В начало

Список литературы

Глава 2. Автоматизация учебного процесса.

2.1. Учебный процесс как объект управления.

Процесс обучения совершается в ходе совместной деятельности обучающего и обучаемого при ведущей роли обучающего. Для автоматизации процесса обучения необходимо исследование деятельности обучающего и обучаемого для выявления тех ее элементов, автоматизация которых дидактически целесообразна.

Анализ структуры педагогической деятельности сделан, в частности, в работах Н.В. Кузьминой [28]. Она выделяет 5 основных функциональных компонентов деятельности обучающего, тесно взаимодействованных между собой:

• гностический (анализ целей, содержания, методов обучения),
• проектировочный (перспективное планирование курса),
• конструктивный (оперативное планирование занятий),
• организационный (организация учебного процесса),
• коммуникативный (информационное взаимодействие между обучающим и обучаемым).

Процесс обучения включает усвоение содержания образования (знаний, умений, учебного материала) обучаемым и управление этими процессами усвоения со стороны обучающего. Управление может осуществляться как непосредственно педагогом в контакте с обучаемым, так и опосредованно - через методическое пособие, программно-аппаратную систему автоматизированного обучения (САО).

Процесс обучения подчиняется общим принципам управления [56, 41]. Структуру САО можно представ виде рис. 2.1.

Рис. 2.1. Структура системы автоматизированного обучения.

Рис. 2.2. Схема управления процессом обучения.

Уравнение движения этой многомерной системы имеет вид:

(2.1.1)

где - вектор прямой связи (ПС) компонентов содержания образования, заданий и вопросов, тестов, воздействий обратной связи ОС (информирующих, корректирующих (анализ ошибок)),

- результаты выполнения заданий, тестов, ответы на вопросы,

- переменные состояния процесса обучения, состояния здоровья обучаемых.

Первое уравнение системы (2.1.1) является уравнением состояния системы, а второе уравнение системы (2.1.1) является выходным уравнением САО.

Для линейных систем, к которым можно отнести и процесс обучения, уравнения (2.1.1) запишутся как

(2.1.2)

где A(t), B(t), C(t), D(t) - матрицы коэффициентов.

Схема, иллюстрирующая управление процессом обучения, приведена на рис. 2.2.

Предложено несколько способов автоматизированного управления процессом обучения [6-8, 44, 47].

Известно, что степень усвоения учебного материала у изменяется со времени начала изучения учебного материала. Причем, на степень усвоения учебного материала у влияют коррекционные воздействия на процесс обучения, такие как повторение учебного материала через определенные промежутки времени, корректировка компонентов деятельности технических средств обучения (в том числе и обучающего), изменения объема нагрузки на объект управления (обучаемых) и др.

Повышение эффективности управления технологическим процессом обучения заключается в повышении степени усвоения учебного материала у за наиболее короткий срок (достижение определенной заранее заданной степени усвоения учебного материала - стандарта образования - за наиболее короткий срок).

Поэтому, предъявив обучаемым учебный материал, после чего, производя контроль степени усвоения учебного материала с вводом коррективов в учебный процесс, заранее задавая уровень степени усвоения учебного материала, соответствующего стандарту образования, измерив степень усвоения учебного материала за несколько текущих моментов со времени начала изучения учебного материала и по ним находя прогноз на будущие моменты времени с помощью кубической сплайн-функции, определяя время, через которое будет достигнут уровень степени усвоения учебного материала, соответствующего стандарту образования, вводя коррективы в учебный процесс (например, повторяя учебный материал), вновь измеряя уровень степени усвоения учебного материала и находя прогноз с определением нового времени до достижения уровня степени усвоения учебного материала, соответствующего стандарту образования, повторяя этот цикл до достижения уровня степени усвоения учебного материала, соответствующего стандарту образования, достигается повышение эффективности управления технологическим процессом обучения.

На рис. 2.3 представлена схема устройства для осуществления способа [44].

Рис. 2.3

Рис. 2.4

Устройство содержит блок 1 технических средств обучения (в том числе и обучающий (педагог)), блок 2 коррекции учебного процесса, объект 3 управления (обучаемые), блок 4 оценки ответов, арифметико-логический блок 5, блок 6 задания стандарта образования, блок 7 сравнения прогноза степени усвоения учебного материала и стандарта образования.

