مستقبل تفاعل الإنسان مع الكمبيوتر

كتبها بول أندرسون بعنوان : The future of human-computer interaction

ترجمة وتحرير : د. مصطفى جودت صالح .

The future of human-computer interaction Paul Anderson

The future of human-computer interaction
Paul Anderson

مشكلاتنا مع الكمبيوتر !

تتغير عملية التعليم، ترتبط بأساليب أجدد من التعلم المدمج Blended Learning ، بشكل أكثر شخصية personalized ولها تأثير على كل من النشاط، التعاون، والاكتشاف. من ناحية أخرى تتزايد رغبة المعلمين في أن تجري بعضا من هذه الأنشاطات خارج جدران الفصل بحيث يصبح التعلم أكثر اندماجا في أنشطة الحياة اليومية. من الواضح أن تكنولوجيا الاتصالات والمعلومات ICT يمكنها المساعدة في تحقيق هذه الأهداف، باعتبار أن الكمبيوتر بأشكاله يعتبر أحد الأدوات الأساسية للتعليم ويمكن النظر إلى استخدامه كمحفز قوي للتغيير التعليمي (Becta, 2005). من ناحية أخرى، معظم الحاسبات الآلية في المدارس تأتي في شكل حاسبات شخصية ، تظهر في شكل صفوف من الشاشات المصطفة والمتجاورة في معمل المدرسة والمرتبطة بصناديق تحتوي على وحدة النظام الرئيسية ،  ويسبب ذلك ذلك عددا من المشكلات:

HSCLab1

في المقال الأول إن العدد المتزايد من مصممي الحاسبات الآلية وأخصائيي التربية يعتقدون أن الحاسبات الشخصية تقدم عوائق عديدة أمام الاستخدام، في كجهاز تفتقر إلى المرونة، وتعتبر معقدة وصعبة الاستخدام الاستخدام، فوفقا لنظرة شنيدرمان فإن الناس وقتا أكبر لتعلم الكمبيوتر أكثر من استخدامه (Shneiderman 2000; Norman 1999). ثانيا، العملية الحسابية كفرع من فروع المعرفة تقع في منتصف نقلة نموذجية. الموجة الثانية من العملية الحسابية، والتي تركز على تزويد الفرد بحاسب آلي/ كمبيوتر واحد متعدد الأغراض، يتم استئصالها بالموجة الثالثة، والتي تتضمن تجزئة قوة العملية الحسابية على الكثير من الأجهزة المتشابكة الغنية بالوسائل، الأدوات والأنظمة. في هذه الموجة الثالثة، الحوسبة المنتشرة “Ubicomp” والتي توفر لنا إمكانات الحوسبة في كل شيء يحيطنا تقريبا.

 szenario_industrie_1187440

يعني ذلك أن الأمر مثل التعليم تماما يبدأ الوصول إلى هدف الموجة الثانية من توفير كمبيوتر لكل طالب أي بنسبة 1:1 ، هذه النقلة النموذجية تضعف من الكمبيوتر الشخصي وتجعله قديما. بشكل متزايد، ما يتم تقديمه في قاعة الدراسة يحمل القليل من التشابه للتقنيات المرنة، النقالة والأكثر “صداقة/ ألفة” إلى حد ما معين، بما يحقق الرفاهية الرقمية المقدمة  خارج أسوار المدرسة (Leadbeater, 2005).

360-degree flexible classroom

 

بالرغم من وجود بعض الأمثلة الجيدة لاستخدام التقنية الرقمية المبتكرة وممارستها/تجربتها – مثل مركز تعلم مدينة Islington – Islington City Learning Center (Donson 2005) ،مشروع السافانا (للملخص انظر Naismith et al,2005)، ومشروع the Design Council 360-degree flexible classroom و،في المملكة المتحدة، مشروع Stanford iRoom  إلا أنها تظل بعيدة عن الاتجاه العام السائد.

img16

حتى نتمكن من توظيف الحاسبات بشكل جيد في التعليم ، فإنها تحتاج لأن تكون أكثر استخداما ،مرونة ، ألفة، مع تحقيق سهولة الوصول . وحيث أن التقنية تمتزج مع البيئة من حولنا، فإن علاقتنا بالتقنية – طريقة تفاعلنا معها- ستكون ذات أهمية أساسية.

 إن ” الجسر” للعبور إلى التقنية يعرف بتفاعل الكمبيوتر بالبشر Human-computer interaction (HCI) ،والتطورات المتعلقة بالموجة الثالثة في HCI ستؤثر بشكل كبير على كيفية تفاعلنا مع الآلات. هذا المقال يستعرض بعضا من تلك التطورات و، في شكل ثلاث سيناريوهات محتملة، يكتشف الجهود/ الطاقات من أجل تغيير التعليم.

