کلیة التربیة

        کلیة معتمدة من الهیئة القومیة لضمان جودة التعلیم

        إدارة: البحوث والنشر العلمی ( المجلة العلمیة)

    =======

فاعلیة برنامج تدریبی بتکنولوجیا الواقع الافتراضی

 فی تنمیة المهارات الأساسیة لصیانة الأجهزة التعلیمیة

 لدى طلاب قسم تقنیات التعلیم - بجامعة جازان

إعــــداد

د/ إبراهیم أحمد إبـراهیم غاشم

أستاذ تقنیات التعلیم المساعد

قسم تقنیات التعلیم - کلیة التربیة – جامعة جازان

المملکة العربیة السعودیة

}         المجلد الثانی والثلاثین– العدد الثانی– جزء ثانی - أبریل 2016م  {

http://www.aun.edu.eg/faculty_education/arabic

ملخص البحث :

هدف البحث الحالی إلى إستخدام برنامج تدریبی بتکنولوجیا الواقع الافتراضی و تحدید مدى فاعلیة البرنامج المقترح فی تنمیة المهارات الأساسیة اللازمة لصیانة الأجهزة التعلیمیة لدى طلاب قسم تقنیات التعلیم بکلیة التربیة بجامعة جازان وقام الباحث بتطبیق أدوات بحثه على عینة من طلاب قسم تقنیات التعلیم ولقد أظهرت النتائج وجود فرق دال إحصائیا عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات الطلاب عینة البحث فی الأداء المهارى یرجع الى التأثیر الأساسی لنظام الواقع الافتراضی المستخدم لصالح  المجموعة التجریبیة التی تستخدم نظام الواقع الافتراضی الانغماسی.

الکلمات المفتاحیة :

البرنامج ،الواقع الإفتراضى، صیانة الأجهزة التعلیمیة، المهارة.

Abstract :

The current research aims to identify  Designing and producing a program of virtual reality technology and Determine the effectiveness of the proposed program in the development of basic skills which is necessary for use and maintenance of educational devices to students of educational technology, faculty of education – Jazan university . The result of the research  There is a statistically a significant difference at the level (0.05) between the average scores of students marks in the research sample performance skills due to the main effect of virtual reality systems used for the experimental group which use immersive virtual reality system.

Key Words :

Program ,Virtual Reality,Equipment Maintenance , Skill

إن الأزمات التعلیمیة الحالیة تتطلب ضرورة البحث عن صیغ وأسالیب تکنولوجیة تساهم فی تجاوز الأزمات وتلبی الاحتیاجات التربویة وتستفید من المستحدثات التکنولوجیة فی مجال الاتصال والمعلومات ومن هذه الأسالیب برامج الواقع الافتراضی التی توفر المزایا التفاعلیة التی تفتقرها الطرق التقلیدیة الأخرى للتعلم کما أنها تغمر المتعلم فی خبرة واقعیة مدرکة بالحواس.

یوجد فی الوقت الحاضر تحدیات کثیرة لمواجهة تحولات التعلیم التقلیدی إلى          التعلیم الإلکترونی أو التعلیم الافتراضی Virtual Learning المبنی على التکنولوجیا الرقمیة والمرئیة التابعة من تلاحم تکنولوجیا المعلومات والاتصالات المتقدمة ، ومن هذه التحدیات  ما یلی:

1- استخدام التکنولوجیا الحدیثة بنسب وتطبیقات ملائمة فی عملیة التعلیم والتدریب .

2- التنوع المتزاید فی العملیة التعلیمیة وعلاقة ذلک بالطلاب أو المتعلمین المعدین بطریقة هامشیة ثانویة، ویلتحقون بمعاهد ومدارس التعلیم الرسمیة، ویحتاجون طرقا جدیدة لتعلمهم مدى حیاتهم الوظیفیة والمجتمعیة.

3- یؤکد الطلب داخل مجتمع الحیاة المتغیر بصفة متزایدة أهمیة اکتساب الکفاءات المرنة فی ظل هیاکل العمل المبنیة على عمل الفریق (محمد الهادی ، 2005 ، 94 ) .

  تشیر التوقعات إلى انتشار نظام التعلیم الإلکترونی عبر الشبکات فی العدید من دول العالم فی نهایة العقد الحالی ، نظرا لأهمیته التی أکدت علیها العدید من الدراسات الأجنبیة والعربیة ، ولعل تقاریر الاتصالات والمعلومات الصادرة من الیونسکو عام 2014 قد قدم نظرة متفائلة لاهتمام معظم الدول والجامعات بالتعلیم الإلکترونی.

تأتی فکرة الواقع الافتراضی Virtual Realityعن مدى إمکانیة دخول المتعلم إلى عالم واقعی تم إنشاؤه افتراضیاً والتجول بداخله ، فمن الممکن أن یرى الشخص نفسه داخل فوهة برکان متفجر ومن حوله الحمم تتطایر ، أو أن یجد الشخص نفسه یتجول داخل الجهاز التنفسی ویتنقل بین الحبال الصوتیة ، کل هذا یحدث والشخص جالس أمام جهاز الکمبیوتر ، وهذا ما نطلق علیه الواقع الافتراضی وهو ما یحدث عندما تتجاوز المحاکاة حدودها وتدخل إلى الخیال وتصبح کاملة الواقعیة ، فقد ابتکر جورن لاینرLanier  فی عام 1998 مصطلح الواقع الافتراضی Virtual Reality (VR) وقد أنشأ مارک إنجلبرج وروبن بندیتیEngelbergM.Benedetti,R. , معمل فیزیاء افتراضی لإعداد بیئة قابلة للسیطرة علیها بدرجة کبیرة، بحیث یتمکن الطالب من استخدام الکمبیوتر لتنفیذ التجارب الفیزیائیة الافتراضیة، لاعتقادهما أن الواقع الافتراضی ییسر الحصول على المعرفة بعرض خیال مصطنع من الفن التصویری وأدوات تقدیم العرض تؤدی إلى معایشة الواقع الافتراضی              ( محمد الهادی، 2005، 94)

ولقد نشأت تکنولوجیا الواقع الافتراضی داخل معامل الجامعات منذ أکثر من عشرین عاماً، واتخذت العدید من المسمیات مثل : الواقع الافتراضی الاصطناعی Artificial Reality    ، والواقع التولیفی Synthetic ، وترکز العدید من الدراسات على استخدام البیئة الافتراضیة لبناء المعرفة Knowledge Construction  وإحداث التعلم ، ونتیجة للزیادة الهائلة فی الکفاءة الکمبیوتریة ، والتطور السریع الحادث فی الأنظمة التکنولوجیة ؛ أصبح الآن من المتاح استخدام خصائص الواقع الافتراضی ؛ بغیة تحقیق أغراض تعلیمیة Educational Purpose  ، وذلک من خلال النظرة العامة التی تناولها کل من "ستانی" و "مورانت" و "کینیدی" لقضایا العالم البشری Human Factor Issues  فی تصمیم            الواقع الافتراضی وتنفیذه (نبیل على ،2003 ، 236) فعلى سبیل المثال ُتعد برامج             تفاعلیة Interactive Programs  للطلاب فی معمل العلوم تعرض محاکاة               تفصیلیة لأداء التجارب أو متابعة التفاعلات الکیمیائیة ذات الخطورة والتکلفة المرتفعة (Young, Jeffrey, 2000, 40) کما تقوم فلسفة التعلیم الافتراضی على التعلم الذاتی مدى الحیاة ، وعملیات محاکاة الکمبیوتر بفضل شبکة الإنترنت ونظام الویب بحیث تصبح هذه العملیات مکتملة الواقعیة وبالتالی الوصول إلى قلب الواقع الافتراضی أو الخیالی الذی یعیش فیه مستخدمی الإنترنت مع المعلومات والأفکار ذات الوسائط المتعددة ، ویبدو وکأنه          یعلو أقالیم کل دول العالم ، حیث لا تحده حدود جغرافیة أو سیاسیة ، وتوفر تکنولوجیا الواقع الافتراضی عروضا بانورامیة Panoramic ترتبط بثلاثة مکونات تتمثل فی العین          والسمع والأیدی.

مشکلة البحث:

مما تقدم یمکن ملاحظة أن هناک تصوراً جدیداً لزیادة درجة التفاعل بین المتعلم والمحتوى الإلکترونی ولقد تم الوصول لهذا التصور بناء على إدراک العاملین فی مجال المعلوماتیة أن طریقة تصمیم المخرجات المرئیة تؤثر على فهم المستخدمین للمعلومات التی تقدم لهم وکذلک إدراکهم لأن حسن تصمیم الشاشات یؤثر على دقة وصحة البیانات   والنموذج الحدیث هنا ، هو النموذج الثلاثی الأبعاد الذی یمثل تکنولوجیا الواقع الافتراضی Virtual  Reality ومجالات تطبیقها.

