ซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษา

ซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาคือคำที่ใช้เรียกซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ ใดๆ ที่สร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษา ครอบคลุมหลากหลายประเภท ตั้งแต่ซอฟต์แวร์การเรียนรู้ภาษา ซอฟต์แวร์การจัดการห้องเรียน ไปจนถึงซอฟต์แวร์อ้างอิง จุดประสงค์ของซอฟต์แวร์เหล่านี้คือการทำให้การศึกษาในส่วนต่างๆ มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลมากยิ่งขึ้น

การใช้ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ในการศึกษาและการฝึกอบรมเริ่มขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1940 เมื่อนักวิจัยชาวอเมริกันพัฒนาเครื่องจำลองการบินที่ใช้คอมพิวเตอร์อนาล็อกในการสร้างข้อมูลจำลองจากเครื่องมือบนเครื่องบิน ระบบหนึ่งที่ว่านี้คือเครื่องฝึกเรดาร์สังเคราะห์แบบ Type 19 ที่สร้างขึ้นในปี 1943 ตั้งแต่ความพยายามในช่วงแรกๆ ในยุคสงครามโลกครั้งที่สองจนถึงกลางทศวรรษ 1970 ซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาได้เชื่อมโยงโดยตรงกับฮาร์ดแวร์ที่ใช้ ระบบคอมพิวเตอร์เพื่อการศึกษาที่เป็นผู้บุกเบิกในยุคนั้น ได้แก่ระบบ PLATO (1960) ที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ และTICCIT (1969)

ในปี พ.ศ. 2506 IBM ได้ร่วมมือกับสถาบันเพื่อการศึกษาคณิตศาสตร์ในสังคมศาสตร์ (IMSSS) ของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ซึ่งนำโดยแพทริก ซัปเปสเพื่อพัฒนาหลักสูตร CAI ขนาดใหญ่เป็นครั้งแรก ซึ่งนำไปใช้ในโรงเรียนในรัฐแคลิฟอร์เนียและมิสซิสซิปปี^{[ 1 ] [ 2 ]}

ในปี 1967 บริษัท Computer Curriculum Corporation (CCC ซึ่งปัจจุบันคือ Pearson Education Technologies) ก่อตั้งขึ้นเพื่อทำการตลาดสื่อการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นจากความร่วมมือกับ IBM ให้แก่โรงเรียนต่างๆ เครื่องเทอร์มินัลรุ่นแรกๆ ที่ใช้ระบบการศึกษา มีราคาสูงกว่า 10,000 ดอลลาร์ ทำให้โรงเรียนส่วนใหญ่เข้าไม่ถึง

ภาษาโปรแกรมบาง ภาษา จากยุคนี้ เช่น p3 และLOGO (ปี 1967) ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับนักเรียนและผู้ใช้มือใหม่ ระบบ PLATO IV (ปี 1972) ได้นำเสนอคุณสมบัติที่ต่อมากลายเป็นมาตรฐานในซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษา ซึ่งรวมถึงกราฟิกแบบบิตแมป เสียงแบบพื้นฐาน และการรองรับ อุปกรณ์ป้อนข้อมูลที่ไม่ใช่แป้นพิมพ์รวมถึงหน้าจอสัมผัส

การมาถึงของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล โดยเฉพาะAltair 8800ในปี 1975 ^{[ 3 ]}ได้เปลี่ยนแปลงวงการซอฟต์แวร์โดยทั่วไป และมีผลกระทบต่อซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาโดยเฉพาะ ในขณะที่ผู้ใช้ก่อนปี 1975 ต้องพึ่งพาคอมพิวเตอร์เมนเฟรม ของมหาวิทยาลัยหรือรัฐบาล ที่มีระบบแบ่งเวลาใช้งาน ผู้ใช้หลังจากการเปลี่ยนแปลงนี้สามารถสร้างและใช้ซอฟต์แวร์สำหรับคอมพิวเตอร์ในบ้านและโรงเรียนได้ โดยมีคอมพิวเตอร์ที่หาซื้อได้ในราคาต่ำกว่า 2,000 ดอลลาร์ ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 การวางจำหน่ายคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ได้แก่Apple II (1977), Commodore PET (1977), VIC-20 (1980) และCommodore 64 (1982) ทำให้เกิดบริษัทและองค์กรไม่แสวงหาผลกำไรที่เชี่ยวชาญด้านซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษา บริษัทBroderbundและThe Learning Companyเป็นบริษัทสำคัญในช่วงเวลานี้ และMECCซึ่งเป็น Minnesota Educational Computing Consortium เป็นผู้พัฒนาซอฟต์แวร์ที่ไม่แสวงหาผลกำไรที่สำคัญ บริษัทเหล่านี้และบริษัทอื่นๆ ได้ออกแบบซอฟต์แวร์หลากหลายประเภทสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล โดยซอฟต์แวร์ส่วนใหญ่ได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับ Apple II ในช่วงแรก