 

الأساليب في HCI والآلات المستخدمة

تتغير سريعا طريقة تفاعلنا مع الكمبيوتر . كما سنرى في السيناريوهات المبينة فيما بعد، هناك ابتكارات مثيرة تجري حاليا، مع ظهور تقنيات جديدة مثل الورق الإلكتروني e-papers ، شاشات العرض ثلاثية الأبعاد 3D Display Screens ، واجهات التفاعل الملموسة وأنظمة العرض القريبة من العين near-to-eye. مع ذلك، فإن هذه التقنيات لا تتطور في عزلة: فيتم تقديمها داخل سياق متغير من الاتجاهات في تصميم واجهة التفاعل والقابلية للاستخدام. ومن المهم فهم تلك الاتجاهات من أجل تقدير جهود هذه التقنيات في تغيير التعليم، وتم تلخيصها في الجدول التالي.

الاتجاهات الحالية في تطوير واجهات التفاعل بين الإنسان ,والكمبيوتر HCI

الاتجاه

الشرح

القابلية للاستخدام والوصول العالمي

Usability and universal access

زيادة عامة في إدراك أمور القابلية للاستخدام والتنوع في استخدامات الكمبيوتر
تفاعل طبيعي ومتعدد النماذج

Natural interaction and multi-modal

تفاعل مع الكمبيوتر بطبيعية أكثر، (التركيز على علم الإنسان) anthropocentric وتعدد النماذج (بمعنى استخدام الحواس الخمسة)
الضمنية مقابل الوضوح

Implicit vs explicit

الاستخدام المتزايد من التفاعل الضمني، غير المباشر، بينما يقوم المستخدم بأشياء أخرى
التكيف والإدراك الحسي

Adaptive and perceptual

إحاطة واجهة التفاعل بسياق التفاعل مع المستخدم ، على سبيل المثال الحالة العاطفية للمستخدم
المصداقية Credibility هل الآلة تقول الحقيقة؟العمل على تحقيق المصداقية للتفاعل بحيث يظهر للمستخدم ما يتم فعليا.

القابلية للاستخدام والوصول العالمي/ الكوني

أصبح هناك تركيزا جديدا على المستخدم أكثر من الجهاز نفسه وعلى العمل لتشجيعه على القيام بالمهام “باستمرار”. الهدف هو التفاف الكمبيوتر حول الإنسان أكثر من الطرق الأخرى. كجزء من هذا العمل، كان هناك تحركا تجاه الوصول العالمي Universal access (Shneiderman 2000) – الاعتراف بأن المستخدمين متنوعون ولديهم قدرات مختلفة، وأن تصميم “القياس الموحد يتناسب مع الجميع one size fits all” ليس ناجحا. ويقودنا ذلك إلى مبادئ جديدة في تصميم واجهات التفاعل مثل التكيف، والتنوع، والفردية.

 التفاعل الطبيعي والمتعدد النماذج

HCI2

في المستقبل سنتفاعل مع الكمبيوتر بطرق أكثر طبيعية، مشابهة للبشر وأغنى من تلك المستخدمة حاليا: بإيجاز، بطريقة أكثر “ألفة” (Horizon 2005). تظهر الأبحاث أننا نميل إلى التعامل مع الكمبيوتر كما نتعامل مع أمثالنا من البشر وأننا نرغب في التواصل بطريقة تدعم قيود التواصل الطبيعية عن طريق، على سبيل المثال، استخدام التعبيرات الرسمية، حالة/ وضعية الجسم، الإشارات، اتجاه النظر والصوت. تعتبر حاليا اتصالاتنا بالآلات مرئية بشكل أعلى ولكن، حيث أنه لدينا خمس حواس، يمكننا استخدام حاسة اللمس، السمع(الصوت) وحتى الشم. نحن نعتبر أشكال متعددة –في المفردة التخصصية- وأيضا ، نعالج المعلومات بشكل طبيعي باستخدام “قنوات” مختلفة بشكل متوافق. في عملية التعليم، ينظر إلى الاتصالات المتعددة الأشكال كفائدة محددة لتدعيم الأطفال من ذوي الاحتياجات الخاصة.

 التفاعل الضمني مقابل الوضوح

التفاعل التقليدي مع الكمبيوتر يعتبر واضحا –عادة نذهب إلى الكمبيوتر، نجلس، ونبدأ الكتابة ومشاهدة المعلومات على الشاشة. في المقابل/ على العكس من ذلك، تحدث الاتصالات الضمنية بالمصادفة، بينما يقوم المستخدم بمهمة أخرى، دون الحاجة لاتصال مباشر، معين/خاص. هذا الاتجاه يتعلق بقوة بالتفاعل المتعدد الأشكال والدافع لهذا التطور يأتي أساسا من الحوسبة المنتشرة Ubiquitous Computing، والتي تشير إلى أن ” واجهة التفاعل يمكنها خدمة المستخدم في أي مكان” (Dix 2004, p717).

