تطوير وتقييم نظام التعليم الالكتروني التفاعلي للمواد الدراسية الهندسية و الحاسوبية

ملخص
ان التعليم الالكتروني هو طريقة للتعليم باستخدام آليات الاتصال الحديثة كالحاسوب و الشبكات و الوسائط المتعددة من اجل إيصال المعلومة للمتعلمين بأسرع وقت واقل كلفة وبصوره تمكن من إدارة العلمية التعليمية وقياس وتقييم أداء المتعلمين[2]. ولهذا استخدمت دول العالم المختلفة هذا النوع من التعليم وذلك لما يتميز به من مواصفات تسهل العملية التعليمية بصوره عامة, فاقتضت الحاجة إلى تفعيلة لمختلف مستويات الدراسة وتطويره ليصل إلى حالة أفضل وأداء أحسن. وهذا ما قام به الباحث في هذه الرسالة بمحاولة تطوير نظام تعليمي الكتروني تفاعلي لجعل التعليم بالطريقة اللألكترونية اقرب إلى التعليم بالطريقة التقليدية.
فقد تناول الباحث في الفصل الأول تحديد مشكلة الدراسة وتعريف المصطلحات المستخدمة وفرضيات الدراسة, وتم عرض الدراسات السابقة في الفصل الثاني . أما الفصل الثالث فيتضمن تطور كل من التعليم الالكتروني والتفاعلي.
قام الباحث في الفصل الرابع بتطوير نظام التعليم الالكتروني عن طريق دراسة مفصلة لأنواع مختلفة من نظم إدارة التعلم , و أهمها نظام مودل لما يتمتع به هذا النظام من مواصفات تميزه عن بقية الأنظمة الأخرى. حيث قام بعدة أجرأت لتطويره عن طريق إيجاد تطبيقات أخرى مرافقة لبرنامج المودل لتعزيز الجانب التقني في التعليم وكذلك برامج محاكاة تحاكي الواقع الافتراضي للمختبرات و البيئات التقنية الهندسية, وبرامج تفاعلية ساعدت على جعل الواقع العملي والنظري اقرب وأسهل إلى الطالب والمدرس .
وفي الفصل الخامس تم عمل استبيان يختص بقياس كفاءة ونجاح هذا النظام التعليمي الالكتروني المطور وذلك بعد تطبيقه في سلطنة عُمان- الكلية التقنية –شناص, وقد حصل الاستبيان على نتائج جيده جدا.
المقـــــــــدمة

إن التطورات الهامة التي حدثت في تقنيات الحاسوب و الاتصالات والتي توجت بشبكة الانترانت و الانترنت حولت العالم إلى قرية صغيره. وخلال العقدين المنصرمين كان هناك اهتمام كبير في استخدام الحاسوب وفي التعليم والتعلم. وقد بداء يأخذ أشكالا عده : فمن التعلم عن بعد , والتعلم بمساعدة الحاسوب , والتعلم عبر الانترنت , إلى التعلم الالكتروني والتعلم باستخدام الواقع الافتراضي.
لقد ظهر مصطلح التعلم الالكتروني في بداية عقد التسعينات , واخذ يتردد كثيرا بعد النتائج الجيدة التي حققها وظهور أثاره الإيجابية في دعم العملية التعليمية. وقد استثمر التعليم هذا التقدم من خلال الاستفادة من هذه التقنيات داخل القاعة الدراسية وفي المختبرات وكذلك في النشاطات المنهجية اللاصفية. ويعمل العديد من المهتمين في هذا الحقل من اجل استغلال ما توصلت إليه تقانة الحاسوب والبرمجيات والاتصالات في تأسيس نظام تعليم الكتروني مرن ومتفاعل مدعم بتقنيات وبرمجيات الواقع الافتراضي.
إن القدرة على مواكبة المستجدات السريعة في التكنولوجيا الحديثة يعتمد بشكل رئيسي على الوعي بحجم التحديات و الصعوبات التي تواجهنا في جميع المجالات. إن التطورات المتلاحقة في مجال تقنيات الحاسوب والاتصالات أصبحت تحتاج إلى مثابرة وجهد متواصل لضمان متابعتها والتفاعل معها وتوظيفها لخدمة المجتمع, وقد انعكس ذلك على برامج التعليم الالكتروني. ومن هنا تأتي الحاجة المستمرة إلى مراجعه لما تقدمه مؤسسات التعليم, التي تقدم هذا النوع من التعليم, من اجل إدخال كل مهم جديد وجعل برامجها مواكبه للتغيرات السريعة و المتلاحقة في التكنولوجيا وحاجة المتعلم والبيئة التي يعيش فيها. إن التطور الهائل في تقنية المعلومات و الاتصالات بقدر ما ييسر للمتعلم الحصول على المعلومات المطلوبة زاد بنفس الوقت عليه الأمام بمهارات كثيرة ومتجددة. إن حاجة المتعلم إلى قاعدة واسعة من المعلومات التي تساهم في تعزيز التخصص أصبح ممكننا في الوقت الحاضر ومن خلال التعلم الالكتروني . بلأضافه إلى ذلك يتطلب هذا النوع من التعليم تطوير مهارات الاتصال لدى المتعلم لأنها أصبحت علما أساسيا يساهم في رفع مهارات المتعلم وزيادة قابليته في اكتساب المعلومات والتعامل معها خلال دراسته وكذلك بعد نيله الشهادة من خلال برامج التعليم المستمر عبر الانترنت. وسيتم دراسة التجارب العالمية الرائدة في مجال التعليم الكتروني للوصول إلى أفضل الطرق للحصول إلى أداء أفضل ونتائج أسرع إذا ما طبقنا على المواد الهندسية وخاصة في مجال هندسة الحاسوب و الكهرباء .

