مدل آموزش دروس مهندسی

  1-مقدمه

  جهت آموزش بهینه علوم مهندسی، باید محتوای آموزشی، فراگیر(دانشجو) و فن­آوری­های آموزشی را بدرستی شناخت تا مبتنی بر آن، مدلی برای طراحی آموزش و تدریس ارائه شود. در این راستا، علم روانشناسی و علوم تربیتی در توسعه مدل آموزشی بسیار راهگشا می­باشد [1و2].

  محتوای آموزش مهندسی، شناخت نظام خلقت و استفاده از آن می­باشد. اصل اول نظام خلقت این است که آیه خداست و به صورت آیینه، نشانگر خدا می­باشد، اصل دوم این است که نظام خلقت، بصورت طیفی از عالم عقل تا عالم ماده کشیده شده است، که نسبت سطوح مختلف خلقت بصورت تجلی است و نه تجافی. به این معنا که در هر مرتبه از نظام خلقت، مراتب بالاتر، حضور و ظهور دارد. عالم عقل، عالم کلیات و مجردات و عالم ماده، عالم جزئیات و حرکت می­باشد. در علوم مهندسی، سطوح پایینی نظام خلقت، یعنی عالم ماده و طبیعت مورد بررسی قرار می­گیرد. اصل سوم، نظم حاکم بر طبیعت است که آن را می­توان تجلی عالم عقل در عالم طبیعت تعبیر نمود. اصل چهارم نیز سنت انتخاب طبیعی است و مفهوم آن این است که نظام طبیعت نسبت به رویدادهای طبیعی بی­تفاوت نیست و همیشه بهترین پاسخ طبیعی پایدار می­ماند و پاسخ­های غیربهینه و باطل ناپایدار است.

  فراگیر یا دانشجو، یک انسان است که اشرف مخلوقات است و توانایی این را دارد که مظهر تمامی اسمای خلقی خدا یا همان نظام خلقت شود. اصل اول در انسان، آزادی انتخاب و اختیار اوست. اصل دوم توانایی شناختی انسان در بازنمایی نظام خلقت و استفاده از آن است. که مرکز ثقل آموزش و یادگیری انسان را در علوم مهندسی تشکیل می­دهد و از دو بخش علم و ایمان تشکیل شده است. اصل سوم توجه و استفاده از رفتار هیجانی انسان در امر آموزش است. اصل چهارم، توجه به تاثیر انگیزش در یادگیری انسان می­باشد.

  فن­آوری­های آموزشی متنوعی با توجه به روش آموزش وجود دارد. روش­های آموزش، از آموزش مبتنی بر شنیدن تا آموزش مبتنی بر دیدن و آموزش مبتنی بر تجربه کردن، می­باشد. که وابسته به محتوای آموزشی، استفاده از آموزش مبتنی بر تجربه کردن بر آموزش مبتنی بر دیدن و آموزش مبتنی بر شنیدن، باعث ارتقای کیفیت آموزش می­شود. فن­آوری آموزش حضوری به شکل سنتی، مبتنی بر سخنرانی و آموزش غیرحضوری مبتنی بر کتاب بوده است. پیشرفت فن­آوری، آموزش مبتنی بر دیدن و آموزش مبتنی بر تجربه کردن را حتی به شکل غیرحضوری و مجازی امکان­پذیر و اقتصادی کرده است[3]. بطوریکه با استفاده از فیلم از طریق رسانه­هایی چون تلویزیون و سینما می­توان آموزش عینی دید و از طریق شبیه­سازی­های مجازی، محتوای آموزشی را تجربه کرد (جدول 1).

  دانشجویان، معدن طلا و نقره هستند. وظیفه استاد این است که با همکاری دانشجو، این واقعیت را به گوش او برساند، یا به او نشان دهد و یا به تجربه او درآورد. اساتید از نظر آموزشی بر اساس توانایی ایشان در به گوش رساندن، نشان دادن و یا به تجربه درآوردن قابل تقسیم­بندی هستند. استادی که فقط مطالب را به گوش مخاطب می­رساند، پایین­ترین درجه و استادی که مطالب را به تجربه مخاطب درمی­آورد، بالاترین درجه را خواهد داشت. بنابراین اصل در آموزش این است که حتی­الامکان محتوای درسی به تجربه فراگیر درآید.

