التعلم عبر الإنترنت الحديث: التحديات والاتجاهات

اليوم ، بدأ التعلم عبر الإنترنت في حشد التعلم بدوام كامل. حتى بعض الجامعات الروسية التقدمية تقدم ببطء دورات عبر الإنترنت مصممة لتحل محل الأزواج داخل جدران المؤسسات التعليمية. ولكن ما مدى حقيقة كل هذا؟ سنتحدث اليوم عن مشكلات واتجاهات التعلم الحديث عبر الإنترنت.



وما هو أكثر ملاءمة لك: الذهاب إلى الفصول الدراسية أو الدراسة في المنزل ، ملفوفة في منقوشة؟

أعطي الكلمة للمؤلف.

في هذه المقالة ، نود أن نشارك معك الأفكار حول مشاكل واتجاهات التعلم الحديث عبر الإنترنت ، وكذلك حول إمكانية إنشاء مشاريع الواقع الافتراضي التي يمكن دمجها مع التعلم الإلكتروني الحديث.

في العالم الحديث ، يعد مفهوم التعلم عبر الإنترنت (التعلم الإلكتروني) معقدًا ويتضمن عدة مكونات:

• التعلم المختلط - التدريب الذي يجمع بين الفصول مع مدرب والتدريب عبر الإنترنت مع خيارات للأنشطة "ليست في الفصل". يمكن للطالب إنشاء مشاريع ، واستخدام مساعدة الموجهين ، وما إلى ذلك. يمكن أن يكون التعلم المختلط متزامنًا وغير متزامن (النسخة المتزامنة تتضمن ردود فعل فورية على الأداء الأكاديمي من المعلم. يستخدم غير المتزامن مفهوم المهام المنزلية المستقلة) ؛
• التعلم المتنقل - التدريب باستخدام الأجهزة المحمولة ؛
• التعلم غير الرسمي - نشاط خارج البيئة الرسمية (الفصل ، الفصل عبر الإنترنت ، وما إلى ذلك). يعمل هذا النوع من التعلم من خلال التفاعل الاجتماعي.

إذا أخذنا في الاعتبار تطور التعلم عبر الإنترنت في سياق النظريات الاجتماعية الثقافية ، فقد حدث التطور من السلوكية إلى البنائية الاجتماعية. في البداية ، تم بناء نظام التدريب على المبادئ السلوكية - كان المعلم موجودًا في المركز ، وكان حوله طلاب يستمعون إليه بصمت.

بدأ الانتقال إلى نماذج التعلم الأكثر تعقيدًا بعمل ليف فيجوتسكي ، الذي اقترح أن التعلم يحدث نتيجة للتفاعل الاجتماعي مع الآخرين. من هذه الأطروحة ، نشأت النظريات البنائية. يقترحون أن المعرفة ليست خارجية بالنسبة للطالب ، أي أن كل طالب يبني نموذجه الخاص لمعرفة معينة. باستخدام هذه النماذج ، ينتقل التركيز من المعلم إلى الطالب ، الذي يستمد المعرفة من مجموعة متنوعة من المصادر.

هناك عدد قليل من مفاهيم التعلم هي نماذج الترابطية والاجتماعية. يقترحون أن المعرفة هي شبكة من مصادر مترابطة مختلفة. وبناءً على ذلك ، يزداد مقدار المعرفة مع إضافة المصادر إلى الشبكة. يمكن أن تكون المصادر ، على سبيل المثال ، الأشخاص أو الكتب أو الإنترنت.

إدراك المفاهيم

السؤال الذي يطرح نفسه: "كيف تنفذ جميع أشكال التدريب؟" تقليديا ، إذا أخذنا بعين الاعتبار تطوير مجال التعلم الإلكتروني ، فقد تم إنشاء أنظمة وبروتوكولات ضخمة بموجب المفهوم السلوكي (القائم على التعليم). لكن النقطة هي أن جميع الأنظمة تم بناؤها في ظل وجود حزمة معينة من المعرفة. يمكن تشكيلها بالشكل الذي تكون فيه ضرورية للاندماج في نظام معين.

