شبیه سازی و تعامل در آموزش الکترونیکی

تعداد بازدید : 70

9/25/2023

شبیهسازی و تعامل در آموزش الکترونیکی

Interactivity & Simulations in e-Learning چرندابی میرزاجانیان سپهر

دانشگاه شمال – آمل

Sepehr.mirza@gmail.com

چکیده: شبیهسازها نکته عطفی در زمینه آموزش الکترونیکـی مـیباشـند، مزایـای آنهـا در ایجـاد ارتبـاط بـین دانشآموزان نقش آنها در فرآیند آموزش بسیار چشمگیر میباشد. ایجـاد مـدلهـای مجـازی ولـی واقعـی در شبیهسازها این امکان را به دانشآموزان میدهد تا با انجام آزمایشهـای متعـدد مطالـب درسـی را بـه صـورت عمیقی درک نمایند. با توجه به زایا امکانات متعدد شبیه سازها ضرورت ایجاد چرخه تولید بهینـه اسـتاندارد همچنین اقتصادی بیش از بیش خود را نمایان میکند. راهکارهای کاهش هزین هـای تولیـد همچنـین بهبـود چرخه تولید یکی از نکات کلیدی در تولید عرضه شبیه سازها میباشـد. نگـرش صـحیح بـه شـبیه سـازها حقیقت آینده آموزش الکترونیکی را تضمین میکند. نگـرش اصـولی مبنـا بـه شـبیه سـازها تعامـل بـین دانشآموزان باید منطبق بر اصول استانداردی خاص گردد. در این مقاله سعی شده به این مقوله پرداخته شود.

واژه های کلیدی : شبیهسازی – تعامل – آمـوزش الکترونیکـی – یـادگیری گروهـی – یـادگیری – آمـوزش –

Modeling ارتباط LMS – ارزیابی به کمک شبیه سازها CAA

مفهوم تعامل چیست؟

بسیاری از کارشناسان علوم تربیتی آموزشی در این نظر هم عقیده هستند که ابزارهـای آموزشـی تعـاملی کـه امکان یادگیری با عمل را به دانشآموز میدهند؛ باعث برانگیخته شدن علاقه ایجـاد انگیـزه جـذابیت بـرای تمرین تکرار در دانشآموزان میگردند. یک ضربالمثل متعلق به جنوب شرق آسیا میگوید: "اگر به من چیزی نشان بدهی، آن را خواهم دید اگر چیزی به من بگویی، آنرا خواهم شنید و اگر اجازه تجربه کردن چیزی را به من بدهی، آنرا یاد خواهم گرفت" آنچه مسلم است تعامل در یک سیستم آموزشی زمانی معنی پیدا میکند که دانشآموزان گیرنـدگان غیـر فعـال اطلاعات نیستند بلکه در فرآیند آموزش خویش نقش اساسی ایفا مینمایند . آنچه موجب ایجاد جذابیت در بین دانشآموزان میگردد واکنش سیستم موزشی به کنش دانشآموزان است. نتیجه وجود تعامل در یک سیـستم آموزشی ایجاد درک عمیق نسبت به آموخته ها باشد زیرا دانشآموز امکان طرح تئوریها بررسی درستی یا نادرستی این تئوریهای را خواهد داشت این امکان باعث انگیخته شدن احساسات دانشآموزان میگردد یرا ممکن است نتایج به دست آمده برای دانشآموز آنگونه کـه مورد انتظار وی بود نباشد (یادگیری با آزمـون خطـا). ابزارهـای شـبیه سـاز(simulation )مـدلسـازی (Modeling )نمونه ها مثالهای واقعیدر محیطی مجازی برای یاد گیرندگان فراهم مینمایند. برخی از ایـن ابزارها میتوانند مدلی از یک مبحث واقعی را آنگونه شبیهسازی نمایند که دانشآمـوز توانـایی بحـث کـردن در مورد تئوری مطرح شده را بدست آورد؛ مثالهای متعدد را در مورد این تئوری آزمایش کند درستی یا نادرستی آنرا کاملا تجربه نماید یا تئوریهای جدید در مورد مبحث مورد نظ مطرح نماید.این امکـان، توانـایی مطـرح نمودن سئوالات مسائل مختلف را برای دانشآموزان از طرف معلـم نیزفـراهم مـینمایـد کـه یـک سیـستم آموزش به همراه تمرین تکرار بسیار قابل انعطاف را ایجاد مینماید. توجه داشته باشید که آموزش بـه همـراه تمرین تکرار به تثبیت یادگیری در دانشآموزان کمک میکند. توسـعه تعامـل در شـبیهسـازی باعـث توسـعه کیفیت بازخورد بهتر برای دور های آموزش الکترونیکی میگردد. حضور شبیهسـازی تعـاملی موجـب بهبـود یادگیری در دانشآموزان خواهد شد زیرا به جای حضور کتابهای درسی که فقط شامل چند عکس یـا تـصوی محدود هستند ما مدلی از واقعیت را به آنها نشان میدهیم تا آموخت های خود را در جهانی مجازی ولی واقعـی تجربه نمایند.

