طراحی محیط های آموزشی هوشمند(ترجمه: وحید پورچی کنگرلو)

• بگونا گروس

محیط های یادگیری هوشمند جلد 3 , شماره مقاله:  15 ( 2016 ) به این مقاله استناد کنید

خلاصه

این مقاله ویژگی‌های کلیدی یادگیری هوشمند و چالش‌های اصلی را که هنگام طراحی محیط‌های آموزشی هوشمند برای حمایت از شخصی‌سازی باید بر آن غلبه کرد، بحث می‌کند. به منظور ادغام محیط‌های یادگیری هوشمند در اکوسیستم یادگیری و زمینه‌های آموزشی، استفاده‌های نوآورانه و رویکردهای آموزشی جدید باید برای هماهنگ کردن یادگیری رسمی و غیررسمی اجرا شوند.

این مشارکت ویژگی‌های اصلی یادگیری هوشمند و محیط‌های یادگیری هوشمند را توصیف می‌کند و ارتباط در نظر گرفتن مشارکت کاربران آینده را در طول فرآیند طراحی برای افزایش دانش طراحی و اجرای رویکردهای آموزشی جدید در محیط‌های یادگیری هوشمند حفظ می‌کند.

مقدمه

در ادبیات دهه 1990، توصیف مزیت استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) در یادگیری به عنوان توانایی یادگیری در هر مکان، هر زمان و هر مکان کاملاً رایج بود (کولیس، 1996 ).). مطمئناً فناوری اطلاعات و ارتباطات، مفهوم زمان و مکان را اصلاح کرده و فرصت‌های جدیدی برای دسترسی به اطلاعات و اصلاح تولید دانش فراهم کرده است. استفاده از دستگاه های تلفن همراه این ایده را ایجاد کرده است که مکان و زمینه ای که یادگیری در آن اتفاق می افتد چندان مهم نیست. با این حال، مکان‌ها (فیزیکی و مجازی) بی‌ربط نیستند. برعکس، آنها به طور فزاینده ای اهمیت می یابند و طراحی محیط های یادگیری باید مکان های مختلفی را که فرد می تواند در آنها بیاموزد هماهنگ کند و موقعیت های رسمی و غیررسمی را با هم ترکیب کند. همچنین مهم است که دستگاه های تلفن همراه مکان را به عنوان یک جنبه مهم از سازگاری و شخصی سازی یکپارچه کنند. استفاده از دستگاه های تلفن همراه به کاربران این فرصت را می دهد که جنبه های بیشتری از محیط ها یا زمینه های مبتنی بر مکان در دنیای واقعی را تولید و کنترل کنند (کوک و همکاران 2011 ).).

در یک کلاس درس سنتی معلم منبع اصلی اطلاعات است و دانش آموزان موظفند در یک مکان بمانند و همزمان در یک فعالیت شرکت کنند، در حالی که در شرایط فراگیر فعالیت های یادگیری می تواند در مکان و زمان متفاوتی برای هر دانش آموز انجام شود. . علاوه بر این، مواد آموزشی همیشه در دسترس هستند و از هر وسیله ای قابل دسترسی هستند. شارپلز و همکاران ( 2014) از مفهوم یادگیری یکپارچه برای توصیف زمانی استفاده کرد که یک فرد تداوم یادگیری را در ترکیبی از مکان ها، زمان ها، فناوری ها و محیط های اجتماعی تجربه می کند. «یادگیری یکپارچه می تواند یک فرآیند جمعی یا فردی باشد. می تواند در طول زمان و مکان گسترش یابد، دسترسی همه جا به منابع یادگیری را ارائه دهد، جهان های فیزیکی و دیجیتالی را در بر گیرد، انواع مختلفی از دستگاه ها را درگیر کند، و رویکردهای مختلف آموزش و یادگیری را ادغام کند.» شارپلز و همکاران. ( 2014 ، ص 24). Burbules ( 2012) خاطرنشان می کند که برای اینکه یادگیری به طور مؤثر در همه جا حاضر شود، به تجربه توزیع شده تری در زمان و مکان نیاز دارد. به خوبی درک شده است که یک محیط یادگیری فراگیر محیطی است که دانش آموز ممکن است بدون آگاهی کامل از موقعیت در حال یادگیری باشد. در امتداد این خطوط، محدودیت‌های بین «کار/بازی، یادگیری/سرگرمی، دسترسی/ایجاد اطلاعات، عمومی/خصوصی، رسمی/غیررسمی تمایزاتی هستند که از نظر مفهومی واضح بوده‌اند اما در حال حاضر نامشخص می‌شوند» (Burbules 2012 ، ص 2).