ومن خلال عمل الباحث فی مجال تقنیات التعلیم واحتکاکه المباشر بالتدریس ،واجه الباحث خلال التدریس الکثیر من العوائق لتدریب الطلاب عملیاً على صیانة الأجهزة التعلیمیة ویمکن یمکن تلخیص ما واجهه الباحث فی التالی :

• وجود نقص فی بعض  الإمکانیات المادیة والمعملیة فی الأجهزة مما یؤدی بنا الى تقدیمها للطلاب نظریاً فقط.
• لا یمکن اشتراک کل طالب بنفسه فی إجراء الجانب العملی لضیق الوقت مما یؤدی إلى عدم تحقیق المستوى المرغوب فیه لکل طالب من المهارة .
• خطورة إجراء بعض التطبیقات العملیة مثل فک أجزاء الکمبیوتر الداخلیة حیث أنها تکون مخزنة بالکهرباء .

و یمکن ذکر الأسباب الرئیسیة التی دعت الى الدراسة الحالیة:

• ضعف الممارسات المهاریة.
• نقص الزمن الممکن توفیره للتدریب ومقابلة الفروق الفردیة.
• غیاب فرص التعامل المباشر مع کل عناصر التعلم.
• خطورة بعض التجارب .
• صعوبة الاعتماد على نظم التعلیم والعرض لبعض المواقف التعلیمیة خاصة ما یتصل منها بمهارات تدریبیة مثل صیانة الأجهزة للأعداد الکبیرة من الطلاب .

ومن خلال ما سبق یتضح الکثیر من المعوقات فى النظام الحقیقى وتتضح           أهمیه وفائدة الواقع الافتراضی والتی حددها الباحث مسبقا والتى أکدت علیها الدراسات السابقة وهى :

• الواقع الافتراضی یوفر النفقات الکبیرة التى تنفق فی التدریب من خلال النظم الحقیقیة.
• الواقع الإفتراضی یتحکم فی الوقت بمرونة شدیدة عند القیام بالتدریب حیث یمکن التحکم فیه لصالح المتعلم.
• الواقع الافتراضی یستخدم للحد من إتلاف الأجهزة التعلیمیة الخاصة بمعامل تقنیات التعلیم والتی قد یتکلف إعدادها فی بعض المؤسسات عدة آلاف وقد یصل الرقم       إلى ملیون.
• برامج الواقع الافتراضی لیست مجرد برامج تعلیمیة تقلیدیة یتفاعل معها المتعلم بالتحکم فی العرض فقط ولکنها برامج شبیهه بالموقف الذى سیمارسه المتعلم          فیما بعد

ومن خلال هذه البیانات والتی قام الباحث بتجمیعها فإنه لا بد من وجود طریقة أخرى تساعد فی تقدیم الخدمات التعلیمیة بما یضمن تقدیم خدمه تعلیمیة مناسبة وتدریب ملائم  وفعال لطلاب قسم تقنیات التعلیم بکلیة التربیة بجامعة جازان وما مدى فاعلیة هذه الطریقة المقترحة فی تدریب الطلاب على تشغیل وصیانة الأجهزة التعلیمیة.

ویمکن التعامل مع مشکلة البحث وفق التساؤل التالی :

ما مدى فاعلیة برنامج تدریبی بتکنولوجیا الواقع الافتراضی وتحدید مدى فاعلیة البرنامج المقترح فی تنمیة المهارات الأساسیة اللازمة لصیانة الأجهزة التعلیمیة لدى طلاب قسم تقنیات التعلیم بکلیة التربیة بجامعة جازان ؟ ، ومن خلال هذا التساؤل یتفرع عدد من التساؤلات الفرعیة ؟.

• ما هى مهارات استخدام وصیانة الأجهزة التعلیمیة ؟.
• ما مدى فاعلیة البرنامج القائم على نظم الواقع الافتراضی فی تنمیة بعض المهارات الاساسیة المراد تنمیتها من خلال البرنامج على استخدام وصیانة الاجهزة التعلیمیة ؟.

2- أهداف البحث:

یهدف البحث الحالی إلى:

• وضع تصور لبرنامج واقع افتراضی تعلیمی على شبکة الانترنت مقترح لتنمیة المهارات الأساسیة لاستخدام وصیانة بعض الأجهزة التعلیمة.
• إستخدام برنامج تدریبی بتکنولوجیا نظم الواقع الافتراضی لتنمیة مهارات استخدام وصیانة الأجهزة التعلیمیة لطلاب قسم تقنیات التعلیم بجامعة جازان.

3- أهمیة البحث:

یمکن أن تسهم نتائج هذا البحث فی:

-        تقدیم حلول علمیة متطورة لمشکلات التعلیم الجامعی تواکب التطورات التکنولوجیة الحدیثة فی مجال التعلیم .

-        تطویر العملیة التعلیمیة والتدریب من خلال تقدیم المقررات التعلیمیة بأسالیب تکنولوجیة حدیثة تجذب الدارسین وتزید فعالیة التعلیم .

-        الإفادة فی تطویر التعلیم الإلکترونی فی تخصص تقنیات التعلیم بکلیة التربیة بجامعة جازان من خلال توظیف تکنولوجیا الواقع الافتراضی.

-        تدریب الطلاب على استخدام أجهزة الواقع الافتراضی الحدیثة                          (Head-Mounted،Electronic Glasses  ،Electronic Gloves ) .

-        المساهمة فی تحسین تعلیم الطلاب فی أقسام الحاسب الآلی وتقنیات التعلیم بکلیات التربیة والکلیات الأخرى المهتمة بالتدریب على استخدام الاجهزة التعلیمیة وصیانتها أو ما یسمى بالدعم الفنی Technical Support والعمل على رفع مهارتهم فی صیانة الاجهزة مثل صیانة الحاسب الآلی وجهاز عرض البیانات Data show وجهاز السبورة الضوئیة والأجهزة السمعیة البصریة، مما یساعدهم بعد ذلک على تشغیل الأجهزة بأنفسهم وکذلک صیانتها.

-        تذلیل صعوبات الجانب التطبیقی فی استخدام وصیانة الاجهزة التعلیمیة.

-        ینتج عن الدراسة الحالیة برنامج کمبیوتر واقع افتراضی تدریبی متاح على شبکة الانترنت ، وذلک لتنمیة المهارات الأساسیة لاستخدام وصیانة الأجهزة التعلیمیة لدى الطلاب و غیرهم من المتخصصین والمهتمین بمجال تقنیات التعلیم .

4- فرض البحث :

- یوجد فرق دال إحصائیاً عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات الطلاب           عینة البحث فی الأداء المهاری یرجع الى الـتأثیر الأساسی لنظم الواقع             الافتراضی المستخدمة لصالح  المجموعة التجریبیة التی تستخدم نظام الواقع الافتراضی الانغماسی

5- حدود البحث:

تلتزم الدراسة بالحدود التالیة :

• الموضوعیة: یقتصر البحث على مقرر استخدام وصیانة الأجهزة التعلیمیة.
• البشریة: یقتصر تطبیق هذا البحث على مجموعة من طلاب تخصص تقنیات التعلیم بکلیة التربیة جامعة جازان.
• الزمنیة: تطبیق البرنامج المقترح فى الفصل الدراسی الثانی من العام الدراسى2015/2016– 1436/1437.

6- منهج البحث:

استخدم الباحث المنهج شبه التجریبی ، للتحقق من فرض الدراسة ، وقیاس فاعلیة البرنامجالتدریبی المقترح على تنمیة المهارات الأساسیة اللازمة لاستخدام وصیانة  بعض الأجهزة التعلیمیة من خلال اختبار للعلاقة السببیة بین المتغیر المستقل والمتغیر التابع.

6/1- متغیرات البحث:

المتغیر المستقل: نظم الواقع الافتراضی.

المتغیر التابع :مستوى الأداء المهاری للطلاب المرتبط باستخدام الاجهزة وصیانتها

6/2-عینة البحث:

          قام الباحث باختیار عینة عشوائیة من طلاب قسم تقنیات التعلیم  وعددهم 60فی مجموعتین کل مجموعة مکونةً من(30) طالب وقام الباحث بتنویع نظم الواقع الافتراضی المستخدم مع کل مجموعة .

6/3- التصمیم التجریبی: جدول (1-1) التصمیم التجریبی للبحث

6/4 - الأسالیب الإحصائیة :

استخدم البحث الحالی إختبار دلالة الفروق (T-Test)  ، وتم تحلیل درجة الکسب التی تمثل الفرق بین درجة القیاس البعدی ودرجة القیاس القبلی على نتیجة بطاقة ملاحظة الأداء المهاری فی الاستخدام والصیانة وذلک من خلال برنامج الاحصاء (SPSS).

7- أدوات البحث:

      تطلب البحث إجراء الأدوات التالیة

أ‌-     أدوات تدریسیة وتتمثل فی : الموقع الإلکترونی ثلاثی الأبعاد المعد على الشبکة www.svre-aun.com لتدریس مادة صیانة الاجهزة التعلیمیة.

