إن المحادثة حول الذكاء الاصطناعي تشكل حضورًا متطورًا باستمرار في حياة المعلمين. ومن المحتم أن يصبح الذكاء الاصطناعي جزءًا أساسيًا من حياة الطلاب. على الرغم من أننا بدأنا للتو في فهم كيف سيبدو هذا الأمر، فإننا نعلم أنه يتعين علينا أن نبدأ في إعداد طلابنا لمستقبلهم الآن. تعتبر هذه الصفحة بمثابة نقطة انطلاق لتدريس الذكاء الاصطناعي باستخدام VEX وتقدم نظرة عامة على المعلومات والموارد المتاحة لدعمك أثناء دمج الذكاء الاصطناعي في ممارساتك التدريسية.
أهمية الذكاء الاصطناعي
تعريف الذكاء الاصطناعي
الذكاء هو فرع من فروع علوم الكمبيوتر يهتم بالتقنيات التي تسمح لأجهزة الكمبيوتر بالقيام بأشياء، وعندما يقوم بها الناس، تعتبر دليلاً على الذكاء1.
يعد الذكاء الاصطناعي تطورًا محوريًا ومستمرًا في تطور علوم الكمبيوتر والذي سيستمر في التأثير بشكل كبير على جميع أجزاء المجتمع. إنه يعتمد على مفاهيم علوم الكمبيوتر الأساسية مثل الخوارزميات وهياكل البيانات، مما يسمح لأجهزة الكمبيوتر بالتعلم والتفكير واتخاذ القرارات من تلقاء نفسها.
ينبغي للجميع أن يتعلموا عن الذكاء الاصطناعي
لقد أصبح علم الكمبيوتر الآن معترفًا به على نطاق واسع باعتباره مهارة أساسية لجميع الطلاب. نظرًا لأن الذكاء الاصطناعي جزء لا يتجزأ من علوم الكمبيوتر، الطلاب يستحقون أن يكون لديهم فهم أساسي للمفاهيم الأساسية للذكاء الاصطناعي. يمكن تدريس مفاهيم الذكاء الاصطناعي بشكل متواصل بدءًا من مرحلة رياض الأطفال وحتى الرحلة التعليمية للطلاب. وهذا سيضمن للطلاب:
- الحصول على فرص متساوية للوصول إلى المهن المستقبلية: يضمن تدريس الذكاء الاصطناعي حصول جميع الطلاب على فرصة لاستكشاف المسارات المهنية في مجالات مثل علوم الكمبيوتر والروبوتات وتحليل البيانات وهندسة البرمجيات. من خلال توفير الفرص للجميع، فإننا نساعد في إنشاء قوة عاملة متنوعة ومبتكرة وجاهزة للمستقبل.
- فهم تأثير الذكاء الاصطناعي على المجتمع: إن تعلم الذكاء الاصطناعي يزود الطلاب بالمعرفة اللازمة لاستيعاب إمكاناته. ومن خلال فهم فوائدها وحدودها، يمكن للطلاب اتخاذ قرارات مستنيرة والمساهمة في الاستخدام المسؤول لهذه التكنولوجيا.
- بناء المهارات والمواقف الأساسية: تمامًا كما يفعل تعلم علوم الكمبيوتر، فإن تدريس الذكاء الاصطناعي باستخدام علوم الكمبيوتر يعزز قدرات حل المشكلات الأساسية ويساعد الطلاب على تطوير مهارات التفكير الحسابي، مثل التفكير الخوارزمي والتعرف على الأنماط. كما أنه يوفر للطلاب بيئة لممارسة التعاون، والتعرف على كيفية التعلم الخاص بهم. وهذا يؤهلهم لمواجهة التحديات المعقدة بالمثابرة والإبداع.
نهجنا في تدريس الذكاء الاصطناعي
نحن نجمع بين علوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي والروبوتات لتوفير سياق أصيل لتعلم الذكاء الاصطناعي آمن وممتع ومحفز. نحن نركز على الروبوتات العملية وأجهزة استشعار الرؤية بالذكاء الاصطناعي بدلاً من نماذج اللغة الكبيرة (LLMs)، مثل ChatGPT.
