الجامعة الأميركية في القاهرة أوَّل حرم جامعيٍّ يطبق برنامج "Mathematica"

القاهرة – محمد الدوي أعلنت الجامعة الأميركية في القاهرة، اليوم الأحد، أنها أصبحت أوَّل حرم جامعي في العالم يطبق برنامج "Mathematica"، وذلك بحصول كلية العلوم والهندسة في الجامعة على رخصة استخدام هذا البرنامج الذي يتميز بخصائص هائلة منها أدوات محاسبية، وخصائص تفاعلية وحلول رقمية، مما يسهم فى إحداث ثورة شاملة في طريقة تعليم العلوم والهندسة بالجامعة، وتتيح هذه الرخصة الفرصة لجميع طلاب وأعضاء هيئة تدريس الكلية باستخدام البرنامج، وذلك في العام الدراسي 2013 – 2014.
وأعلن عميد كلية العلوم والهندسة، طارق شوقي، "أن إدخال أحدث ما وصلت إليه التكنولوجيا في العالم في صلب التعليم الذي تقدمه كلية العلوم والهندسة يمثل جزءًا لا يتجزأ من الخطة الخماسية الاستراتيجية التي وضعتها الكلية، وأن إدخال أدوات محاسبية قوية من الناحية التكنولوجية يشجع بالتأكيد أعضاء هيئة التدريس على إعادة النظر في طريقة التدريس التي يتبعونها، وفي المنهج الدراسي الذي يقدمونه، وفي التقييم الذي يعطونه للطلاب، وبذلك نصل إلى عمل تحديث شامل لكافة المواد والبرامج الدراسية التي نقدمها، فعندما نمنح الطلاب الفرصة كاملة ونسهل لهم الوصول إلى تلك التقنيات واستخدامها، نكون بذلك قد أحدثنا نقلة نوعية مهمَّة في مجال العلم الذي يتلقاه الطلاب".
ويمكِّن برنامج "Mathematica" الذي صمَّمته شركة "Wolfram" ضمن أشياء أخرى من عمل إجراءات حسابية معقدة عددية أو رياضية بصورة رقمية، وهو الأمر الذي كان يستغرق وقتًا طويلاً عند حسابه بالطرق التقليدية.
وأوضح شوقي: "تُبنى الهندسة على أسس رياضية، لذا يلزم للطلاب حل معادلات جبرية وتفاضلية طويلة بالطرق التقليدية، وصولاً إلى فهم الموضوعات الأساسية للدورة الدراسية، وكان الطلاب يستغرقون وقتًا طويلاً في حساب أيّ متغيرات مما يهدر الكثير من الوقت والجهد، ويستغرق حوالي 75% من وقت الدرس، أضف إلى ذلك عدم ضمان الوصول الى نتائج ملموسة دقيقة، إلا أنه مع تطبيق التقنيات التفاعلية التي يتيحها برنامج "Mathematica"، نجد أن حل تلك المعادلات لا يستغرق إلا ثواني معدودة مما يمكِّن الطلاب من التركيز على التطبيقات الحياتية مثل بناء الكبارى وتصميم الدوائر الكهربائية وتصميم الإنسان الآليّ، كما تسمح الخصائص التفاعلية للبرنامج برؤية أوضح وأكثر شمولية للأشياء وباختبار المتغيرات، مما يدعم من قدرات الطلاب الإبداعية وملكات التفكير والابتكار لديهم، وتمكنهم من بناء النماذج الخاصة بهم..".
ويتماشى هذا الاتجاه الذي تبنته الجامعة مع أحدث الاتجاهات في عالم التكنولوجيا، والعلوم، والتعليم حيث احتدم السباق فى الآونة الأخيرة لاحتلال مكان الصدارة في عالم الابتكار التقني والعلمي، مما دفع العديد من البلاد إلى الاستثمار في مجال تطوير الطرق المتبعة في تدريس مواد العلوم، والتكنولوجيا، والهندسة، والرياضيات وتعزيزها، وتباحث دومًا القائمون على عملية إصلاح التعليم في تغيير الطريقة التي تُدرس بها مواد العلوم، والتكنولوجيا، والهندسة، والرياضيات، وفي كيفية استيعاب الطلاب من الأعمار كافَّة لمواد العلوم والرياضيات على وجه الخصوص.
وتوَصَّل البحث في النهاية إلى أنه عندما تغيرت الطريقة التي تُدرَّس بها مواد العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، وتحولت إلى طريقة أخرى تتسم بمزيد من التفاعل والمشاركة، وأصبح حل المسائل يتم بطريقة واقعية، بالإضافة إلى إدخال التكنولوجيات الحديثة في صلب المنهج الدراسي تمكِّن الطلاب بذلك من رؤية المحتوى بصورة مغايرة، وأصبح لديهم فهمًا أعمق للمفاهيم الرياضية التي يتعاملون معها.
