رئیس واحد تهران جنوب خبر داد
استاد فرهیختهای که مسئله ۲۳ ساله را حل کرد؛ از آنالیز «هارمونیک فوریه» تا حل یک چالش علمی جهانی
خبرگزاری آنا ـ حسین بوذری؛ تحول بنیادین در عرصه آموزش عالی، در سالهای اخیر دیگر صرفاً یک پیشنهاد برای بهبود تلقی نمیشود؛ بلکه به یک ضرورت ساختاری برای حفظ کارآمدی دانشگاه در برابر تغییرات سریع علم، فناوری، نیازهای جامعه و اقتضائات بازار کار تبدیل شده است.
در حالی که جهان علمی و صنعتی با شتابی روزافزون به سمت نوآوریهای تکنولوژیک، بازطراحی مفاهیم، روشهای تازه پژوهش و ظهور ابزارهای نوین محاسباتی و ارتباطی حرکت میکند، نظامهای آموزشی نیز ناگزیرند شیوههای انتقال دانش و تربیت نیروی انسانی را بازتعریف کنند، از این رو، پرسش اساسی این است که دانشگاه چگونه میتواند همزمان با حفظ عمق علمی، از حالت ایستا خارج شود و به یک نهاد پویا بدل گردد که در مسیر پیشرفت قرار داشته باشد و صرفاً بازتابدهنده گذشته نباشد.
در چنین چشماندازی، آموزش عالی صرفاً فرآیند «آموختن محتوای ثابت» یا تکرار محفوظات گذشته نیست؛ بلکه نظامی است برای پرورش تواناییهای بنیادین یادگیری، مهارتهای تفکر مسئلهمحور، قدرت تحلیل داده و توان طراحی راهکار. این امر زمانی ممکن میشود که برنامههای آموزشی، روشهای تدریس و حتی سبک تعامل میان استاد و دانشجو به گونهای سامان یابد که یادگیری از مرحله انتقال یکطرفه اطلاعات فراتر رود و تبدیل به تجربهای فعال، انگیزاننده و پیشرونده گردد، بنابراین، نقش روش تدریس و معماری آموزشی، اهمیت ویژه مییابد؛ چراکه ساختار درسی میتواند یا مانع از فهم عمیق شود یا مسیر یادگیری را به سمت «درک مفهومی» و «کاربرد واقعی» هدایت کند.
از سوی دیگر، درک این واقعیت نیز ضروری است که دانش دانشگاهی در خلأ تولید نمیشود. علم و فناوری به سرعت در حال بهروزرسانیاند و مرزهای دانش همواره در حال جابهجایی است و این جابهجایی در بسیاری از حوزهها، بهخصوص در رشتههای نزدیک به داده، الگوریتم، محاسبات، هوش مصنوعی، مهندسی نرمافزار و علوم کاربردی، نهتنها زمانبر، بلکه مستلزم بهروز بودن ابزارها و روشهاست، به همین دلیل، اگر دانشگاه بخواهد هم از حیث علمی اعتبار خود را حفظ کند و هم از حیث کارکرد اجتماعی اثربخش باشد، باید سیاستهای آموزشی و پژوهشی خود را به تغییرات روز پیوند دهد و اجازه ندهد محتوای درسی نسبت به واقعیتهای بیرونی از زمان عقب بماند.
در همین زمینه، مسئله «هماهنگسازی آموزش با صنعت و نیازهای روز کشور» به یکی از کانونهای اصلی بحثها تبدیل شده است.
صنعت امروز با چالشهایی مواجه است که در بسیاری از دانشگاهها هنوز یا به صورت کامل بازتاب نیافته یا در چارچوبی محدود و صرفاً نظری دنبال میشود. شکاف میان سرفصلهای دانشگاهی و نیازهای فناورانه و مهارتی جامعه، میتواند به کاهش اثرگذاری آموزش منجر شود؛ یعنی دانشجو ممکن است مفاهیم را بداند، اما نتواند آنها را به صورت کارآمد در موقعیتهای واقعی به کار گیرد.
در نتیجه، بازطراحی برنامههای آموزشی و همراستا کردن مهارتهای خروجی دانشگاه با نیازهای فعلی و آینده، ازجمله وظایف مهم نظام آموزش عالی است.
در مواجهه با این چالش، یکی از راهبردهای کلیدی، پذیرش نقش «تکنولوژی» بهعنوان بخش جداییناپذیر از فرآیند آموزش و پژوهش است. تکنولوژی، تنها ابزار نمایش یا تسهیل ارائه نیست؛ بلکه میتواند در یادگیری نقش کاتالیزور داشته باشد. وقتی ابزارهای نوین وارد کلاس میشوند (از سامانههای محاسباتی و محیطهای برنامهنویسی گرفته تا ابزارهای هوشمند آموزشی و روشهای جدید تحلیل داده) یادگیری به شکلی کاراتر رخ میدهد. دانشجو نه فقط با نظریهها آشنا میشود، بلکه با سازوکارهای عملی و روشهای تحلیل نیز مواجه میگردد. این نوع از مواجهه، یادگیری را از سطح حفظی به سطح مفهومی و کاربردی ارتقا میدهد و موجب میشود فهم دانش، تبدیل به توان استفاده از آن در موقعیتهای واقعی شود.