بناء نظام التعلم المتمحور حول الطالب وبروتوكول التعلم الجديد

تاريخيا ، تم استخدام بروتوكول SCORM في البداية بنشاط في سلاح الجو الأمريكي وافترض نظام تدريب سلوكي. وهذا يعني أن تصرفات الطالب كانت غير ذات صلة تمامًا - يجب عليه ببساطة حفظ جميع المعلومات المقدمة. ومع ذلك ، أصبح SCORM عفا عليه الزمن وأصبح أقل فعالية بمرور الوقت. الآن يطرح السؤال بشكل أكثر إلحاحًا: "كيفية تنظيم نظام تعليمي يركز على الطلاب باستخدام الخدمات عبر الإنترنت في العالم الحديث؟"

للإجابة على هذا السؤال ، يجب مراعاة ثلاث نقاط:

• يجب أن يكون النظام متمحورًا حول الطالب ؛
• يجب أن يدعم النظام التعلم المختلط ؛
• يجب أن يكون التدريب في النظام مع الخبرة الاجتماعية.

لتأخذ في الاعتبار الأطروحة الأولى ، تحتاج إلى استخدام مسارات التعلم الفردية. ومع ذلك ، مع هذا النهج ، يصبح من الضروري الحصول على كمية هائلة من البيانات حول سلوك الطلاب.

لحل المشكلة المنصوص عليها في الأطروحة الثانية ، نأتي إلى فكرة ميزات بروتوكولات SCORM و AICC الحالية. يقترحون العمل عبر الإنترنت ، أي إذا تم التدريب في فصل دراسي أو فصل دراسي ، يصبح استخدامها تلقائيًا مستحيلًا.

إن المشكلة الرئيسية في مجال التربية الاجتماعية ، كما تقول الأطروحة الثالثة ، هي نقص التنمية. ومع ذلك ، هناك الآن الكثير من الحديث عن هذا النوع من التدريب ، ولكن لا أحد يعرف حقًا كيفية تنفيذه بشكل صحيح. لقد حان الوقت لإدخال معايير جديدة لبروتوكولات التدريب. يتم استبدال SCORM بـ xAPI.

xAPI

الفكرة الرئيسية وراء تطوير xAPI هي فصل الإحصاءات عن محتوى المواد التدريبية نفسها. هذا ضروري لخيارات أكثر مرونة لجمع هذه الإحصائيات. على سبيل المثال ، إذا كانت المواد التعليمية غير موجودة في شكل إلكتروني ، فلنفترض أن الطالب يتلقى معلومات من خلال كتاب.

نموذج آخر هو المحاكاة ، لقد كانت دائما منفصلة. المحاكاة هي بيئة يستطيع فيها الطالب أن يفعل ما يريد. ومع ذلك ، من أجل تحقيق النتيجة المرجوة ، يتم إعطاء الشخص بيانات الإدخال ، لكنه يختار "الطريق" لتمرير المحاكاة بنفسه. في الوقت الحالي ، تعمل جميع تدريبات VR والألعاب الجادة خارج أنظمة التدريب مع عدم تبادل البيانات تقريبًا. يسمح لك xAPI بدمج تبادل البيانات في تدريب VR ، وهو أمر غير ممكن باستخدام بروتوكول SCORM.

بناء مساحات افتراضية

تقليديا ، تطورت أنظمة التعلم الإلكتروني كنظم ويب. وبناءً على ذلك ، انتقل ناقل التطوير من الويب 1.0 إلى الويب 2.0 - أي إلى إنشاء محتوى من إنشاء المستخدم. وهذا النموذج مناسب جدًا لأنظمة التدريب ، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى حقيقة أنه أعطى المعلمين وسائل بسيطة للغاية لإنشاء محتوى تعليمي.

إذا نظرت إلى أي نظام إدارة التعلم الآن ، فإنه يوفر وسائل جيدة تمامًا لإنشاء العروض التقديمية ، والاختبارات المختلفة وكل شيء ضروري لتطوير دورة تدريبية ، بينما يتم كل ذلك مباشرة في المتصفح. بالطبع ، هناك عدد غير قليل من أدوات التأليف من جهات خارجية ، ويتم استخدامها بنشاط ، خاصةً لإنشاء بعض المحتوى الأكثر تعقيدًا - ولكن في نهاية السلسلة لا يزال لدينا الإنترنت والنشر بتنسيق مناسب للتضمين في صفحة الويب.