1. 2 مشـــــكلة و أهداف الدراسة
تعتبر مشكلة استيعاب الطلاب الراغبين في الالتحاق بمؤسسات التعليم والمؤسسات التقنية من ابرز التحديات التي تواجه أنظمة التعليم العالي في بلدان الدول النامية بصوره عامه وفي الوطن العربي بصوره خاصة, لذا فأن الطاقة الاستيعابية للجماعات أدنى بكثير من الطلب الاجتماعي و التدفق الطلابي على التعليم الجامعي .
إن المؤسسات التي تطبق التعليم الأكتروني هي بمثابة مركز تدريب مفتوح ومستمر بدون حواجز حيث يمكن للطالب التواجد في أي مكان في العالم في المكتب أو المنزل وفي أي وقت كما يمكنه متابعة مستقبله المهني وأعماله مع تقدمه في دراسته وتبرز أهداف التعليم الأكتروني الافتراضي في ما يأتي :

• زيادة فرص التعليم للجميع والحصول على مؤهلات ودرجات علميه في الاختصاصات الهندسية .

• أتاحت فرصه لربات البيوت في المجتمع العربي وللطالبات و الطلبة تحت ظروف الاحتلال ولسكان المناطق النائية والموظفين و المعاقين.


• مراعاة الفروق الفردية للدارسين في متابعة تعليمهم حيث يتمكن كل دارس من مواصلة الدراسة في أي وقت يشاء وبالسرعة التي يراها مناسبة داخل المرحلة الواحدة وبالتالي يستطيع أن يختصر الوقت المحدد له وحسب قابليته.

• تعزيز الجانب التقني وزيادة الثروة المعرفية في مجتمعات بلدان دول العالم الثالث وخاصة الوطن العربي.

ومن جانب أخر فأن أهمية الجامعات التي تطبق التعليم الالكتروني/ الافتراضي كمؤسسه رياديه في المجتمع تكمن في أنها تقوم بأعداد الكفاءات البشرية ورفع مستواها المعرفي وتنميتها بما ينتج عنه تحقيق التنمية الاقتصادية والاجتماعية والثقافية الشاملة للمجتمع.