  اصول ذکر شده (شکل 1)، باید در مدل برنامه­ریزی درسی و روش تدریس بکار گرفته شود. آیه­ی خدا بودن مطالب درسی باید در روند آموزش و یادگیری تاثیر مشخص گذارد. بر اساس اصل انتخاب طبیعی، دانشجو باید بداند (یا ببیند یا تجربه کند) که اگر تلاش نکند، نمره بد می­گیرد و اگر تلاش کند، نمره خوب می­گیرد. این اصل، انگیزش را تضمین می کند. بر اساس این اصل، ارزیابی دانشجویان، بر اساس تلاش اکتسابی آن­ها خواهد بود نه بر اساس هوش­بهر ژنتیکی ایشان. بر اساس اصل آزادی انتخاب، دانشجو حق دارد نسبت به حضور یا عدم حضور خود در کلاس تصمیم­گیری کند و از طریق خودآموزی (بدون حضور در کلاس): یا با حضور منظم و به موقع در کلاس، محتوای آموزشی را یاد بگیرد. با توجه به اصل آموزش از روش تجربه کردن، روش اداره کلاس با ارتباط دوطرفه استاد و دانشجویان و از طریق مشارکت دانشجویان انجام می­شود. با توجه به مدل یادگیری شناختی، باید روند تبدیل اطلاعات به علم و تبدیل علم به ایمان رصد شود. بر اساس مدل هیجانی انسان، باید هیجان مثبت و فعال در طول کلاس تقویت شود و با عنایت به ویژگی­های شخصیتی دانشجویان، ارتباط موثر دانشجویان با عوامل و ابزارهای ارتباطی درسی، بسط و گسترش یابد و عمق ارتباط (شنیده­ها، دیده­ها یا تجارب) توسعه پیدا کند.

  2- مدل رفتاری انسان

  یادگیری، تغییر رفتاری پایدار تعریف می­گردد. مدل رفتاری انسان، به رفتار شناختی، رفتار هیجانی و رفتار حرکتی تقسیم­بندی می­شود[1]. فیلسوفان بیشتر روی توانایی شناختی، هنرمندان روی توانایی هیجانی و ورزشکاران روی توانایی حرکتی تکیه می­کنند. در بازی شطرنج، بیشتر توانایی شناختی و در بازی فوتبال بیشتر توانایی ­های هیجانی مورد توجه قرار می­گیرد. در آموزش مهندسی، تغییر رفتاری شناختی با توجه به رفتار هیجانی مورد توجه قرار می­گیرد.

  مدل هیجانی انسان، بصورت طیفی از هیجانات مثبت چون شادی و محبت و لذت و امید و همدلی تا هیجانات منفی چون غم و خشم و ترس و ناامیدی و ستیزه­جویی گسترده شده است. همچنین ابراز هیجان انسان، بصورت طیفی از ابراز به شکل فعال تا ابراز به شکل منفعلانه قابل تقسیم­بندی است (شکل 2). در روند آموزش باید دانشجو و استاد در بخش هیجانات مثبت طیف و ترجیحا به شکل ابراز فعالانه آن قرار داشته باشند.

  از آنجاییکه شناخت، توانایی انسان در بازنمایی نظام خلقت است، مدل یادگیری شناختی، مطابق مدل نظام خلقت (شکل 3) می­باشد. انسان، اطلاعات جزئی را با معیار شباهت-فاصله یا معیار کل-جزء فشرده سازی می­کند و مجموعه سازی می­نماید. این کار اصطلاحا طبقه­بندی و یا خوشه­یابی خوانده می­شود. همچنین با این دو معیار، رابطه بین دو مجموعه را شناسایی می­کند (شکل 4). با معیار شباهت-فاصله رابطه تداعی و با معیار کل-جزء، رابطه علیت استخراج می­شود که با قواعد اگر ... آنگاه، نمودار درختی یا شبکه معنایی بازنمایی می­شود. پس از فشرده­سازی و کشف رابطه که اصطلاحا تولید علم از اطلاعات خوانده می­شود، در این فاز، عملکرد انسان در برابر اطلاعات بسان جداساز می­باشد. در صورت بکارگیری علم در تصمیم­گیری که بصورت استدلال تشبیهی یا استنتاج انجام می­شود، علم به ایمان ارتقا می­یابد[4].