 واجهات التفاعل التكيفية والمدركة حسيا

ستصبح واجهات تفاعل الجهاز مدركة حسيا في تفاعلاتها مع المستخدمين والبيئة، وسيتم تجهيزها بشكل متزايد بالأنظمة المرئية، مجسات الحركة ومنصات الضغط المندمجة مع الفأرة ومقاعد الفصل. الأجهزة النقالة المزودة ب GPS ستستخدم أكثر بيانات الموقع الجغرافي لتوفير الخدمات المعتمدة على الموقع/ المكان. هذا “الإدراك” التقني البارز قد وجه تفاعل البشر مع الكمبيوتر ليصبح متكيفا بشكل متزايد، بتجاوب أكثر للسياق حيث يجري الاتصال. أيضا ستتمكن واجهات التفاعل التكيفية والمدركة حسيا من أخذ الحالة المزاجية في الاعتبار – الحالة النفسية والعاطفية- الخاصة بالمستخدم( التأثير على الإدراك). ينظر إلى هذا الإدراك لأهميته بالتحديد على التطور في المدى الطويل لأنظمة التعلم، حيث أن تأثير حالة الشخص هو مفتاح تقرير/ تحديد إمكانياتهم التعليمية، حالة الإبداع وعمليات التفكير لديهم(Picard et al 2004).

 

القابلية للتصديق

أخيرا، يمكننا البدء في التفكير في قابلية تصديق/ معقولية الكمبيوتر وواجهة تفاعله وأنماط الاتصال. كلما أصبحت الأجهزة الرقمية أكثر تواجدا انتشارا في بيئتنا التعليمية، وكلما تواصلت في شكل يشابه البشر، ستظهر أسئلة حول ما إذا كانت تقول الحقيقة وتكون المعلومات الخاصة بالتغذية العكسية الدقيقة ستصبح وثيقة الصلة بشكل متزايد وستصبح أكثر صعوبة في التوجيه. ستصبح تقنية الحاسب الآلي “متنوعة للغاية بالنسبة لرد/ جواب واحد” (Fogg 2003 ,p141). بشكل مثير ، حيث أصبح الكمبيوتر أكثر تعقيدا وتنوعا، مع أنظمة الاتصالات الشبيهة بالإنسان، يظهر السؤال طويل المدى، بنفس القدر الموجود في اتصالات البشر: هل أخرج النظام ردا قابلا للتصديق/ معقولا، أو هل أحدث الاتصال نفسه مشكلة؟

التفاعل بين الإنسان والحاسب HCI في مدارس المستقبل:

يوجد ثلاثة سيناريوهات تتخيل ما سيكون عليه التفاعل المستقبلي بين الإنسان والكمبيوتر في المدارس، وهي رؤى تصورية تعتمد على مشاهد حالية :

السينارو الأول

تخيل …..

في فصل نموذجي في خمس سنوات أو ما يقاربها يتم جمع مجموعة من الأطفال بجانب جدار واحد، بانتظار بدء حصة التاريخ. يدخل المعلم /المعلمة إلى الفصل، يقترب من الأ طفال يقفوا في سكون. تجاوبا مع دخول المعلمة، تخفت إضاءة الفصل بعض الشيء. تلوح لهم بيدها وتبدأ بالتحدث عن حياة جندي في جيش يوليوس قيصر. الجدار الذي يقف عنده الأطفال، والذي يكون حقيقة عبارة عن شاشة كمبيوتر، يبدأ بالعمل، يظهر بطول الشاشة توضيحات وفيديو عالي التعريف مع النقاط التي تشرحها المعلمة. يتم إطلاق نطاق من الروائح الرقيقة في الفصل عن طريق الشاشة لزيادة فهم /إدراك الحصة.

 بعد فترة من الحصة يطلب من الأطفال أن يلعبوا أدوار الجنود، في مجموعات صغيرة، على جدار العرض. يقسم جدار العرض الصور إلى عدد من النوافذ الصغيرة مع كل واحد تظهر صورة متحركة ثلاثية الأبعاد لقائد روماني .يتفاعل الأطفال شفهيا مع القائد، يناقشون التكتيكات الخاصة بمعركة اليوم القادم. يمكن للقائد الاستجابة لمجال محدود من الأسئلة المنطوقة ويبين لهم خرائط متحركة من خطط المعركة. يتفاعل الأطفال مع الخرائط، باستخدام أصابعهم للإشارة ولتحريك المفردات حول الشاشة.

