مقدمه
از ویژگی‌های اصلی کتاب می‌توان به رویکرد دانشگاهی و مسئله‌محور، پرهیز از وابستگی به نام محصولات و نسخه‌ها، تلفیق جنبه‌های آموزشی با مبانی فنی و مهندسیِ لازم، توجه مستمر به دسترس‌پذیری و عدالت، استفاده از مثال‌های مرتبط با مدرسه و دانشگاه، تأکید بر اخلاق و امنیت، و پوشش فناوری‌های نوظهور تا هوش مصنوعی مولد اشاره کرد. همچنین پایان هر فصل حاوی تمرین‌هایی است تا دانشجو به جای حفظ اصطلاحات، به تبیین، مقایسه، تحلیل و دفاع از تصمیم برسد.
ترتیب فصل‌ها از مبانی به کاربردهای تخصصی حرکت می‌کند. چهار فصل نخست زیرساخت مفهومی و فنی را بنا می‌کنند؛ فصل‌های پنجم تا هشتم به بهره‌وری، یاددهی ـ یادگیری، تولید محتوا و آموزش الکترونیکی می‌پردازند؛ فصل‌های نهم و دهم کاربرد رایانه در پژوهش و سنجش را پوشش می‌دهند؛ و دو فصل پایانی، هوش مصنوعی، اخلاق، امنیت، سواد دیجیتال و آینده آموزش را در یک چارچوب جامع جمع‌بندی می‌کنند.
در خاتمه از ریاست و کارکنان انتشارات دانش بنیاد که در مراحل مختلف این اثر ارزشمند تمام مساعی خویش را مصروف داشتند، کمال تشکر را دارم.
سعید قاضی مغربی
پیشگفتار
گسترش فناوری‌های دیجیتال در آموزش و پرورش، ماهیت بسیاری از فعالیت‌های یاددهی، یادگیری، سنجش، پژوهش، مدیریت آموزشی و ارتباطات حرفه‌ای را دگرگون کرده است. در چنین شرایطی، «کاربرد رایانه در آموزش و پرورش» دیگر نمی‌تواند به آموزش کار با چند نرم‌افزار عمومی، شناخت اجزای سخت‌افزاری یا مجموعه‌ای از دستورهای عملیاتی محدود شود. هدف اصلی باید پرورش نوعی فهم علمی، تحلیلی و حرفه‌ای باشد که دانشجو را قادر سازد فناوری را در نسبت با هدف‌های تربیتی، شواهد پژوهشی، ویژگی‌های یادگیرندگان، زیرساخت فنی، داده، اخلاق، عدالت و سیاست سازمانی ارزیابی و به‌کار گیرد.
کتاب حاضر با لحاظ سرفصل‌ها و جهت‌گیری‌های برنامه درسی مصوب وزارت علوم، تحقیقات و فناوری برای حوزه علوم تربیتی و درس‌های مرتبط با کاربرد رایانه و فناوری در تعلیم و تربیت تدوین شده است. در عین پایبندی به منطق و انتظارات آموزشی این درس، کوشش شده است محتوای کتاب از سطح آشنایی ابزاری فراتر رود و نیازهای علمی دانشگاه امروز را نیز پوشش دهد. از این رو، ساختار کتاب علاوه بر مبانی رایانه و نرم‌افزارهای عمومی، موضوعاتی مانند اکوسیستم آموزش دیجیتال، آموزش الکترونیکی و ترکیبی، سامانه‌های مدیریت یادگیری، پژوهش دیجیتال، سنجش و تحلیل داده‌های یادگیری، هوش مصنوعی مولد، امنیت، حریم خصوصی، سواد دیجیتال، مالکیت فکری و آینده آموزش را در یک چارچوب منسجم گرد آورده است.
مبنای دوم در تدوین کتاب، پرهیز از «محصول‌محوری» و حرکت به سوی «مفهوم‌محوری» است. نام نرم‌افزارها، نسخه‌ها، رابط‌های کاربری و سکو‌ها با سرعت تغییر می‌کنند، اما اصولی مانند سازمان‌دهی داده، معماری سخت‌افزار و شبکه، طراحی چندرسانه‌ای، تعامل آموزشی، اعتبار سنجش، امنیت اطلاعات، قابلیت همکاری، دسترس‌پذیری، اخلاق داده و مسئولیت حرفه‌ای پایدارتر هستند. به همین سبب، هر جا استفاده از یک ابزار یا نمونه ضروری بوده است، آن ابزار به منزله مثال یک مفهوم معرفی شده، نه به‌عنوان موضوع مستقل و دائمی یادگیری. این رویکرد عمر علمی کتاب را افزایش می‌دهد و امکان انتقال آموخته‌ها از یک محیط فنی به محیطی دیگر را فراهم می‌سازد.