  بنابراین مدل رفتاری انسان مطابق شکل (6) قابل ارائه است. توجه، شناخت-هیجان-حرکت، دل(قلب) و انگیزه از اجزای اصلی تشکیل دهنده مدل رفتاری انسان می­باشد. رفتار یا پاسخ انسان در یک طیف که یک طرف آن بصورت پاسخگر و طرف دیگر آن بصورت کنشگر می­باشد، قابل تقسیم­بندی است. رفتاری که در پاسخ یک محرک خارجی ایجاد می­شود، رفتار پاسخگر و رفتاری که برای یک انگیزه، هدف یا پیامد توسط انسان انجام می­شود، رفتار کنشگر است. انگیزه انسان، همان نیازهای اوست که مطابق سلسله مراتب نیازهای مزلو، شامل نیازهای اولیه یا زیستی مثل تشنگی و گرسنگی، نیاز به امنیت، نیاز به محبت و احترام (دوست داشتن و دوست داشته شدن)، نیاز به عزت نفس و استقلال و شان اجتماعی، و نیاز به خودشکوفایی می­باشد. انسان برای رفع این نیازها که بصورت رفع کمبود یا ایجاد رشد می­باشد، انگیزه انجام کار پیدا می­کند. اینکه انسان تصمیم به انجام یک کار بگیرد به موفقیت پیشین او، شرایط تحریک کننده، شدت تحریک، مقدار پاداش و انگیزه و میزان فعالیت لازم برای انجام کار بستگی دارد. همچنین تا وقتی که انسان به حواس خود التفات و توجه نکرده است، نمی­تواند از توانایی های شناختی-هیجانی-حرکتی خود بهره ببرد. انسان پس از توجه، یک ارزیابی سریع با دل یاقلب خود انجام می­دهد. این ارزیابی، حالت هیجانی، میزان انگیزش و هدایت شناختی را تحت تاثیر قرار می­دهد. یادگیری انسان با تغییر رفتار انسان، شناخته می­شود که ناشی از تغییر شناختی، یا تغییر توانایی هیجانی یا تغییر توانایی حرکتی یا مجموعی از آن­ها می­باشد. انسان یادگیری خود را بصورت آشکار یا غیرآشکار به حافظه خود می­سپارد. حافظه آشکار انسان، قابل بازیابی می­باشد و به دو صورت بیانی و رویدادی، تجارب را ذخیره­سازی می­کند.

  3- مدل برنامه­ریزی درسی

  مسئولیت مدرس را می­توان تسهیل کننده یادگیری دانشجویان دانست. در فرآیند آموزش-یادگیری، دانشجو محور اصلی و مدرس کمک کننده می­باشد. یادگیری را می­توان، تغییر رفتار شناختی یا هیجانی یا روانی-حرکتی دانشجو، در نتیجه تجربه تعریف کرد. مسئولیت تسهیل آموزش، علاوه بر صلاحیت علمی و شخصیتی مدرس، به برنامه­ریزی درسی صحیح نیاز است(شکل 10). برنامه­ریزی درسی،ساختار روشن و مشخصی برای درس ایجاد می­کند و تمرکز دانشجو را بر محتوای درسی آسان می­کند. همچنین، شفافیت ذهنی به مدرس می­دهد و با مستندسازی روند آموزش، امکان اصلاح آن را در طول زمان سهولت می­بخشد. مدرس باید در امر آموزش به تفاوت­های ذهنی، علاقه، احساس وابستگی، ثبات عاطفی، سابقه تجربی و سطح علمی دانشجویان توجه کند. برنامه­ریزی درسی کلاس، شامل آماده­سازی، انتقال مطلب موثر، بکاربردن آموخته­ها و ارزیابی آموزش می­باشد.

  الف) آماده­سازی

  برای آماده­سازی کلاس، بیان اهداف عینی و دلایل آن، ایجاد انگیزه با برانگیختن نیاز دانشجویان، جلب توجه و علاقه، و یادآوری مطالب پیشین مرتبط مورد نیاز می­باشد.

