Обучающая машина

Обучающая машина

Машина для обучения 
людей знаниям и навыкам. 

Двойку ставит автомат

В книге отзывов нашего павильона на Брюссельской всемирной выставке бельгийские мальчишки написали: "Постройте, пожалуйста, машину, которая помогла бы нам не учиться".

Конечно, эта просьба никогда не будет удовлетворена, никто не будет строить машину, помогающую не учиться. А вот машина, помогающая учиться, построена.

Все привыкли к тому, что всегда и везде, где чему-нибудь учат, преподавание ведет человек. И вдруг - обучает машина. И оказывается, она прекрасно справляется со своей работой.

Что делает учитель на уроке? Рассказывает о предмете. Для этого он подбирает материал, составляет вопросы. Затем проверяет, как усвоена тема.

Процесс обучения можно представить в виде системы взаимодействия учителя и ученика. В результате работы такой системы ученик должен получить знания. Система эта отнюдь не простая, как может показаться на первый взгляд, а очень сложная. Между учителем и учеником устанавливается прямая и обратная связь.

Прямая связь выражена каналом, по которому учитель вам передает знания: лекции, упражнения, лабораторные и практические занятия.

Обратная связь - путь от ученика к учителю. Она нужна для самоконтроля, для понимания учеником того, как он усвоил материал.

И вот, оказывается, урок, обычный урок, на котором вы присутствуете,- это процесс в большинстве случаев с плохой обратной связью. Обучая, преподаватель часто не знает, как его ученики усваивают материал. А не зная, он не может правильно строить учебный процесс в зависимости от ситуации, которая складывается.

Специалисты уже установили: чтобы процесс обучения шел успешно, каждый ученик, например на уроке родного языка, должен за 20 минут, в которые учитель объясняет материал, получать до 100 подкреплений-воздействий.

Представьте себе, если в классе 30 человек, то таких воздействий со стороны учителя за те же 20 минут насчиталось бы 4500. Выходит, преподаватель, как автомат, должен ежеминутно выдавать 225 подкреплений! А это практически невозможно.

Где же выход?

Выход в том, что процесс обучения поддается так называемому программированию, когда весь урок или раздел учебника подробно расписывается с точным указанием о порядке и способе подачи материала. Имея такую подробную программу, нетрудно заставить электронные машины выдавать учащимся необходимый им материал для усвоения какого-либо предмета, задавать вопросы и тут же оценивать знания учеников.

Чтобы понятен был принцип работы обучающих машин, посмотрим, как работает самая простая из них.

В машине перемещается лента с вопросами, а для ответов - чистая бумага. Ученик, ответив на вопрос, должен повернуть рукоятку. Ответ уйдет под прозрачную пластину, исправить его уже никак нельзя. На ленте же появится правильный ответ и следующий вопрос.

А теперь познакомимся с электронным "Репетитором". Он помогает в изучении иностранного языка. Учащийся нажимает кнопку, и на экране появляется фраза на иностранном языке с пропущенным словом, которое надо найти и вставить. Если ученик ошибается, машина просигналит ему красной лампочкой. Значит, надо нажать на кнопку с заманчивым словом "Подсказка". Но не надейтесь на нее. Шпаргалки не будет. На самом деле то, что сделает машина, - это не подсказка. Вы получите наводящие вопросы - помощь, чтобы вспомнить пройденное.

Машина такого же типа успешно обучает без преподавателей даже всем математическим операциям, которые производят на логарифмической линейке.

На машинах устанавливают и другие кнопки. На табло машин загораются и другие надписи: "Правильно", "Вы ошиблись". А если вы по какой-то причине задержались с ответом больше, чем установлено, машина вежливо предупредит: "Долго думаете".

Машина-"педагог" может отметить и правильность ответа, и зафиксировать время, потраченное на его подготовку, и восстановить на карточке оценку знаний, и иногда... отправить на переэкзаменовку.

Чем не экзаменатор? Есть машина, которая может принять экзамены по 1025 билетам - практически по всем предметам, какие выносятся на большую экзаменационную сессию в вузе.

Все больше и больше используется машин для обучения. От отдельных экспериментов переходят к широкому применению обучающих машин. Уже много лет программированное обучение ведется в сотнях институтов и профессионально-технических училищ. Специальные классы оборудованы более чем в 1000 школах. Есть все основания предполагать, что в будущем внедрение обучающих машин в учебный процесс станет повсеместным.

Это 'КАКТУС'. 'Колючее' название означает: Кабинет автоматического контроля текущей успеваемости студентов. Слева - система сбора и предварительной оценки информации

Ну, а что же тогда будет с учителем - человеком, который сегодня ведет обучение?

Его роль с внедрением самых совершенных автоматов не только не уменьшится, но и обогатится новыми задачами. Ведь надо составлять программы для машин, надо эти программы все время совершенствовать. И конечно, это будут делать педагоги. Педагог по-прежнему будет играть важнейшую роль и во всем процессе образования, и в главном- в воспитании. А машина в обучении будет его надежным помощником.

Как работает машина, ведущая обучение? Обучающийся получает тему. Она содержит теоретическую часть, решенный пример и задачу. Как только ученик решит задачу, он набирает на пульте номер своей темы и ответ. Нажимает кнопку, и машина мгновенно отвечает "правильно" или "неправильно". При правильном ответе ученик переходит к следующей теме. От темы к теме задача усложняется. Ни одну из них не усвоишь, не проработав все предыдущие.