لكن تطوير أنظمة مختلفة للعمل مع المحتوى ثلاثي الأبعاد ذهب بشكل خاطئ تمامًا. بادئ ذي بدء ، ليست كل الألعاب (وكانت الألعاب طويلة بما يكفي ، وتبقى الآن ، أحد محركات التقدم في هذا المجال) بحاجة إلى شبكة. وخاصة - الشبكة معقدة. علاوة على ذلك ، فإن وسيلة إنشاء محتوى مخصص ليست شيئًا جديدًا فقط (يبلغ عمر محرري المستوى بالفعل العديد من السنوات) ، ولكن وسائل إنشاء وظيفة جديدة بشكل أساسي ، التعديل العميق هو أصغر بالفعل بشكل ملحوظ. يُعتقد تقليديًا أن المعتدل يعرف ما يفعله ، أي على الأقل القليل ، لكنه يعرف البرمجة ، لديه فكرة عن خط أنابيب للعمل مع النماذج ثلاثية الأبعاد وأشياء محددة أخرى.

لكن في هذه الحالة ، هذا ليس مناسبًا جدًا ، لأنه مطلوب لإنشاء نظام تدريب ، وجعله متاحًا للجميع. أي أنه من الضروري تبسيط وتعقيد "التعديل" في الوقت نفسه ، مما يجعله أكثر تشابهًا مع نموذج الويب 2.0. ، دون فقدان إمكانية الاستخدام المتعدد. دعونا نحاول إلقاء نظرة على كيفية ظهور لعبة MMO القياسية والتفكير في ما هو مفقود في مثل هذه الهندسة المعمارية.

أجيال مختلفة من MMO ونهج العمارة

إذا نظرنا (من ارتفاع عالٍ جدًا ، بدون تفاصيل) عن كيفية ترتيب أي مساحة ثلاثية الأبعاد متعددة المستخدمين ، على سبيل المثال ، MMO القياسي لعصر WoW ، فسوف نرى شيئًا مثل ما يلي:


بطبيعة الحال ، هناك عميل وخادم. المهمة الرئيسية للخادم هي مزامنة إجراءات مختلف المستخدمين. لهذا ، يتم تحديد بروتوكول اتصال محدد بين العميل والخادم ، يمكننا من خلاله إرسال رسائل من العميل إلى الخادم ، وفي أبسط الحالات ، إرساله إلى جميع العملاء الآخرين. (بالطبع ، هناك طبقة ضخمة من الفروق الدقيقة المرتبطة بتنفيذ هذه العملية - على سبيل المثال ، هو الخادم الاستبدادي ، وكيف يتم تعويض التأخير ، وكيف يتم العمل مع الفيزياء ، وما إلى ذلك - ولكن في هذا المستوى من الدائرة ، يجدر تخطي ذلك). بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج إلى تتبع منطق التفاعلات بطريقة ما على جانب الخادم ، على سبيل المثال ، البرامج النصية للألعاب. لهذا ، على الأرجح ، ستحتاج إلى نوع من البرمجة النصية على جانب الخادم. لتبسيط الحياة ، تعد البرمجة النصية من جانب العميل مفيدة جدًا أيضًا.

ومع ذلك ، يطرح السؤال: "ومن أين يأتي المحتوى الفعلي في هذا المخطط ، أي النماذج والنسيج والأصوات وكل ذلك؟" كل هذا داخل العميل. هذا هو السبب في أن عملاء MMO غالبًا ما يكونون ثقيلين جدًا من حيث الحجم. عند إضافة شيء جديد ، يجب على المستخدمين تنزيل التحديث ، ولا يستطيع سوى المبرمجين والفنانين فقط إضافة شيء جديد.

يطرح السؤال: "ما الذي يجب تغييره في الهيكل لتمكين المستخدمين من إنشاء المحتوى؟"

تظهر الفكرة على الفور لتخزين المحتوى على جانب الخادم. في هذا الإصدار ، يكون العميل أشبه بمتصفح الويب - فهو يقوم بتنزيل كل ما تحتاجه وذاكرة التخزين المؤقت.


تم تنفيذ العديد من المشاريع في هذا الاتجاه ، أشهرها ربما الحياة الثانية. إن استخدام مثل هذا المخطط في شكله الخالص ليس مبررًا دائمًا - في بعض الأحيان يكون النهج الهجين أفضل ، عندما يتم تنزيل جزء من المحتوى مباشرة (على سبيل المثال ، عند تحميل مشهد جديد) ، ويتم تحميل الجزء ديناميكيًا.