Рис. 2.5

Блок 2 коррекции учебного процесса, блок 4 оценки ответов, арифметико-логический блок 5, блок 6 задания стандарта образования, блок 7 сравнения прогноза степени усвоения учебного материала и стандарта образования могут выполнять функции подпрограмм, входящих в состав программного обеспечения управляющей вычислительной машины (не показана).

Способ осуществляют следующим образом.

Объекту 3 управления (обучаемым) предъявляют учебный материал. После изучения обучаемыми 3 блок 4 оценки ответов оценивает ответы на тестовые задания, отражающие изученный учебный материал и вводит эти оценки в арифметико-логический блок 5, который обрабатывает введенные оценки для получения степени усвоения учебного материала (определяет процент выполнения тест-задачи - отношение количества полученных баллов к наибольшему количеству баллов за правильно выполненное тест-задание).

Таким же образом арифметико-логический блок 5 определяет и накапливает степень усвоения учебного материала за несколько текущих моментов со времени начала изучения учебного материала и по ним находит прогноз на будущие моменты времени с помощью кубической сплайн-функции. Для этого степень усвоения учебного материала у представляется как функция от времени t, прошедшего с начала обучения

y=f(t) (2.1.3)

В этом случае для каждого отрезка времени изменения у записываются [22] в виде

(2.1.4)

где

h_i=t_i+1-t_i, (2.1.5)

f_i(t)=y(t) (2.1.6)

m_i=f”(t_i)_, (2.1.7)

i = 1,2,…,n,

n - число узлов.

При известных t_i, y_i, m_i эта формула задает сплайн-аппроксимацию. Если потребовать выполнение условия

f_i(t)=y_i, (2.1.8)

то выражение (2.1.4) для кубических полиномов-сплайнов приведет к системе линейных уравнений, из которых находятся m_i:

(2.1.9)

Для получения нормальных сплайн-функций задаются дополнительные граничные условия в виде:

m_i=0 (2.1.10)

m_n=0 (2.1.11)

При обеспечивается интерполяция с помощью сплайн-функции (2.1.4), при t > t_n можно выполнить линейную экстраполяцию по формуле

(2.1.12)

По формуле (2.1.12) арифметико-логический блок 5 находит прогноз и выдает на блок 7 сравнения прогноза степени усвоения учебного материала и стандарта образования.

Блок 7 сравнивает стандарт образования с блока 6 задания стандарта образования и прогноз с арифметико-логического блока 5 и выдает информацию о достижении или не достижении прогноза стандарту образования, а также время, через которое будет достигнут уровень степени усвоения учебного материала, соответствующий стандарту образования, в блок 1 технических средств обучения (в том числе и педагогу), который через блок 2 коррекции учебного процесса предъявляет учебный материал объекту 3 управления (обучаемым).

Описанный процесс обучения продолжается до тех пор, пока блок 7 не выдаст информацию о достижении уровня степени усвоения учебного материала, соответствующего стандарту образования.

Пример осуществления способа.

Группе учащихся после изучения дисциплины за первый учебный год на протяжении 9 месяцев с начала учебного года предлагались тестовые задачи, охватывающие эту дисциплину. Ответы вводились в компьютер и обрабатывались для получения степени усвоения данной дисциплины (определялся процент выполнения тест-задачи - отношение количества полученных баллов к наибольшему количеству баллов за правильно выполненное тест-задание).

Таким же образом проводилось тестирование тех же учащихся в следующем учебном году в конце сентября (спустя 13 месяцев с начала обучения) и декабре (спустя 16 месяцев с начала обучения). Таким образом, получили тройку координат: (9; 70,8), (13; 67,87), (16; 69,59).

Была поставлена задача достичь степени усвоения учебного материала не ниже 80% (стандарт образования равен 80%).

По полученным экспериментальным данным (9; 70,8), (13; 67,87), (16; 69,59) была определена зависимость по формуле (2.1.4), и по формуле (2.1.12) определялся прогноз достижения заданного стандарта (рис. 2.4).

Из рис. 2.4 видно, что стандарт образования достигается на 28 месяце обучения.