1. 3 فرضــــــــيات الدراسة

الفرضية الرئيسية العدمية الأولى

لا يوجد تأثير للتعليم التقليدي على مستوى تقبل الطلبة للتعلم

الفرضية الرئيسية العدمية الثانية
لا يوجد تأثير للتعليم الالكتروني على مستوى تقبل الطلبة للتعلم

الفرضية الرئيسية العدمية الثالثة

لا يوجد تأثير للتعليم الالكتروني التفاعلي على مستوى تقبل الطلبة للتعلم

1. 4 التعاريف النظرية والإجرائية
في ما يلي التعريفات النظرية والإجرائية في البحث :
1. التعليم:
هو عملية اكتساب المعلومات والمعارف والخبرات والمهارات عن طريق عملية التعلم التي يقوم بها المتعلم بنفسه أو عن طريق غيره (المعلم) ويتم كل ذلك بطرق ووسائل مختلفة بعضها مباشرة وأخرى غير مباشرة. و هو نقل المعارف من الكبار إلى الصغار وأن عمل المعلم الأول يتضمن بالدرجة الأولى تنظيم المعارف وإيجاد الظروف المناسبة لنقلها من بين دفات الكتب إلى عقول المتعلمين.

2. التعلم:

يعرف التعلم عموما، بكونه عملية تغيير شبه دائم في سلوك الفرد. ولا يمكن ملاحظته مباشرة، ولكن يستدل عليه من أداء الفرد ، وينشأ نتيجة الممارسة. و قد يتفق علماء النفس عموما، على أن التغيرات السلوكية الثابتة نسبيا تندرج تحت التغيرات المتعلمة، وهذا يعني أن التغيرات المؤقتة في السلوك لا يمكن اعتبارها دليلا على حدوث التعلم.
ويشير هذا التعريف أن التعلم تغيير في الحصيلة السلوكية أكثر ما هو تغيير في السلوك. و قد اكتشف المختصين في علم النفس أن السلوك لا يعتبر مؤشرا للتعلم، وان غياب السلوك ليس دليلا على عدم التعلم.
3. التعليم التقليدي :

الاتصال بين المعلم والطالب في قاعة الدرس حسب جدول دراسي محدد و توفير خدمة التعليم لعدد كبير من الأفراد يتم تقسيمهم إلى مجموعات متعددة، من خلال مجموعة من الأفراد المتخصصين (الخبراء والمدرسون)، باستخدام وسائل وأدوات مختلفة في طبيعتها ومكوناتها، وذلك في مكان ما ضمن موقع جغرافي معين، يلتقي فيه الجميع في زمن ما، يتم تحديده وجدولته مسبقا.
4. التعليم عن بعد:

هو التعلم الجامعي والعالي عن بعد بوساطة الانترنت وتطبيقاتها على الشبكة العنكبوتية سواء كان تعلماً تزامنياً (وقت حقيقي وأماكن مختلفة) أو تعلماً غير تزامني (أوقات مختلفة وأماكن مختلفة). و يوظف طرق و أساليب و تقنيات التعليم التي تتصف بالمرونة و تستجيب لحاجاتهم و تناسب قدراتهم و الفروق الفردية بينهم و من وسائل التعليم عن بعد المادة المطبوعة ، و الشفافيات و أشرطة الفيديو و الأقمار الصناعية ، و الحقيبة التعليمية و الأقراص المدمجة و الإذاعة و الأشرطة السمعية والحاسب الآلي و الإنترنت و المؤتمرات الشبكية و الهاتف و الشاشة الإلكترونية .

5. التعليم الالكتروني:

التعليم الذي يقدم المحتوى التعليمي فيه بوسائط الكترونية مثل الانترنت أو الانترانت أو الأقمار الصناعية أو الأقراص الليزرية أو الأشرطة السمعية/البصرية [1].ويمكن تعريفه بأنه طريقه للتعليم باستخدام آليات الاتصال الحديثة كالحاسوب و الشبكات و الوسائط المتعددة من اجل إيصال المعلومة للمتعلمين بأسرع وقت وأقل كلفة وبصورة تمكن من إدارة العملية التعليمية وقياس وتقييم أداء المتعلمين[2].
6. التعليم الالكتروني التفاعلي:

يقوم المدرس بالتفاعل مع الطلاب بشكل مباشر، كما يستطيع جميع الطلاب التفاعل مع بعضهم بشكل مباشر ومع المدرس في آن واحد، ويتضمن هذا النمط من التعليم مؤتمرات تفاعلية مشتركة مباشرة بالصوت والصورة، وشاشات مشتركة، وألواح الكترونية مباشرة، ومعلومات مشتركة، كما يمكن تخزين المعلومات إلى استخدامات أخرى في المستقبل.
7. التعليم عبر الانترنت:

