كتاب موصى به | الذكاء الاصطناعي وتطور تعليم المستقبل

توصية تاريخية نشرت أصلا في 18 سبتمبر 2023. يحتفظ المقال بالآراء البحثية والسياق الخاصين بذلك الوقت.

محتويات المقال

الخلفية والسياق البحثي

الذكاء الاصطناعي تقنية استراتيجية وقوة دافعة مهمة لجولة جديدة من الثورة العلمية والتكنولوجية والتحول الصناعي، وله تأثير عميق في المجتمع البشري. والتعليم أحد مجالات تطبيقه المهمة، لكن التقنيات الذكية تطرح عليه تحديات جديدة أيضا. وقد تبلور توافق عالمي على توظيف الذكاء الاصطناعي لتحويل التعليم، وتعزيز جودته وتكافؤ فرصه، والتوفيق بين التعليم واسع النطاق والتطور الفردي، وإعداد كفاءات مبتكرة تناسب المجتمع الذكي المستقبلي.

تولي الحكومة الصينية أهمية كبيرة للأثر التحويلي لتكنولوجيا المعلومات في التعليم. وأصدرت في السنوات الأخيرة سلسلة من الوثائق السياساتية لتعزيز التغيير التعليمي بالتقنيات الذكية. ودعا تقرير المؤتمر الوطني العشرين للحزب الشيوعي الصيني إلى تسريع بناء قوة وطنية في التعليم والعلوم والتكنولوجيا والكفاءات، ووضع هذه المجالات ضمن تخطيط متكامل. ويمثل ذلك قرارا وخيارا استراتيجيا مهما للجنة المركزية في سياق البناء الشامل لدولة اشتراكية حديثة.

يمكن للتقنيات الذكية توفير دعم تعليمي ملائم، وتحسين صدق التقييم ودقته، وتعزيز التطور المهني للمعلمين وتغير أدوارهم، وبناء جيل جديد من بيئات التعلم، وتحسين الحوكمة التعليمية والأساس العلمي لقرارات الإدارة. وكيفية استخدام ذكاء اصطناعي جدير بالثقة لدعم التحول التعليمي وقيادته وبناء بيئات ذكية ونماذج تدريس جديدة ونظم تعليم حديثة مسألة كبرى تستدعي البحث والتفكير المتعمق. وتتطور تقنيات الذكاء الاصطناعي بسرعة، وتتسارع تطبيقات النماذج الكبيرة، ومنها ChatGPT، في التعليم. ويزداد اهتمام الباحثين في الصين وخارجها بأدوار الذكاء الاصطناعي وإسهاماته في التعليم المستقبلي، مع مناقشات واسعة ومتعمقة.

كتاب «الذكاء الاصطناعي وتطور تعليم المستقبل» (عنوانه الصيني: 人工智能与未来教育发展؛ هوانغ رونغهواي وزملاؤه، بكين: دار Science Press، أغسطس 2023) أحد النتائج الأساسية للمشروع التربوي الرئيسي للصندوق الوطني للعلوم الاجتماعية لعام 2019 بعنوان «بحث الذكاء الاصطناعي وتطور تعليم المستقبل». وقاد الأستاذ هوانغ رونغهواي من جامعة بكين للمعلمين فرق بحث من جامعته، وجامعة وسط الصين للمعلمين، وجامعة الجنوب الغربي، وجامعة تشجيانغ للمعلمين، وجامعة بكين للرياضة، وغيرها من الجامعات والمؤسسات البحثية.

المخطط الإطاري ووصفه النصي

عرض الوصف النصي الكامل للمخطط

تعرض اللوحة اليسرى الذكاء الاصطناعي الجدير بالثقة في التعليم، وتتناول ثلاث لوحات وسطى نمو الطلاب وتطور المعلمين وبيئات التعلم، وتعرض اللوحة اليمنى التعليم في العصر الذكي. وتصل الأسهم هذه المناطق من اليسار إلى اليمين. وفيما يلي نص اللوحات:

الذكاء الاصطناعي الجدير بالثقة في التعليم

• تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم
• المشكلات الناشئة عن التطبيقات التعليمية
• مبادئ حوكمة الذكاء الاصطناعي التعليمي وأطرها
• الاتجاهات المستقبلية للتطبيقات التعليمية

الذكاء الاصطناعي ونمو الطلاب

• تطوير الكفاءات الأساسية للطلاب
• دعم نمو الطلاب بالذكاء الاصطناعي
• التعلم الشخصي الداعم لنمو الطلاب
• تقييم نمو الطلاب بالذكاء الاصطناعي