ب‌-    أدوات تقییمیة وتتمثل فی بطاقة ملاحظة للأداء المهاری الخاص بصیانة            الاجهزة التعلیمیة.

8-    مصطلحات البحث:

الواقع الإفتراضىVirtual Reality :

یعرف الواقع الافتراضی Virtual Reality  بأنه : التکنولوجیا التی غالبا ما                تمد المتعلمین بخبرات واقعیة Real Experiences  داخل بیئة افتراضیةVirtual Environment  غالبا ما یتم بنائها وتصمیمها من بیئة رسومیه ثلاثیة الأبعاد3Dimention بالإضافة إلى صور واقعیة Realistic Images   ویتم فیها استخدام أجهزة تتصل بالکمبیوتر لغمر المستخدم داخل هذه البیئات.(AlgirdasPakstas , Ryoichi Komiya,2002,3)

ویعرف الباحث الواقع الافتراضی إجرائیاً:(Virtual Reality) بأنه : بیئة تکنولوجیة مصطنعه من مجموعة برامج کمبیوتریة تغمر المتعلم داخل بیئة ثلاثیة الأبعاد من خلال مجموعه من الأجهزة(Devises) الحدیثة مثل (Head Mounted –Electronic glass – Electronic Gloves  ) المتصلة بالکمبیوتر والتی تجعل المتعلم مغموراً(Immersion) داخل بیئة افتراضیة یتفاعل معها بطریقة مباشرة مما یؤدی إلى تعلم فعال وممتع .   

المهارة Skill:

­­­تُعرف بأنها: الأداء السهل الدقیق لنشاط معین مع الاقتصاد فی الوقت                   والجهد المبذول وتعرف إجرائیاً فی البحث بأنها إمکانیة التنفیذ السهل الدقیق            للأداءات الصحیحة المرتبطة بشبکة الإنترنت فی أقل وقت ممکن، وبأقل قدر من الجهد.      (أحمد حسین اللقانى ، على الجمل ، 1999، 187 )

ویعرفها الباحث :

          "القدرة على القیام بمجموعة من الخطوات المرتبطة بعمل معین فی تتابع وتناسق بأقل جهد ممکن وبدقة أداء وکفاءة عالیة".

البرنامج Program:

هو مجموعة من المواد التعلیمیة یتم إعدادها وبرمجتها بواسطة الحاسوب من اجل تعلمها وتمر عملیة إعدادها بمجموعة من المراحل کالتحلیل والتصمیم والإنتاج والتنفیذ والتقویم(محمد محمود ،2004، 364)

یعرف الباحث البرنامج إجرائیا بأنه " مواد تعلیمیة یتم تصمیمها وإنتاجها بواسطة مجموعة من البرامج وتقدم عبر الوسائط الإلکترونیة المتنوعة مثل الأقراص المدمجة وشبکة الانترنت بأسلوب متزامن وغیر متزامن وباعتماد مبدأ التعلم الذاتی أو التعلم بمساعدة المعلم

صیانة الأجهزة التعلیمیة Equipment Maintenance

صیانة الأجهزة التعلیمیة تعرف على أنها " عملیة قائمة على أسس علمیة لصیانة الأجهزة التعلیمیة وتشمل حفظ وفحص وتغییر أجزاء الأجهزة التعلیمیة، ضماناً لحسن أدائها وبصفة دائمة بفاعلیة وکفاءة. (محمد جابر خلف الله ،2003 ، 14)

یعرف الباحث صیانة الأجهزة التعلیمیة إجرائیاً فی ضوء الدراسة الحالیة بالإجراءات والخطوات التی تتخذ بقصد المحافظة على الأجهزة و أجزائها المختلفة للعمل بفعالیة وکفاءة

الإطار النظری والدراسات السابقة :

مفهوم الواقع الإفتراضی :

یمکن تعریف الواقع الافتراضی Virtual Reality بأنه التکنولوجیا التی غالبا        ما تمد المتعلمین بخبرات واقعیة Real Experiences  داخل بیئة افتراضیة          Virtual Environment  مع صور واقعیة Realistic Images.(AlgirdasPakstas, Ryoichi Komiya, 2002,3)

ویذکر (Mohamed Saad, 2010, 45) أن الواقع الافتراضی هو استخدام تکنولوجیا الکمبیوتر لإنتاج عالم ثلاثی الأبعاد مؤثر وتفاعلی ، حیث یشعر المستخدم بالوجود المکانی للأشیاء المحسوسة.

ویعرفه (Tucker, B., 2001) بأنه تکنولوجیا تسمح للمستخدم برؤیة البیئة الافتراضیة من أی جانب لما توفره من بیئة ثلاثیة الأبعاد ، ومن أی زاویة – ویطلق علیه موضع الرؤیة Viewpoint- کما تسمح له بالتفاعل مع الأشیاء الموجودة فی هذه البیئة من خلال أجهزة الواقع الافتراضی.

          کما یعرفه (محمد عطیة خمیس،2003، 327) بأنه (تکنولوجیا تعلیم ومعلومات متقدمة، توفر بیئة تعلم مجسمة مولدة بالکمبیوتر، بدیلة عن الواقع الحقیقی وتحاکیه، بحیث تُمکن الطالب من الانغماس فیها، والتفاعل معها والتحکم فیها باستخدام وسائل خارجیة تربط حواسه بالکمبیوتر) ویرى الباحث أنظمة الواقع الإفتراضی بالدراسة الحالیة :

1-    أنظمة الواقع الإفتراضی بالدراسة الحالیة :

1-1 ) نظام الواقع الافتراضی سطح المکتبVirtual reality desktop

من خلال هذا النظام یشارک المتعلم فی العالم الافتراضی وهو جالس على مقعده فی العالم الحقیقی فیسافر المتعلم من خلال فیلم ثلاثی الأبعاد بسرعة عالیة فی طریق وعر وذلک اعتمادا على المشاهدة التی یولدها الکمبیوتر لإیجاد مواقف تکون فیها المشاهدة أکثر تفاعلا.(الغریب زاهر ، 2001 ،283)

تستخدم بعض الأنظمة شاشة حاسب تقلیدیة لعرض العالم المرئی، وتسمى سطح مکتب الواقع الافتراضی، أو نافذة على العالم. وترجع أصول هذا المفهوم إلى تاریخ رسوم الحاسب الآلی. ففی عام 1965 قام إیفنساذرلاند "Ivan Sutherland" بعرض برنامج بحثی لرسوم الحاسب الآلی أسماه "العرض الأخیر" "The Ultimatae Display" وهو الأسلوب الذی اتبع فی هذا المجال خلال الثلاثین عاماً الماضیة. وقد قال ثاذرلاند : "غنه یجب النظر إلى شاشة العرض على انها نافذة تمتلک من خلالها عالماً افتراضیاً. والتحدی الذی یواجه رسوم الحاسب هو أن تجعل الصورة التی تراها من خلال هذه النافذة تبدو وکأنها حقیقة بکافة عناصرها. صورة وصوت وحرکة. (Ilyas Chaudhry,2009,34)

 لقد أثبتت الدراسات أن البیانات والمعلومات المقدمة من خلال الواقع الافتراضی سطح المکتب بالغة الأهمیة للمتعلمین من حیث تفاعل المتعلمین ورد الفعل المباشر للمتعلمین من خلال هذه البیئة کما أوضحت أهمیة استخدام عامل الوقت فی رد الفعل المباشر للمتعلمین بهذه البیئة کما أوصت المبرمجین بضرورة مراعاة عامل الوقت ورد فعل المتعلمین بهذه البیئة. (Eleanor Marshall , Sarah Nichols ,2004 ,12)

ویعتمد الباحث على هذا النوع من أنواع أنظمة الواقع الافتراضی فی البحث الحالی لما لهذا النوع من ممیزات عدیدة فی تدریس صیانة الأجهزة التعلیمیة کما هو متبع فی دول مثل الیابانوالولایات المتحدة الأمریکیة وکوریا حیث یتم تفاعل المتعلم مع الرسوم ثلاثیة الإبعاد والتفاعل معها والإبحار من خلالها بواسطة أجهزة الکمبیوتر العادیة ، کما أن هذا النوع یمکن استخدامه من خلال جهاز الکمبیوتر الشخصی دون الحاجة إلى أجهزة الواقع الافتراضی الأخرى والتی غالبا لا تتوفر لدى جمیع المستخدمین .

1-2 )الأنظمة الغامرة "Immersive Systems":

تکون أنظمة الواقع الافتراضی "الغامرة" هذه مجهزة بشاشة للرأس (HMD). وهى عبارة عن خوذة أو قناع للوجه بها أجهزة عرض سمعیة وبصریة. وقد تکون هذه الخوذة حرة الحرکة أو متصلة بذراع حرکة. وقد ظهر تعدیل لأحد أنواع هذه الأنظمة حیث یستخدم عدد من شاشات العرض الکبیرة لخلق کهف أو حجرة یقف بداخلها المشاهد. وقد أطلق على أحد التطبیقات الأولى اسم "حجرة الکاتدرائیة" لقدرته على خلق بیئة شدیدة الضخامة فی حیز مادی صغیر.

