إمكانات التوائم الرقمية في التعليم تتجاوز التعلم الشخصي

يعود استخدام التكنولوجيا الرقمية والذكاء الاصطناعي في التعليم إلى ستينيات القرن الماضي، مع بدء تطوير أنظمة التدريس الذكية. صُممت هذه الأنظمة لتناسب احتياجات الطلاب وأساليب تعلمهم، لتقديم تعليم مُخصص. بدأ تطوير نماذج اللغات الكبيرة (LLMs) في خمسينيات وستينيات القرن الماضي مع ظهور تقنية معالجة اللغات الطبيعية (NLP). في مراحلها الأولى، اعتمدت هذه النماذج بشكل أساسي على المنهجيات الإحصائية لتقدير احتمالية ظهور كلمة أو عبارة معينة في سياق لغوي.

في تلك الفترة تقريبًا، طُوِّر نظام تعليمي ذكي (ITS) يُسمى PLATO في جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين. وكان أول نظام حاسوبي يُتيح للطلاب التفاعل مع المواد التعليمية عبر واجهات مستخدم رسومية، وقد كُيِّفت المواد لتلبية احتياجاتهم باستخدام الذكاء الاصطناعي. ويُعدّ نظام تصحيح دروس البرمجة تلقائيًا مثالًا آخر على محاولة مبكرة لاستخدام الذكاء الاصطناعي في التعليم. ومع ظهور الحواسيب الشخصية، تسارعت وتيرة تطوير أنظمة التعليم الذكي (ITS) خلال سبعينيات القرن الماضي. ويُعدّ نظام TICCIT مثالًا على نظام من تلك الفترة.

شهدت أنظمة النقل الذكية تحولاً جذرياً مع ظهور الإنترنت، حيث تطورت لتقديم خدمات تعليمية تكيفية وذكية وشخصية تعتمد على نماذج التعلم الآلي. ورغم هذا التقدم، اقتصرت قدراتها على التعلم والتعليم الفردي. وقد أدى تطور الويب 2 وتنامي قدرات التفاعل الاجتماعي والتعاوني إلى بزوغ عصر جديد في تطوير أنظمة النقل الذكية.

كان ظهور بنية التعلم العميق Transformer في عام ٢٠١٧ نقطة تحول في تاريخ تطوير البرمجيات الذكية. نماذج ذكية مثل GPT (المحولات المولدة المدربة مسبقًا) بدأت في الظهور بعد ذلك، و ChatGPT تم إطلاقه في نوفمبر 2022.

تكنولوجيا التوأم الرقمي تشق طريقها إلى التعليم

استُخدمت تقنية التوأم الرقمي في الأصل في مجال الطيران والتصنيع لتحسين التصميم والصيانة التنبؤية، وهي الآن تشق طريقها إلى التعليم. وقد طورت هذه التقنية انتيكس تُعرّف Antix المعلمين والمتعلمين على مفهوم البشر الرقميين فائقي الواقعية. تستخدم Antix مزيجًا من التقنيات المتقدمة، مثل AVAgen، وهو حل خاص يُمكّن من إنشاء وإدارة الهويات الرقمية بسلاسة عبر العوالم الافتراضية. تستفيد هذه التقنية من تقنيات التعلم الآلي المتقدمة ومعالجة اللغة الطبيعية (NLP) لتقديم تفاعلات فائقة الواقعية، مما يُمكّن المستخدمين من التفاعل مع البيئات الرقمية بفعالية. كما تدمج Antix تقنية blockchain لضمان تفرد كل إنسان رقمي وأمانه، مما يسمح بتجارب شخصية تتطور مع تطور المستخدمين.

يمكن للتوائم الرقمية توفير إشعارات شخصية حول إدارة الوقت، وملاحظات آنية حول الأنشطة الأكاديمية، وقوائم القراءة المقترحة، وتذكيرات بالمحاضرات والتقييمات، وغيرها. كما يمكنها جعل التعلم أكثر تحفيزًا ومكافأة من خلال دمج عناصر تشبه الألعاب. تمتد إمكانات التوائم الرقمية المدعومة بالذكاء الاصطناعي لتشمل تفويض المهام الروتينية، وإلقاء المحاضرات في مواقع متعددة في وقت واحد، والإجابة على الأسئلة الشائعة. يمكنها تخفيف العبء عن المعلمين المنهكين، مع تحسين تجربة تعلم الطلاب. يتفاعل الذكاء الاصطناعي الذي يدعم التوأم الرقمي مع كل طالب على حدة، مما يوفر نهجًا جماعيًا وفرديًا في آن واحد، مما يجعل هذه التقنية مثالية للدورات التدريبية الكبيرة عبر الإنترنت.

التفاعلات الشخصية ليست الفائدة الوحيدة المحتملة. سيتمكن المعلمون من تصميم توائمهم الرقمية لمحاكاة أسلوبهم وأساليبهم في التدريس. يمكنهم نشر توائمهم في الفصول الدراسية، وجلسات التدريب المؤسسية، والمنصات الإلكترونية، مما يضمن إتاحة خبراتهم على مدار الساعة.

باستخدام تقنية التقاط حركة الوجه وتقنية تحويل النص إلى كلام المدعومة بالذكاء الاصطناعي، يستطيع التوأم "التحدث" مع الطلاب بأسلوب ودود وجذاب، مما يضمن استمرارية التدريس حتى في غياب المعلم. يستطيع التوأم الرقمي تتبع التقدم، ومراقبة تفاعلات الطلاب، وتعديل خطط الدروس آنيًا. إذا واجه الطالب صعوبة في فهم مفهوم معين، يُشير مساعد الذكاء الاصطناعي إلى ذلك تلقائيًا ويُقدم تمارين أو موارد إضافية مُصممة خصيصًا لاحتياجاته.

وأخيرًا، يُمكن للمعلمين إنشاء دروس تفاعلية وغامرة باستخدام مزيج من النصوص والصور والصوت والفيديو، وذلك من خلال الجمع بين أساليب التعلم متعدد الوسائط وتقنية التوأم الرقمي. وقد ثبت أن هذه الأساليب تُحسّن الفهم والاحتفاظ بالمعلومات.

التوائم الرقمية ستساعد في معالجة النقص المتزايد في المعلمين

وفقًا لتقرير حديث صادر عن معهد السياسة الاقتصادية، فإن النقص الحقيقي والكبير والمتزايد في أعداد المعلمين أشد وطأة مما كان متوقعًا عند النظر في مؤشرات جودة المعلمين، مثل التدريب والشهادات والخبرة. ويضر نقص المعلمين بالطلاب والمعلمين والنظام التعليمي ككل. كما أن نقص المعلمين والمساعدين المؤهلين يُضعف كفاءة المعلمين الحاليين ويهدد قدرتهم على التعلم، بينما يُستنزف ارتفاع معدل دوران المعلمين الموارد التي يُمكن استخدامها بشكل أفضل في مجالات أخرى. 

يمكن للتوائم الرقمية أتمتة المهام الروتينية وضمان قابلية تطوير التدريس دون المساس بالجودة. يُعدّ توافرها على مدار الساعة مفيدًا بشكل خاص للطلاب في مناطق زمنية مختلفة أو الذين يحتاجون إلى دعم إضافي. ستجذب التوائم الرقمية، التي تتميز بالاستجابة الفورية والتعبيرات الأصيلة، انتباه الطلاب بسهولة أكبر بكثير من المحاضرات المسجلة مسبقًا أو الشرائح الثابتة، كما أنها تُكيّف أسلوب التدريس لتلبية متطلبات التعلم الفردية.