"Courseware" เป็นคำที่รวมคำว่า 'course' กับ 'software' เข้าด้วยกัน^{[ 4 ]}เดิมทีคำนี้ใช้เพื่ออธิบายสื่อการเรียนการสอนเพิ่มเติมที่จัดทำเป็นชุดสำหรับครูหรือผู้ฝึกอบรม หรือเป็นบทเรียนสำหรับนักเรียน ซึ่งมักจะบรรจุไว้เพื่อใช้กับคอมพิวเตอร์ ความหมายและการใช้งานของคำนี้ได้ขยายออกไปและสามารถหมายถึงหลักสูตรทั้งหมดและสื่อเพิ่มเติมใดๆ เมื่อใช้ในการอ้างอิงถึงห้องเรียนออนไลน์หรือห้องเรียนในรูปแบบ 'คอมพิวเตอร์' บริษัทหลายแห่งใช้คำนี้เพื่ออธิบาย "แพ็กเกจ" ทั้งหมดที่ประกอบด้วย 'ชั้นเรียน' หรือ 'หลักสูตร' หนึ่งหลักสูตรที่รวมเข้าด้วยกันพร้อมกับบทเรียน การทดสอบ และสื่ออื่นๆ ที่จำเป็น Courseware เองอาจอยู่ในรูปแบบต่างๆ กัน บางรูปแบบมีให้ใช้งานเฉพาะทางออนไลน์ เช่น หน้าเว็บ ในขณะที่บางรูปแบบสามารถดาวน์โหลดเป็นไฟล์ PDF หรือเอกสารประเภทอื่นๆ ได้ ปัจจุบัน เทคโนโลยีการศึกษา หลายรูปแบบ ครอบคลุมอยู่ในคำว่าCoursewareบริษัทการศึกษาชั้นนำส่วนใหญ่เสนอหรือรวม Courseware ไว้ในแพ็กเกจการฝึกอบรมของตน

ซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาบางประเภทได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ในห้องเรียน โดยทั่วไปแล้วซอฟต์แวร์ดังกล่าวอาจฉายภาพลงบนกระดานไวท์บอร์ดขนาดใหญ่ที่ด้านหน้าห้องเรียน และ/หรือใช้งานพร้อมกันบนเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะในห้องเรียน ที่โดดเด่นที่สุดคือ SMART Boards ซึ่งใช้SMART Notebookในการโต้ตอบกับกระดาน ทำให้สามารถใช้ปากกาเขียนลงบนกระดานได้แบบดิจิทัล ซอฟต์แวร์ประเภทนี้มักเรียกว่า ซอฟต์แวร์ บริหารจัดการห้องเรียนแม้ว่าครูมักเลือกใช้ซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาจากหมวดหมู่อื่นๆ ในชุดอุปกรณ์ไอที ของตน (เช่น หนังสืออ้างอิง ซอฟต์แวร์สำหรับเด็ก) แต่ก็มีซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาอีกประเภทหนึ่งที่พัฒนาขึ้นมาโดยเฉพาะเพื่อช่วยในการสอนในห้องเรียน ตัวอย่างเช่น 'Wordshark' เปิดตัวครั้งแรกในช่วงกลางทศวรรษ 1990 พร้อมเกมแบบหลายประสาทสัมผัสเพื่อสนับสนุนนักเรียนในการเรียนรู้การอ่านและการสะกดคำ การสร้างแบรนด์ในหมวดหมู่นี้ยังไม่แข็งแกร่งเท่ากับซอฟต์แวร์ที่มุ่งเน้นผู้ใช้ตามบ้าน ชื่อซอฟต์แวร์มักมีความเฉพาะทางมากและผลิตโดยผู้ผลิตหลายราย รวมถึงสำนักพิมพ์หนังสือเพื่อการศึกษาที่มีชื่อเสียงหลายแห่ง

ด้วยผลกระทบจากความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมและความจำเป็นที่สถาบันต่างๆ จะต้องกลายเป็น " ไร้กระดาษ " ^{[ 5 ]}สถาบันการศึกษาต่างๆ จึงแสวงหาวิธีการประเมินและทดสอบทางเลือกอื่นๆ ซึ่งแต่เดิมเป็นที่ทราบกันดีว่าต้องใช้กระดาษจำนวนมากซอฟต์แวร์ประเมินผลหมายถึงซอฟต์แวร์ที่มีวัตถุประสงค์หลักในการประเมินและทดสอบนักเรียนในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง^{[ 6 ]}

