الواقع الافتراضي

‫الروبوت والواقع الافتراضي‬ ‫إعداد الأستاذة ‪ :‬ف ّي زايد‬ ‫مديرة المدرسة أ‪ :‬نشوى المغربي‬

‫تطوّرت التكنولوجيا والتقنيات الحديثة في العصر‬ ‫الحديث بشكل هائل‪ ،‬وظهرت هذه التطورات وأ ّثرت‬ ‫على حياتنا بشكل ملحوظ‪ ،‬ومن صور هذا التطور‬ ‫صناعة الروبوتات التي تقوم بالعديد من الوظائف‬ ‫التي تعمل على تسهيل حياة الإنسان ‪.‬‬

‫تطور الروبوت ‪:‬‬ ‫يعد الروبوت إحدى أهم التطورات في مجال التعليم‪ ،‬والتي‬ ‫تحقق انتشار ًا في الأوساط التعليمية؛ لما يوفره من‬ ‫إمكانات لا حصر لها‪ ،‬فقد لاحظ المعلمون كيف يؤدي‬ ‫الحاسب وملحقاته مثل الروبوت في التعليم إلى جعل‬ ‫غرفة الصف بيئة تعليمية تتميز بمستوى عال من التفاعل‬ ‫وتشجع المتعلمين على العمل كأعضاء فريق واحد‪.‬‬

‫أهمية الروبوت في التعليم للطالب ‪:‬‬ ‫تتمثل أهمية الروبوت في كونه علما تطبيقيا‪ ،‬حيث يستخدم‬ ‫المتعلمون كل المعلومات والمعارف السابقة التي تلقوها‬ ‫بشكل نظري‪ ،‬وبالتالي يركز على التطبيق المباشر للتعلم ‪.‬‬ ‫يعتبر الروبوت أداة مثالية لتعزيز التعلم بالاكتشاف لدى‬ ‫الطلاب ‪ ,‬كما ينمي ويعزز مهارات التفكير لدى المتعلمين‬ ‫كالتفكير الإبداعي والناقد والانفعالي ومهارة حل المشكلات‬ ‫مما يدفعهم نحو الابتكار والإبداع ‪.‬‬ ‫واستخدام الروبوت يحقق التكامل بين العلوم‪ ،‬ومن أبرزها‬ ‫التوجه نحو تكامل العلوم والهندسة والتقنية والرياضيات‬

‫الواقع الافتراضي‬

‫الواقع الافتراضي ‪:‬‬ ‫الواقع الافتراضي هو عبارة عن تجربة العيش في واقع غير‬ ‫موجود‪ ،‬وهو واقع مبني باستخدام الحاسب والذي يسمح لك‬ ‫بتجربته ضمن عالم ثلاثي الأبعاد‪ ،‬وللدخول إلى هذا العالم‬ ‫يجب ارتداء نظارات خاصة تدعى نظارات الواقع الافتراضي‪،‬‬ ‫والتي تسمح بعرض المشاهد أمامك وتقوم بتتبع حركتك‬ ‫فيه‪.‬‬ ‫بداية الواقع الافتراضي ‪:‬‬ ‫قد تبدو تقنيات الواقع الافتراضي جديدة‪ ،‬لكنها وليدة‬ ‫اختراع يعود لسنة ‪1838‬؛ عندما طور العالم البريطاني‪،‬‬ ‫تشارلز ويتستون‪ ،‬نظارة تظهر الصور بشكل ثلاثي‬ ‫الأبعاد سميت بالـ\"ستيريو سكوب\"‪ ،‬واعتمدت هذه‬ ‫التقنية على عرض صور مختلفة لمجسم واحد لكل عدسة‬ ‫بحيث تختلف زاوية تلك الصورة قلي ًلا من عين لأخرى‪ ،‬كما‬ ‫تختلف زوايا النظر بين العينين في الحقيقة‪.‬‬

