الواقع الافتراضي

الواقع الافتراضي

vمقدمة

شهدت نهاية القرن العشرين ثلاث ثورات، تمثلت الثورة الأولى في ظهور الكمبيوتر الشخصي وكان ظهوره نقطة فارقة في تاريخ البشرية، والثورة الثانية تمثلت في ظهور الإنترنت ، وكان لها أيضا  - ولايزال – عظيم الأثر على كافة مناحي العلوم والحياة عامة ، أما الثورة الثالثة فتمثلت في ثورة الوسائط المعلوماتية.

ومن التقنيات الحديثة تكنولوجيا الواقع الإفتراضي التيظهرت بدايات الثمانينات من القرن الماضي ويعد نمطا جديدا من أنماط التعلم بالكمبيوتروكلمة افتراضي تشير إلى مايوفره الكمبيوتر من نسخ متطابقة أو مماثلة للأشياء المادية الحقيقية ويطلق عليه العالم الافتراضي أو الواقع المصطنع أو البيئة الافتراضية .(نوفل,2010, ص11)

vمفهوم تكنولوجيا الواقع الإفتراضي:

(الشرهان,2001,ص109) هو الوسيلة التي يستطيع الفرد أن يرى ويحس ويلمس من خلال التعامل مع المعلومات في الحاسب الآلي حيث تجعله متفاعلا مع العالم المماثل للعالم الحقيقي بواسطة تكوين المحاكاة المحاكاة لبيئات تخيلية بإجراء التجارب أو المرور عبر المباني أو وصف مدينة على سبيل المثال ، فالمستخدم يستطيع أن يرى المشهد الثلاثي الأبعاد بتحديد مقاساته سواء في القرب أو المسافة ويمكنه على وجه التقريب أن يتخيل التغير أو الاختلاف في نتائج التجربة.

(الشرهان, 2003,ص207 )

عروض بانورامية ترتبط بها الحواس الثلاث وهي العين والسمع واللمس وذلك باستخدام اليدين في التعامل مع الحاسب الآلي من خلال عرض المعلومات والصور والرسوم الثلاثية الأبعاد(D3) ، والصوت والحركة لتشكل عالما افتراضيا يشابه الواقع الحقيقي.

(سلامة, 2004,ص95 )

هو برنامج حاسوبي تشترك فيه حواس الإنسان للمرور بخبرة شبيهة بالواقع إلى حد بعيد، مع أنها غير حقيقة.

(الحلفاوي ,2006,ص198)

بيئة تفاعلية ثلاثية الأبعاد مولدة بواسطة برامج كمبيوترية تقوم بإحاطة المستخدم وإدخاله في عالم وهمي (مصطنع) بحيث يبدو هذا العالم واقعي نتيجة التفاعلات التي تحدث بين هذه البيئة الافتراضية وحواس المستخدم.

(نوفل ,2010,ص19)

بيئة كمبيوترية تفاعليةمتعددة الاستخدام يكون الفرد فيها أكثر تفاعلية مع المحتوى، وكذلك يشارك المستخدم في النشاطات المعروضة مشاركة فعالة من خلال حرية الإبحار والتجول والتفاعل ، وهذه البيئات تقدم امتدادا للخبرات الحياتية الواقعية مع إتاحة درجات مختلفة من التعامل والأداء للمهمة المطلوب إنجازها.

(الحلفاوي ,2011,ص207)

بيئة كمبيوترية ثلاثية الأبعاد تحاكي البيئات الحقيقة وتقدم محتوياتها بحيث يتمكن المستخدم من المعايشة والتفاعل مع مكونات هذه البيئات المولدة كمبيوتريا من خلال حواسه أو من خلال بعض الأدوات المساعدة مما يجعل المستخدم يشعر بأنه جزء من هذه البيئة يوثر فيها ويتأثر بها.

ويرى الباحث إتخاذ تعريف. (الحلفاوي, 2011م) لأنه الأعم والأشمل والأحدث.

ومع ظهور مصطلح الواقع الافتراضي ظهرت له العديد من المسميات والمصطلحات والتي تعتبر كل منها عن وجهة نظر صاحبها (الحلفاوي, 2006 ,ص198)

·       الواقع التخيلي: على أساس أن الكمبيوتر يجعلك تشعر بالأشياء وتتخيلها كما تشعر بها في المواقف الحقيقية.

·       الواقع المصطنع: وتستخدم على أساس أن البيئة إما ملموسة أو تخيلية وهي بيئات مصطنعة بالكمبيوتر وخاصة أن هناك من العلماء الأجانب من استخدم مصطلح الواقع الاصطناعي.

·       الواقع الإلكتروني: على أساس أنها بيئات تعلم الإلكترونية تحدث عن طريق الكمبيوتر.

vأهمية الواقع الإفتراضي :

   تكمن أهمية الواقع الافتراضي في أنه مثل الواقع الحقيقي كأنه هو، فهو يعتبر وسيلة فعالة لمحاكاة الواقع مهما كان ظروفه وصعوبته ، فمن خلاله يمكن تكوين بيئات مختلفة تحكي الواقع لا يمكن للفرد الوصول إليها  أو التعايش معها مثلا . فالبيئة الفضائية لايمكن للفرد المتعلم في بيئة المدرسة أن يعيش بها واقعيا، وهنا يأتي دور الواقع الافتراضي في تكوين بيئة تماثل البيئة الفضائية وتمكن الفرد من التفاعل معها وكأنه في البيئة الحقيقة .

·       (الشرهان,2001,ص107)

1.   توضيح المعلومات بشكل دقيق وواضح لبعض المعالم والتجارب العلمية.

2.   يؤدي إلى التأمل والملاحظة والتفكير والاكتشاف العلمي.

3.   ينمي المهارات العقلية والابتكارية لدى الفرد من خلال مشاهدة البيئات الواقعية الافتراضية.

4.   يستطيع للفرد أن يقوم بفحص الأشياء المرئية كلها.

5.   يحيي التفاعل بين الفرد والبرنامج من خلال تشجيع المشاركة الإيجابية.

6.   يهيئ الفرصة المناسبة للفرد من حيث الوقت المخصص للتجربة ليتفاعل معها خلال مدة زمنية مفتوحة وليست محددة.

7.   يستطيع الفرد أن يتلمس الأبعاد المختلفة للأشياء(D3).

8.   يهيئ الفرصة للفرد للمشاركة والتفاعل مع البرنامج أو التجربة العلمية.

9.   ينمي المهارات الحركية عن طريق الإحساس والتفاعل مع البرنامج باستخدام مفاتيح الحاسوب الآلي والفأرة وعصا التحكم وغير ذلك.

10.                      مراعاة الفروق الفردية بين الأفراد بحيث يهيئ للفرد الفرصة لأن يتطور إيجابيا وفق محتويات البرنامج ليصبح المتعلم فعالا بدلا من أيكون سلبيا.

11.                      يهيئ الفرصة للفرد أن يتعلم ويتعرف على تقنيات جديدة وبرامج متنوعة يستطيع من خلالها أن يعايش شخصيات مختلفة وأن يتعرف على ثقافات مختلفة ويأخذ دورا متميزا فيها.

·       وأضاف (نوفل, 2010,ص30)

-       أسهمت تكنولوجيا الواقع الإفتراضي في إسقاط حواجز الزمان والمكان والخطورة .

-       تعلم خبرات مباشرة عن طريق معايشة هذه الخبرات بصورة مباشرة باستخدام تقنيات الواقع الافتراضي.

·       وأضاف (الحلفاوي ,2006,ص203).

ü   البيئة الافتراضية تحقق الأمان لمستخدميها عند دراسة معلومات خطره أو يصعب الحصول عليها زمانا ومكانا.

v  مجالات استخدام الواقع الافتراضي: (سلامة, 2004 ,ص95)

يمكن استخدامه في شتى مجالات التعليم خاصة مايحتاج إلى تدريب قبلي مثل : الهندسة ، التدريب العسكري بجميع أنواعه ليشمل الغزو الفضائي والعلمي والطيرانوقد استخدمته البحرية الأمركية والدفاع الجوي الأميركي بشكل كبير ولازالت حيث يستطيع المتدرب أن يعيش معركة افتراضية ، أو طيرانا افتراضيا اتفق معه (الشرهان,2003ص244)، ومايعترض ذلك من مشاكل يستطيع تلافيها ويتعلم الكثير من الخبرات دون أن يتعرض لخسائر حقيقة.

·       وأضاف (الشرهان,2001,ص112)

-       الترفيه والتسلية الافتراضية.

-       الغواصات البحرية الافتراضية.

-       الطب البشري والتصوير الخياليالافتراضي.

-       الفضاء الخارجي مثل رؤية النجوم والكواكب وغيرها.

-       فوهات البراكين الافتراضية.

-       المتحف الافتراضي.

-       الغابات الافتراضية.