فناوری دیجیتال دیدگاه جدیدی را برای یادگیری ارتقا داده است. چاتی و همکاران ( 2010 ) چالش‌های آینده در آموزش را به خوبی خلاصه کردند که گفتند یادگیری اساساً شخصی، اجتماعی، توزیع شده، همه جا حاضر، انعطاف‌پذیر، پویا و پیچیده است. یک تغییر اساسی به سمت یک مدل شخصی‌تر، اجتماعی، باز، پویا، نوظهور و دانش‌آموز برای یادگیری، در مقابل مدل‌های یک‌اندازه، متمرکز، ایستا، از بالا به پایین و دانش فشار لازم است. راه حل های یادگیری سنتی. چاتی و همکاران ( 2010، ص 67). در حالی که اینها نتایج آموزشی مطلوبی هستند، تحقق این امر مستلزم طرح‌های یادگیری جدید مبتنی بر رویکردهای آموزشی جدید و استفاده مؤثرتر از فناوری است که قادر به حمایت و هدایت دانش‌آموزان است. مفهوم یادگیری هوشمند بر اهمیت طراحی تکنولوژیک برای بهتر کردن یادگیری تاکید دارد. به نوعی مفهومی است که با اصطلاح «یادگیری با فناوری پیشرفته» (TEL) مرتبط است که به ویژه در اروپا مورد استفاده قرار گرفته است.

برخلاف سایر اصطلاحات، TEL به معنای قضاوت ارزشی است: «تقویت‌شده» نشان می‌دهد که چیزی به نحوی بهبود یافته یا برتر است، اما وقتی از فناوری برای آموزش و یادگیری استفاده می‌شود، دقیقاً چه چیزی بهبود می‌یابد، چگونه پیشرفت حاصل می‌شود، و چگونه می‌توان ارتقاء داد. مشخص شود؟ آیا این ارتقاء مربوط به افزایش استفاده از فناوری است یا بهبود محیطی که در آن فعالیت های آموزشی انجام می شود؟ سوالات مشابهی هنگام صحبت در مورد یادگیری هوشمند مطرح می شود. با این حال، اصطلاح “یادگیری هوشمند” تنها به ایده بهبود یادگیری اشاره نمی کند، بلکه بر نیاز به انطباق و شخصی سازی با در نظر گرفتن مکان هایی که یادگیری رخ می دهد نیز تأکید می کند. در یادگیری هوشمند مکان در زمان واقعی داده های مهمی است که سیستم ها به منظور تطبیق محتوا و موقعیت با یادگیرنده مورد نیاز هستند.

هدف از این مشارکت تجزیه و تحلیل چالش‌های اصلی است که باید هنگام طراحی محیط‌های آموزشی هوشمند بر آن غلبه کرد. نویسندگان معتقدند که یکی از مهم ترین ویژگی های یادگیری هوشمند این است که داده های مورد استفاده به عنوان بازخورد برای یادگیرنده برای حمایت از یادگیری شخصی عمل می کند. بر اساس تجربه شخصی، نویسندگان حاضر معتقدند که استفاده از روش‌های طراحی مشارکتی به توسعه محیط‌های یادگیری هوشمند متناسب با نیازها و زمینه اجتماعی-فرهنگی فراگیران کمک می‌کند.

بخش‌های زیر به بررسی ویژگی‌های اصلی یادگیری هوشمند، محیط‌های یادگیری هوشمند و آموزش هوشمند می‌پردازند و چالش‌های اصلی پیش روی طراحی محیط‌های یادگیری هوشمند مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند.

