ترجمة مقال: دور الحوسبة السحابية في نظام التعليم

ترجمة : فوزية ضيدان الحربي
طالبة ماجستير
وسائل وتكنولوجيا التعليم

عنوان المقال الإنجليزي : Role of Cloud Computing in Education System

العمل من إعداد؛ لوفيديب سايني Lovedeep Saini و جيوتي Jyoti الباحثان في مرحلة الماجستير تخصص تبيقات علوم الحاسب ومعهما هاربريت كاور Harpreet kaur الأستاذ المساعد في نفس التخصص وثلاثتهم من جامعة سانت بابا بهاغ سينغ جالاندار، إقليم البنجاب، بالهند

مستخلص:

       يؤدي التعليم دوراً هاماً في تحقيق النمو الاقتصادي للدولة بالوقت الراهن، نمط التدريس بالصف الدراسي في تغير، وينجذب الطلاب أكثر للتكنولوجيا. لذا، في بيئة متغيرة كهذه، من المهم أن نفكر في أحدث التقنيات التي تساعد المجتمع في تحقيق عملية تعليم وتعلم أفضل. وتمثل الحوسبة السحابية واحدة من تلك التقنيات الحديثة. فالحاجة للتعليم في هذا الوقت أصبح ضرورة ملحة، وكذلك تطوير وتحسين التعليم الالكتروني e-learning)) تعتبر حلولاً ذات أهمية. ومن ثم، فنحن في حاجة إلى نظم التعليم الالكتروني لمواكبة التكنولوجيا. والاتجاه الحديث هو استخدام الحوسبة السحابية. فالحوسبة السحابية تتسم بقابلية عالية للتطوير، كما تهيئ مصادر افتراضية يمكن أن تتوافر للمستخدمين؛ ولها بالغ التأثير على البيئة التعليمية بالمستقبل. وتشير في المقام الأول للتقنية التي تقدم مصادر حوسبية قوية عبر الشبكة العنكبوتية. وفي الواقع، تستخدم لفظة “سحابة” للإشارة إلى شبكة الإنترنت التي يسّرت التعليم وأحدثت به ثورة. أما مصطلح التقنيات القائمة على السحابة فيشير إلى تخزين المعلومات والبرامج المتنوعة والولوج إليها عبر شبكة الانترنت. وينصب تركيز الورقة التي بين أيدينا على أهمية الحوسبة السحابية في النظام التعليمي.

كلمات مفتاحية:

الحوسبة السحابية، البرامج كخدمة، (SaaS)، المنصات كخدمة (PaaS)، البنية التحتية كخدمة (IaaS)، النظام التعليمي.

مقدمة:

 التغير المستمر سمة شبكة الإنترنت؛ فتصبح من مجرد مكان تتصفح خلاله إلى بيئة تتيح لمستخدميها تشغيل تطبيقات برمجية. والحاجة للتعليم في زيادة مستمرة، وتطوير وتحسين حلول التعليم الالكتروني أصبحت ضرورة. كما أن هناك حاجة أيضاً لمواكبة النظم التعليمية للتكنولوجيا، ومن ثم فالاتجاه الجديد يتمثل في استخدام الحوسبة السحابية. وقد أصبحت الحوسبة السحابية تقنية جاذبة نظراً لما تتسم به من للقابلية الديناميكية للتوسع والاستخدام الفعال للمصادر؛ فيمكن استخدامها في ظل ظروف محدودية إتاحة المصادر. فاستخدام التطبيقات القائمة على السحابة يقلل من تكاليف البنية التحتية وتكنولوجيا المعلومات، ويزيد من إمكانية الولوج، ويمكن من التشاركية، ويتيح للمنظمات مزيداً من المرونة في تخصيص منتجاتها سواءً بالنسبة لماركاتها أو لجمهورها المستهدف. إن فوائد الحوسبة السحابية معترف بها في كافة المؤسسات بأنواعها تقريباً. ففي الوقت الراهن، يستخدم ما نسبته 90% من المنظمات بعض أنواع التطبيقات القائمة على السحابة. دعونا أولاً نفهم ماهية الحوسبة السحابية بدقة وما تقدمه من خدمات.

