Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретические основы инвариантности, преемственности и перспективности информационных технологий мониторинга качества образовательных систем .
1.1. Основные педагогические понятия - категории информационных технологий мониторинга качества образовательных систем 18
1.2. Информационные технологии мониторинга качества образовательных систем: проблемы , опыт, перспективы
1.2.1.Педагогические технологии : научные основы 44
1.2.2.Информационные технологии : опыт, проблемы, перспективы 60
1.3. Инвариантность, преемственность и перспективность информационных технологий мониторинга качества образования в системе "дошкольные образовательные учреждения - начальная школа - средняя школа - вуз"
1.3.1. Инвариантность, преемственность и перспективность информационных технологий мониторинга качества образования в системе "дошкольные образовательные учреждения - начальная школа - средняя школа" 86
1.3.2.Инвариантность, преемственность и перспективность информационных технологий мониторинга качества образования в системе " средняя школа - вуз" 105
1.4.Диагностика уровня подготовки учителя и ученика к деятельности в условиях применения информационных технологий в образовании 129
Выводы по первой главе 140
Глава 2. Инвариантность, преемственность и перспективность информационных технолотй при подготовке преподавателей в условиях мониторинга качества университетского образования
2.1.Деятельностный подход к построению модели педагога в условиях мониторинга качества
университетского образования. 144
2.2. Теоретические основы построения нечеткой модели педагога вуза 164
2.3. Методика эксперимента по выявлению системообразующих знаний , умений , навыков преподавателя вуза при мониторинге качества университетского образования 176
2.4. Об инвариантных компонентах модели педагога вуза 191
Выводы по второй главе 209
Глава 3. Дидактические основы информационные технологии мониторинга качества университетского образования
3.1. Преемственность и перспективность информационных технологий в формировании мотивации студентов 211
3.2. Информационные технологии в формировании и мониторинге знаний , умений и навыков студентов 236
3.3. Рейтинг - технология - эффективное средство повышения качества обучения студентов 259
3.4. О готовности педагога вуза к деятельности с информационными технологиями в мониторинге качества обучения 270
Выводы по третьей главе 280
Глава 4. Дидактический эксперимент по оценке перспективности информационных технологий в условиях мониторинга качества образовательных систем
4.1.Применение статистических моделей в решении педагогических задач
4.2. О результатах проведения педагогического эксперимента по изучению мышления школьников 299
4.3. О перспективности информационных технологий на основе нечеткого моделирования преподавательской деятельности 318
4.4. Практическая реализация нечеткой модели обработки данных 332 Выводы по четвертой главе 340
Заключение 345
Литература
- Информационные технологии мониторинга качества образовательных систем: проблемы , опыт, перспективы
- Теоретические основы построения нечеткой модели педагога вуза
- Информационные технологии в формировании и мониторинге знаний , умений и навыков студентов
- О перспективности информационных технологий на основе нечеткого моделирования преподавательской деятельности
Информационные технологии мониторинга качества образовательных систем: проблемы , опыт, перспективы
Рассмотрим основные понятия, используемые в нашем исследовании. Мы будем опираться на опыт отечественных и зарубежных педагогов. Совершенно необязательно, что наше мнение будет совпадать с их мнением.
Вопросы понятийного аппарата в педагогике часто надо уточнять, как например в нашем случае, создание и широкое применение информационных технологий в образовании привело к неоднозначности многих традиционных понятий. Мы разделяем точку зрения Е.С.Полат о том, что обучение в дидактике понимается как взаимодействие учителя и учащихся, деятельности преподавания и учения. Это двуединый процесс.
Мы придерживаемся определения, приведенного В.И.Андреевым [6,с.ЗО], "обучение — это два взаимно обусловленных вида деятельности ( преподавание - деятельность учителя и учение - деятельность учащихся), направленные на решение учебных задач ( проблем ), в результате которых учащиеся овладевают знаниями, умениями, навыками предметной деятельности и развивают свои личностные качества, в том числе и способности к самообучению ". Образование — более широкое понятие, включающее в себя результат и процесс, систему обучения и самообразование. При этом полезно различать понятия "образование" как система и "образование" как процесс, соответственно, понятия "учебно-воспитательная система" и "учебно-воспитательный процесс". Первые связаны с процедурой разработки, создания, научного и технологического проектирования. Вторые — с применением разработанных систем в реальной практике обучения, воспитания. Следовательно, когда мы говорим о процессе обучения, мы предполагаем наличие в этом процессе преподавателя и учащихся. В этом принципиальная разница, концептуальное отличие от систем и программ самообразования, самообучения, с которыми мы имеем дело при работе с курсами на видеокассетах, телевизионными и радиокурсами, при работе с компьютерными программами, программами на компакт-дисках. В этих программах, курсах пользователь может рассчитывать лишь на собственные силы, на собственное восприятие и осмысление программы.