-       زيارات مدن العالم الافتراضية.

vالمكونات الأساسية لتطبيقات وبرمجيات الواقع الأفتراضي

 خلال هذا العرض يتم مناقشة المكونات الأساسية المتوافرة بتطبيقات الواقع الافتراضي

 وقد اتفق كل من ( كمتور ، 2006 ) ( علي وعبدالخالق ، 2007 ) ( نوفل ، 2010 ) على أن المكونات الأساسية المتوافرة لتطبيقات الواقع الأفتراضي هي :

                                                     أ‌-            الأجهزة التي تلبس على الرأس

                                                  ب‌-         الأجهزة التي تعتمد على اللمس

وذكر ( كمتور ، 2006 )

ج- الحاسب الآلي

وذكر ( نوفل ، 2010 )

1.       السمعيات في تطبيقات الواقع الإفتراضي

2.       الإبحار في تطبيقات الواقع الافتراضي

3.       التفاعل في تطبيقات الواقع الافتراضي

ومن وجهة نظرنا نرى أن المكونات الأساسية المتوافرة في تطبيقات الحاسب كالتالي :

1.       المرئيات في تطبيقات الواقع الافتراضي

2.       السمعيات في تطبيقات الواقع الافتراضي

3.       اللمس في تطبيقات الواقع الافتراضي

4.       الإبحار في تطبيقات الواقع الافتراضي

5.       التفاعل في تطبيقات الواقع الافتراضي

أولا : المرئيات في تطبيقات الواقع الافتراضي ( نوفل ، 2010 )

تعتمد تكنولوجيا الواقع الافتراضي على العروض البصرية والتخييل البصري وتوليد الصور والمشاهد كمبيوتريا ، حتى أن البعض يعرف تكنولوجيا الواقع الافتراضي على أنها بيئات جرافيكية مولدة كمبيوتريا وبالتالي فإن المكون الأساسي لهذه البيئات هو الصور والمرئيات ، ويتم الاعتماد على سرعة الكمبيوتر في توليد هذه المرئيات .

ومن الأدوات المستخدمة لرؤية المرئيات في عروض الواقع الافتراضي ما يلي :

1.       خوذات الرأس خوذات الرأس من أهم الأدوات تعطي المستخدم الإحساس بالانغماس داخل بيئات الواقع الافتراضي , وتكون مزودة من الداخل بشاشة او شاشتين صغيرتين بحيث تمكن الفرد من رؤية ما يعرضه البرنامج وسماع الاصوات المؤثرة في ان واحد.

وهناك أنواع عديدة من خوذات الرأس :

                                                     أ‌-            خوذات الرأس ذات الشاشات البللورية

                                                  ب‌-         خوذات الرأس من النوع PROJeetedhmd

                                                  ت‌-         خوذات الرأس من النوع small crthmd

                                                  ث‌-         خوذات الرأس من النوع single column led hmd

ومن المشكلات العامة في استخدام خوذات الرأس في عروض الواقع الافتراضي وجود الكابل المتصل بين خوذة الرأس وجهاز الكمبيوتر الموجود عليه نظام الواقع الافتراضي ، وبالتالي يحد الكابل من حركة مرتدي خوذة الرأس ، فالمستخدم مقيد بطول الكابل .

2 . منظار الواقع الافتراضي المرقاب الرأسي boom .

عبارة عن مظار مركب على ذراع إلى مزود بأجهزة تعقب ، وهذه الذراع يمكن تحريكها أفقيا ورأسيا ،وبالتالي تتولد صورة وفقا لموضع واتجاه هذه الذراع ، ويمكن للمستخدم أن يقوم بملاءمتها وفقا لموضعه ولزاوية الرؤية التي يريدها .

3 . نظارات الواقع الافتراضي ذات العدسات البلورية السائلة .

يتم تكوين صورة ثلاثية الأبعاد للمشاهد في العروض ثلاثية الأبعاد أحد الوسائل التالية :

                                                     أ‌-            استخدام شاشة عرض مصغرة منفصلة لكل عين مثلما هو الحال في خوذات الرأس .

                                                  ب‌-         استخدام الغالق الزجاجي وهي الطريقة الأكثر شيوعا .

                                                  ت‌-         استخدام عدسات مرشحات الألوان وهي طريقة تستخدم مع بعض أفلام ثلاثيات الأبعاد القديمة .

                                                  ث‌-         استخدام عدسات الاستقطاب وهي أحدث وسائل تكوين ثلاثيات الأبعاد في عروض الواقع الافتراضي .

وتعد نظارات ثلاثيات الأبعاد 3D Glasses  أحد الأدوات المصممة حديثا والتي تستخدم مع عروض الواقع الافتراضي وكذلك مع العروض التقليدية لرؤيتها بطريقة ثلاثية الأبعاد وكذلك مع المسارح والسينمات.

ثانيا : الصوت في تطبيقات الواقع الافتراضي

وهناك أنواع من الأصوات المستخدمة في تطبيقات الواقع الافتراضي منها :

1-     الصوت الأحادي ويعتمد هذا النوع من الصوت على إرسال إشارات صوتية واحدة لكل سماعة

2-     الصوت المتعدد وهو الصوت الذي يبدو وكأنه يأتي من مصادر متعددة ، ويبدو وكأنه يصدر من أي مكان من بين السماعات

3-     الصوت المحيطي ويستخدم هذا النوع من الأصوات في المسارح حيث يعتمد هذا النوع على تقنية الصوت المجسم

ثالثا : اللمس في تطبيقات الواقع الافتراضي

وينقسم موضوع محاكاة حاسة اللمس في بيئات الواقع الافتراضي إلى مجالين مختلفين

1-      الرجع الخاص باللمس ويختص بكيفية الشعور بالكائنات والأشياء الافتراضية مثل درجة الحرارة ، الحجم الشكل ، الملمس ، وكلها أشياء يشعر بها المستخدم عند لمسة للكائن الافتراضي

2-     الرجع الخاص بالقوة ويختص بكيفية تأثير تطبيقات الواقع الافتراضي على المستخدم فعلى سبيل المثال الحائط يجب أن يوقف الشخص عندما يصطدم به بدلا من السماح له بالعبور من خلاله

أدوات رجع اللمس :

ومن الأدوات المستخدمة للحصول على ملمس الأشياء في عروض الواقع الافتراضي قفاز البيانات عبارة عن قفاز ارتداؤه باليدين ويقوم بترجمة حركات اليد والأصابع إلى إشارات إلكترونية

وهناك نوع أخر من قفازات البيانات يعتمد في تصنيعه على الألياف البصرية

ويصنع هذا النوع من قماش صناعي معين ويقيس هذا النوع انثناء الأصابع ودرجة هذا الانثناء .

أدوات رجع القوة :

هناك العديد من الأدوات الخاصة بتكنولوجيا الواقع الافتراضي التي تتيح الشعور بأشياء مختلفة مرتبطة باللمس في عروض الواقع الافتراضي ، وبخاصة إحساس القوة force  ومنها ما يلي :

نما   ذج الحركة ( صممت نماذج الحركة للاستخدام في مجال محاكي الطيران الأول ، الذي يستخدم في تدريب الطيارين )

قفازات القوة

للتعامل مع الكائنات الصغيرة والدقيقة في العوالم الافتراضية يمكن استخدام أحد القفازات العديدة التي صممت لتعطي الإيحاء بلمس السمات المميزة لأي كائن افتراضي

الأدوات الهيكلية

وتستخدم هذه الأدوات لمحاكاة مقاومة الكائنات الافتراضية ، وهي عبارة عن ذراع توصل بالمستخدم

رابعا : الإبحار في تطبيقات الواقع الافتراضي

التفاعل من خصائص الواقع الافتراضي المميزة ، ومن أدوات التفاعل في تطبيقات الواقع الافتراضي إمكانية الإبحار والتجول داخل هذه التطبيقات ، ولكي تتم عملية الإبحار بتفاعلية فإنه لابد من تحديد موضع المستخدم واتجاهه باستخدام أجهزة التعقب ، والهدف من أجهزة التعقب الخاصة بالواقع الافتراضي تحديد الإحداثي السيني والصادي وكذلك العمق وكذلك تعقب حالات أخرى مثل الانحراف والميل والدوران لموضع الجزء المراد تعقبه من جسم المستخدم قياسا إلى نقطة مرجعية ثابتة .

أنواع المتعقبات :

·          المتعقبات الميكانيكية ( وهذا النوع يشبه ذراع الإنسان الآلي ، وهي تكون مرتبطة بوصلات صلبة ونهاية فعالة مرتبطة بالجزء المراد تعقبه ، والذي يكون في الغالب يد الإنسان ) .

·          المتعقبات الكهرومغناطيسية ( يقوم هذا النوع بإصدار ثلاثة مجالات كهرومغناطيسية كلا منها عمودي على الأخر ، ويمتاز هذا النوع بالسماح للعديد من أجزاء الجسم بالتعقب ) .

·          المتعقبات التي تستخدم الموجات الفوق صوتية ( يتكون هذا النوع من ثلاث موجات عالية التردد تصدر من مصدر محدد موجود في الأجهزة ، ويمتاز هذا النوع بأنه لا يتأثر بوجود الأشياء المعدنية في المحيط القريب على العكس من النوع الكهرومغناطيسي ) .

·          المتعقبات السمعية ( يعتمد هذا النوع على الصوت في عملية التعقب ، حيث يتم حساب زمن رحلة الصوت من خلال مجموعة من الحسابات المتعددة والمعقدة ، والتي تعتمد على أن للصوت سرعة ثابتة تقريبا ، ويتم حساب المدى من خلال ضرب زمن الرحلة في سرعة الصوت ) .

·          متعقبات تعمل بتقنية الأشعة تحت الحمراء .