Блок-схема работы обучающей машины 'Репетитор' и путь обучения на машине от начала и до конца работы

Видите, как много связей внутри обучающей машины? Все они выходят на блок управления. Когда ученик "вводит" ответ, на него "набрасываются" сразу несколько устройств обучающей машины. Сравнивающий блок сравнивает ответ с правильным, который есть в "памяти". Если ответ правильный, сигнал идет в блок оценки, если неверный, - в блок анализа неправильных ответов. Блок выдачи информации только тогда сработает, когда ваш ответ машина изучит всесторонне. Это строгий и взыскательный "учитель".

Не одна - несколько сот видов обучающих машин, простых и сложных, уже построено. Есть и миниатюрные "экзаменаторы-учителя", величиной с портсигар. Есть и большие, занимающие целые комнаты. Обучающие машины в зависимости от назначения делят на группы.

Первая группа - простые механизированные устройства.

Вторая группа - машины-тренажеры.

Третья группа - контролирующие и обучающие машины. Здесь больше всего машин-экзаменаторов для проверки знаний учащихся. Наиболее распространенная среди них - машина "Ласточка".

Но обычно названия говорят сами за себя: "Лектор", "Консультант", "Тренажер", "Репетитор", "Контролер", "Экзаменатор". Есть и универсальные "машины-педагоги": они и контролируют, и консультируют, и экзаменуют.

Четвертая группа обучающих устройств наиболее сложная - это классы программированного обучения.

Познакомимся с одним из них - "Аккордом". "Аккорд" никакого отношения к музыке не имеет. Зайдем в него. Перед нами "Автоматизированный класс контролируемого обучения с разветвленным дозированием".

Тридцать столов. На каждом - маленький пульт с лампочками и рычажками. Большой пульт преподавателя соединен с маленькими.

Перед каждым учащимся - глава из "обучающей программы", которую он должен усвоить. В конце главы - вопросы. Когда учащийся чувствует себя подготовленным, он нажимает на определенный рычаг. Если ответ правилен, зажжется сигнал "продолжайте", если нет - "повторите".

Обратили внимание? В классе все те же тридцать человек, что и обычно, их учит опять-таки один учитель. Обучение, бесспорно, коллективное. И в то же время индивидуальное. Здесь ученики не "усредняются". Программа одна, но каждый ее может осваивать по-своему, приспосабливая ее к своим качествам. Способный ученик быстро справится с материалом, пойдет дальше. А слабый будет иметь возможность

работать в медленном темпе, не нервничая, не гонясь из "последних сил" за всем классом. Таким образом как бы реализуется главная - практически чрезвычайно трудно осуществимая - заповедь старой, "непрограммированной" педагогики: индивидуальный подход к ученику.

При программированном обучении, которое обязательно должно вобрать в себя все самое лучшее из опыта нашей педагогики, облегчается не только "жизнь" ученика, но и задача учителя-программиста. Преподаватель-программист успешно передаст знания по своему предмету любой группе учеников, с самым различным багажом знаний и умственным развитием. Перенеся акцент в процессе обучения на самостоятельную работу, учитель тем самым "заставляет" каждого ученика не только учиться, но и научаться.

Много сделано у нас и для развития теории нового метода обучения. Создаются специальные обучающие программы, ведутся исследования эффективности различных приемов программирования, разрабатываются вероятностные .модели обучения и способы управления учебным процессом, ведутся поиски универсального алгоритма (другими словами, правила) обучения.

Но ученые и педагоги стремятся заглянуть далеко вперед. Они хотят построить такие обучающие комплексы и .разработать такие обучающие программы, чтобы в них учитывались и индивидуальные особенности учащихся. Ведутся работы по применению новых методов для специального обучения: в спорте, музыке, медицине.

Для обучения слепых и глухих разрабатывается и экспериментально проверяется способ чтения рукописных текстов во время их написания. Тогда машины сами смогут проверять диктанты в процессе их написания.

Уже разработан проект машины, говорящей и понимающей человеческую речь. Такая машина сможет одновременно обучать несколько сотен, а в перспективе и несколько тысяч учеников. Причем обучать разным предметам и учить каждого по индивидуальной программе. Машина будет читать написанное учеником, слушать его речь, то есть реагировать на все, что делает ученик в процессе обучения, и реагировать без всяких пультов, без рычагов и кнопок!

Занимаются и решением задачи использования больших электронных машин для массового обучения.

Предполагают, что в будущем даже в квартиры поставят электронные обучающие машины. Их подключат в общегосударственную сеть обучающих машин. Ведь две-три электронные машины могут почти одновременно обслужить сотни и тысячи потребителей учебной информации. Это позволит ввести постоянное контролируемое обучение: от классного задания до домашней подготовки. Плюс к этому возможна и сеть телевизионного обучения.

Недавно советский ученый О. Белоцерковский выступал на международной конференции с интересным докладом: "Влияние космических исследований на развитие общего и специального образования". В докладе речь шла об использовании спутников связи с передатчиками, которые будут транслировать на обширные районы Земли учебные радиотелевизионные программы.

Ученый предсказывает, что придет время, и мощные телевизионные передатчики спутников Земли, "неподвижно висящих" на высоте 30 с лишним тысяч километров, начнут учебный год в гигантской школе, парты .которой будут разбросаны не только в городах и поселках, но и по необозримым пространствам джунглей и плоскогорий, по островам, затерянным в океанах, и оазисам пустынь.

Таким образом можно достигнуть широкого охвата различных слоев населения во всем мире, от самых маленьких до взрослых, и, конечно, повысить эффективность обучения.

Двойку ставит автомат