بخشی از مقاله
چکیده
در عصر اطلاعات جهتگیری بسیاری از سیستمها به سمت شخصیسازی اطلاعات برای کاربر است. آموزش نیز از این قاعده مستثنا نبوده و یکی از ملزومات آن وجود مکانیزمی شخصیشده برای کمک به یادگیری مؤثر یادگیرنده است. شناسایی اولویتها و ویژگیهاییادگیرندگان امری ضروریدر شخصی سازی محیط یادگیری است به طوری که بدون شناخت ویژگیهای ذهنییادگیرنده از یک طرف و رویکردهاییادگیری از طرف دیگر شخصی سازی تحقق نمییابد. هرچه این شناخت کاملتر و با دقت بیشتری انجام پذیرد، مدل یادگیرنده مبتنی بر این شناخت از قابلیت اعتماد بیشتری برخوردار است.
دراین تحقیق تلاش شده تا از رویکردهای هوش مصنوعی در شناساییهر چه دقیق تر یادگیرنده استفاده شود بدین ترتیب که برای کاهش عدم قطعیت در بیان نظریات یادگیرندگان و همچنین در ارزیابی یادگیرندگان از منطق فازی بهره بردهایم. این تحقیق در یک نیمسال تحصیلی بر رویتعدادی از دانشجویان در رشته مهندسیاجرا و از هم افزایی توصیههای مبتنی بر علوم شناختی مشتمل بر سبک یادگیری، توانمندی شناختی و سبک تفکر استفاده شد. در تمامی مراحل، ارائه دروس نیز مبتنی بر توانمندییادگیرندگان و بر اساس نظریه پرسش-پاسخ ارائهشد.اجرای این سامانه پیشنهادی مبتنی بر علوم شناختی و استخراج ویژگیهای بیشتری از یادگیرندگان که با ارائه توصیههای بهتری نمود پیدا کرد بهافزایش میزان رضایت و موفقیت تحصیلینیز منجر شده است.
- 1 مقدمه
امروزه دیگر آموزش و یادگیری فقط مختص دوران کودکی و نوجوانی نیست بلکه نیاز به آن در هر مقطعی از زمان احساس و به فعالیتی مادامالعمر1 تبدیل شده است. با افزایش تقاضا برای آموزش، ادامه تحصیل و کسب مهارتهای جدید، دانشگاههای معمولی نمیتوانند از عهده پاسخگویی به همه این تقاضاها برآیند و باید راه حلی اتخاذ شود که از طریق آن بتوان آموزش را به همه متقاضیان فراهم کرد.
در نظام یادگیری الکترونیکی، یادگیرندگان مختلفی با توجه به دانش پیشزمینه، سن، تجربیات، پیشزمینه فرهنگی، شغل، انگیزه و اهداف وجود دارند و یادگیرنده خود عهده دار یادگیری است؛ بدین لحاظ شخصیسازیِ محیط، امری بسیار حیاتی تلقی میشود - Huang et al.,2007 و صابری و منتظر،1389ب - . به بیان دیگر بدون رویکردهای تطبیق پذیری، یادگیری مؤثر اتفاق نمی افتد - Essalmi et al.,2010و صابری ،. - 1389 محیطهای یادگیری هوشمند1محیطی را فراهم می کند که به کمک آن میتوان کاربران را هنگامکار با رایانه پایش2 کرد و به آنها در انجام وظایف و تکالیفشان یاری رساند.
ضمن اینکه این محیط با ایجاد بازخوردی مناسب، به یاد دهنده کمک می کند تا راهنمایی مناسبتری را به یادگیرنده ارائه کند به طوری که با صرف کمترین زمان، بیشترین کارایی را داشته باشند . - Kabassi & Virvou, 2004 - کیفیت توصیه ها در محیط آموزش الکترونیکی نیز بسیار حائز اهمیت است؛ به طوری که اگر توصیهای ارائه شود که یادگیرنده قبلاً آنرا دریافت کرده باشد و یا به آن نیازی نداشته باشد به کاهش نگرش مثبت وی به توصیه ها و بی توجهی به آنها می انجامد. به همین دلیل لازم است سامانه های هوشمند در ارائه توصیه به یادگیرندگان از دقت بالایی برخوردار باشند که بکارگیری منطق فازی در کاهش عدم قطعیت و ارائه توصیه هایی مبتنی بر مدل یادگیرنده قابل اعتماد، راهگشاست - صابری و منتظر،. - 1388
از طرف دیگر تحقیقات نشان میدهدکه یادگیرندگان ضعیف، بیشترین منفعت را از سیستمهای تطبیقی3 می-برند - . - Kelly&Tangcey,2006 برای نیل به این هدف باید مدلی از دانش یادگیرنده،به همراه اهداف و اولویتهاییادگیری و توصیه هایی مبتنی بر دانش پیشین، فرایند و اهداف یادگیری طراحی شود تا بتواند ضامن موفقیت تحصیلی باشد - Santos& . - Boticario,2008 لازمه تحقق این امر، شناخت کامل و جامعی از یادگیرنده است. نظریات مختلفی در این مسیر راهگشاست که مهمترین آنها نظریات سبک یادگیری4 و سبک شناختی5برای تفسیر تفاوتهای فردی افراد و خلق مدل یادگیرنده شخصی شدهو نیز نظریه پرسش و پاسخ برای تطبیق آزمونها و درس پارها با توانمندییادگیرنده است.