خصوصية الطلاب هي أولويتنا القصوى
يضمن نهجنا أن بيانات طلابك آمنة دائمًا.
- إن استخدام الروبوتات مع أجهزة استشعار الرؤية الخاصة بالذكاء الاصطناعي لتدريس الذكاء الاصطناعي يوفر طرقًا عملية وجذابة بصريًا لاستكشاف مفاهيم الذكاء الاصطناعي دون مخاطر الخصوصية المحتملة التي تظهر مع برامج الماجستير في القانون.
- لا يتم جمع أي بيانات شخصية (PII) على الإطلاق.
- لا تترك الصور أو تدفقات الفيديو من أجهزة استشعار VEX أو الروبوتات جهاز الطالب أبدًا.
- يتم تزويد الطلاب بنماذج الذكاء الاصطناعي المدربة مسبقًا، مما يزيل الحاجة إلى قيام الطلاب بجمع الصور وتحميلها إلى خوادم سحابية قوية ومكلفة للمعالجة.
الروبوتات تجعل التعلم بالذكاء الاصطناعي مرئيًا
يمكن جعل مفاهيم الذكاء الاصطناعي الأساسية ملموسة باستخدام الروبوتات.
-
- يؤدي تدريس الذكاء الاصطناعي باستخدام الروبوت إلى تحويل المفاهيم المجردة الصعبة إلى تجارب تعليمية ملموسة وعملية. إن استخدام الروبوتات للتأكيد على مفاهيم علوم الكمبيوتر وراء الذكاء الاصطناعي يمنح الطلاب تجربة مباشرة حول كيفية عمل الذكاء الاصطناعي بالفعل. يساعد هذا الكتاب على كشف غموض الذكاء الاصطناعي ومساعدة الطلاب على رؤية أنفسهم كمبتكرين ومحللين للمشكلات في المستقبل في مجال الذكاء الاصطناعي.
- توفر أجهزة استشعار الرؤية AI ملاحظات فورية وقابلة للتنفيذ للطلاب. يتمكن الطلاب من رؤية البيانات ومعالجتها من مستشعر الرؤية AI في الوقت الفعلي، وتطبيقها على مشاريع البرمجة لحل مشكلات العالم الحقيقي باستخدام الروبوت.
التطور مع الذكاء الاصطناعي
نهجنا في تعليم الذكاء الاصطناعي يتطور باستمرار وبشكل نشط.
- يتطور الذكاء الاصطناعي باستمرار وبسرعة، ولكي نتمكن من دعم المعلمين والطلاب بشكل فعال في هذه البيئة الديناميكية، يتعين علينا أن نتطور بنفس الوتيرة. ستجلب السنوات القادمة المزيد من التخصيص والمزيد من التعاون والمزيد من الشفافية لأنظمة الذكاء الاصطناعي، وسنستمر في تطوير الموارد وفقًا لذلك، لضمان قدرة الطلاب والمعلمين على النجاح.
- نحن ملتزمون بتلبية احتياجات المعلمين في الوقت الحالي من خلال إنشاء مواد تعليمية تعتمد على الذكاء الاصطناعي وسهلة التنفيذ مع مدخلات من المعلم. نحن نتعاون مركز CS Everyone في جامعة فلوريدا جنبًا إلى جنب مع مجموعتين من معلمي المرحلة الابتدائية لإنشاء وحدة تعليمية حول مفهوم الذكاء الاصطناعي للإدراك باستخدام VEX 123 و VEX GO، للطلاب من رياض الأطفال إلى الصف الرابع. في هذه الوحدة، يستخدم الطلاب مستشعر العين على الروبوتات 123 وGO لاستكشاف كوكب غير مرئي تم إنشاؤه بواسطة أحد الأقران، وتحديد أشياء ملونة مختلفة مثل "الكائنات الفضائية" (الأخضر)، و"الماء" (الأزرق)، و"المواد الفريدة" (الأحمر).