ما هي الحوسبة السحابية؟

 الحوسبة السحابية نوع من أنواع الحوسبة القائمة على شبكة الانترنت والتي توفر مصادر محوسبة مشتركة وبيانات للحواسب وغير ذلك من الأجهزة حسب الطلب. إنها نموذجاً للتمكين من الولوج إلى مجموعة شكلية من المصادر المحوسبة حيثما كنت، وحسب الطلب (على سبيل المثال، شبكات الحاسب الآلي، الخوادم، وحدات التخزين، التطبيقات والخدمات) والتي يمكن أن تقدم بشكل أسرع وتطلق بأقل مجهود إداري. وتقدم الحوسبة السحابية وحلول التخزين لكل من المستخدمين والمؤسسات قدرات متنوعة لتخزين ومعالجة بياناتهم سواءً في مراكز بيانات خاصة، أو مراكز بيانات تابعة لطرف ثالث والتي قد تقع بعيداً عن المستخدم- في مسافة تتراوح من عبر المدينة إلى عبر أنحاء العالم. وتعتمد الحوسبة السحابية على مشاركة المصادر لتحقيق الترابط والاقتصاد في النطاق، على غرار الفائدة الناجمة عن (شبكة الكهرباء عبر شبكة الكترونية). بعبارة أخرى، الحوسبة السحابية عملية تقديم أو تمكين من خدمات برمجية قابلة للتوسع والامتداد و مرنة بشكل كامل تقريباً، باستخدام تقنيات شبكة الانترنت. وهي طريقة لتوصيل البرمجيات كخدمة (SaaS) ، تقدم على أساس الدفع مقابل الاستخدام. كما تتيح  للمستخدمين ذوي الخصائص  المتنوعة قدرات الخدمة الذاتية من أجل زيادة الاستخدام حسب الطلب.

بعض أنواع الخدمات التي تقدمها السحابة

 A. SaaS (تطبيقات أي مكان،أي وقت)

وهي اختصار لجملة البرمجيات كخدمة. و يصف أي خدمة سحابية بها يستطيع المستخدم الوصول للتطبيقات البرمجية عبر الانترنت. و يتم تنزيل التطبيقات على السحابة  ويمكن استخدامها في مجموعة واسعة من المهام سواءً من قبل الأفراد أو المنظمات. Flickr,  Facebook ,Google جميعها أمثلة على SaaS و التي يمكن للمستخدم الوصول بها للخدمة عن طريق أي جهاز متصل بالأنترنت. SaaSتطبيق مفيد للمنظمات بطرق عدة، حيث لا يكبدها تكاليف أجهزة إضافية ولا تكاليف الإعدادات الأولية، كما أن استخداماتها قابلة للتوسع، التحديثات أوتوماتيكية، الوصول لها يتم من أي موقع… وغير ذلك من الفوائد. وتتيح هذه الخدمة السحابية للمؤسسات التعليمية الاشتراك في البرامج الالكترونية التي يستضيفها مقدم السحابة. وفي حال استخدام برنامج محتكر، فعلى المؤسسات التعليمية دفع مبلغ مقابل استخدام البرنامج. ويتغلب SaaS على حاجة المنظمات لتنزيل وتشغيل التطبيقات على أجهزتها الخاصة أو مراكز البيانات التابعة لها. وبالتالي يزيل تكاليف طلب الأجهزة، والخدمة والصيانة، وكذلك تراخيص البرمجيات وتثبيتها ودعمها.

ب. PaaS (بيئة التشغيل حيث تعمل التطبيقات)

PaaS اختصار لعبارة المنصة كخدمة (Platform as a Service) . وهي فئة من الحوسبة السحابية التي تقدم منصة وبيئة تتيح لواضعي البرامج إنشاء تطبيقات وخدمات عبر الانترنت. ويتم استضافة خدمات PaaS في السحابة ويصل إليها المستخدم ببساطة من خلال متصفح الانترنت (على سبيل المثال، محرك البحث جوجل، وغيره). كما تتيح المنصة كخدمة PaaS للمستخدم ابتكار تطبيقات برمجية باستخدام أدوات يمده بها مقدم الخدمة. ويتم تحديث الخدمة بشكل مستمر؛ تحديث للميزات الحالية وإضافة ميزات جديدة. كما توفر بيئة تشغيل لتطوير التطبيقات. وتتمثل بعض فوائد PaaS في: أنها ليست في حاجة لأن تعمل في بنية تحتية مادية، كما تتميز بالمرونة، و القابلية للتعديل، يمكن للأفراد الفريق بمواقع مختلفة أن يعملوا سوياً، الأمان وما إلى ذلك. إن دورات تكنولوجيا المعلومات IT التي تتطلب تدريباً عملياً حول بنية الخادم- العميل، مثل نظام البيانات أو دورات تطوير التطبيق، تكون PaaS هي الخدمة الأمثل للاستخدام. إن  PaaS لا تحل محل البنية التحتية للشركات تماماً. بدلاً من ذلك، تعتمد الشركة على مقدم خدمة PaaS من أجل الخدمات الرئيسية، مثل تطوير ﭵاڤا أو استضافة التطبيقات.