يقدم هذا السيناريو أربع تطورات تقنية ظاهرة في HCI : شاشة العرض بحجم الجدار، شاشات عرض ثلاثية الأبعاد، التفاعل الطبيعي متعدد الحواس مع الكمبيوتر .

 

wall-sized display system

wall-sized display system

تعد شاشة العرض بحجم الجدار wall-sized display واحدة من جهود تطورات شاشات العرض التي يسرتها تغيرات في التقنية الأساسية الخاصة بشاشات العرض . في السنوات القليلة السابقة رأينا تحركا بعيدا عن شعاع القطب السالب الضخمة في شاشات التلفزيون (CRT) باتجاه التقنيات المسطحة المعتمدة على شاشات العرض ذات الكريستال السائل LCD والبلازما. على الرغم من تزايد شاشات البلازما وشاشات LCD في الحجم بشكل مستمر، إلا أنها ليست قادرة على توفير هذا النوع من الشاشات ذات الحجم الجداري المشار إليها في هذا السيناريو. من ناحية أخرى، في السنوات القليلة القادمة سيظهر جيل جديد من تقنية الشاشات المسطحة، معتمدة على آليات طبيعية الابتكار للإضاءة (Anderson 2005).

 في هذه اللحظة، يعتبر المتنافسان الرائدان هما ثنائيات شعاع الضوء العضوي (OLEDs) وثنائيات شعاع الضوء البولتمارية (PLEDs). تستخدم OLEDs فيلم رفيع جدا من المواد العضوية التي يمكنها أن تشع الضوء الأحمر، الأخضر، الأزرق والأبيض عندما يتم تطبيق شحنة ما في عملية تسمى تفسفر كهربائي electrophosphorescence.

 يستخدم PLEDs آلية مماثلة، يستبدل الطبقة العضوية بأخرى بولتمرية polymer. كلا من التقنيتين تعتبران ذاتية الإضاءة (ومن ثم لا تتطلب ضوءا خلفيا) مما يعني أنها تستخدم مستويات منخفضة من القوة. تقدم أيضا مستويات عالية من انحلال وجودة الصورة والأكثر أهمية، يمكن تصنيعها لتكون رفيعة للغاية بحيث يمكن نثرها على صفحات كبيرة مرنة (في عملية تجميع حبر الطباعة) لخلق أسطح للعرض. تم التنبوء بهذه المواد ليتم دمجها في شاشات عرض مرنة جديدة مفصلة لمخططات الهواتف النقالة، لوحات عدادات السيارات والأثاث. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لفها لاستخدامها كشاشات عرض كبيرة، نقالة/ متحركة، عامة، أو يمكن الحاقها/ لصقها في أجهزة يمكن حملها على كف اليد (للتغلب على عدم تناسب في مشاهدة المحتوى الغني بالوسائل على الشاشات الصغيرة الحجم).

 كان الأطفال في حصة التاريخ يشاهدون صورا ثلاثية الأبعاد. على الرغم من طبيعتها المستقبلية، فإن تقنية توصيل صورة ثلاثية الأبعاد إلى كمبيوتر مكتبي أو تلفزيون تتطور بشكل سريع جدا، مع عدد من المنتجات التجارية ذات اجودة العالية (الهدف باتجاه المرئية في ” العلم الكبير big science” ومجتمعات البحث الطبي) المنتجة بالفعل. تعمل هذه التقنيات أساسا باستخدام نظام المشاهدة المجسم الطبيعي ، في كلمات أخرى، نرى في الشكل الثلاثي الأبعاد (جزئيا) لأن كل عين ترى صورة مختلفة بعض الشيء عن الأخرى وذلك يزود المخ “بتلميحات” بصرية عميقة. تضاعف الشاشات الثلاثية الأبعاد هذا باستخدام عدسات/ بصريات ماهرة على مقدمة الشاشة لإرسال صورا مختلفة لكل عين. يتحقق هذا التأثير باستخدام شاشة تقوم بمسح الحدقة لتتبع/ تعقب موضع كل عين (كلما تتحرك رأس المشاهد) من أجل إبقاء البصر/ العدسات مصفوفة بدقة (مثال لواجهات التفاعل التكيفية).