هدف این مقاله آن است که با ترکیب نظریات اصلی در استخراج ویژگیهاییادگیرنده و معرفیروابط موجود بین این نظریات، بتوان با سرعت بیشتر و نیز با هزینه کمتری به تخمین دقیق تری رسید.با توجه به نکات فوق ساختار مقاله بدین شرح است: در بخش دوم نظریات یادگیری و شناختیو کاربرد آنها در تطبیق پذیری محیط یادگیری الکترونیکی بیان میشود، سپس در بخش سوم چارچوب پیشنهادی سامانهبرای شخصی سازی محیط یادگیری ارائه و پس از آن نحوه کارکرد سیستم در محیطی واقعیدر بخش چهارم و ارزیابی عملکرد آن در بخش پنجم بیان می شود و سرانجام در بخش ششم نتیجه گیری مقاله ذکر می گردد.
2 -نظریات مرتبط با علوم شناختی
»سبک شناختی« به روش های مختلف پردازش اطلاعات اطلاق شده در صورتی که »سبک یادگیری« ترکیبی از سبک شناختی همراه با راهبردهای یادگیری6 است. سبک یادگیری از مفاهیم سبک شناختی به طور عملی استفاده می کند؛ به بیان دیگر با حرکت از سبک شناختی به سمت سبک یادگیری، مفهوم توانایی پردازش اطلاعات به طور خاص به سمت اولویت های یادگیرنده در چگونگی پردازش اطلاعات سوق مییابد - . - Papanikolaou et al.,2006
به طور کلی، به روش معمول فرد درحل مسأله، تفکر، ادراک، شیوه پردازش اطلاعات و یادآوری، سبک شناختی و به باورها، اولویت ها و رفتارهای ترجیحی در شیوه تعامل با یاد دهنده، سایر یادگیرندگان و محتوای درس و همچنین نحوه پردازش اطلاعات، پاسخ دهی و استفاده از محرک های موجود در زمینه یادگیری، تمایل فرد به یادگیری و انطباق او با محیط، سبک یادگیری گویند - Dag & Gecer,2009,Graf ,2007, Kappe et al.,2009,و صابری،. - 1389 سبک شناختی ویتکین یکی از مهمترین سبکهای شناختی است؛وی معتقد بود که قضاوتهای ادراکی برخی افراد تحت تأثیر زمینه قرار می گیرد، در حالیکه زمینه در افراد دیگر تأثیر ندارد یا تأثیر کمی دارد. مفاهیم کلی- تحلیلی نیز امروزه مترادف با این سبک به کار میرود.
برخی از ویژگیهاییادگیرنده ناوابسته عبارت است از: ادراک تحلیلی،علاقهمندی به نظریات، درونگرایی، عدم ایجاد ارتباط بین مفاهیم برای درک بهتر، علاقهمند به مفاهیم جدید و تأثیر نپذیرفتن از محیط. - . - Witkin et al., 1977, Martinez et al.,2009 ویژگی دیگری که در شخصی سازی محیط آموزش الکترونیکیمورد توجه واقع شده، توانمندی شناختی1است که بر نقش موقتی ذخیره اطلاعاتی که اخراًی دریافت شده، تأکید دارد و مشتمل بر ظرفیت حافظه کاری2،توانمندی استدلال3،سرعت پردازش 4و مهارت یادگیری5 است - . - Kinshuk & Lin, 2003سبک یادگیری فلدرسیلورمن بنا به ادعای محققان در سالهای اخیر در علوم پایه و آموزش های مهندسی، دارای بهترین ساختار و نتایج است و همچنین آهنگ تغییرات بسیار کندی را در طول زمان دارد - . - Ozpolat & Akar,2009
سبک تفکر ، شیوه ترجیحی افراد در استفاده از تواناییهای فردی آنهاست. همانطور که برای اداره و مدیریت جامعه شیوههای متفاوتی وجود دارد، برای بهرهگرفتن از تواناییهای افراد هم روش های مختلفی وجود داردبُ.عد همگرا - واگرایی سبک یادگیری کلب را به عنوان یک سبک تفکر مستقل در نظر می گیرند - صابری،. - 1389 به عنوان نمونه یادگیرندگان همگرا در حل مسائل واقعی موفق ترند در حالی کهیادگیرندگان واگرا علاقه مندی بیشتری به نوآوری و انجام کارهای خلاق دارند . - Graf et al.,2009 - افراد همگرا با نمایش، نمودار و دست نوشته استاد و افراد واگرا با بحث گروهی یادگیری بهتری دارند . - Kritikou et al.,2008 -
یادگیرنده همگرا نسبت به یادگیرنده واگرا در حل مسائل بیشتر به انجام دادن کار و آزمایش اهتمام می ورزد تا نکهای صرفاً مشاهده و تفکر کند و برای کسب اطلاعات بیشتر بر دیگران تکیه می کند و ارتباط متقابل با دیگران را دوست دارد - همایونی و همکاران، - 1385و همچنین بین واگرا- همگرایی و ظرفیت حافظه کاری ارتباطی معنی دار وجود دارد به طوریکه یادگیرنده واگرا، ظرفیت حافظه کاری بالاتری دارد - . - Hudson,1999علاوه بر اینبین واگرا- همگرایییادگیرنده وابعاد سبک یادگیری فلدرسیلورمن نیز ارتباط معنی داری وجود دارد به طوریکهیادگیرنده فعال، واگرا و یادگیرنده تأملی، همگراست - . - Witkin et al.,1977 اینک با شناخت سبک یادگیریو شناختی و همچنین قابلیت آنها در شخصیسازی محیطهاییادگیری، در ادامه سامانه هوشمندی را مبتنی بر علوم شناختیطراحی می کنیم.
3 -طراحیسامانه آموزشیار هوشمند مبتنی بر علوم شناختی
فرایندآموزش در نظام یادگیری نیازمند پایش دائمییادگیرنده و وجود تعاملات پویا است.در شکل1 چارچوب سامانه هوشمند فازیبرای بکارگیری در محیط یادگیری الکترونیکینشان داده شده است.
