المعامل الإفتراضية virtual labs

مفهوم المعامل الإفتراضية : تعد المعامل الإفتراضية أحد تطبيقات ما يسمى بالواقع الافتراضي virtual reality   وهو أحد مستحدثات تكنولوجيا التعليم والذي يعد بيئة تعليم مصطنعة أو خيالية بعيدة عن الواقع الحقيقي ولكنها تحاكيه والمتعلم هنا يعيش في بيئة تخيلية يتفاعل ويشارك ويتعامل معها من خلال حواسه وبمساعدة جهاز الكمبيوتر وبعض الأجهزة المساعدة
وتعرف المعامل الإفتراضية بأنها بيئة منفتحة  يتم من خلالها محاكاة مختبر العلوم الحقيقي والقيام بربط الجانب العملي بالجانب النظري، ويتم من خلاله تدريس مهارات التفكير ويكون لدى الطلاب مطلق الحرية في اتخاذ القرار بأنفسهم دون أن يكون لذلك أي آثار سلبية ( woodfield,et al.2004 )

كما تعرف بأنها بيئة تعلم وتعليم إفتراضية تستهدف تنمية مهارات العمل المخبري لدى الطلاب وتقع هذة البيئة على أحد المواقع في شبكة الإنترنت، وينضطوي هذا الموقع عادة على صفحة رئيسية ولها عدد من الروابط أو الأيقونات المتعلقة بالآنشطة المختبرية وإنجازاتها وتقويمها ( حسن زيتون،2005،165 )

ويشير ( Alexiou,C.& etal-(2008) )  إلى أن المعامل الإفتراضية تمثل أحد المستحدثات التكنولوجية التي ظهرت في الفترة الأخيرة والتي تعد إمتدادا لأنظمة المحاكاة الإليكترونية ، فهي تحاكي المعامل الحقيقية ويمكن الحصول منها على نتائج مشابهة لنتائج المعامل الحقيقية .

كما يعرفها عبد الله المناعي ( 2008 ) بأنها مختبرات علمية رقمية تحتوى على أجهزة ذات سرعة وطاقة تخزين وبرمجيات علمية مناسبة ووسائل الاتصال بالشبكة العالمية , تمكن المعلم من القيام بالتجارب العلمية الرقمية وتكرارها ومشاهدة التفاعلات والنتائج بدون التعرض لأدنى مخاطرة وبأقل جهد وتكلفة ممكنة.

كما تعرف بأنها بيئات تعليم وتعلم إفتراضية يتم من خلالها محاكات مختبرات ومعامل العلوم الحقيقية وذلك بتطبيق التجارب العملية بشكل إفتراضي يحاكي التطبيق الحقيقي وتكون متاحة للاستخدام من خلال الأقراص المدمجة أو من خلال موقع على شبكة الإنترنت ( أحمد بن صالح الراضي (2008) .

فالمعامل الإفتراضية هي معامل مبرمجة تحاكي المعامل الحقيقيةومن خلالها يتمكن المتعلم من إجراء التجارب المعملية عن بعد لأي عدد ممكن من المرات ، كما تعوض غياب الأجهزة المعملية ، كما يمكن تغطية معظم أفكار المقررت بتجارب إفتراضية وهو ما يصعب تحقيقه في الواقع نظرا لمحدودية وقت العملي وعدد المعامل وسعتها

المكونات الرئيسية للمعامل الإفتراضية:

أشار ( مهند الباتي ,2006, 28: 32 ) إلى المكونات الرئيسية للمعامل الافتراضية موضحا أنها تشمل على :

1-   الأجهزة والمعدات المعملية : تبعا للتجربة المعمليو نوع المختبر فإنه بالإمكان ربط أجهزة متخصصة تقوم باستلام البيانات والأوامر الخاصة بتغيير الأجهزة وإعطاءإشارات التحكمم اللازمة, وكذلك تغيير قيم المدخلات حسب متطلبات التجربة، كما تقوم هذة الأجهزة بمهمة إرسال البيانات الخاصة بنتائج التجربة والقراءات المحصلة والملاحظات الخاصة بالتجربة, وقدد تتوافر كاميرات في المعامل تساعد على الإلمام بنوعية الجهزة وكيفية عملها حسب المعطيات المدخلة .

2-   أجهزة الحاسب الآلي: يحتاج الطالب أو الباحث لإجراء التجربة جهاز حاسب شخصي متصل بالشبكة المحلية او الإنترنت ليستطيع العمل مباشرة في المعمل أو ليتمكن من العمل عن بعد في أي زمان ومكان بالإضافة إلى البرامج الخاصة لتصفح الشبكة إضافة إلى البرامج الخاصة بالمحاكاة.

3-   شبكة الاتصالات والأجهزة الخاصة بها : في حالة إجراء التجارب عن بعد وبما أن ربط جميع المستفيدين مع المختبر يكون عن طريق التراسل الرقمي فيجب أن تربط جميع الأجهزة مع شبكة الحاسوب وأن تكون خطوط الاتصال مأمونة , وأن يتوفر للمستفيد قناة اتصال ذات جودة عالية تمكنه من التواصل مع المعمل عن طريق الشبكة المحلية أو العالمية حتى يستطيع القيام بجميع التجارب المطلوبة.