الموضوع الاول : الواقع الإفتراضى

مقدمة

E مقدمة:-

 لقد أصبحت التقنية أداة المجتمعات الفاعلة لتحقيق التنمية البشرية المستدامة في ظل اقتصاد عالمي يرتكز على المعرفة  Knowledge-based Economy.  فمن خلال تلك التقنية أصبح من الممكن الوصول السريع لمصادر المعلومات عبر الربط الشبكي الذي تيسره والذي يتجاوز الحدود الجغرافية والثقافية للمجتمعات المختلفة بل ويتجاوز تلك الحدود حتى ضمن نطاق المجتمع الواحد بشرائحه المتعددة .

وتقوم تقنية الواقع الافتراضي على مزج الواقع بالخيال ، وإنشاء محيط مشابه للواقع الذي نعيشه . ويتمثل ذلك في إظهار الأشياء الثابتة والمتحركة وكأنها في عالمها الحقيقي من حيث تجسيدها وحركتها والإحساس بها . والواقع الافتراضي مكمل للهيبرميديا ويعمل على اختلاق بيئة تعلم مشبعه بالوسائط متعددة المداخل الحسية.

يعد الواقع الافتراضي أحد أنواع التعليم الإلكتروني, والذي بدأ الاهتمام به في الآونة الأخيرة من القرن  العشرين, وأصبح سمة أساسية من سمات التعلم الحديث, كما أصبحت له مكانة متميزة وواضحة بين أنواع التعلم الالكتروني الأخرى, وقد ساعد علي ذلك التطورات السريعة والمتلاحقة لبرمجيات(Software) وعتاد (Hardware) الكمبيوتر, والثورة المعلوماتية, وانتشار شبكات الانترنت .

فأن الواقع الافتراضي هو استخدام الكمبيوتر والانترنت والوسائط المتعددة (صوت, صور, لقطات الفيديو, الرسوم التوضيحية والأشكال, والرسوم المتحركة )لإنتاج برمجيات تحاكي الأحداث الواقعية التي لا يمكن معاينتها علي الواقع سواء لخطورتها مثل البراكين والزلازل والتجارب النووية والمعملية, أو لبعدها الجغرافي مثل الكواكب والنجوم وأعماق البحار, أو لبعدها التاريخي مثل الأحداث التاريخية الغابرة بهدف تقريبها للمتعلم, أو ربط مجموعة من المتعلمين في فصول افتراضية حول العالم .

ومن هنا يمكن تحديد الأسباب التي أدت إلي زيادة الاهتمام بالواقع الافتراضي كما يلي :

- توفير الخبرات الغير مباشرة .

- توفير التعليم في المناطق النائية .

- التغلب علي العجز في المعلمين .

- معالجة نقص الوسائل التعليم .

- تحويل الخبرات المجردة إلي خبرات محسوسة يسهل تعلمها .

- الربط بين مدارس الدول المتقدمة والدول النامية (الفصول الافتراضية) .

- نقل الخبرات المتعدد من أماكن متعددة .

مفهوم الواقع الافتراضىVirtual Reality

 مفهوم الواقع الافتراضىVirtual Reality :-

وهناك عدة تعريفات للواقع الافتراضى سنتناول منها ما يلى :-

تعريف محمد عطية خميس (2003‘327)

إنها تكنولوجيا تعليم ومعلومات متقدمة توفر بيئة تعلم مجسمة مولدة بالكمبيوتر بديلة عن الواقع الحقيقى وتحاكيه تمكن المتعلم من الانغماس فيها والتفاعل معها والتحكم فيها بوسائل خارجية تربط حواسه بالكمبيوتر

تعريف إبراهيم الفار (2002 ‘194)

بانه تكنولوجيا المعلومات متقدمة توفر عروض بانورامية ترتبط بثلاثة أبعاد تتمثل فى البصر والسمع والايدى الخاصة بالمستخدمين

تعريف أحمد كامل الحصرى (2002 ‘5)

بانه المستحدثات التكنولوجية التى تستخدم الكمبيوتر بالاضافة الى بعض الاجهزة والبرامج كمنظومة متكاملة فى انشاء بيئة تخيلية ثلاثية الابعاد تمكن الفرد من المعايشة والتفاعل معها من خلال حواسه وبعض الادوات الاخرى بحيث يشعر الفرد بانه يتعامل مع الواقع الحقيقى بكل أبعاده وتختلف درجة الواقعية والاستغراق والتفاعل والمعايشة باختلاف نمط الواقع الافتراضى ذاته .