میزان تعامل در سیستمهای آموزش الکترونیکی را میتوان به چهار طبقه اصلی تقسیم نمود که شامل موارد زیر

میباشد:

میزان تعامل در آموزش مشخصه سطح تعامل

الکترونیکی

به طور معمول اطلاعات یا فرمولها به صورت خطی میآیند. این سطح برای بیان مقدمات ایده ها نظرات بیشتر به کار میرود دانشجوان کمترین میزان کنترل را بر توالی تسلسل مطالب دارند. سطح یک میتواند شامل یک تا عکس یا گرافیک دو کلید هدایتگر به جلو یا عقب باشد

سطح اول : کمترین میزان تعامل

( مدل صفح ای )

وارد کردن ارائه ها فراخوانی سطح یک ارائه امکان کنترل بیشتر نسبت به سطح یک از ویژگیهای این سطح میباشد. امکان شبیهسازیها با استفاده از سطح دوم : میزان تعامل میانه با استفاده از شبیهسازی میزان تعامل در آموزش مشخصه سطح تعامل الکترونیکی (Presentationارائه ها )

سطح سوم : سطح متوسط استفاده از ویدیوها گرافیکها انیمیشینها. صوت شبیهسازی / سیستم تقابلی استفاده از یک محیط شبیهسازی شده کامل با امکان انجام آزمایشهای

شیو ه های مختلف یادگیری(Learning )

دانشآموزان همگی در یک سطح از یادگیری قرار ندارند. بلکه هر کدام متناسب با استعدادها توانایی ومعلومـات قبلی خود از دانش ارائه شده توسـط معلـ بهـره مـیبرنـد .هـانی مـام فـورد (1992 )بـرای سـطح یـادگیری دانشآموزان چهار سطح را پیشنهاد نمود که هر دانشآموز در یکی از این چهار سطح قرار میگیرد :

. Pragmatist :کسانی که آموخت های خود را با دنیای واقعی مرتبط میکنند.

. Reflectors :کسانی که نیاز به زمان دارن تا آموخت های خود را تثبیت کنند.

. Theorists :کسانی که برای آموخت های خود با منطق خویش تئوری مطرح میکنند.

. Activists :کسانی که برای آموختن باید تمرینات عملی انجام دهند.

این تفاوت در میان دانشآموزان موجب میشود تا شیو های متفاوت متناسب با وضعیت دانش موزان طراحـی پیادهسازی شود.

شیوه های مختلف تعلیم(Teaching )

شیوه تعلیم(Style Teaching )شیو ای است که باید طراح سیستم آموزش الکترونیکی بـرای ارائـه مطالـب درسی در طراحی سیستم مد نظر بگیرد. شیوه تعلیم روشی است که به معلمین امکان میدهد تا با اتخاذ نمودن یک شیوه که قبلا توسط دیگران تجربه شده بازخورد خروجی مناسبی از خود نشان داده کلاس را هدفمنـد تر با کیفیت تر اداره نمایند. در سیستمهای آموزش الکترونیکی چون منابع در دسترس هستند؛ امکان هدفمنـد نمودن کلاس بسیار ساده سهالوصول میباشد.