السؤال التالي هو ما يجب القيام به مع المنطق. على الرغم من ذلك ، عرضت Second Life مخططًا للبرمجة النصية للخادم ، والذي كان فريدًا تمامًا في ذلك الوقت - كتب المستخدم رمز سلوك الكائن في محرر العميل المضمن ، ثم تم إرسال البرنامج النصي إلى الخادم وتنفيذه عليه. ولكن هنا أيضًا ، هناك عدد من الأسئلة. أولاً ، يجب أن يكون للبرنامج النصي حق الوصول إلى بعض الأنظمة الفرعية للخادم الرئيسي ، ويطرح السؤال - كم عدد هذه الأنظمة الفرعية التي يجب أن تكون وماذا يجب أن تكون؟ ثانيًا ، هناك سؤال حول ما يجب أن تكون عليه اللغة وكيف يجب أن تبدو مكتبتها القياسية - LSL ، لغة برمجة الحياة الثانية ، كانت بدائية ومعقدة في نفس الوقت (على سبيل المثال ، لم يكن هناك عمل عادي مع المصفوفات ولم يكن هناك OOP في مبدأ).

الشرق الأقصى

يشبه هذا المفهوم إلى حد ما SL ، ولكنه يختلف في عدد من التفاصيل. يمكن أن يكون أحد عناصر البيئة الافتراضية تطبيقًا كاملًا يجمع ويشتمل على كل منطق العمل الضروري "في الداخل" نفسه ، أي نوع من الصندوق الأسود من حيث نظام خادم العميل بالكامل والتطبيقات الأخرى. في الوقت نفسه ، يمكن أن تعمل البيئة الافتراضية بأكملها كواجهة تطبيق ممكنة ، ولكن ليس الوحيدة. يكمل المكتبة القياسية ، ويوفر عددًا من الوظائف للعمل مع نفسك. وبعبارة أخرى ، هذا هو تناظرية للتطبيق العادي في نظام تشغيل حديث ، فقط البيئة نفسها تؤدي وظيفة نظام التشغيل.

بالإضافة إلى التفاعلات في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، يمكن للتطبيق الظاهري الوصول إلى واجهة العميل والقدرة على إنشاء الأجزاء الخاصة به من الواجهة. الباقي - من الناحية المثالية - يجب ألا يعرف التطبيق أي شيء عن التقسيم إلى العميل والخادم. يجب كتابة الشفرة بنفس الطريقة التي تتم بها كتابة تطبيق مستخدم فردي عادي.

بيئة افتراضية ، وكائناتها مثل هذه التطبيقات ، نسميها بيئة افتراضية ديناميكية.

ومع ذلك ، يبرز عدد من الأسئلة الواضحة تمامًا حول التنفيذ العملي لمثل هذا النظام - كيفية الجمع بين هذه المبادئ والموثوقية والأداء والعديد من المعايير الأخرى ، وكيفية تنفيذ البنية المحددة لهذا المشروع؟ سنتحدث عن هذا في المقالة القادمة.

المؤلفين

Jedium هي شركة شريكة لشركة Microsoft تعمل في مجال الواقع الافتراضي المعزز والذكاء الاصطناعي. وضعت Jedium إطار عمل لتبسيط تطوير المشاريع المعقدة على الوحدة ، جزء منها متاح للجمهور على GitHub . تخطط Jedium لتجديد المستودع بوحدات إطار عمل جديدة ، بالإضافة إلى حلول تكامل مع Microsoft Azure.

Vitaliy Chashchin - مطور برامج مع أكثر من 10 سنوات من الخبرة في تصميم وتنفيذ تطبيقات خادم العميل ثلاثية الأبعاد - من المفهوم إلى التنفيذ الكامل والتكامل بين التطبيقات والحلول في مجال الواقع الافتراضي. مهندس النظم Jedium LLC ، ماجستير في تكنولوجيا المعلومات.

أليكسي سارافانوف

Marketing Manager في Jedium LLC.

سيرجي كودريافتسيف

الرئيس التنفيذي ومؤسس Jedium LLC.