مبنای سوم، نگاه اجتماعی ـ فنی به فناوری آموزشی است. رایانه، شبکه، نرم‌افزار، داده و هوش مصنوعی در خلأ عمل نمی‌کنند؛ نتیجه استفاده از آنها به کیفیت طراحی آموزشی، شایستگی معلم، فرهنگ سازمانی، دسترسی کاربران، سیاست داده، پشتیبانی فنی و سازوکارهای ارزیابی وابسته است. گزارش «چشم‌انداز آموزش دیجیتال ۲۰۲۳» سازمان همکاری و توسعه اقتصادی نیز میان دیجیتالی‌سازی ساده و تحول دیجیتال تمایز می‌گذارد و تحول را به بازطراحی فرایندها و اکوسیستم آموزشی پیوند می‌زند. بر همین اساس، در این کتاب فناوری نه به‌عنوان هدف، بلکه به‌عنوان یکی از اجزای یک نظام تصمیم‌گیری آموزشی بررسی شده است.
مبنای چهارم، تقدم شواهد و منافع یادگیرنده بر جذابیت فناوری است. گزارش جهانی پایش آموزش یونسکو درباره فناوری در آموزش بر ضرورت سنجش تناسب، عدالت، مقیاس‌پذیری و پایداری فناوری و قرار دادن منافع یادگیرنده در مرکز تصمیم تأکید دارد. بنابراین، کتاب حاضر از این فرض فاصله می‌گیرد که «نوتر بودن» یک فناوری لزوماً به معنای «بهتر بودن» آن برای آموزش است. انتخاب حرفه‌ای باید از مسئله آموزشی آغاز شود و سپس با توجه به شواهد، هزینه، دسترس‌پذیری، پیامدهای اخلاقی و شرایط واقعی محیط درباره فناوری تصمیم‌گیری شود.
مبنای پنجم، روزآمدسازی محتوا در برابر ظهور هوش مصنوعی و به‌ویژه هوش مصنوعی مولد است. از سال ۲۰۲۳ به بعد، مدل‌های زبانی بزرگ، سامانه‌های تولید متن، تصویر و کد و ابزارهای تحلیل هوشمند به سرعت وارد محیط‌های آموزشی و پژوهشی شده‌اند. «چشم‌انداز آموزش دیجیتال ۲۰۲۶ OECD» نیز به‌طور مشخص به کاربردهای مؤثر هوش مصنوعی مولد در آموزش می‌پردازد و نشان می‌دهد که بهبود عملکرد در یک تکلیف لزوماً معادل یادگیری عمیق و پایدار نیست. به همین دلیل، فصل‌های مربوط به سنجش، پژوهش، هوش مصنوعی و اخلاق بر طراحی فعالیت، ارزیابی خروجی، راستی‌آزمایی، شفافیت استفاده، حفاظت از داده و حفظ نقش قضاوت انسانی تأکید دارند.
در همین راستا، چارچوب‌های شایستگی هوش مصنوعی یونسکو برای دانش‌آموزان و معلمان که در سال ۲۰۲۴ منتشر شده‌اند، بر نگرش انسان‌محور، اخلاق هوش مصنوعی، دانش و کاربردهای هوش مصنوعی و توان طراحی و استفاده مسئولانه تأکید می‌کنند. هدف، تربیت کاربری نیست که صرفاً بتواند ابزارهای جدید را به کار اندازد، بلکه هدف، پرورش دانشجو، معلم، پژوهشگر و مدیر آموزشی‌ای است که بتواند درباره اعتبار، حدود، خطرها، فرصت‌ها و پیامدهای استفاده از فناوری قضاوت کند.