ج. مراكز البيانات –حسب الطلب (IaaS )

IaaS تمثل اختصار لعبارة البنية التحية كخدمة (Infrastructure as a Service). وتوفر خدمة الوصول لمصادر الحوسبة في بيئة افتراضية- السحابة، عبر اتصال عام، عادة ما تكون شبكة الانترنت. و في حالة IaaS، فمصدر الحوسبة المقدم يكون تحديداً من الأجهزة الافتراضية، بعبارة أخرى، البنية التحتية للحوسبة.

وينطوي التعريف على تقديم عروض مثل مساحة خادم افتراضية، وصلات انترنت، عرض النطاق، عناوين IP، وموازنات تحميل. وتتمثل بعض فوائد IaaS في: القابلية للتوسع، لا استغلال للأجهزة، التكلفة حسب المنفعة، استقلال الموقع، الأمن المادي لمواقع مراكز البيانات وغير ذلك. وتقدم خدمة IaaS كل من Windows Azure and Amazon Web Service (AWS) . ويمكن استخدام تلك الخدمة بشكل رئيسي لتلبية احتياجات البنية التحتية للطلاب، هيئة التدريس والباحثين عالمياً أو محلياً؛ باستخدام ترتيبات معينة للأجهزة للقيام بمهمة محددة. كما تقدم منصة IaaS مصادر ذات قابلية هائلة للتوسع والتي يمكن تعديلها حسب الطلب. مما يجعلها مناسبة جداً لأعباء العمل التي تتسم بأنها مؤقتة، تجريبية أو تتغير بشكل غير متوقع.

تطبيق الحوسبة السحابية في النظام التعليمي

لتطبيق السحابة على النظام التعليمي، علينا أولاً بناء النظام لإنشاء السحابة و رفع المستندات، الملفات، الصور، الفيديوهات على السحابة. ثم يمكننا الوصل إليها لاحقاً من أي مكان. وفي المدارس والجامعات، يمكن للمعلمين والطلاب أن يقوموا بإعداد مستنداتهم ومشاركتها مع الآخرين. وكذلك عن طريق عمل تغيرات ديناميكية في المستندات أو العروض التقديمية. يمكننا عرض رسوم متحركة أو القيام بتجارب على المستندات. و يوضح الشكل (1) أدناه كيف يمكن لنظام التعليم المدرسي استخدام الحوسبة السحابية. على سبيل المثال، يمكن للإدارة المدرسية أن تقوم بإدارة الملفات الشخصية للمعلمين، إنشاء حسابات، وتوزيع الفصول على المعلمين. وكذلك عمل الجدول المدرسي و إدارته، إبقاء أنشطة الطلاب التي تتم  بالصف أو في الفناء قائمة على مشاركة المعلمين للطلاب. كما يمكن للمعلم تقديم نشاط الطالب و نتيجته لأولياء الأمور وكذلك الاستدعاء للاجتماعات و غيرها الكثير. سيقوم المعلم بتجهيز الحصة الدراسية و رفع العرض التقديمي أو الفيديو للحصة التالية بالمنزل؛ وذلك باستخدام الحساب الذي أنشأته الإدارة. كما يمكن الاحتفاظ بتسجيلات الطلاب للمادة. ويمكن للمعلمين رفع المادة التعليمية التي يمكن للطلاب الوصول إليها سواءً بالمنزل أو بالصف الدراسي.

ويمكن للمعلمين تقديم عروض عبر الانترنت أو تغيير محتوى أي صورة بشكل ديناميكي أثناء التدريس. ويمكن للطلاب تقديم الواجبات والمهام عبر الانترنت وما إلى ذلك. يبدو الأمر مملاً ولكن ليس مستحيلاً. سيصبح أولياء الأمور على علم بكل ما يقوم به أطفالهم في المدرسة، ما مدى التقدم الذي حققه عن الماضي.  سيصبح أولياء الأمور على علم بالواجبات المنزلية أو المهمات المكلف بها الأطفال أثناء اليوم. كما يمكنهم الاطلاع على النتيجة بسهولة ويمكنهم حضور الاجتماعات وغير ذلك الكثير. سيستطيع الطلاب الدخول بكلمة السر المقدمة لهم ويمكنهم الوصول للعروض التقديمية، المواد الدراسية، النتائج والمهام المكلفين بها، المحاضرات المصورة فيديو (سيساعد ذلك الطلاب غير القادرين على حضور الصفوف المدرسية لأسباب ما، وكذلك الطلاب الضعاف وكذلك لأغراض المراجعة). وسيحسن ذلك من التعلم التفاعلي. إن الميزة في خدمة السحابة مفيدة على وجه الخصوص بالنسبة للأنشطة المعملية في عملية التعليم والتعلم. ففي الصف الدراسي يمكن للطلاب حتى القيام بنشاط ما قائم على تعليمات المعلم. و من ثم، تحسين مهاراتهم و معارفهم.

