ماذا نعني بإنترنت الأشياء في التعليم؟ 

إنترنت الأشياء في التعليم يعني ببساطة استخدام حلول إنترنت الأشياء للمباني الذكية في البيئات التعليمية، حيث يعرّف إنترنت الأشياء ويشار له اختصارًا بـ IoT بأنه مفهوم حاسوبي يعبّر عن فكرة اتصال مختلف الأجهزة المادية بشبكة الإنترنت وقدرة كلّ جهاز على التعريف بنفسه للأجهزة الأخرى. إنها شبكة افتراضية تجمع بين مختلف الأشياء المصنفة ضمن الإلكترونيات، البرمجيات، أجهزة الاستشعار، المحرّكات وتصل بينها عن طريق الإنترنت، الأمر الذي يتيح لهذه الأشياء إمكانية تبادل البيانات فيما بينها.

استخدام إنترنت الأشياء في التعليم؟

إن استخدام إنترنت الأشياء في التعليم يمكن أن يحسن تجربة التعليم والتعلم بطرق عديدة من خلال:

1. استخدام التطبيقات الذكية التي تستخدم الواقع المعزز والذكاء الاصطناعي، ويمكن للمحاضرين التفاعل مع الطلاب بشكل أكثر فعالية.
2. إضافة مواد تعليمية على الإنترنت والوصول إليها من خلال الأجهزة اللوحية باستخدام تقنيات مثل QR.
3. تزويد الحافلات المدرسية بتقنيات لمراقبة الركاب لضمان سلامتهم. باستخدام التقنيات الحديثة.
4. زيادة فعالية الجامعات من خلال تسجيل حضور الطلاب وفتح أبواب القاعات التدريسية والتواصل.
5. استخدام إدارة المباني وتوفير الطاقة من خلال الإضاءة الذكية وأجهزة التكييف الذكية.
6. استخدام لوحات إعلانات ذكية تفاعلية تقدم المحتوى حسب حاجة المستخدم.
7. استخدام المختبرات الافتراضية لإجراء التجارب المخبرية دون تعريض الطلاب للمخاطر وبتكلفة أقل باستخدام الواقع الافتراضي والواقع المعزز.
8. توفير التعليم المخصص، فعلى سبيل المثال، في حال غياب الطالب بسبب مرض، يمكنه التفاعل مع المحاضرة من خلال جهاز لوحي متصل بالسبورة الذكية في وقت المحاضرة.
9. استخدام الأجهزة الذكية في التربية الرياضية لقياس قدرات الطلاب وتعزيز مواهبهم.

استخدام تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم؟

تحرص الكثير من الشركات الصاعدة على تطبيق أبعاد الذكاء الاصطناعي بحذافيره بغية الوصول إلى أفضل تجربة في التعليم، ومن أهم تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم:

أتمتة الدرجات والتقييم (Automated Grading): يمكن توظيف تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم برصد العلامات والدرجات للطلاب داخل البيئة التعليمية، فيلجأ الروبوت أو الآلة إلى تقييم الطالب ومدى معرفته من خلال تحليل إجاباته وتقديم ردود الأفعال؛ وبناءً عليه يتم رسم خطط التدريب الشخصية المناسبة لكل طالب، بالإضافة إلى إعلام الطلبة بما حصلوا عليه من علامات، ويمتاز استخدام هذه الطريقة بالبعد عن الخطأ والمحاباة تمامًا.

التغذية الراجعة للمعلم (Feedback for teachers): تعتبر التغذية الراجعة للمعلمين حول تقييم الطلاب فيما يتعلق بالأداء الدراسي وما أنجزوه مهمة سواء كان ذلك تقدمًا أو تراجعًا، وتعتبر التغذية الراجعة من أفضل تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم وأثمن مصادر المعلومات حول تقييم الأداء الطلابي على الإطلاق. ويرتكز هذا التطبيق على العديد من التقنيات المستحدثة كالدردشات مع روبوتات الذكاء الاصطناعي والتعلم الإلكتروني أو الآلي بالإضافة الى إجراء الحوارات كما هو الحال في المقابلات؛ ويلجأ إلى رصد أبعاد المحادثة وتكييفها وفقًا لما يقدمه الطالب من إجابات تعكس شخصيته ومستواه التعليمي والذكائي.