همچنین باید توجه داشت که ورود تکنولوژی به آموزش، بدون یک چارچوب آموزشی درست و بدون هدفگذاری روشن، ممکن است صرفاً به تغییر ظاهری بینجامد. بنابراین، تکنولوژی زمانی اثرگذار است که با هدف آموزشی همسو شود و در طراحی درسی، دقیقاً مشخص گردد که از هر ابزار برای چه مهارت یا چه سطحی از یادگیری استفاده میشود.
دکتر زینب کمالی عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان) و سرآمد آموزشی در تحول دیجیتال و آموزش هوشمند یکی از اساتیدی است که آموزش را با تکنولوژی پیوند داده، بهگونهای که برخلاف برخی اساتید هوش مصنوعی و تکنولوژی را در مسیر پیشرفت دانشجویان نهتنها تقبیح نمیکند، بلکه دانشجویان را به بهرهگیری از هوش مصنوعی تشویق هم میکند، اما چگونه استفاده کردن را به دانشجویان آموخته و روش تدریس خود را از حالت سنتی درآورده و مدام آموزش خود را بهروزرسانی میکند و از ابزارهای بهروز در آموزش بهره میبرد.
خبرگزاری آنا در گفتوگو با دکتر کمالی به واکاوی چالشهای بنیادین دانشگاههای نسل جدید، الزامات گذار از پژوهشهای مقالهمحور به پژوهشهای مسئلهمحور و نقش بیبدیل استاد در تربیت نسلی آگاه، خلّاق و مسئولیتپذیر پرداخته است.
خبرنگار آنا در قالب پرونده «همراه با سرآمدان آموزشی دانشگاه آزاد» گفتوگویی را با دکتر در گفتوگو با دکتر کمالی عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان) و سرآمد آموزشی در تحول دیجیتال و آموزش هوشمند ترتیب داده تا به بررسی دیدگاهها و تجربههای این استاد دانشگاه بپردازد که نهتنها از جنبه شخصی و حرفهای حائز اهمیت است، بلکه میتواند بازتابی از یک نگرش عمیقتر به فلسفه آموزش، تربیت و مسئولیت اجتماعی در محیط دانشگاهی باشد.
براین اساس، مراسم گرامیداشت روز استاد و تقدیر از سرآمدان آموزشی دانشگاه آزاد اسلامی با حضور حجتالاسلام عبدالحسین خسروپناه دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی، دکتر بیژن رنجبر رئیس دانشگاه آزاد اسلامی و جمعی از معاونان و استادان دانشگاه برگزار و دکتر کمالی عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان) و در گفتوگو با دکتر کمالی عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان) و سرآمد آموزشی در تحول دیجیتال و آموزش هوشمند بهعنوان استاد برتر مورد تقدیر و تجلیل قرار گرفت.
گپ و گفت آنا با کمالی عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان در پی میآید:
پیوند ناگسستنی دانش و فناوری در کلاسهای نوین
آنا: بهعنوان سرآمد آموزشی در دانشگاه آزاد اسلامی بفرمایید مهمترین عاملی که منجر به موفقیت شما در دستیابی به این جایگاه علمی و آموزشی شده است، چیست و چه مؤلفهها و گزارههایی را در این مسیر مدنظر قرار دادهاید؟
کمالی: در پاسخ به این پرسش باید عرض کنم، اگرچه ارائه مستندات دقیق آموزشی، یکی از الزامات فرآیند ارزیابی بود، اما اعتقاد راسخ دارم که رویکرد نوین بنده در فرآیند آموزش دروس ریاضیات فنی و مهندسی نظیر «معادلات دیفرانسیل» و «ریاضی عمومی ۲»، نقشی تعیینکننده در این انتخاب داشته است.
هسته اصلی تدریس بنده، مبتنی بر پیوند میان مباحث نظری و کاربردهای عملیاتی آن در حوزههای تخصصی بوده است.
در واقع، تلاشم بر این بوده که دانشجویان دریابند هر مبحث ریاضی در کدام حوزه تخصصی کاربرد دارد.
در این راستا، با اتخاذ یک رویکرد تعاملی، هدایت پروژههایی را بر عهده گرفتم که دانشجویان طی آن، کاربردهای مباحث درسی را در حوزههای متنوعی همچون «هوش مصنوعی»، «مهندسی عمران»، «انرژی» و «مدیریت مصرف انرژی» جستوجو کرده و نتایج را برای بحث و تبادلنظر در کلاس ارائه میدادند.