Даже в компьютерных программах, мультимедийных программах CD-ROM, интерактивных по самой своей сути, эта интерактивность заключена в самом средстве, в его технологии, но не в процессе обучения. Процесс же обучения характеризуется в первую очередь тем, что он интерактивен в своей организации, т.е. во взаимодействии учителя и ученика, а также учащихся между собой.
Мы в дальнейшем также придерживаемся определения В.И. Андреева [6,с.27]: "образование- это индивидуальная культура различных видов деятельности и общения человека, которой он овладевает на основе целенаправленной и целостной системы обучения и воспитания, которая на определенных этапах своего развития переходит в самообразование.
По В.С.Ледневу.[92], содержание образования представляет собой скорее особый «разрез» образования, иначе говоря, это образование, но без учета его технологии, от которой в данной ситуации абстрагируются.
Следовательно, можно, опираясь на предшествующий анализ, в копилку будущего определения понятия содержания образования внести следующий вывод : содержание образования — это содержание процесса прогрессивных изменений свойств и качеств личности. Необходимым условием эффективности образования является особым образом организованная деятельность учащихся.
Учитывая, что содержание образования — это особый «разрез» образования, взятый в отвлечение от педагогической технологии, методов и форм, естественно предположить, что структура содержания образования в своей основе повторяет структуру образования за «вычетом» моментов, связанных с технологией, формами и методами обучения. Отсюда следующие выводы структурного плана:
содержание образования — это содержание триединого целостного процесса, характеризующегося, во-первых, усвоением опыта предшествующих поколений, во-вторых, воспитанием типологических качеств поведения личности, в-третьих, умственным и физическим развитием человека. Ведущим видом деятельности является при этом обучение, поскольку усвоение опыта — ближайшая и непосредственная цель образования. Воспитание и развитие, как отмечает автор, и, как это было доказано предшествующими исследованиями, прежде всего работами Л. В. Занкова, осуществляется опосредованно : это как бы зона более отдаленного (по результатам) действия. Тем не менее процесс образования и обучения триедин.
Поскольку ведущим видом деятельности в образовании является обучение, направленное в первую очередь на усвоение опыта, в структуре содержания образования в полном объеме отражается структура опыта личности.
Опыт личности выражается четырьмя пересекающимися между собой группами компонентов: 1) качества личности, инвариантные предметной специфике деятельности, т.е. соответствующие наиболее общей структуре деятельности (познавательная культура, направленность личности, трудовые качества, коммуникативная, эстетическая и физическая культура); 2) опыт предметной деятельности, дифференцируемый по степени общности ее видов (общее и специальное образование, а также их «пересечение»—политехническое образование); 3) опыт личности, дифференцируемый по принципу теория —практика (знания и умения); 4) опыт личности, дифференцируемый по творческому признаку (репродуктивная и творческая деятельность).
Эта структура опыта личности «переносится» и на структуру содержания образования, будучи переведенной, конечно, при этом в дидактический план, т.е. в план образования соответствующих качеств личности.
На вопрос о том, как отражается развитие и воспитание в структуре совокупного процесса образования, B.C. Леднев отмечает, что следует учесть три принципиальных момента.
Во-первых, необходимо отметить, что основные воспитательные и развивающие возможности заложены в учебном процессе. Их полное использование обеспечивает решение важнейших воспитательных и развивающих задач, т.е. процессом усвоения всех перечисленных выше компонентов опыта опосредуется воспитание и развитие личности.
Во-вторых, прав Л. В. Зак :ов, говоря, что далеко не всякая (с точки зрения методов и организации) учебная деятельность обеспечивает оптимальные условия для воспитания и развития личности; необходима тщательная организация содержания образования, отбор соответствующих форм и методов обучения, его технологии, чтобы решить эту задачу.
В-третьих, признавая, что учебная деятельность является ведущей в деле образования, нельзя забывать о том, что из-за ее специфики, например из-за того, что эта деятельность потребительская, она непременно должна сочетаться и дополняться другими видами деятельности (производительный труд, самоуправление, самодеятельность и др.). Без этого нельзя в принципе обеспечить решение воспитательных и развивающих задач.
