السبت    24-10-2020م
غلاف العدد
العدد: 156 - صفر 1433هـ/يناير 2012م
الأعداد السابقة
استطلاع
إلى أي مدى تتفق أن يكون برنامج نطاقات آلية قوية لتوطين الوظائف؟

  أتفق تماما
 لا أتفق
 لا اعلم

التعليم بمساعدة الكمبيوتر الذكي (ICAI)
تاريخ النشر : 17-01-2012 م
إن الأمم العارفة هي الأمم القوية التي تمتلك معرفة متطورة وتقنيات متقدمة وثروة بشرية متعلمة قادرة على الإنتاج والإبداع وتحقيق أفضل معدلات التنمية البشرية المتقدمة، لذلك يصبح التحدي الحقيقي للتعليم إعداد بشر قادرين على استشراف المستقبل وتشكيله وليس الاكتفاء بتقبله من الآخرين والتواؤم معه.
وفي السنوات الأخيرة حدث تطور وتغير كبير في كم المعرفة ونوعها، وأصبح أسلوب عرضها وتقديمها أسرع بكثير عن ذي قبل نظرًا لتنوع أساليب العرض والتقديم المستحدثة وكفاءتها؛ لذا بدأت المجتمعات المفكرة تتجه إلى جمع المعلومات وتخزينها ومعالجتها وتوزيعها والاستفادة منها، وهو ما يطلق عليه بتكنولوجيا المعلومات، والذي يعد الكمبيوتر الوجهة الأساسية الفعالة لها؛ وذلك من أجل حل المشكلات التعليمية واليومية، حيث يمكن لهذه التكنولوجيا أن تحدث تغيرًا وتطورًا إيجابيًا فعالاً داخل المؤسسات التعليمية وخارجها إذا تم توظيفها واستثمارها بصورة علمية صحيحة.
وتسعى غالبية المجتمعات في الوقت الحاضر لبناء مجتمع معلوماتي متطور، ولكن الأهم من ذلك هو الوصول الحقيقي إلى جوهر الفكر المعلوماتي ومعرفة استحقاقاته البنيوية والعملية، حتى لا تتحول أدواته من أجهزة كمبيوتر وتقنيات متعددة ومتنوعة إلى تجارة فارغة ومظهر حضاري كاذب، لأدوات لا تستخدم بالأسلوب المناسب؛ لذلك فقد تنوعت المجالات والأساليب الكمبيوترية داخل وخارج المؤسسات التعليمية، فمن أبرزها التعليم بمساعدة الكمبيوتر ComputerAssistedInstruction(CAI):
ويطلق عليه أحياناً «النموذج الإدماجي» ويقصد به الإدماج في التعليم لعرض المقررات الدراسية المختلفة، وعرض بعض المعلومات التي يمكن استخدامها في المواقف التعليمية المختلفة، وهو يركز على أنشطة مثل التعليم العادي أو العلاجي وإثراء المعارف والمهارات لدى المتعلم، فضلاً عن تقديم الاختيارات العديدة لدى المتعلم من أجل تسهيل وتيسير اكتساب المعلومات والمعارف الدراسية في كل التخصصات. ويتضمن التعليم بمساعدة الكمبيوتر الأنماط الآتية:
أ- التدريب والمران.
ب- التدريس الخصوصي.
جـ- المحاكاة.
د- الألعاب التعليمية.
هـ- حل المشكلات.
وفي الصفحات التالية نسرد عددًا آخر من هذه الأساليب.
إدارة التعليم بمساعدة الكمبيوتر
ويطلق عليه أحيانًا «الكمبيوتر كمساعد في إدارة العملية التعليمية» ويتضمن هذا المجال بعض المهام الروتينية التي يقوم بها المعلم على مستوى الإدارة الصفية مثل: كتابة الاختبارات وتطبيقاتها وتصحيحها، ورصد الدرجات وتحليلها وتخزينها مع الاحتفاظ بملف بيانات متكامل عن كل طالب.
