تطبيق التفكير الحوسبي عملياً: المجال التعليمي

كان المقال السابق امثلة عن تطبيق الفكرة في مجالات متنوعة، لكن هذا المقال الجديد عن تطبيقه في التعليم، ولتكن نظرة اكثر تعمقاً وتفصيلاً في هذا المجال بالذات.

هذه الرسالة التي اكتبها الآن موجهة لقاريء مثلي في المجال التكنولوجي/البرمجي، بهدف تنسيق الافكار على امل صياغتها بعد ذلك لجمهور اكثر تنوعاً في خلفياته. أخيراً هذه المناقشة تجمع بين المدى القريب والبعيد بهدف ان تكون رؤية لنهاية الطريق ووسط الطريق معاً..

التعليم قبل الجامعي

تهدف الفكرة لتغيير الخارطة التعليمية بحيث تكون علوم الحاسب - وليس بالضرورة البرمجة - جزءاً من المنهج الرياضي في الاعدادي والثانوي مثلها مثل اخواتها مباديء الرياضيات الحديثة الأخرى (المجموعات، الإحصاء...). هناك ابحاث حاليا تجري في تقريب علوم الحاسب للاطفال لهذا السبب يقوم بها اطراف من MIT، CS Unplugged، وغيرهم.

إذا تم وضع ذلك الاساس يمكن تطوير المناهج ذاتها لتكون مثل البناء الموضوع على اساس رياضي قوي. مثل ذلك:

- تحويل البراهين الهندسية إلى عملية state space search أو مثل ذلك من التقنيات الموجودة في الذكاء الاصطناعي.

- تحويل تعلم اللغات العربية/الانجليزية/...الخ إلى شيء مبني على فكرة syntax, semantics من اللغويات الحوسبية.

- استخدام افكار simulation في شرح الفيزياء.

- استخدام افكار من الdebugging لاضافة اجزاء للمناهج على غرار "كيف اعرف ان عملي ليس خطأ"، مثل التأكد من نتائج تجربة العلوم او انني لم انس شيئا في حل مسألة الجبر...الخ

- يمكن استخدام هياكل البيانات مثل lists, graphs, trees في تدريس كل العلوم تقريبا، بل أيضا كوسائل للمذاكرة وتجميع الافكار. مثلاً: الاسناد في علم الحديث في صورة Graph، او تجارب التعرف على المواد الكيماوية في صورة decision tree.

- تصنيف فصائل الكائنات الحية في شجرة تشبه class hierarchy المستخدمة في البرمجة الشيئية OOP.

- استخدام البرمجة كوسيلة للتعبير الفني، بحيث يكون هناك حصص رسم ثلاثي الابعاد او رسم متحرك مثلا مع حصص الرسم العادية.

- هناك ايضا وسائل حوسبية في المواد الادبية مثل التاريخ..علم الاجتماع، الخ. لا يزال البحث فيها جارياً.

التعليم الجامعي

يعتمد الموضوع هنا على كل كلية ونشاطها. كلية التجارة مثلاً كثير من شغلها هو في حقيقته algorithms، فأعتقد انها قد تكون من اوائل الكليات المستفيدة من المشروع. يمكن في البداية وضع مادة بالسنة الأولى او الثانية مقدمة data structures & algorithms تقدم بحنكة وإتقان بالاتفاق مع اساتذة متفتحين، ثم بناء مواد اخرى عليها تدريجيا حتى تصبح المناهج كلها حوسبية.

بالنسبة للكليات مثل طب، علوم، ...الخ اعتقد ان الموضوع قد يبدأ من الابحاث لا التدريس، بمد يد التعاون مع طلبة الماجستير والدكتوراة المبدعين ودعوتهم إلى مركز التفكير الحوسبي المخطط فتحه، بحيث يمكننا ان نقدم لهم عروضا وكتبا وندوات عن الابحاث في مجال الbioinformatics أو computational medicine ، وهي مجالات عالمية بدأت تظهر بالفعل، ونقدم لهم الدعم الفكري والعلمي ليدخلوا في هذا المجال..بحيث ينشأ جيل من اساتذة الطب والعلوم متمكن من الجمع بين علوم الحاسب ومجالهم الاصلي، ويكونوا بإذن الله بذرة ويد محركة لتطوير مناهج كلياتهم لتصبح فكرحوسبية.

كليات اخرى مثل هندسة هي قريبة اصلاً من المجال الحوسبي، وقد نجد فيها مواهب ترحب بالفعل بالتعاون معنا او الانضمام إلينا.

ماذا عن الكليات النظرية مثل اداب، لغة،...سياسة واقتصاد..الخ؟ سيحتاج الامر بعض الجهد الاعلامي لأننا نريد علماء فيها يكونون مزيجا من الفكر الرياضي ومجالهم الاصلي، لكن مع الوقت قد يتغير الامر. يعتمد الموضوع هنا ايضا على فكرة التواصل مع كل الفئات outreach بحيث يكون الفكر الحوسبي آخذ في الانتشار في المجتمع نفسه، والاطفال يتعلمون البرمجة أيا كانت كليتهم علمية او ادبية...الخ.

ارجو ان تكون الفقرات السابقة قد ساهمت أن تكون نتائج التفكير الحوسبي اقرب للواقع وابعد عن الافكار العلمية المجردة.