Теоретические основы построения нечеткой модели педагога вуза
Предмет технологии обучения - создание систем обучения и профессиональной подготовки. Далее мы остановимся на тех разработках, которые связаны с созданием инструментария работы педагога, преобразованием основного звена повседневной деятельности учебных заведений, процесса обучения. Речь, таким образом, пойдет о педагогической технологии как технологии, учебного процесса.
Идея воспроизводимости учебных процедур, распространенная на весь учебный процесс, в крайнем своем выражении приводит к мысли о том, что он может стать независимым от "живого" учителя. В самом деле, если ход обучения разбивается на полностью воспроизводимые "учебные эпизоды", тс- в идеале учитель исполняет лишь роль организатора и консультанта по работе с готовыми, уже составленными (не обязательно им самим) материалами. Можно представить и возможность замены учителя обучающей машиной. Практика уже показала, что это достижимо по отношению к отдельным учебным задачам.
По логике технологического подхода есть две возможности: либо распрощаться с учителем как с фигурой, определяющей учебный процесс, заменив его обучающим устройством, либо ограничить его роль консультативно-организационными функциями, причем для такой работы не обязательна высокая квалификация учителя. И, если иллюзия полной замены учителя некоей "идеальной ЭВМ" разделяется далеко не всеми сторонниками педагогической технологии, то вторая возможность многим представляется сегодня вполне реальной. Вот одно из характерных выраженгй такой позиции". В условиях, когда группы квалифицированных специалистов в области содержания и процесса обучения планируют, разрабатывают и готовят к применению надежные обучающие системы, даже средний учитель может достичь превосходных результатов".
Такая ориентация на воспроизводимый характер учебного процесса, его независимость от "живого" учителя свойственна ряду сторонников технологического подхода и в отечественной педагогике. Яркий пример этого утверждение, что критерием научности подхода к обучению является возможность его использования для автоматизированной обучающей системы (АОС), которая осуществляет свои обучающие функции без вмешательства человека в точном соответствии с заранее поставленными диагностичными целями. При этом АОС обеспечивает гарантированное достижение этих целей с любой наперед заданной надежностью (качеством). Заметим, что качество обучения сводится к его заданной надежности, т.е. воспроизводимости достижения заданных целей. Их содержательное наполнение особая проблема . При таком подходе учитель рассматривается как пассивный исполнитель "фирменного" дидактического проекта, причем такой исполнитель, личность, культура и квалификация которого не играют особой роли. Это один из типичных примеров педагогического варианта идей "социальной инженерии" технократического мышления в педагогике [73].
"Квалифицированные специалисты" (работающие вне школы, класса) и "надежные обучающие системы" (машинные или безмашинные, но также созданные вне данного учебного заведения) к этим представлениям нередко обращаются как к своего рода заклинаниям, которые должны отогнать опасность снижающегося уровня обучения, неадекватного преподавания. Впрочем, так настроены далеко не все сторонники педагогической технологии. Некоторые из них полагают, что, добившись прочных результатов обучения технологическим путем, учитель окажется в состоянии уделить больше внимания собственно педагогическому творчеству, развитию учащихся. Правда, творческим началом в обучении сама педагогическая технология непосредствеьно не занимается, она сосредоточена на воспроизводимых моментах учебного процесса. Но и в ее рамках есть определенная возможность для эвристического, творческого подхода, и эту возможность мы будем стремиться показать в ходе дальнейшего изложения.
Технологический подход к обучению ставит целью сконструировать учебный процесс, отправляясь от заданных исходных установок (социальный заказ, образовательные ориентиры, цели и содержание обучения). Ключ к пониманию технологического построения учебного процесса - последовательная ориентация на четко определенные цели. Поэтому прежде всего остановимся на центральной для педагогической технологии обучения проблеме постановки целей и целевой ориентации обучения.
Однако никакая критика ье в силах снять противоречие, заложенное в самой реальности: учебное заведение, а вместе с ним и педагог, получает целевые ориентиры ("социальный заказ") в достаточно общем виде. Типичные примеры такой постановки образовательных целей: "образование должно транслировать культурный опыт", "способствовать переустройству общества" и т.д. Такие формулировки получили название "широких", "обобщенных", или "абстрактных". Однако, строить образовательный процесс и обучение как его ведущий меха низм можно лишь имея конкретные целевые ориентиры. Даже цели, заложенные в предметных программах, выражаются не в однозначных для понимания формулировках. Итак, при построении учебного процесса мы сталкиваемся с проблемой конкретизации (уточнения) образовательных целей. Можно выстроить своеобразную лестницу уточнения целей: от общих требований социума к задачам образовательной системы, от них к задачам данного учебного заведения (школы) и, далее, к общим целям совокупности учебных программ и конкретного курса.