الذكاء الاصطناعي وتطور المعلمين

• التعاون بين الذكاء الاصطناعي والمعلمين
• تغير أدوار المعلمين مع الذكاء الاصطناعي
• كفاءات المعلمين في عصر الذكاء الاصطناعي
• دعم التعلم المهني للمعلمين بالتعاون بين الإنسان والآلة

الذكاء الاصطناعي وبيئات التعلم

• متطلبات بيئات التعلم في العصر الذكي
• مفهوم بيئات التعلم الذكية وعناصرها وخصائصها
• أنواع بيئات التعلم الذكية وأطرها
• المحركات الحاسوبية لبيئات التعلم الذكية

التعليم في العصر الذكي

• التحليل التاريخي لتطور عناصر النظام التعليمي
• نظم التعليم في العصر الذكي
• خصائص التعليم في العصر الذكي
• رؤية المعرفة
• رؤية التعلم
• رؤية المنهج
• رؤية التدريس

المخطط من توصية الكرسي لعام 2023. احتفظ بالصورة الأصلية، وأعد الوصف النصي وفق محتواها.

عشرة محاور أساسية

ينطلق الكتاب من الاحتياجات العملية الكبرى لإصلاح التعليم وتطويره في الصين، ويستشرف اتجاهات الذكاء الاصطناعي المتوسطة والطويلة الأجل، ويدرس اهتمامات تعليم المستقبل من منظور تطور العصر ومنظور عالمي. ويركز على احتياجات الكفاءات ونمو الطلاب وتطور المعلمين وبيئات التعلم، لبحث العلاقة بين الذكاء الاصطناعي والتعليم المستقبلي، وآليات التحول التعليمي، والمخاطر المحتملة وحوكمتها. ويمكن تلخيص أفكاره الأساسية في عشرة محاور.

1. سينتقل الذكاء الاصطناعي التعليمي من التركيز على التطبيقات التقنية إلى تطوير نظم التعاون بين الإنسان والآلة، مع اتجاه من الذكاء الاصطناعي الضعيف نحو الذكاء الاصطناعي القوي.

يغير الجيل الجديد من العلوم والتكنولوجيا، الذي يمثله الذكاء الاصطناعي، أساليب العمل والحياة والتعلم وبيئة الوجود البشري، ويدفع تحولات اجتماعية عميقة وسريعة باتجاه الذكاء. وفي الانتقال إلى العصر الذكي تنشأ احتياجات مرتبطة بعدم اليقين والتعقيد والذكاء، ومنها العدالة الاجتماعية والتنمية الاقتصادية واستدامة الموارد وتغير المناخ. وتشير اتجاهات المجالات الفرعية للذكاء الاصطناعي التعليمي إلى انتقال الاهتمام من التطبيق التقني وحده إلى تطوير نظم تعاون الإنسان والآلة. وعلى امتداد تطوره الزمني سيظهر اتجاه من الذكاء الضعيف إلى القوي.

2. ستتغير رؤى التعليم في العصر الذكي، لتشمل معرفة مشتركة الإنشاء والتقاسم، وتعلما بالبناء المترابط بذكاء، ومناهج متكاملة ومفتوحة، وتدريسا تعاونيا بين الإنسان والآلة.

• أولا، معرفة مشتركة الإنشاء والتقاسم. فالمعرفة في العصر الذكي بناء توليدي للمعلومات والمعاني يكتسبه الإنسان والذكاء الاصطناعي بالتفاعل مع متعلمين ووكلاء وبيئات أخرى ضمن سياقات اجتماعية وثقافية محددة، وهو ما يعبر عن الإنشاء المشترك. ويمكن للأشخاص والآلات، عبر الشبكات والتفاعل، تنظيم أنشطة عالية الترابط وإنتاج المعرفة واستخدامها معا لاتخاذ القرارات وحل المشكلات، بما يعبر عن تقاسم المعرفة.
• ثانيا، التعلم بالبناء المترابط بذكاء. ففي بيئة اجتماعية تشكلها الإنترنت وإنترنت الأشياء وشبكات الذكاء، يستطيع المتعلم التفاعل مع الأقران والمعلمين وغيرهم من البشر والوكلاء المترابطين، والمشاركة في بناء تعاوني يكتسب به المعرفة والمهارات والاتجاهات. وتؤثر المعرفة المجزأة والمنتشرة والمتغيرة في أشكال التعلم السابقة، ولذلك سيكون التعلم المستقبلي ذا معنى ونشطا وعميقا.
• ثالثا، مناهج متكاملة ومفتوحة. ستتخذ المناهج هياكل شبكية ومنظمة، وتبنى مقررات متكاملة حول المفاهيم الكبرى للتخصصات. وينشأ بذلك نظام أكثر شمولا وترابطا واتساقا يدعم نقل التعلم والفهم العميق عبر الأزمنة والأمكنة والثقافات والسياقات.
• رابعا، التدريس بالتعاون بين الإنسان والآلة. ستتطور بنية التدريس إلى منظومة تضم الآلات الذكية والمعلمين والمحتوى والطلاب والوسائط. وتدعم التقنيات التعلم التعاوني بين البشر وبين البشر والآلات، وتعزز قدرات المعلم. وقد يتفوق الطلاب على معلميهم في مجالات محددة، فينشأ تعلم متبادل حقيقي، مع أدوار جديدة للمعلم مثل ميسر التعلم ومنظمه ومرشده.