ثقافة الكمبيوتر.. مهارات لتأدية العمل بفاعلية
وهي عبارة عن تلك المهارات والمعارف التي يحتاج إليها الفرد لكي يؤدي عمله بفاعلية في مجتمع يزداد فيه الاعتماد على تكنولوجيا الكمبيوتر، ويتضمن هذا المفهوم المعلومات الأساسية عن مكونات الكمبيوتر واستخداماته وحدود إمكاناته، وطريقه عمله والمهارات اللازمة لاستخدامه، والتعرف إلى نظم التشغيل والأوامر الأساسية في هذا النظام وفهم تأثير الكمبيوتر في المجتمع.
الكمبيوتر لتنمية التفكير
يستخدم الكمبيوتر لمساعدة المتعلمين على تطوير أنماط جديدة من التفكير التي قد تساعدهم على التعلم في مواقف مختلفة تتطلب المنطق والتحليل، ويسمى هذا النوع بالتعليم والتعلم لتنمية التفكير، أي استخدام الكمبيوتر كأداة لتنمية التفكير.
ومع تطور الكمبيوتر، وتعاظم طاقته التخزينية، وزيادة سرعته في تناول المعلومات ومعالجتها، ظهرت برمجيات معقدة عرفت بنمط التدريس الخصوصي الشامل FullTutorialInstructionالتي دمجت بين أنماط وبرامج التدريب والمران والألعاب التعليمية، بالإضافة إلى برامج التدريس الخصوصي، وهي تمثل أنماط التعليم بمساعدة الكمبيوتر (CAL) كبرمجية واحدة تتميز بالتفاعل والفاعلية. ونتيجة للتطور الكبير في مجال برمجيات الكمبيوتر، بدأ التفكير في إنشاء برمجيات ومكونات مادية قادرة على محاكاة بعض قدرات العقل البشري مثل: إجراء العمليات الحسابية، والمعالجات الرمزية، واتخاذ القرارات التي تتعلق بالمواقف الأكاديمية، وهو ما يطلق عليه برامج الذكاء الاصطناعي ArtificialIntelligence
وحيث إن الذكاء صفه خاصة بالإنسان، فيصعب علينا إعطاء هذه الصفة للآلة، إلا أنه إلى حد ما يمكننا جعل الكمبيوتر يقوم بتقليد سلوك ذكي، وبهذا يظهر كأنه ذكي، وهذا ما يسمى بالذكاء الاصطناعي؟ ويهدف الذكاء الاصطناعي إلى محاكاة بعض عمليات الإدراك والاستنتاج المنطقي التي يتميز بها عقل الإنسان، وإنجاز العديد من المهام الصعبة والمعقدة التي كانت تتم يدويًا، وذلك باستخدام تقنيات متقدمة يتعلم الكمبيوتر عن طريقها ما ينبغي عليه أن يفعل في موقف ما حيال قضية بعينها، كما يتعلم الكمبيوتر كذلك متى، وكيف يلجأ إلى البدائل التي تيسر الوصول إلى الحل المطلوب. ومن أهم تطبيقات الذكاء الاصطناعي ما يلي: 
1- تعرف الكلام SpeechRecognition:
 حيث يستجيب الكمبيوتر للأوامر الموجهة إليه باللغة الطبيعية شفويًا، ومن بين تطبيقات هذه التقنية برامج الإملاء الصوتي التي تقوم بكتابة النصوص التي يصدرها الإنسان.
2- تعرف الأشكال PatternRecognition:
حيث يتم تعرف الأشكال والصور من خلال كاميرا خاصة تستخدم في المواقع الصناعية، حيث يتم التمييز بين بعض المكونات الصناعية المختلفة ومعالجتها صناعيًا.ففي هذه الحالة يمكن وضع آلة تصوير فوق خطوط الإنتاج بغرض التحري عن العيوب الموجودة. فآلة التصوير الرقمية تقوم بتصوير جزء محدد ويتم مقارنة هذا الجزء مع صورة موجودة في قاعدة البيانات المخزنة على أجهزة الكمبيوتر، فإذا ما تبين أن هناك عيوبًا وخللًا ما فإن النظام يعطي إشارة وتحذير لغرض اتخاذ القرار اللازم.