В ряде стран, особенно с децентрализованной системой управления образованием, таких как, например, Великобритания, США, ФРГ и др., школа во многом способна формировать учебный план, а учитель состав преподаваемого курса. В российской образовательной практике гибкость формирования учебного плана и содержания обучения связана с наличием регионального и локального компонентов учебного плана. Гибкость учебного плана и свобода преподавателя еще более увеличиваются в высшей школе. В системе повышения квалификации, сфере образовательных услуг учебные курсы строятся "под заказчика". Кроме того, у преподавателя любого учебного заведения есть возможность самостоятельно определять, какими способами уточняется понимание и осуществляется достижение обобщенных образовательных целей. Заметим, что следствия технологической метафоры не распространяются на исходный выбор целей: они принимаются как данность и подлежат специальной обработке, препарированию, уточнению. Далее мы рассмотрим технологическую, процедурную сторону определения целей, а затем их уточнения, прояснения, детализации, доходящей до уровня учебных эпизодов.
Отправным моментом для конкретизации образовательных целей в педагогической технологии является не просто воздействие обучения на ученика, но такая характеристика его результатов, при которой результаты рассматриваются как продукты (по аналогии с продуктами производства) [73].
В различных педагогических программах, декларациях, докладах по вопросам образования можно выделить следующие основные направления конкретизации образовательных целей: характеристика образовательных условий , каким образом воздействовать на учащихся и какие условия для них обеспечить; характеристика внутренних, процессуальных параметров - способностей и возможностей учащихся (какие способности и возможности следует формировать); характеристика образовательных результатов (каких результатов будут способны достичь учащиеся в результате образовательного процесса).
Информационные технологии в формировании и мониторинге знаний , умений и навыков студентов
Проблемность и другие принципы развития творческого мышления не могут быть реализованы без учета возрастных и индивидуально-типических особенностей мышления. Возрастным особенностям интеллектуального развития посвящено немало исследований. В них выявлена стадиальность развития интеллекта, дана характеристика каждой стадии в зависимости от ведущего вида мыслнгельной деятельности. На первой стадии ведущим является наглядно-действенное, практическое мышление, которое осуществляется в конкретной ситуации, в процессе практических действий с реальными предметами. У маленьких детей это «мышление руками». Малыш тянется к игрушке, не может её достать и после ряда попыток использует палку или лезет на табуретку, чтобы получить заинтересовавший его предмет. На второй стадии преобладает наглядно-образное мышление; оно позволяет решать задачи на основе оперирования уже не реальными предметами, а образами восприятия и представлений, содержащимися в детском опыте. Связь мышления с практическими действиями хоть и сохраняется, но не является такой прямой, непосредственной, как раньше, чтобы решать задачи ребенок должен отчетливо воспринимать, наглядно представлять рисуемую в них ситуацию.
На третьей, высшей, ступени развития ведущую роль в мыслительной деятельности приобретает отвлеченное, абстрактно-теоретическое мышление. Мышление выступает здесь в форме отвлеченных понятий и рассуждений, отражающих существенные стороны окружающей действительности, закономерные связи между ними. Овладение в ходе усвоения основ наук понятиями, законами, теориями оказывает значительное влияние на умственное развитие школьников. Оно раскрывает богатые возможности самостоятельного творческого приобретения знаний, их широкого применения на практике,
Полученная в исследованиях характеристика стадий мышления позволила наметить основную линию его развития — от практического мышления, скованного конкретной ситуацией, к отвлеченному абстрактно-теоретическому мышлению, безгранично расширяющему сферу познания, позволяющему выходить далеко за пределы непосредственного чувственного опыта.
Под влиянием всевозрастающих требований к школьному образованию психологи начали исследовать «зону ближайшего развития» детей. Была поставлена задача выяснить, каковы возможности мышления детей, если так изменить содержание и методы обучения, чтобы они активизировали развитие отвлеченного, абстрактно- теоретического мышления (В. В. Давыдов, С. Ф. Жуйков, Л. В. Занков, А. В. Запорожец, А. А. Люблинская, Н. А. Менчинская, А. В. Скрипченко, Д. Б. Эльконин и др.).