·          أجهزة التعقب ( ويتم في هذا النوع تركيب جيروسكوب مصغر إلى خوذات الرأس ، وتكون هذه الأدوات ميالة للانحراف لكي تكون حساسة للاهتزاز والأنحراف ).

خامسا : التفاعل في تطبيقات الواقع الافتراضي

تختلف تكنولوجيا عن كونها محاكاة لبيئة ما ,او كونها واجهة استخدام تشبه البيئات الحقيقية ,كما ان طرق التفاعل تختلف عن بيئات الكمبيوتر التقليدية باستخدام الفارة قد يكون فعالا وسهلا ,ولكنه قد لا يكون مفيدا بدرجة كافية في بيئات الواقع الافتراضي التعليمية , لذلك فانه بدلا من الفارة ولوحة المفاتيح طور الباحثون في مجال الواقع الافتراضي قفازات البيانات , والفارة ثلاثية الابعاد وعصا التحكم.

1-      قفازات البيانات ( تم تطوير العديد من أشكال قفاز البيانات تتيح التفاعل بطرق متباينة مع تطبيقات الواقع الافتراضي ، وقد سبق أن ذكرنا  أنواع قفازات البيانات في الجزء السابق ).

2-      لوحة المفاتيح الافتراضية  ( وهناك نوعان من لوحات المفاتيح الافتراضية وهما النوع الإول:fingering  عبارة عن عدد من الحلقات الدائرية توضع حول كل إصبع من أصابع اليد .

والنوع الثاني : senseboard virtual keyboard  صمم هذا النوع ليلاءم أجهزة الكمبيوتر المحمولة ليتيح لهذه الأجهزة لوحة مفاتيح تماثل لوحة المفاتيح التقليدية ، وتعتمد سرعة الكتابة والإدخال على سرعة حركات يد المستخدم عند الكتابة ، والمشكلة التي تواجه هذا النوع من لوحات المفاتيح تتمثل في أن المستخدم يجب أن يعي عن ظهر قلب أماكن ومواضع المفاتيح لأنها غير مرئية فهي لوحة مفاتيح وهمية ).

3-      الفأرة ثلاثية الأبعاد  ( وهي امتداد للفأرة العادية ، إلا أنها تتيح التحكم في البعد الثالث للأشكال والكائنات في البيئات الافتراضية ، ويمكن باستخدامها تعقب موضع واتجاه حركة يد المستخدم بالتوافق مع حركة الرأس ).

vخصائص بيئات الواقع الافتراضي

ذكر كل من (مصطفى ، 2009) و( نوفل ، 2010 )

1-     التفاعلية

2-     التشاركية

3-     الانغماس

4-     التمثيل

5-     الإبحار

6-     إدارة النظام

7-     الحضور والحضور من بعد

8-     القدرة على التعديل

                                                     أ‌-            التفاعلية ( تتوقف درجة التفاعلية على مدى ما يسمح به النظام من تفاعلات وأحداث يقوم بها المستخدم عند تفاعله مع مكونات هذا النظام ومدى استخدام أدوات وتقنيات الواقع الافتراضي التي تتيح انغماسا تاما وتفاعلا مباشرا مع البيئات الافتراضية والطريقة المتبعة في عرض مشاهد الواقع الافتراضي ودرجة الاستجابة الآنية التي يبديها النظام كرد فعل لما يقوم به المستخدم حيث تزداد التفاعلية كلما توافرت خاصية الآنية في بيئات الواقع الافتراضي ، السماح لمستخدم تطبيقات الواقع الافتراضي بالتفاعل مع محتويات هذه البيئات منخلال إتاحة الحرية للأفراد بالتجول ، التعامل المباشر وتعديل الكائنات الافتراضية تكوين وإنشاء وإكمال أجزاء إضافية أو غير مكتملة ، إعادة التشكيل ولا تقتصر التفاعلية على العمليات التي يقوم بها المستخدم ولكنها تتعدى ذلك إلى استجابة النظام أيضا لما يقوم به المستخدم )

                                                  ب‌-         التشاركية ( وتعد التشاركية أحد السمات المهمة والمميزة لعروض الواقع الافتراضي وخاصة تلك العروض التي يتم نشرها على شبكة المعلومات الدولية الإنترنت ، ويتم تصميمها وفق مجموعة من العوامل منها دعم تعدد المستخدمين ، حيث يمكن لمجموعة من الأفراد أن يستخدموا نفس تطبيق الواقع الافتراضي في نفس الوقت ، تقاسم مجموعة من المستخدمين لنظام الواقع الافتراضي في نفس الوقت بحيث يمكن لكل منهم أن يتفاعل بمفرده أو يتفاعل في وجود الآخرين بحيث يقوم كل فرد بأداء مهام معينة للوصول في النهاية إلى تحقيق الهدف التعليمي من البية الافتراضية )

                                                  ت‌-         الانغماس ( إحساس المستخدم لبيئات وتطبيقات الواقع الافتراضي بأنه محاط إحاطة كاملة بمكونات هذه البيئة ، وبالتالي فهو داخل هذه البيئة يتفاعل كأحد مكوناتها فالمستخدم في تطبيقات الوسائط المتعددة التقليدية ينظر إليها من الخارج ولا يستطيع الدخول إليها ومن ثم يعايش الفرد الخبرة التعليمية الافتراضية بصورة تامة وبدرجة تجعلة يعتقد أنه يتعامل مع واقع حقيقي لا تخيلي )

                                                  ث‌-         الحضور والحضور من بعد ( إحساس الشخص بتواجده وحضوره داخل بيئة الواقع الافتراضي ، وكأنه انتقل ذهنيا وجسديا إلى مكان أخر غير المكان المتواجد فيه فعلياً )

                                                   ج‌-          التمثيل ( نموذج ثلاثي الأبعاد يتواد بالبيئة الافتراضية بديلا عن المستخدم الحقيقي ويسلك هذا التجسيد مسلكا يتطابق مع ما يقوم به المستخدم ويسهم في احساس المستخدم بالحضور والتواجد في بيئات الواقع الافتراضي )

                                                   ح‌-          الإبحار ( يعد الإبحار في بيئات الواقع الافتراضي التقنية الأساسية التي تسهم في تزويد المستخدم بالشعور بالانغماس ، والتي تتواجد في كل أنواع وتطبيقات الواقع الافتراضي قاطبة ، وأجريت العديد من الأبحاث والدراسات في سبيل تطوير واجهات استخدام ونماذج تعطي إبحارا تفاعليا في بيئات الواقع الافتراضي وأقرت هذه الدراسات بأنه باستخدام الإبحار يمكن التحكم في نقاط الرؤية )

هدف الإبحار :

·          اختيار الاتجاه ويشمل الإشارة أو تحديد الاتجاه بأي من أجزاء جسم المستخدم المتعقبة مثل اليد والرأس

·          تحديد أهداف محددة مثل انتقاء اتجاه مسمى من قائمة في بيئة الواقع الافتراضي أو تحديد كائن ما لكي يقوم النظام بوضع المستخدم قريبا منه، أو عن طريق إدخال إحداثيات الموقع كتابة أو حديثا

·          الاختيار وفقا لخريطة selection  والخرائط في بيئات الواقع الافتراضي قد تكون تقليدية ثنائية الأبعاد ، أو مجسمة ثلاثية الأبعاد .

·          سرعة الإبحار وقد تكون ثابتة في صورة آلية يحددها النظام ، أو انتقائية يحددها المستخدم من قائمة على سبيل المثال ، أو بإدخال أمر خاص بالسرعة .

·          مقود الإبحار يتمثل في أداة تمكن المستخدم من الإبحار خلال بيئة الواقع الأفتراضي بينما اقترحت دراسة 200.m.j.pringle  عددا من أساليب الإبحار في بيئات الواقع الافتراضي وهي ( الرؤية الثابتة ، الإبحار أحادي البعد ، الإبحار ثنائي البعد ، الإبحار ثلاثي البعد .

د – القدرة على التعديل ( سمة مميزه من سمات بيئات الواقع الافتراضي تستخدم مجموعة من التقنيات تتيح للمستخدم أن يقوم مباشرة بتعديل الكائنات في الوقت الحقيقي آنيا سواء بتغيير موضعها ، اتجاهها أبعادها ...الخ من خصائصها التي يمكن تعديلها مما يزيد من إحساس المستخدم بالانغماس والحضور في تلك البيئات ) .

هـ - إدارة النظام ( مجموعة العمليات التي تتيح لمستخدم بيئات الواقع الافتراضي أن يغير إلى حد ما في واجهة الاستخدام ، أو أن يعدل في وضع ما لا يناسبه من خلال أوامر محددة مسبقا يقوم بإدخالها إلى نظام ، وتهدف هذه الخاصية إلى مقابلة النظام لكافة احتياجات واختلافات المستخدمين ).

vأولاً:  أنواع تطبيقات الواقع الافتراضي Desktop VR

تنقسم تطبيقات الواقع الافتراضي Desktop VRإلى الأنواع التالية:(نوفل, 2010م, ص140)

1-  Walkthrough Desktop Virtual Reality

2-  Flythrough Desktop Virtual Reality

3-  QuickTime Virtual Reality Movies

1-       تطبيقات الواقع الافتراضي Desktop VR من النوع Walkthrough:

وهي تطبيقات واقي افتراضي ثلاثية الأبعاد , تمتاز بالبساطة وعدم الحاجة إلى الأدوات المتقدمة الخاصة بتقنية الواقع الافتراضي , وتتيح هذه التطبيقات للمستخدمين إمكانيات خاصة , منها إمكانية التجول خلال التطبيق , تماماً كأن يتجول المستخدم خلال مبنى ما , لينتقل من غرفة إلى غرفة , وباستخدام الأدوات البسيطة الخاصة بالإبحار , مثل الفأرة التقليدية , أو الفأرة ثلاثية الأبعاد أو حتى لوحة المفاتيح , وسميت هذه التطبيقات بذلك لأنها تعطي المستخدم خاصية التجول خلالها Walkthrough.

