چکیده
استفاده از رایانه در امر آموزش ، مىتواند تحول بزرگى را در فراروند آموزش ایجاد کند. در ایجاد سیستمهاى آموزش به کمک رایانه، روشهاى مختلفى متصور است. در اغلب سیستمهاى ایجاد شده، یک سیستم براى آموزش تنها یک زمینه خاص علمى ایجاد مىشود و تلاشى مشابه، براى ایجاد یک سیستم آموزشى در زمینه دیگر نیز انجام مىشود. در این مقاله خصوصیات یک بستر عمومى مورد بحث قرار مىگیرد که امکان پیادهسازى مجموعههاى مختلف آموزشى را در زمینههاى مختلف علمى فراهم مىکند. این بستر پویا طى یک پروژه تحقیقاتى به صورت یک مدل پیش نمونه سازى شده[1] ایجاد گردیده تا امکان مشاهده خصوصیات و رفتارهاى آن بوجود آید. پس از طرح مقدماتى ماهیت این بستر پویا، مزیتها، اهداف، خصوصیتها و ویژگیهاى این بستر مطرح شده و ابزارهائى که براى ایجاد چنین بسترى پیش بینى مىشود مورد بحث قرار مىگیرند. در انتها نیز محیط عمومى لازم براى ایجاد چنین بسترى مطرح مىشود.
1- مقدمه
در سالهاى اخیر استفاده از رایانه در زمینه آموزش ، با توجه به تحولات و افزایش توانائىهاى بالقوه رایانه در جهان، مورد بحث قرار گرفته است. اما در این زمینه هنوز از رایانه به نحو مطلوب بهرهبردارى و از توانائىهاى آن استفاده نشده است. رایانه به عنوان ابزار جدید مىتواند در زمینه آموزش تحولى را ایجاد کند. تحولى احتمالا بزرگتر از تحولات قبلى که در چرخه تحول روشهاى آموزش از ابتدا تا کنون صورت گرفته و تحولى احتمالا بزرگتر از تحولاتى که در زمینههاى دیگر نظیر طراحى ساختمان و پزشکى بواسطه استفاده از رایانه رخ داده است. سیستمهاى آموزش به کمک رایانه، هم در آموزش شخصى و هم در آموزش گروهى (کلاس درس) قابل استفاده هستند. از طرفى دیگر این سیستمها مىتوانند کمک شایانى را در آموزش از راه دور ارائه کنند و محور آموزش از راه دور را از کتاب محورى به رایانه محورى تغییر دهند. همچنین رایانه به عنوان یک ابزار کمک آموزشى نیز قابل استفاده است. درحالیکه محور اصلى همان روش هاى حضورى و چهره به چهره و کتاب است، رایانه به عنوان یک ابزار جانبى براى توضیحات بیشتر یا معلومات اضافه و یا خودآزمائى و امثال آن قابل استفاده است.
متدولوژىهاى مختلفى براى تولید سیستمهاى آموزش به کمک رایانه قابل طرح است. اما به نظر مىرسد این متدولوژىها، قابل طبقهبندى در دو نوع مختلف باشند : متدولوژى سیستم ایستا و متدولوژى بستر پویا. در متدولوژى سیستم ایستا ، یک تیم متشکل از کارشناسان آموزشى و کارشناسان زمینه خاص سیستم مورد بحث (مثلا شیمى) و تعدادى برنامهنویس رایانه تشکیل شده و افراد فوق با همکارى یکدیگر یک سیستم نرمافزارى آموزش شیمى را تولید مىکنند. بدیهى است براى تولید یک نرمافزار در زمینه دیگر (مثلا فیزیک) چنین تیمى باید مجددا ایجاد شود و نرمافزار آموزش فیزیک را از ابتدا برنامه نویسى نماید. این روش را، متدولوژى ایستا و یا تولید نرمافزار کمک آموزشى ایستا مىنامیم. اغلب سیستمهاى کمک آموزشى تولید شده تاکنون از این دستهاند و یک نرمافزار ایستاى آموزش به کمک رایانه، در یک زمینه علمى خاص نظیر فیزیک و در سطح علمى خاص نظیر دوم دبیرستان - رشته ریاضى فیزیک ایجاد مىشود. اما در متدولوژى بستر پویا بحث کمى متفاوت است. سیستمهاى آموزش به کمک رایانه مختلف، در بسیارى از فعالیت ها و خصوصیات داراى وجوه مشترک فراوانى هستند. خصوصیات این سیستمها داراى مبانى یکسانى است. بنا به همین موضوع مىتوان نرمافزارى را تولید نمود که امکان ایجاد سیستمهاى کمک آموزشى را با سرعت بسیار زیاد و توانائىهاى فراوان داشته باشد. چنین سیستمى به عنوان یک بستر براى تولید سیستمهاى آموزش به کمک رایانه محسوب مىشود. با استفاده از این بستر، مىتوان هر نرمافزار کمک آموزشى را در هر زمینه علمى و در هر سطحى از آموزش ایجاد نمود. بهعنوان مثال با استفاده از چنین بسترى مىتوان انواع نرمافزارهاى مختلف رشته فیزیک و شیمى و... را در سطوح مختلف دبیرستان تا دانشگاه و یا آموزش هاى مقاطع اولیه ابتدائى و آموزش هاى خاص، استفاده نمود.