فوائد الحوسبة السحابية في نظام التعليم.

لا مزيد من حمل الأجهزة الملحقة، مثل وحدات التخزين أو الأسطوانات. لا داعي للقلق من فقد الجهاز، كسر الأسطوانة، أو من عدم قدرتك على تنزيل المعلومات بشكل مناسب.

سهولة الوصول! من السهل التحميل والدخول في أي وقت لأي من: خطة الدرس، المعامل، الصفوف، الملاحظات، شرائح العروض التقديمية Power Point Presentations، أو كل ما هو رقمي ومستخدم في التدريس.

الثبات: وصلت الحوسبة السحابية حالياً إلى نقطة تتمتع فيها بالثبات الشديد تكنولوجياً حيث يمكنك الاعتماد عليها.

الأمن: كل ما تقوم بتخزينه على السحابة من بيانات، محتوى، معلومات وصور، يتطلب صلاحية الدخول (اسم المستخدم ID و كلمة سر Pass Word)- ومن ثم، فالدخول ليس سهلاً لأي شخص. علاوة على ذلك، إذا ما حدث أمر ما للتكنولوجيا في المدرسة، يظل المحتوى الخاص بك متاحاً لك ولطلابك إذا ما تم تخزينها في مكان آخر.

التشاركية: إذا ما كنت تعمل مع معلمين آخرين على مهمة تعليمية، فيمكنك مشاركة بعض من ملفاتك أو جميعها والتي قمت بتخزينها على السحابة. لا مزيد من حمل وحدات التخزين أو أسطوانات التخزين (.(CD /DVD  ما عليك سوى أن ترسل رابط الملفات.

التتبع: إذا ما أجريت تغييرات على الدرس وتود تغيرها مرة أخرى. لا عليك، فسوف تقوم السحابة بحفظ مراجعات ونسخ متعددة للمستند، ومن ثم يمكنك تتبع التطور الزمني لعنصر ما.

 سلبيات الحوسبة السحابية في النظام التعليمي

*  تعتمد الحوسبة السحابية على توافر خدمة انترنت عالي السرعة وإمكانية اشتغال السحابة. وبدونها لا يمكن للطلاب الوصول لملفاتهم أو تطبيقاتهم.

*  في حال عدم توافر مصادقة دخول (كلمة السر- التعريف) قوية؛ عندها يمكن لأي شخص الوصول للملفات في أي مكان، وفي أي وقت. وتلك مشكلة أمن يجب التعامل معها وحلها.

برغم أن مصطلح الحوسبة السحابية ما زال غامضاً بعض الشيء بالنسبة للبعض، فهو قطعاً أحد أهم الابتكارات التي دخلت الفصول الدراسية على مستوى العالم بالسنوات الأخيرة. مع إمكانية خفض تكاليف تكنولوجيا المعلومات

وخلق بيئة تشاركية حديثة في آن واحد. يمكن للمؤسسات التعليمية أن تجني بعض الفوائد الهامة جراء التحول إلى السحابة. إن تحديث العملية التعليمية وتقديم أحدث التقنيات بالصفوف الدراسية يشجع الطلاب على تطوير المهارات والمعرفة اللازمة لتحقيق أهدافهم الأكاديمية والمهنية. في هذه الناحية، من الواضح مدى أهمية السحابة كمصدر ذو قيمة عالية في قطاع التعليم. جنباً إلى جنب مع غيرها من أنماط تطبيق التكنولوجيا، يمكن للسحابة أن تزيد بشكل استثنائي من الفرص التعليمية للطلاب في شتى أنحاء العالم، وبالتالي تسهم في تسليح الأجيال المستقبلية بالمهارات والكفاءات اللازمة للتطور الحادث في الوظائف الدولية.

Lovedeep Saini, Jyoti, Er. Harpreet kaur (2017):  Role of Cloud Computing in Education System, International Journal of Advanced Research in Computer Science, Volume 8, No. 4, May 2017 (Special Issue)

http://www.rroij.com/open-access/role-of-cloud-computing-in-education.pdf