ОБУЧАЮЩАЯ МАШИНА
— устройство, предназначенное для реализации обучающих программ. Способы тех. реализации О. м. чрезвычайно разнообразны. Обычно О. м. выполняет следующие ф-ции: 1) предъявляет обучаемому порции учебного материала, контрольные задания, вопросы; 2) требует, чтобы обучаемый ответил на предъявленные вопросы, выполнил задания и ввел ответы в машину; 3) сообщает обучаемому, правильно ли он ответил, а в ряде случаев указывает и тип допущенной ошибки; 4) обеспечивает индивидуальную работу в удобном для обучаемого (либо в контролируемом) темпе, а зачастую — и ту или иную степень адаптации к индивидуальным особенностям обучаемого.
Указанные ф-ции (хотя и с различной степенью полноты) выполняют программированные учебники и обучающие комплексы, т. е. системы на базе электронных цифровых вычислительных машин (см. Автоматизированного обучения класс). В отличие от О. м., другие средства автоматизации уч. процесса выполняют только часть перечисленных ф-ций. Так, информационные устр-ва, или машины-информаторы только предъявляют обучаемому уч. материал. Контролирующие устр-ва (ма-шипы-экзаменаторы) обеспечивают гл. о. выполнение 2-й и 3-й из перечисленных ф-ций.
Еще во 2-й пол. 19 ст. делались попытки разработать простейшие тех. устр-ва и применить их в помощь учителю. Более серьезные работы проводили амер. ученые, которые, начиная с 1915, пытались механизировать операции обучения и проверки знаний. В дальнейшем — вплоть до середины 50-х гг. 20 ст. - довольно широко применяли различные тренажеры — специализированные О. м., предназначенные гл. о. для выработки навыков работы со сложной аппаратурой, обслуживания пром. установок и агрегатов, для обучения управлению самолетами и ракетами и так далее. О. м. в современном понимании этого слова появились в 50-х гг. 20 ст. - практически одновременно с программированным обучением.
Ивтерес к О. м. как средствам реализации обучающих программ объясняется их преимуществом по сравнению с программированными учебниками. Во-первых, О. м. дают возможность четко регламентировать и контролировать учебную деятельность обучаемых, как правило, лишая обучаемого возможности ознакомиться с материалом не в том порядке, какой предусмотрен обучающей программой, и угадать правильный ответ на задание еще до попытки дать его самостоятельно, и др. Во-вторых, О. м. позволяют предъявлять обучаемому материал в различной форме — печатного текста, иллюстраций, кинофрагментов, диапозитивов, звуковых и световых сигналов и т. п. Ответ обучаемый вводит в машину различными способами — нажимая кнопки и клавиши, графическим путем, записывая текст от руки или печатая его на пишущей машинке, произнося его устно в микрофон и др. В-третьих, эти машины способны обеспечивать регистрацию хода процесса обучения и контроля за ним, облегчая тем самым принятие решений преподавателями и администрацией учебного заведения.
Кроме того, О. м. позволяют обеспечить гибкое управление познавательной деятельностью обучаемых, адаптацию к его индивидуальным особенностям на основе автоматического сбора и обработки данных о ходе процесса его обучения; они позволяют создавать игровые или соревновательные ситуации для повышения уровня мотивации обучаемых, понуждая их приобретать необходимые навыки, чтобы обыграть партнера-машину. В связи с этим одним из перспективных путей повышения эффективности обучения является применение адаптивных (самоприспосабливающихся) О. м.
Адаптивными наз. такие О. м., которые на основе обработки последовательных ответов обучаемого могут изменять способы изложения уч. материала с сохранением качества обучения при произвольных внешних и внутр. условиях обучения. Эти машины обеспечивают более высокую степень индивидуализации обучения сравнению с традиционными формами группового обучения и с обычными формами программированного обучения. Они позволяют более полно использовать способности каждого обучаемого и открывают новые возможности для сокращения сроков обучения и повышения его качества. По имеющимся данным применение адаптивных О. м. позволяет сократить время обучения в среднем на 30% при сохранении того же качества обучения, что и по разветвленной обучающей программе.
В разработке адаптивных О. м. наметились два осн. направления. Первое из них связано с построением узкоспециализированных тренажеров, предназначенных для формирования навыков работы на цифро- и буквопечатающих аппаратах, навыков быстрого чтения и т. п. Принцип работы таких адаптивных О. м. базируется на том, что темп предъявления, сложность и относительная частота сигналов изменяются в зависимости от того, насколько правильно и быстро реагирует обучаемый на предъявляемые ему сигналы. Эти изменения происходят в машиве на основании оценки
нескольких (часто всех) ответов обучаемого, данных им в процессе обучения. Второе направление ставит своей задачей построение адаптивных О. м. широкого назначения, пригодных для обучения разным дисциплинам, для формирования самых различных знаний и умений. Обучающая программа адаптивной О. м. широкого назначения предусматривает несколько вариантов изложения одного и того же учебного материала, иначе говоря, состоит из нескольких обучающих программ обычного типа, но имеющих различные характеристики (различный размер порций, неодинаковые схему ветвления и число заданий и т. п.).
Обучающие машины в автоматизированном классе.
Каждый вариант программы должен предусматривать достаточное к-во пунктов, в которых возможен переход к другим вариантам. На основе оценки последовательности ответов обучаемого, адаптивная О. м. выбирает тот вариант обучающей программы, который позволяет оптимизировать процесс обучения.
Внедрение достаточно гибких и эффективных способов управления познавательной деятельностью обучаемых (в т. ч. адаптивных О. м.) в последние годы идет по пути использования ЭЦВМ в качестве О. м. Это позволяет не только обеспечить высокую степень адаптации к кащдому обучаемому, но и обучать методам решения сложных задач. Здесь вычисл. машина может обеспечить такое управление, при котором обучаемый от одной и той же исходной ситуации может двигаться различными путями, из которых одни являются неверными, а другие верными (но при этом не в равной мере рациональными). Кроме того, при таком управлении обучаемому оказывается соразмерная и специфическая помощь, соответствующая избранному пути решения задачи. Все это позволяет организовать обучение, близкое к уровню индивидуальных занятий с опытным педагогом-репетитором.
Перечисленные возможности ЭЦВМ особенно ярко проявляются в тех случаях, когда вычисл. машина является не только средством обучения, но и объектом изучения. Обучаемые - пользователи ЭЦВМ при этом получают возможность обращаться к машине практически на языке изучаемого предмета — языке программирования, т. е. применять свободно конструируемую форму ввода своих ответов, оказывающую, в свою очередь, положительное влияние на эффективность обучения.
Использование вычисл. машин в качестве О. м. позволяет решить проблему комплексной автоматизации уч. процесса. При этом массивы данных о ходе и результатах обучения различных контингентов обучаемых могут быть использованы в качестве «информационного банка» для справочных и управляющих систем уч. заведений и учреждений, управляющих нар. образованием. См. также База данных, Банк данных.
Лит.: .