تطبيقات الواقع الافتراضي بالتعليم

هناك العديد من تطبيقات الواقع الافتراضي وهي تزداد كل يوم ، فمثلا يمكن تطبيقها في المجالات المتعددة الآتية:- ا- البحث العلمي   يستخدم الواقع الافتراضي في البحث العلمي والهندسي لتقصي أي ظواهر طبيعيه تحت الدراسة كما يستخدمه خبراء الطاقة لتمثيل السلاح أو الخطر النووي وتدريب الأطقم علي التعامل مع مثل هذه التهديدات 2- محاكاة الطيران إن أفضل طريقه لتدريب الإفراد علي العمل في البيئات الخطرة أو التعامل مع المعدات الباهظة التكاليف هي عن طريق المحاكاة . ولذلك يتم تدريب الطيارين عاده علي أجهزة للمحاكاة الجوية 3- الطب عن طريق الواقع الافتراضي يمكن للأطباء التدريب علي إجراء الجراحات الجديدة علي نماذج محاكيه للإفراد .وباستغلال ما يعرف بالحضور من بعد . وهو ما يعني إعطاء الفرد الإحساس بالتواجد في موقع بعيد عما هو فيه ، يمكن لطبيب ما في أحد المستشفيات إجراء جراحه عاجله لأحد الجنود بالتحكم من بعد بينما الجندي لا يزال في أرض المعركة ، بدلاً من الانتظار حتي نقله إلي المستشفي 4- ومن التطبيقات الطريفة للواقع الافتراضي إلهاء الأطفال عند المواقف الطبية المزعجة فالطفل يقوم بالتسلي والنظر من خلال نظارات الواقع الافتراضي والتعامل مع المناظر التي يراها بواسطة جهاز التحكم اليدوي حتي يتغاطي عما يقوم به طبيب الأسنان . 5- الترفيه وفي عالم الترفيه يُعتبر الواقع الافتراضي طريقه هامه لمحاكاة عالم الألعاب التخيلي والتعامل معه وقد بدأ الواقع الافتراضي عمليا من خلال العاب الحاسب . حيث كان المشتركون يلبسون خوذات وقفازات خاصة ويقفون علي أرضيات خاصة ، كل ذلك في بيئة تحاكي المناظر والأصوات والحركات لشخصيات من الواقع .وتعتبر تطبيقات الواقع الافتراضي في مجال الترفيه واعده لإعطاء المستخدم فرصة التجارب الخيالية المدهشة والمرعبة أحيانا وذلك دون التعرض لأي أذي أو مخاطر حقيقية .ومن التطبيقات الشائعة استخدام شاشات الحاسب لتشغيل الألعاب ولإظهار البيئة المحيطة بالرغم من افتقادها للواقعية المجسمة لأنظمة الواقع الافتراضي  التطبيقات التربوية للواقع الافتراضي  "Educational Applications of Virtual Reality يُعد إعداد الأجيال الحالية ، وأجيال المستقبل للحياة في مجتمع المعرفة من القضايا المهمة ، والحرجة في العديد من المجتمعات المتقدمة ، والنامية على حد سواء ، ومن الصعب إمداد هذه الأجيال بالتعليم المستمر مدى الحياة ، ومساعدتهم على مواكبة التقدم في مجال الحياة العملية ، ويقدم الواقع الافتراضي تكنولوجيا متقدمة تمثل دعماً ومساعدة مهمة وضرورية لتحقيق هذا النوع من التربية ، وذلك لما يتضمنه الواقع الافتراضي من طرق ووسائل تسهل وتيسر عملية التعلم . واستخدام الواقع الافتراضي في العملية التعليمية ذو أثر فعال ، حيث يهيئ للطالب بيئات تعليمية افتراضية متنوعة تسمح له بالتفكير والتصور البصري للمفاهيم المجردة مثل ملاحظة ما يحدث في الذرة ، وحركة الكواكب السيارة ، وزيارة البيئات ، والتفاعل مع الخبرات التي يصعب دراستها في الواقع نظرً لخطورتها ، أو ارتفاع تكاليفها ، أو لبعدها الزمان والمكاني ، أو سرعة أو بطء حدوثها في الواقع. ومن خلال استخدام الواقع الافتراضي