3. إلى جانب المهارات الأساسية للحياة والعمل، يحتاج الإنسان خصوصا إلى محو الأمية الرقمية، والتعلم العميق، والاستقصاء والإبداع، والتعاون مع الآخرين والآلات الذكية، والمشاركة الفاعلة في العمليات الاجتماعية، مع القدرة العالية على التكيف والمرونة أمام مستقبل مجهول ومتغير.

تتطلب الحياة والعمل مستقبلا ثقافة ومهارات رقمية، وفهم كميات كبيرة من المعرفة والمعلومات واستخدامها، والتعلم العميق والنشط والمستمر، والإدارة الذاتية الفعالة. وتلزم قدرات معرفية عليا مثل التفكير الحاسوبي والتأملي والنقدي والاستقصاء وبناء المعنى وحل المشكلات المعقدة، للاستجابة المرنة لعالم متغير. وتتيح الثقافة الاجتماعية والمدنية مشاركة نشطة وديناميكية وبناءة، وحياة وعملا مستدامين، واحترام الآخرين وصون الحقوق المدنية. وينبغي أن يعبر التواصل والتعاون الواسع بين البشر ومع الآلات عن القيم الإنسانية وجوهر الإنسانية.

4. على المعلمين التكيف تدريجيا مع بيئة التدريس التعاونية مع الذكاء الاصطناعي. ويحتاجون إلى المعرفة التخصصية ومتابعة تقدم التخصص، والمعرفة التربوية وتيسير التعلم في سياقات متعددة، والمعرفة التقنية والتطبيق المبتكر، والوعي بالنمو والتطور المهني، وروح التعاون والتكيف مع المواقف التعليمية.

سيتعاون المعلمون والذكاء الاصطناعي خلال التدريس والتعلم والإدارة والتقييم والاختبار. وتركز أدوار المعلم الجديدة على تيسير التعلم ودمج الموارد وتطبيق الذكاء الاصطناعي والتعلم الشخصي والتواصل العاطفي، مع إرشاد الطلاب في حياتهم. ولأداء هذه الأدوار وأساليب العمل الجديدة يلزم إتقان التخصص ومتابعة مستجداته، والمعرفة التربوية وتيسير التعلم في بيئات مختلفة، والمعرفة التقنية والابتكار، والنمو والتطور المهني، والوعي التعاوني والتكيف السياقي.

5. ستشكل بيئات التعلم الجديدة القائمة على بنية تحتية ذكية نظما بيئية مفتوحة ومترابطة بذكاء ومتطورة ديناميكيا، تجمع الواقعي والافتراضي. ويمكن لمكوناتها القابلة للتشغيل البيني استشعار سياقات التعلم وعملياته وخصائص المتعلمين والتعرف عليها وحوسبتها وتحليلها وتقييمها، وتقديم موارد وخدمات وأدوات شخصية.

تستطيع بيئات التعلم الذكية استشعار سياقات التعلم وعملياته وخصائص المتعلمين والتعرف عليها وحوسبتها وتحليلها وتقييمها. وهي توفر موارد شخصية وخدمات تعليمية وأدوات تفاعل ميسرة، لتعزيز تعلم منخرط ومريح وفعال، مع تحسين ذاتي وتطور ديناميكي. وتشمل الموارد والوكلاء الذكيين والأدوات ومجتمعات التعلم والتدريس وطرائقهما. وتدعم التفاعل والتعاون بين البشر وبين البشر والآلات، وتعد الإتاحة في كل مكان والتصميم الشامل من سماتها الأساسية.

6. يدعم الذكاء الاصطناعي نمو الطلاب بتنويع الموارد وتوزيعها حسب الحاجة، وتقديم التوصيات والخدمات الشخصية، وإثراء التفاعل وتلبية الاحتياجات المتنوعة.