همکاری تعاملی

اهمیت ارتباط (Communication )در آموزش الکترونیکی یکی از مزایای بسیار مهم اصلی در آموزش الکترونیکی تشریک مساعی بین دانشآموزان است. به این مفهوم که در آموزش کلاسیک دانشآموز تکلیف مشخصی از آموزگار خود دریافت مینماید؛ به تنهایی یا حـداکثر در یک گروه نفر نسبت به حل تمرین اقدام میکند. این گسیختگی در بین دانشآموزان باعث اضافه کـاری میگردد؛ یعنی گرو های دانشآموز مختلف ممکن است دچار اشتباهات یکسان شوند. اما در سیستم آموزش الکترونیکی چون یک محیط گفتگوی مناسب مبتنی بر تکنولوژهای web میتوان ایجـاد نمود رقراری ارتباط بین دانشآموزان یا بین معلم دانشآموزان بسیار ساده تر است. یـک تمـرین توسـط تمامی گروه دانشآموزان میتوانـد حـل گـردد. کـه ایـن امـر موجـب افـزایش روحیـه کـار گروهـی -team( (working در بین دانشآموزان میگـردد. همچنـین زمینـه را بـرای تثبیـت یـ ادگیری فـراهم مـینمایـد. از محیطهای گفتگویی که میتواند در ایجاد ارتباط بین دانشآموزان کار برد داشته باشند چند نمونه در ذیـل ذکـر شده است:

Chat room ?

Bulletin Boards ?

Mailing list ?

... Video conferences ?

ارتباط و شبیهسازی(Simulation & Communication )

هنگامی که یک یستم شبیهسازی به محیط آموزش الکترونیکی اضافه میشود. ضرورت برقراری ارتبـاط بـین دانشآموزان معلم بیش از پیش خود را نمایان میکند. ارتباطی که باید چیزی فراتر از مـتن تـصویر باشـد ارتباطی که معلم دانشآموزان بتوانند همزمان در محیط شبیهسازی قرار بگیرند همزمان بـه انجـام آزمـایش اقدام کنند نتایج را همزمان مشاهده نمایند. این ارتباط موجب :

. تجربه گروهی

. ایجاد دید یکسان در بین تمام دانشآموزان

. ایجاد تعامل ارتباط بین دانشآموزان جهت تقسیم تجربه ها توسعه دیدهای جدیـد نـسبت بـه مـسئله

میگردد.

نکات کلیدی

اگر بخواهیم شبیهسازها تبدیل به یک استاندارد متعارف در آموزش الکترونیکی گردند باید مانند دیگر رسانه ها امکان تولید آسان آنها را نیز به وجود آوریم همچنین این امکانات را همگانی در دسترس قرار دهیم.

. هزین های تولید

. کیفیت محصولات نهایی

کاهش هزینه های تولید

دو راه موثر برای کاهش هزین های تولید میتوان نام برد:

. مراحل تولید با سرعت بهره بروری بالا

. فراهم نمودن امکان استفاده متعدد از یک محصول

بهبود چرخه تولید

زمانبرترین کارها در چرخه تولید محصولات آموزش الکترونیکی :

* پیچیدگی چرخه تولید

* تنوع کالاهای به کار رفته در کنار هم

* ایجاد یک سیستم صحیح تعاملی انتخاب ابزارهای صحیح

برای تولید این محصولات میباشد.

منابع برنامه نویسی برنامه نویسان هم از جمله کالاهای بسیار گران قیمت کمیاب برای تولید محـصول بـه شمار میآیند.

دو راه برای کاستن از هزین های برنامه نویسی میتوان پیشنهاد کرد:

. انتخاب ابزارهای مناسب اختصاصی برای پیادهسازی

. استفاده از برنامه نویسان خبره برای هدایت تیم برنامه نویسان

استفاده مجدد از محصولات شبیه ساز

برای استفاده از قابلیت کار بری مجدد، محصول ( شامل نرمافزار + محتوا ) باید تحت یک اسـتاندارد مـشخص طراحی پیادهسازی شود تا قابلیت به روز کردن محتوا را داشته باشیم . همچنین محیط شبیهسـاز هـم بایـد بـه گون ای باشد که بتوانیم در آن تغییرات ایجاد نمائیم. ایده تولید محصولات با قابلیت استفاده مجدد توسط تولید کنندگان عرضه کنندگان محصولات آموزشی مـورد توجه قرار گرفته است اکنون این محصولات با چنین قابلیتی به بازار عرضه میگردند . به عنوان نمونه شرکت CISCO محصولات ( Object Learning usable-Re(RLO که شامل یک درس کامل میشوند؛ (Object Information usable-Re(RIO را که شامل یک فصل از یک درس میشود، را با قابلیت ذکر شده برای دور های آموزشی خود معرفی نموده است.