  بیان اهداف عینی و انتظارات، یکی از مهمترین بخش­های برنامه­ریزی درسی است و بر اساس این واقعیت استوار است که اگر می­خواهی کسی چیزی را بیاموزد، به او بگو که چه چیز را از او می­خواهی یاد بگیرد. از آنجاییکه اهداف رفتاری در کلاس درس مهندسی، عموما در حیطه شناختی است، اهداف عینی، مطابق تقسیم­بندی بلوم در یکی از شش حوزه اهداف رفتاری شناختی قرا دارد(شکل 8). بنابراین در بیان اهداف عینی از افعالی همچون تعریف کن (اطلاع)، تشریح کن (درک)، استفاده کن (بکاربردن)، مقایسه کن (تجزیه و تحلیل)، نتیجه­گیری کن (ترکیب)، نمره بده (قضاوت) استفاده می­شود. اهداف باید بصورت واضح و آشکار و قابل اندازه­گیری و غیرمبهم باشد.

  ایجاد انگیزه نیز جزو عوامل بسیار موثر در یادگیری می­باشد. برای ایجاد انگیزه در دانشجو، باید احساس نیاز کند. همچنین باید آن را دستیافتنی بیانگارد و این مهم به موفقیت­های پیشین او بستگی دارد. چنانچه، موفقیت مایه موفقیت و شکست، مایه شکست است.

  ب) انتقال مطلب

  انتقال مطلب از طریق سخنرانی و نمایش، پرسش و پاسخ و مباحثه و یا ترکیبی از این موارد قابل انجام است. بطور سنتی از روش سخنرانی برای انتقال مطلب استفاده می­شود. در سخنرانی باید با بهره­گیری از امکانات بصری­سازی و لو تصویرسازی ذهنی، یادگیری را از طریق شنیدن کلمات به دیدن تصاویر و لو تصاویر ذهنی، سوق داد. همچنین با بیان تمثیل و مثال، مفاهیم را به تجربه فراگیران، ولو تجربه ذهنی، ارتقا داد. استفاده از تعامل با پرسش یا مباحثه نیز باید حتما بخشی تفکیک ناپذیر از فرآیند انتقال مطلب باشد.

  ج) کاربرد آموخته­ها

  با حل مساله، آزمایش، بازدید علمی، شبیه­سازی­های مجازی و تمرین می­توان مطالب آموخته شده را به تجربه فراگیر درآورد. درونی­سازی یادگیری و تبدیل علم به ایمان، بعد از طی این مرحله انجام می­شود.

  د) ارزیابی آموزش

  برای ارزیابی فرآیند آموزش-یادگیری و گرفتن پسخور از نتایج آن، باید ارزیابی با گرفتن امتحان انجام پذیرد. انواع سوالاتی که در فرآیند ارزیابی آموزش بکار می­رود شامل سوال درست/غلط، تکمیل جمله، سوال چند جوابی، سوال جورکردنی و سوال تشریحی کوتاه می­باشد(شکل 9). فرآیند آموزش-یادگیری بطور خلاصه در شکل (10) ارائه شده است.

  4- روش تدریس

  با توجه به طیف مدلهای تدریس که از روش­های معلم محور تا روش­های دانشجو محور می­باشد، و دامنه آن با تقلید از معلم(الگو، ناظر) یا با راهنمایی معلم و یا بصورت خودآموز(سعی و خطای هدفمند، بدون ناظر) می­باشد(شکل 11)، و با عنایت به اهمیت تعامل و تجربه فراگیر در یادگیری، جهت­گیری به روش­های ساختن­گرا توصیه می­شود. که در عمل برای اداره کلاس­های کوچک قابل انجام است. بنابر نکات ذکر شده، روش تدریس با شعار آتا ( آ یه( خدا)+ ت جربه(مجازی)+ ا رتباط (موثر)) پیشنهاد می­گردد. در چارچوب آن، آیه خدا بودن محتوای آموزشی، تجربه کردن فراگیر و ایجاد ارتباط موثر(شناختی-هیجانی) با او مورد توجه ویژه قرار می­گیرد.

  بنابراین، الگوی طرح درس مطابق ذیل پیشنهاد می­شود.

  1- بیان اهداف شناختی

  a. بدانید که مطالب درس، آیه خداست

  b. روابط شباهت و عدم شباهت از اطلاعات درسی (تولید مجموعه، تداعی معنا) کشف کنید.

  c. روابط جزء و کل را از اطلاعات درسی (نمودار درختی) کشف کنید.

  d. شبکه معنایی ساختار اطلاعات و ارتباطات آن را کشف کنید.

  e. احساس شناختی دانشجو، در بخش نگرش مثبت طیف نگرش شناختی انسان قرار داشته باشد.