هو التواصل مع الطلبة على الإنترنت. ومن خلال هذا الواسطة تكون نقطة التواصل بين الطلبة والأساتذة وإدارة الجامعة. ومن خلالها يستطيع الطالب الحصول على المواد العلمية الخاصة به، كما يقوم أيضا بالتواصل مع أساتذة الجامعة.
8. التعليم الافتراضي:

التعليم الافتراضي و يقصد به تزويد الفرد المستخـدم لشبكة الإنترنت (Internet) أو شبكة الإنترانت (Intranet) بما يحتاجه من معارف في مختلف المواد المنتقاة أو الاختصاص المختار، بغرض رفع المستوى العلمي أو بغرض التأهيل، وذلك باستخدام الصوت، الفيديو، الوسائط المتعددة (multimedia)، كتب إلكترونية، البريد وكذلك استخدام تقنيات إضافية و برمجيات خاصة تكون ما يدعى بالقاعة الافتراضية أو الحرم الجامعي الافتراضي، تبعاً لطبيعة المادة التعليمية، والتقنيات المتوفرة لدى المؤسسة التعليمية.
9. التفاعل:

التفاعل هو أحد المفاهيم المهمة في بيئة التعليم عن بعد. وقد ركزت كثير من الدراسات التي عنيت بتعريف مفهوم التفاعل على عدة نواحي مثل "التعلم النشط"، "الاتصال ثنائي الاتجاه"، و"التعلم التبادلي عن بعد. ولذلك يمكن تعريف مفهوم التفاعل في بيئة التعلم عن بعد بأنه "التعلم النشط الذي يحوي اتصالا وتفاعلا متعدد الاتجاه بين عناصر العملية التعليمية.
1. 5 أهمــــــية الدراسة

(1) إبراز دور التكنولوجيا في التعليم.

يعرف عصرنا الراهن بعصر الثورة التكنولوجية والانفجار المعرفي، فقد شهد العقد الأخير من القرن العشرين وبدايات القرن الحادي والعشرين، تقدما هائلا في مجال تكنولوجيا المعلومات، وحولت الوسائل التكنولوجية الحديثة العالم إلى قرية كونية صغيرة. وانعكس هذا التطور في مجالات عديدة، إلا أن المجال الذي استفاد منه بصورة كبيرة هو التعليم، الذي يعتمد على هذه التقنيات وأصبح يسمى بالتعليم الالكتروني.ونتيجة لهذه الثورة في أساليب وتقنيات التعليم، والتي وفرت الوسائل التي تساعد في تقديم المادة العلمية للطالب بصورة سهلة وسريعة وواضحة، نشأت أشكال مختلفة من التعليم الالكتروني، تتناسب وحاجات المتعلمين وطبيعة الأدوات المتوفرة للاتصال. وخضعت المناهج التعليمية لإعادة نظر لتواكب المتطلبات الحديثة في مجتمع المعلومات، وتم الاهتمام بتزويد الأفراد بالمهارات التي تؤهلهم لاستخدام تكنولوجيا المعلومات. وبدأ سوق العمل، من خلال حاجاته لمهارات ومؤهلات جديدة، يفرض توجهات واختصاصات مستحدثة في مجال التعليم الجامعي.
(2) إبراز دور الانترنت في التعليم.