 3dv

 تضمنت حصة التاريخ أيضا استخدام الخطاب بين الأطفال والقائد المتحرك. لسنوات كثيرة كان من أحلام علم الكمبيوتر تسهيل المحادثة الطبيعية بين الكمبيوتر والإنسان. هناك ثلاث مميزات لاستخدام التخاطب كآلية إدخال/ إخراج. أولا هذا التخاطب يعد بيئيا أكثر منه وسطا لجذب الانتباه: يمكننا السير بينما نقوم بعمل شيء آخر. ثانيا، يتطلب التخاطب مصادر تقنية معتدلة فقط – سماعات وميكروفون- بالرغم من أن المتطلبات التي يستلزمها الكمبيوتر يمكن أن تكون هائلة. وفي النهاية، يعتبر التخاطب تفسيري أكثر منه مرجعيا، لذا فإن التخاطب والاستخدام للإشارات والإيماءات يمكن أن يكون مكملا في السيناريوهات متعددة الأشكال (Rosenfeld et al 2001). بالرغم من أنه حدث ببعض التقدم في السنوات الحالية، المحادثات البشرية الطبيعية التي تجري بحرية تظل بعيدة بعض الشيء. هذه مشكلة صعبة لتحل وليس لدينا حتى الآن أنظمة يمكن مقارنتها بالتواصل البشري – تعتبر الحلول الحالية على الأقل أمر خاص بالمقدار أسوأ من الخاص بالمستمعين البشريين.لا يعني ذلك أن التقدم لا يتم، وأن الأنظمة التي تتعرف على كلمات الفرد في النطاقات المحدودة يمكن أن تحصل على نسبة حتى 98% من الثقة بالمفردات من 100 إلى 10.000 كلمة (Kirriemuir 2003). تلك الأنظمة كانت ناجحة بالنسبة للطلبة المعاقين وتمنعهم إعاقتهم من استخدام لوحة المفاتيح.

 استخدم السيناريو أيضا حاسة الشم للمساعدة في استحضار المكان التاريخي ومساعدة الطلبة في تخيلاتهم. يمكن أن تكون الرائحة تذكيرية بشكل قوي وقد تم استخدامها مع بعض النجاح في المتاحف (على سبيل المثال، Jorvik Viking Centre في يورك) وقد تم تجربتها باختصار في صناعة أفلام الخمسينات (عندما كان هناك تجارب في Smell-O-Vision). بالرغم من ذلك، فإن استخدام الرائحة والعطور في تفاعل الإنسان والكمبيوتر قد تم استخدامه قليلا وتمت مراقبته بواسطة خبراء واجهة التفاعل كوسط غير مكتشف إلى حد لا بأس به. تقنيا، يعتبر تطوير أنظمة الاعتماد على الرائحة صعبا حيث تتمكن أنف الإنسان من تعقب الروائح معتمدة على 1.000 رابطة عصبية على الأقل ويجعل ذلك الأمر صعبا للغاية لتصنيف وصنع الروائح من مواد أولية أساسية قليلة (بالرغم من ذلك، على العكس، نحتاج فقط الأحمر، الأخضر والأزرق من أجل صورة التلفزيون الملون). بالرغم من ذلك، تم القيام ببعض الأعمال المحدودة في السنوات الحالية على HCI المعتمدة على الرائحة من معامل البحوث مثل MIT (مشروع inStink) وشركات مثل TriSenx.

 

سيناريو 2

تخيل…..

 في المدرسة تقود المعلمة فصل من فصول العلوم. كل طالب يرتدي نظارات خاصة حيث ينعكس المشروع مباشرة في أعينهم. يحمل الطلاب نماذج بلاستيكية متنوعة/ مختلفة من الجزيئات الكيميائية ويطلب منهم التفاعل مع طلاب آخرين يحملون جزيئات مختلفة. كلما تحرك الطلاب حول الفصل، يضعون جزيئاتهم مع جزيئات طالب آخر، تعرض النظارات معلومات، تغطي رؤية الطفل للنموذج الجزيئي، عن قوى التركيب/ الالتصاق في الانجذاب / التنافر بالنسبة للمواد الكيماوية المتضمنة. تصدر الأصوات والنماذج السمعية عن النماذج الجزيئية حيث يتم تحريكها ودفعها معا.

تدير المعلمة الأمر من الخارج حيث تطلب من الطلاب تعلم شيء حول جزيئات كل منهم والعمل معا لبناء البروتينات المناسبة. كلما قام الطلاب بالتحرك ،يدونون ملاحظات على صفحات من الورق الإلكتروني قبل العودة إلى مكاتبهم، حيث لديهم شاشات عرض مثبتة عليها.