یادگیری هوشمند

به گفته ژو و همکاران. ( 2016 ، ص 3)، «تعریف واضح و یکپارچه ای از یادگیری هوشمند تاکنون وجود ندارد. محققان چند رشته ای و متخصصان آموزشی به طور مداوم در حال بحث در مورد این مفهوم هستند. در واقع، تقریباً در همه مقالاتی که بر جنبه‌ها و ویژگی‌های یادگیری هوشمند تأکید دارند، می‌توان تعاریف مختلفی را یافت که از سال 2014 در مجله Smart Learning Environments منتشر شده است . با این حال، برخی از عناصر مشترک و حیاتی وجود دارد که توسط اکثر محققان در این زمینه شناسایی شده است. اولین نشان می دهد که یادگیری هوشمند بر دو نوع مختلف فناوری بنا شده است: دستگاه های هوشمند و فناوری های هوشمند.

دستگاه‌های هوشمند به مصنوعاتی اطلاق می‌شوند که برخی از ویژگی‌های محاسباتی فراگیر را نشان می‌دهند، از جمله (اگرچه نه لزوما) هوش مصنوعی. به عنوان مثال، اینترنت اشیا، فناوری پوشیدنی به شکل لوازم جانبی مانند عینک، کوله پشتی یا حتی لباس.

استفاده از فناوری‌های هوشمند، مانند محاسبات ابری، تجزیه و تحلیل یادگیری یا داده‌های بزرگ، بر چگونگی جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل و هدایت داده‌های یادگیری به سمت بهبود یادگیری و آموزش، و حمایت از توسعه یادگیری شخصی و تطبیقی ​​متمرکز است (Mayer et al. 2013 ). Picciano 2012 ).

با وجود این تمایز بین دستگاه‌های هوشمند و فناوری‌های هوشمند، این دو در واقع به هم مرتبط هستند، زیرا هیچ‌یک از انواع فناوری‌ها مستقل نیستند. به عنوان مثال، اینترنت اشیا و بیشتر فناوری‌های پوشیدنی به داده‌های بزرگ برای تولید اطلاعات شخصی و ارائه بازخورد به کاربر نیاز دارند.

علاوه بر ویژگی های فنی، تجزیه و تحلیل ویژگی هایی که یادگیری هوشمند را ترسیم می کند مفید است. در همین راستا، ژو و همکاران. ( 2016 ، ص 11) ده ویژگی کلیدی را که یادگیری هوشمند را تعریف می کنند، شرح می دهد:

• 1.آگاهی از مکان: در یادگیری هوشمند مکان در زمان واقعی داده های مهمی است که سیستم ها به منظور تطبیق محتوا و موقعیت با یادگیرنده به آن نیاز دارند.

• 2.متن آگاه: بررسی سناریوها و اطلاعات مختلف فعالیت.

• 3.آگاه اجتماعی: حس کردن روابط اجتماعی.

• 4.قابلیت همکاری: تنظیم استانداردها برای منابع، خدمات و پلتفرم های مختلف؛

• 5.اتصال بدون درز: ارائه خدمات مداوم هنگام اتصال هر دستگاه.

• 6.سازگار: فشار دادن منابع یادگیری بر اساس دسترسی، اولویت و تقاضا.

• 7.همه جا حاضر: پیش بینی خواسته های یادگیرنده تا زمانی که به وضوح بیان شود، ارائه دسترسی بصری و شفاف به منابع و خدمات یادگیری.

• 8.کل رکورد: ثبت داده های مسیر یادگیری به استخراج و تجزیه و تحلیل عمیق، سپس ارائه ارزیابی معقول، پیشنهادات و ارائه خدمات بر اساس تقاضا.

• 9.تعامل طبیعی: انتقال حس تعامل چندوجهی، از جمله تشخیص موقعیت و حالت چهره.

• 10.تعامل بالا: غوطه ور شدن در تجارب یادگیری تعاملی چند جهته در محیط های غنی شده با فناوری.