يقوم التعليم الالكتروني على فلسفة التعلم عن بعد الذي يركز على التعلم الذاتي للدارسين ، أي تحويل عملية التعليم إلى تعلم و الذي يعتمد فيها الدارس على الذات بدرجه عاليه ، وهنا يتعاظم دور الوسيط الاتصالي في تحقيق المهارات اللازمة لعملية التعلم الذي يمثل في شبكة الانترنت و الإنترانت بخصائصها المتطورة . وهذا يعني أن الواقع الالكتروني التعليمي يستند في فلسفته على عدد من المبادئ تختلف في مفهومها عن المبادئ التي أنطلق منها التعليم التقليدي وهي: مبدأ ديمقراطية التعليم – مبدأ برمجة التعليم وتفرده-مبدأ إثارة الدوافع الذاتية- ومبدأ تطوير التعليم واستمرار يته [3].
إن التعلم الالكتروني/ الافتراضي هو صورة متقدمه للتعلم عبر شبكات الحاسوب حيث تستخدم الوسائط المتعددة والأجهزة الالكترونية من قبل المتعلم لتمكنه من التفاعل مع المادة التعليمية وكذلك مع زملائه من جهة ومع المعلم من جهة أخرى[4].
لقد تطور هذا النوع من التعليم في أميركا وأوروبا على مدى العقدين الماضيين بحيث تمت الاستفادة من التطورات التكنولوجية لتقديم طرق حديثه بديلة تسهل عملية التعليم العالي وخاصة في التخصصات التي تحتاج إلى الجانب التطبيقي[5] . وقد بدأ هذا النمط من التعليم أولى خطواته في منصف الثمانينات من القرن العشرين لسد حاجيات ألطلبه غير القادرين على الانتقال ، أو الذين يعملون في أوقات محدده وقد كان لهذا الأسلوب سلبيات عديدة منها انعزال الطالب المادي عن التفاعل مع طلاب آخرين غير إن التطورات التكنولوجية التي حدثت في التسعينات وطهور شبكة الانترنت والانترانت و تطبيقاته في مجالات عده مثل التخاطب المباشر وإمكانية إنشاء مجموعات تحاور افتراضيه وإدخال تقنيات الوسائل المتعددة الوسائط والتخاطب بالصوت والصورة عن بعد اده إلى تجاوز صعوبات التعلم عن بعد والى تقديم أنماط حديثه عرفت بالتعلم الالكتروني[6]. وقد بدأت معظم الجامعات العريقة في أمريكا وأوربا وغيرها بتحويل مناهجها إلى منهاج الكترونية [7].
مما أعطى مصداقية لهذا التطور في التعليم العالي إن عددا من الجامعات العالمية العريقة قررت استحداث برامج تعليم الكتروني عبر الانترنت أو الانترانت ، ووضعت خطط طموحة لتحقيق هذا الهدف والعمل على تطويره وفحص مخرجاته باستمرار ،لذلك فأن مستقبل التعليم العالي مرتبط بتطور التعليم الكتروني[8].

(3) إبراز دور التعليم الالكتروني و التفاعلي في التعليم.