الذكاء الاصطناعي عبر سلسلة VEX
يمزج VEX Continuum بين الخبرات العملية في العالم الحقيقي والممارسات المناسبة للنمو لضمان مشاركة الطلاب من جميع الأعمار وتحقيق النجاح طوال رحلة التعلم الخاصة بالذكاء الاصطناعي. يساعد التعلم التجريبي على بناء فهم تدريجي لمفاهيم علوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي. مع مرور الوقت، يكتسب الطلاب فهمًا أساسيًا لما هو الذكاء الاصطناعي، وكيف يعمل، وكيف يمكن استخدامه.
فيكس 123
يمكن تعريف الطلاب من مرحلة الروضة وحتى الصف الثاني بمفاهيم الذكاء الاصطناعي باستخدام VEX 123. تساعد برمجة روبوت 123 الطلاب على البدء في تطوير فهم الاختلافات في الطريقة التي يستشعر بها البشر وأجهزة الكمبيوتر بيئاتهم. يوفر مستشعر العين المدمج في الروبوت 123 طريقة سهلة للطلاب لبدء استكشاف بيانات المستشعر، بينما يتعلمون في نفس الوقت مفاهيم علوم الكمبيوتر الأساسية مثل التسلسل والتعرف على الأنماط والخوارزميات الأساسية.
توفر وحدات مختبر STEM البالغ عددها 123 وحدة، مثل Little Red Robot، خلفية جذابة وممتعة لتعلم هذه المفاهيم. في وحدة مختبر STEM هذه، يقوم الطلاب ببرمجة الروبوتات الخاصة بهم للقيادة إلى منزل الجدة، وتجنب الذئب، وإنشاء خوارزمية لاكتشاف الذئب باستخدام مستشعر العين.
لمزيد من المعلومات حول VEX 123، قم بزيارة هذه الصفحة.
لمزيد من المعلومات حول وحدات مختبر VEX 123 STEM، بزيارة هذه الصفحة.
فيكس جو
يمكن لطلاب الصف الثالث إلى الصف الخامس الاستفادة من تجاربهم التمهيدية في مجال الذكاء الاصطناعي مع VEX GO، حيث يقومون بتوسيع معرفتهم لتشمل فهمًا أكثر عمقًا لبيانات المستشعر. يكتسب الطلاب فهمًا لما هي البيانات، وكيف يتم جمعها، وكيف يمكن استخدامها لاتخاذ القرارات.
في مختبر STEMمن سلسلة Data Detectives: Bridge Challenge، يحل الطلاب مشكلة واقعية باستخدام بيانات مستشعر العين، حيث يتعلمون كيفية استخدام البيانات لتحديد شق في الجسر.
تساعد تجارب مثل هذه الطلاب على بناء فهم لكيفية استخدام البيانات والذكاء الاصطناعي لمساعدة مجتمعاتهم. ويواصل طلاب VEX GO تنمية مهاراتهم في علوم الكمبيوتر من خلال مشاركتهم في حل مشكلات أكثر تعقيدًا باستخدام التسلسل واتخاذ القرار والخوارزميات.
لمزيد من المعلومات حول VEX GO، بزيارة هذه الصفحة.
لمزيد من المعلومات حول وحدات مختبر VEX GO STEM، بزيارة هذه الصفحة.
هدف فيكس
VEX AIM هو روبوت جديد لتدريس علوم الكمبيوتر في الصف الرابع وما فوق. تم تجهيز AIM بجهاز استشعار رؤية AI مدمج، مما يوفر فرصًا عملية لاستكشاف مفاهيم الذكاء الاصطناعي من خلال كل من الترميز الكتلي وPython. يعد AIM سهلاً في البدء ويوفر سقفًا مرتفعًا، مما يسمح له بالوصول إلى مستوى فهم الطلاب للذكاء الاصطناعي ومواصلة تحديهم مع نموهم.