 HCI_S1b

يستخدم الأطفال في صف الكيمياء تقنيتين بارزتين من HCI: واجهات تفاعل حقيقية/ ملموسة وأنظمة عرض قريبة من العين. أما واجهة تفاعل المستخدم الملموسة (TUIs) فتوظف المعالجة المباشرة للأهداف الطبيعية كوسيط بين الإنسان والكمبيوتر. قد تكون هذه الأهداف هي أهداف يومية، نماذج طبيعية أو “مصنوعات يدوية” يتم لمسها، تحريكها، فهمها/مسكها ومعالجتها كجزء من التفاعل الملموس مع نظام الكمبيوتر. تتضمن الأمثلة الخاصة بنوع المصنوعات اليدوية المستخدمة في TUIs في تجارب المدارس الحالية طوب لعبة (مثل Lego)، قطع من سلك خاص، فرش تلوين “سحرية” وكرات ألوان. توفر هذه المصنوعات اليدوية بوابة للأنظمة الرقمية أو الفضاء، مما يسمح بمزيج من الحقيقي والمرئي في عملية تعرف عادة بالحقيقة المختلطة. إن الرؤية طويلة المدى تمزج العالم الرقمي بأهداف الحياة اليومية، مما يساعد الكمبيوتر وواجهة تفاعله لأن تختفي ، ومما يجعل عالم المعلومات الرقمية ملموسا.

 في السنوات الحالية اجتازت TUIs اكتشافات بالغة في بيئات المدارس، بالتحديد مع الأطفال الأقل سنا، يظهر تقرير ل Nesta بواسطة Malley’O و Stanton-Fraser (2005) بالتفصيل هذه النتائج البحثية. أشار البحث، مع بعض التحذيرات ،إلى أن هناك فوائد تعليمية حقيقة من استخدام واجهات التفاعل الملموسة ويعتقد بشكل واسع أن الحركة البدنية والإشارات تدعم عمليات تعليم الأطفال.

في صف الكيمياء، يشاهد الأطفال معلومات إضافية يتم عرضها داخل عيونهم باستخدام نظارات خاصة- تقنية تعرف بالشعاع الممسوح scanned beam، شكل من أشكال العرض بقرب العين. تحتوي النظارات على نظام عرض متناهي الصغرmicro-display حيث يقوم بمسح الضوء من الليزر أو PLEDs مباشرة إلى الشبكية بينما تسمح أيضا للمشاهد بالاستمرار في رؤية العالم الحقيقي.

إن النماذج القريبة من العين الحالية لا تزال قيد التطوير ولكن في غضون سنوات قليلة من المحتمل أن تكون تقنية الشاشة مصغرة ويتعذر تمييز الأجهزة عن النظارات أو النظارات الشمسية. كلما تمكن الأطفال من رؤية العالم الحقيقي في نفس الوقت كلما استقبلوا معلومات بصرية إضافية من خلال النظارات، فهم يجربون ما يعرف بالواقعية المدمجة/ المندمجة.

esq-google-glass-lg

 هذا الاندماج تم استخدامه في التجارب التعليمية بالفعل، سواء بشكل غير مباشر من خلال استخدام أجهزة العرض المحمولة على كف اليد وسماعات الصوت (على سبيل المثال مشروع السافانا، انظر Naismith et al 2005) أو بشكل مباشر من خلال مقدمات الرأس .

أخيرا، فالأطفال يأخذون الملاحظات على ورق إلكتروني، تقنية عرض مبتكرة تختلف عن تلك المبينة في السيناريو رقم 1. يوفر الورق الإلكتروني شكل للعرض عالي القابلية للقراءة، يشابه الورق التقليدي، يمكن الكتابة عليه باستخدام قلم يوصل الحبر الإلكتروني. تختلف شاشات العرض هذه عن الشاشات المسطحة التقليدية “القابلة للف” في أن الحبر الإلكتروني يظل في مكانه حتى عندما يتم فصل التيار الكهربائي، ويمكن أن يظل على الشاشة لمدة أشهر أو حتى لسنوات دون وجود كهرباء. تطور هذا الورق، مع امتصاص أجهزة لوح الكتابة والأجهزة المحمولة على كف اليد، ستزيد من قدر /كمية مدخلات الكتابة المعتمدة على القلم إلى أنظمة الكمبيوتر.

 bridgestone_epaper_2 Epaper-720411

سيناريو رقم 3

تخيل…..

 جون يدرس شيكسبير من خلال تمثيل دور في مسرحية. على خشبة مسرح المدرسة كان موصولا بنظام كمبيوتر لمساعدته في دراسة/ تعلم دور شخصيته واكتشاف معنى المسرحية من خلال توصيل سطور وإيقاع اللغة. تظهر شاشة عرض كبيرة له الأمثلة من الفنانين المشهورين يؤدون مشهدا من المسرحية والكمبيوتر يشجعه على أداء الجزء الخاص به. تظهر المحادثات على الشاشة، وكلما قام جون بتمثيل المشهد يشعر النظام بحركاته، إشاراته وحالته العاطفية، مزودا إياه بالاتجاهات المعنية من خلال سماعة أذن لاسلكية.

