تقنية مبتكرة تتعقب نظرات أعين المدرسين والطلاب وتحليلها من أجل تعزيز عملية التعليم الافتراضي
طور باحثون في مركز أبحاث الترفيه والتعلم (CREL) بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو نظامًا لتحليل وتتبع حركات العين لتحسين التدريس في الفصول الدراسية الافتراضية في المستقبل – وربما قاعات الحفلات الموسيقية الافتراضية المستقبلية.
بدأ أستاذ الموسيقى وعلوم الكمبيوتر في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو شلومو دوبنوف، وهو خبير في موسيقى الكمبيوتر يدير معهد كوالكوم، في تطوير الأداة الجديدة للتعامل مع الجانب السلبي لتدريس الموسيقى على Zoom أثناء جائحة COVID-19.
ونقل الموقع الإلكتروني “تيك إكسبلور” المتخصص في التكنولوجيا عن دوبنوف قوله: “في قاعات تعليم الموسيقى، تنطوي سبل التواصل غير اللفظية مثل الإيماءات الجسدية وتعبيرات الوجه على أهمية بالغة لمتابعة أداء الطلاب وتنسيق العزف وتوصيل الأفكار”، مضيفا أن “الجوانب غير اللفظية في عملية التواصل أضيرت بشدة في قاعات التعليم الافتراضية، بسبب عدم تواجد المدرس والطالب في نفس المساحة المكانية”.
وتتبع المنظومة الجديدة أنظار المدرس أثناء الحصة الدراسية، وتحدد الشخص الذي يصوب إليه المدرس أنظاره، وتسمح للطالب بمعرفة أنه محل تركيز المدرس في لحظة معينة أثناء الشرح. وصنع فريق الدراسة نموذجا اوليا من المنظومة وقاموا بتجربته في قاعة افتراضية لتدريس الموسيقى عبر تطبيق زووم في جامعة كاليفورنيا سان دييجو.
ويقول الباحث روس جرير إن “المنظومة الجديدة تستخدم كاميرا لتصوير تحركات أعين المدرس لمعرفة اتجاهها، ولقد ابتكرنا معادلة خوارزمية لتحديد بدقة الوجهة التي يصوب إليه المدرس نظره، وهو ما يسمح لنا بتحديد الطالب الذي ينظر إليه المدرس أو الذي يوجه إلى الشرح”.
أوضح جرير، دكتوراه في الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر: “يستخدم نظامنا كاميرا لالتقاط حركات عين مقدم العرض لتتبع المكان الذي ينظر فيه على الشاشة”. طالب في كلية جاكوبس للهندسة بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو. “قسمنا الشاشة إلى 91 مربعًا، وبعد تحديد موقع وجه المعلم وعينيه، توصلنا إلى خوارزمية” تقدير النظرة “التي توفر أفضل تقدير للمربع – وبالتالي أي طالب – يبحث المعلم في”.
نظرًا لأن النظام يتعرف على التغيير في المكان الذي يبحث فيه المعلم، تحدد الخوارزمية هوية الطالب وتضع علامات باسمه على الشاشة حتى يعرف الجميع من يركز مقدم العرض.
في الدراسة التجريبية، وجد Dubnov و Greer أن النظام دقيق للغاية في تقدير نظرة مقدم العرض – حيث تمكن من الوصول إلى مسافة ثلاثة أرباع بوصة (2 سم) من النقطة الصحيحة على شاشة مقاس 27.5 × 13 بوصة (70 × 39 سم). قال جرير لمجلة نيو ساينتست: “من حيث المبدأ، يجب أن يعمل النظام بشكل جيد على الشاشات الصغيرة، مع توفير بيانات عالية الجودة”.
أحد الجوانب السلبية، وفقًا لدوبنوف: كلما ابتعد مقدم العرض عن الكاميرا، أصبحت العيون أصغر وأصعب في التتبع، مما يؤدي إلى تقدير أقل دقة للنظرة. ومع ذلك ، مع بيانات تدريب أفضل، ودقة كاميرا عالية الجودة، والمزيد من التطورات في تتبع إيماءات الوجه والجسم ، يعتقد أن النظام يمكن أن يسمح للموصل باستخدام عصا عن بعد وإجراء أوركسترا سيمفونية موزعة – حتى لو كان كل موسيقي في مكان ما آخر.