متدولوژى دوم، روش مناسبى براى تولید چنین سیستمهائى به نظر مىرسد. در متدولوژى اول، براى تولید هر سیستم آموزش به کمک رایانه، تیمى خبره و در بر دارنده چند طراح و برنامهنویس نرمافزار لازم است. اما در متدولوژى دوم، یک تیم تولید نرمافزار، چنین بسترى را فراهم مىکند و سپس تیمهاى برنامهریزى و تعیین محتواى علمى آموزش، در هر یک از زمینههاى مختلف علمى، به ایجاد سیستم آموزش به کمک رایانه مورد نظر خود مىپردازند. سه سطح از افراد با چنین سیستمهائى در ارتباط هستند ( شکل 1 ) : اول تولید کنندگان بستر نرمافزارى که تیمى از تحلیلگران، طراحان و برنامه نویسان نرمافزار بعلاوه سایر تخصصهاى مرتبط با این افراد هستند. این افراد بستر نرمافزارى را طراحى و تولید مىکنند. گروه دوم شامل برنامهریزان آموزشى و افراد خبره تامین کننده محتواى آموزشى در هر یک از زمینههاى تخصصى مىشود. این افراد با استفاده از بستر نرمافزارى ایجاد شده، یک "مجموعه آموزشى" را در یک سطح و زمینه خاص علمى ایجاد مىکنند و گروه سوم شامل آموزش گیرندگان و استفاده کنندگان سیستمهاى آموزش به کمک رایانه مى گردد. این افراد از یک مجموعه آموزشى علمى براى یادگیرى استفاده مىکنند. در استفاده از یک مجموعه آموزشى به صورت گروهى، یک معلم، هدایت و آموزش را توسط سیستم بر عهده مىگیرد.
براى مشاهده ابعاد و جوانب عملى ایجاد یک بستر پویا، در یک پروژه تحقیقاتى در دانشگاه پیام نور، یک مدل پیش نمونه سازى شده ایجاد گردید. در این مدل ابعاد مختلف و خصوصیاتى را که براى این سیستم پیش بینى شده بود به صورت مجازى ایجاد شد. در ادامه مقاله، ابعادى را که در این مدل مورد توجه قرار گرفته است مطرح و اهداف و خصوصیات و محیط و ملزومات این سیستم مورد بحث قرار خواهد گرفت.
2- بررسى مزیت ها
مزایاى متدولوژى بستر پویا را نسبت به متدولوژى سیستم ایستا، مىتوان در موارد زیر بر شمرد :
تولید یک سیستم آموزش به کمک رایانه، از بعد نرمافزارى و برنامهنویسى بسیار پیچیده است و چنین سیستمهائى جزو پیچیدهترین سیستمها محسوب مىشوند. بنابراین هزینه و زمان زیادى براى تولید چنین سیستمهائى لازم است. با توجه به تعدد زمینههاى علمى و سطوحى که آموزش در آنها مورد نیاز است ، پیادهسازى یکى از این زمینهها و سطوح که تعداد آنها به چند هزار زمینه و سطح (در حل حاضر) مىرسد، هزینه و زمان بسیار زیادى لازم دارد. با توجه به اینکه هزینه تولید یک سیستم جامع و خبره در این زمینه بسیار بالا و در سطح یک پروژه ملى است، اصولا پیادهسازى این سیستمها به شکل ایستا عملى نیست. اما صرف هزینه بر یک سیستم جامع و پویا عملى است و حتى در توان دولتهاى کوچک و از نظر مالى کم توان و یا شرکتهاى رایانه‌اى نسبتا بزرگ مىباشد.