Для ускорения достижения стандарта образования учащиеся повторили пройденный материал в течение месяца, после чего повторили тестирование и получили результат: (17; 74,1).

По данным (9; 70,8), (13; 67,87), (16; 69,59), (17; 74,1) была определена новая зависимость по формуле (2.1.4) и вновь по формуле (2.1.12) определялся прогноз достижения стандарта образования (рис. 2.5).

Из рис. 2.5 видно, что стандарт образования достигается на 18 месяце.

Контрольное тестирование на 18 месяце показало, что степень усвоения учебного материала составила 81,2%.

Таким образом, использование предложенного способа позволило достичь стандарта образования на 10 месяцев раньше, т. е. эффективность управления процессом обучения повысилась на 35,7% ((28 - 18) / 28).

2.2. Педагогическая модель знаний.

Учебный процесс, как сложная система, включает в себя [43]:

• план,
• структуру и содержание курса, обучающую среду (педагоги, средства и методы обучения),
• контроль образовательного процесса.

Первые две части образуют педагогическую модель знаний предметной области. Педагогическая модель знаний, как правило, является линейной структурой, которую можно представить в виде совокупности последовательно взаимосвязанных модулей знаний.

Каждый модуль предполагает входящую информацию из других модулей и генерирует собственные новые понятия и свойства. Модуль может быть представлен в виде базы данных, базы знаний, информационной модели. Понятия со своими свойствами и отношениями между ними представляют семантический граф.

Проектирование модели знаний играет важную роль для образовательного процесса. От этого в конечном счете зависит обучающая среда: преподаватель с его квалификацией и опытом, средства и методы обучения, а главное - контроль учебного процесса, показателем качества которого является степень усвоения знаний обучаемыми по предметам учебного плана.

Контроль обучения осуществляется путем оценки соответствия между педагогической моделью знаний и личностной моделью знаний обучаемого с помощью промежуточных и итоговых измерений уровней знаний, умений и навыков личностной модели знаний обучаемого.

Контроль обучения при автоматизации учебного процесса сводится к автоматизированному тестированию и рейтинговому контролю обучаемых.

2.3. Рейтинговая система оценки знаний.

Модульное представление знаний позволяет организовать рейтинговую систему оценки знаний [15, 55].

Рейтинг (rating - англ., оценка) - это суммарный показатель поэтапной, максимально объективизированной оценки знаний.

Рейтинговая система оценки знаний носит интегральный характер, так как представлена совокупностью рейтингов на различных этапах контроля, которые в свою очередь могут быть просуммированы, причем суммирование осуществляется с помощью коэффициентов, учитывающих весовую долю (вклад) каждого рейтинга.

Элементарной структурной единицей рейтинговой системы оценки знаний является модуль. Модуль представляет собой сравнительно автономную часть учебной программы.

Рейтинг модуля R определяется полученной отметкой б, весовой долей w и коэффициентом а, характеризующим уровень усвоения:

R=бwa. (2.3.1)

Отметка б может быть представлена в традиционной пятибалльной системе и в любой другой. Критерий объективной оценки знаний формулируется как процент знаний, обнаруженный при ответе на подвопросы, раскрывающие содержание раздела (темы).

Весовая доля w, характеризующая значимость модуля, традиционно оценивается временем, выделенным в программе на соответствующие части, однако критерий значимости может быть выбран с учетом иных соображений.

Коэффициент а, характеризующий уровень усвоения является эмпирическим. Обычно его считают равным 1, 2 или 3, если контроль реализуется на уровне узнавания воспроизведения или с элементами творчества (решение задач) соответственно.

Весовая доля года P_i, предмета Р_j,-, модуля Р_ξ, вида контроля Р_λ в общем рейтинге могут быть рассчитаны как части одного целого с учетом значимости из уравнений (2.3.2-2.3.5).

(2.3.2)

где i - номер года, P_i - вес одного года обучения в общем рейтинге, 1 ≤ i ≤ k,

(2.3.3)

где j - номер предмета, P_ji - вес ξ-го предмета в i-ом году 1 ≤ j ≤ l

(2.3.4)

где ξ - номер модуля, P_ξ ij - вес ξ-го модуля j-гo предмета в i-ом году, 1 ≤ j ≤ ml

(2.3.5)

где λ - номер вида контроля, Р_λξij - вес контроля номер λ в ξ-ом модуле j-го предмета в i-ом году, 1 ≤ λ ≤ n.