کما تتکون بعض هذه الأنظمة من (Multiple projection)متعددة الإسقاطات وهى تستخدم عدة (projectors)  لخلق بیئة افتراضیة على شاشة عرض کبیرة ومن أمثلة استخدامات هذا النظام ، استخدامه فی العروض الجغرافیة لعرض جغرافیة الکرة الأرضیة وسطح القشرة الأرضیة فی غرفة واحده لمجموعة من المستخدمین ، وخلق جو من الواقعیة الافتراضیة عن طریق إحساسهم بوجودهم فی الأماکن المعروضة.

کما تتکون بعض هذه الأنظمة من (Spherical Projection ) وهذه الأنظمة تقترح  للتغلب على القصور بالأنظمة (HMD) ،  (Multiple projection) وحتى لا یکون المستخدم مقید الحرکات فی البیئة الافتراضیة فان هذه الأنظمة تستخدم أجسام کبیرة             (Large sphere) لتضیف حریة الحرکة للمستخدمین حیث تمکن المستخدمین من التحرک فی جمیع الاتجاهات وبحریة تامة بدون أی تقید وهى بهذا تقوم بغمرهم الکامل داخل البیئة الافتراضیة بناء على هذه الأنظمة . (Eunjoo Lee and Algradas Pakstas,2002,5)  

ویعتمد الباحث على هذا النوع من أنواع الواقع الافتراضی فی بحثه الحالی لما لهذا النوع من ممیزات عدیدة فی تدریس صیانة الأجهزة التعلیمیة حیث یتم غمر المتعلم فی بیئة افتراضیة من الرسوم ثلاثیة الأبعاد أو الصور الواقعیة والتی تتیح للمستخدم التفاعل معها والإبحار من خلالها ، کما أن هذا النوع یمکن استخدامه من خلال أجهزة الغمر والتى قام الباحث بتجریبها من خلال کلیة علوم الحاسب ونظم المعلومات مثل جهاز خوذة الرأس الإلکترونیة وجهاز النظارات الإلکترونیة وجهاز القفازات الإلکترونیة.

2-    الأجهزة والأدوات المستخدمة فی بیئة الواقع الافتراضی :

الأجهزة التی یستخدمها نظام الواقع الافتراضی VR المنغمس متعددة فمنها أجهزة الإدخال مثل فارة البعد الثالث وکرات القوة  والعصا السحریة ومنها أجهزة العرض مثل خوذة العرض وشاشات أنبوب شعاع الکاثود وشاشات عرض البلور السائل  ومنها الأجهزة المستخدمة مع أنظمة التعقب المختلفة مثل التعقب المیکانیکی والتعقب عن طریق الموجات الفوق صوتیة و التعقب المغناطیسی .وأجهزة الواقع الافتراضی  یتم تقدیمها من أجل       التفاعل سواء التفاعل الحرکی ( الإحساس بالحرکة ) والتفاعل اللمسی (الإحساس باللمس)     (Alistair Sutcliffe , 2003,15)

2-1) أجهزة الإدخال والتحکم: “Control and input devices"

هى الأجهزة التی یتم من خلالها دخول البیانات للمعالجة ومنها :

2/1/1 - لوحة المفاتیح والفأرة : “Keyboard and Mouse"

تمتد وظائف الفأرة إلی اختیارات عدیدة. فمثلاً: "الفأرة ذات الست حرکات الحرة" “6-Degree of Freedom"، تسمح بالتفاعل مع العالم الافتراضی، حیث توفر ست حرکات (مختلفة) لید المستخدم، ثلاثة لمحاور الدوران وثلاثة للاتجاهات. کما یوجد عدة أزرار على الفأرة یمکن برمجتها لممارسة التحکم فی العالم الافتراضی. ویمکن الحصول على "استرجاع لمسی" “Tactile Feedback" عن طریق کتابة برمجیات تمد المستخدم بردود أفعال معدة مسبقاً لأحداث وأفعال مختلفة.(Daniela Bertol , 2000,100) .

2/1/2 - فأرة البُعد الثالث 3D Mice (Bats)

یُعد هذا الماوس امتدادا للفأرة ذات البُعد الثانی، وتستخدم إما نظم التعقب المغناطیسیة، أو نظم الموجات فوق الصوتیة. وتسمى هذه الأداة "الخفاش" لأنها بصورة عملیة "فأرة طائرة".(Ilyas Chaudhry,2009,56)

2/1/3- العصا السحریة:“Wands”.

العصا السحریة  مثل  joystick بقاعدةِ غیر تقییدیةِ، ولَهُ ستّة مِنْ درجاتِ الحریةِ. وهناک أزرار على واند و الذی یسمحان للقِیَمِ القابلة للتسلقِ لکی تُدخل فی العالمِ الافتراضیِ. تسمح Wands للمشارک فی بیئة افتراضیة أن یشیر فی اتجاه منطقة مختارة               (یصدر شعاع من اللیزر، وعن طریق تقاطعه مع أقرب صورة مجسم فانه یتم اختیاره).                    (Jack Hsu, 2011 ,3:4)

2/1/4- محاکاة اللمس: "Tactile simulation".

إن "محاکاة اللمس" یتم تحقیقها عن طریق تولید إحساس مشابه للملامس المختلفة عن طریق أجهزة متصلة بالکمبیوتر. فلمس زجاج النافذة یجب أن یکون ناعماً، بینما حوائط الخرسانة ملمسها خشن وغیر ناعم. وهناک أعداد کبیرة من الملامس فی العالم کل یوم       من الخشب، الأکریلک، البلاستیک، الورق، الصنفرة، السجاد، المعدن، المطاط، القماش، الحریر وغیرها.

وهناک أربعة عناصر یجب مراعاتها لتحقیق الشعور باللمس فی بیئة                 افتراضیة: حاسة اللمس، والاسترجاع (التقابلی)، والحراری، والتخیل الحراری.              ( Alistair Sutcliffe , 2003, 26)

2/1/5- التقبل الذاتی (استرجاع القوة"Proprioception" (Force Feedback)

إن استرجاع القوة یختلف عن محاکاة حاسة اللمس، بحیث أن محاکاة اللمس تمکن المشارک فی بیئة افتراضیة من الشعور بنعومة الکوب، فی حین أن استرجاع القوة تضع الکوب فی الید بالفعل. فعند استعمال نظام القوة العکسیة: فإذا أمسک المشارک بکوب فی بیئة افتراضیة، فان الکومبیوتر یقیس قبضة ید المشارک ویقف تماماً عند حدود الکوب، وهذا یجعل الکوب الموجود فی البیئة الافتراضیة یظهر تأثیره على قبضة المشارک بشکل حقیقی. لان الأدلة التی تخبر المخ بأننا نمسک بکوب حقیقی تسمى أدلة التقبّل الذاتی “Proprioception” والتی تنتج عن ضغط الأوتار والعضلات.(John Lovine, 1999, 126-129.)

2/1/6- التخیل الحراری: "Thermal Imaging"

یمکن خلق خریطة حراریة فی بیئة افتراضیة. ویکون لکل جسم افتراضی توقیع حراری. وبأنظمة التواجد عن بُعد “Telepresence” ، یصبح التخیل الحراری ضروریاً إذا کانت هناک الرغبة فی الحصول على استرجاع الحرارة “Heat Feedback”.                 وتعتبر الأشعة تحت الحمراء وکامیرات الفیدیو هی طرف نهائی للتخیل الحراری.             (John Lovine, 1995,pp126-129)

2/2- أجهزة العرض :   Display devices""

2/2/1- خوذة العرض "Head Mounted Display

من الأجهزة التی یستخدمها نظام الواقع الافتراضی VR المنغمس جهاز                یوضع على الرأس یطلق علیه HMD (Head Mounted Display)، حیث یوضع            کل جزء على عین واحدة وبه الصور التی یتم ابتکارها أو إعدادها من وجهات نظر            مختلفة قلیلة حتى تعطی إحساس بصری عمیق وتحافظ على الصورة الموجودة ،                   ( J. E. Brough , M. Schwartz, S. K. Gupta, 2007 , 175) .