في التربية ظهر ما يطلق عليه الفصل الافتراضي "Virtual Classroom" ، والمعمل الافتراضي "Virtual Laboratory" ، والحرم الجامعي الافتراضي "Virtual Campus" ، ويقدم الفصل الافتراضي تعلماً تفاعلياً من بعد "Interactive Remote Instruction" ، حيث يتكون من غرفة إلكترونية تشتمل على اتصالات لصفوف ؛ أو أماكن خاصة يوجد فيها الطلاب ، ويتفاعلون مع بعضهم البعض أو مع المحاضر من خلال وصلات وأسلاك ، أو موجات قصيرة عالية التردد مرتبطة بالقمر الصناعي الخاص بالمدينة أو شبكة الإنترنت . ويُستخدم المعمل الافتراضي في إجراء التجارب ، وإجراء الاختبارات المعملية التي يصعب إجراؤها في الواقع؛ إما لخطورتها ، أو لصعوبة تصورها ، وقد أُنشىء معمل الفيزياء الافتراضي"Virtual Physics Lab" في جامعة "هوستون" ، وأشرف على إنشائه "لوفتين" "Loftin"، حيث يقوم المستخدم بارتداء خوذة الرأس وقفاز إلكتروني ، ويشاهد عرض بانورامي داخل المعمل الافتراضي ، ويستطيع المستخدم التحكم في جميع المتغيرات الموجودة بالمعمل مثل الجاذبية الأرضية والاحتكاك وغيرها. والجامعة الافتراضية هي بيئة مرنة للتعلم ، يدرس بها الطلاب مقررات على الخط المباشر بالانترنت من خلال مواقع محددة ، ويمكنهم الاتصال بالأساتذة عن طريق الكمبيوتر، للحصول على التوجيهات والتعليمات ، والواجبات ، ويتعاونون مع زملائهم فى المشروعات ،والأنشطة التعليمية لتحقيق الأهداف التعليمية المحددة وتحقق الجامعة الافتراضية تفاعلاً حقيقياً للدارسين، سواء عبر المحاضرات ، أو مجموعات الحوار، كذلك تحقق مبدأ التعليم المستمر، أو التدريب المستمر. وأسست جامعة "أثينا" ما يسمى بالجامعة الافتراضية "Virtual Online University" لتقديم خدماتها للأكاديميين ، والمتخصصين الذين يرغبون في مواصلة دراستهم في مجالات متعددة ، حيث طورت منهجاً جديداً يسمى "Virtual Education Environment" وكذلك توجد أول جامعة افتراضية عربية في سوريا وهى الجامعة الافتراضية السورية . ويستخدم الواقع الافتراضي في تدريس بعض المواد الدراسية التي يتم من خلالها توجيه الطالب إلى بناء المعرفة، أو عندما يكون الهدف التعليمي هو دراسة مفاهيم ذات طبيعة بصرية عالية . ولقد اُستخدم الواقع الافتراضي بالفعل مع عدد من المواد الدراسية . :-مشروعات استخدام الواقع الافتراضي في التعليــم يعتبر استخدام الواقع الافتراضيvr هو بمثابة خطوة أساسية لتحديث التعليم,لكي يصبح تعليم المستقبل. الواقع الافتراضي مع الانترنت يوجد بيئة تعليمية فعالة,وتشجع الطلاب على التساؤلات حول الحقائق العلمية الواقعية والمخيلة,والاهتمام بالخيال للوصول إلى الحقيقة العلمية فلم يعد التعليم عرض معلومات على الطلاب بل أصبح مصدر اهتمام الطلاب والاستمتاع بتغيير سلوكهم,وأن ينغمس في جهاز الكمبيوتر من خلال الواقع الافتراضي . :-تكنولوجيا المعلم الافتراضي تقدم العلوم والتكنولوجيا تزداد قصص العلوم و الخيال واقعية يوما بعد يوم. وسيتيح التقدم في التكنولوجيا الحديثة لطلاب المدارس التعلم على يد معلم افتراضي موجود على بعد عدة كيلومترات من المدرسة وأيضا استخدام تكنولوجيا المعلم الافتراضي سيكون باستطاعة معلم واحد تعليم عدة صفوف تتفرق في أماكن مختلف استخدمت