الوسطاء الافتراضيين (Virtual Facilitators): يعتبر الوسيط الافتراضي بمثابة وسيلة تتمتع بفائدة عُظمى من حيث مساعدة الطلاب وإفادتهم بالإجابات الدقيقة التي يحتاج إليها الطلاب باستمرار، وقد أُجريت مثل هذه التجربة وأثبتت جدارتها في معهد جورجيا للتكنولوجيا بواسطة روبوت مدعم بنظام IBM المنبثق عن الذكاء الاصطناعي؛ وكان هذا الروبوت يعرف باسم جيل واتسون، ويعد واحدًا من ضمن تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم.

حوارات الحرم الجامعي (Chat Campus): أشار موقع Bigdata-made simple إلى أنه يمكن إدراج الدردشات داخل الحرم الجامعي ضمن تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم، حيث تُعقد حلقات حوارية إلكترونية بين الطلاب والروبوت لغايات الحصول على المساعدات المتعلقة بأمورهم الجامعية؛ سواء كان ذلك في طبيعة البيئة التعليمية في الحرم الجامعي أو كيفية الوصول إلى قاعة المحاضرة والعثور على الموقف الخاص بالسيارات والتواصل مع الهيئة التدريسية وغيرها الكثير من المعلومات القيمة، التي يعود بها الذكاء الاصطناعي بالفائدة على المستخدم.

التعليم الشخصي (Personalized learning): تأتي أهمية هذا التطبيق في تلبية احتياجات كل متعلم منفصل عن أبناء شعبته؛ حيث تقدم للمتعلم سلسلة من البرامج التعليمية المساهمة في رفع كفاءته في التعلم وتسريع ذلك، كما تساعد مثل هذه التطبيقات في تحديد نقاط الضعف لدى المتعلم والعمل على تقويتها من خلال المناهج التعليمية المزودة بها، وتمتاز تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم بقدرتها على التأقلم مع احتياجات الطلاب سواء كانت فردية أو جماعية بغض النظر عن درجة التعقيد.

التعلم التكيفي (Adaptive Learning): يعد التعلم التكيفي من أكثر مجالات وتطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم فائدة وأهمية، إذ يسهم هذا النوع من التعلم في إحراز تقدمّات ملحوظة من خلال تعليم الطلاب بشكل فردي، كما يتم إجراء التعديلات على المسارات التعليمية ومناهجها كلما دعت الحاجة إلى ذلك، وتقديم تقرير مفصل للمعلم حول المواد التي يستصعب الطالب فهمها واستيعابها.

التعلم عن بعد (Proctoring): يعتبر التعليم عن بُعد من أبرز أنواع التعليم حداثة، وتشمل هذه التقنية الحديثة فرصًا لتقديم الامتحانات عن بُعد مع فرض أنظمة رقابية تخضع للذكاء الاصطناعي لمراقبة الطالب، والتحقق من عدم الغش، فهي طريقة يتم بواسطتها التحقق من مدى مصداقية ودقة الاختبار.

مساعدة ذوي الاحتياجات الخاصة: لا تقتصر تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم على الطلاب الطبيعييّن فحسب، بل أنها أيضًا تلبي احتياجات الطلبة من ذوي الاحتياجات الخاص أيضًا وتحفيزهم على التأقلم مع الأجواء التعليمية واستيعاب المواد التعليمية وبالتالي قيادتهم نحو سدة النجاح، كما تزيد من كفاءة المهارات الاجتماعية للطلبة.

استخدام الواقع المعزز في التعليم؟

الواقع المعزز Augmented Reality i يشمل تقنيات حاسوبية تهدف إلى ربط العالم الافتراضي مع الواقع الحقيقي عن طريق التطبيقات التقنية بالاستعانة بالأجهزة اللوحية والهواتف الذكية، ليظهر المحتوى المعرفي مدعم بالصور ثلاثية الأبعاد والفيديوهات وغيرها من الأشكال ووسائل الإيضاح وجذب الانتباه، مما يجعل الطلبة أكثر تفاعلاً مع المادة العلمية وربطها بمواقف حياتية.