Эксперименты блестяще подтвердили гипотезу о гораздо больших, чем считалось ранее, возможностях интеллекта детей. Оказалось, что уже первоклассники могут оперировать отвлеченными символами, решать задачи на основе формул, овладевать грамматическими понятиями и т. д. Вместе с тем установка на более раннее развитие отвлеченного, понятийного мышления, на его формировании на основе движения «от абстрактного к конкретному» — вероятно, вследствие подчас ошибочного понимания сущности этого процесса — на практике нередко приводит к недооценке роли наглядности, конкретизации знаний, а также к значения деятельности и других видов мышления. Нельзя забывать о том, что и отвлеченное, абстрактно-теоретическое мышление, далеко выходя за пределы чувственного опыта, только тогда обладает действенной силой, позволяет проникать в суть познаваемой действительности, когда оно неразрывно связано с наглядно-чувственными данными. Форсированное развитие отвлеченного мышления, без достаточной конкретизации усваиваемого материала, без связи с наглядно-практическим и наглядно-образным мышлением может привести к формальному усвоению знаний, к образованию пустых абстракций, оторванных от живой действительности.
Гармоничное развитие личности предполагает активизацию всех видов мышления, их совершенствование. Необходимость развивать различные виды мыслительной деятельности вытекает из специфики продуктивного, творческого мышления. Процесс открытия новых знаний и у ребенка, впервые познающего давно открытые человечеством истины, и у ученого, впервые проникающего за пределы известного, не происходят в виде строгих логических рассуждений, непосредственно опирающихся на знакомые закономерности. Решение проблемы нередко происходит интуитивно, и в этом процессе существенную роль играют и практическое и образное мышление, непосредственно связанное с чувственной опорой. Решение проблемы в словесном плане, на основе теоретических рассуждений развертывается постепенно, звено за звеном. Человеку невозможно при этом охватить все необходимые звенья, что затрудняет установление взаимосвязи между ними. Включение в этот процесс наглядно-образного мышления через использование информационных технологий дает возможность сразу, «одним взглядом» охватить все входящие в проблемную ситуацию компоненты, а практические действия позволяют установить взаимосвязь между ними, раскрыть динамику исследуемого явления и тем самым облегчают поиск решения. Преобладание практических, образных или понятийных видов мыслительной деятельности определяется не только спецификой решаемой проблемы, но и индивидуальными особенностями самих людей.
Вот почему мы полагаем, что одним из важнейших принципов развития творческого мышления является оптимальное (отвечающее целям обучения и психическим особенностям индивида) развитие разных видов мыслительной деятельности: и абстрактно- теоретического, и наглядно-образного, и наглядно-действенного, практического мышления. Исследования процесса усвоения и применения знаний показали, что обычно учащиеся усваивают содержательную сторону знаний и непосредственно с ней связанные конкретные приемы решения довольно узкого круга задач. Лишь у школьников с высокой обучаемостью на основе решения единичных задач формируются обобщенные приемы, методы решения целого класса задач. Формирование такого рода обобщенных приемов умственной деятельности чрезвычайно важно, так как оно означает существенный сдвиг в интеллектуальном развитии, расширяет возможности переноса знаний в относительно новые условия. Поскольку основная масса учащихся самостоятельно не овладевает более обобщенными приемами умственной деятельности, их формирование должно стать важной задачей обучения. В соответствие с этим одним из принципов развития творческого, продуктивного мышления является специальное формирование обобщенных приемов умственной деятельности . Обобщенные приемы умственной деятельности делятся на две большие группы — приемы алгоритмического типа и эвристические.