Общий максимальный рейтинг задается. Максимальные рейтинги за каждый год, предмет, модуль, вид контроля могут быть рассчитаны с помощью соответствующих весовых долей:

максимальный рейтинг за i-ый год

(2.3.6)

максимальный рейтинг за j-ый предмет в i-ом году

(2.3.7)

максимальный рейтинг за ξ -ый модуль в j-ом предмете в i-ом году

(2.3.8)

максимальный рейтинг за вид контроля номер λ в ξ -ом модуле j-го предмета в i-ом году

(2.3.9)

Формула (2.3.9) определяет максимальный рейтинг, реализуемый на контрольной работе в i-ом году на j-ом предмете по ξ-му модулю за вид контроля номер λ при b=100%.

Очевидно рейтинг контрольной работы при отметке b ниже 100% в i-ом году на j-ом предмете по ξ-му модулю за вид контроля номер λ можно найти по формуле

(2.3.10)

Рейтинг на контрольной работе по всем видам контроля на данном модуле по конкретному предмету в определенном году можно найти как сумму соответствующих рейтингов по видам контроля

(2.3.11)

Рейтинг по контрольным работам по всем модулям по конкретному предмету в определенном году можно рассчитать аналогичным суммированием

(2.3.12)

Рейтинг по всем дисциплинам в определенном году можно рассчитать аналогичным суммированием

(2.3.13)

Рейтинг учащегося по всем годам обучения также определяется очередным суммированием

(2.3.14)

2.4. Тестовый контроль знаний.

Одним из инструментов для получения педагогической информации могут являться результаты тестирования.

По сравнению с традиционными формами контроля (экзамены, контрольные и проверочные работы и т. п.) тесты часто оказываются более объективным и качественным способом контроля. Результат стандартизированного тестирования позволяет, к тому же, сопоставить уровень отдельного объекта (учащегося, класса, параллелей классов, школы, региона) по предмету в целом (или по отдельным темам) со средним уровнем или со сходным объектом. Отметим также равные для всех участников условия, единые критерии оценки и интерпретации результатов, что повышает объективность контроля.

Эти достоинства способствовали появлению в последнее время большого количества тестов. Однако, часто вместо тестов представлены, в лучшем случае, тестовые задания, а в большинстве своем это просто набор вопросов с вариантами ответов, которые, возможно, полезны как для учителя, так и для ученика, но не являются тестами по своей сути. Это приводит к упрощению тестирования до простого опроса и дискредитирует сам метод тестирования, хотя в зарубежной практике он признан одним из наиболее надежных средств массового контроля достижений учащихся.

В развитие теории и практики тестовых технологий России значительный вклад внес научный коллектив под руководством В.Г. Наводнова, исследования которого обобщены в работах [36-38, 51].

2.5. Педагогические программные средства.

Педагогические программные средства можно разделить на две большие группы [41]:

• программные средства для подготовки учебного процесса и анализа его результатов,
• программные средства для проведения учебного процесса.

В первую группу входят следующие виды программных средств.

1. Информационно-справочные, информационно-поисковые системы, облегчающие доступ к нужным сведениям преимущественно на этапах осмысления и проектирования курсов.

Информационно-поисковая система представляет собой совокупность методов и средств, предназначенных для хранения и поиска документов, сведений о документах или отдельных фактах, данных. Для выполнения любого вида информационного поиска в информационно-поисковую систему включаются части:

• информационно-поисковый язык, предназначенный для записи и поиска информации в информационно-поисковой системе,
• информационно-справочный фонд (массив архивов, библиотека данных и т. д.),
• комплекс программ, обеспечивающих функционирование системы (хранение и поиск информации),
• люди, взаимодействующие с системой (пользователи и обслуживающий персонал).

По виду и объекту информационного поиска информационно-поисковые системы делятся на документальные и фактографические. Документальные информационно-поисковые системы предназначены для поиска документов, содержащих запрашиваемую информацию. Характерной особенностью всех документальных информационно-поисковых систем является то, что извлечение нужной информации из документа, найденного информационно-поисковой системой, осуществляет сам пользователь.