2-       تطبيقات الواقع الافتراضي Desktop VR من النوع Flythrough:

وهي تشبه تطبيقات Walkthrough إلا أنها في غالب الأحوال تعطي رؤية من أعلى , كما لو كانت هناك كاميرا تحوم حول المشاهد الافتراضية من أعلى.

وتستطيع من خلال هذه التطبيقات تحديد جزء معين ليتم تكبيره , وبالتالي التعرف على مكوناته وأجزائه بصورة دقيقة.

3-        تطبيقات الواقع الافتراضيDesktop VRمن النوعQuickTime Movies:

تنسب هذه التسمية إلى التطبيقات التي يتم إنتاجها باستخدام برنامج Apple's QuickTime VR Authoring Studio , وفي بداية انتاجها كان هذا البرنامج يعمل على أجهزة الماكنتوش إلا أنه يعمل حاليا على كل الأجهزة , كما أن التطبيقات المنتجة باستخدام هذا البرنامج تعمل على مختلف أجهزة الكمبيوتر , وأثبت هذا البرنامج فعالية عالية في بناء تطبيقات الواقع الافتراضي Desktop VR , وتمتاز تطبيقات البرنامج بإتاحة درجة عالية من التحكم للمستخدم.

vثانياً: مجالات استخدام الواقع الافتراضي

أولاً: في مجال التعليم(الدايل , 2004م , ص134؛نوفل, 2010م , ص144)

أتفق كلٌ من (الدايل) و (نوفل) على أنه يمكن استخدام الواقع الافتراضي في شتى المجالات التعليمية مثل:

1-        تعليم موضوعات علمية ومقررات مختلفة مثل الفيزياء والكيمياء.

2-        في المجال الطبي كتعليم الأطباء التركيب التشريحي للمخ.

3-        ما يحتاج إلى تدريب قبلي مثل الهندسة والطيران.

ويضيف الباحث:

4-        الزيارات الطلابية الافتراضية للمتاحف والجامعات وغيرها.

5-        الألعاب التربوية والتعليمية.

ثانياً: كافة المجالات الأخرى(الشرهان , 2001م , ص112):

إن تناول جميع استعمالات الواقع الافتراضي يعد أمراً صعباً لأن مجالات الواقع الافتراضي تتطور بشكل سريع جداً ومذهل فلا يستطيع الفرد أن يلم بها جميعاً , ولكن يمكن أن نستعرض بعض استخداماته المعروفة والتي نوجزها على هيئة نقاط فقط دون شرحها , وهي:

1-      الغواصات البحرية الافتراضية.

2-      فوهات البراكين الافتراضية.

3-      التصوير الخيالي الافتراضي.

4-      المناورات العسكرية الافتراضية.

5-      صناعة السيارات الافتراضية.

6-      الأحداث والجرائم الافتراضية.

7-      الأسواق الافتراضية.

8-      الحديقة الافتراضية.

9-      المعالم الافتراضية.

10-       المدارس والكليات والجامعات والفصول الدراسية الافتراضية.

11-   السفر الافتراضي.

12-       الترفيه والتسلية الافتراضية.

vثالثاً: أهمية استخدام الواقع الافتراضي في التعليم(سالم , 2010م , ص377)

تأتي أهمية الواقع الافتراضي في التعليم مما يلي:

1- الواقع الافتراضي أوجد الفعالية في تعليم الطلاب من خلال تصميم وتعليم معلومات ثلاثية الأبعاد في بيئة افتراضية Virtual Environment , مما يساعدهم على بناء خبرات تعليمية فعالية.

2- يستخدمه الطالب لتنفيذ تجارب ومشاريع تعليمية متنوعة , حيث أن بيئته قابلة للسيطرة عليها , وتحديد مكوناتها , وهي تشجع الطالب على استخدام الكمبيوتر لتطبيق المعلومات بما تتيحه من أدوات تصميم , وفن تصويري , وأدوات تقديم العروض في الواقع الافتراضي.

3- يحقق الخيال التعليمي للطلاب , فكل ما يحلم بتحقيقه يتحقق , حيث يرى المعلومات تتحرك أمامه ويعيش بداخلها كأن يطير داخل المجرة الفضائية.

4- يقدم التعليم بصورة جذابة تحتوي على المتعة والتسلية ومعايشة المعلومات.

ويضيف الباحث:

5- المحافظة على سلامة الطلاب خصوصاً في ما يتعلق بالتجارب العلمية كالطبية والكيميائية وغيرها.

vرابعاً: مزايا استخدام الواقع الافتراضي في التعليم(السيد , 2010م , ص9)

ذكرت (السيد) مزايا استخدام الواقع الافتراضي في التعليم وهي على النحو التالي:

1- الواقع الافتراضي تقنية قوية تستخدم في بناء المعرفة بتحويل البيئات الحقيقية إلى معلومات تتوافق مع الحواس البشرية.

2- تحسين أداء التعلم , حيث أن هناك احتمال كبير في زيادة أداء المتعلمين لفهم المشكلات عند استكشافها بنظام ثلاثي الأبعاد.

3- استخدام بيئات الواقع الافتراضي يعزز التفاعل من قبل المتعلم من خلال أدواته ومعداته.

وقد ذكر (أحمد , 2010م , ص4) أن مزايا استخدام الواقع الافتراضي في التعليم هي:

1- يستطيع الواقع الافتراضي التغلب على الصعوبات التي تواجه الفرد في الواقع الحقيقي , والتي تمثل خطورة عليه أثناء العمل مع هذا الواقع.

2- توافر المرونة (في الأخطاء) والأمان أثناء استعمال تطبيقات الواقع الافتراضي في التعليم.

وقد اتفق كلٌ من (السيد) و (أحمد) على الميزة التالية في استخدام الواقع الافتراضي في التعليم:

ü   يتيح الواقع الافتراضي للمتعلم المرور بالخبرة بصورة شبه طبيعية مما يؤدي إلى اكتساب المهارات المختلفة بشكل طبيعي ,وعليه يستطيع أن يواجه ويتفاعل مع أي نماذج تماثل تلك التي افترضها وتعامل معها.

vخامساً:المشاكل الصحية المرتبطة في استخدام الواقع الافتراضي في التعليم

أولاً: ما ذكره (الدايل , 2004م , ص134): هناك بعض المحاذير لاستخدام الواقع الافتراضي فقد تُعود المتعلم العيش في الخيال وبالتالي صعوبة التعامل مع واقعه الحقيقي خاصة إذا أكثر من استخدام هذه التقنية إضافة إلى أن هذه التقنيات يوجد بها ما قد يتعارض مع ثقافتنا.

ويمكن إضافة العائق المادي في بعض البلدان , لأن إنتاج مثل هذه التقنية والأجهزة الملحقة بها يحتاج إلى ميزانية عالية.

ثانياً: يمكن تقسيم أنواع الجوانب السلبية المرتبطة بالواقع الافتراضي إلى التالي: (نوفل , 2010م , ص178)

1- الأضرار الصحية:

للواقع الافتراضي العديد من الأضرار الصحية الناتجة من استخدام هذه التقنية لفترات طويلة , وتتمثل المضار الصحية في:

·       دوار عتاد الواقع الافتراضي:

دوار الواقع الافتراضي شبيه بدوار الحركة الذي يصيب الأفراد عند السفر , ويتمثل في عدم الارتياح العام , والغثيان , والدوخة , والصداع , وأحياناً التقيؤ.

·       وضعية جسم مستخدمي بيئات الواقع الافتراضي:

حيث يجلس الأفراد فترات طويلة وهم يلبسون أجهزة العرض المثبتة على الرأس والتي قد يصل وزنها إلى حوالي 2 كيلو جرام , وبالتالي فهي تصبح عبئاً على الجسد , وقد لوحظ على مستخدمي أجهزة العرض المثبتة على الرأس أنهم غالباً ما يدعمون الجهاز بإحدى اليدين تخفيفاً لوزنه على الرأس والرقبة ويتفاعلون مع أدوات التحكم للواقع الافتراضي باليد الأخرى , واذا كان من العصب تقدير آثار هذه الوضعية غير الطبيعية تقديراً كمياً , فمن المؤكد أن عدم الراحة الذي يشعر به المستخدم موجود فعلاً أثناء استخدام أجهزة العرض المثبتة على الرأس , خصوصاً مع زيادة الوقت في الاستخدام.

