التحول الرقمي: تطوير تعليم أكثر ذكاءً

ألقت جائحة كوفيد-19 بظلالها على جميع مناحي الحياة في أنحاء العالم، ولم يكن التعليم استثناءً. فقد تسببت الجائحة في انقطاع حوالي 1,5 مليار طالب – 90٪ من جميع طلاب التعليم الأساسي والثانوي والجامعي في جميع أنحاء العالم – خلال العام الماضي عن التعليم في المدارس أو الجامعات لبعض الوقت على الأقل.

وقد شهدت هذه الفترة تغيرات جوهرية، حيث سارع مقدمو خدمات التعليم في جميع أنحاء العالم إلى اعتماد التقنيات الذكية لضمان استمرارية التعليم للجميع، والتكيف مع التدريس والتعلم عبر الإنترنت وتطبيق حلول جديدة وأكثر كفاءة ومرونة. ورغم أن استخدام التكنولوجيا في التعليم لا يعد اتجاهاً جديداً، إلا أن التحول الرقمي الحالي يقدم فوائد طويلة الأجل تتجاوز مجرد تعزيز التدريس والتعلم عن بُعد.

تهدف منظمة الأمم المتحدة للتربية والعلم والثقافة (اليونسكو) إلى تحقيق أهداف التنمية المستدامة رقم 1 و4 و10 بحلول العام 2025، وهي الحد من الفقر، والتعليم عالي الجودة، وتعزيز التعلم مدى الحياة، وضمان المساواة في الحصول على الفرص. لذلك فإن توفر الاتصال بالإنترنت بأسعار معقولة يعد أمراً ضرورياً من أجل إلحاق المزيد من الأطفال بالتعليم، وتقليل الفجوة الرقمية، وزيادة المعرفة بالتقنيات الرقمية. ولكن رغم هذه الأهداف التي تسعى منظمة اليونسكو إلى تحقيقها، لا يزال هناك نحو 3,6 مليار شخص لا يمتلكون اتصالاً بالإنترنت، وحوالي 250 مليون طفل خارج المدارس. لذلك يبدو واضحاً أن التحول الرقمي له دور كبير في تغيير هذا الوضع.

تحويل التعليم رقمياً

يتعلق التحول الرقمي باستخلاص الفوائد من البيانات والتكنولوجيا وتطبيقها لتعزيز العمليات الرئيسية للمؤسسات من أجل تلبية متطلبات العملاء، مع توفير مرونة التكيف مع التغيير. وفي هذه الحالة، يتم تطبيق التحول الرقمي على أنظمة التعليم في العالم.

وتشمل الفئات المستهدفة من أنظمة التعليم كلاً من الطلاب والمعلمين والموظفين والخريجين. ويجب أن تعزز العمليات الرئيسية تجربة العملاء لجميع هذه المجموعات وتحسّنها، وأن تركّز على جوانب منصة التعليم وبيئة التعلم وطرق التدريس وبيئة المنشأة التعليمية.

ولا شك أن عمليات كل هذه الجوانب تتطلب بنية تحتية وقواعد حوكمة تربطها معاً. فعلى المستوى الوطني، تقوم وزارات التعليم بصياغة سياسات خاصة بهيكل التعليم والمناهج وأساليب التعليم وطرق التقييم وتنفيذها. وعادة ما تتمثل رؤية هذه الوزارات في ضمان حصول الجميع على فرص متكافئة لتحقيق إمكاناتهم، وعيش حياة أكثر إشباعاً، وبناء اقتصاد أكثر إنتاجية، والتخفيف من حدة الفقر. كما تنظم هذه الوزارات عمليات إدارة مقدمي خدمات التعليم العام والخاص وتطويرهم، من التعليم الأساسي إلى الجامعي، وتشرف عليها.

بناء منصة تعليمية جديدة

تحتاج وزارة التعليم إلى بيانات عن الطلاب والمعلمين والمنهج ونتائج التقييم من مقدمي خدمات التعليم لكي تؤدي هذه الواجبات. ويجب أن يمتلك كل طالب ومعلم وعضو في فريق العمل هوية رقمية بحيث يمكن قياس تقدمه وتطوره وتقييمه وفقاً لمؤشرات الأداء الرئيسية الوطنية. وفي حال كان المنهج التعليمي موحداً على المستوى الوطني، يمكن نشره عبر الإنترنت لجميع مقدمي خدمة التعليم المسجلين. وينبغي وجود منصة تعليمية وطنية من أجل إدارة كل هذه البيانات ومعالجتها وتوفير إطار للحوكمة ووضع خطة استراتيجية لتحقيق أهداف وزارة التعليم.