Фактографические информационно-поисковые системы предназначены для поиска конкретных фактов, сведений, данных в ответ на информационные (фактографические) запросы без обращения пользователя к документам, в которых они содержатся.

2. Программы для автоматизации систем управления различными образовательными организациями. Назначение автоматизированных систем управления - обеспечить согласованное решение задач учета, контроля, планирования и управления образовательными и финансовыми ресурсами образовательной организации.

В функции автоматизированных систем управления, помимо чисто управляющих, могут входить: начисление заработной платы, бухгалтерский учет, ведение классного журнала, контроль (в том числе многолетний) успеваемости, состояния здоровья, других характеристик обучаемого, составление расписания занятий и др.

Автоматизированная система управления подразумевает создание банка данных для информационного отображения производственно-хозяйственной деятельности в сочетании с определенной методологией принятия управленческих решений. Информационное отображение производственного процесса должно быть едино, что дает надежную основу для принятия взаимообусловленных управленческих решений и может быть осуществлено в виде создания банка данных системы.

Основными структурными элементами банка данных являются:

• базы данных (одна или несколько баз),
• система управления базами данных,
• совокупность программ, описывающих решаемые задачи,
• система управления процессами использования этих программ.

База данных - это совокупность хранимых в памяти компьютера данных, относящихся к определенному объему и кругу деятельности, специально организованных, обновляемых и логически связанных между собой.

База данных, в которой способом представления данных является многомерная таблица, называется реляционной базой данных. В операциях с такой таблицей ее строки и столбцы могут просматриваться в любом порядке, т. е. каждая таблица представляет собой список взаимосвязанных элементов. Из полного списка легко запросить любое подмножество элементов. Реляционный принцип организации базы данных наиболее удобен в тех случаях, когда нельзя сказать заранее, какого характера запросы будут самыми частыми.

Для работы с базой данных существуют специальные средства - системы управления базами данных - совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования баз данных многими пользователями.

Содержанием баз данных педагогически ориентированных информационно-поисковых систем может быть самая различная информация: регламентирующие документы, методические материалы, сведения об обучаемых, обучающих и т. д. Благодаря быстроте доступа к этой информации и разнообразным вариантам оперирования ею, работники системы образования экономят время и расширяют диапазон своих возможностей.

3. Инструментальные средства педагога. Их характерной чертой является универсальность: они обычно не содержат конкретного предметного материала и могуч многократно использоваться при изучении курса (или разных курсов). Это текстовые и графические редакторы, генераторы вариантов заданий и т. д. В данном случае они нужны для разработки занятий: для подготовки учебного материала, размножения вариантов задач [57]. Для анализ учебных достижений используются системы анализа результатов тестирования [29].

Во вторую группу входят инструментальные средства, используемые непосредственно в ходе учебного процесса.

Для педагога это могут быть, например, сервисные программы сетевого режима работы компьютерного класса, обеспечивающие полноценное информационное взаимодействие с обучаемыми, для обучаемых - программы для расчетов, текстовые и графические редакторы, учебные варианты систем автоматизированного проектирования, автоматизированных рабочих мест и др.

Если на рис. 2.2 перекрыть канал обратной связи и оставить только прямые воздействия (реально, конечно, он полностью не перекрывается: остается, например, восприятие обучающим внешних реакций на предлагаемый обучаемому материал), то мы получим схему управления, соответствующую группе демонстрационных и моделирующих программ. Демонстрационные программы играют в обучении ту же роль, что и рисунки, схемы, мультфильмы. Характерная особенность этих программ - хорошая статическая и динамическая наглядность, получаемая за счет использования графических и цветовых возможностей дисплеев. Моделирующие программы отличаются от демонстрационных тем, что они позволяют обучаемому менять параметры демонстрируемого компьютером процесса и наблюдать влияние изменения параметров на поведение изучаемой системы. Моделирующие программы позволяют изучать процессы и явления, которые реально наблюдать невозможно.