3- معالجة اللغات الطبيعية NaturallanguageProcessing:
وفيها يفهم الكمبيوتر الأوامر الموجهة إليه باللغة الطبيعية، ومن أبرز تطبيقات هذه التقنية، تلك التطبيقات المتعلقة بالترجمة الآلية وتحليل النصوص.
4- البرمجية الآلية  AutomaticProgramming:
وهي تصمم لتنتج هي برامج، حيث يعطي البرنامج الذكي تفاصيل المشكلة، ويقوم آليًا بإنتاج برامج أخرى تقوم بتعديل نفسها ذاتيًا.
5- الإنسان الآلي Robot:
وهي آلة متعلمة وقابلة للتعلم تحل محل الإنسان في بعض الأعمال الدقيقة التي يتعرض الإنسان للخطر لو قام بها سواء على الأرض مثل: حفر الأنفاق العميقة، أو العمليات الكيميائية، أو إطلاق الصورايخ، أم في الفضاء مثل: تصوير العوالم المختلفة أو الحصول على عينات من تربة من على كوكب معين.
6- الأنظمة الخبيرة  ExpertSystem:
وهي برامج تتكون من قواعد معرفة بحثية وحقائق صممت لتساعد العاملين في المجالات التطبيقية المختلفة مثل التجارة، والطب، وهذه أوسع تطبيقات الذكاء الاصطناعي. ولنظم الخبرة مكونان هما: قاعدة البيانات، والطريقة أو القدرة على اتخاذ القرارات، وتصمم نظم الخبرة لكي تستعمل في مواقف يكون من الصعب فيها على الإنسان أن يصدر قرارًا صائبًا في وقت محدد، ويكون القرار على جانب كبير من الأهمية، في الوقت الذي يكون فيه احتمال الخطأ كبيرًا إذا تم اتخاذ القرار بالطرق العادية.ومن الميزات المهمة التي تتميز بها النظم الخبيرة التالي:
1- إنها تدفع وتقوم بمحاكاة الإنسان تفكيرًا وأسلوبًا.
ب- تثير أفكارًا جديدة تؤدي إلى الابتكار.
جـ- تؤمن أكثر من نسخة واحدة من النظام، وبذلك تعوض عن الخبراء، وتقلص من الاعتماد عليهم.
8-       تستطيع أن تحد وتقلص من الأعمال الروتينية، والأعمال غير المرضية بالنسبة للإنسان العادي.
هـ- لا تشعر بالتعب والملل الذي يشعر به الإنسان الحقيقي، بعد قيامه بتكرار أعمال محددة، أو لفترة طويلة.
27- النظم الخبيرة بقيامها بوظائفها هذه التي تحاكي الإنسان، هي التي تخلد الخبرة البشرية.
ونظرًا لأن النظم الخبيرة تمكن المؤسسة التعليمية وغير التعليمية من تخزين المعرفة والاستحواذ عليها، عن طريق تحويل المعرفة الضمنية التي هي في رؤوس الأفراد وعقولهم إلى قاعدة معرفية مبرمجة قابلة للاستخدام من قبل الأفراد في مجال محدد، ليتصرفوا وكأنهم خبراء في هذا المجال المعرفي أو قاعدة البيانات التي ينبغي تجميعها من عدد من المصادر، وعدد ليس بالقليل من الخبراء، ومن ثم تنسيقها وتنظيمها كما هو موضح بالشكل الآتي.
 
مصادر المعرفة وقاعدة المعرفة
وكان لظهور الذكاء الاصطناعي ArtificialIntelligenceوالنظم الخبيرة، الأثر في تسريع النمو المعرفي والعمل على إكساب المهارات في مواجهة حل المشكلات متعددة المتغيرات بالدرجة التي يمكن أن نتوقع فيها إمكانية توليد ذكاء هجين كمحصلة لمنظومة الذكاء الفطري التلقائي وإمكانية الذكاء الاصطناعي، ومن ثم فإنه بمساعدة حوسبة بيئة التعلم وتزويدها ببرامج خبيرة، لا يصبح على الفرد أن ينتظر نمو بنيات عقلية عامة,كما كانت ترى نظرية بياجيه في النمو المعرفي، لكي يصبح مفكرًا قويًا.