  2- بیان اهداف رفتاری

  a. شکر خدا انجام شود.

  b. آیه خدا بودن مطالب درسی در تصمیم گیری تاثیر گذارد

  c. ارتباط موثر کلامی و غیرکلامی خود را با استاد، هم کلاسی­ها، مراجع، مقالات، انجمن­ها و صنعت در راستای اهداف شناختی، گسترش و تعمیق دهید.

  d. آموخته ها را در حل مسائل بکار برید و در عمل ولو بصورت مجازی تجربه کنید.

  e. احساس عاطفی دانشجو در بخش مثبت طیف حس عاطفی انسان قرار داشته باشد.

  3- یادآوری مطالب مرتبط پیشین

  a. نظام خلقت، آیه خداست.

  b. بعد از مرگ (حدودا سال 1487)پوسیده نمی شویم و سر سفره اعمال خود هستیم.

  c. سایر مطالب مرتبط.

  4- انگیزش

  a. بطور قطع خدا، نعمت ما را افزایش خواهد داد،

  b. با کاربرد مطالب یادگیری شده در عمل، پولدار می شویم و نمره خوبی می گیریم.

  c. با توجه به اصل رقابت و انتخاب طبیعی، درصورت عدم موفقیت حذف خواهیم شد.

  5- ارائه مطلب جدید: روش ساختن­گرا برای کلاس­های کوچک (معلم به عنوان مترسک تسریع کننده روند آموزش) و روش الگوگرا (معلم به عنوان الگوی یادگیری) برای کلاس­های بزرگ با رعایت اصل تعامل و مشارکت و رصد وضعیت عاطفی دانشجویان (جذب(شادی،شیطنت))، دفع(غم، خشم، لج)، خنثی(گیج، بی خیال)) در طول یادگیری

  a. ارائه اطلاعات در قالب شنیداری(تصویرسازی ذهنی) و یا دیداری-نمایشی (فضای اطلاعات)

  b. تولید علم (فضای شناختی)

  i. استخراج کلمات کلیدی

  ii. استخراج گزاره های مهم

  iii. استخراج قواعد انجمنی (تداعی معانی)

  iv. رسم نمودار درختی وشبکه ای روابط

  c. تولید ایمان (فضای تصمیم گیری و تجربه ولو مجازی)

  i. حل مساله

  1. استدلال تشبیهی

  2. استنتاج

  ii. تولید مساله

  6-ارزیابی آموزش و تحقق اهداف

  7-بیان خلاصه

  8-ارائه تمرین

  جهت تضمین تحقق اهداف با توجه به محدودیت­های فنی و انسانی، بسط و گسترش ارتباط دانشجو با عوامل موثر در یادگیری و عملکرد، علاوه بر خدا، استاد، تمرین، هم کلاسی­ها با مراجعه به مراجع و مقالات درسی، آرشیوهای سمعی بصری علمی، انجمن­های ملی و بین المللی فعال در حوزه درسی، سایر دانشجویان دانشگاه­های داخلی و خارجی، بازدید از پروژه­های در حال اجرا، مصاحبه با خبرگان و اهل فن رشته مربوطه و فعالان زمینه کاری مرتبط، گفتگو با سایر اساتید داخلی و خارجی از طریق گفتگو،پست الکترونیکی، بازدید وبگاه، عضویت در گروه­های اینترنتی، ویدئوکنفرانس، شرکت در کنفرانس­ها و دوره­های آموزشی کوتاه مدت و غیره مورد نیاز می­باشد(شکل 12).

  مرجع­ها

  [1] گی آر. لفرانسوا، ترجمه هادی فرجامی، روانشناسی برای معلمان، به نشر(انتشارات آستان قدس رضوی)،1386.

  [2] جان ای گلاور، راجر اچ. برونینگ، ترجمه علینقی خرازی، روان­شناسی تربیتی-اصول و کاربرد آن، مرکز نشر دانشگاهی، 1386.

  [3] شروان عطایی، مدل تعامل­گرا برای تولید درس مجازی، کنفرانس آموزش مهندسی در 1404، اردیبهشت 1388.

  [4] گی آر. لفرانسوا، ترجمه یحیی سیدمحمدی، نظریه­های یادگیری انسان، نشر روان، 1386.

  [5] دبلیو.آر. میلر، ماری اف. میلر، ترجمه ویدا میری، راهنمای تدریس در دانشگاه­ها، انتشارات سمت، 1383.