تولید محصولات آموزش الکترونیکی مبتنی بر استانداردهای مطرح شده توسط سازمان ها درگیر مـیباشـد در زمینه شبیهسازها با استاندارد مشخصی نداریم اما میتوان با بهرهگیری از مولف های استانداردهای مطرح کیفیت محصولات هم خوانی آنها را با دیگر محصولات تولید شده را بالا برد در حال حاضر سه استاندارد متفاوت وجود دارد که این سه اسـتاندارد حـال همگرائـی هـستند ولـی هرکـدام خصوصیات ویژ ای در زمینه تولید محتوا را تعریف میکنند: ?

IEEE Learning technology standards committee (LTSC)- a specification for

tagging courseware component

? IMS (instructional Management system) a specification for location and

using courseware components.

? SCORM( shareable Courseware Object Reference Model) allowing

exchange and re-use of courseware component

بهبود کیفیت

معمولادر چرخه تولید یک محصول آموزش الکترونیکی گروهی از متخصیصین درگیر هستند که شامل:

. کارشناس مسائل آموزشی

. یک نفر کارشناس عناوین ( Matter Subject )

. طراح گرافیست

. مهندس نرمافزار

. کارشناس مولتی مدیا

. کارشناس کنترل تضمین کیفیت (Assurance Quality(QA

مهندس نرمافزار معمولا عهده دار تولید ایجاد هر گونه شبیهساز پیچیده در مجموعه میباشد. کیفیت محصول ارتباط مستقیم با حضور متخصصان امر در چرخه تولید دارد. دو مرحله ضروری در چرخه تولید شبیهسازها :

. تبدیل کردن رفتار مدل انتخابی به کدهای برنامه نویسی

. تولید مدل ویژوال از مدل انتخابی اصلی

حضورکارشناسان مولتی مدیا گرافیک Matter Subject به این منظور میباشد که در طول برنامه نویسی محیط به مهندس نرمافزار کمک کنند تا محیط ویژوال را پیادهسازی نماید.

نتیجهگیری

. تولید محصولات با قابلیت استفاده مجدد مجزا در محیطهای مختلف با رعایت اسـتانداردهـای موجـود

برای کاهش هزین های تولید بسیار کلیدی است.

. به کارگیری یک تیم مجرب در تولید عرضه محصول ( شبیهسازها) بسیار مهم حساس است.

آینده تعامل و شبیهسازی

ما به نکات کلیدی در زمینه شبیهسازها سیستمهای تعاملی اشاره نمـودیم. در آینـده دو نکتـه بـسیار حـساس وجود دارد که باعث توسعه بیش از بیش شبیهسازها میگردد :

. قابلیت کار گروهی

. قابلیت همکاری با دیگر اجزا LMSها

قابلیت کار گروهی در شبیه سازها

در سیستم آموزش کلاسیک ارتباط بین معلم دانشآموزان به صورت رو در رو(Face to Face )میباشند زمینه ارتباط موضوع مطرح شده در کلاس میباشد؛ همه در مورد موضوع مطرح شده در همـان زمـان صـحبت میکنند. اما درآموزش الکترونیکی گروهی از دانشآموزان میتوانند در یک زمان خاص با معلم خود بـه گفتگـو بنشیننند (سنکرون) یاگروه یا فردی از دانشآموزان در زمان دلخواه به کلاس مراجه نماید (آسنکرون). محـیط شبیهساز طراحی شده باید پاسخگوی هر دو حالت کلاس باشد تا به تمام دانشآموزان امکان برقراری ارتبـاط همکاری را بدهد.

ارتباط بین معلم و دانشآموزان

در سیستم آموزش الکترونیکی باید معلم در نقش خود به عنوان یک آموزگار صرف تجدید نظر کند. معلـم بایـد به عنوان راهنما ذهنیات غلط دانشآموزان را اصلاح کند با طرح ئوالات مناسب آنها را به یافتن پاسـخ جهـت افزایش یادگیری هدایت کند. دانشآموزان را وادار کند تا به تحقیق دست بزننـد در زمینـه آمـوزش داده شـده تحقیق کنند. تمام موارد مطرح شده نیازمند برقرای ارتباط صحیح پایدار بین دانشآموزان معلم میباشد.