وهى واحدة من أهم الأدوات التی یجب توافرها فی أی من تطبیقات الواقع الافتراضی والغرض الأساسی لهذا الجهاز هو عرض أیة صورة أمام أعین المستخدم مهما کان الاتجاه الذی ینظر إلیه . ولیس لخوذة العرض فائدة إذا استخدمت منفردة، ولکن إذا اصطحبت بجهاز تعقب الرأس، وأیضاً ببرنامج قادر على إظهار صور ثلاثیة الأبعاد فی "الوقت اللحظی" " real time” عند إذا تعد هذه الخوذة أداة متکاملة توفر للمستخدم تخیل بوجوده داخل البیئة المولدة بالکمبیوتر.( Alistair Sutcliffe , 2003, 15)

2/2/2- (الإستریوسکوب) "Stereoscope":

الاستریوسکوب هو (Device) لعرض الرسومات على صورتین منفصلتین مطبوعتین من على الوجهتین لتخلق الإحساس بالثلاثیة الأبعادمن أجل إتاحة الفرصة للمستخدم لمشاهدة العالم الافتراضی فی البعد الثالث، یضاف لخوذة العرض آداتى عرض لتوفیر الصورة المجسمة. وکل آداه ترى بواسطة أحد أعین المستخدم، والصور المعروضة على کل شاشة تختلف قلیلاً .ویعد الإستریوسکوب  من أهم الأدوات البصریة المستخدمة لإعطاء العمق عند النظر إلى الصور الثابتة أو الأشیاء عن قرب. عند تجربة غلق عین واحدة والنظر حولنا، نلاحظ أن الأشیاء القریبة منا لا تبدو سلیمة ولکن الأشیاء خارج النافذة تبدو لا بأس بها. ویرجع هذا إلى أن زوایا رؤیة العینین تختلف بصورة أقل عند النظر للأشیاء البعیدة عن الأقرب. وبالتالی فان جهاز الإستریوسکوب یکون قلیل النفع فی المسافات أکثر من 10 إلى 20 قدماً .

2/2/3- نظارات البعد الثالث "3D Glasses":

       تعد النظارات نوعاً آخر مشهوراً لعرض الواقع الافتراضی وذلک بإضافة التجسیم إلى الصور المعروضة على شاشات الکمبیوتر أو على شاشة جهاز "البروجکتور". وتتکون النظارات التقلیدیة من غالق "LCD Shutter"، حیث یتم التحکم فیها عن طریق الکمبیوتر، وتحلل الصورة المرئیة إلى صورتین للعینین الیمنى والیسرى من خلال نظارات البعد الثالث مما یعطى الوهم بالعمق.

2/2/4- عروض الشبکیة "Retinal Display":

تعتبر عروض الشبکیة الافتراضیة تقنیة عرض فریدة، یتم تطویرها فی معامل تقنیة التفاعل الانسانى فی جامعة واشنطن. فهی تسقط صورة مولدة عن طریق الکمبیوتر على شبکیة عین المستخدم واستخدام هذه التقنیة سوف یکون له الممیزات التالیة:

• النظارات صغیرة جداً وذات وزن خفیف.
•  مجال رؤیة واسع (أکبر من 120 درجة).
•  نقاء الصورة عالٍ یقارب الرؤیة البشریة.
• ·         ألوان کاملة ذات نقاء أفضل من أداة العرض العادیة

2/3 - أجهزة التعقب "Tracking devices ":

2/3/1- التعقب المیکانیکی (الآلی) "Mechanical tracking":

تتکون أنظمة التعقـب المیکانیکی، من ذراع، وفى بعض الأحیان مجموعة من البکرات والأذرع مدعمة بمجموعة من أجهزة قیاس الجهد "Potentiometer"أو المجسمـات الضوئیة التی تقوم بقیاس زاویة کل مفصل من مفاصل الذراع المیکانیکی . وإذا کانت الحرکة فی نظام VR لا تناسب مع التغیرات فی العالم الافتراضی بدقة شدیدة ، فان هذا  یمکن أن یؤدی إلى خبرة حرکیة مرضیة للمستخدم ( غثیان ) ، ویمکن محاولة تخفیف ذلک           بتوفیر دوامة Treadmill لاکتشاف الحرکة  بالإضافة إلى الأدوات التفاعلیة للاتصال.            ( Alistair Sutcliffe , 2003, 12)

2/3/2- التعقب عن طریق الموجات فوق الصوتیة "Ultrasonic Tracking":

Ultrasonic systems have two major components, a transmitter generating an ultrasound signal and a receiver detecting the signal.نظام التعقب عن طریق الموجات فوق الصوتیة یتکون من عنصرین رئیسیین ، المرسل لتولید الإشارة الصوتیة و المستقبل وذلک لاکتشاف الإشارة المستقبلة . ویتم تحدید المسافة بین أجهزة الإرسال والمستقبلات عن طریق قیاس زمن مرور الصوت بینهما.         کما یمکن استخدام کما ک       ثلاثة أجهزة إرسال فی نفس الوقت و یمکن تحدید وضع ودوران جسم ما فی الفراغ.

یتمیز نظام الموجات فوق الصوتیة بقلة تکلفته مقابل نتائجه الجیدة، کما یمکن استخدامه فی أکثر من تطبیق التعقیب. ولکن یعیب هذا النظام تأثره بالضوضاء وبذلک          لا یعطى نتائج جیدة فی الأماکن الخارجیة، کما یستلزم فراغاً کبیراً بین أجهزة الإرسال والاستقبال، بالإضافة إلى تأثره بأصداء الصوت الناتجة عن ارتداد الصوت من         الأسطح الصلبة. (MortezaGhazisaedy, David Adamczyk , 2011 , 4:5 )

2/3/3- التعقب المغناطیسی "Magnetic Tracking":

لقد تم استخدام نظام التتبع المغناطیسیة مقترنة  بالفیدومیتریک لتتبع المعالم الملونة حیث تتبع النظام ومن نتائج ذلک العمل ان التعقب المغناطیسی دقیق جداً ، أکثر فعالیة فی أعمال مختلفة إلا انه لا یمکن توسیع نطاق البث المغناطیسیة لتتبع الأنظمة الخاضع تقاریرها بسبب تشویه کبیر من الحقول المغناطیسیة من مصادر أخرى من المعادن أو حقول کهرومغناطیسیة فی البیئة.

2/3/4 - قفازات البیانات "Data Gloves":

تسمح القفازات المزودة بالأسلاک للمشارکین بان یتصلوا بالعالم الافتراضی عن طریق إشارات الید، وعادة ما تظهر صورة الید وحرکاتها لحظیاً من على شاشة الکمبیوتر. ویمکن لحرکات الأصابع من ثنى ولوی أن یتم تعقبها وقیاسها بدقة، ثم تحویلها إلى إشارات کهربائیة و تحتوى معظم القفازات على "کابلات ألیاف ضوئیة" ووحدات إضاءة "LED"    مثبته خلف الأصابع لتحرى حرکات الثنی، بالإضافة إلى جهاز "التقاط حرکة "کهرومغناطیسی" لتحرى وضع واتجاه حرکة الید فی الفراغ کما بالشکل وتستخدم القفازات المزودة بالأسلاک فی مجالات وتطبیقات عدیدة مثل التدریب الطبی وعملیات المحاکاة العسکریة، التسلیة. ویعتبر قفاز "ماتل" "Mattel Power Glove" واحداً من أبسط الأمثلة (Betty J. Mohler , William B. Thompson, 2004, 35)

3-     البرنامج القائم على انظمة الواقع الافتراضی بالدراسة الحالیة.

استعان الباحث بأحد المواقع المحکمة والخاصة بصیانة الأجهزة التعلیمیة من خلال بیئة إفتراضیة رسومیة ثلاثیة الأبعاد وهو الموقع www.svre-aun.comوالخاص بالدکتور / محمد سعدالدین محمد ، مدرس تکنولوجیا التعلیم ، بکلیة التربیة ، بجامعة أسیوط -فرع الوادی الجدی ، حیث انه یتفق مع ما یقوم الباحث بالتدریب علیه فی بحثه الحالی .(محمد أحمد ، 2012، 270) .

وفیما یلی شکل (1) الشاشة الرئیسیة للموقع

شکل (1) الشاشة الرئیسیة للموقع

4-    مهارات استخدام وصیانة الأجهزة التعلیمیة :

4-1 ) المهارة:

"هی الأداء السهل الدقیق القائم على الفهم لما یتعلمه الإنسان حرکیا وعقلیا مع توفیر الوقت والجهد والتکالیف".( أحمد حسین اللقانی، على الجمل، 1999، 187) .

"وهی أن یؤدی الإنسان أی عمل بدقة وسرعة، وتقاس الدقة                        والسرعة عن طریق معاییر وأحکام یحددها المختصون فی کل مجال" .                           ( أحمد حسین اللقانی، فارعة حسن،2001،215)

وفی ضوء التعریفات الخاصة بالمهارة فإن الباحث یعرف المهارة اجرائیاً :

"القدرة على القیام بمجموعة من الخطوات المرتبطة بعمل معین فی تتابع وتناسق بأقل جهد ممکن وبدقة أداء وکفاءة عالیة".

ویرى الباحث من خلال بحثه ان المهارة تشتمل على مجموعة من الخصائص:

1- نشاطات تتضمن استخداماً متناسقاً وکفاءة عضلیة .