Если из рис. 2.2 исключить блок "Реагирование на результаты сравнения (выбор воздействия)", то полученной "усеченной" схеме будет соответствовать группа контролирующих программ. Такие программы предъявляют обучаемому задания (вопросы), фиксируют с помощью канала обратной связи выполнение этих заданий, сравнивают с правильными вариантами ответов и после сбора результата сравнения сообщают обучаемому или обучающему итоги такой контрольной работы. Обучаемый или обучающий на основании данных контроля должны сами принимать решение как дальше строить обучение. Поэтому точнее говорить не о полном исключении блока "Реагирование на результаты сравнения", а о сокращении функций этого блока до выдачи правил или верных ответов в случае ошибок обучаемого.

Программы, контролирующие отдельные действия обучаемого и сообщающие о результатах этих действий в виде "правильно - неправильно", обычно называют тренажерами. Это программы, которые нацелены на формирование навыков и умений в сенсомоторной среде и в таких познавательных процессах, как внимание, восприятие, память. По сути дела тренажерами являются и так называемые видеомоторные игры, способствующие развитию внимания, реакции, различных практических навыков (например, навыков вождения автомобиля, летательных аппаратов).

Большая группа обучающих программ имеет целью передать какие-то знания, сформировать умения в сфере мышления человека.

Последняя группа обучающих программ - это так называемые обучающие компьютерные игры. Их особенность заключается в том, что обучаемый в ходе деятельности, имеющей цель достижение определенного игрового результата (проехать без аварии на "автомобиле" по "дороге", попасть в "врага" и т. д.) незаметно для себя приобретает знания, умения, навыки, сформировать которые ставил своей целью создатель компьютерной игры. Если эти навыки лежат в сенсомоторной сфере, то говорят о видеомоторных играх, если же игры заставляют "работать" мышление, то их называют интеллектуальными (креативными)

В настоящее время существует множество педагогических программных средств. Некоторые из них описаны в [54].

2.6. Типология систем автоматизированного обучения.

Процесс обучения, организуемый на базе компьютеризации деятельности обучаемого и обучающего, можно рассматривать как систему автоматизированного обучения (САО).

Исследование САО связано прежде всего со структурой этой системы и, следовательно, с решением задачи типологии для САО.

По определению [18], структура системы - это "организация связей и отношений между подсистемами и элементами системы, а также, собственно состав этих подсистем и элементов, каждому из которых обычно соответствует определенная функция". Под типологией будем понимать выделение основных типов САО, считая что тип - это "образец, который выражает общие, существенные черты определенной группы предметов, явлений" или систем.

Основными элементами (и подсистемами) системы автоматизированного обучения является обучающий (группа обучающих), обучаемый (группа обучаемых) и компьютер. Не рассматривая подструктуру подсистем типа "группа обучающих" или "группа обучаемых" и считая, что все внешние воздействия на элементы САО можно учесть как фактор существования внешней среды, получаем следующую общую, структуру системы автоматизированного обучения (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Общая структура САО.

Здесь функции обучения (в смысле передачи информации и контроля) распределены между обучающим и компьютером, поэтому такую систему будем называть комбинированной. Критерием распределения функций является достижение максимальной эффективности решаемых дидактических задач. Но именно здесь (при распределении функций) возникают основные проблемы: компьютер может взять на себя лишь полностью алгоритмизированные и формализованные функции. Под алгоритмизацией обычно понимают процесс нахождения алгоритма. По определению алгоритм - это "однозначное пошаговое описание (предписание, инструкция, правило, рецепт) чисто механически (в отвлечении от содержательного контроля) выполняемом шаг за шагом единообразном и опирающемся на конечное множество правил решения любой конкретной из какого-либо класса задач данного определенного типа" [46]. Однако алгоритмизация может быть качественной (отдельные шаги описаны словесно, с помощью текстовых переменных) или количественной (каждый шаг записан в форме аналитического выражения, с помощью символьных переменных). Последний тип алгоритма соответствует формализации (вместо системы шагов получают некоторые исчисления, позволяющие заменять операции с объектами операциями со знаками, им соответствующими.

По каналам прямой связи (ПС) поступают педагогические воздействия на обучаемого (задания, указания, справочная и исходная информация и так далее) или управляющие воздействия на компьютер (исходные обучающие и контролирующие программы, указания по выбору и изменению режима работы и так далее). Каналы обратной связи (ОС) позволяют получать информацию о реакциях на воздействия по каналам ПС и дополнительную информацию о текущем состоянии контролируемого элемента САО (обучаемом или компьютере). Информация, идущая по каналам ОС, используется при принятии решения о корректирующих воздействиях на контролируемый элемент.