به طور خلاصه، در یادگیری هوشمند، مکان در زمان واقعی می تواند برای تطبیق محتوا و موقعیت با یادگیرنده مهم باشد. با این حال، مکان همیشه شرط لازم در یادگیری هوشمند نیست. مهمترین ویژگی این است که سیستم قادر به مشاوره و پیش بینی نیازهای یادگیرنده خواهد بود. یادگیری هوشمند یک سیستم یادگیری است که به یادگیرندگان توصیه می کند در دنیای واقعی یاد بگیرند.

ویژگی های محیط های یادگیری هوشمند

پیاده سازی محیط های یادگیری هوشمند فراتر از کاربرد فناوری هوشمند است. یک محیط یادگیری هوشمند نه تنها فراگیران را قادر می‌سازد تا به منابع دیجیتال دسترسی داشته باشند و با سیستم‌های یادگیری در هر مکان و زمان تعامل داشته باشند، بلکه به طور فعال راهنمایی‌های یادگیری، نکات، ابزارهای حمایتی یا پیشنهادات یادگیری را در مکان مناسب و در زمان مناسب ارائه می‌دهد. و به شکل مناسب

اسپکتور ( 2014 ، ص 2) معتقد است که یک محیط یادگیری هوشمند، محیطی است که “موثر، کارآمد و جذاب” باشد. علاوه بر این، نویسندگان حاضر معتقدند که حمایت از ادغام فناوری و آموزش برای ایجاد یک اکوسیستم منسجم که “شواهدی در زمان واقعی و مداوم از تغییرات در دانش را ارائه می دهد، القای مهارت هایی که به طور یکپارچه در حین حرکت از یک دانش به زبان آموزان منتقل می شود، مهم است. زمینه یادگیری به دیگری» (چن و همکاران 2016 ، ص 1).

طبق گفته هوانگ ( 2015 ) سه ویژگی کلیدی یک محیط یادگیری هوشمند را تعریف می کند:

• 1.متن آگاه: سیستم باید قادر به ارائه پشتیبانی یادگیری بر اساس وضعیت آنلاین و واقعی فراگیران باشد.

• 2.پشتیبانی تطبیقی: سیستم باید بر اساس نیازهای فردی از منظرهای مختلف (عملکرد یادگیری، رفتارهای یادگیری، نمایه ها، عوامل شخصی و غیره) و همچنین زمینه های آنلاین و دنیای واقعی که در آن فراگیران در آن هستند، پشتیبانی فوری و انطباقی ارائه کند. واقع شده اند؛

• 3.رابط تطبیقی: سیستم باید بتواند رابط را با کاربر تطبیق دهد (روش های ارائه اطلاعات، اولویت های یادگیری، عملکرد یادگیری و غیره) رابط کاربری می تواند هر دستگاه تلفن همراه (گوشی های هوشمند، رایانه های لوحی و غیره)، دستگاه پوشیدنی باشد. (یک ساعت مچی دیجیتال)، یا حتی سیستم های محاسباتی همه جا حاضر که در اشیاء روزمره تعبیه شده اند.

هوانگ ( 2014 ) معیارهای بالقوه برای یک محیط یادگیری هوشمند را به‌عنوان آگاه بودن از زمینه، که قادر به ارائه پشتیبانی فوری و تطبیقی ​​به یادگیرندگان و تطبیق رابط یادگیرنده و محتوای موضوعی است، مشخص کرد. هدف یک محیط یادگیری هوشمند حمایت از فراگیران برای به دست آوردن دانش جدید، حتی زمانی که آنها درگیر فعالیت های اوقات فراغت هستند، است. نقش یک مربی یا راهنما را ایفا می کند که به دنبال فرصت هایی برای مشاوره در مورد زندگی روزمره فراگیران با در نظر گرفتن نیازها و ترجیحات آنهاست. به طور خلاصه، هدف یک محیط یادگیری هوشمند، ارائه خدمات خودآموز، خودانگیزه و شخصی است.