2- القدرة على القیام بأعمال حرکیة معقدة .

3- أداء العمل بسرعة ودقة وإتقان.

4- براعة فی العمل .

5- تناسق الأعصاب والعضلات أثناء العمل .

6- نشاطات عقلیة شعوریة.

7- تظهر فی سلسلة من الاستجابات الحرکیة .

8- القدرة على التکیف مع المتغیرات .

یتضح مما سبق أن للمهارات العدید من الخصائص التی یجب أن تنعکس على المهارات العملیة لصیانة الأجهزة التعلیمیة، وقد أعتمد البحث الحالی على العدید من            هذه الخصائص.

* اعتبار مهارات صیانة الأجهزة التعلیمیة من المهارات العملیة التی یجب تحلیلها إلى أداءات فرعیة فى شکل متسلسل ، ومتناسق .

* الاعتماد على الاستجابات العقلیة ، والحرکیة الجسمانیة فى أداء مهارات صیانة  الأجهزة التعلیمیة .

* الاهتمام بالجانب المعرفی لصیانة الأجهزة التعلیمیة على اعتبار أن الأداء المهارى یتأسس على المعرفة .

* إتاحة الفرصة للطلاب المتدربین بالتدریب والممارسة على مهارات صیانة الأجهزة التعلیمیة على اعتبار أن التدریب على المهارة شرط أساسی لتعلمها .

ویرى " ماکس سوبیل " أنه یمکن تنمیة المهارات العملیة عند المتعلم من خلال مجموعة من الخطوات تتمثل فی:(ولیم عبید ، 2000، 40).

(1)         تنمیة الفهم قبل تقدیم المهارة.

(2)         تفادی التدریب الروتینی الذی یمیل إلى العمل الآلی.

(3)         إثابة المبدعین وتشجیع التفکیر لدى المتعلم.

(4)         استخدام أفکار جدیدة لتثبیت المهارة.

(5)         ربط المهارات الجدیدة بالمهارات التی سبق تعلمها.

(6)         تنوع أسالیب التدریس بحیث تتوافق مع طبیعة الفروق الفردیة بین المتعلمین.

(7)         اکتشاف أخطاء المتعلمین ومعالجتها أولاً بأول.

(8)         تحلیل المهارة إلى عناصرها الأولیة بحیث یسهل تعلمها.

(9)         إعطاء المتعلمین الدافعیة والحماس لتعلم المهارة.

4-2) مراحل اکتساب مهارات استخدام و صیانة الأجهزة التعلیمیة:

عملیة اکتساب مهارات استخدام و صیانة الأجهزة التعلیمیة مثل أی مهارة أخرى لابد أن تمر بعدة مراحل ، کما یلی : (طارق محمد أحمد عفیفی ، 2004 ، 86) .

أولاً: المرحلة المعرفیة:

إن تقدیم جرعات معرفیة منتظمة عن تحلیل المهارة أو مکوناتها وحرکاتها وعلاقة کل منها بالأخرى تجعل للمتعلم القدرة على تکوین بنیة معرفیة تصوریة لفظیة عن عناصر المهارة وتشابکها وحتى ینجح المتعلم فی تعلم المهارات ، علیه فعل الآتی :

1- لابد أن یقدم صورة متکاملة عن المهارة بالأمثلة والصور والأداء العملی.

2- یقوم بتوضیح مکونات، وعناصر المهارة وتحلیلها وفق جرعات محددة طبقاً لمستوى التعقید فی المهارة حتى یتقنها المتعلم.

3- فتح الحوار والمناقشة مع المتعلمین لتکوین خطة لفظیة متعاقبة حول خطوات المهارة .

4- یضع المتعلمین فى خبرة تعرف بالتدریب الاستطلاعی ، ویجب أن یلاحظ کل جزء على حدة ویسجل کل الملاحظات على بطاقة تقویم مبدئیة ، مع ملاحظة أن النقد السریع لیس مؤشراً للتفوق فی المهارة مسبقاً .

5- أن یقوم أثناء التدریب بعملیات التدعیم المعنوی والتغذیة المرتدة .

ثانیاً: مرحلة التثبیت:

وتعتبر تلک المرحلة هی المرحلة الحقیقة فى التدریب على اکتساب المهارة ، وقد تمتد من أسابیع إلى شهور طبقاً لنوع المهارة واستعداد المتعلم ، الهدف الرئیسی فیها تصحیح أسلوب إخراج المهارة ، والمؤشر هنا هو اختزال الاستجابات الخاطئة بالتدریج لتصل إلى الصفر ، وعندما یصل المتعلم لمستوى متقدم من التدریب والخبرة فإنه یکتسب القدرة على تنظیم سلاسل المهارة فی شکل موحد منظم .

ثالثاً : مرحلة السیطرة الذاتیة :

وفیها یکون المتعلم قد اکتسب إجادة أداء المهارة بدقة أی أصبح یؤدى حرکات العمل بدون أخطاء ، وتأتى تلک المرحلة لتحقیق السرعة فی الأداء أی الجمع بین الدقة والسرعة ، فالدقة هی المسئولیة عن الأداء بدون أخطاء ، أما السرعة فهی تأدیة المهمة والتفاعل الحجمى بین الدقة والسرعة ضروری ، لأنها مهارة وحتى تنجح هذه المرحلة لابد على المدرب أن یقوم بما یلی :

 * الإشراف على متابعة المتعلم فی التخلص من أثر تثبیت المنبهات، والأنشطة الخارجیة، حیث یتم تقلیل أو منع العوامل المتداخلة الخارجیة التی من شأنها کف المهارة، ومعنى ذلک أن المتعلم یصل إلى مرحلة تکوین مراکز عصبیة علیا فی المخ.

* التوجیه إلى کثرة التمرین الصحیح (بدون أخطاء) سیؤدى بالفعل لتکوین برنامج عصبی – نفس حرکی – یتم استدعاؤه من المخ بسرعة بمجرد المثول أمام العمل طبقاً لنوع المهارة.

ویقدم " عبد اللطیف الجزار " نموذجاً لتعلم المهارة یمکن تلخیصه فى الشکل التالی (2) :  (عبد اللطیف الجزار ،1995 ،32)

شکل (2) نموذج الجزار لتعلم المهارة الحرکیة

ویرى الباحث أن مراحل تعلم وإکساب مهارات استخدام و صیانة الأجهزة التعلیمیة الخاصة بهذه الدراسة فی التعلم یمکن ان تتم کما یلی :

1- مرحلة التعرف على مهارات صیانة الأجهزة التعلیمیة التی تناولتها الدراسة عن طریق :

* تعرف الطالب على ترکیب الجهاز ونظریة عمله .

* تعرف الطالب على أنواع الصیانة التی تتم للجهاز .

* تعرف الطالب على الأعطال التی یتعرض لها الجهاز، وکیفیة تحدیدها وإصلاحها.

2- مرحلة ملاحظة الطالب للمهارة عملیاً من خلال برنامج الکمبیوتر.

3- مرحلة فتح الحوار والمناقشة مع المتعلمین وذلک باستخدام وسائل الاتصال عبر شبکة الإنترنت المتزامنة وغیر المتزامنة،لمناقشة الصعوبات التی یواجهونها عند تعلم المهارة.

4- مرحلة بدء ممارسة الطالب للمهارة عملیاً فى المعمل وتسجیل الأخطاء التى فشل فیها ، ثم تقدیم التغذیة الراجعة الفوریة له عن طریق مراجعة الملاحظات التى تم تدوینها        على بطاقة تقویم مبدئیة ثم مراجعة خطوات أداء المهارة ومشاهدة المهارة من خلال برنامج الکمبیوتر .

5- مرحلة تصحیح الأخطاء التی وقع فیها الطالب عن طریق إعادة المحاولة مع إعطائه الوقت الکافی لتعلمها.

6- مرحلة الإتقان الکامل لمهارة الصیانة المختلفة مع الاقتصاد فی الوقت والجهد .

عرض النتائج الخاصة بتجربة البحث :

تم تحلیل البیانات الاحصائیة من خلال حساب قیمة التغیر النسبی (درجة الکسب) وحساب قیمة ت وقیمة ت الجدولیة عند مستوى 05,  وحساب المتوسط والانحراف المعیاری وجدول (1 ) یوضح هذا التحلیل :

جدول (1) تحلیل البیانات الإحصائیة وحساب قیمة ت

ویتضح لنا من الجدول رقم (1) دلالة الفروق فی الاداء المهارى لمتغیر نظام الواقع الافتراضی سطح المکتب فی المجموعتین  بین القیاس القبلی والبعدی داله احصائیاً عند مستوى (0.05) داخل المجموعات* ; ویتضح دلالة متغیر نظام الواقع الافتراضی الانغماسی فی المجموعتین  بین القیاس القبلی والبعدی داله احصائیاً عند مستوى (0.05) داخل المجموعات  β;دلالة الفروق بین متغیر الواقع الافتراضی سطح المکتب والواقع الافتراضی الانغماسی داله احصائیاً عند مستوى (0.05)  ¶; المتوسط ± الانحراف المعیاری ; متوسط التغیر النسبی ; قیمة ت المحسوبة وقیمة ت الجدولیة عند مستوى (0.05).