Возможен ряд модификаций комбинированной САО. Эти модификации возникают в двух случаях:

1. нарушается (блокируется) один или несколько каналов связи;
2. изменяется направление действия канала связи.

Рассмотрим сначала ситуации, возникающие с изменением направления действия канала связи.

В рамках учебно-воспитательного процесса, ограничиваясь процессом обучения, можно считать, что обучающий является субъектом, а обучаемый объектом. Направления работы каналов ПС и ОС между объектом и субъектом однозначно и не может быть изменено.

Каналы ПС и ОС связывают элементы САО попарно, что позволяет рассматривать в первом приближении эти пары как независимые (автономно действующие) подсистемы. Ниже будут приведены возможные типы таких подсистем.

В случае А (рис. 2.7) машина выполняет часть функций обучения, контролируя по каналу ПС изменение состояния обучаемого. В случае Б машина является орудием труда обучаемого в его учебной деятельности. По указаниям обучаемого она может выполнять вычисления, решать логические или статистические задачи или осуществлять поиск необходимой информации.

Рис. 2.7.

Рис. 2.8.

В случае А (рис. 2.8) машина является орудием труда в профессиональной деятельности обучающего.

Обучающий может передать машине выполнение некоторых своих профессиональных функций. Машина может информационно и статистически обеспечивать деятельность обучающего.

В случае Б (рис. 2.8) машина руководит деятельностью обучающего.

Различные сочетания рассмотренных типов комбинации в рамках "полной" САО дают четыре возможных типа такой системы. Один из них был изображен выше и назван комбинированной САО.

В случае (рис. 2.9) компьютер используется как орудие труда обучающего и обучаемого, то есть имеет место многопользовательский режим работы компьютера. Процесс обучения, имеющий субъектом обучающего, не автоматизирован. Однако здесь вполне реализуется автоматический (диалоговый) процесс самообразования.

В случае (рис. 2.10) деятельность обучающего и обучаемого определяется компьютером. И хотя между обучающим и обучаемым имеются каналы ПС и ОС, здесь реализуется вариант жесткого программированного обучения.

Рис. 2.9.

Рис. 2.10.

В случае (рис. 2.11) компьютер руководит (управляет) деятельностью обучающего, но, в свою очередь, находится под воздействием обучаемого. Принципиальное значение имеет приоритетность в оказании воздействия на обучающего: если высший приоритет имеет компьютер, то ситуация аналогична программированному обучению, если же высший приоритет имеет обучаемый, то получаем ситуацию типа "самообразование".

Рис. 2.11.

Еще несколько типов САО можно получить, рассматривая нарушение функционирования каналов ПС и ОС между парами элементов. Рассмотрены лишь имеющие практическую значимость случаи одновременного нарушения работы каналов ПС и ОС.

В случае (рис. 2.12) компьютер используется как орудие труда только обучаемым.

Рис. 2.12.

В случае (рис. 2.13) процесс обучения осуществляется одновременно обучающим и компьютером (таким образом, система остается автоматизированной), но их деятельность, по крайней мере постоянно, не коррелируется.

В случае (рис. 2.14) компьютер используется как орудие труда только обучающего. Такая система обучения автоматизированной не является.

Рис. 2.13.

Рис. 2.14.

В случае (рис. 2.15) деятельность обучающего определяется компьютером. Такая система может быть отнесена к автоматизированной и реализуется программированное обучение, так как компьютер регламентирует деятельность обучающего.

Рис. 2.15.

В случае (рис. 2.16) обучение происходит в процесс прямого обмена информацией (в процессе диалога) между обучаемым и компьютером. Этот обмен полностью регламентируется деятельностью обучающего. Система является автоматической и реализует программированное обучение.

В случае (рис. 2.17) система не имеет практическое значимости.

В случае (рис. 2.18) система аналогична рассмотренному выше (рис. 2.9) варианту.

Рис. 2.16.

Рис. 2.17.

Рис. 2.18.