เมื่อไม่นานมานี้เครื่องมือที่ใช้แบบจำลองภาษาขนาดใหญ่ (Large Language Model หรือ LLM) จำนวนมากได้เกิดขึ้นเพื่อสนับสนุนครูผู้สอนโดยการทำให้กระบวนการประเมินและให้ข้อเสนอแนะเป็นไปโดยอัตโนมัติ เครื่องมือเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยครูผู้สอนประหยัดเวลาโดยการให้ข้อเสนอแนะที่เป็นระบบและคำแนะนำในการให้คะแนนสำหรับงานเขียนของนักเรียน อย่างไรก็ตาม การศึกษาเกี่ยวกับเครื่องมือที่เทียบเท่ากันในภาษาเยอรมัน ซึ่งก็คือ "AI Grading Assistant" ที่ใช้ ChatGPTจากบริษัท Fobizz พบข้อบกพร่องที่สำคัญในการใช้งาน LLM นี้ พบว่าข้อเสนอแนะและคำแนะนำในการให้คะแนนของเครื่องมือมักไม่สอดคล้องกัน แม้จะส่งข้อความเดียวกันซ้ำหลายครั้ง มีการให้คะแนนแบบสุ่ม และขาดความโปร่งใสในกลไกการให้คะแนน นอกจากนี้ เครื่องมือยังไม่สามารถตรวจจับข้อมูลที่ไร้สาระได้อย่างน่าเชื่อถือ ทำให้งานที่ผิดพลาดหรือสร้างโดย AI ได้คะแนนสูง ที่สำคัญ ผู้เขียนตั้งข้อสังเกตว่าปัญหาเหล่านี้หลายอย่างอาจเชื่อมโยงกับคุณสมบัติพื้นฐานของ LLM โดยธรรมชาติ ซึ่งบ่งชี้ว่าข้อบกพร่องเหล่านี้อาจส่งผลต่อเครื่องมือให้คะแนนที่ใช้ LLM โดยทั่วไปด้วย จากผลการค้นพบเหล่านี้ ผู้เขียนเน้นย้ำถึงความเสี่ยงของการพึ่งพา AI มากเกินไปในฐานะ "วิธีแก้ไขปัญหาทางเทคโนโลยี" สำหรับปัญหาเชิงระบบทางการศึกษา^{[ 7 ]}

สำนักพิมพ์ พจนานุกรมและสารานุกรมฉบับพิมพ์หลายแห่ง ได้เข้ามามีส่วนร่วมในการผลิตซอฟต์แวร์อ้างอิงเพื่อการศึกษาตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษ 1990 โดยมีทั้งบริษัทสตาร์ทอัพและสำนักพิมพ์ซอฟต์แวร์ที่ก่อตั้งมานานแล้วเข้าร่วมในตลาดซอฟต์แวร์อ้างอิง โดย เฉพาะอย่างยิ่งไมโครซอฟต์

ผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์อ้างอิงเชิงพาณิชย์รุ่นแรกๆ เป็นการนำเนื้อหาที่มีอยู่เดิมมาปรับปรุงใหม่ให้เป็น รูปแบบ ซีดีรอมโดยมักเสริมด้วย เนื้อหา มัลติมีเดีย ใหม่ๆ รวมถึงวิดีโอและเสียงที่ถูกบีบอัด ผลิตภัณฑ์รุ่นใหม่ๆ ใช้เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตเพื่อเสริมผลิตภัณฑ์ซีดีรอม และล่าสุดก็ใช้ทดแทนซีดีรอมทั้งหมด

วิกิพีเดียและเว็บไซต์ที่แตกแขนงออกมา (เช่นWiktionary ) ถือเป็นก้าวสำคัญในวงการซอฟต์แวร์อ้างอิงเพื่อการศึกษา ก่อนหน้านี้ สารานุกรมและพจนานุกรมต่าง ๆ รวบรวมเนื้อหาโดยอาศัยทีมผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับเชิญและทำงานร่วมกันอย่างปิด แต่แนวคิดของวิกิเปิดโอกาสให้เกิดการพัฒนาผลงานอ้างอิงแบบร่วมมือกันผ่านความร่วมมือแบบเปิดกว้าง ซึ่งรวมถึงผู้เชี่ยวชาญและผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญด้วย