ارتباط بین دانشآموزان

ارتباط بین دانشآموزان در افزایش میزان یادگیری آنها نقش موثر دارد. ارتباط بین دانشآموزان باعث میشود تا آنها با بررسی آموخت های دیگر دانشآموزان دیگر آموخت های خود را تثبیت کنند یا اشتباهات خـود را تـصحیح کنند. این امر موجب درک بهتر عمیق تر دانشآموزان از مطالب میشود. کار گروهـی (ارتبـاط) در شـبیهسـاز موجب :

. آموزش در حین تدریس

. آموزش در حین مکالمات دو نفره

ارتباط بین دانشآموزان باعث ورزیدگی آنها در حل تمرینات میشود چون در حین مطالعـه دچـار طوفـانهـای

فکری میشوند که باعث ایجاد چالش تثبیت یادگیری در دانشآموزان میگردد.

ارتباط ناهمزمان (Asynchronous )

در سیستمهای آموزش الکترونیکی که مبتنی بر سیستم نا همزمان هست برای ارتباط بین دانـشآمـوزان بایـد امکانات زیر فراهم گردد :

. معلوم بودن وضعیت ذخیره بازیابی اطلاعات : معلوم بودن وضعیت شبیهساز حفـظ اطلاعـات بـرای

تمام کاربران

. ضبط پخش : توانایی ذخیره پخش متوالی محیط شبیهسازی

. نکات : مشخص نمودن نکات مهم برای کابران

به عنوان مثال یک دانشآموز یک پازل را در شبیهساز درست میکند باید بتواند راهی را که پیموده ذخیره کند در شبیهساز نکات مهم را علامتگذاری یا یادداشتگذاری کند. کار خود را برای دستیابی بقیـه ذخیـره کنـد برای بقیه از طریق پست الکترونیکی یا Board Bulletin ارسال کند. نتایج کارهای دیگران را بررسی کند به سئوالات مطرح شده از طریق دوستان خود پاسخ بگوید . این سئوال جوابها باید در محیط مناسـبی ذخیـره گردد. تمام عوامل مطرح شده باعث بهبود وضعیت آموزش در آموزش نا همزمان میگردد.

شبیهسازی در محیطهای همزمان

در محیطهای همزمان به یک ارتباط محکم مطمئن بین دانشآموزان معلم نیاز داریـم. ارتبـاطی کـه شـاید همانند آنچه که در کلاسهای درس رو در رو وجو دارد نباشد. اما این ارتباط باید بـه گونـ ای باشـد کـه هـر دانشآموز در محیط شبیهساز امکان کار را داشته باشد. نقشی که دانشآموزان در شبیهساز خواهند داشت بـسیار متفاوت تر از نقش آنها در کلاسهای کلاسیک میباشد دانشآموز در این کلاسهای آموزش الکترونیکی خود بخشی از کلاس میباشد که در پیشبرد کلاس جهت دستیابی به هدف آموزشی نقش اساسی ایفا میکنـد. ایـن حضور فعال در کلاس نیازمند برقراری یک ارتباط مستحکم با دیگر دانشآمـوزان اسـت. بـرای برقـراری یـک ارتباط مستحکم جهت شرکت در کار گروهی کلاس نیاز به موارد زیر وجود دارد :

* دسترسی همزمان : برای کارکرد همزمان شبیهساز

* ایجاد نگرشهای متفاوت : برای هر دانشآموز جهت پیشبرد انجام آزمایشهای مورد نظر دانشآموز

* کنترل دسترسی : جهت نظارت کنترل عملکرد هر دانشآموز

با امکانات انعطاف پذیر که مطرح گردید میتوان شیو های آموزشی را کـه در ذیـل مطـرح شـد انـد را متـصور گردید :

. ارائه سخنرانیها سمینارها توسط معلم ( برگزاری کـلاسهـای سـنتی بـه صـورت Online : (معلـم میتواند به در کلاس مجازی به سخنرانی دست بزند پرسش پاسخ انجام دهد. مطالب علمی خـود را با استفاده از امکانات مولتی مدیا ( صوت تصویر متن ) به دانشآموزان ارائه دهد. دانشآمـوزان را وادار کند تا در پرسش پاسخ شرکت کنند تمام این چرخه را معلم میتواند به عنـوان یـک تجربـه ذخیـره کرده بعدها استفاده نماید.