تفاعل المتعلم مع المحتوي هي العملية التي يقوم من خلالها الطالب باختبار ومعالجة المعلومات المقدمة له أثناء العملية التعليمية. بناء على ما يراه مور وكيرسلي [9 ]، فإن " كل متعلم يبني معارفه الجديدة من خلال عملية تواؤم شخصي مع المعلومات الموجودة في بناءه الإدراكي السابق. تفاعل المتعلم مع هذا المحتوى هو الذي يقود إلى التغير في قدرة المتلقي على الفهم".
تفاعل المتعلم مع المعلم هو عملية الاتصال بين المعلم والطالب أثناء المقرر والذي يهدف إلى دعم عملية التعلم و تقويم أداء المتعلم و حل ما يعترضه من مشكلات. في حالة التعليم عن بعد، فإن مثل هذا التفاعل عادة ما يحدث عبر وسائط الاتصال الحاسوبية، وهو ما يعني إن التفاعل لن يكون مقيدا بالعملية التعليمية فقط وإنما قد يشمل نواح أخرى مثل طلب النصح والحوار الشخصي[10].
أخيرا فإن التفاعل بين المتعلم والمتعلم، هو التواصل بين اثنين أو أكثر من الطلاب المشتركين في نفس المقرر الدراسي. وهذا الاتصال يحدث عادة عبر وسائط الاتصال الحاسوبي، وقد يتضمن التواصل الشخصي أو الجماعي بين الطلاب أثناء فترة المقرر الدراسي.
هذا البناء التفاعلي الثلاثي قد تم توسيعه من قبل باحثين لاحقين في مجال الانترنت والتعلم عن بعد مثل هيلمان وويلز وجنواردينا [11 ]، حيث أضافوا مفهوما آخر هو مفهوم التفاعل بين المتعلم-واجهة المستخدم "interface" ، والذي يعكس الدور المتعاظم للتقنية في مجالات التعليم عن بعد، فقد لاحظ الباحثون أنه "عندما نتعامل مع أي أداة، فإنه من الضروري للمستخدم أن يتفاعل ويتأقلم مع هذه الأداة أو الجهاز قبل أن يصبح قادرا على تنفيذ الأوامر أو التعليمات المطلوبة منه.
من جانب آخر لاحظ بورنهام و والدن [ 12]، التفاعلات التي تحدث في بيئة التعليم عند بعد وتوصلا إلى ضرورة إضافة تفاعل جديد إلى النموذج السابق وهو تفاعل المتعلم مع البيئة. لقد عرف الباحثان تفاعل المتلقي-البيئة على أنه " الفعل التبادلي، أو التأثير المشترك بين المتلقي وبين الظروف المحيطة به والتي قد تساعد أو تعوق العملية التعليمية".
من جانبهما فقد أضاف أندرسن وجاريسون [13 ]، إلى النماذج المشار إليها سابقا تفاعل المعلم-المعلم، وتفاعل المعلم-المحتوى، وتفاعل المحتوى-المحتوى. تفاعل المعلم-المعلم ينظر إليه على أنه يشير إلى مجهودات التطوير المهني للمعلم من أجل التواصل بين معلم وآخر من أجل تعزيز القدرات التدريسية. مثل هذه التفاعلات قد تحدث أثناء المؤتمرات أو عبر وسائل الاتصال الإلكتروني. تفاعل المعلم-المحتوى، عادة ما ينظر إليه على أنه أحد مستلزمات التعلم عن بعد، وهو أحد المكونات الإضافية للنموذج التفاعلي، بسبب أن التقنيات الجديدة مكنت المعلم من التفاعل مع المحتوى بصورة أكثر سهولة وإبداعا مما كان عليه الحال في الماضي. فقد لاحظ المؤلفان أن "الفرص أمام المعلم للتفاعل مع المحتوى التعليمي المعروض من المعلمين الآخرين تتزايد بصورة قوية نتيجة لوجود الشبكة العنكبوتية العالمية[14].
من جانبها فقد ميزت واجنر [ 15] بين التفاعل والقدرة على التفاعل، وقد لاحظت أن أيا من المفهومين لم يتم تعريفهما بصورة محددة، وبناء عليه فقد كتبت تقول انه "يمكن القول ببساطة، أن التفاعلات عبارة عن أحداث تبادلية تتطلب على الأقل عنصرين لإحداث عملية التفاعل. وهذا التفاعل يحدث حين تؤثر هذه العناصر في بعضها البعض. لقد ميزت الباحثة أيضا بين التفاعلات الإنسانية والقدرة على التفاعل، والتي وصفتها بالقول إن "القدرة على التفاعل هي الميزات التقنية في النظام التعليمي بينما التفاعل هو مخرجات استخدام قدرات و إمكانات النظام التعليمي المطبق.
من جانب آخر قدم أندرسون[16 ] اقتراحا لنموذج شامل للاتصال التفاعلي يتضمن ستة تفاعلات بين الطالب-المعلم، الطالب- الطالب، الطالب-المحتوى، المعلم-المحتوى، المعلم-المعلم، والمحتوى-المحتوى. إضافة إلى ذلك، فقد ميز أندرسون بين "التفاعلات التي تقود إلى عملية التعلم في سياق غير رسمي، وبين أنماط التفاعلات الأخرى التي تحدث في السياق الرسمي للبيئة التعليمية". بعد ذلك قام على تطوير نموذج تفاعلي أكثر تطورا للتعليم الإلكتروني يعتمد على تلك الستة أنماط من التفاعلات ويغطي مختلف أنواع نماذج التعلم عن بعد مثل تلك التي تقوم على التعلم الذاتي، أو على أساس التعلم التعاوني، أو التعلم المنظم[17].
1. 6 محددات الدراسة
2. تقتصر الدراسة على طلبة الكليات التقنية.

3. تركز الدراسة على التعليم الالكتروني التفاعلي في نظم التعليم.

4. البيئة التكنولوجية المستخدمة في العمل.