 يظهر تقدير العرض عند نقاط مناسبة حول خشبة المسرح كما يلزم بحيث يتمكن دائما من رؤية الشاشة التقديرية كلما تحرك حولها. يرتبط جون أيضا بالمبارزة بالسيوف بسيف صناعي ونظام يعمل باللمس موصولا بذراعه، حيث يرد المقاومة عندما يتم ضربه عن طريق سيف تخيلي للعدو.

 بينما يأخذ هذا السيناريو بعض الحريات لما يمكن أن نتوقعه فيما يتعلق بإمكانيات الذكاء الاصطناعي الخاص بالكمبيوتر، فهو بالفعل يوضح النهوض القادم لواجهات التفاعل الحسية. تعتبر الاتصالات البشرية دقيقة وتستخدم مزيجا من الإشارات، تعبيرات الوجه، الكلمات ولغة الجسد. بالرغم من أن هذا يعد صعبا ليتحقق عمليا، ستصبح واجهات التفاعل أكثر إدراكا من كل هذه المظاهر الخاصة بالاتصالات البشرية من خلال مزج تقنيات الإدراك (Pentland 2000). إن القدرة على استغلال الإشارات أكبر استغلال ينظر إليها على أنها مهمة بالتحديد في المواقف التعليمية، على سبيل المثال، والتقنيات التي يمكن أن تتتبع نظر العين قد أصبحت هامة في المساعدة على تحسين عملية الوصول إلى التقنية بالنسبة للمعاقين.

 بنفس المنطق، ينظر الباحثون إلى إدراك/ فهم العواطف والدور الذي يمكن أن تلعبه في تفاعل البشر مع الكمبيوتر (Marcus 2003). واجهات التفاعل المبنية على هذه التقنيات ستفسر/ تترجم الحالة العاطفية أو تأثيرها على المستخدم وستستجيب للنماذج الغير لفظية عن طريق إدراك/ فهم نطاقا من المدخلات السيكولوجية/ النفسية. MITs Galvactivator عبارة عن قفاز يشعر بجلد الشخص الذي يرتديه (إشارة محتملة لحالة المستخدم النفسية) ويعد مثالا مبكرا لهذا النوع من التقنية. الجهود التعليمية لنظام التأثير الادراكي/ الحسي يبدأ في أن يكتشف بمشاهدة آلة متطورة/ متقدمة يكون أكثر قدرة على مساعدة المتعلم، تتصرف كأداة تحفيز “مألوفة” مع تقديم “سيكولوجي /نفسي” (Picard et al 2004).

يمكن لواجهات التفاعل، على سبيل المثال، أن تتحري/ تتتبع وتستجيب/ تتجاوب عندما يفقد طفل ما اهتمامه، يبدأ في التململ، ومن ثم ربما يفشل في فهم المادة التعليمية. يوضح السيناريو أيضا استخدام واجهات التفاعل اللمسية. هذه الواجهات تزيد من الحاسة الواقعية للتفاعل مع النظام بدمج مستوى معين من التغذية العكسية الطبيعية كلما تم استخدامها (موفرة المقاومة عندما يتم تحريكها أو دفعها، على سبيل المثال)، كما توضح عملية تشغيل السيف.وبنفس الطريقة، شاشات العرض التي تعمل باللمس والتي تشمل “الشعور” بزر بدني ، قدتم الإعلان عنها مؤخرا.

أخيرا، في السيناريو المبين أعلاه، الشاشة المتوقعة التي كان يشاهدها جون قد تحركت معه كلما مثل خارج المشاهد. مثل هذه الأنظمة، والتي تتتبع مكان المستخدم لتضع المسلط على جدار أو أي سطح، قد تم بالفعل بحثها وتطويرها. مثالا رائدا في ذلك هو العمل الذي جرى في IBM في مشروع Everywhere Displays (Pingali et al 2002). على المدى الأطول هناك أيضا خططا لإنشاء واجهات تفاعل متحركة، والتي تبدو أنها تستجيب عاطفيا للمستخدم بنقل الموضع بطرق تبادلية كما يستخدم الإنسان النظام (Picard et al 2004).

الخلاصة

في السنوات الأخيرة، ركزت عملية التعليم على زيادة استخدام ICT في المدارس من خلال تقديم تقنيات أساسية: الكمبيوتر الشخصي، الكمبيوتر المحمول، اللوحات البيضاء التفاعلية والمسلطات. بينما هذه التقنيات مفيدة وقد تم إظهارها للمساعدة في مهام التعليم، فإن تصميمها واستخدامها يعتبر قضية كبيرة، وتمثل عائقا لعلاقتنا بالتقنية. أثارت هذه المقالة جدلا حول التغيرات في التقنية المحيطة بواجهة تفاعل البشر مع الكمبيوتر وأنها سوف تغير الأسلوب الذي سنتفاعل به مع الآلات في التجهيزات التعليمية حيث يتم تقديم تطورات جديدة في العرض، الحديث، الإشارات والأنظمة الملموسة.