·       مخاطر استخدام الأجهزة المثبتة على الرأس:

عند ارتداء المستخدم لخوذة الرأس سيصبح كالأعمى , وبالتالي يمكن أن يصطدم بما هو موجود بالواقع المحيط حوله من مواد وكابلات الأجهزة التي يستخدمها والمتدلية على الأرض والتي قد تعرقل حركته وتسبب له السقوط , وحتى وإن كان مستخدم الواقع الافتراضي قادراً على رؤية العالم الخارجي بشكل أو بآخر , فسيبقى الواقع الافتراضي يستحوذ على كل حواسه واهتماماته وبالتالي فهو مشغول بالواقع الافتراضي عن الواقع الحقيقي , علاوة على ذلك فإن كثيراً من أجهزة العرض الرأسية تزود المستخدم بالأصوات ؛ وبالتالي فإن المستخدم لا يكون قادراً على سماع الأصوات الخارجية , وخاصة أصوات الخطر والحرائق , لهذا من الضروري أن يتواجد مستخدم الواقع الافتراضي في مكان آمن تحقيقاً لأكبر قدر ممكن من الأمن للمستخدم.

·       المشاكل البصرية:

التعامل مع المدخلات البصرية يتطلب استخدام جزء كبير من المخ أكثر مما تتطلبه مدخلات أية حاسة من الحواس الأخرى , لهذا فإن منتجي أدوات الواقع الافتراضي ينتجون الأجهزة البصرية أكثر من غيرها من أنواع الأجهزة الأخرى , وبالتالي فإن استخدام الأجهزة البصرية في البيئة الافتراضية قد تسبب في عدد من المشاكل البصرية منها ضعف البصر , والإحولال , والتعب البصري العام , مع الأخذ في الاعتبار أن هذه المشاكل تزداد وتنقص حسب نظام الواقع الافتراضي.

2- الأضرار النفسية:

مقارنة بالأضرار الصحية فإن المشاكل النفسية لم تدرس بعد بصورة وافية من الباحثين , ولكن تجدر الإشارة أن للحقيقة الافتراضية آثار سلوكية متعددة , ومنها مثلا الهلاوس المختلفة , وتفكك الشخصية , والانسحاب من الواقع , كذلك يتخوف البعض من مشكلة إدمان الواقع الافتراضي بتأثير ما قد يجدونه من متعة في تجربته.

مفهوم المدرسة الافتراضية

يرى الباحث الاختلاف الكبير في المفهوم ولم يكن هناك اتفاق كامل على تحديد شامل وقد يرجع لوجود المصطلح حديثا ومحاولات واجتهادات كل حسب طبيعة اهتمامه وقام الباحث بحصر التعريفات إلى نوعين :

1-             نوع يرى أن المدرسة الافتراضية طريقة للتدريس لنقل المحتوى إلى المتعلم باستخدام تقنيات التعليم الحديثة.

2-             ونوع يرى أن المدرسة الافتراضية هي منظومة متكاملة في العملية التربوية.

النوع الأول

يعرف( العويد وآخرون ، 1424ص54 ) بأنه التعليم الذي يهدف إلى إيجاد بيئة تفاعلية غنية بالتطبيقات المعتمدة على تقنيات الحاسب الآلي والإنترنت وتُمَكِن الطالب من الوصول إلى مصادر التعلم في أي وقت ومن أي مكان .

يعرفه( العريفي ، 1424 ص62) بأنه تقديم المحتوى التعليمي مع ما يتضمنه من شروحات وتمارين وتفاعل ومتابعة بصورة جزئية أو شاملة في الفصل أو عن بعد .. بواسطة برامج متقدمة مخزنة في الحاسب أو عبر شبكة الإنترنت .

يعرفه ( الراشد ، 1424 ص41) بأنه توسيع مفهوم عملية التعليم والتعلم لتتجاوز حدود جدران الفصول التقليدية والانطلاق لبيئة غنية متعددة المصادر يكون لتقنيات التعليم التفاعلي عن بعد دوراً أساسياً فيها بحيث تعاد صياغة دور كل من المعلم والمتعلم .

النوع الثاني

يعرفه( غلوم ، 2003 ص67) بأنه "نظام تعليمي يستخدم تقنيات المعلومات وشبكات الحاسوب في تدعيم وتوسيع نطاق العملية التعليمية من خلال مجموعة من الوسائل منها :أجهزة الحاسوب و الإنترنت و البرامج الإلكترونية المعدة أما من قبل المختصين في  الوزارة أو الشركات"

     يعرفه( سالم ، 2004ص382) " منظومة تعليمية لتقديم البرامج التعليمية أو التدريبية للمتعلمين أو المتدربين في أي وقت وفي أي مكان باستخدام تقنيات المعلومات والاتصالات التفاعلية مثل ( الإنترنت ، القنوات المحلية ، البريد الإلكتروني ، الأقراص الممغنطة ، أجهزة الحاسوب .. الخ ) لتوفير بيئة تعليمية تعلمية تفاعلية متعددة المصادر بطريقة متزامنة في الفصل الدراسي أو غير متزامنة  دون الالتزام بمكان محدد اعتماداً على التعلم الذاتي والتفاعل بين المتعلم والمعلم " .

يعرفه ( الموسى ، 1425 ص51) " مدرسة شبيهة بالتقليدية من حيث وجود المعلمين والطلاب ولكنها على الشبكة العالمية ( الانترنت) حيث لا تتقيد بزمان ولا مكان ومعتمدةعلى تقنيات الشبكات العالمية المتعددة من تخاطب ومؤتمرات ومنتديات وقراءة دروس .. الخ "

تعريف الباحث

توفير بيئة تعليمية ذكية هدفها نمو مهارات وفكر المعلمين(تقديم وسائل تعليم أفضل وطرق تدريس أكثر تقدما)  دون تقيد بالوقت والمكان لتحقيق زيادة كفاءة العملية التعليمية بما يناسب حاجة المتعلمين عن طريق تقنيات التعليم المتوفرة الحديثة

vالمتطلبات الرئيسية للمدارس الافتراضية

ذكر ( الحربي، 1427 ص24) و( الفرا،2003 ص32) و( القداح وآخرون ،2002ص44) على متطلبات المدرسة الافتراضية واتفقوا على:

1- البنية التحتية: وتشمل المختبرات وتجهيزها بالتمديدات الكهربائية اللازمة وتأثيثها بالطاولات والكراسي وغيرها.

2- الأجهزة وربطها بشبكة داخلية وبشبكة الانترنت.

3- إنشاء المراكز التكنولوجية من أجل نشر تكنولوجيا المعلومات.

4- ربط المدارس مع بعضها البعض ومع مديريات التربية والتعليم.

5-تدريب المعلمين والمشرفين.

وأضاف الموسى (1425ص53) متطلب آخر وهو

المدرس الذي لديه الخبرة في التعامل مع التكنولوجيا الحديثة وهو الأساس.

vالفصول الافتراضية

     سوف يتناول الباحث في هذا المحور الموضوعات التالية :

- تعريف الفصول الافتراضية

- أنواع الفصول الافتراضية

- مزايا الفصل الافتراضي

- خواص الفصول الافتراضية

- خطوات نجاح الفصول الافتراضية

vمقدمة :

أدى استخدامشبكة الإنترنت في التعليم إلى تطور مذهل وسريع في العملية التعليمية كماأثر فيطريقة أداء المعلم والمتعلم وإنجازها في غرفة الصف .وقد نشأ على المستوى الدوليللتعامل مع الإنترنت وشبكات المعلومات مصطلحات وفلسفات متنوعة منها :

- عالم بلاأوراق

- جامعات بلاأسوار

- مؤسسات التعليمللمستقبل

- المدارسوالجامعات الإلكترونية

- بيئات التعلمالافتراضي

- الجامعاتالافتراضية

- المنهجالرقمي

-  الفصول الذكيةأو الافتراضية أو الالكترونية ( الموسى والمبارك,2005ص243-244 )

تعريف الفصول الافتراضية

     للفصولالافتراضيةالعديدمنالمسمياتكمايراهاالتربويينفهناكمنيسميهاالفصولالإلكترونيةأوالفصولالذكيةوآخرونيسمونهابالفصولالتخيليةأوالفصولالمتاحةعلىالشبكةونظرالحداثةهذاالمصطلحفقدتباينتالآراءحولتعريفاتهاوتعددتحسبمسمياتهاونوردهنابعضمنهذهالتعاريفكالتالي

يعرف (الموسى ، 2005 ص244)هي فصول شبيهة بالفصول التقليدية من حيث وجود المعلم والطلاب ولكنها علىالشبكة العالمية حيث لاتتقيد بزمان أو مكان وعن طريقها يتم استحداث بيئات تعليميةإفتراضية بحيث يستطيع الطلبة التجمع بوساطة الشبكات للمشاركة في حالات تعلم تعاونيةبحيث يكون الطالب في مركز التعلم وسيتعلم من أجل الفهم والاستيعاب .