ดูเพิ่มเติม:

• เทคโนโลยีทางการศึกษา
• SCORM
• สภาพแวดล้อมการเรียนรู้เสมือนจริง , LMS ( ระบบจัดการการเรียนรู้ )
• ระบบจัดการฝึกอบรม
• การฝึกอบรมผ่านเว็บ

มีตลาดเฉพาะกลุ่มที่เฉพาะเจาะจงมากสำหรับซอฟต์แวร์ทางการศึกษา ซึ่งรวมถึง:

• การออกแบบและการพิมพ์แบบจำลองการ์ดเพื่อใช้ในการศึกษา – เช่นปราสาทดีไซเนอร์สำหรับแพลตฟอร์มBBC MicroและAcorn Archimedes ^{[ 8 ]}

วิดีโอเกมสามารถใช้สอนผู้ใช้ให้มีความรู้ด้านเทคโนโลยีหรือเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องใดเรื่องหนึ่งได้ ระบบปฏิบัติการและโทรศัพท์มือถือบางรุ่นมีคุณสมบัติเหล่านี้ ตัวอย่างที่โดดเด่นคือMicrosoft Solitaireซึ่งพัฒนาขึ้นเพื่อให้ผู้ใช้คุ้นเคยกับการใช้งานส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิกโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมาส์และเทคนิคการลากและวางMavis Beacon Teaches Typingเป็นโปรแกรมที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย มีมินิเกมในตัวเพื่อให้ผู้ใช้เพลิดเพลินไปพร้อมกับการพัฒนาทักษะการพิมพ์

Gamificationคือการใช้องค์ประกอบการออกแบบเกมในบริบทที่ไม่ใช่เกม และได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรม โดยการมององค์ประกอบเกมว่าเป็น "สิ่งกระตุ้น" และกำหนดความสัมพันธ์อย่างเป็นทางการระหว่างองค์ประกอบเหล่านี้กับสิ่งกระตุ้น^{[ 9 ]}

ซอฟต์แวร์การศึกษาแบบติวเตอร์หมายถึงซอฟต์แวร์ที่จำลองพลวัตการสอนแบบตัวต่อตัวระหว่างครูกับนักเรียน โดยใช้ซอฟต์แวร์แทนครู มีการวิจัยเพื่อดูว่าซอฟต์แวร์ประเภทนี้จะมีประสิทธิภาพในการปรับปรุงความเข้าใจในเนื้อหาของนักเรียนหรือไม่ ผลสรุปคือมีผลกระทบเชิงบวก ซึ่งช่วยลดระยะเวลาที่นักเรียนต้องใช้ในการศึกษาและเพิ่มความเข้าใจ^{[ 10 ]}

มีการศึกษาวิจัยเพื่อดูผลกระทบของซอฟต์แวร์การศึกษาต่อเด็กที่มีความพิการเล็กน้อย ผลการศึกษาพบว่าซอฟต์แวร์ดังกล่าวมีผลในเชิงบวก โดยช่วยสอนทักษะทางสังคมแก่เด็กเหล่านี้ผ่านการเรียนรู้และการอภิปรายเป็นทีม วิดีโอ และเกม^{[ 11 ]}

ปัจจุบันมีตลาดซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาขนาดใหญ่ที่ใช้งานอยู่ ทีมงานจึงตัดสินใจพัฒนาระบบเพื่อประเมินซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษา เนื่องจากปัจจุบันยังไม่มีมาตรฐานใดๆ ระบบนี้เรียกว่า การสร้างการประเมินที่ครอบคลุมของเครื่องมือการเรียนรู้อิเล็กทรอนิกส์และซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษา (CEELTES) ^{[ 12 ]}ซอฟต์แวร์ที่จะได้รับการประเมินจะถูกให้คะแนนตามมาตราส่วนคะแนนในสี่หมวดหมู่ ได้แก่ ด้านคุณลักษณะทางเทคนิค เทคโนโลยี และผู้ใช้ ด้านเกณฑ์การประเมินข้อมูล เนื้อหา และการทำงานของซอฟต์แวร์ ด้านเกณฑ์การประเมินข้อมูลในแง่ของการใช้งานทางการศึกษา การเรียนรู้ และการจดจำ และด้านเกณฑ์การประเมินการใช้งานทางจิตวิทยาและการสอนของซอฟต์แวร์^{[ 13 ]}