О перспективности информационных технологий на основе нечеткого моделирования преподавательской деятельности
В настоящее время требования, предъявляемые к системам автоматизированного управления, зависят от их назначения. Хорошо разработанная система должна: обладать высокой "интеллектуальностью", то есть обеспечивать взаимодействие системы с любым обучаемым, даже таким, который не имеет опыта работы с системами такого вида; - по первому требованию выдавать необходимые объяснения и дополнительную информацию в лояльной форме; - использовать высокоскоростную обратную связь и быстро приспосабливаться к учащемуся; - отвечать на любые запросы, осуществляя быстрый поиск затребованных данных, сохраняя текущую информацию и оформляя выходную в требуемой форме; - обеспечивать комплексную поэтапную автоматизацию; - иметь высокий уровень надежности; - игнорировать механические ошибки, связанные с неправильным случайным нажатием клавиш; - обеспечивать защиту принятой информации от несанкционированного доступа;
Влияние САО и ИСАО на методы и формы занятий еще нуждается в серьезных научных исследованиях. Тактика внедрения средств новых информационных технологий (СНИТ) в учебно-воспитательный процесс учебных заведений среднего уровня образования на учебно-материальной базе предполагает организацию информационно-методических центров, которые должны служить "опорными точками" информатизации образования в каждом регионе или районе [141]. Целесообразно их объединение в единую (региональную, глобальную) информационную сеть, имеющую выход на банк данных центрального компьютера, для того, чтобы они стали центрами внедрения прогрессивных педагогических технологий, основанных на использовании СНИТ. Последнее становится возможным при условии объединения информационно-методических центров в единую сеть с периферийными школами, профессионально-техническими училищами, средними специальными учебными заведениями, имеющими в ограниченном количестве электронно- вычислительную технику или вообще не имеющими ее. В случае, если учебное заведение не имеет вычислительной техники, учащимся необходимо создать условия для эпизодического посещения информационно-методического центра с целью ознакомления с возможностями современных компьютеров, для приобретения минимальных умений и навыков работы с современной электронно-вычислительной техникой. При этом необходимо функционирование организационных связей между информационно-методическими центрами, которые являются центрами внедрения СНИТ, региональными центрами, имеющими банк данных центральной ЭВМ и выход на телекоммуникационную сеть глобального масштаба, и периферийными учебными заведениями, оснащенными электронно-вычислительной техникой, в том числе и в ограниченных количествах.
Информационно-методические центры имеет смысл организовывать на базе общеобразовательной школы или любого другого учебного заведения среднего уровня образования. Их целесообразно обеспечить УМБ, которая предполагает наличие блоков помещений (кабинет информатики и вычислительной техники, лаборатория НИТ, лаборантская), информационной сети учебного назначения, а также телекоммуникационной сети для связи, как минимум, с региональным
Одна из наиболее актуальных проблем компьютерного обучения проблема создания педагогически целесообразных обучающих программ. По своему целевому назначению машинно-ориентированные обучающие программы разнообразны: управляющие, диагностирующие, демонстрационные, генерирующие, операционные, контролирующие, моделирующие и т. д.
Управляющие и диагностирующие программы ориентированы на управление процессом обучения на уроке, а также в условиях дополнительной индивидуальной или групповой работы. Они позволяют последовательно задавать учащимся те или иные вопросы, анализи-ровать полученные ответы, определять уровень усвоения материала, выявлять допущенные учащимися ошибки и в соответствии с этим вносить необходимые коррективы в процесс обучения. В условиях компьютерного обучения процесс контроля и самоконтроля становится более динамичным, а обратная связь учащихся с учителем более систематической и продуктивной. Демонстрационные программы дают возможность получить на экране дисплея красочные, динамичные иллюстрации к излагаемому учителем материалу. На уроках физики, химии, биологии можно продемонстрировать те или иные явления, работу сложных приборов и механизмов, сущность различных технологических процессов, некоторые биологические явления (прорастание семени, биение сердца, деление клетки и т. п.). На занятиях по предметам гуманитарного цикла эти программы позволяют комментировать тексты различного содержания, иллюстрировать фрагменты географической карты, вводить учащихся в обстановку, соответствующую различным историческим событиям, приобщать их к творческой лаборатории писателей, поэтов, ученых и т. д. Генерирующие программы вырабатывают набор задач определенного типа по заданной теме. Они позволяют провести контрольную или самостоятельную работу в классе, обеспечив каждому учащемуся отдельное задание, соответствующее его индивидуальным возможностям. Операционные пакеты обучающих программ позволяют учащимся самостоятельно ставить и решать задачи с помощью компьютера, изображать те или иные фигуры на экране дисплея, вносить необходимые коррективы в разрабатываемые конструкции, схемы, чертежи отдельных деталей и т. п.
Контролирующие программы специально рассчитаны на проведение текущего или итогового опроса учащихся. Они позволяют установить необходимую обратную связь в процессе обучения, способствуют накопляемости оценок, дают возможность проследить в динамике успеваемость каждого учащегося, соотнести результаты обучения с трудностью предлагаемых заданий, индивидуальными особенностями обучаемых, предложенным темпом изучения, объемом материала, его характером. Значительный интерес представляют моделирующие программы, позволяющие имитировать проведение сложных экспериментов, вводить учащихся в исследовательскую лабораторию ученых, конструкторов, архитекторов и т.д. Важная психолого-педагогическая задача, которая должна быть решена при построении обучающих программ применительно к этапу усвоения учебного материала, заключается в том, чтобы установить требуемые уровни такого усвоения.
