التصميم الرياضي لإنشاء البرامج التعليمية الالكترونية المزدوجة

التصميم الرياضي لإنشاء البرامج التعليمية الالكترونية المزدوجة
الباحث: د / خالد قائد شعفل علي
الدرجة العلمية: دكتوراه
الجامعة: جامعة كازان التقنية الحكومية
بلد الدراسة: روسيا
لغة الدراسة: الروسية
تاريخ الإقرار: 2008
نوع الدراسة: رسالة جامعية
خلاصة الدراسة:

يطلق على العصر الحالي بعصر المعلومات،لما تشهده هذه المعلومات من تطور سريع في كافة مجالات الحياة، ولم يكن مجال التعليم بمنأى عن هذا التطور السريع في تقنية المعلومات، فكان لابد من مواكبة عملية التعليم هذا الركب السريع، فظهر ما يسمى بالتعليم عن بعد، أي تعليم غير مرتبط لا بالزمان ولا بالمكان، وقد ساعدت تقنية المعلومات في انشاء البرامج التعليمية الالكترونية لتحل محل المعلم التقليدي، مع عدم اقصاء دور المعلم في الاعداد والاشراف على هذه البرامج.

الهدف: أنشاء برامج تعليمية مزدوجة Adapted Dual Learning Programs ADLP)) وتطبيقها في العملية التعليمية.

مراحل أنشاء البرامج التعليمية ADLP:

- دراسة عدة برامج تعليمية أنشئت من قبل باحثين آخرين وتقييمها.

2- انشاء التصاميم الرياضية للبرامج بواسطة أدوات وطرق رياضية جديدة.

3- انشاء البرامج التعليمية بناء على التصاميم المنشأة.

موضوع الرسالة:

تتكون الأطروحة من مقدمة و أربعة فصول وخلاصة وملحقات، في الفصل الأول تم التطرق لعدة نماذج رياضية لعملية التعليم المعدة من قبل باحثين عالميين، وقد تم اعداد جدول مقارنة بين هذه النماذج، واعطاء تقييم لها، فقد تبين أن معظم هذه النماذج تطرقت لآلية تطويرالعملية التعليمية من الناحية المعرفية (المعلومات)، واعطاء النماذج الحديثة في تصميم البرامج واعداد المناهج التعليمية، ولكن في الغالبية منها لم يتطرق الى الجوانب النفسية المحيطة بالطالب والمعلم، مما جعل هذه البرامج تأخذ منحى تقنياً بحتاً مع إغفال الجوانب النفسية، لذلك وجدنا ضرورة ملحة للاهتمام بهذا الجانب والحاقه بالبرامج التعليمية، فقد تم استخدام نظام التحليل النفساني للطالب بواسطة نموذج العالم الألماني الشهير آيزنك، بناء على نتيجة هذا الاختبار، يتم تصنيف الطالب حسب طبيعة مزاجه(Temperament). حيث ينقسم الطلاب الى 4 أقسام رئيسية وفقاً للجانب النفسي، مما ترتب علينا انشاء نموذج رياضي جديد يبين مدى تأثير العامل النفسي على مستوى التعليمي للطلاب.

في الفصل الثاني تم إنشاء نموذج لنظام تحديد الجانب النفسي للطلاب بواسطة طرق رياضية معروفة، والقيام بفحص هذا النظام بواسطة برنامج إيطالي شهير لفحص الأنظمة وتحديد كفاءتها يسمى New System Models Verificator (NuSMV)، وبالرغم من كفاءة هذا البرنامج من فحص وتحليل الأنظمة الرياضية، إلا أنه يفتقد الى امكانية اظهار النتائج بواسطة الرسم البياني، لذلك توجب علينا انشاء برنامج الرسم البياني مبنياً على دالة B-spline بحيث يقوم بتحويل النتائج من الصورة العديدية إلى الصورة البيانية، مما يسهل علينا المتابعة والتحليل المستمر للنتائج بصورة دقيقة.بهذا نكون قد أنشأنا النماذج الرياضية الفرعية والأدوات المساعدة لإنشاء النموذج الرياضي الأساسي للبرنامج.

في الفصل الثالث تناولنا النموذج الرياضي الخاص ببرنامج ADLP، حيث تم في البداية فحص النظام التعليمي العام المكون من 3 عناصر وهي المادة العلمية (الكتاب) و الإختبار ومستوى التحصيل العلمي، فوجدنا أنه كلما زادت المادة العلمية وزادت أسئلة اختبار كلما زاد المستوى العلمي للطالب بصورة طردية، ولكن تتم هذه العملية في بداية الفصل الدراسي، ومع مرور الزمن يبدأ المستوى العلمي في تراجع أو ينمو ليس بصورة ثابتة كما في بداية العام الدراسي، وللتغلب على هذا العيب، تم إضافة عنصر آخر هو مستوى الإهتمام بالمادة، فكلما زاد مستوى الإهتمام كلما كان التحصيل العلمي أفضل، وكلما قل نقص المستوى العلمي للطالب، لذلك يعتبر هذا العنصر مهما في العملية التعليمية، وللتأثير على هذا العنصر تم إضافة عنصر خامس وهو تنظيم المنهج الدراسي (الكتاب)، حيث كلما كان المنهج الدراسي ملائماً للطالب كلما زاد اهتمام الطالب بالمادة وبالتالي زاد المستوى العلمي، لذلك توصلنا إلى خلاصة أنه يجب مراعاة الجانب النفسي في النظام التعليمي إلى جانب المادة التعليمية، لذلك توجب علينا انشاء برنامج تعليمي مزدوج، ينظر إلى الجانب العلمي والنفسي بنفس الأهمية.