• ستنوع التطبيقات التعليمية للذكاء الاصطناعي الموارد، ومنها مواد الوسائط المتعددة عبر الإنترنت، وموارد الروبوتات، ومواد التعلم بالواقع الافتراضي.
• يمكن لنمذجة الطلاب والمعلمين وغيرهم من المستخدمين، ورصد حالتهم الآنية وجمع البيانات، تحديد احتياجاتهم. ويساعد التحليل والتوصيات الذكية على توزيع الموارد والخدمات بحسب الطلب.
• تزيد الإنترنت والذكاء الاصطناعي عمق التعليم الشخصي ونطاقه. وتستطيع نظم توصية الموارد التي تتضمن ملفات المستخدمين تقديم موارد ملائمة وخدمات تعلم دقيقة التخصيص.
• يثري الذكاء الاصطناعي استخدام الموارد، ويجعل التعلم أكثر تشويقا عبر القراءة التفاعلية والخبرات الافتراضية، لتلبية احتياجات النمو المختلفة.
• يستخدم الذكاء الاصطناعي بالفعل على نطاق واسع لتلبية احتياجات الطلاب المعرفية والمهارية والاتجاهية، في البرمجة والأحياء والفيزياء واللغات والرياضيات وغيرها.
• يستطيع تحليل البيانات الضخمة رصد أنماط التعلم الجماعي في الوقت المناسب، وتعزيز المشاركة الاجتماعية والتفاعل بواسطة التلميحات والأسئلة وتوصية الشركاء واستراتيجيات التفاعل.
• يتيح الذكاء الاصطناعي تقييما وتغذية راجعة سريعين ودقيقين، مع تقييم فوري يزيد دقة التدريس وكفاءته.

7. يمكن لمنهج يركز على الأدلة بناء مواقف تستثير السلوك، واستخراج بيانات دالة على الكفاءة واستنتاج التحصيل، لتكوين نموذج تقييم للتحصيل الدراسي قائم على البيانات الضخمة.

1. أولا، توضع معايير تقييم الكفاءات وتجمع بيانات العملية وتحفظ، ويبنى نموذج لمهام الطلاب. وتستخدم مهام متنوعة لاستثارة استجابات سلوكية تعكس مؤشرات الكفاءة.
2. ثم تستخرج المتغيرات المميزة للسلوك المرتبط بالكفاءة، بتحديد سلوك الطلاب ذي المعنى، واستخراج المتغيرات القابلة للملاحظة والتحقق من صدقها.
3. بعد ذلك تستخدم الشبكات البايزية للتقييم الآلي. وتحدث بيانات العينات الجديدة جداول الاحتمالات الشرطية، وتعتمد القيمة الأعلى احتمالا أساسا لتقييم كل سجل آليا.
4. وأخيرا، تتحقق فعالية التقييم الآلي في التطبيق. فسلامته العلمية وصدقه يحتاجان إلى بحث تجريبي يؤكدهما.

8. يمكن للذكاء الاصطناعي وصل إعداد المعلمين قبل الخدمة بتطورهم أثناءها، وتقريب الإعداد الأولي من المواقف والخبرات التدريسية الفعلية. وتدمج المنصات الذكية الملاحظة والتدريب العملي مع مجتمعات التدريس، وتصل الإعداد الشخصي بالتطور المهني، وتتيح تدفق البيانات وترابطها وتقاسمها طوال المسار.

يمكن لمنصة ذكية تجمع مؤسسات إعداد المعلمين وجهات التدريس والإدارات التعليمية أن ترصد ديناميكيا حالات تعلم الطلبة المعلمين وسياقات المعلمين العاملين، وتبني ملفات لخصائص تطورهم. وتتدفق بيانات النمو المهني بين ما قبل الخدمة وأثناءها، وتتصل وتتشارك بين المؤسسات والإدارات. وتتيح تقنيات الواقع المختلط ومنصات الملاحظة والتدريب التي تجمع التعلم المتصل وغير المتصل والواقعي والافتراضي فهم المواقف والمشكلات الصفية الحقيقية وتجربتها، واستكشاف بيئات مستقبلية والتكيف مع تدريسها. كما يمكن تطوير محتوى قريب من الممارسة، ومحاكاة طلاب وبيئات متنوعة، لتقديم تعليم شخصي وتقييم شامل للعملية وإدارة قائمة على البيانات في جميع مراحلها.

9. ينبغي تعزيز النشر الذكي لشبكات التعليم الوطنية وبناء بيئات دعم تعليمي ممكّنة بالذكاء الاصطناعي ومنصات عامة للتعليم الذكي، وربط الفصول والمختبرات والمكتبات بذكاء وعلى نطاق شامل. ويجب أن يدعم تصميم الفصول تفاعل المعلمين والطلاب وخبرات تعلم غنية ورعاية إنسانية وخصائص جمالية.