ในหลักสูตรวิทยาการคอมพิวเตอร์ระดับมหาวิทยาลัย การเรียนรู้ตรรกะเป็นส่วนสำคัญของหลักสูตร มีข้อเสนอเกี่ยวกับการใช้เครื่องมือการศึกษาเชิงตรรกะสองอย่างคือFOLSTและ LogicChess เพื่อให้นักศึกษามหาวิทยาลัยเข้าใจตรรกะลำดับที่หนึ่งได้ดียิ่งขึ้น เพื่อให้เข้าใจเนื้อหาหลักสูตรและหลักการพื้นฐานของการออกแบบเชิงตรรกะได้ดียิ่งขึ้น^{[ 14 ]}

• Virvou, M., Katsionis, G., & Manos, K. (2005). "การผสมผสานเกมซอฟต์แวร์กับการศึกษา: การประเมินประสิทธิผลทางการศึกษา" เทคโนโลยีการศึกษาและสังคม, 8 (2), 54-65.
• Seels, B. (1989). ขบวนการออกแบบการสอนในเทคโนโลยีการศึกษา เทคโนโลยีการศึกษา พฤษภาคม 11–15. https://web.archive.org/web/20080515073002/http://www.coe.uh.edu/courses/cuin6373/idhistory/1960.html
• Niemiec, RP & Walberg, HT (1989). จากเครื่องจักรการสอนสู่ไมโครคอมพิวเตอร์: เหตุการณ์สำคัญบางประการในประวัติศาสตร์ของการเรียนการสอนโดยใช้คอมพิวเตอร์ วารสารวิจัยเกี่ยวกับการคำนวณทางการศึกษา, 21(3), 263–276.
• Annetta, L., Minogue, J., Holmes, S., & Cheng, M. (2009). การตรวจสอบผลกระทบของวิดีโอเกมต่อความสนใจและการเรียนรู้พันธุศาสตร์ของนักเรียนมัธยมปลาย คอมพิวเตอร์และการศึกษา, 53, 74–85.
• Bainbridge, W. (2007). ศักยภาพการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของโลกเสมือนจริง . Science, 317, 27, 471–476.
• Barab, S., Scott, B., Siyahhan, S., Goldstone, R., Ingram-Goble, A., Zuiker, S., & Warren, S. (2009). การเล่นเชิงเปลี่ยนแปลงในฐานะโครงสร้างหลักสูตร: การใช้เกมวิดีโอเพื่อสนับสนุน การศึกษาด้านวิทยาศาสตร์เก็บถาวรเมื่อ 2020-10-01 ที่Wayback Machineวารสารเทคโนโลยีการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์, 18, 305–320.
• Bourgonjon, J., Valcke, M., Soetaert, R., & Schellens, T., (2010). การรับรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับการใช้เกมวิดีโอในห้องเรียนคอมพิวเตอร์และการศึกษา, 54, 1145–1156.
• Zhao, Y.; Zhang, G.; Lai, C. (2010-01-01), "หลักสูตร ทรัพยากรดิจิทัล และการส่งมอบ", ใน Peterson, Penelope; Baker, Eva; McGaw, Barry (บรรณาธิการ), สารานุกรมการศึกษานานาชาติ (ฉบับที่ 3), Oxford: Elsevier, หน้า  390–396 , doi : 10.1016/b978-0-08-044894-7.00063-4 , ISBN 978-0-08-044894-7.

• การเรียนรู้แบบปรับตัว  – วิธีการเรียนรู้ทางการศึกษาโดยใช้อัลกอริธึมคอมพิวเตอร์และปัญญาประดิษฐ์
• การเรียนรู้ภาษาโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย  – เทคนิคการเรียนรู้
• เกมเพื่อการศึกษา  – ประเภทเกม
• เทคโนโลยีทางการศึกษา  – การใช้เทคโนโลยีในการศึกษาเพื่อพัฒนาการเรียนการสอนให้ดียิ่งขึ้น
• สื่อบันเทิงเพื่อการศึกษา  – สื่อที่ออกแบบมาเพื่อการศึกษาผ่านความบันเทิง สื่อบันเทิง เพื่อการศึกษา (Edutainment)
• รายชื่อภาษาโปรแกรมเพื่อการศึกษา
• รายชื่อซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษา
• รายชื่อซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาแบบโอเพนซอร์สและใช้งานได้ฟรี
• รายชื่อแหล่งข้อมูลการศึกษาออนไลน์
• เทคโนโลยีการเรียนการสอน  – การใช้เทคโนโลยีในการศึกษาเพื่อพัฒนาการเรียนรู้และการสอนให้ดียิ่งขึ้นหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
• ซอฟต์แวร์ฝึกพิมพ์ – โปรแกรมฝึกพิมพ์ดีด