في الفصل الرابع تم إنشاء برنامج تعليمي مزدوج متكامل يحتوي على عدة أنظمة منها:

· نظام المستخدمين وصلاحياتهم (المعلم + الطالب + الموظفين) حيث يقوم هذا النظام بتسجيل المستخدمين وإعطاء الصلاحيات حسب طبيعة عملهم.

· نظام التحليل النفسي ( الطالب) يقوم الطالب بالدخول إلى هذا النظام والإجابة عن الأختبار وبناء على النتيجة يقوم البرنامج بتصنيف الطالب إلى أحد الأصناف الأربعة الخاصة (Temperament).

· نظام المناهج التعليمية (المعلم) يقوم المعلم بإنشاء 4 مناهج تعليمية مختلفة لنفس المادة، بحيث كل نوع يتناسب مع خصائص صنف معين من الأصناف الأربعة.

· نظام الإختبارات(المعلم) يقوم المعلم بإنشاء اختبار قصير لكل محاضرة، واختبار شهري وكذلك اختبار نهائي، وجميع هذه الاختبارات تحمل 4 نماذج مختلفة حسب نوعية الطالب.

· نظام الكلية (الموظفين) يقوم الموظفون بإدخال التخصصات والمواد الخاصة بكل تخصص، كذلك حفظ البيانات الخاصة بالمعلمين والطلاب، واستخدام مختلف التقارير الخاصة بذلك.

· نظام مراقبة سير الإختبارات (المعلم) يستطيع المعلم بواسطة هذا النظام من مراقبة عملية الاختبار ومعرفة في أي لحظة كم عدد الأسئلة التي جاوبها الطالب والاسئلة المتبقية وكذلك الدرجة الآنية في تلك اللحظة.

· نظام الشبكة الداخلية للنظام (المعلم + الطالب + الموظفين) يستطيع المستخدم باستخدام البريد الالكتروني في النظام لتبادل المعلومات بين المستخدمين، كذلك يقوم البرنامج بإرسال نتائج الاختبارات الى بريد كل طالب مباشرة بعد الانتهاء منه، مما يجعل الطالب على علم بنتائج اختباراته أول بأول.

تم إنشاء البرنامج بواسطة لغة Visual Basic.Net وباستخدام قاعدة البيانات DB4O.

تم تطبيق البرنامج في الجامعة على طلاب سنة رابعة قسم الحاسوب، حيث تم تقسيم الطلاب إلى قسمين، الأول قام بإستخدام برنامج ADLP في العملية التعليمية، بينما القسم الآخر استخدم الطريقة التقليدية في التعليم، فوجدنا أن مستوى الطلاب العلمي في نهاية الفصل متفاوت، حيث المجموعة الأولى تحصلت على معدل عام هو 88%، بينما المجموعة الثانية على معدل عام قدره 72%.

الاستنتاجات:

1- يوجد في التعليم التقليدي بعض القصور والعيوب مما أدى إلى تدني المستوى التعليمي للطلاب.

2- تحليل مشكلات التعليم التقليدي، ومعرفة أين تكمن نقاط الضعف والمحاولة لإيجاد الحلول المنطقية لها.

3- نظراً لأن المناهج التعليمية (المحاضرات) تلقى بشكل عام بدون مراعاة الجوانب النفسية أو الوسيلة المناسبة لطبيعة الطلاب، فقد تم إنشاء برنامج لتصنيف الطلاب إلى أربعة أصناف وفقاً لاختبار العالم الألماني ايزنك، ويتم إنشاء 4 نماذج مختلفة من المحاضرات تلبي متطلبات كل صنف من الأصناف الأربعة.

4- إنشاء أربعة نماذج من الاختبارات خاصة للأصناف الأربعة للطلاب.

5- استخدام تقنية المعلومات الحديثة في العملية التعليمية، لما له مردود علمي كبير على مستوى الطلاب، وكذلك الكفاءة التدريسية للمعلمين.

التوصيات:

1- يمكن استخدام النموذج الرياضي الخاص بإنشاء البرامج المتعلقة بتحليل الجوانب النفسية للطلاب في الجامعات والمعاهد الفنية، وكذلك تصنيفهم وفقاً لخصائص كل صنف منهم.

2- استخدام برنامج ADLP في الجامعات الحكومية والمعاهد الفنية، لما له الأثر في تطوير المستوى العلمي للطلاب وتحديد مستوى استيعابهم للمناهج التعليمية مما يساعد على الرقي بالعملية التعليمية.

3- استخدام برنامج ADLP في تحسين وتطوير كفاءة المعلمين في إعداد المناهج التعليمية الإلكترونية، وكذلك استخدام التقنيات الحديثة في العملية التعليمية.