التعليم بمساعدة الكمبيوتر الذكي (ICAI)
عندما يحدث تكامل ودمج بين أنظمة الذكاء الاصطناعي ArtificialIntelligence  ونظام التعليم بمساعدة الكمبيوتر (CAI)
 ComputerAssistedInstructionوتقدم عروض وتفرعات وأنواع من العلاج أكثر تطورًا نحصل على نظام واحد يسمى التعليم بمساعدة الكمبيوتر الذكي (ICAI)، وهذا النظام يقوم على فرض أنه يمكن بناء الآلة التي تساعد أو تفوق العمليات التي يقوم بها المعلم.
ونظام التعليم بمساعدة الكمبيوتر الذكي ICAIيحاول إيجاد أو تقليد أفضل المظاهر للتعليم الفعال من خلال الكمبيوتر، ويتميز هذا النموذج المتطور بأنه يعطي المبادرة للمتعلم في تعلمه، أما المكونات الأساسية لهذا النوع من البرمجيات فهي كما يلي:
أ- الخبرة في المسائل:
التي تتمثل في المجال المعرفي أو المحتوى المراد تعلمه، وتحاول هذه البرامج نقل الخبرة إلى الطالب حتى يستطيع حل المسائل المطروحة.
ب- نموذج الطالب:
تحاول البرامج في هذا الجانب تحليل استجابة الطالب للمشاكل المعروضة، موضحًا ما يعرفه الطالب وما لا يعرفه.
جـ- وحدة التدريب:
وهي التي تحدد كيفية تقديم المعلومات الدراسية للطالب، أي تصف استراتيجيات التعليم والتعلم.
يأخذ تطور نظام التعليم بمساعدة الكمبيوتر الذكي الشكل الآتي:
 
 
 
 
 
 
الفروق بين برامج الكمبيوتر:
توجد فروق بين برامج التعليم بمساعدة الكمبيوتر CAI، وبين برامج التعليم بمساعدة الكمبيوتر الذكي ICAI، وهذا الفرق يتمثل في الآتي:
أ- قيام المؤلف فى البرامج العادية (CAI)بتنظيم عرض محتويات البرامج عن طريق تفرع معروف وثابت لكل الطلاب وبذلك يحدد شكل وخطوات التحاور.
ب- في البرامج الذكية (ICAI)فإن القواعد والمعارف التي استخدمها المؤلف لتحديد شكل التحاور، يجري تعريفها في قاعدة المعارف، ثم يقوم البرنامج بتوليد خطوات التحاور، وذلك بناءً على نوع الإجابة الصحيحة أو الخطأ للطالب.
وعلى ذلك فإن برامج (ICAI)تحتوي على المعارف المتعلقة بموضوع الدرس، وكذلك المعارف المتعلقة بكيفية تدريس مادة الدرس.
 
مزايا التعليم بمساعدة الكمبيوتر الذكي
من أهم مميزات برامج التعليم بمساعدة الكمبيوتر الذكي ما يلي:
أ- التشخيص الذكي لنقاط القوة والضعف عند المتعلم:
 ويتم ذلك عن طريق الاختبار القبلي الذي يمر به المتعلم عندما يبدأ في استخدام الدرس، ويقارن الكمبيوتر نوع أخطاء المتعلم الشائعة بالنماذج المخزونة فيه بقاعدة بيانات خاصة مخزنة فيه، وبناءً على ذلك يختار أقربها لنماذج أخطاء المتعلم، ويعطيه التغذية الراجعة التي تعالج هذا الخطأ.
ب- تنوع الحوار الذكي بين الكمبيوتر والمتعلم:
البرامج الذكية تمكن المتعلم من الاستفسار من الكمبيوتر عن أي شيء يعترضه في أثناء الدرس في أي وقت يشاء، ويكون ذلك بالضغط على مفتاح معين أو إدخال عبارة تطلب المساعدة على الشاشة أو أن يكتب المتعلم سؤاله على الشاشة بلغته العادية.
جـ- تنوع التغذية الراجعة التى تتفق مع كل متعلم وحاجاته:
ويشمل ذلك تعدد البنود والإيحاءات التي تقدم في أثناء الدرس للتركيز على مفهوم يحتاج إلى أن يركز عليه المتعلم أكثر من غيره، كما يشمل عددًا من الرسوم التي توضح نقطة معينة في الدرس، واختبار درجة صعوبة المادة المقدمة، بما يتفق ومستوى المتعلم وكمية المساعدة العلاجية التي تتناسب مع أخطائه.