سيتم إطلاق VEX AIM قريبًا، وسيرافقه وحدات STEM Lab بالإضافة إلى دورة تمهيدية في PD+ للمعلمين، لجعل دمج AIM في الفصول الدراسية CS وSTEM أسهل ما يمكن.
لمزيد من المعلومات حول VEX AIM، قم بزيارة هذه الصفحة.
فيكس اي كيو
يوفر VEX IQ لطلاب المدارس المتوسطة تحديات تعليمية إضافية للذكاء الاصطناعي باستخدام روبوت مادي. يتيح الذكاء الاصطناعي للطلاب فرصة حل التحديات المفتوحة من خلال جمع البيانات واستخدامها من أجهزة استشعار متعددة. يساعد هذا الطلاب على تطوير فهم لكيفية اختيار المستشعرات المناسبة لحل مشكلة معينة.
يمكن لطلاب IQ أيضًا المشاركة في تمارين تسجيل البيانات باستخدام بطاقة تخزين SD على IQ Brain. يمكن للطلاب جمع بيانات المستشعر وتخزينها في ملف CSV، ثم رسم البيانات بيانيًا لفهم كيفية إدراك أجهزة استشعار الذكاء لبيئاتها بشكل كامل.
يواصل طلاب IQ أيضًا بناء مهارات علوم الكمبيوتر، وإنشاء خوارزميات لحل مشكلات العالم الحقيقي في مختبرات STEM الخاصة بمسابقة IQ والتي تركز على البرمجة، مثل وحدة مختبر STEM Castle Crasher
لمزيد من المعلومات حول VEX IQ، راجع هذه الصفحة.
لمزيد من المعلومات حول وحدات مختبر VEX IQ STEM، راجع هذه الصفحة.
VEX EXP وVEX V5
في الفصل الدراسي بالمدرسة الثانوية، يضيف VEX EXP وVEX V5 بعدًا آخر إلى التعلم بالذكاء الاصطناعي باستخدام مستشعر الرؤية AI.
يتيح مستشعر الرؤية AI الخاص بـ VEX EXP وVEX V5 لروبوتك رؤية محيطه والتفاعل معه بطريقة فريدة من نوعها، والتقاط المعلومات المرئية من مجال رؤية واسع. إنه يكتشف الكائنات ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد، ويتعرف على ألوان محددة ومجموعات الألوان، ويحدد AprilTags ومجموعات الكائنات المدربة مسبقًا لكل من الفصول الدراسية والمنافسة.
يتيح مستشعر الرؤية AI للطلاب فرصة استخدام أنواع متعددة من بيانات المستشعر في مشروع برمجة واحد. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن المستشعر يحتوي على نموذجين مدربين مسبقًا لاكتشاف الكائنات، يمكن للطلاب تجربة كيفية عمل نماذج الذكاء الاصطناعي المختلفة في تطبيقات العالم الحقيقي. توفر الوحدة من مختبر STEM لمشروع EXP Clean Water Mission موردًا عمليًا متقدمًا للطلاب حيث يستخدمون البيانات من المستشعر، لإنشاء خوارزميات معقدة لأتمتة محطة معالجة المياه المحمولة.
لمزيد من المعلومات حول مستشعر الرؤية AI، اقرأ البدء باستخدام مستشعر الرؤية AI مع VEX EXP.
لمزيد من المعلومات حول شراء مستشعر الرؤية VEX AI، بزيارة هذه الصفحة.
خلية عمل VEX CTE
يعد VEX CTE Workcell خيارًا على مستوى المدرسة الثانوية للطلاب للتفاعل مع مواضيع الذكاء الاصطناعي. VEX CTE Workcell هو نظام يتكون من ذراع آلية وناقلات وأجهزة استشعار وهوائيات مصممة لدعم الطلاب في التعرف على الأتمتة الصناعية. تتوفر دورتان للطلاب لتعليم الطلاب مهارات الأتمتة وعلوم الكمبيوتر المهمة المتعلقة بالذكاء الاصطناعي.
