Компьютеры в АСО выполняют базовые функции, поскольку определяют порядок выдачи информационного учебного материала, контрольных заданий, приема ответов учащихся, анализ (обработку) этих ответов. Они же определяют ход дальнейших действий учащихся, ведут учет и статистику учебной деятельности как каждого учащегося, так и учебной группы в целом. В некоторых системах с помощью компьютера по ходу обучения решаются задачи диагностики учебной деятельности и психодиагностики в целях совершенствования самого процесса обучения.
Аппаратное обеспечение АСО может быть разнообразным, но в обязательном порядке используются персональные компьютеры общего назначения. При реализации процесса обучения они могут применяться как автономно, так и в составе локальных сетей с ведущим компьютером (сервером), снабженным хорошим периферийным оборудованием (принтер, сканер, модем и т.п.). В сети обеспечивается диалоговое взаимодействие учащихся с программой, причем преподаватель или инструктор осуществляет общее руководство занятиями, работая на ведущем компьютере; в других случаях он только включает его и ведет общее наблюдение за ходом занятий. Стоимость обучения в системах с локальной сетью меньше, чем при использовании автономных персональных компьютеров. Однако в последнем случае у пользователя больше удобств при обучении, имеется свобода действий с компьютером.
1 Термин АСО (или АОС - автоматизированные обучающие системы) используется только в отечественной литературе. Но и здесь он постепенно выходит из употребления, поскольку автоматизация обучения обеспечивается с помощью не только программных оболочек, но и многих других.инструментальных компьютерных средств дидактического назначения.
В недавнем прошлом АСО базировались на больших вычислительных машинах, с расположенными в специализированных аудиториях дисплейными (периферийными) установками - компьютерными дисплейными классами. Было создано много сложных по структуре, организации и программному обеспечению АСО, из которых упомянем две: мощную американскую систему PLATO IV и большую, хорошо оснащенную в программном отношении отечественную систему АОС ВУЗ. Широкого практического применения системы не получили, поскольку были дороги, громоздки, нуждались в специальном оснащении аудиторий, оказались неудобными в эксплуатации. Для отечественной системы сразу обнаружился дефицит компьютерных учебных курсов. Их создание требовало от авторов большой затраты времени, изучения специального языка авторских курсов; созданные курсы были сложны в отладке и т.д. После появления персональных компьютеров век применения для АСО больших ЭВМ закончился, и АСО претерпели не только смену аппаратного обеспечения, но сильно изменились по существу.
При организации обучения с помощью АСО персональный компьютер вне времени обучения продолжает оставаться средством широкого пользования, готовым к решению различных задач (научных, учебных, организационных и др.). С увеличением числа домашних и вузовских компьютеров значение АСО возрастает, поскольку у студентов появляются широкие возможности использовать АСО в самостоятельной работе вне учебных аудиторий. В последние годы наметилась тенденция перехода к интеллектуальным АСО, чаще всего выполняемым в виде экспертных систем. Далее рассматриваются обычные системы и только отмечаются отличительные признаки интеллектуальных систем.
Пользователями обычных АСО являются учащиеся (студенты), преподаватели и разработчики (авторы) компьютерных учебных курсов (КУК). Соответственно, АСО имеет две основные подпрограммы, которые внутренне связаны между собой: "Автор" (Учитель) и "Студент" (Ученик). Преподаватель имеет свободный доступ к подпрограмме "Автор" АСО и может как создавать новый КУК, так и оперативно вносить необходимые дополнения и изменения в уже существующие автоматизированные учебные материалы. Подпрограмма "Студент" выдается студенту в виде отдельного файла, и он использует ее для обучения. Никаких изменений в программу студент вносить не может. Помимо этого АСО имеет ряд подпрограмм сервисного плана, например поиска и устранения ошибок ввода КУК.
Совокупность всех языковых средств пользователей составляет лингвистическое обеспечение системы. В современных системах языковые средства, используемые при вводе дидактических материалов и при работе учащегося, просты и обычно реализуются в виде общеупотребительных (иногда специально разработанных) редакторов текста (с возможностью ввода графики и формул).