على الرغم من ذلك، فهذه التطورات لا بد ألا ننظر إليها بعزلة، ويعتبر HCI جزء من جدال أوسع عن العوامل البشرية وتصميم أماكن العمل والمؤسسات التعليمية. يساعد برنامج “بناء المدارس للمستقبل Building Schools for the Future (BSF) في تركيز الأذهان على التصميم الحقيقي/ الواقعي لأماكن التعلم والتقنيات المدعمة لها. يبدأ أخصائيو التربية في استثمار أنظمة الكمبيوتر في أماكن العمل والفصول الدراسية حيث تم تصميمها لتسهيل المستويات العالية من التفاعل والعمل المشترك. تشير هذه المشروعات إلى بيئات التعلم التي تشكل علاقة جديدة بين المتعلمين والتقنية.

المصادر:

 

 Anderson, P (2005), ‘Advanced Display Technologies’, JISC
Technology and Standards Watch, JISC
Available online [http://www.jisc.ac.uk/techwatch] (accessed 1/12/05)
Becta (2005), The Becta review 2005: Evidence on the progress of
ICT in education, Becta
Connect (2005), Designing the classroom of tomorrow, Connect
IST project website [http://www.connect-project.net] (accessed 9/12/05)
Dix, A, Finlay, J, Abowd, G and Beale, R (2004), Human-computer
interaction (3rd edition), Pearson Prentice Hall
Dodson, S (2005), ‘Mobiles ring death knell for the PC’,
The Guardian, 15 November 2005
Available online [http://education.guardian.co.uk/elearning/
story/0,10 ,1 22 ,00.html] (accessed 12/12/05)
Fogg, B (2003), Persuasive technology: Using computers to change
what we think and do, Morgan Kaufmann
Horizon (2005), The Horizon Report 2005, New Media
Consortium and the National Learning Infrastructure Initiative
(NLII)
Kirriemuir, J (2003), ‘Speech recognition technologies’,
JISC Technology and Standards Watch, JISC
Available online: http://www.jisc.ac.uk/techwatch
[last accessed 08/12/05] Leadbeater, C (2005), The shape of things to come, DfES
Marcus, A (2003), ‘The emotion commotion’, Interactions, November/
December 2003
Naismith, L, Lonsdale, P et al (2005), Literature review in mobile
technologies and learning, Report 11, Futurelab
[www.futurelab.org.uk/research/lit_reviews.htm] Norman, D (1999), The invisible computer, MIT Press
O’Malley, C, Stanton-Fraser, D (2005), Literature review in learning
with tangible technologies, Report 12, Futurelab
[www.futurelab.org.uk/research/lit_reviews.htm] Pentland, A (2000), ‘Looking at people: Sensing for ubiquitous and
wearable computing’, IEEE Transactions on pattern analysis and
machine intelligence, 22(1), January 2000
Picard, R, Papert, S et al (2004), ‘Affective learning – a manifesto’,
BT Technology Journal 22(4), October 2004
Pingali, G, Pinhanez, C, Levas, T et al (2002), ‘User-following displays’,
Proceedings of the IEEE International Conference Multimedia and Expo
1, pp845–8
Rosenfeld, R, Olsen, D, Rudnicky, A (2001), ‘Universal speech
interfaces’, Interactions, November/December 2001
Shneiderman, B (2000), ‘Universal usability’, Communications of the
ACM, May 2000, 43(5)
Weiser, M (1991), ‘The computer for the 21st century’, Scientific
American, 265(3), pp66–75

Comments

Comments

كتبها بول أندرسون بعنوان : The future of human-computer interaction ترجمة وتحرير : د. مصطفى جودت صالح . مشكلاتنا مع الكمبيوتر ! تتغير عملية التعليم، ترتبط بأساليب أجدد من التعلم المدمج Blended Learning ، بشكل أكثر شخصية personalized ولها تأثير على كل من النشاط، التعاون، والاكتشاف. من ناحية أخرى تتزايد رغبة المعلمين في أن تجري بعضا من هذه الأنشاطات خارج جدران الفصل بحيث يصبح التعلم أكثر اندماجا في أنشطة الحياة اليومية. من الواضح أن تكنولوجيا الاتصالات والمعلومات ICT يمكنها المساعدة في تحقيق هذه الأهداف، باعتبار أن الكمبيوتر بأشكاله يعتبر أحد…

عناصر المراجعه :

تقييم المستخدمون: 4.65 ( 1 أصوات)
0
error: Content is protected !!
%d مدونون معجبون بهذه:
التخطي إلى شريط الأدوات