• تطبيقات الفصول الدراسية: وهو أن يقوم المعلم باستخدام الواقع المعزز في التدريس وذلك من خلال دمجها مع الكتاب المدرسي.

• معرض الصور الحية: حيث يمكن للطالب بتوجيه كاميرا الهاتف أو الجهاز اللوحي أن يحول العلامات أو الصور المعرض للصور والوسائط المتعددة.
• بطاقات تعليمية للصم والبكم.
• الواجبات المنزلية المدعمة بالشرح: حيث يمكن للطالب إعادة عرض شرح المعلم لأي جزئية غير واضحة بربطها من خلال الواقع المعزز.

استخدام الروبوتات في التعليم؟

تمتلك الروبوتات قاعدة معرفية واسعة مقارنة بالمعلمين من البشر، وبالنظر إلى أنّ الروبوتات مبرمجة لتمكينها من تقديم أدوارها التعليمية، يمكن إدخال المعلومات التي تريد نقلها إلى التلاميذ في الفصل في الروبوت دون قيود، مما ينتج عن هذا قاعدة معرفية واسعة، والتي يمكن للروبوتات نقلها بسهولة إلى التلاميذ من خلال التدريس.

يقوم مبدأ الروبوتات التعليمية بشكل أساسي على تصميم إنسان آلي بهدف تطوير القدرات الحركية والقدرات المعرفية لأولئك الذين يستخدمونها، ومن أبرز الأهداف هي تحفيز الاهتمام بالعلوم الصعبة وتحفيز الأنشطة الصحية، كذلك جعل الطالب يحقق مجموعات للعمل بشكل منظم ويتعاون مع أفراد الفريق، ومناقشات تسمح بتطوير المهارات الاجتماعية، واحترام دور كل فرد لكشفه وتعلم العمل كفريق.

مميزات الروبوت التعليمي:

1. تم تصميم الروبوت التعليمي للاستخدام في التعليم في المدارس والمؤسسات التعليمية.
2. يساعد المعلم في شرح الدروس وتقديمها ويسمح للطلاب بمراجعة الموضوعات والتحقق من بعض الأجهزة الخطرة دون التعرض للخطر.
3. يتم استخدام الروبوت المخصص للأطفال، والذي يتميز بصغر الحجم، كما أنها تساعد في الحفاظ على سلامة الطفل ويقلل من التكلفة.
4. يستخدم في مساعدة الأفراد على تعلم استخدام الآلة، واستكشاف الروبوتات الحديثة في بيئة آمنة.
5. كما يستخدم مع الطلاب في المعامل الخاصة، بالدراسة الآلية التي تستخدم المحرك البسيط.
6. تتميز الروبوتات بصناعاتها البلاستيكية وألوانها الجذابة التي تساعد الأطفال على تقبلها.
7. كما تتميز الروبوتات بأضواء وتأثيرات صوتية، مما يساعد في العملية التعليمية لأنها تجذب الجمهور بشكل كبير.
8. تحتوي الروبوتات على عجل أو مسار يسمح لها بالحركة الحرة وتلك الروبوتات من الأجهزة ذات التكلفة العادية
9. مما يسمح باستخدامها من قبل المعلمين بالعديد من الطرق في المحاضرات والحصص الدراسية.
10. يسهل العملية التعليمية ويتوفر استخدامه بالعديد من اللغات.

 

---

المراجع:

• عقل، مجدي سعيد. (2018). تصور مقترح لتنمية التفكير الحاسوبي لدى طالبات الدراسات العليا بكلية التربية في ضوء متطلبات الجيل الرابع للتربية. مجلة الجامعة الإسلامية للدراسات التربوية والنفسية، 10، ص 1-26  .
• نصار، سامي. (2020). التعليم4.0 Education 4.0. المجلة الدولية للمناهج والتربية التكنولوجية  IJCTE، العدد (1)، ص 11-27.
• حلس، شادي مازن. (د.ت). الثورة الصناعية الرابعة وتأثيرها على التعليم.
• جوشي، نافين. (2022، 21مارس). Understanding Education 4.0: The Machine Learning-Driven Future Of Learning متوفر على الرابط التالي:

https://www.forbes.com/sites/naveenjoshi/2022/03/31/understanding-education-40-the-machine-learning-driven-future-of-learning/?sh=468afcdd5bc2