ويعرف ( المحيسن ، 1426 ص48)ومنهم من يجعل العملية التدريسية تدار من خلال تقنية المعلومات من حاسب وشبكة انترنت ووسائط متعددة بين المعلم والمتعلم عن طريق الحوار والنقاش عبر الانترنت والبريد الالكتروني 

يعرف ( خليف ، 2008 ص7) وسيلة من الوسائل الرئسية في تقديم الدروس المباشرة والمحاضرات على الانترنت ويتوفر فيها العناصر الأساسية التي بحتاجها المعلم والطالب وتعتمد على الأسلوب التفاعلي

وقد اتفق ( بسيوني،2000 ص50 ) و( التودري،1425ص112) (و( فتحالله ،2009 ص141) على أنها

      أنظمة الكترونية تتيح التفاعل مع المعلم أو منظم الدرس أو الندوة التعليمية بالصوت والصورة من خلال عرض كامل للمحتوى ( المحتوى التعليمي  للفصل التخيلي أو الدرس أو الندوة التعليمية ) على الهواء مباشرة من خلال شبكة الانترنت الخاصة بوزارة التربية والتعليم أو الانترنت من خلال مناقشات تفاعلية بين الطلبة والمعلم وبين الطلبة أنفسهم وبين المدارس المختلفة

     يعرف الباحث الفصول الافتراضية : فصول تعليميةتفاعليةتعاونيةتشاركية تتوفر من خلالها وسائلاتصالوبرامجوأدواتمساعدةيحتاجهاكلمنالمعلم والمتعلم

vأنواع الفصول الافتراضية

يرى ( بسيوني ،2003 ص54) و(الموسى ،1425 ص246)  (عبدالعزيز، 2008ص69) أن أنواع الفصول تنقسم لقسمين:

 يمكن تقسيم الفصول الافتراضية إلى قسمين وذلك حسب الأدوات والبرمجيات والتقنيات المستخدمة في هذه الفصول

1) الفصول الافتراضية غير التزامنية (ASYNCHRONOUS) :

ويطلق عليها بعضهم بأنظمة التعلم الذاتي والتي تمكن الطلبة من مراجعة المادة التعليمية والتفاعل مع المحتوى التعليمي من خلال الشبكة العالمية الانترنت بوساطة بيئة التعلم الذاتي وهو ما يعرف بالتعلم والتفاعل غير التزامني

وهذه الفصول لاتتقيد بزمان ولا مكان لذا فهي تستخدم برمجيات وأدوات غير تزامنية تسمح للمعلم والطالب بالتفاعل معها دون حدود للزمان والمكان ومن أمثلة هذه الأدوات :

 *أداء التمرينات والواجبات المنزلية

 *قراءة الدروس

 *ساحات الحوار والدخول في مناقشات غير آنية سواء مع المعلم أو الطلبة فيما بينهم

 *قائمة المراسلات بين المعلم وطلابه وبين الطلاب أنفسهم

 *قائمة الدرجات

* إرسال الأعمال والمشروعات إلى المعلم    

ومن صور التعليم غير التزامني :

أولاً: البريد الإلكتروني (Electronic Mail)

     فهو يمكن المتعلمين والمعلمين من تبادل الرسائل والمعلومات والوثائق ،فهو إذن بديل للرسائل البريدية، ولأجهزة الفاكس حيث يتطلب فقط العنوان الإلكتروني  للمرسل له، كما يسهل ويساعد المعلمين على الحوار والمناقشة مع المتعلمين.

ثانياً: البريد الصوتي (Voice-mail)

     حيث يكون الاتصال والرد بين المتعلمين والمعلمين بالصوت، ويمكن من خلال هذه التقنية تسجيل المحاضرات، ورجوع المتعلم إليها متى ما أراد.

 ومن أمثلة هذه الفصول ما يأتي :

1-  برنامج ( CLAROLINE )

     يقدم البرنامج أدوات للمعلم والطالب على الشبكة العالمية الانترنت ومن خلاله يتمكن المعلم من أداء الأعمال التالية :

  -  إنشاء فصل أو مقرر دراسي جديد

  - وضع التمرينات في المقرر

  - وضع الوثائق أو الملفات

 - ساحة الحوار

 - ساحة النقاش   ... الخ

2-  برنامج المقررات الدراسية ( MOODLE )

     يمكن هذا البرنامج المعلم من وضع مقرره الدراسي على شبكة الانترنت بكل يسر وسهولة حيث تتوافرعدة مستويات هي :

   أ- وضع المقررات الدراسية حسب أسابيع الدراسة

  ب- وضع المقررات الدراسية حسب الموضوعات والأجزاء

  ج- وضع المقررات الدراسية دفعة واحدة على هيئة مجموعة

3-  برنامج ( SCHOOLGEN )

     هو برنامج لإدارة المدرسة على الشبكة العالمية يلبي متطلبات مديري المدارس والمعلمين وأولياء الأمور

 والطلاب . يمكن هذا البرنامج لإدارة المدرسة من إجراء عمليات متعدد منها

   -  تسجيل الطلاب عن طريق الموقع

   -  إدارة بيانات الطلاب وسجلاتهم بشكل فوري

   - يقوم المعلمين بإدخال درجات الطلاب

   - استعلام ولي أمر الطالب عن الدرجات والحضور والواجبات المنزلية والمهام المكلف بها

2) الفصول الافتراضية التزامنية( SYNCHRONOUS )

     وهذه الفصول هي فصول شبيهة بالقاعات الدراسية يستخدم فيها المعلم أو الطالب أدوات وبرمجيات مرتبطة بزمن معين (أي يشترط فيها وجود المعلم والطالب في الوقت نفسه دون حدود للمكان ) ومن أمثلة هذه الأدوات :

- الألواح البيضاء

- المشاركة في البرامج

- المؤتمرات عن طريق الفيديو

- المؤتمرات عن طريق الصوت

- غرف الدردشة                

 ومن صور التعليم التزامني :

أولاً: التخاطب الكتابي Relay-Chat ))

     حيث يتم الحديث بين  المتعلمين والمعلمين عن طريق كتابة كل واحد باستخدام لوحة المفاتيح ليشاهد الآخر ما يكتبه. ومن ثم يرد عليه بنفس الطريقة. ويمكن من خلال التخاطب الكتابي التحاور والنقاش بين المتعلمين ومعلميهم أو بين المتعلمين أنفسهم.

ثانياً: التخاطب الصوتي Voice- Conferencing))

     حيث يتم التحادث والنقاش صوتياً في نفس اللحظة بين المعلمين والمتعلمين، فقد يلقي المعلم المحاضرة أو الدرس كاملاً ليستمعه جميع المتعلمين وكأنهم في الفصل المعتاد.

ثالثاً: التخاطب بالصوت والصورة ( Video-Conferencing)

     حيث التخاطب حيّاً على الهواء بالصوت والصورة بين المعلمين والمتعلمين، وهذه من أرقى ما توصل إليه التعلم عبر الإنترنت إذ يستطيع المعلم تقديم درسه كاملاً خلال الإنترنت ويشاهده ويسمعه المتعلمون

ومن أمثلة برمجيات هذه الفصول  ما يأتي :

1-    برنامج ( PALTALK )

      ويعد من أقدم البرامج للحوار المرئي والصوتي والنصي وأكثرها انتشاراً وهو يحوي موضوعات متعددة تحت كل موضوع مجموعة من الغرف تتعلق في الموضوع نفسه .

2-  برنامج ( ROOM TALK )

     برنامج جيد يمكن المعلم من امتلاك غرفة صف خاصة به يستطيع تحديدها بعدد من الطلاب بسهولة يمكن تجربة البرنامج من خلال موقع البرنامج على العنوان التالي :

www.roomtalk.net/supportat.htm

3-  برنامج ( HP VETUAL CLASSROOM )

     أحد برامج الفصول الافتراضية والتي أنتجتها شركة  يمتلك مجموعة من المزايا مع واجهة جميلة  وسهولة في الدخول للصف يمكن تجربة البرنامج من خلال موقع البرنامج على العنوان التالي :

www.hp-learning.com

4-  برنامج ( CENTRA )

      أحد برامج الفصول الافتراضية يمتاز بمزايا متعددة مثل أمكانية بناء محتوى للتعلم الذاتي غير التزامني وتبليغ الطلاب بموعد المحاضرات قبل انعقادها ولمشاهدة عرض البرنامج يمكن الدخول للموقع التالي :

www.centra.com/demovideo/index.asp

الشاشةالرئيسيةللطالبوالمعلمللتعاملمعنظامسنترا (جدول الاحداث...)

اسمالمحاضرة،ورقمهاوتاريخها،ويمكنالدخوللهابالضغطعلىزرحضورالاجتماع

الصفحةالرئيسيةللفصولالافتراضيةالخاصةبالمعلم

أدواتيستخدمهاالمعلمإثناءتفاعلهمعالطالبأثناءالفصلالافتراضي

vمزايا الفصول الافتراضية :

      بعد اطلاع الباحث على مزايا الفصول الافتراضيةلبسيوني 56 والموسى والمبارك ص247 والتودري 116 

*الانخفاض الكبير في التجهيز في الفصولالافتراضيةلاتحتاجإلىقاعاتدراسيةولاساحاتمدرسيةولامواصلاتوأدواتمدرسيةمكلفة.

*استيعاب عدد كبير من التلاميذ والطلاب في أماكن جغرافية مختلفة وفي أوقات مختلفة

*إمكان التوسع دون قيود من حيث عدد الطلاب وأعمارهم

*السرعة العالية في التعامل والاستجابة

*الكم الكبير من الأسس المعرفية المسخرة للقاعات الافتراضية من مكتبات وموسوعات ومراكز البحث على شبكة الانترنت

*فتح محاور عديدة في منتديات النقاش في حجرة الدراسة الافتراضية

*قدرةالمعلمعلىتصميمبرمجيةتعليميةوتدريسهاعنطريقالنظام

*نقلشاشةالمتعلمالمتميزللآخرين،بحيثيستطيعونمشاهدةمايعرضهمنعملمتميز.