‫أهمية الواقع الافتراضي‬ ‫يعتبر وسيلة فعالة‬ ‫لمحاكاة الواقع مهما كان‬ ‫ظروفه وصعوبته ‪ ،‬فمن‬ ‫خلاله يمكن تكوين بيئات‬ ‫مختلفة تحكي الواقع لا‬ ‫يمكن للفرد الوصول إليها‬ ‫أو التعايش معها مثلا ‪.‬‬ ‫فالبيئة الفضائية لايمكن‬ ‫للفرد المتعلم في بيئة‬ ‫المدرسة أن يعيش بها‬ ‫واقعيا ‪ ،‬وهنا يأتي دور‬ ‫الواقع الافتراضي في‬ ‫تكوين بيئة تماثل البيئة‬ ‫الفضائية وتمكن الفرد من‬ ‫التفاعل معها وكأنه في‬ ‫البيئة الحقيقة ‪.‬‬

‫أدوات وأجهزة الواقع الافتراضي‪:‬‬ ‫الأجهزة التي تلبس على الرأس‪( HMD ) :‬‬ ‫وهي تشبه القناع أو الخوذة وتكون مزودة من الداخل بشاشة أو شاشتين صغيرتين‬ ‫لعرض مناظر أحادية أو سماع الأصوات المؤثرة ‪ ،‬كما يمكنه من مشاهدة الأجسام‬ ‫بأبعادها ‪.‬‬ ‫قفازات اللمس‪( Tactile gloves ) :‬‬ ‫عبارة عن أجهزة إحساس تغطي كل اليد وتولد تفاعلا نشطا بين المستخدم والبيئة‬ ‫الافتراضية للتطبيق للإحساس باللمس والشعور بدرجة الحرارة على سبيل المثال ‪.‬‬ ‫مجسات الحركة‪( Motion Sensing ) :‬‬ ‫تعتمد هذه التقنية بشكل أساسي على بذلة خاصة يرتديها الشخص وتوضع عليها نقاط‬ ‫بيضاء في المواقع المفصلية ( مثل الرسغ‪ ،‬الأكواع‪ ،‬الكاحل‪ ،‬الركب)‪ ، ،‬ويقوم زوج من‬ ‫وحدات فيديو بمتابعة حركات هذه و ربطها بنقاط مشابه على شخصية افتراضية يتم‬ ‫تكوينها في الحاسب‬ ‫المنظار متعدد الاتجاهات‪BOOM‬‬ ‫عبارة عن شاشات ونظام ضوئي مجتمعة بصندوق متصل بذراع متعدد التوصيلات‪،‬‬ ‫وعندما ينظر المستخدم من خلال فتحات في الصندوق يرى العالم الافتراضي‪ ،‬وبإمكانه‬ ‫توجيه الصندوق بأي اتجاه ‪.‬‬ ‫كهف البيئة الافتراضية الآلية ‪CAVE‬‬ ‫يعطي إيحاء بالاستغراق من خلال عرض صور مجسمة على جدران وأرض مكعب بحجم‬ ‫غرفة‪ ،‬ويستطيع عدد من الأشخاص الذين يلبسون نظارات مُجَ ِّسمة الدخول والتجول‬ ‫بحرية داخل الكهف‬ ‫أجهزة مساعدة‪:‬‬ ‫تتنوع الأجهزة المساعدة في الواقع الافتراضي فمنها على سبيل المثال ‪ :‬قضيب التحكم‬ ‫و الفأرة ولوحة المفاتيح‪.‬‬



‫ما يميز الواقع الافتراضي عند تطبيقه في مجال التعليم وجعله وسيلة ممتازة‬ ‫من وسائل التعلم عددا من الأمور أهمها ‪:‬‬ ‫التواجد الفعّال‪ :‬و هو الشعور الذي يتولد لدى مستخدم برامج‬ ‫الواقع الافتراضي بأنه متواجد ‪-‬ح َقّـــاً– داخل هذا العالم‪ ،‬ومرتبط به‪،‬‬ ‫ومسئول عنه ‪.‬‬ ‫التفاعل‪ :‬وهو قدرة مستخدم البرنامج على التأثير في هذا العالم‬ ‫المصنوع الذي يراه أمامه‪ ،‬والتعامل معه بنفس المنطق الذي‬ ‫يستطيع التعامل به مع الحياة العادية‪ ،‬فلا يكون ملزماً بسلوك‬ ‫بعينه‪ ،‬أو زوايا رؤية لا يحيد عنها‪،‬‬ ‫إمكانية توليد ومعايشة أي بيئة مهما كانت واقعية أو تخيلية ‪.‬‬ ‫تعد المحاكاة في الواقع الافتراضي بديلا ممتازا للتعليم والتدريب‬ ‫حيث تعطي فرصا للطالب بالتكرار والتعلم بالمحاولة والخطأ ‪،‬‬ ‫والمحافظة على التكلفة المادية‪.‬‬ ‫إمكانية تلافي الأخطار المتوقعة في العالم الحقيقي ‪ ،‬مثل دراسة‬ ‫المفاعل النووي أو قيادة الطائرة وغيرها‪.‬‬ ‫تسمح للطلاب بإجراء التجارب المعملية خطوة بخطوة كما تهيئ له‬ ‫فرصة الاستمرار في التجربة خلال مدة زمنية مفتوحة وباستخدام‬ ‫تقنيات جديدة عبر الاستعمال الفعلي للتجربة ‪ ،‬وتهيئ الطالب‬ ‫للتفاعل مع التجربة الافتراضية والمشاركة الايجابية فيها وفق‬ ‫النتائج التي يحصل عليها ‪.‬‬ ‫تشجع الإبداع والابتكار عند الطلاب في البرامج التي تعتمد على‬ ‫الإنشاء والخلق والتصنيع ‪.‬‬