وتتكون منصة التعليم من البنية التحتية الوطنية التي تربط بين مقدمي خدمات التعليم، والشبكات الوطنية والدولية عالية السرعة لمشاركة الموارد والبحث العلمي، ومنصة سحابية لمعالجة جميع البيانات وتخزين المناهج الدراسية (وكذلك الدورات الدراسية المفتوحة الضخمة عبر الإنترنت، والمعروفة باسم “MOOC”)، واستضافة جميع التطبيقات المطلوبة بالإضافة إلى دعم تحليل البيانات وإعداد التقارير.

يبدأ التحول الرقمي لنظام التعليم الوطني بتحليل قدرات النظام التعليمي الحالي، وتحديد أوجه القصور فيه، واقتراح نظام أساسي مرن طويل الأجل معتمد على السحابة، يمكنه التكيف مع المتطلبات المتغيرة باستمرار من خلال تحليل البيانات وقدرات الذكاء الاصطناعي. كما يلزم وجود نظام شامل للشركاء المحليين والدوليين على حد سواء، لتوفير محتوى المنهج والتطبيقات الذكية المطلوبة.

بيئات التعلم تبدو مختلفة للغاية

مع زيادة استخدام الفصول الدراسية وتطبيقات مؤتمرات الفيديو عن بُعد وعبر الإنترنت، حان الوقت لتطبيق الحلول على المستوى الوطني واستخدام الفصول الدراسية الرقمية (eClassrooms) لتحويل طرق تعليم الطلاب. ويمكن للمدرسين الذين يعملون في الفصول الدراسية التقليدية بث المحتوى في نفس الوقت عبر الفصول الدراسية الرقمية للوصول إلى المزيد من الطلاب، والحفاظ على الأجواء التفاعلية للتدريس باستخدام منتجات مثل لوح HUAWEI IdeaHub الرقمي التفاعلي لعقد المؤتمرات والكتابة والرسم ومشاركة المحتوى.

ويستطيع المعلمون التركيز على التدريس، فيما يمكن استخدام التكنولوجيا لتعزيز كفاءة الفصول الدراسية العادية والفصول الدراسية عن بُعد من خلال استخدام الكاميرات التي تغطي أرجاء الغرفة، وتسجيل حضور الطلاب آلياً باستخدام الهوية الرقمية، واستخدام تحليلات الذكاء الاصطناعي المعتمدة على السلوك لرصد مدى انتباه الطلاب في الفصل أو المحاضرة. ويمكن تطبيق ذلك في كل من التعليم المدرسي والجامعي، مما يوفر تعليماً عن بُعد أكثر كفاءة من حيث التكلفة.

يركز المستوى التالي من تطور بيئة التعلم على الواقع المعزز (AR) والواقع الافتراضي (VR) واللذين يشكلان معاً منصة افتراضية لتفاعل الطلاب والمعلمين داخل الفصل الدراسي أو عن بُعد. ويُمكن لهاتين التقنيتين أن تسهلا تجربة تدريس المفاهيم المعقدة والمختبر الافتراضي من خلال مساعدة الطلاب على عيش تجربة تفاعلية سمعية وبصرية ثلاثية الأبعاد.

كما يجب ترقية البنية التحتية للاتصالات على المستوى الوطني من أجل تلبية متطلبات الاستخدام المتزايد للنطاق الترددي، والانتقال نحو توفير التغطية اللاسلكية في كل مكان من خلال تقنية الجيل الخامس وتقنية “واي فاي” اللاسلكية من الجيل السادس.

اعتماد طرق التدريس الأكثر ذكاءً

يعتبر استخدام التكنولوجيا لربط المزيد من الطلاب، لا سيما في المناطق غير المتطورة في العالم، محفزاً رئيسياً للتحول الرقمي في طرق التدريس. وتوفر اليونسكو، بالتعاون مع الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU)، برامج متعددة تعمل في هذه المناطق تتضمن مبادرة “جيجا” (Giga)، ولجنة النطاق العريض من أجل التنمية المستدامة، والمبادرة الدولية للمدارس الرقمية (eSchool). وتركز هذه البرامج على توفير الاتصال بالإنترنت للمدارس في المناطق النائية والأجهزة اللوحية التعليمية الفعالة من حيث التكلفة. ويعتبر ربط المدارس في المناطق النائية بالإنترنت نقطة دخول لتوفير الاتصال بالإنترنت لمجتمعات بأكملها، ولتقليص الفجوة الرقمية، وتعزيز المعرفة الرقمية، وربط غير المتعاملين مع البنوك بالبنوك، مما يحد من الفقر على المدى الطويل.

ويؤدي لوح HUAWEI IdeaHub دوراً رئيسياً في تمكين طرق التدريس عبر الإنترنت للفصول الدراسية عن بُعد من خلال توفير وظائف التعلم التفاعلية. وتعزز تقنية الذكاء الاصطناعي المدمجة هذه الوظائف وتحسّن التجربة السمعية البصرية التفاعلية بالنسبة للطلاب. ويجب تعديل المنهج للاستفادة من هذه الفوائد السمعية والبصرية الإضافية عند دمج طرق التدريس هذه، حيث أنها لا تشبه تلك الموجودة في طرق التدريس التقليدية عبر الكتب المدرسية.