. جلسات عملی( آزمایشگاهی ) : معلم یک آزمایشگاه مجهز در اختیار دارد که هر دانشآموز بر حسب نیـاز میتواند یک آزمایشگاه اختیار کند. دانشآموزان میتوانند در قالب گروه هـای کوچـک یـا انفـرادی بـا استفاده از امکانات شبکه با همدیگر ارتباط یرقرار کنند آزمایش های مطرح شده را تجربه نماینـد. تمـام این آزمایشها دخیره میشود معلم میتواند آنها را بررسی نموده دانشآموزان را راهنمایی نمایـد.معلـم میتواند بر کار هر گروه نظارت نماید :

* در صورتی که گروه نیاز به کمک داشت به آنها کمک کند

* به پرسشهای آنها پاسخ گوید در صورت نیاز به آنها کمک کند

* اگر پرسشی پرسیده شد که به تمام کلاس میتواند کمک کند آنرا برای کلاس مطرح نماید

* نشان دادن حالتهای مختلف در شبیهساز برای بالا بردن کارآئی دانشآموزان

آموزش کار گروهی

هر یک اعضا گروه در عین اینکه مشغول آزمایش به صورت گروهـی هـستند مـی تواننـد خـود نیـز جداگانـه آزمایش نموده همزمان معلم میتواند بر این عملکرد نظارت داشته باشد. این شیوه یک را بسیار مناسب بـرای انجام کار تجربه گروهی در اختیار دانشآموزان معلم قرار میدهد. کامل کردن شبیه سازها با استفاده از ابزارهای آموزش الکترنیکی در سیستمهای مبتنی بر آموزش الکترونیکی تمام کارها توسط LMS صورت میگیرد. تمام راحل آمـوزش و، آزمون ... توسط این نرمافزار صورت میگیرد. توسعه نرمافزارهای LMS به همراه شبیهسازها میتواند نقـشی دو طرفه داشته باشد از یک طرف موجب تکامل LMS میگردد از سوی دیگر موجب افزایش کیفیت کـار آیی شبیهسازها میگردد.

سیستم مدیریت آموزش(LMS )

در سیستم مدیریت آموزش الکترونیکی به طور استاندارد میتوان یک پروفایل اختصاصی برای هـر دانـشآمـوز قرار دارد.که محتویات پروفایل شامل تمام عملکردها فعالیتهای دانـشآمـوزدر محـیط شـبیهسـاز باشـد. ایـن پروفایل مکان انتقال به دیگرLMSها را نیزباید دارا باشد. برای طراح پیادهسازی یک چنین پروفایلی باید از استانداردهای آموزش الکترونیکی کمک گرفته شود برای چنین پروفایلی استانداردی جدید تدوین گردد.

ابزارهای ارزیابی

CAA میتواند با ایجاد شبیهسازی انگیزش تحکیم آموزش تشخیص اشـتباهات 2 آزمون به کمک کامپیوتر به آموزش کمک کند. کمیته آموزش مبتنی بر وب در گنگره سالانه خود در تشریح پتانـسیل CAA اینگونـه توضیح میدهد :

" امکان مطرح شدن سئوالات جدید با استفاده از امکانت شبیهسازی مولتی مدیا ودیگر منابع باعث رسـیدن بـه اهداف آموزشی در سطح بالایی میگردد "(WBEC) الحاق شبیهساز به سیستمهای CAA موجـب شناسـایی پتانـسیلهـای جدیـد در امـر آمـوزش الکترونیکـی میگردد، که در نهایت به پیشرفت توسعه در زمینه آموزش الکترنیکی میانجامد. در حال حاضر شیوه برگزاری آزمون تنها محدود به چند شیوه خاص میباشد ( سئوال – جـواب آزمـونهـای چنـد گزینـ ای مرتـبسـازی Drop & Drag )اما با آمدن شبیهسازها میتوان شیو های متنوعی از آزمون را بـرای انـدازهگیـری میـزان یادگیری به کار برد. همچنین میتوان سئوالات مختلفی برای تمام سطوح آموزش مطرح نمود به عنـوان نمونـه چند سئوال قابل مطرح با شبیهساز آورده شده است :