‫إن استخدام تقنية الواقع الافتراضي في القاعات الدراسية سيؤدي‬ ‫إلى تشجيع الطلاب على تجاوز حالة التلقي السلبي من‬ ‫لينطلقوا نحو المشاركة الفعالة في التعليم التي ربما تدفعهم إلى‬ ‫‪ .‬مواصلة تعليمهم العالي أو الذاتي في المجالات المتعددة‬ ‫التوفير المادي ‪ ،‬حيث أقيمت جامعات وفصول ومباني افتراضية لو‬ ‫‪ .‬أقيمت على أرض الواقع كلفت الكثير جدا‬ ‫إمكانية التجديد والتحديث خصوصا وأن الواقع الافتراضي يعتمد على‬ ‫‪ .‬تقنية متجددة وبشكل متسارع‬ ‫يخلق جوا من المتعة والإثارة والتشويق ‪ ،‬ويعتبر عنصرا جاذبا في‬ ‫‪ .‬مدرسة المستقبل‬

‫سلبيات الواقع الافتراضي في مجال التعليم ‪:‬‬ ‫على الرغم من فاعلية الواقع الافتراضي وأهميته في مجال التعليم‬ ‫والتدريب ‪ ،‬إلا أنه لا يخلو من السلبيات التي تعيق من عملية استخدامه‬ ‫ومن هذه العيوب والسلبيات‪:‬‬ ‫محدودية استخدام الواقع الافتراضي نتيجة للتكاليف الباهظة‬ ‫محدودية تأثير الحواس الخمس في نظام الواقع الافتراضي الذي لا يتجاوز‬ ‫في استخدامه إلا حاسة السمع والبصر واللمس ‪ ،‬ولكن ربما ستظهر‬ ‫مستجدات أخرى تستخدم الحواس الأخرى مستقبلا‪.‬‬ ‫الاستخدام المفرط لبرامج الواقع الافتراضي وأمام أجهزة الحاسوب ‪ ،‬له‬ ‫تأثيره الصحي السلبي‪.‬‬ ‫إن استخدام نوعيات خاصة من نظم الحاسب الآلي التي تتضمن تواتر‬ ‫إطارات الصور المتحركة والتي تزيد عن خمسة عشر إطارا في الثانية يؤدي‬ ‫إلى إصابة الفرد بالغثيان والصداع وأعراض أخرى مثل إرهاق الجهاز‬ ‫العصبي وتوتره‪.‬‬ ‫العالم الافتراضي يضع كل فرد أمام العالم بأسره متيحاً له كل الأفكار‬ ‫والمذاهب والنِّ َحل‪ ،‬وهذا مايزيد من انفراط الدور الاجتماعي والتربوي‪،‬‬ ‫ويقلَّص من ممارسات الوصاية‪ ،‬وخلخل فكرة الرأي الواحد‪.‬‬