Важнейшим компонентом АСО является учебно-методическое обеспечение. Под ним понимается совокупность дидактических, методических и предметных материалов учебных курсов, а также способ организации (структура) реализуемых в процессе обучения действий с учебным материалом. На первых этапах развития АСО большое распространение получил способ, который можно назвать "заучивание и тренировка". Вся программа строилась с установкой на запоминание учебного материала путем выполнения ряда упражнений, имеющих целью выявить, заучен ли и понят ли теоретический материал, и если "да", то закрепить его, а если "нет" - вновь возвратиться к повторению.
Этот способ не использует многие возможности современных программ. Большинство АСО реализуются в виде систем наставнического типа, где компьютер в какой-то степени воспроизводит работу наставника: выдает материал, подлежащий усвоению, фиксирует ошибки при выполнении заданий и дает указание, что нужно сделать, чтобы понять их причину и исправить. Последовательность (или организация) наставнических действий в системе заранее предопределена и жестко фиксирована. Компьютерный учебный курс (так называют обычно введенный в АСО учебный материал) разбивается на отдельные небольшие части-темы, действия учащегося в каждой из которых обычно однотипны и определяются принятым алгоритмом обучения: после того как выполнена выдаваемая компьютером рекомендация по изучению материала на каждом шаге обучения, предлагается вопрос или задача, направленные на реализацию корректирующей функции контроля, и далее, учитывая характер ответа учащегося, компьютер принимает решение на выполнение следующего шага и выдает соответствующее указание студенту.
В зависимости от того, как строится описанная последовательность действий, различают два вида систем. В системах первого вида автору при создании компьютерного учебного курса (КУК) предоставлена полная свобода построения структуры (алгоритма) программы обучения. Автор задает последовательность всех действий студента, которые возможны при обучении данному КУК. Предварительно пишется подробнейший пошаговый сценарий, где предусмотрены все возможные обучающие действия и строится детальный направленный граф, описывающий всю совокупность возможных шагов при работе с учебным материалом. Граф является представлением алгоритма обучения. Подпрограмма "Автор" предусматривает введение этого графа (структуры и наполнения) в компьютер, для чего компьютерная оболочка предоставляет соответствующие инструментальные средства. Как правило, имеются также средства проверки правильности ввода учебного материала (подпрограмма поиска и исправления ошибок) и окончательной фиксации графа в виде некоторой жестко структурированной базы данных.
Таким образом, автор компьютерного курса каждый раз определяет текущий учебный шаг: куда и как будет двигаться студент после каждого неверного или верного ответа, в том числе с учетом характера ошибки или без этого учета, какой материал будет выдавать машина на каждом шаге обучения и т.д. Предоставленной свободой конструирования упомянутого "учебного графа" автор должен, конечно, пользоваться умело: ведь именно от этого зависит качество реализованного алгоритма. Часто на практике такая свобода оборачивается тем, что сконструированный алгоритм оказывается простой линейной (без ветвлений) программой, что, конечно, обедняет дидактические возможности КУК. Искусство разработчика АСО состоит в том, чтобы сделать средства ввода и отладки КУК наиболее простыми, гибкими и удобными, но в то же время обладающими требуемым набором возможностей представления учебного материала и реализации нужного графа обучения. Большинство АСО, созданных в нашей стране, относятся к системам этого типа - УРОК, Радуга, Дельфин, АДОНИС и др. [Компьютерные системы... - 1993].
В системах второго вида АСО реакция на все действия студента предусмотрена заранее: алгоритм обучения задан программой. Системы можно назвать АСО с заданным алгоритмом обучения. Преподаватель не строит алгоритм обучения, а лишь в заданном системой формате заполняет "базу данных" своим учебным материалом; распоряжение этим материалом возложено на программу. Последняя предусматривает выбор и выдачу заданий, прием ответов, вывод соответствующих реакций на каждый ответ (содержание реакции, конечно, заранее определяется преподавателем и приписывается к каждому варианту ответа), а также определяет последовательность дальнейших действий, предписываемых учащемуся. При выборочном ответе (который преимущественно используется в таких системах) для предотвращения возможности простого перебора предлагаемых вариантов ответа в поисках верного вводится учет действий учащегося в виде зачетных баллов, а также установка порогов. Превышение верхнего порога ведет к дальнейшему продвижению по курсу, пересечение нижнего - к неблагоприятным для учащегося действиям системы (например, обратное движение по курсу).