به گفته اسپکتور ( 2014 )، همچنین طراحی محیط های یادگیری هوشمند برای ایجاد انگیزه برای انواع یادگیرندگان، شناخت شایستگی ها، سبک های یادگیری و علایق فراگیران بسیار مطلوب است. علاوه بر این، محیط یادگیری باید تکالیف شخصی و/یا بازخورد شکل‌دهنده ارائه دهد و باید شامل استراتژی‌های آموزشی باشد که پشتیبانی می‌کنند:

• آ.مکالمه: محیط یادگیری می تواند زبان آموز را درگیر گفتگو کند یا گفت و گوی گروهی را در مورد موضوع یا مشکلی تسهیل کند.

• بانعکاس: محیط یادگیری می تواند بر اساس پیشرفت و عملکرد دانش آموز، خودارزیابی ایجاد کند، ترجیحاً فعالیت ها و ویژگی هایی را در محیط یادگیری پیشنهاد می کند که می توانند برای بهبود اثربخشی کلی تنظیم شوند.

• جنوآوری: محیط یادگیری از فناوری های جدید و نوظهور استفاده می کند و از فناوری های نوآورانه به روش های خلاقانه برای حمایت از یادگیری و آموزش استفاده می کند.

• دخود سازمان دهی: محیط یادگیری می تواند منابع و مکانیسم های کنترلی را برای بهبود عملکرد خود در طول زمان بر اساس داده هایی که به طور خودکار جمع آوری شده و برای اصلاح نحوه تعامل محیط با فراگیران در شرایط مختلف استفاده می شود، بازآرایی کند.

محیط های یادگیری هوشمند و یادگیری بوم شناسی

نویسندگان حاضر معتقدند که محیط‌های یادگیری هوشمند جزء مهمی از اکولوژی یادگیری هستند. مفهوم اکولوژی یادگیری یک نمای کلی سیستمی ارائه می دهد که فراتر از یک دیدگاه ساده تکنو محور است. درک این نکته مهم است که فناوری ها در تجارب همیشگی زندگی یادگیرندگان تعبیه شده اند. جان سیلی براون این ایده را در مقاله تأثیرگذار خود در سال 2000 با عنوان «بزرگ شدن دیجیتال: نحوه تغییر وب در کار، آموزش و روش‌های یادگیری افراد» معرفی کرد. سیلی از آن استفاده کرد تا نشان دهد که چگونه فن‌آوری‌های جدید جایگاه‌ها و زیستگاه‌های جدید را تشویق می‌کنند، که نیازمند رفتارهای جمعی و فردی جدید است. در این راستا، چارچوب بوم‌شناسی‌های یادگیری بارون (2006) توضیح می‌دهد که چگونه یادگیری در سراسر تنظیمات انجام می‌شود و هم‌افزایی و موانع احتمالی بین آنها، از جمله نقش فناوری، را شناسایی می‌کند. در ایجاد نفوذپذیری مرزها و امکان سطوح جدیدی از عاملیت در یادگیری. او یک چارچوب اکولوژی یادگیری را بر اساس سه فرض ایجاد کرد (بارون،2006 ، صفحات 200-201): 1) انواع منابع فکری می توانند علاقه به یادگیری را برانگیخته و حفظ کنند. 2) افراد نه تنها انتخاب می کنند، بلکه با فرض اینکه زمان، آزادی و منابع لازم برای یادگیری دارند، فرصت های یادگیری را برای خود به محض علاقه ایجاد کرده و ایجاد می کنند. و 3) فعالیت های یادگیری مبتنی بر علاقه، مرزی و خودپایدار هستند. این دیدگاه فردی از بوم‌شناسی‌های یادگیری، یادگیرنده را به عنوان بازیگر اصلی در شبکه می‌بیند که مسئول حفظ روابط اجتماعی و ایجاد معانی در سراسر زمینه‌های فیزیکی و مجازی است (Haythornthwaite & De Laat 2012 ).