وفی ضوء الجدول رقم (2) وبیانات المجموعات فی بطاقة ملاحظة الأداء المهاری قام الباحث باستخدام الشکل الاحصائی (3) التالی والذی یوضح متغیرات الدراسة المستقلة وأثرها على متغیر الأداء المهاری فی ضوء درجات المجموعات القبلیة والبعدیة .

شکل رقم (3) متغیرات الدراسة المستقلة وأثرها على متغیر الأداء

 المهاری فی ضؤ درجات المجموعتین التجریبیتین

وباستعراض نتائج الجدول (1) والشکل الإحصائی رقم (3 ) وجد الباحث أنه :

یوجد فرق دال احصائیاً عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات الطلاب عینة البحث فی الأداء المهاری یرجع الى الـتأثیر الأساسی لنظم الواقع الافتراضی المستخدمة لصالح  المجموعة التجریبیة التی تستخدام نظام الواقع الافتراضی الانغماسی.

وباستقراء النتائج بالجدول (1) یتضح ان هناک فرق ذو دلالة احصائیة عند مستوى (0.05) لمتغیرات نظم الواقع الافتراضی فی القیاس البعدی لبطاقة ملاحظة الاداء المهاری  داخل المجموعة التی استخدمت نظام الواقع الافتراضی سطح المکتب ، ولقد اشار الباحث لهذا بالعلامة * داخل الجدول السابق (1) ، کما یتضح ان هناک فرق دال إحصائیا                عند مستوى (0.05) لمتغیرات نظم الواقع الافتراضی الانغماسى فی القیاس البعدی للأداء المهاری داخل المجموعة التی استخدمت نظام الواقع الافتراضی الانغماسی ، ولقد اشار الباحث لهذا بالعلامة β داخل الجدول السابق وبالتالی یتم قبول الفرض الثانی والذی            ینص على :

"یوجد فرق دال احصائیاً عند مستوى (0.05) بین متوسطى درجات الطلاب عینة البحث فی الأداء المهاری یرجع الى الـتأثیر الأساسی لنظم الواقع الافتراضی المستخدمه لصالح  المجموعة التجریبیة التی تستخدام نظام الواقع الافتراضی الانغماسی"

وتتفق هذه النتیجة مع دراسة (Rebore c ,H ubal,2000)  عام 2000 حیث تم استخدام تقنیةResponsive Virtual human  الواقع الافتراضی فی مجالات متنوعة کالطب والتصنیع والتمثیل المسرحی والتدریب على مهارات التفاعل مع الأطفال وأیضا فی حالات الأطباء والضباط اللذین یعالجون حالات تتضمن مرضا عقلیا ولقد أثبتت الدراسة فاعلیة الواقع الافتراضی على الأداء المهاری حیث أدى استخدام تکنولوجیا الواقع الافتراضی إلى ارتفاع مهارات الأطباء ، والمدربین الخاصین بالتفاعل مع الأطفال .

کما تتفق هذه النتیجة مع دراسة ( Elaine W.Kuo,Marc R.Levis,2002,136 ) والذی کان الغرض منها اختبار کیف یمکن لتکنولوجیا الواقع الافتراضی  (V.R) أن تسهم فی تطویر طرق التربیة النقدیة وتحدیداَ اکتشفت هذه الدراسة أن استخدام الواقع الافتراضی یمکن أن یجعل الفصل الدراسی أکثر تحدیا بإدخال الطلاب بالبیئة نفسها والتی یدرسونها فی الفصول التقلیدیة ویعرف الواقع الافتراضی (V.R) هنا برحلة متعددة الإحساس (Set of Multisensory) یمکن للمتعلم أن یتفاعل من خلالها ولقد اقترحت هذه الدراسة تأسیس نظریة لاختبار کیف یمکن لدارس  مقرر  تاریخ العمارة استخدام الواقع الافتراضی فی تقدیم منظور نقدی للعصر الرومانی وتصمیماته المدنیة .

ومن نتائج هذه الدراسة أنها أظهرت بوضوح لدى المتعلمین فاعلیة استخدام الواقع الافتراضی الانغماسی من خلال عرضهم للتصمیمات المعماریة الرومانیة وواجهات الأبنیة وفهمهم الواضح لما تضمنه سیاق المحتوى الافتراضی کما ظهرت لدى الطلاب قیمة التحدی للتجریب والممارسة ومعرفة أجزاء وعناصر العمارة الرومانیة کما أن الطلاب شعروا بالراحة مع التفاعل الکبیر مع الکمبیوتر والذی أمدهم بمعلومات واقعیة ومحسوسة للمبانی من حیث المساحة والواجهات مما أدى إلى زیادة مستوى تحصیلهم للمادة وزیادة مستوى أدائهم المهاری فیها  .

کما تتفق هذه النتیجة مع  دراسة (Vineet Rajendra,2004)  والتی هدفت إلى استخدام الواقع الافتراضی لتحقیق نتائج محاکیة للعملیات حیث یلخص البحث المنافع الخاصة بالواقع وتضیف الدراسة تفاصیل التطبیق ووظیفة البرنامج المطور کنتیجة لهذا البحث حیث یستخدم فی عملیات التصنیع المتقدمة ، ویعتبر راندال کیدی Randall Kindly  الواقع الافتراضی من طرق التعلم الإلکترونی والتی تسمح بإعادة التجربة بدون خوف من الفشل فعن طریق برامج التعلم الإلکترونیة یمکننا أن نطور ونعدل السلوک والأداء فالتعلم الإلکترونی الذی یعتمد على الواقع الافتراضی هو تعلم بعمل ، حیث یکون المتعلم فی التعلم الإلکترونی التقلیدی مقید بطریقة محددة وهی الملاحظة والقراءة ویکون تفاعله شیء نادر الحدوث أما فی الواقع الافتراضی فالمتعلم یختار التجربة ویتابع عملها بنفسه ویتحکم فی متغیراتها ویدعم التجربة بالمعطیات اللازمة وبالتالی فان المستخدم للواقع الافتراضی یکون أداؤه المهاری ارتفع کثیراً وهذه ما أکدته هذه الدراسة .

وتتفق هذه النتیجة مع دراسة (MAURISSA S. DANGELO,2010, 16) حیث تم استخدام تکنولوجیا الواقع الافتراضی مع الحالات الخاصه لمبتوری الأطراف عن طریق تقنیات الواقع الافتراضی لإعادة التأهیل. وإعادة التأهیل استثنائیة لا تتاح لجمیع المعاقین بسبب الظروف التی تحد من رعایة تدریب المبتورین ، ومحدودیة فرص الحصول على العلاج فی المناطق النائیة ، وقلة التغذیة المرتدة لهذه الحالات ، وفی هذه الدراسة تم التغلب على هذه المشکلات من خلال توسیع استخدام نظم الواقع الافتراضی الانغماسی لمبتوری الأطراف من إعادة التأهیل فقد تم تصمیم نظام للواقع الافتراضی مع إعداد مقاییس الأداء ولقد تمکنت انظمة الواقع الافتراضی فی إعادة تأهیل وتدریب عدد کبیر من مبتوری الأطراف السفلیة وکان هناک تقدم ملحوظ فی أداء المهاری الحرکی وخاصة  مبتوری الأطراف السفلیة .

کما تتفق هذه النتیجة مع دراسة(Ralph Domer, Amo Shafr,2011) أوضحت الدراسة التقدم الصناعی المذهل وأهمیة استخدام الأسالیب التکنولوجیة الحدیثة فی التعلیم مثل Virtual Reality modeling Learning(VRML) حیث یمکن المتعلمین من التفاعل مع البیئة الافتراضیة وغمرهم فی بیئة الواقع الافتراضی حیث أن عائد هذا التفاعل من خلال التعلیم الفعال له أهمیة بالغة فی رفع المستوى العلمی والعملی للمتعلمین والمتدربین مما له دور هام فی رفع  الاقتصاد .

توصیات البحث :

1-      یمکن الاستفادة من الموقع التعلیمی الافتراضی الذی تم إنتاجه فی هذا البحث وذلک فی تدریب طلاب تقنیات التعلیم بجامعة جازان وتحسن مستوى الأداء المهاری لهم .

2-      یمکن تزوید الموقع التعلیمی بمحتویات اخرى لجمیع اجهزة تقنیات التعلیم ویتم إعدادها فی بیئة افتراضیة رسومیه ثلاثیة الأبعاد بطریقة تثیر الطلاب وتسهم فی تحسن مستوى أدائهم المهاری فی استخدام وصیانة هذه الأجهزة.