*التفاعل المستمر والاستجابة المستمرة تتم بشكل الكتروني دون إضافة أعباء على الإدارة المدرسية.

ويضيف زيتون (2005ص71)

* السيطرةعلىلوحةالمفاتيحوالفأرةومنعالمتعلممنالعملبها .

* يمكنالاستفادةمنالنظامفيجميعالموادالتعليميةالمبرمجةعلىالأقراصالمضغوطةأو الأفلامالتعليمية

* يمكنلمعلممادةاللغةالإنجليزيةوالعلومالاستفادةمنهذهالتقنيةكبديللمختبراللغةالانجليزيةوالعلومبكاملإمكاناته.

vخواص الفصل الافتراضي :

بعد اطلاع الباحث على خواص الفصول الافتراضية( لبسيوني ص 57) و( الموسى والمبارك ص248 ) و( التودري ص 116-117) يؤيد الباحث رأي التودري :

 يتالف الفصل الالكتروني من المكونات التالية :

1.   خاصية التخاطب المباشر

2.   التخاطب الكتابي chat text

3.   السبورة الالكترونية e-board

4.   المشاركة المباشرة للأنظمة والبرامج والتطبيقات sharing application

5.   ارسال الملفات وتبادلها بطريقة مباشرة بين المعلم وطلابه file transfer

6.   متابعة الدروس وتواصله لكل طالب على حدة أو لمجموعة طلاب في آن واحد private message

7.   خاصيةتوجيهأوامرالمتابعةلمايعرضهالمدرسللطلبة

8.   خاصية استخدام برامج العرض الاكتروني powerpoint slides

9.   خاصية استخدام برامج الافلام التعليمية video clips.

10. خاصيةتسجيلالمحاضرات(الصوتيةوالكتابية            (

vالخطوات التي يجب أن نتبعها لنجاح التعليم باستخدام الفصول الافتراضية:

1- التواصل مع التقنية:

     لنجاح التعليم الفوري يجب أن يكون لدى المشاركين القدرة على الاتصال عن طريق هذه الوسائل بسهولة ويسر، وأنهم معتادون عليها، وذلك حتى لا تحدث أية مشكلات أو إحساس بالفردية مع هذه التطورات.

2- الإجراءات والتوجيهات:

     لا بد أن تكون التوجيهات والإجراءات غير مقيدة، فالتوجيهات الصارمة جداً تؤدي إلى إيجاد عقبات في أثناء الحوار والنقاش،مما يؤدي إلى تحفظ المشاركين.

3- المشاركة (Participation ):

     تعد المشاركة من الأشياء الأساس لنجاح التعليم الفوري، وإثراء النقاش وتبادل المعرفة، فالمعلم عليه طرح الأسئلة التي تحفز الطلاب على إبداء آرائهم وملاحظتهم.

4- التعليم المشترك (Collaborative Learning):

     الجهود المشتركة بين الطلاب تساعدهم على إنجاز مستوى أعلى من المعرفة، لذا يجب أن يكون هناك تفاعل من الطلاب مع أساتذتهم وكذلك بين الطلاب فيما بينهم وهو الأفضل.

5- التقويم (Evaluation):

     على المشاركين عمل تقويم لأعمالهم فيما بينهم، وكذلك إرسال ملاحظاتهم وآرائهم حول أداء أصدقائهم في أثناء سير العملية التعليمية.

                                                                                           (الموسى،1425ص269)

سلبيات الفصول الافتراضية

1-ضرورة أن يكون المعلم علي قدر كبير من المعرفة ·

2-تؤدي إلى استخدام المتعلم للانشغال عن الدرس .

3-ضرورة توفر شبكة الانترنت .

4-تحتاج إلى جهد كبير من قبل المعلمين من تحضير وإعداد ووضعها داخل الفصول الافتراضية.

5-حدوث أعطال فنية أثناء الدرس.

(خليف 2008، ص14)

ويضيف الباحث سلبيتين :

1-وجود نظام إدارة ومتابعة لنظام الفصول الافتراضية

2- أن يكون لدىالطالب القدرة علي استخدام الحاسب الالكتروني.

v  مفهوم "الجامعة الافتراضية(virtual university)":

عرفـــهـا عادل سلامة نقلاًعن (سالم, 2004م, ص420) بأنها "مؤسسة جامعية تقدم تعليما عـــن بـعـــد, وتـحـاكى الجامعة التقليدية بما تتميز به من سرعة فائقة وقدرة  عالية على الاتصال والتـفــاعــل مــع طــلابـهـا فـي جميع أنحاء العالم باستخدام الآلية والشبكات العالمية, وهي جامعة تقوم بالتدريس لإي أي وقت  وفي  أي مكان".

يـعـرفـــهـــــــا (المــبارك  والموسى,2005م, ص 261)بأنها"هي مؤسسة أكادمية تهدف إلى تأمين أعــلـــى مـسـتـــويات الـتـعـليم العالي للطلاب لإي أماكن إقامتهم بواسطة الشبكة العالمية, وذلك عن طريق إنشاء  بيئة تعليمية إلكترونية متكاملة تعتمد على شبكة متطورة".

عـرفـهــا (مازن,2009م, ص419) بــأنــها"المــؤســسة الاكــاديـمـــيـــة الـتي تـهدف إلى تقديم أعلى مستـوياتالتـــعليم الـعالي لطلاب في أماكن إقامتهم بواسطة شبكة الانترنتوذلك من خلال إنشاء بيئة تعليمية الكترونية متكاملة تعتمد على شبكة معلومات متطورة".

عـرفـهــا (سـالم ,2009م, ص 139) بـأنها " مؤسسة جامعية تقدم تعليما عن بعد من خلال الوسائط الإلكترونية الحديثة نتاج تقنية المعلومات والاتصال مثل الإنترنت, والبريد الإلكتروني, والقنـــــــوات والأقمـار الاصطناعية التي تستخدم في نشر المحاضرات والبرامج والمقرارات وتصميم وإنــتاج المواد التعليمية وتققيم الطلاب, وتنفيذ الإدارة الناجحة بغرض تحقيق أهداف محددة".

يـعـرفـهــا المـجـلــس القومي للتعليم والبحث العلمي التكنولوجيا في تقرير بدورته الثامنة والعشرين نقلاً (الدهشان, 2010م, ص44) بـأنـها " جـــامـــعـــة تـعــتــــمــد عــلـــى الــتــكــنــولـوجــيا في انتقال المـعــلــومات وتقديم المعرفة للطلاب وربطهم بعضهم ببعض, وذلك باستخدام البريد الالكتروني والـشــبــكـــة الـــعنكــــبوتـــية والاتــصــال الصـناعــي الــتفـــاعــلـــي الـثـنائي باستخدام برامج الفديو ذات الكثافة العالية ومن خلال القنوات الفضائية والأقمار الصناعية".

عرفــــها Palloff نــقــــلاً (الــدهـــشـــــان, 2010م, ص44) بأنــها"كــيــان الــكتــرونــي يـــلتقي فيه الــطلاب والـمـــعلـمــــون بـــالبــيـــئـــة الــفضــائية cyber space بواسطة أجهزة الكمبيوتر وشبكة الاتصالات العالمية ".

عـــرفــها (زيــتـــون,2000م,ص273) بـأنــها " مــــــؤســسة تــقـدم فرصاً تعليمية إلى الطــلاب  مــن خـلال استخدام تكنولوجــيــا المـعلـــومـــات والاتــصـــالات لـــــتوصـــــيل بــــرامـجها ومــــــــقرراتها وتـــقديم الــــــدعم الـــتـــعــــلــــيـــــمي, بالإضـــــافة إلــى استــخدام نفس التكنولوجيا للأنشطة الأســـــــــــــــاسية مــثل الإدارة: كـــــالـــتســويق وتــسجــيل الـــطلاب ودفــع المصروفات, والإنتاج والتوزيع والــتطــــويـر للمواد الــتـعـلـيـمـية وإلـقــاء المـحـاضـرات,والـتعــليم وتـقــديمالـنـــصـــحوالاسـتـشـــارة الـمهنية وتقييم الطلاب والامتحانات".

عرفـــها (الهنيدي, 2010م, ص20) بأنها"صيغة جديدة للتعليم الجامعي عن بعد تعتمد على الإنترنت في توصيل المعلومات في أي مكانوزمان بطريقة متزامنة أوغير متزامنة أو بكلاهما".

v  الفرق بين الجامعة التقليدية والجامعة الافتراضية:ذكر كلاً من (الخطيب, 2006م  ,ص254)و(المبارك والموسى, 2005م,ص261)

أن الـجـامعة الافـتراضية لا تحتاج إلى صفوف دراسية داخل جدران, أو إلأى تلقين مباشر من المعلم إلى الطالب, أو تجمع الطلبة في قاعات اختبار, أو قدوم الطلاب إلى الجامعة للتسجيل وغـيرها من الإجـرات, وإنما يجمع الطلاب في صفوف افتراضية يكون التواصل فيما بينهم وين الأسـاتـذة عن طـريـق مـوقـع خـاص بـهـم عـلى شـبـكـة الانترنت, وإجراء لاختبارات عن بعد من خلال تقويم الأبحاث التي يقدمها المنتسبون للجامعة خلال دراستهم.

