العلم استثمار المستقبل ، وأقوى أسلحة بين أيدي الدول، لذا صار لزاماً على المشتغلين بالتعليم والجهات المسؤولة عنه تطوير قدراتها وتوفير متطلبات البيئة التعليمية المتطورة، ودمج أفضل مستجدات التقنية فى التعليم، وتطوير طرائق التدريس وأساليب التعلم والتعلم الذاتى.
فكلما كانت قدرة وجودة التعليم أفضل وبشكل مستمر، كلما كان بوسعنا دفع عجلة التغير الإجتماعي، والتكنولوجي إلى الأمام بخطى ثابتة.
يشكل إنترنت الأشياء ( Internet of things ) ظاهرة جديدة لتوظيف الأنترنت ، وتفاعل الأشياء عبر الأنترنت فى مختلف تطبيقات الحياة لتوفير أفضل الخدمات للإنسان بما في ذلك التعليم لتضيف طرائق وأساليب تعليمية متطورة مبنية على تطبيقات إنترنت الأشياء فى العملية التعليمية، وتحدث بذلك نقلة نوعية فيها بما يحقق أهداف التعليم ويزيد من مستوى قدرات المعلمين والمتعلمين.
ظهرت تكنولوجيا إنترنت الأشياء IOT عام 2000م لتضيف فصلاً جديداً من فصول التطور فى تقنيات المعلومات، ولتنتنقل بيئة الأنترنت من كونها إنترنت اتصالات لتصبح إنترنت أشياء، ولكي يتم استثمار ذلك فى التعليم فيمكن الإفادة منها فى التعليم عن بُعد، والتعلم التفاعلي من خلال توظيف إمكانات إنترنت الأشياء بما يحقق أفضل أساليب التعلم المعتمدة على التقنية.
مفهوم إنترنت الأشياء:
إنترنت الأشياء هو التحكم فى الأشياء المترابطة عبر شبكة الإنترنت عبر عناوينها الثابتة المزودة بوسائط استشعار.
كما يُعرف على أنه اتصال تفاعلي من خلال الإنترنت مع أجهزة الحاسب الآلى والأجهزة الذكية مع العديد من الأشياء فتجعلها قابلة لاستقبال وإرسال البيانات.
ويُعرفها قاموس أكسفورد “Oxford dictionaries” بأنها جيل متطور من الإنترنت لجعل الأشياء المتصلة بالشبكة بشكل مستمر قادرة على إرسال واستقبال البيانات.
ويُعرفها المقال الحالي بأنه التفاهم الممكن بين الأشياء وبعضها البعض عبر اتصالها بشبكة الإنترنت من خلال مستشعرات أو قطع ذكية مضافة لها، ويمكن للأنسان أن يكون طرف مشترك مع هذه الأشياء بمجرد وجود شريحة ذكية خاصة به تمكنه من التحكم فى هذه الأشياء.
ويتكون نظام إنترنت الأشياء من ثلاثة عناصر:
الأجهزة الذكية عبارة عن أجهزة مثل التلفزيون وكاميرات المراقبة ومعدات التدريب مزودة بقدرات حاسوبية. …
تطبيق إنترنت الأشياء وهو عبارة عن مجموعة من الخدمات والبرامج التي تدمج البيانات المستلمة من أجهزة إنترنت الأشياء المختلفة .
واجهة مستخدم رسومية.
مجالات إنترنت الأشياء:
يعتبر مجال إنترنت الأشياء من المجالات الواسعة جداً، فمجالات تطبيقه تتنوع بقدرة الإنسان على الإبداع والابتكار. فربط الإنترنت بالأشياء يمكن تطبيقه على المجالات الطبية، والاقتصادية، التربوية، الرياضية، الحياة اليومية للفرد، وفيما يلى عرض لبعض تلك المجالات:
1- المنازل الذكية /المتصلة Home Automation (Connected/ Smart Homes).
وهو المنزل الذى يحتوى على أجهزة لديها القدرة على التواصل مع بعضها البعض، مما يمكن المالك من مراقبة البيئة المنزلية مثل: أنظمة الآمان والإنذار، الغسالات الكهربائية، الثلاجات، المكيفات.
2- المدن الذكية (Smart Cities):
المراقبة الذكية، والنقل الآلى الذكى، ونظم إدارة الطاقة، والرصد البيئي الذكي، كلها أمثلة على تطبيقات إنترنت الأشياء فالمدن الذكية الحل الأمثل لمواجهة مشكلات التلوث، زضعف البنية التحتية،والانفجار السكانى.
3- مجال الرعاية الصحية (Healthcare)
توجد العديد من التطبيقات لإنترنت الأشياء فى المجال الطبي، من أبرزها نقل بيانات المريض من المنزل للعيادة، تكامل الأجهزة الطبية وإمكانية تبادل المعلومات فيما بينها، تحسين طرق تقديم الأطباء للرعاية، تعزيز مشاركة المرضي وتفاعلهم مع الأطباء، تشخيص أكثر دقة للمشاكل الصحية.
