教育软件的历史:个人计算机和虚拟教师的发展

我们故事的上一部分结束于80年代和90年代的交界处。 到了这个时候,老师们已经对计算机产生了兴趣。 相信只有程序员才真正需要它们。 从许多方面来看,形成这种观点是由于以下事实:从用户体验的角度来看,当时的个人计算机无法充分访问,并且教师并不总是具有在教育过程中进行适应和应用的技能。

当个人计算机的潜力被充分展现出来,并且对外行来说变得更加易懂,方便和吸引人时,情况开始发生变化,包括教育软件领域。


图片: Federica Galli / Unsplash.com

“铁”的可用性


这是第一款具有SCSI(小型计算机系统接口,外围总线,称为“ Tale”)总线的Apple型号,由于它可以将各种设备连接到计算机:从硬盘驱动器,驱动器到扫描仪和打印机。 在1998年发布的iMac之前的所有Apple计算机上都可以看到这样的端口。

扩展用户功能的想法已成为Macintosh Plus的关键。 然后,该公司为教育机构提供了一种特殊型号的折扣-Macintosh Plus Ed,史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)积极向学校和大学提供设备,与此同时, 游说公司为参与此类项目的IT公司提供税收优惠。

Macintosh Plus推出一年后,Apple推出了其第一台全彩色计算机Macintosh II。 工程师迈克尔·杜威(Michael Dhuey)和布莱恩·伯克利(Brian Berkeley)从乔布斯秘密开始研究此模型。 他坚决反对彩色Macintosh,不想失去单色图片的优雅。 因此,该项目仅在公司管理发生变化的情况下获得了全力支持,并震撼了整个PC市场。

它不仅吸引了其13英寸彩色屏幕并支持1,670万种颜色,而且还采用了模块化架构,改进的SCSI接口和新的NuBus总线,从而允许更改硬件组件集(顺便说一句,史蒂夫也反对这一点)。


照片: Ransu / PD

尽管价格高达数千美元,但每年计算机至少在功能和功能层面上都越来越接近消费者。 剩下的唯一事情就是创建可以在所有这些宏伟的硬件上运行的程序。

虚拟老师


新计算机引发了有关整个教育系统问题的讨论。 一些人谈到在拥挤的课堂上与每​​个学生接触的可能性。 其他人则计算了执行和验证控制工作所花费的时间。 还有一些批评教科书和手册,更新这些教科书和手册需要花费一分钱,并且持续了多年。

另一方面,“电子老师”可以一次与成千上万的学生一起学习,每个人都将得到他100%的关注。 测试可以自动生成,培训程序-单击按钮即可更新。 更不用说这样的事实,即可以不经主观评估和添加就可以始终以专家组批准的形式和数量来展示材料。


图片: 贾里德·克雷格 (Jaredd Craig) / Unsplash.com

在90年代初,向学龄儿童提供了新一代的教育软件-他们开始使用代数认知导师实用代数导师 (PAT)学习代数,并使用DIAGNOSER学习物理。 该软件不仅提供了评估知识的机会,而且还有助于掌握培训计划中的材料。 但是,使此类产品适应教育过程并非如此简单-新软件不同于其先前的程序,并且需要不同的教学方法-开发人员希望小学生不要塞满材料,而是要理解材料。

PAT的创建者认为,“所有高中生在日常生活中都使用数学,但很少有人将他们的经验与“学校”数学联系起来。 -在我们的[虚拟]课程中,他们从事小型项目,例如,比较不同时期的森林增长率。 这项任务迫使他们根据现有数据进行预测,教会他们分析集合之间的关系,并用数学语言描述所有现象。”

软件开发人员参考了国家数学教师理事会的建议,该理事会在1989年建议不要折磨有假设问题的小学生,而应采用一种实用的方法来研究该主题。 来自教育的传统主义者批评了这种创新,但是到1995年,比较部分证明了整合实际任务的有效性-使用新软件的课程使学生在期末考试中的效率提高了15%。

但是主要的问题不是教什么,而是90年代初期的程序员如何在电子老师和学生之间建立对话?

人类对话


当学者从字面上拆解人类对话机制时,这成为可能。 在他们的作家中,开发人员提到了吉姆·明斯特雷尔(Jim Minstrell),他形成了一种方面的教学方法,在认知心理学和学习心理学领域取得的成就。 这些发现使他们能够设计出比智能聊天机器人早几十年就可以支持“对话”的系统-在学习过程中提供反馈。

因此,在对电子物理老师的描述中, AutoTutor说他能够“提供正面,负面和中立的反馈,推动学生获得更完整的答案,帮助记住正确的单词,提供提示和补充,纠正,回答问题并总结主题”。

“用于物理教学的系统之一”的创建者说:“ AutoTutor提供了一系列可以用五到七个词组回答的问题。” -首先,用户使用一个单词或几个句子来回答。 该程序可以帮助学生揭示答案 ,适应问题的陈述。 结果,一个问题占据了50-200个对话副本。”


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教学解决方案的开发者不仅向他们提供了学校资料,而且像“现场”老师一样,这些系统大致代表了学生的知识水平。 当用户以错误的方向思考或距离正确答案仅一步之遥时,他们就会“理解”。

DIAGNOSER 开发人员写道: “如果老师们看到学生们处于停滞状态,他们可以为他们的听众选择合适的节奏并找到正确的解释。” -这种能力是Minstrel方面方法(基于方面的指令)的基础。 假定学生的答案是基于他们对特定主题的深入了解。 “老师必须借助正确的论点或矛盾的表现来唤起正确的想法或摆脱错误。”

经过了几代人的发展,其中许多程序(DIAGNOSER,Atlas,AutoTutor)仍在运行。 其他人则以新名字重生-例如,PAT已经为高中,大学和大学开发了一系列教育产品。 问题是,为什么到目前为止,这些出色的解决方案还没有取代老师?

当然,主要原因是将此类软件集成到教育过程中(考虑到程序本身的生命周期),这是金钱和长期计划的复杂性。 因此,今天的电子教师和教师仍然是一个非常有趣的补充,各个学校和大学都可以炫耀它。 另一方面,90年代末和2000年代初的发展并不仅仅是一个鸿沟。 有了这样的技术基础以及互联网开放的前景,教育系统只会得到发展。

在接下来的几年中,学校的课程失去了围墙,而学童和学生(几乎)摆脱了无聊的演讲。 关于这是如何发生的,我们将讲述一个新的habratopika。


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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN481462/


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