وأوضح شوقي، "لا ينبغي أن تكون الطريقة التي ندرس بها العلوم والهندسة هي الطريقة العقيمة ذاتها التي اتبعناها منذ خمسين سنة مضت، فيجب علينا أن نتحول من التدريس بطريقة بالية تتسم بالجمود إلى طريقة تدريس أخرى تتسم بمزيد من الديناميكية، وتسمح بمزيد من التدريب العملي، فعندما يذهب خريجو الهندسة مثلاً للعمل في إحدى الشركات العالمية، فإن شغلهم الشاغل لا يجب أن يكون إهدار الوقت في حل معادلات جبرية وتفاضلية، أو الاشتغال بحل لوغاريتمات معقدة ومن ثم فلا يوجد داعٍ لتضييع وقت المحاضرة في إتمام تلك الحسابات بصورة يدوية، لأن تطبيق برنامج رياضي مثل "Mathematica" من شأنه حل المئات من تلك المعادلات في غضون ثوانٍ معدودة، مع توافر عدد هائل من الصور، والوثائق، وأدوات العمل، ونماذج العرض، بالإضافة إلى توافر نماذج المحاكاة التفاعلية، ويكون للطالب بذلك حرية ترجمة المعلومات التي حصل عليها بالطريقة التي يراها وإصدار حكمه بشأنها، واستخدام المتغيرات للوصول إلى نتائج مغايرة، ويكون له أيضًا الحرية في استخدام الأوامر الموجودة أصلاً ضمن البرنامج، أو اللجوء إلى تصميم برنامج حسابي خاص به للوصول في النهاية إلى نوعية قيمة من المعلومات، واتباع هذه الطريقة يحول الطالب حتمًا من مجرد مُتلقٍّ للمعلومات إلى فاعل أساسي نشط يحاول دائمًا استكشاف المزيد، والوصول إلى نتائج جديدة".
ويحتاج المدرسون أيضًا إلى التدريب على هذه الطرق الجديدة المتبعة في التدريس وصولاً إلى تفعيل كل ما ذكرناه آنفًا.
وأكَّد شوقي "يجب على أعضاء هيئة التدريس إعادة النظر في الطريقة التي يدرسون فيها"، وأوضح قائلاً، "تُجري شركة Wolform تدريبًا مكثفًا عمليًا لأول 25 من أعضاء هيئة التدريس الذين يتقدمون لتلقِّي تلك التدريبات، ومن ثَم يستطيع هؤلاء أن يُدربِّوا غيرهم من أعضاء هيئة التدريس، وعندما تنتهي الدورة التدريبية يتسلم المتدربون شهادة معترفًا بها دوليًا تفيد حضورهم تلك التدريبات.
وبالإضافة إلى ما سبق، يقوم خبراء "Wolform" بتوجيه بعض أعضاء هيئة التدريس في كلية العلوم والهندسة وصولاً إلى تحويل طريقة التدريس الخاصة بعشرة مقررات دراسية على الأقل إلى الطريقة الجديدة، وذلك أثناء العام الدراسي الجاري. وتقوم الجامعة بمتابعة هذه المرحلة وتقييمها وإصدار تقييم نهائي بشأنها بحلول صيف 2014."
وأعلن شوقي، "تعتبر الجامعة الأميركية في القاهرة هي أول مُنشأة تعليمية جامعية في العالم تقوم بإدخال البرمجيات في جميع الأنظمة الخاصة بها، ولا يقتصر البرنامج في تطبيقاته على العلوم والهندسة فحسب، فبرنامج "Mathematica" يمثل مخزنًا هائلاً من المعلومات في فروع المعرفة كافة، بدءًا من الفنون والرياضة ووصولاً إلى برامج التمويل وبرامج اللغة الإنكليزية "وذلك من شأنه بعث روح من القوة والحيوية في العملية التعليمية، وكذلك تشجيع عملية الإبداع، والتفكير النقدي، بالإضافة إلى الابتكار، فنحن نحتاج حقيقةً إلى تحويل عملية تعلم العلوم والرياضيات والهندسة من عملية تتسم بالجمود والتقليدية إلى عملية أخرى تتسم بمزيد من العملية، ويتوافر فيها التدريب اللازم لتطبيقها على أرض الواقع، وتصبح عملية تعلم العلوم والهندسة والرياضيات والهندسة متعة في حد ذاتها".