‫الواقع الافتراضي في التعليم ‪:‬‬ ‫تمنح تقنية الواقع الافتراضي للطلاب إمكانية استبدال الكتب‬ ‫الورقية بنظارات الواقع الافتراضي التي يتم من خلالها دراسة المواد‬ ‫التعليمية والمشاركة فيها‪ ،‬كما يساهم الواقع الافتراضي على جعل‬ ‫العملية التعليمية أكثر نشا ًطا‪.‬‬ ‫كما يعمل العالم الافتراضي على توفير الاحتياطات الأمنية عند أداء‬ ‫التجارب المعملية؛ لتجنب حدوثها على أرض الواقع‪ ،‬كما تزيد من‬ ‫معدل التفاعل والمشاركة بين الطلاب داخل الفصل وتجعلهم أكثر‬ ‫نشاطًا‪ ،‬وتساعد المعلمين على توصيل المادة التعليمية للطلاب‬ ‫بسهولة أكثر‪.‬‬

‫العلاج بالواقع الافتراضي ‪:‬‬ ‫أو العلاج بالمحاكاة‪ ،‬أو علاج التعرض للواقع الافتراضي‪ ،‬أو المحوسب‪،‬‬ ‫هو استخدام تقنية الواقع الافتراضي (تجربة محاكاة تشبه أو تختلف عن‬ ‫العالم الحقيقي) للعلاج النفسي أو العلاج المهني‪ ،‬والتأثير في إعادة‬ ‫التأهيل الظاهري‪.‬‬ ‫يتنقل المرضى الذين يتلقون علاجًا للواقع الافتراضي عبر البيئات التي‬ ‫أُنشئت رقم ًيا ويكملون مها ًما مصممة خصو ًصا غال ًبا لعلاج مرض معين‪.‬‬ ‫تتراوح التكنولوجيا من جهاز كومبيوتر بسيط ولوحة مفاتيح إلى سماعة‬ ‫واقع افتراضي حديثة (جهاز عرض يُلبس على الرأس أو جزءًا من خوذة)‪.‬‬ ‫ُيستخدم على نطاق واسع شك ًلا بديلًا للعلاج بالتعرض (هو تقنية في‬ ‫العلاج السلوكي لعلاج اضطرابات القلق)‪ ،‬إذ يتفاعل المرضى مع العروض‬ ‫الافتراضية غير المؤذية للمنبهات المؤلمة لتقليل استجابات الخوف‪ .‬لقد‬ ‫ثبت أنه فعال خصوصًا في علاج اضطراب ما بعد الصدمة‪ .‬واستُخدم‬ ‫لمساعدة مرضى السكتة الدماغية على استعادة السيطرة على‬ ‫العضلات‪ ،‬وعلاج الاضطرابات الأخرى مثل تشوه الجسم (هو اضطراب‬ ‫عقلي يتميز بوجود وسواس أن بعض جوانب مظهر الشخص يعاني عيوبًا‬ ‫شديدة‪ ،‬ومن ثم يستدعي اتخاذ تدابير استثنائية لإخفاء أو إصلاح الجزء‬ ‫المشوه)‪،‬‬

‫الواقع الافتراضي في ‪2030‬‬ ‫اليوم‪ ،‬هناك العشرات من المجالات التي تستخدم بالفعل الواقع‬ ‫الافتراضي على نطاق واسع‬ ‫المجال الصحي‪ :‬يعد الواقع الافتراضي خيارًا شائعًا لتدريب‬ ‫•‬ ‫المتخصصين في مجال الرعاية الصحية‪ ،‬كما أنه خيار رائع‬ ‫•‬ ‫لإعادة تأهيل المرضى‪.‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫العقارات‪ :‬يمكن للشركات أن تأخذ العملاء في جولات‬ ‫•‬ ‫افتراضية حول المنزل أو المنشأة المراد بيعها‪ ،‬دون الحاجة‬ ‫إلى القلق بشأن قيود ما بعد الوباء‪.‬‬ ‫الهندسة المعمارية‪ :‬في الصناعات التي يحتاج فيها‬ ‫المحترفون إلى إنشاء مخططات وتصاميم على أساس‬ ‫منتظم‪ ،‬يقلل الواقع الافتراضي من إهدار الموارد‪.‬‬ ‫التصنيع‪ :‬يمكن للشركات إنشاء واختبار منتجات جديدة في‬ ‫مجال الصناعة التحويلية ضمن بيئة ‪ VR‬آمنة‪.‬‬ ‫التسويق‪ :‬سيتمكن خبراء الترويج من التواصل مع العملاء‬ ‫على مستوى جديد من خلال إمكانيات الواقع الافتراضي‬