Теоретический уровень знания дает средства для исследования таких проблем, которые не могут быть решены на эмпирическом уровне. Если эмпирические исследования со всеми присущими им специфическими методами и позволяют установить функциональные (причинные) связи явлений, то они не дают возможности постигнуть внутренний механизм этих связей, представить их в явной форме. Теоретический уровень исследования благодаря концентрации внимания на отдельных, наиболее важных сторонах предметов и явлений и конструированию из них идеальных объектов способен глубже проникнуть в сущность вещей, постичь более глубокие закономерности изменения и связи явлений, внутренние механизмы этих связей и поставить их на службу практике, т.е. эмпирическому опыту.

Движение науки от эмпирического уровня к теоретическому представляет собой общую объективную закономерность развития научного знания. Объективными предпосылками такого перехода являются: 1) конфликтная ситуация, которая заключается в том, что имеющиеся методы познания не справляются с задачами дальнейшего развития науки; 2) наличие методов, способствующих решению этих задач и открывающих дальнейшие перспективы развития; 3) предварительные результаты, добытые этими методами и согласующиеся с материалом, добытым при помощи эмпирических методов.

Настоящее исследование своим исходным пунктом имело конфликтную ситуацию между высокой трудоемкостью разработки АОС, связанным с большими временными и финансовыми затратами расчетом на ее высокую дидактическую эффективность и, как правило, неожиданно низкой даже в сравнении с традиционной организацией учебного процесса фактической эффективностью обучения, т.е. в основе исследования лежал эмпирически наблюдающийся факт отказа обучающих от использования в процессе обучения ТСО, обладающего практически неизмеримыми дидактическими возможностями. Анализ противоречия между высокими техническими характеристиками современных ЭВМ и их явно недостаточной дидактической эффективностью при использовании в режиме АОС позволил сформулировать основную гипотезу настоящего исследования:

Недостаточная дидактическая эффективность существующих АОС определяется в основном не несовершенством аппаратно-программных средств современных ЭВМ, а отсутствием развитой технологии компьютерного обучения. Обеспечение дидактической эффективности АОС требует разработки методологии их проектирования, обеспечивающей взаимосвязанное решение проблем объективной оценки дидактической эффективности обучения, разработки технологии обучения и ее реализации на основе соответствующих аппаратно-программных средств ЭВМ.