توفر دورة مقدمة إلى الذراع ذي الستة محاور للطلاب أساسًا قويًا في مهارات علوم الكمبيوتر الأساسية، مثل التسلسل والحلقات والشرطية والمتغيرات.
تعتمد دورة أتمتة Workcell على هذا لتشمل تحديات مفتوحة أكثر تعقيدًا بشكل تدريجي في أتمتة النظام. في هذه التحديات، يجب على الطلاب استخدام بيانات الاستشعار لإنشاء الخوارزميات وتحسين التعليمات البرمجية الخاصة بهم وتصحيح أخطاء المشاريع بنجاح.
لمزيد من المعلومات حول VEX CTE Workcell، راجع هذه الصفحة.
لمزيد من المعلومات حول دورات وحدة مختبر VEX CTE STEM، راجع هذه الصفحة.
فيكس اير
توفر طائرة VEX AIR Drone طريقة عملية إضافية للطلاب المتقدمين للتفاعل مع التعلم بالذكاء الاصطناعي. سوف يجمع VEX AIR بين الإثارة التي توفرها الطائرات بدون طيار في الفصول الدراسية وتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي. يمكن للطلاب استخدام مزيج من نظام الكاميرا المزدوجة الخاص بـ AIR وقدرته على اكتشاف الأجسام المدربة مسبقًا إلى جانب أجهزة استشعار متعددة لبرمجة الطائرة بدون طيار للتنقل عبر الهواء بدقة.
لمزيد من المعلومات حول VEX AIR، قم بزيارة هذه الصفحة.
الذكاء الاصطناعي في مسابقات VEX
مسابقة VEX للذكاء الاصطناعي
تتيح مسابقة VEX AI لطلاب المدارس الثانوية والجامعات فرصة التنافس في مسابقة روبوتات مستقلة تمامًا باستخدام المزيج القوي من مستشعر GPS ونظام VEX AI Vision. يقوم الطلاب ببرمجة روبوتين للعمل معًا كفريق واحد لإكمال تحدي هذا العام.
لمزيد من المعلومات، بزيارة صفحة مسابقة VEX AI.
مسابقة الروبوتات VEX V5 (V5RC)
يمكن للطلاب استخدام قدرة مستشعر الرؤية AI على اكتشاف تصنيفات الكائنات المدربة مسبقًا لإنشاء خوارزميات بالتزامن مع مجموعة متنوعة من مستشعرات V5 الأخرى عند بناء استراتيجية للعب V5RC High Stakes. ومن خلال القيام بذلك، يمكنهم استكشاف كيفية قيام أجهزة الكمبيوتر بالحفاظ على التمثيلات القائمة على البيانات واستخدامها في التفكير.
لمزيد من المعلومات حول مسابقة الروبوتات VEX V5، قم بزيارة صفحة مسابقة الروبوتات VEX V5.
مستشعر GPS VEX V5
استخدم مستشعر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في مسابقة V5RC أو المهارات الافتراضية للتنقل في الميدان استنادًا إلى بيانات الاتجاه وموضع x وy التي يوفرها المستشعر.
لمزيد من المعلومات حول مستشعر GPS، اقرأ استخدام مستشعر GPS مع VEX V5.
لمزيد من المعلومات حول شراء مستشعر GPS V5، بزيارة هذه الصفحة.
الذكاء الاصطناعي في VEXcode VR
ملعب V5RC عالي المخاطر
يمكن لأولئك الذين لديهم ترخيص VEXcode VR المتميز، أو فرق V5RC المسجلة، لعب High Stakes باستخدام روبوت افتراضي، باستخدام قدرات تصنيف الكائنات في مستشعر الرؤية AI.
لمزيد من المعلومات حول الحصول على ترخيص VEXcode VR Premium، قم بزيارة هذه الصفحة.