المحاكاة الحاسوبية للأغراض التربوية لسنوات عديدة، - حتى قبل حلول الحاسبات الصغيرة، ثم في أواخر السبعينيات وفي الثمانينات أصبح هذا النوع من المحاكاة شائعا في الغرف الصفية ومختبرات الحاسب في الدول الغربية، وقد تراوحت في تعقيدها من المحاكاة البسيطة للعب بقطعة نقدية بهدف تعلم التوزيع ثنائي الاحتمالات (على سبيل المثال)، إلى ابتداع نظام بيئي على شكل بحيرة تتفاعل فيها كائنات حيوانية متنوعة، وقد كانت هذه الأنواع من المحاكاة تقدم بشكل نصي أو رقمي، ولكن مع تطور الأجهزة وتطور إمكانياتها تطورت البرامج بحيث مكّنت من تقديم مخرجات مصورة. Graphical Output وإذا سلمنا بأن الرسم ثلاثي الأبعاد والمعتمد على الشاشة يعتبر شكلا من الحقيقة الافتراضية ،  فيمكن القول بأن الحقيقة الافتراضية استخدمت منذ فترة في التعليم، ويمكن مشاهدة أحد الأمثلة في عمل فيرونيكا بانتلدس ولورنس أولد Veronica Pantelidis And Lawrence Auld، المديرين المشاركين لمختبر الحقيقة الافتراضية والتربية (VREL) ، في جامعة شرق كارولاينا، وفيه تستخدم حزمة برامج باسم Virtus VR من قبل أطفال المدرسة الابتدائية لتكوين الأجزاء الداخلية لغرفة أو مبنى، بما في ذلك تصميم الجدران والأبواب والنوافذ والأثاث ثم وضعها في المكان المناسب في البناء المعتمد على الشاشة Screen-Based Construction ، ويهدف هذا النشاط إلى تحسين قدرات الأطفال على تخيل الحيز والمكان ثلاثي الأبعاد، وتوفير المتعة، وإعطاء معنى لتحصيل الأطفال أثناء قيامهم بالتعلم. مثال آخر للاستخدام الحالي للحقيقة الافتراضية في التعليم نجده في مشروع جيسون Jason Project الذي يمكن بواسطته لأطفال المدارس أن يختبروا كلا من الوجود في البعد 'Telepresence' ( والذي يشير إلى الشعور بالوجود في مكان آخر غير مكان الشخص الحقيقي ) والعمليات عن بعد ) 'Teleoperation' والتي تعني تحكم الأداة بالعمليات عن بعد)، وقد تم تصميم هذا البرنامج الذي تشرف عليه وكالة الفضاء الأمريكية NASA والذي بدأ في 1989، لإيجاد الإثارة والحافز عندا لأطفال لدراسة العلوم، والرياضيات، والتقنية، من خلال إتاحة التحكم للأطفال بواسطة الوجود في البعد بالعمليات البعيدة لمركبة تحت مائية (TROV) تقوم باستكشاف أعماق المحيط، بينما يشاهدون نتائج عملهم بالزمن الحقيقي Real-Time Results على شاشات فيديو كبيرة. وهناك كذلك تزايد في عدد الاستخدامات للحقيقة الافتراضية في التعليم العالي أيضا، ومن الأمثلة على ذلك مشروع المواقع التعليمية Learning Sites Project الذي يعمل من خلاله فريق مكون من علماء آثار، وخبراء في الحقيقة الافتراضية، والنماذج ثلاثية الأبعاد، على بناء رسومات وصوتيات وقواعد بيانات، تمكّّن المستخدمين من استكشاف عدد من المواقع الأثرية ( في تركيا ومصر على سبيل المثال)، وتتيح التفاعل مع النسخ الافتراضية للمواقع التي تم ابتداعها بترجمة دقيقة للبيانات المسجلة عن المواقع الحقيقية، وتقرير كيفية هذا التفاعل، مثلا؛ إذا أثار اهتمام مستخدم ما زاوية مظلمة في الموقع الموجود في البيئة الافتراضية فإنه يستطيع التركيز على هذه المنطقة واستكشافها بمزيد من التفاصيل. وتوفر إتاحة هذه البيئات الافتراضية على الإنترنت