3-      الاهتمام بتعریف الطلاب بما وصل إلیه واقع التخصصات المختلفة من تطورات فی المناهج وأسالیب التدریس وما تشمله من تکنولوجیا متطورة فی مجال التعلیم عالمیاً ومحلیاً حیث یسهم ذلک فی تنمیة الوعی ویجعلهم على صلة بالتطورات الحادثة فی مجال التعلیم وبما یتمشى مع طبیعة العصر .

4-      یمکن تزوید معامل الکمبیوتر والشبکات التعلیمیة بالکلیات المختلفة بجامعة جازان بأجهزة الواقع الافتراضی مثل  ( خوذة الرأس – القفازات الإلکترونیة – النظارات ثلاثیة الأبعاد ) واستخدامها بشکل فعال لتطویر العملیة التعلیمیة ولنقل الخبرات الحقیقیة للمتعلمین وغمرهم فیها .

5-      الاهتمام باستخدام الإنترنت کمصدر أساسی یمکن الاعتماد علیه فی العملیة التعلیمیة ووسیلة من وسائل الاتصال الدولیة بالبیانات والمعلومات کما أتیح من خلال المواقع الافتراضیة استخدام العدید من الامکنیات الغیر متوفرة فی البیئة التعلیمیة التقلیدیة  .

6-      الاهتمام بعملیة التحدیث فی المناهج وما تشمله من مقررات وطرق ووسائل حتى یتثنى لنا مواکبة التطور التکنولوجی واللحاق برکب الحضارة الإنسانیة فی شتى المجالات.

7-      ضرورة الإهتمام والترکیز فی البحوث على إیجاد نماذج متخصصة فی ادارة التعلیم الإلکترونی وإدارات بیئات التعلم الافتراضیة حیث ان اغلب النماذج متخصصة فی التصمیم التعلیمی او التطویر للبرامج التعلیمیة او التدریبیة .

المراجع :

1-      أحمد حسین اللقانى ، على الجمل (1999). معجم المصطلحات التربویة المعرفة فى المناهج وطرق التدریس، القاهرة: عالم الکتب .

2-      أحمد حسین اللقانی، فارعة حسن(2001). مناهج التعلیم بین الواقع والمستقبل، ط1، عالم الکتب، القاهرة

3-      أحمد عبد الکریم سلامة (2000) . القانون الدولی الخاص النوعی                           ( الإلکترونی– السیاحی – البیئی ) ، دار النهضة المصریة ، القاهرة ،2000 .

4-      طارق محمد أحمد عفیفی (2004) .تنمیة مهارات إنتاج المجسمات التعلیمیة لدى طلاب تکنولوجیا التعلیم من خامات البیئة ، رسالة ماجستیر غیر منشورة ، معهد الدراسات التربویة ، جامعة القاهرة.

5-      الغریب زاهر اسماعیل (2001) .  تکنولوجیا المعلومات وتحدیث التعلیم : القاهرة ،عالم الکتب.

6-      محمد جابر خلف الله أحمد (2003) .فاعلیة أسلوب التدریس المصغر فى تنمیة مهارات صیانة الأجهزة التعلیمیة لدى طلاب شعبة تکنولوجیا التعلیم بکلیة التربیة جامعة الأزهر ، رسالة ماجستیر ، کلیة التربیة ، جامعة الأزهر.

7-      محمد سعدالدین محمد أحمد (2012) . برنامج قائم على نظم الواقع الإفتراضی لتنمیة مهارات  التفکیر المنظومی فی إستخدام وصیانة بعض الأجهزة التعلیمیة لدى طلاب تکنولوجیا التعلیم ، رسالة دکتوراه غیر منشورة ، کلیة الدراسات العلیا فی التربیة ، جامعة القاهرة .

8-      محمد عطیة خمیس (2003) . عملیات تکنولوجیا التعلیم ، مکتبة دار الحکمة ،            ط1 ، القاهرة .

9-       محمد محمد الهادی(2005) .التعلیم الإلکترونی عبر شبکة الإنترنت، تقدیم حامد عمار، الدار المصریة اللبنانیة.

10-  محمد محمود الحیلة (2004 ). تکنولوجیا التعلیم بین النظریة والتطبیق ، دار المسیرة ، عمان ، الاردن.

11-  نبیل علی (2003).تحدیات عصر المعلومات ، سلسلة مکتبة الأسرة ، القاهرة .

12-  ولیم تاضروس عبید (2002) . النموذج المنظومی وعیون العقل . بحث المؤتمر العربی الثانی حول المدخل المنظومی فی التدریس والتعلیم ، مرکز تطویر تدریس العلوم ، جامعة عین شمس القاهرة.

13-  AlgirdasPakstas , Ryoichi Komiya (2002). Virtual Reality Technologies for Future Telecommunications Systems :  Kyoto University , Japan ,2002.

14-  Alistair Sutcliffe(2003). Multimedia and Virtual Reality : University  of Manchester Institute of Science and Technology , Lawrence E rlbaum Associates Publishers , London.

15-  Betty J. Mohler ,William B. Thompson(2004) . Perceptual-Motor Recalibration on a Virtual Reality Treadmill :Journal of Vision , united states of America .

16-  Daniela Bertol(2000). Designing digital space, An architect’s guide to virtual reality, Wiley, N.Y.

17-  Elaine W.Kuo,MarcR.Levis (2002). A New Roman World Using Virtual Reality Technology as a Critical teaching tool , officeof undergraduate evaluation and research college of letters and science , University of California, Los Angeles.

18-  Eleanor Marshall , Sarah Nichols (2004) . Interaction with a desktop virtual environment: a 2D view into a 3D world , Virtual Reality Applications Research Team (VIRART),School of MMMEM, University of Nottingham, Nottingham, NG7 2RD, UK , 8/2004,p12 . E-mail: Epxem1@nottingham.ac.uk.

19-  Eunjoo Lee and AlgradasPakstas (2002) . Overview Computer – based Virtual Reality: LondonMetropolitanUniversity , London , United Kingdom  .

20-  Ilyas Muhammad Chaudhry(2009) , DESIGN AND DEVELOPMENT OF A VIRTUAL REALITY LOCOMOTION SIMULATOR , Copyright 2009:1.M. Chaudhry , University of Regina.Canda.

21-  J. E. Brough , M. Schwartz, S. K. Gupta , D. K (2007). Towards the development of a virtual environment-based training system for mechanical assembly operations . Anand Center for Energetic Concepts Development, Mechanical Engineering Department, University of Maryland, College Park, 4/2007 . USA  , e-mail: skgupta@eng.umd.edu.

22-  Jack Hsu. Active Interaction Devices:Human Interface Technology Laboratory, http://www.hitl.washington.edu/scivw/EVE/I.D.1.a.ActiveInteraction.html ,(12/3/2015).

23-  John Lovine(1999). Step into Virtual Reality. McGraw-hill,            Inc. USA.

24-  MAURISSA S. DANGELO.(2010) ,Analysis of Amputee Gait using Virtual Reality RehabilitationTechniques, A dissertation submitted in partial fulfillment of the Requirements for the degree of Doctor of Philosophy , Wright State University.

25-  Mohammed SaadAlfarhan .(2010) , GEOSCIENCES INFORMATION SYSTEM (GeoIS): A GEOSPATIAL PARADIGM FOR REAL AND VIRTUAL 3D WORLDS, The University of Texas at Dallas in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of  PhD  , The University of Texas at Dallas , May, 2010.

26-  MortezaGhazisaedy, David Adamczyk .(2007). Ultrasonic Calibration of a Magnetic Tracker in a Virtual Reality Space : Electronic Visualization Laboratory Department of Electrical Engineering and Computer Science and School of Art and Design The University of Illinois at Chicago , http://www.evl.uic.edu/EVL/RESEARCH/PAPERS/MORTEZA/CaveCal.html ( 23/1/2007).

27-  Ralph Domer, AmoShafr .(2011). Using Virtual Reality modeling Learning for Teaching and training in Industry , Fraunhafer Institute for Computer Graphics , Dept. Animation and Image Communication Rundeturmstr . 6 .64283 Darmstadt , Germany, www.eric.gov

28-  Rebore c, H UablElAi .(2000) . Aviator Virtual Human for Traming with Computer Generated Forces. WWW.wintersim.org.

29-  Tucker, B.( 2001). Virtual Reality in Education, Available at: http://www.whipper. Uwc. ac.za/ ~tpaulse/ Honours/ Virtual_R/ virtual. Htmail.

30-  VineetRajendraKanat .(2004) General – Purpose 3D Animation with Vita scope  , Proceeding in Winter Simulation  Conference. WWW.wintersim.org.

31-  Young, Jeffrey, Virtual Universities Pledge to Ease Transfer and Encourage Other Kinds of Collaboration,” Chronicle of Higher Education, Vol.46, No. 35, 5/5/2000.