لمزيد من المعلومات حول High Stakes Playground في VEXcode VR، اقرأ ابدأ باستخدام V5RC High Stakes Playground في VEXcode VR.
ملعب الإنقاذ روفر
يتمكن مستخدمو VEXcode VR Premium من التفاعل مع التمثيل والتفكير الاصطناعي في Rover Rescue Playground. في لعبة Rover Rescue، يقوم الطلاب ببرمجة مركبة جوالة باستخدام الذكاء الاصطناعي للتنقل في عالم غريب أثناء جمع المعادن وتجنب العوائق والأعداء. وتسمح تقنية الذكاء الاصطناعي المدمجة في المركبة باكتشاف الأشياء والإبلاغ عن البيانات عنها، بما في ذلك مدى بعد الجسم وزاويته النسبية. يمكن للروفر التعرف على عناصر اللعبة المدربة مسبقًا مثل العوائق والأعداء والمعادن.
لمزيد من المعلومات حول ملعب Rover Rescue في VEXcode VR، اقرأ البدء في استخدام Rover Rescue.
لمزيد من المعلومات حول الذكاء الاصطناعي في Rover Rescue، اقرأ استخدام الذكاء الاصطناعي في Rover Rescue.
لمزيد من المعلومات حول الحصول على ترخيص VEXcode VR Premium، قم بزيارة هذه الصفحة.
تعليم الذكاء الاصطناعي بثقة
توفر VEX موارد شاملة ومواد دعم لتدريس الذكاء الاصطناعي، حتى تتمكن من التدريس بثقة.
-
توفر مختبرات STEM تعليمات خطوة بخطوة للتنفيذ، مثل دليل المعلم عبر الإنترنت.
- في مختبرات VEX 123 وGO STEM، توفر نظرة عامة على الوحدة معلومات خلفية مفصلة حتى تشعر أنك مستعد جيدًا لتدريس الوحدة. على سبيل المثال، تقوم وحدة معلومات الخلفية في VEX GO Data Detectives Unit بالبحث العميق في ماهية أجهزة الاستشعار، وكيف يقوم جهاز استشعار العين نفسه بجمع البيانات والإبلاغ عنها.
- في مختبرات IQ وEXP STEM، يوضح دليل التيسير المعلومات الأساسية وتعليمات التنفيذ والنصائح التي تعمل على إزالة التخمين من تدريس الذكاء الاصطناعي.
- مكتبة VEX وواجهة برمجة تطبيقات VEX هي موارد يمكن لأي شخص الوصول إليها لمعرفة المزيد حول تدريس الذكاء الاصطناعي باستخدام VEX. على سبيل المثال، استخدم مكتبة VEX لاكتشاف ماهية المستشعر واستخداماته. ثم قم بالرجوع إلى واجهة برمجة التطبيقات VEX لفهم كتل التعليمات البرمجية أو الأوامر المرتبطة بهذا المستشعر.
-
يوفر VEX PD+ التطوير المهني المستمر والشخصي لمستخدمي VEX.
- احصل على شهادة من خلال أخذ دورة VEX التمهيدية في PD+ واحصل على وصول فوري إلى مجتمع VEX PD+ حيث يمكن للمعلمين ذوي التفكير المماثل مشاركة الأسئلة والأفكار حول تدريس الذكاء الاصطناعي باستخدام VEX.
- انضم كعضو في PD+ All-Access و
- استفد من الجلسات الفردية، حيث يمكنك مناقشة تدريس الذكاء الاصطناعي مع أحد خبراء VEX.
- قم بزيارة مكتبة الفيديو لمشاهدة سلسلة من مقاطع الفيديو للتعرف على مستشعر الرؤية AI.
- انضم إلينا شخصيًا في VEX Robotics Educators Conference وشارك في ورش العمل العملية والجلسات الإرشادية التي يقودها قادة الفكر في مجال تعليم الذكاء الاصطناعي.
لمزيد من المعلومات حول كيفية أن تصبح عضوًا في VEX PD+ All-Access قم بزيارة هذه الصفحة.