الإمكانية للطلاب للوصول إلى معلومات وبيانات والاتصال بالخبراء في جميع أنحاء العالم، ويعمل الفريق الذي يقوده دونالد ساندرس Donald Sanders عالم الآثار في مؤسسة جتي Getty Institute على إتاحة هذا المنتج كنظام تعليمي معتمد على الإنترنت، وسيكون ذلك في البداية في جامعة شمال كارولاينا والمدارس المرتبطة بها، وفي المرحلة التالية سيتم التوسع في الحقيقة الافتراضية إلى حقل حفريات أثرية من خلال تقنيات "الوجود في البعد" و"العمليات عن بعد". ومن الميادين التي شهدت تطورا عظيما في استخدام الحقيقة الافتراضية للمساعدة في التعليم التربيةُُ والتدريب المهني، وبرامجُ التدريب العسكرية، وقد يرجع السبب في ذلك إلى المبالغ الضخمة التي يمكن أن تنفق في هذه المنشط من قبل المنظمات التجارية والعسكرية، والإنترنت متخم بالمراجع حول مشاريع التربية والتدريب المهني والمشاريع التجارية لاستخدام الحقيقة الافتراضية في التدريب. ومن هذه المنتجات، طاولة العمل Immersive Workbench التي طورتها شركة فاكسبيس Fakespace ، ( والتي سأَصطلح تسميتها بطاولة العمل الاستغراقية ، ومصطلح Immersive يعتبر نوعا من الحقيقة الافتراضية، أو تعبيرا يرتبط بمستوى الإيحاء الذي تقدمه الحقيقة الافتراضية كأن يقال( Non-Immersive,Deep Immersive Or Fully Immersive )، وتُمكن هذه التكنولوجيا المستخدم - من خلال نظارات خاصة ثلاثية الأبعاد، وقفازات مصممة خصيصا- من التفاعل مع أجسام افتراضية ثلاثية الأبعاد على طاولة عمل افتراضية ، ويمكنه على سبيل المثال رفع وخفض ومعالجة مكونات مختلفة لمحرك سيارة افتراضي ، ونقله إلى أي مكان على طاولة العمل باستخدام أصابعه (الإبهام والسبابة (. وترى شركة فاكسبيس أن تصميم الطاولة يتيح عمل المجموعات التعاوني، والتفاعل والعمل على المشاريع في نفس الوقت، وقد تم تبني طاولة العمل الافتراضية من قبل شركة سيلكون جرا فيكس ، ومركز الأبحاث في ناسا ومختبر نافا للأبحاث في الولايات المتحدة، كما استخدمت في تدريب فريق عسكري لتحرير الرهائن على أفضل اقتحام لمبانٍ افتراضية . أما بالنسبة لعالم الحياة الثانية فهو أرض خصبة جدا للتطبيقات التعليمية ، فبعض الباحثين استفادوا من هذه البيئة بخلق شخصيات تعكسهم بأسمائهم الحقيقية و القيام بالتجول في هذا العالم وتقديم محاضرات أو الترويج لكتاب مثل ما قام به Larry Lessig حيث اتفق مع ما يقارب من 100 شخصية افتراضية للتجمع في مكان افتراضي يسمى Pooley و الحديث عن كتابه الجديد بعنوان “Free Culture” وتوزيع نسخ إلكترونية منها وأيضا التوقيع عليها افتراضيا. :-ويمكننا تصنيف التجارب والتطبيقات الافتراضية التي استخدمت للتعليم حسب الأصناف التالية  1. الألعاب الافتراضية التعليمية . 2. المسرح الافتراضي . 3. المعمل الافتراضي . 4. المتحف الافتراضي . 5. البيئات التعليمية الافتراضية . ( الفصول الافتراضية ، وقاعات التدريب ، وحلق العلم ، والمكتبات الدراسية ، الجامعات الافتراضية والمؤتمرات العلمية ) 6. الحديقة الافتراضية . الفضاء الافتراضي والطيران 7. المصانع الافتراضية ومعاهد التدريب المهني الافتراضية . 8. المحاكم الافتراضية والجنايات الافتراضية . 9. العمليات الطبية الافتراضية