كما اتـفـق في (الـهـنـيـدي, 2010م,ص38 )جـزء مـن الـفـروق بـيـن الجامعة التقليدية والجامعة الافـتراضية و زاد بـعـض الـنـقـاط والـتي يـرى الـباحث أنـها الاشـمل وأكثر وضوح:

م	عنصر المفاضلة	الجامعة التقليدية	الجامعة الافتراضية
1	الفصل	- يجب الحضور الطلبة لمكان محدد في القاعات والمعامل. - الوقت محدد.	-  أي مكان. - أي زمان.
2	المكونات	-كتب دراسية.	-مؤثرات سمعية وبصرية. -محاكاة لتقليد الواقع وتوضيحه.
3	الخصوصية	-غير متوفرة. -بطء الفهم قد يحد من التعلم.	_متوفرة. -بطء الفهم لايحد من مهارة التعلم
4	الاتصال بالزملا والمدرسين	-تتم أثناء الدرس حيث الوقت محكوم والأسئلة التي تطرح على المعلم محدودة.	-تتم في أي وقت عن طريق البريد الإلكتروني والأسئلة التي تطرح على المعلم لا حدود لها.
م	عنصر المفاضلة	الجامعة التقليدية	الجامعة الافتراضية
5	المادة العلمية	-يتم إعدادها قبل بداية الدراسة وأحيانا يتم إعدادها أثناء العام الدراسي.	-يقوم فريق الإنتاج بإعداد المادة الدراسية قبل بداية الدراسة بمدة كبيرة.
6	استخدام التكنولوجيا	-نادراً ما تستخدم تكنولوجيا التعليم.	-يعتمد النظام التربوي وبشكل أساسي على استخدام تكنولوجيا التعليم

vأهداف الجامعات الافتراضية

ذكـــر كـــــلاً مـــــن (الهــــــنـــــيـــدي,2010م, ص45) و(مازن,2009م,ص422) و(ســالـــــم, 2004م, ص 426) أهم أهداف الجامعة الافتراضية التالي:

1-             تـحـيقيق فـرصة الـتعليم لجميع وتكافؤ الفرص التعليمية والمساواة بين المواطنين دون التـميـيز فـيما بـينـهم, ومـن ثـم نجد أن الجامعة الافتراضية تتعامل مع أعداد متزايدة مـن الـطلاب ذوي الـخلفـيات المتعددة وتتيح لهم فرص التعلم الذاتي ومتابعته دون تمييز.

2-             تـوسيع فرص التعليم الجامعي للمزيد من الطلاب الراغبين في الالتحاق بمؤسسات التعليم العالي, والاستجابة للطلب الاجتماعي المتزايد على هذا النوع من التعليم.

3-             تـوسيع الـتعـليم والـتدريب المـهني, وذلك مـن خـلل بـرامج تـدريبية وتـثقيـفيـة لمـواجـهة التغيرات السـريعة في طبـيعة المـهن والـوظائف نظراً للتحولات المعرفية والتكنولوجية, وانعكاس ذلك في قطاعات الإنتاج والخدمات.

4-             الاهــتمام بأســاليــب الـتعلم الـفـــردي والـذاتي والـمـستقـل والتـعاونـي والـتعـلم للإتـقــان استجابة لمتطلبات خطط التنمية.

5-             مواكــبـة التـطورات المـعرفيـة الـتكـنولوجـية المـستمرة والـعمل عـلى الـتكيـيف والــمـواءمة بين المجتمع وهذه التطورات.

6-             تـوفير الـفـرص لـقبول الـطلاب دون التقييد بشروط الشهادة أو العمر أو الجنس أو أي قـيـد آخـر حـتـى تـكـون لـديـــهم القدرة على متابعة الدراسةوتعويض الفرصة لمن فـاتـهـم الالـتـحـاق بـمــؤســسات الـتـعـليـم الـعـالي لأسـبــاب تــتــعــلـــق بظروفهم المعيشية المختلفة.

7-             تـقـدم للكـبـار الراغبين في متابعة التعليم تعليماً مستمرا مدى الحياة وهم على رأس العمل لمساعدتهم على أداء واجباتهم ومسئولياتهم وأدوارهم الطبيعية.

vخصائص الجامعات الافتراضية:

ذكـــر كـــــلاً مـــــن (الهــــــنـــــيـــدي,2010م, ص48) و(الـــدهـــشــــان,2010م,ص48) و(ســالـــــم, 2009م, ص 139) العديد من الخصائص التي تميز الجامعة الافتراضية على النحو التالي:

1-             تحقــيــق فرصــة لجمــيع الطــلاب الــذيـن يرغـبون لمـواصلـة الدراسة الجـامعية ,حيث أن الظـروف قـد تـفــرض عـلـى الطـالـب الانتقـال لمـدينـة أو بـلد أخـر لأسـباب متعددة, لكن هذا لايؤثر على الطالب في الجامعة الافتراضية.

2-             سرعـة ومـرونة عملية تطوير المنهج والحصول على أحدث التعديلات المدخلة على على المنهج.

3-             استـخـدام وسـائـط تـكـنـولـوجـيــة لـتـقـديـم محتوى البرنامج التعليمي والاهتمام بتوفير اتصال تفاعلي, وهو ما يميزه عن الاستخـدامات الأخـرى للتكـنولـوجيا في التعليم.

4-             المرونة, حيث إن الطالب يتمكن من التعـلم وهــو يعمـل, كما يستطيع أن يتدرب تدريبا علمياً في المكان الذي يناسب برنامـجه الـدراسي.

5-             المـلائمة للاحتيـاج من خلال المــقــررات التي تـصمم ويــراعى فـيها الـتـدرج , وتتــيـــــح للطلاب الاختيار وفق حاجتهم وظروفهم واستعداداتهم.

6-             سـهـولة الـتــطبـــيق, حــيث يـــراعى في الــتصــمـيـــم الـوحـــدات الــتعـليـمية للــمقـررات أن تخضع للنظم التربوية الحديثة المبنية على متطلبات وحاجات المتعلم.

7-             جـــــودة البـرامج مـن الـناحية الـعـلمية والـتربوية, وذلك بفضل حسن تصميم البرامج التعليمية والمحتوى العلمي.

8-             انـخـفـاض الكلفة الـتـعلـيمـية لهـذا النمـط مـن التـعليم بالمـقـارنة مـع الـنمــط الـتـقـليدي للتعلم.

كما زاد في خصائص الجامعة الافتراضية (الـــدهـــشــــان,2010م,ص48)

9-             مواكبة لمفـاهيم النظام العالمي الجديد في تبادل الثقافات وإلغاء الحواجز بين الدول وعـالمـيـة الشـهـادات, وتـحقـيـق مـبـدأ الصـيـغـة الـعـالمـية والخـروج عـن الأطـر الإقـليـمـيـة والمـحـلـيـة, وذلك فى تـمـهـد الطــريـق  إلى الانتـقال مـن مجتمع المعاومات إلى مجتمع المعرفة والمساعدة على بناء الاقتصاد المبني على المعرفة.

vمزايا الجامعة الافتراضية:

ذكــر كــلاً من (الــــهـنـيدي,2010م,ص67),و(مــــــــازن, 2009م, ص423) و(الخـــــــــــــــطــــيب, 2006م, ص259) من أهم مميزات الجامعة الافتراضية:

1-             لا يتعلم التعليم الافتراضي وجود قاعات دراسية تليدية بل قاعات افتراضية يمكن أن تظم عددا غير محدود من الطلبة.

2-             يمكن الاستـفادة من جـهود الأساتـذة المـخـتـصـين في شتى حقول المعرفة سواء كانوا داخل الدولة أو خـارجـها, وبـذلـك خـلق نوع من الارتباط بين الداخل والخارج في مجتمعات افتراضية.

3-             لا يتطلب وجود مكتبات كبيرة وموظفين وعمال وهيئات إدارية وماشابه وذلك, لوجود هذه المكتبات على شبكات الإنترنت.

4-             يـعـــتمد الـتــعـــليم فـي الجـامـــعــــة الافـتراضــية عـلى المقررات الدراسية المعدة الكترونيا.

5-             يـقلـل الـتعـلـيـم الافـتراضـي مـن فــرص الـسـفـــر الــطــالــب من أجل البحث عن المعرفة الذي قد تفتقر لها بلدانهم.

6-             يـمـكـن ربـط هــذه الـجـامـعة بعدة جامعات مما يزيد من فرصة الإفادة القصوى من الخبرات المتنوعة.

7-             يقلل الـتعليم في الجامعة الافـتراضـي من الفجـوة الكبـيـرة فـي عـملية الـتعليم المستمر والتـدريـب الـتخـصـصي والـتعليم مـدى الـحياة بتقدميها خدمات عالية للعاملين في مواقع عملهم دون الحاجة إلى الطرق التقليدية والمكلفة المتبعة حاليا.

8-             يـمكن الـتعليم فـي الجـامعـــــة الافـتـراضـيـة خـلـق فـــرص أكبر للعمل من خلال برامج التـدريـب في المؤسسات التي تعلن عن حاجتها إلى تخصصات محددة تتحمل هذه المؤسسات التكاليف المادية لها.