به همان دلیل پیچیدگى که در بند قبلى مطرح گردید، در صورتى که این سیستمها با استفاده از بستر پویا ایجاد شوند و در موارد مختلف مورد استفاده قرار گیرند، قابلیت اطمینان بالاتر و خطاى کمترى نسبت به ایجاد سیستمهاى ایستا خواهند داشت.
باز به همان دلیل پیچیدگى مورد بحث این سیستمها، پیادهسازى چنین سیستمهائى که از امکانات و توانائیها و خصوصیات مناسبى برخوردار باشند، نیاز به استفاده از متخصصین و طراحان خبرهاى دارد که تعداد آنها چندان زیاد نیست. یک طراح و برنامهنویس معمولى، توان ایجاد چنین سیستمهائى را ندارد. بنابراین با روش سیستم ایستا، هر چند که هزینه مورد نیاز هم موجود باشد، امکان جمعآورى تیمهاى تولید نرمافزار در همه زمینهها میسر نیست.
در صورتى که یک بستر پویا ایجاد شود، توانائیهاى مختلفى براى آن قابل پیش بینى است و افزایش توانائیها و قابلیتها و امکانات با توجه به اینکه هزینه تنها بر یک پروژه صرف مىشود، عملى است. اما در صورتى که چندین پروژه تولید سیستمهاى ایستا انجام شود، نمىتوان انتظار داشت که هر یک از سیستمها مستقلا امکانات و توانائىهاى بسیارى را در بر داشته باشد.
در ایجاد سیستمهاى ایستا، لازم است تا تیم ایجاد کننده سیستم شامل متخصصینى از زمینه علمى مربوطه و متخصصین رشته رایانه باشند. هماهنگى بین این افراد و ایجاد ارتباط و تفهیم مطلب بین افراد داراى تخصصهاى متفاوت مشکل آفرین است. بخش بزرگى از زمان صرف شده در این پروژهها به این ایجاد ارتباط و تفهیم مطلب اختصاص پیدا مىکند و در نهایت بسیارى از مشکلات موجود در سیستم در نتیجه عدم برقرارى مناسب این ارتباط است. از این رو بسیارى از اوقات متخصص زمینه، خود به کار برنامهنویسى اقدام مىکند و یا متخصص رایانه با در دست گرفتن کتاب هاى زمینه مربوطه، خود دانش زمینه را کسب مىکند. اما در ایجاد بستر پویا چنین نیست. تیم تولید کننده نرمافزار مستقلا به تولید نرمافزار مورد نظر مىپردازد و نرمافزارى را تهیه مىکند که متخصص زمینه مربوطه، به سادگى بتواند از آن استفاده کند. به عبارت دیگر در تیم تولید نرمافزار، متخصصین زمینههاى مختلف علمى حضور ندارند (ولى ارتباط دارند) و در تیمهاى برنامهریزى آموزشى و محتواى علمى، طراحان و برنامهنویسان رایانه حضور ندارند (حتى الامکان). نرمافزار بستر باید به صورتى باشد که استفاده از آن براى برنامهریزى آموزشى و پذیرش محتواى علمى، نیاز به تخصص خاصى نداشته باشد.
انعطاف پذیرى سیستمهاى پویا منحصر به محتواى آموزشى نمىشود. خود فعالیت هاى آموزش و شیوه آموزش نیز از این امر مستثنى نخواهد بود. مثلا سیستمى که توان آموزش در سطوح مختلف علمى را داشته باشد، در آموزش یک آموزش گیرنده خاص، از خود انعطاف پذیرى بیشترى را نشان خواهد داد. این سیستم مىتواند پس از مدل کردن دانشجو و تعیین توانائیهاى وى، سطح آموزش را تنظیم کند و آموزش را در سطحى مناسب براى دانشجو انجام دهد. به عبارت دیگر سیستم پویا علاوه بر پویائى در بکارگیرى در زمینهها و سطوح مختلف، در انجام فعالیت آموزش نیز پویا است. در مقایسه با آن، سیستمهاى ایستا بسیار محدود، غیر انعطاف پذیر و خشک و بىروح مىباشند.
در تولید سیستمهاى ایستا، معمولا بر یک زبان برنامهسازى تکیه مىشود. استفاده از یک زبان برنامهسازى، تولید این سیستمها را دچار تمام مشکلاتى مىکند که تولید و برنامهسازى یک نرمافزار در بر دارد. اما در ایجاد یک بستر پویا، تیمهاى برنامهریزى و تامین محتواى آموزشى که بخش اعظم کار را بر عهده دارند با این مشکلات سروکار ندارند و تنها به فکر مسائل تخصصى خود هستند.
[1] - Prototype