از نظر سطح علمی، کتاب برای دانشجویان علوم تربیتی، به‌ویژه در دوره‌های دانشگاهی پیشرفته، طراحی شده است؛ از این رو مباحث فنی و مهندسی تا حدی ارائه شده‌اند که فهم سازوکار فناوری و تصمیم‌گیری آگاهانه را ممکن سازند، بدون آنکه متن به کتاب مهندسی رایانه تبدیل شود. دانشجوی علوم تربیتی باید بتواند محدودیت‌ها و ظرفیت‌های فنی را بفهمد، اما تمرکز نهایی بر کاربرد تربیتی، پژوهشی و مدیریتی باقی می‌ماند.
در مجموع، این کتاب تلاشی است برای پیوند سه سطح از دانش: «دانش درباره فناوری»، «دانش درباره کاربرد فناوری در فرایندهای آموزشی» و «دانش برای قضاوت مسئولانه درباره فناوری». انتظار می‌رود دانشجو پس از مطالعه کتاب نه فقط با مجموعه‌ای از ابزارها آشنا باشد، بلکه بتواند مسئله را تحلیل کند، فناوری مناسب را انتخاب یا رد کند، کیفیت و امنیت استفاده را ارزیابی کند، داده را مسئولانه تفسیر کند و در برابر موج‌های آینده فناوری نیز از اصولی پایدار برای تصمیم‌گیری بهره گیرد.
فهرست
پیشگفتار الف
فصل 1 : مبانی رایانه، فناوری اطلاعات و تحول دیجیتال در آموزش 1
۱-۱ رایانه، داده، اطلاعات و دانش 3
۱-۲ سیر تحول رایانه و فناوری اطلاعات 4
۱-۳ فناوری اطلاعات و ارتباطات در آموزش و پرورش 6
۱-۴ تحول دیجیتال در نظام آموزشی 7
۱-۵ سواد رایانه‌ای، سواد اطلاعاتی و سواد دیجیتال 9
۱-۶ فرصت‌ها و محدودیت‌های کاربرد رایانه در آموزش 11
۱-۷ چارچوب تحلیل و انتخاب فناوری آموزشی 13
۱-۸ مطالعه موردی: دانشگاه در آستانه «تحول دیجیتال» 15
فصل 2 : سخت‌افزار، نرم‌افزار و زیرساخت‌های رایانه‌ای مراکز آموزشی 19
۲-۱ رایانه به مثابه سامانه پردازش اطلاعات 20
2-2 پردازنده، حافظه و ذخیره‌سازی: فهم کارکردی 21
۲-۳ تجهیزات ورودی، خروجی 24
۲-۴ شبکه در محیط آموزشی 24
۲-۵ نرم‌افزار و منطق انتخاب آن 26
۲-۶ رایانش ابری و زیرساخت توزیع‌شده 26
۲-۷ امنیت، حریم خصوصی و تاب‌آوری 27
۲-۸ اقتصاد و پایداری زیرساخت 28
۲-۹ چارچوب تصمیم‌گیری برای تجهیز مرکز آموزشی 29
2-10 مطالعه بیشتر 29
فصل 3 : سیستم‌عامل‌ها، مدیریت فایل و محیط‌های رایانشی 33
۳-۱ سیستم‌عامل 34
۳-۲ سیستم فایل و سازمان‌دهی داده 36
۳-۳ نسخه‌بندی، همگام‌سازی، پشتیبان‌گیری و آرشیو 37
۳-۴ حساب کاربری، هویت و مجوز 38
۳-۵ نصب، حذف و به‌روزرسانی نرم‌افزار 39
۳-۶ مقایسه مفهومی محیط‌های رایانشی 39
۳-۷ دسترس‌پذیری و شخصی‌سازی 40
۳-۸ عیب‌یابی به‌عنوان فرآیند استدلال 41
۳-۹ طراحی محیط کاری دیجیتال برای تدریس و پژوهش 42
فصل 4 : اینترنت، وب، رایانش ابری و ارتباطات آموزشی 45
۴-۱ اینترنت و ساختار کلی آن 46
۴-۲ جستجوی علمی و آموزشی در وب 48
۴-۳ ارزیابی اعتبار منابع اینترنتی 49
۴-۴ ارتباطات همزمان و ناهمزمان 51
۴-۵ رایانش ابری 52
۴-۶ ابزارهای همکاری گروهی 53
۴-۷ شبکه‌های اجتماعی و آموزش 54
۴-۸ شهروندی و هویت دیجیتال 55
۴-۹ مطالعه موردی: طراحی ارتباطات دیجیتال برای یک درس 56
4-10 مطالعه بیشتر 57
فصل 5 : نرم‌افزارهای عمومی و بهره‌وری علمی و آموزشی 61
۵-۱ واژه‌پرداز در فعالیت دانشگاهی 62
۵-۲ صفحه‌گسترده در آموزش و پژوهش 63
۵-۳ نرم‌افزار ارائه و طراحی اسلاید 64
۵-۴ مدیریت منابع و استناد علمی 65
5-5 خودکارسازی کارهای تکراری 67
فصل 6 : کاربرد رایانه در فرایند یاددهی ـ یادگیری 71
۶-۱ مبانی نظری کاربرد فناوری در یادگیری 72
۶-۲ رایانه به‌عنوان ابزار تدریس، یادگیری و تفکر 73
6-۳ آموزش به کمک رایانه 73
۶-۴ یادگیری فعال و تعاملی با فناوری 74
۶-۵ شخصی‌سازی و یادگیری انطباقی 75
۶-۶ فناوری و انگیزش یادگیرنده 76
۶-۷ فناوری در آموزش فراگیر 76
6-8 مطالعه موردی: بازطراحی یک جلسه تدریس 78
فصل 7 : تولید و طراحی محتوای الکترونیکی و چندرسانه‌ای 81
۷-۱ مفهوم محتوای الکترونیکی و چندرسانه‌ای 82
۷-۲ اصول یادگیری چندرسانه‌ای 83
۷-۳ فرایند طراحی و تولید محتوا 83
۷-۴ طراحی متن و تصویر آموزشی 84
۷-۵ تولید صوت و ویدئوی آموزشی 84
۷-۶ محتوای تعاملی و سناریوهای شاخه‌ای 85
۷-۷ دسترس‌پذیری و طراحی فراگیر محتوا 86
7-۸ حقوق مؤلف، مجوز و استفاده مسئولانه 87
۷-۹ ارزیابی کیفیت محتوای الکترونیکی 87
7-۱۰ پروژه فصل: طراحی یک محتوای چندرسانه‌ای 88
فصل 8 : آموزش الکترونیکی، آموزش ترکیبی و سامانه‌های مدیریت یادگیری 91
۸-۱ مفهوم و تحول آموزش الکترونیکی 92
۸-۲ گونه‌های آموزش دیجیتال 93
۸-۳ مبانی طراحی آموزش برخط 93
۸-۴ سامانه‌های مدیریت یادگیری (LMS) 94
۸-۵ سازمان‌دهی محتوای دوره 95
۸-۶ تعامل استاد ـ دانشجو و دانشجو ـ دانشجو 95
۸-۷ آموزش همزمان 96
۸-۸ آموزش ناهمزمان 96
۸-۹ آموزش ترکیبی 97
۸-۱۰ کلاس معکوس 97
۸-۱۱ یادگیری سیار و ریزمحتوا 98
۸-۱۲ دوره‌های گسترده و منابع آموزشی باز 98
۸-۱۳ حضور و نقش مدرس در محیط برخط 99
۸-۱۴ مشارکت، ماندگاری و خودتنظیمی 99
۸-۱۵ تضمین کیفیت آموزش الکترونیکی 100
۸-۱۶ دسترس‌پذیری و عدالت در آموزش برخط 100
۸-۱۷ مدیریت و سیاست‌گذاری آموزش الکترونیکی 101
۸-۱۸ مطالعه موردی جامع: طراحی یک دوره هشت هفته‌ای 102
فصل 9 : کاربرد رایانه در پژوهش‌های علوم تربیتی 105
۹-۱ پژوهش تربیتی در محیط دیجیتال 106
۹-۲ جستجوی نظام‌مند منابع 107
۹-۳ مدیریت منابع و استناد 108
۹-۴ گردآوری داده دیجیتال 108
۹-۵ آماده‌سازی و پاکسازی داده 109
۹-۶ نرم‌افزارهای تحلیل کمی 110
۹-۷ نرم‌افزارهای تحلیل کیفی 111
۹-۸ مصورسازی داده و گزارش علمی 111
۹-۹ همکاری پژوهشی دیجیتال 112
۹-۱۰ اخلاق، حریم خصوصی و امنیت پژوهش 112
فصل 10 : سنجش و ارزشیابی دیجیتال، داده‌های یادگیری و تحلیل آموزشی 115
۱۰-۱ تحول سنجش در محیط دیجیتال 116
۱۰-۲ اصول اعتبار، پایایی، انصاف و امنیت 117
۱۰-۳ آزمون‌های رایانه‌ای 118
۱۰-۴ سنجش تکوینی دیجیتال 118
۱۰-۵ تکلیف، پروژه و سنجش عملکرد 119
۱۰-۶ پوشه کار الکترونیکی 119
۱۰-۷ روبریک و معیارهای ارزیابی 120
۱۰-۸ بازخورد دیجیتال 120
۱۰-۹ داده‌های یادگیری 121
۱۰-۱۰ تحلیل یادگیری و داشبورد آموزشی 121
۱۰-۱۱ شناسایی یادگیرندگان در معرض خطر 122
۱۰-۱۲ سنجش انطباقی رایانه‌ای 122
۱۰-۱۳ اصالت کار و تقلب در محیط دیجیتال 123
۱۰-۱۴ هوش مصنوعی در سنجش و بازخورد 123
۱۰-۱۵ تفسیر مسئولانه داده و شاخص 124
۱۰-۱۶ مطالعه موردی جامع 124
فصل 11 : هوش مصنوعی و هوش مصنوعی مولد در آموزش و پرورش 127
۱۱-۱ مفهوم و گونه‌های هوش مصنوعی 128
۱۱-۲ سیر کاربرد هوش مصنوعی در آموزش 129
۱۱-۳ عملکرد مدل‌های زبانی بزرگ و هوش مصنوعی مولد 130
۱۱-۴ تعامل و طراحی درخواست 131
۱۱-۵ هوش مصنوعی در طراحی آموزشی 131
۱۱-۶ تولید و بازنویسی محتوا 132
۱۱-۷ هوش مصنوعی به‌عنوان دستیار یادگیرنده 132
۱۱-۸ شخصی‌سازی با هوش مصنوعی 133
۱۱-۹ حمایت از یادگیرندگان متنوع و دسترس‌پذیری 133
۱۱-۱۰ هوش مصنوعی در پژوهش علمی 134
۱۱-۱۱ سنجش و بازخورد در عصر هوش مصنوعی 134
۱۱-۱۲ خطا، توهم و عدم قطعیت 135
۱۱-۱۳ سوگیری و عدالت 136
۱۱-۱۴ تمامیت علمی، نویسندگی و مسئولیت 136
۱۱-۱۵ بازطراحی سنجش برای عصر هوش مصنوعی 137
۱۱-۱۶ شایستگی‌های هوش مصنوعی برای معلم و دانشجو 137
۱۱-۱۷ سیاست‌گذاری و حکمرانی هوش مصنوعی 138
۱۱-۱۸ آینده نقش معلم، دانشگاه و مدرسه 138
۱۱-19 پروژه فصل 139
فصل 12 : اخلاق، امنیت، حریم خصوصی، سواد دیجیتال و آینده آموزش 141
۱۲-۱ اخلاق فناوری در آموزش 142
۱۲-۲ حریم خصوصی و حفاظت از داده 143
۱۲-۳ امنیت سایبری در محیط آموزشی 144
۱۲-۴ حفاظت از کودکان و نوجوانان در فضای دیجیتال 145
۱۲-۵ هویت و ردپای دیجیتال 145
۱۲-۶ حقوق مؤلف و مالکیت فکری 146
۱۲-۷ منابع آموزشی باز و مجوزهای باز 146
۱۲-۸ اطلاعات نادرست، رسانه و سواد اطلاعاتی 147
۱۲-۹ شکاف دیجیتال و عدالت آموزشی 147
۱۲-۱۰ سلامت و رفاه دیجیتال 148
۱۲-۱۱ اخلاق داده و الگوریتم 148
۱۲-۱۲ نظارت دیجیتال و مرزهای آن 148
۱۲-۱۳ اخلاق هوش مصنوعی در آموزش 149
۱۲-۱۴ سیاست سازمانی فناوری آموزشی 149
12-۱۵ آینده کلاس، مدرسه و دانشگاه 150
۱۲-۱۶ سناریونویسی برای آینده فناوری آموزشی 151
۱۲-۱۷ شایستگی‌های آینده 151
۱۲-۱8 مطالعه موردی نهایی 152