• أولا، تدعم مراكز البيانات السحابية الجدولة الديناميكية لحركة شبكات التعليم الذكية، والتحسين الذاتي السريع والتهيئة الشاملة. وتضمن التهيئة الذكية وموازنة الحمل قدرة الشبكة وجودة الخدمة.
• ثانيا، تبنى بيئات دعم تعليمي ممكّنة بالذكاء الاصطناعي ومنصات عامة للتعليم الذكي. وتشمل مواردها الأساسية البيانات التعليمية والأطر الخوارزمية والقدرة الحاسوبية. ويجب تحسين كمية البيانات وجودتها وأمنها ودقة الخوارزميات وفعاليتها وأمنها.
• ثالثا، تستخدم شبكات الذكاء محركا أساسيا للفصول والمختبرات والمكتبات المترابطة. ويتيح الاستشعار الشامل وجمع معلومات الطلاب والمعلمين والبيئة وتحليل البيانات المتنوعة حوسبة ذكية تغطي التدريس والتعلم والتدريب والإدارة والتقييم والاختبار، مع خدمات شاملة ودقيقة وشخصية.
• رابعا، تدمج فضاءات التعلم المتصلة وغير المتصلة لتوسيع زمان الفصل ومكانه، ودعم تفاعل مرن وخبرات ديناميكية ومتنوعة، مع الرعاية الإنسانية والجماليات التي تعزز نمو الطلاب في أبعاد متعددة.

10. ضمان الحقوق الأساسية المشتركة للبشرية نقطة انطلاق الذكاء الاصطناعي الجدير بالثقة. ويجب تعزيز التجارب الاجتماعية التعليمية وحوكمة الذكاء الاصطناعي من جوانب الأخلاق والقانون والتنظيم والمتانة.

إلى جانب دعم التعليم والتعلم، قد يجلب الذكاء الاصطناعي عدم الإنصاف وتسرب الخصوصية ومخاطر أمن البيانات. وينبغي أن يوجّه تطورَه وحوكمتَه نموُّ الإنسان، وصون مجتمع ذي مستقبل مشترك للبشرية، وضمان الحقوق الأساسية المشتركة. ويجب الالتزام بالشفافية والإنصاف وعدم الإضرار والمساءلة وحماية الخصوصية. ويمكن الارتقاء بالحوكمة التعليمية للذكاء الاصطناعي من خلال تعزيز الثقافة المعلوماتية للمعلمين والطلاب، وإنشاء نظم قبول، وتنظيم سيناريوهات الاستخدام، وحماية البيانات والخصوصية، وإجراء تجارب اجتماعية تعليمية، وتطوير ونشر نظم ذكية للحوكمة الاجتماعية في التعليم.

كلمة ختامية

يجمع الكتاب نتائج بحثية حديثة في الذكاء الاصطناعي والتعليم، ويستكشف تعزيز الأسس النظرية للتعليم في العصر الذكي، ويوضح مسارات التحول العملي، ويدرس الأشكال الأساسية لتعليم المستقبل. ويأمل المؤلفون أن يلفت عرض القضايا الأساسية والصعبة لدمج الذكاء الاصطناعي اهتمام المجتمع، ويفتح نقاشا متعمقا مع الخبراء والباحثين. ويمكن لهذه المناقشات الإسهام في معالجة تحديات التعليم الصيني الراهنة، وإعداد كفاءات مبتكرة، ودعم التحديث التعليمي.

المصادر والبيانات الببليوغرافية

المؤلفون: هوانغ رونغهواي وزملاؤه. الناشر: Science Press. السنة: 2023. الرقم الدولي ISBN: 978-7-03-076177-4. عدد الصفحات في فهرس الناشر: 276. تذكر التوصية الأصلية أغسطس 2023 بما يتفق مع بيانات الفهرسة أثناء النشر، بينما تشير صفحة حقوق النشر بصورة منفصلة إلى الطبعة الأولى في يوليو 2023.

هذه توصية تاريخية وتعريف بكتاب باللغة الصينية، ولا تتضمن نصه الكامل. والنسخ اللغوية الخمس الأخرى ترجمات لهذا التعريف، ولا تعني وجود طبعات منشورة بتلك اللغات. وتعرض أفكار الكتاب ضمن سياقها التاريخي.

• Science Press: بيانات الكتاب والغلاف وصفحة حقوق النشر
• معهد التعلم الذكي: نشرة خريف 2023، الصفحة المطبوعة 30
• مقال وي تشات المرتبط بالتوصية التاريخية، موقع خارجي