ويعد دمج التعليم التقليدي في التعليم الإلكتروني إحدى طرائق التدريس الجديدة التي تم استحداثها بسبب جائحة كوفيد-19، حيث تعتمد هذه الطريقة على بنية تحتية هجينة تجمع بين الممارسات التعليمية المفتوحة وقاعات التعلم في نفس الوقت، عبر الإنترنت أو بالطريقة التقليدية. وتتضمن متطلبات التحول الرقمي التركيز على تصميم قاعة التعليم الرقمية (eClassroom) ومواد الدورة التعليمية والاعتبارات التكنولوجية والتربوية والتدريب على كيفية استخدام التقنيات الجديدة. وفي الوقت نفسه، يقوم المعلمون بإنشاء محتوى الدورة التعليمية عبر الإنترنت، وتحديد المجموعة التعليمية، وإنشاء الفصول الدراسية للمعلمين، ونشر الإعلانات، ووضع خطط الدراسة، والتحقق من التقدم المحرز من خلال الواجبات والاختبارات.

وتتضمن الفصول الرقمية في وضع الاتصال بالإنترنت مناقشات تفاعلية في بيئة سحابية افتراضية عبر الصوت والفيديو وتقنيات السبورة الرقمية ومشاركة المستندات. أما في وضع عدم الاتصال بالإنترنت، فيسجل الطلاب دخولهم على النحو الذي يناسبهم ويتبعون عملية دراسة ذاتية تعتمد على المواد والمناقشات المسجلة. وتمثل مراقبة الامتحانات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي جزءاً من عملية التقييم، ويتم جمع كل البيانات لتقييم الطلاب والمعلمين والدورة التعليمية وأداء المعلم في إدارة العملية التعليمية.

تعزيز كفاءة المنشآت التعليمية

يجب أن تدار المنشآت التعليمية بأكبر قدر ممكن من الكفاءة لتحقق الفعالية من حيث التكلفة، ويمكن أن يساعد اعتماد التقنيات المتطورة في أتمتة الإجراءات التشغيلية وتحسينها. وهناك حاجة إلى إنشاء منصة للإدارة الذكية، على غرار إدارة معلومات الأمن المادي (PSIM)، لجمع بيانات الأمن والسلامة والمرافق الأساسية للتعامل مع الأنشطة – استناداً إلى عمليات محددة مسبقاً ومتكررة – وتمكين اتخاذ قرارات دقيقة لحل المشاكل. وتُجمع البيانات من عدة أنظمة فرعية متكاملة، تتضمن أنظمة التحكم في الوصول للبيانات، وأنظمة رصد الحرائق، وأنظمة “واي فاي” اللاسلكية، وأنظمة إدارة مواقف السيارات، وأنظمة إدارة المباني.

وكذلك ستعمل التحليلات المتقدمة المستندة إلى الذكاء الاصطناعي على تعزيز الأمان من خلال الهوية الرقمية والتعرف على لوحات تسجيل السيارات، ويمكن استخدامها أيضاً للقيام بوظائف أخرى مثل تسجيل الحضور بدون تلامس، والتباعد الاجتماعي، ورصد عدم ارتداء الكمامات، والسلوك غير الطبيعي (مثل الجري، والاحتشاد، والسقوط، والتحرك في اتجاه خاطئ)، ومراقبة المشاعر.

ويُنصح باستخدام شبكة مركزية واستراتيجية لاسلكية بالكامل لتعزيز تجربة المستخدم في المنشآت التعليمية. وتتكون الشبكة المركزية من شبكة معرفة بالبرمجيات تعمل بمنزلة شبكة واحدة (سلكية ولاسلكية)، وتتضمن مستويات أمان مدمجة وتغطية لاسلكية بالكامل وعمليات تشغيل وصيانة تنبؤية قائمة على الذكاء الاصطناعي. ويتيح استخدام تقنية “واي فاي” اللاسلكية من الجيل السادس اتصال جيجابت اللاسلكي لجميع الأجهزة المستخدمة في أي مكان داخل حرم المنشأة التعليمية، سواء الهواتف المتحركة أو أجهزة الحاسوب المحمولة أو الأجهزة اللوحية أو الطابعات أو شاشة السبورة التفاعلية أو أجهزة الواقع المعزز أو الواقع الافتراضي أو أي جهاز يدعم تقنية إنترنت الأشياء.