مما سبق يتضح أننا بحاجة ماسة إلى متعلم قادر على التعامل والتفاعل مع متغيرات العصر المتلاحقة والمستحدثة، ذلك العصر الذي يطلق عليه عصر المعلومات أو عصر التقنيات السريعة أو عصر الكمبيوتر والشبكات والذكاء الاصطناعي، لذا فإن هذا العصر يحتاج إلى عقول مبدعة قادرة على التعامل مع متغيراته بدرجة عالية من الكفاءة والسيطرة، ونتيجة لذلك يتعاظم دور المؤسسات التعليمية في مساعدة المتعلمين على تعلمهم كيف يبدعون، وكيف يتعلمون بأنفسهم في ضوء أنظمة وبرامج ومستحدثات أجهزة الكمبيوتر الذكية.
المراجع
إبراهيم عبدالوكيل الفار (1998). تربويات الحاسوب وتحديات مطلع القرن الحادي والعشرين.القاهرة: دار الفكر العربي.
إبراهيم عبدالوكيل الفار (1999). إعداد وإنتاج برمجيات الوسائط المتعددة التفاعلية. طنطا: الدلتا لتكنولوجيا الحاسبات.
أحمد حامد منصور (1996). «تقويم إدخال واستخدام الكمبيوتر فى مدارس التعليم الثانوي العام بمحافظة دمياط من خلال آراء القائمين عليه والمستفيدين منه». تكنولوجيا التعليم.القاهرة، المجلد6، الكتاب الأول، ص11.
حسن على سلامة، جاسم محمد التمار (1997). «برنامج مقترح لرعاية الطلبة الفائقين في الرياضيات في المرحلة المتوسطة بدولة الكويت». دراسات في علم النفس التربوي. جامعة السلطان قابوس: كلية التربية، المجلد3.
عبارة سرحان وآخرون (1994). الكمبيوتر ومعالجة المعلومات. القاهرة: مكتبة عين شمس.
عبدالله سالم المناعي (1992). «اتجاهات عينة من طلبة وطالبات كلية التربية نحو استخدام الكمبيوتر في التعليم». مجلة البحوث التربوية.قطر، العدد الأول، السنة الأولى، يناير، ص 64.
عبدالله مهدي علي (1998). الحاسب والمنهج الحديث. الرياض: دار عالم الكتب.
علاء الدين كفافي (1997). منهاج مدرسي للتفكير - مقالات في تعليم التفكير. القاهرة: دار النهضة المصرية.
علي أحمد مدكور (2000). الشجرة التعليمية – رؤية متكاملة للمنظومة التربوية. القاهرة:دار الفكر العربي.
مارتن كارنوي وآخرون (1996). التربية والكمبيوتر رؤية وواقع. ترجمة حسين حمدي الطوبجي، تونس: المنظمة العربية للتربية والثقافة والعلوم، ص4.
مصطفى عبدالسميع محمد (1998). «الذكاء الاصطناعي». صحيفة التربية. القاهرة، رابطة خريجي ومعاهد كلية التربية، السنة 49، العدد 3، مارس، ص 38.
مصطفى عبدالسميع (1999). تكنولوجيا التعليم – دراسات عربية. القاهرة: مركز الكتاب للنشر. عبدالستار العلي وآخرون (2006). المدخل إلى إدارة المعرفة. عمّان: دار المسيرة للنشر والتوزيع.
هاني شحاتة الخوري(1998). تكنولوجيا المعلومات على أعتاب القرن الحادي والعشرين.دمشق: مركز الرضا للكمبيوتر.
وليم عبيد، مجدي عزيز إبراهيم (1999). تنظيمات معاصرة للمناهج – رؤية تربوية للقرن الحادي والعشرين. القاهرة: مكتبة الأنجلو المصرية.
  • print
  • email
  • comment
إرسال الموضوع إلى صديق
اسمك: بريدك:
اسم صديقك: بريد صديقك: