تصميم وتقييم منصّة تعليميّة ذكيّة قائمة على تقنيات التعلّم المعزّز

الملخص

  إنّ التعليم التكيفي للتعلم عبر الإنترنت يمكن أن يزيد من مكافأة التعلم ويقلل الجهد المطلوب من الطلاب والمدرسين ومصممي الدورات، يعد التعلم المعزز أداة واعدة لتطوير استراتيجيات التعليم، حيث يمكن لنماذج التعلم المعزز تعلم العلاقات المعقدة بين محاور الدورة وتفاعلات المتعلم والنتائج المحققة. يوضح هذا البحث أول نموذج تجريبي للتعلم المعزز باستخدام تقنية جدولة الأنشطة التعليمية في الزمن الحقيقي لدورة تدريبية كبيرة عبر الإنترنت حول الدارات الكهربائية وقوانين الإلكترون، لتمكين الطلاب من فهم وتحليل الدارة، وإغلاق القواطع المناسبة ووضع المكونات الكهربائية كالمقاومات والمكثفات وغيرها في المكان المناسب، لإجراء حسابات التيار الكهربائي والجهد والاستطاعة من خلال التعلم الفعال، حيث يتعلم نموذجنا تحديد سلسلة من أنشطة الدورة مع تعظيم مكافأة التعلم وتقليل عدد الإجراءات المطلوبة. باستخدام خوارزمية Q-Learning (Quality Learning) وتطبيقها على أكثر من 1800 متعلم، نبحث في كيفية تأثير تقنية الجدولة هذه على مكافأة التعلم ومعدلات التسرب والاستجابات النوعية للمتعلم، فمهمة التعلم المعزز هي تدريب الوكيل (المدرس الافتراضي) الذي يتفاعل مع بيئته (واجهة الشاشة الخاصة بالدارة الإلكترونية). يظهر الوكيل في سيناريوهات مختلفة تُعرف بالحالات عن طريق القيام بإجراءات (الوضع الصحيح للعنصر، والوضع الخاطئ للعنصر، والنقر الصحيح، والنقر الخاطئ، والنقر الخارجي) ، نبين أن نموذجنا ينتج مكافأة تعلم أفضل باستخدام أنشطة تعليمية أقل من حالة التعيين الخطيLinear، كما ينتج مكافأة تعلم مماثلة لحالة التوجيه الذاتي Self-Directed-Navigation باستخدام أنشطة تعليمية أقل ومعدلات تسرب أقل ، بينت النتائج أن النهج المقترح حقق دقة عالية حيث بلغ معدل النقر الصحيح للقاطع ووضع العناصر الإلكترونية في المكان الصحيح من قبل الوكيل 92.5% مما يدل على أن النظام قد تمّ تعلمه بشكل صحيح ودقيق بينما معدل الخطأ من قبل الوكيل هو %7.5 فقط للنقر الخاطئ على القاطع ووضع العناصر الإلكترونية في المكان الخطأ والنقر في مكان آخر.