التعريف الإجرائي للواقع الافتراضي

هو تكنولوجيا حديثة يستخدم فيها الكمبيوتر وملحقاته وأجهزة أخرى لخلق بيئة صناعية حية تخيلية باستخدام البعد الثالث والتجسيم الذى يحول المخرجات الى نماذج تكافئ الواقع وتجبر المتعلم على التفاعل معها وكأنما هو مغموس فى بيئة الواقع ذاته مستخدما كل حواسه .

من خلال كل التعريفات السابقة يمكن استخلاص عدة نقاط تتعلق بتعريف الواقع الافتراضى

1.    الواقع الافتراضى تكنولوجيا كمبيوترية خالصة يدخل معها TEC  التصوير الرقمى والهندسة التقنية 

2.    الواقع الافتراضى بيئات متعددة الوسائط ( صوت –وصورة – نص –فيديو –رسوم متحركة )

3.    الواقع الافتراضى خبرة يمر بها الفرد من خلال مجموعة من الادوات والتقنيات ليحاكى الواقع

الخصائص الرئيسية لتكنولوجيا الواقع الافتراضى

الخصائص الرئيسية لتكنولوجيا الواقع الافتراضى

تتميز بيئات الواقع الافتراضى بالسمات والخصائص الاتية :-

Heim,1993,Bilia ,1997,Salis Panthelid,1997)   (

1-الاستغراق و الانغماس Immersion  :

وهو يعنى تواجد المستخدم كجزء من الواقع الافتراضى يتعامل معه وينغمس فيه ويحاط به احاطة كاملة  وكانه انتقل ذهنيا وجسديا الى مكان اخر غير المتواجد فيه فعليا 

ونعنى به ايضا استغراق المستخدم فى نظام الواقع الافتراضي بحيث يجعله يشعر بوجوده بالفعل فى المكان الحقيقى و لا يستطيع ان يفرق بين الخبرة الحقيقية والبيئة الاصطناعية ومن ثم فانه يتعايش مع الخبرة التعليمية بصورة تامة  ويختفى إحساسه بالأدوات التى يستخدمها لدرجة تجعله يتعامل مع واقع حقيقي لا تخيلى

  وهناك عوامل تؤثر فى شعور المستخدم بالحضور والتواجد في البيئة الافتراضية   مثل :- 

1.    حجم العرض

2.    بعد الرؤية

3.    جودة الصورة

4.    تقنيات الكاميرا

2-المحاكاة Simulation

تعتبر من اهم خصائص البيئات الافتراضية حيث ان المستخدم هنا يحاكى الواقع الطبيعى والخبرة الحقيقية فى بيئة صناعية –تخيلية لا وجود لها فى الواقع الحقيقى وانما هى ادوات ووسائل تمكن المستخدم من محاكاة بيئة معينة التى يريد ان يتعلم فيها وكانه داخل هذه البيئة الحقيقية .

3-نقطة الرؤية View point

ويقصد بها حدود الرؤية فى الواقع الافتراضي حيث انه لابد للمشاهد ان يرى البيئة من آي زاوية ومن أي موقع يكون  هو فيه  لأننا فى العالم الحقيقي لنا حرية تحريك أعيننا و نستطيع ان نرى العالم من حولنا من أي مكان ومن اى زاوية

4-المقياس Scale

بمعنى إمكانية تغيير مقاييس البيئات الافتراضية وتغيير الحجم النسبي للمستخدمين بما يتناسب مع مقاييس

العالم الافتراضى حيث يسمح لهم ان يصبحوا فى نفس الحجم الذى عليه الأجسام الكبيرة مثل النجوم أو الاشياء الصغيرة مثل الذرة