4- مجال الزراعة (Agriculture):
تطوير أنظمة الزراعة، والري، وفحص الماشية، والدواجن، والتعرف على الأمراض التى يحملوها، كما يساعد المزارعين على معرفة أى نوع من الممكن زراعته فى هذا الوقت من السنة.
5- مجال التعليم، والتعلم:
إن المجالات التلى يمكن أن تقودها فيها إنترنت الأشياء العملية التعليمية كثيرة ومتنوعة، وستكون مفيدة لنظام التعليم المتطور المستمر.
– بالنسبة للطلاب: تساعدهم على التعلم بصورة جيدة، وميسرة ومستمرة فى أى وقت وأي مكان، كما تمكنهم من الانفتاح على المعارف الأخري وطرح الأسئلة، مما يزيد من مشاركة الطلاب، كما يسمح للطلاب من تتبع تقدم التعلم، وتقييم أدائهم ونتائجهم.
– بالنسبة للمعلمين: تسهل عليه الوصول إلى عدد من المواد التعليمية عالية الجودة، وإرسالها مباشرة للطلاب على ألوحة التعلم الذكية، كما يساعد أتمة التعلم من تتبع حضور الطلاب، كما تسهل حرية التواصل مع الطلاب ومراقبة تقدمهم والتواصل معهم فى أى وقت ومكان.
إنترنت الأشياء فى العملية التعليمية:
إن التحديات التى يفرضها التطور التقنى المتسارع على المؤسسات التعليمية فى العالم يحتم على هذه المؤسسات مواكبة هذا التطور على نحو مستمر لا سيما أن كثيراً من محاور التطور والتنمية ترتبط على نحو أساسي بمخرجات التعليم، وهو ما يعنى أن هذه الموؤسسات أمام تحديات فى كيفية تزويد الخرجين بالمهارات المطلوبة لمواكبة هذه التغيرات .
ومن أهم المبررات لاستخدام إنترنت الأشياء فى التعليم ما يلي:
– توفر هذه التقنية منصة غنية ومرنة للطلاب والمدرسين والإداريين وغيرهم لاستكشاف والتعلم والتفاعل مع المنظومة التعليمية فى بيئة فائقة الذكاء.
– التكنولوجيا المتقدمة تساعد الطلاب عل تعلم أشياء جديدة من خلال دعم الأهداف التعليمية، إذ تتيح أدوات الطالب، والمساعدة على تسجيل الدروس مباشرة على الحاسوب.
– إن قطاع التعليم دائماً فى طليعة القطاعات االتى توظف التقنيات الحديثة فى خدمتها إذ يمثل هذا القطاع الركيزة الأساسية التى تبنى عليها توجهات اقتصاد المعرفة.
– إن تطبيقات إنترنت الأشياء فى مجال التعليم يجعل الواقع العملى لمؤسسات التعليم بمختلف مستوياتها مواكباً لكل جديد وحديث فى مجالات التكنولوجيا المطبقة عملياً فى التعليم بالعديد من دول العالم.
– تسهم فى التخلص من المهام البسيطة المتكررة يومياً والتركيز على الأمور المهمة، وترك الآلآت للقيام بالوظائف المتكررة.
– تساعد الطلاب على التواصل مع المعلمين باستخدام طرق مختلفة، ويبقى المعلمون على اتصال مع الطلاب فى كل وقت وتزيل أى فجوة فى التواصل بينهم.
– المساهة فى التعليم فى أي وقت وفى أي مكان، إذ تلعب تقنية إنترنت الأشياء دوراً حيوياً فى بناء مجتمع باستخدام منصات مختلفة علي شبكة الإنترنت.
تطبيقات إنترنت الأشياء فى التعليم:
يمكن حصر أهم تطبيقات إنترنت الأشياء فى مجال التعليم فى التطبيقات التالية:
الفصول الذكية:
تعتبر الفصول الذكية مكان الأنشطة التعليمية الشاملة، وفيها يوجد التعلم، والتعليم، والتقييم يحدث كل ذلك بشكل مختلف وفعال، كما توفر إنترنت الأشياء القدرة على التحكم فى مكونات الفصول الذكية من الأدوات الإلكترونية التى تُمكن من إدارة التعلم الذكى بنجاح.
التعلم التفاعلي:
التعلم لا يقتصر على مزيج من النصوص والصور ولكن أبعد من ذلك إذ يتم اقتران معظم الكتب المدرسية عل مواقع متوفرة على شبكة الأنترنت تشمل مواد إضافية كأشرطة الفيديو، والتقنيات، والرسوم المتحركة، وغيرها من المواد لدعم التعلم، وهذا يعطي نظرة أوسع للطلالب لتعلم أشياء جديدة مع فهم أفضل والتفاعل ما بين المعلمين والطلاب.