به طور خلاصه، طبق گفته هوانگ ( 2015 )، یک محیط یادگیری هوشمند باید:

• زمینه های دنیای واقعی را شناسایی و در نظر بگیرید.
• دانش آموزان را در سناریوهای دنیای واقعی قرار دهید.
• رابط های یادگیری را برای تک تک یادگیرندگان تطبیق دهید.
• وظایف یادگیری را برای تک تک یادگیرندگان تطبیق دهید.
• بازخورد یا راهنمایی شخصی ارائه دهید.
• ارائه راهنمایی یا پشتیبانی یادگیری در سراسر رشته ها.
• ارائه راهنمایی یا پشتیبانی یادگیری در زمینه های مختلف.
• ابزارها یا استراتژی های یادگیری را توصیه کنید.
• وضعیت یادگیری آنلاین زبان آموزان را در نظر بگیرید.
• وضعیت یادگیری در دنیای واقعی فراگیران را در نظر بگیرید.
• تسهیل یادگیری رسمی و غیررسمی.
• چندین عامل شخصی و محیطی را در نظر بگیرید.
• از طریق چندین کانال با کاربران ارتباط برقرار کنید.
• از قبل، در زمینه های واقعی و مجازی، به زبان آموزان پشتیبانی کنید.

استفاده از فن‌آوری‌های تعبیه‌شده در تجربیات زندگی معمولی یادگیرندگان پیامدهای مهمی برای روش‌های آموزشی آموزش رسمی دارد. گنجاندن محیط‌های یادگیری هوشمند در زمینه‌های آموزشی پیچیدگی را افزایش می‌دهد و متخصصان آموزش باید کاربردهای نوآورانه و رویکردهای آموزشی جدید را معرفی کنند. بخش بعدی چالش‌های اصلی آموزشی را هنگام طراحی اکوسیستم‌های یادگیری که یادگیری هوشمند را یکپارچه می‌کنند، مورد بحث قرار می‌دهد.

یادگیری هوشمند و آموزش هوشمند

در اوایل دهه 1990، به دلیل کمبود دانش معلمان، استفاده از فناوری برای پشتیبانی از آموزش کلاسی کمیاب بود. به همین دلیل، اولین برنامه های توسعه حرفه ای بر روی استفاده از سخت افزار و نرم افزار متمرکز بودند. با این حال، به زودی مشخص شد که این استراتژی خوبی نیست، زیرا استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات باید در روش‌شناسی آموزشی گنجانده شود. تلاش های زیادی برای ادغام موثر فناوری به عنوان یک ابزار آموزشی به عنوان وسیله ای برای ترویج یادگیری دانش آموز محور صورت گرفته است. در حال حاضر، چالش بعدی پیش رو، طراحی اکوسیستم های یادگیری است که یادگیری هوشمند را برای شخصی سازی و خود تنظیمی یادگیری ادغام می کند. به گفته ژو و همکاران. ( 2016، پ. 15)، “هدف آموزش هوشمند بهبود کیفیت یادگیری مادام العمر یادگیرندگان است. بر یادگیری متنی، شخصی و بدون درز تمرکز دارد تا هوش نوظهور زبان آموزان را ارتقا دهد و توانایی حل مسئله آنها را در محیط های هوشمند تسهیل کند. به طور مشابه، کیم و همکاران. ( 2014 ) در نظر دارند که آموزش هوشمند یک پارادایم آموزشی یادگیرنده محور و خدمات محور است. میدلتون ( 2015 ) نیز معتقد است که آموزش هوشمند باید بر اساس جنبه های یادگیرنده محور توسعه یابد. MEST ( 2011 ) ویژگی های یادگیری هوشمند را ارائه می دهد که به صورت خودراهبری، با انگیزه، سازگار، غنی شده با منابع و فناوری تعبیه شده است، در حالی که لی ( 2015 )) پیشنهاد کرد که ویژگی‌های یادگیری هوشمند شامل یادگیری رسمی و غیررسمی، یادگیری اجتماعی و مشارکتی، یادگیری شخصی و موقعیت‌یافته و تمرکز برنامه و محتوا است.

آنچه واضح به نظر م%