5-الإبحار :- Navigation

بمعنى توفير بيئة افتراضية للمتعلم كى يلاحظ ويسافر ويتحرك بأساليب وطرق مختلفة

ويشمل هدف الإبحار اختيار الاتجاه –تحديد كائن معين ليكون المستخدم بالقرب منه –استخدام خرائط ثنائية وثلاثية الابعاد 

وينقسم الإبحار إلى خمسة انواع

 الحركة الطبيعية  . وفيها يتم استخدام جسم المستخدم للإبحار خلال بيئات  الواقع الافتراضى

حركة يد المشارك  وفيها يتم تعديل موضع الرؤية يدويا

حركة رأس المشارك  وفيها يستخدم راس المستخدم فى عملية القيادة وهى اكثر الانواع فاعلية - 

6-التفاعلية Interactivity

ويطلق عليها أحيانا user environment interaction   )تفاعل المستخدم مع البيئة )

تتميز بيئات الواقع الافتراضى عن غيرها من وسائط وادوات التعليم بخاصية التفاعلية بمعنى ان الواقع الافتراضى يسمح للفرد بالتعامل مع الموضوعات الموجودة فى البيئة ويتفاعل معها يتاثر بها  ويوثر فيها

وتتوقف درجة التفاعل على عدة عوامل منها :-

نوع العوامل والادوات المستخدمة –نوع سرعة المعالجة –طريقة العرض  

7- التحكم الذاتى :-Autonomy

تعد بيئة الواقع الافتراضى بيئة  ديناميكية تسير وفق منظومة متكاملة متتالية و يسيطر على جميع أجواء تلك البيئة عنصر التحكم الذاتى و ديناميكية الحركة 

8- التعلم التعاوني Co- Operative Learning :

يسمح بيئات الواقع الافتراضي بمشاركات جماعية بين المتفاعلين من خلال مساحات افتراضية بحيث يتم  التعاون بين الأفراد لإنجاز مهام واحدة  فى نفس الوقت الحقيقى للتفاعل ويؤدى ذلك إلى تكون العالم التعاونى عبر البيئة الافتراضية

أنواع الواقع الافتراضي

أنواع الواقع الافتراضي:

هناك تصنيفات عديدة لأنواع الواقع الافتراضي أهمها تصنيف تيوكر حيث صنف أنواع الواقع الافتراضي وفق درجة الأستغراق أي إندماج و تواجد الفرد مع البيئة الإفتراضية ووالقدرة على التفاعل مع جميع الأشياء المتاحة في هذه البيئة إلى ثلاثة أنواع رئيسية هي :

1 - الواقع الافتراضي اللااستغراقي :

يعتبر من أكثر الأنواع شيوعا و استخداما لقلة تكاليفه و يعتمد هذا النوع على الكمبيوتر و يستخدم المشارك هنا الوسائل التقليدية المعروفة مثل استخدام لوحة المفاتيح و الفأرة و العصا من خلال استخدام أجهزة التفاعل ثلاثية الأبعاد مثل القفاز أو كرة الفضاء و هنا شعور المشارك بالاستغراق داخل البيئة الافتراضية منخقضة .

2 - الواقع الافتراضي شبه الاستغراقي :

يجمع عدد المشاركين في حجرة واحدة و يشاهد العرض على شاشة كبيرة بها منحنيات في كل اتجاه ويحدث التفاعل مع البيئة الافتراضية من خلال مشارك و باقي المشاركين ملاحظين سلبين و يتجول المشارك من خلال الفأرة و لوحة المفاتيح و يتميز هذا النوع من الواقع الافتراضي بأنه يوفر الإحساس بالإستغراق بدرجة متوسطة كما أن جودة الصورة تكون عالية فضلاعن اتاحة العرض لعدد كبير من المشاهدين و لكن يعاب عليه بأنه يقتصر دور المشاركين على المشاهدة فقط ( مثل القبة السماوية ) .