تجربة تعليمية أفضل:
الوظيفة الأساسية لإنترنت الأشياء هى تمكين التفاهم بين الأشياء مثل تفاهم جهلز مع جهاز آخر، وهى تحفظ وقت وجهد المعلم فى توصيل الأجهزة وادراتها والتحكم بها، وتساعده على تقديم تجربة تعليمية متميزة يمكن نقلها للمتعلمين.
التطبيقات التعليمية:
يمكن اعتبار التطبيقات التعليمية التى يستفيد منها إنترنت الأشياء أدوات إبداعية قوية وتغير الطريقة العادية للتعليم والتعلم، إن التطبيقات التعليمية إلى يمكن توفيرها من خلال إنترنت الأشياء كثيرة ومتعددة ومن أبرز تلك التطبيقات ما يلي:
– لوحات الملصقات: تطورت باستخدام انترنت الأشياء حيث أصبحت تستخدم ملصقات الوسائط المتعددة، إذ يمكن بسهولة إنشاء وسائط متعددة تعليمية تجمع بين الصور والصوت والفيديو والنص والارتباطات التشعبية، وهذا يسمح بمشاركاتها إلكترونياً مع الآخرين ومراقبة نشاط الطالب بسهولة، ويمكن بعد ذلك تقاسم هذه الوسائط الرقمية مع زملاء الدراسة والمعلمين عبر البريد الإلكترونى.
– تطبيقات السبورة الذكية: التي يمكن أن تساعد المعلمين لشرح الدروس بسهولة أكبر مع مساعدة من العروض على الأنترنت وأشرطة الفيديو ويتم تشجيع الطلاب للتعامل مع الألعاب كمنصة قوية فالأدوات والبرامج القائمة على الويب تساعد علي تعليم الطالب علي نحو أكثر فاعلية.
– نظام الحضور المدرسي: وهو نظام مبني علي إنترنت الأشياء يكفل للمعلمين ادخال المعلومات اللازمة مباشرة فى النظام وهذا سوف يساعد علي تقليل الوقت الذى يستغرقه تقديم بيانات الحضور ويسمح للمسئولين فى المدرسة بإرسال رسالة إلكترونية إلى أولياء الأمور.
– تطبيقات أجهزة استشعار درجة الحرارة وتنظيمها: تستخدم بالفصول الدراسية لها تأثير كبير علي قدرات الطلاب المعرفية والذاكرة والمواقف وشعور المعلمين.
– تنبيهات الرسائل النصية القصيرة: يتم إرسال تنبيهات الاستلام، والوصول الآلية إلى أولياء الأمور عبر الهاتف المحمول.
– الأمان: مع وجود العديد من الطلاب فى المؤسسات التعليمية فإن مراقبتهم تعد مهمة صعبة ، وعلاوة على ذلك فإن الطلاب فى المؤسسات التعليمية أكثر عرضة للخطر لذلك يجب استخدام الأمن الذكى مقارنة بالموظفين في أماكن عملهم فيمكن لإنترنت الأشياء أن يعزز أمن المدارس والكليات وأي مراكز تعلم أخري بشكل كبير.
– إدارة الحافلات المدرسية الذكية: يمكن تتبع المركبات المدرسية وإدارتها بشكل فعال ومتابعة إلتزام الحافلة بالطريق، إذ يمكن أن يحصل ولى أمر الطالب أو قائد المدرسة على تنبيهات عندما يخرج سائق الحافلة عن الطريق للتزود بالوقود والوقت وغير ذلك من أمور السلامة فى النقل بمساعدة تقميات إنترنت الأشياء الذكية. وإمكانية التعقب المباشر من خلال عرض رحلة الحافلة على الهواء مباشرة على الخريطة ، مما يتيح المزيد من الرؤية والسلامة.
– خفض التكلفة: تمثل النفقات الرئيسية فى العملية التعليمية نسبة كبيرة من ميزانيات الدول ، وللسيطرة على تلك النفقات وخفضها بما لا يؤثر على جودة التعليم، يمكن لإنترنت الأشياء أن يؤدي إلى تمكين الاتصال التلقائي بين القطاعات التعليمية، وما فيها من أنظمة وأشياء مختلفة، وسيعزز من القدرة على المراقبة الدقيقة تلقائياً، مما يساهم فى خفض إجمالي النفقات.
المراجع:
– الأكلبي، على بن ذيب (2019). العائد من تطبيقات إنترنت الأشياء على العملية التعليمية، المجلة الدولية للبحوث فى العلوم التربوية،مج3، ع3، ص ص 93: 122.
– الدهشان ، جمال على (2019). توظيف إنترنت الأشياء فى التعليم: المبررات، والمجالات، التحديات، المجلة الدولية للبحوث فى العلوم التربوية ، مج2، ع3، ص ص 49: 92.