وتوفر الاستراتيجية اللاسلكية بالكامل مستويات أعلى من الكفاءة من حيث التكلفة، حيث تقلل من تكاليف البنية التحتية وعمليات الصيانة والترقية المستقبلية. كما يمكن أن توفر البيانات التي تُجمع عبر أنظمة “واي فاي” اللاسلكية خرائط حرارية للأجهزة المتصلة، بالإضافة إلى توفير وظائف الاتصال اللاسلكي، حيث يمكن أن يساعد ذلك في تحديد عدد الأشخاص في منطقة معينة، مما يفيد في رصد أماكن الازدحام، كما يمكن استخدام ذلك في حالات الطوارئ والإخلاء للتعرف على ما إذا كان الجميع قد وصلوا إلى نقاط التجمع الآمنة المخصصة أم لا. وكذلك توفر تقنية “واي فاي” اللاسلكية من الجيل السادس إمكانات تتبع الأصول باستخدام بطاقات التعريف بالترددات الراديوية (RFID) التي يمكنها إظهار أماكن وجود جميع العناصر القيّمة داخل المنشأة، والتحذير في حال مغادرة هذه العناصر للمناطق المحددة مسبقاً. ومن الممكن أيضاً جمع البيانات عبر أجهزة إنترنت الأشياء، باستخدام بروتوكول “زيجبي” (ZigBee) أو تقنية البلوتوث منخفض الطاقة (BLE) لتعزيز القدرة على جمع البيانات من الأجهزة دون الحاجة لبنية تحتية إضافية.

سيساعد استخدام البيانات والتكنولوجيا في ضمان الامتثال للوائح والإجراءات داخل المنشآت التعليمية، لا سيما إذا كانت تتغير باستمرار وتتطلب تكيفاً سريعاً مع السيناريوهات الجديدة، تماماً كما حدث مع جائحة كوفيد-19، وما قد نشهده مع حالات أخرى غير متوقعة في المستقبل. ويعتبر توفر منصة للإدارة الذكية متكاملة مع الأنظمة الفرعية التي يمكن تعديلها بسهولة بالإضافة إلى الاستراتيجية اللاسلكية الشاملة خطوة أساسية في التحول الرقمي للمنشآت التعليمية.

لمحة حول مستقبل التعليم الذكي

من المرجح أن تستخدم المرحلة التالية من اعتماد التكنولوجيا في التعليم تقنية “بلوك تشين” لحماية البيانات. وتعتبر حماية بيانات التعليم وضمان خصوصيتها أمراً بالغ الأهمية، لا سيما إذا مُنح الطلاب هوية رقمية تربط جميع بياناتهم الخاصة بالتعليم المدرسي والجامعي على المستوى الوطني. وتوفر تقنية “بلوك تشين” العديد من المزايا تتضمن عدم القدرة على تغيير البيانات واللامركزية، مع منحها تشفيراً متطوراً، مما يضمن أمن البيانات.

ويجري حالياً التحول نحو استخدام تقنية “بلوك تشين”، حيث أعلنت إثيوبيا في أبريل 2021 عن تعاونها مع مؤسسة كاردانو – وهي مؤسسة توفر تقنية “بلوك تشين” ويقع مقرها في سويسرا – لتوفير الهوية الرقمية لخمسة ملايين طالب في التعليم الأساسي والثانوي و700,000 معلم عبر تقنية “بلوك تشين”، وتتبع تقييماتهم وتطورهم وفقاً لمؤشرات الأداء الرئيسية على المستوى الوطني.

تتضمن فوائد اعتماد تقنية “بلوك تشين” في التعليم إنشاء سجلات للطلاب غير قابلة للتغيير، مع سهولة إصدار الشهادات والتحقق من صحتها (بدأ معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في إصدار دبلومات مسجلة عبر تقنية “بلوك تشين” لخريجيه في العام 2017)، وتخزين ملفات المناهج الرقمية، مما يحد من العمليات الورقية والاحتيال ويعزز تحمل المسؤولية.

هناك العديد من الاحتمالات التي سنواجهها بينما ننتقل إلى مستوى أكثر ذكاءً من التعليم. فمن المحتمل أن تكون الخطوة التالية في هذه الرحلة تطبيق إمكانيات العقود الذكية المتقدمة عبر تقنية “بلوك تشين”. وسيمكننا استخدام العقود الذكية في المنصات التعليمية من أتمتة المهام الإدارية، مما يقلل التكاليف العامة، بالإضافة إلى توفير الوقت من خلال استخدام الاختبارات الذكية التي تتضمن تسجيل النتائج آلياً بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وإعداد تقييمات آلية تشبه الاختبارات من بين مجموعات الأسئلة، مع استخدام سلسلة التوريد الذكية المدعومة بالعقود لتحسين تتبع المخزون. نرى مستقبل التعليم واعداً بالتأكيد، حيث تتوفر التقنيات اللازمة لهذه الوظائف بالفعل، وستعمل الابتكارات الجديدة على تمكين التعليم الذكي من التطور.