3 - الواقع الافتراضي الاستغراقي :

يقدم هذا النوع خبرة مباشرة من خلال تفاعل المشارك مع البيئة الافتراضية و يتحقق ذلك من خلال ارتداء المشارك لخوذة الرأس المزودة بمنظار ثنائي يوضع على العينين و يشعر هنا المشارك بأنه موجود داخل البيئة الافتراضية حيث يشعر المشارك بالاستغراق الكامل و يعاب عليه بتكلفته العالية و انخفاض دقة الصورة مقارنة بالنوعين السابقين .

خطوات تصميم بيئة واقع افتراضي

خطوات تصميم بيئة واقع افتراضي :

إن تصميم بيئة افتراضة لمقرر ما يجب أن تمر بمجموعة من الخطوات يمكن حصرها في :

1.    تحديد المقررات المراد تصميمها الكترونيا في بيئة افتراضية .

2.  إعداد الوصف التفصيلي للمقرر ، حيث يقوم أحد الأساتذة المتخصصين في مجاله أو مجموعة منهم من المتميزين بتحديد :

·       الوصف العام للمقرر .

·       الأهداف العامة له .

·       المحتويات و الوحدات و المكونات العامة للمقرر .

·       الأهداف الخاصة بكل وحدة .

·       خطة وأساليب تقويم الدارسين .

·       قائمة بالمصادر و المراجع التي يمكن الاستعانة بها في إعداد المقرر .

·       الخطة و البرنامج الزمني لإعداد المواد التعليمية للمقرر و المهام المتصلة به .

3.    التحكيم و المراجعة للوصف التفصيلي للمقرر ، والذي يجب أن يتم في ضوء اتساقه مع :

·       الفلسفة و المبادئ و الإطار العام لمنطلقات و توجهات التعليم الافتراضي و مؤسساته .

·       السياق العام للبرامج و البرنامج المتصل بالمقرر .

4.  تكوين فريق العمل الذي يختص بتأليف و إعداد و تطوير المواد التعليمية للمقرر ، على أن يتكون هذا الفريق من ثلاثة أعضاء على الأقل ، يكون أحدهم منسقًا للمقرر .

مجالات استخدام الواقع الافتراضي في التعليم

التعليم الافتراضي Virtual Educational

 يعرف التعليم الافتراضي(الإلكتروني) على أنه شكل من أشكال التعليم عن بعد، وهو ذلك النوع من التعليم   الذي يعتمد على التقنيات الإلكترونية الحديثة، من حواسب ومحركات بحث  والوسائط المتعددة ، الإنترنت ، ومكتبات إلكترونية  كوسيلة اتصال بين أطراف العملية التعليمية من معلمين ومتعلمين ومؤسسات تعليمية . 

التعليم الافتراضي هو عملية تعليم و تَعَلّم مستندة على مبادئِ عِلْم أصول التدريس الفعال, أي أن الطالب يَجِبُ أَنْ يَتحمّلَ مسؤوليةَ الاشتراك الدائم والفعّال.

 الطلاب والمعلّم سوف لَنْ يَجتمعوا شخصياً، بالرغم من أن هذا يُمْكِنُ أَنْ يَحْدثَ في الفضاء الافتراضي ،

ويقدم الواقع الافتراضى تكنولوجيا متقدمة تمثل دعما ومساعدة مهمة وضرورية لتحقيق هذا النوع من التربية وذلك لما يتضمنة الواقع الافتراضى من طرق ووسائل تسهل وتيسر عملية التعلم .

واستخدام الواقع الافتراضى فى العملية التعليمية ذو أثر فعال حيث يهيىء للطالب بيئات تعليمية افتراضية متنوعة تسمح لة بالتفكير والتصور البصرى للمفاهيم المجردة مثل ملاحظة ما يحدث فى الذرة وحركة الكواكب السيارة وزيارة البيئات والتفاعل مع الخبرات التى يصعب دراستها فى الواقع نظرا لخطورتها أو ارتفاع تكاليفها أو لبعدها الزمانى والمكانى أو سرعة أو بطء حدوثها فى الواقع (نجوان حامد، 2007 :ص57 )