علاوه بر این، بهرهگیری از ابزارهای نوین آموزشی و معرفی ابزارها و پلتفرمهای تخصصی به دانشجویان از دیگر ارکان رویکرد آموزشی من بوده است.
برای نمونه، آموزش نحوه استفاده صحیح از هوش مصنوعی، تبیین روشهای اعتبارسنجی خروجیهای آن از طریق پلتفرمهایی مانند «ولفرا-آلفا» (Wolfram Alpha) و همچنین استفاده از نرمافزار «میپل» (Maple) برای درک شهودی مسائل، بخش مهمی از این فرآیند بوده است.
همچنین دانشجویان را با نحوه تعامل حرفهای میان هوش مصنوعی و محیطهای تدوین متن نظیر «اورلیفت» (Overleaf) آشنا میسازم تا از کپیبرداری صرف پرهیز کرده و با انجام تغییرات علمی، محتوای تولید شده را به محیطهایی نظیر «آفیس»، «اکسل» یا «ورد» انتقال دهند.
در بخش آموزش مباحث ریاضی، تمامی مفاهیم را به نرمافزار «میپل» (Maple) پیوند داده و با استفاده از قابلیتهای پویاسازی، حرکتها را شبیهسازی میکردیم.
در همین راستا، در حال طراحی پلتفرمی هستم که گامهای قابلتوجهی را پشت سر گذاشته است؛ در این طرح، با استفاده از کتابخانههای زبان برنامهنویسی «پایتون» (Python)، بانک انیمیشنی با عنوان «تکین اسمارت مپ» (SmartMap) ایجاد کردهایم که تمامی مفاهیم ریاضی را به صورت انیمیشن آموزش میدهد؛ برای نمونه، دانشجویان قادر خواهند بود حرکت «کنج فرنه» بر روی منحنی یا نحوه نمایش «صفحه مماس» بر یک سطح را به صورت کاملاً بصری و ملموس مشاهده کنند.
در مجموع، معتقدم استفاده هوشمندانه از ابزارهای نوین در تدریس، اصلیترین عامل مورد توجه برای کسب این عنوان بوده است.
آنا: دیدگاه شما درباره نقش رشته ریاضیات مهندسی در تعامل با هوش مصنوعی و نرمافزارهای تخصصی برای دستیابی به راهکارهای دقیقتر و سریعتر در مسائل مهندسی چیست؟ آیا پیشبینی میکنید آینده آموزش این رشته به سمت تلفیق روشهای تحلیلی و ابزارهای هوشمند نرمافزاری حرکت کند؟
کمالی: بله. آموزش کنونی ما نیز در حال حرکت به سمت یک ساختار ترکیبی است. بنده هرگز قائل به حذف آموزشهای سنتی نیستم؛ بلکه معتقدم این آموزشها باید با مدلهای هوش مصنوعی تلفیق شوند.
توصیه همیشگیام به دانشجویان این است که تا زمانی که بر اصل مطلب تسلط نیابند، قادر نخواهند بود از ظرفیتهای هوش مصنوعی به درستی بهرهمند شوند، بنابراین ترکیب این دو با یکدیگر، ضامن حفظ چابکی و سرعت در پیشبرد پروژههاست.
از دیدگاه من، منع دانشجویان از بهکارگیری هوش مصنوعی امری غیرمنطقی است؛ چراکه خود ما نیز در امر تدریس، پژوهش و انجام پروژهها از این ابزارها بهره میگیریم؛ بنابراین انکار استفاده از آن رویکردی نادرست است.
مسئله اصلی، آموزشِ «نحوه استفاده صحیح» است؛ بهگونهای که دانشجویان دچار خطا نشوند، از کپیبرداری پرهیز کنند و نظرات شخصی خود را در محتوای خروجی دخیل سازند.
بهعنوان نمونه، همواره توصیه میکنم از افزونههایی (Extensions) مانند gapgpt استفاده کنند که امکان تعامل دوسویه را فراهم میآورد؛ بهطوری که هوش مصنوعی با طرح پرسش از دانشجو، ذهن او را درگیر چالشهای فکری کند.
در تمامی کلاسها به صورت حضوری و آنلاین به دانشجویان تأکید کردهام که اگر تمرینی را به هوش مصنوعی ارائه دهند و خود از مبانی درس بیاطلاع باشند، قادر به درک پاسخِ آن نخواهند بود، بنابراین معتقدم به جای ممنوعیت، باید روش بهرهبرداری صحیح را آموزش دهیم تا ضمن حفظ خلّاقیت، از سرعت و چابکیِ حاصل از این ابزارها در فرآیند پژوهش حداکثر استفاده صورت گیرد.
شخصاً مدلهای هوش مصنوعی مناسب برای هر نوع پژوهش را به دانشجویان معرفی میکنم، اما همواره بر حفظ خلّاقیت فردی نیز تأکید دارم و عنوان میکنم بهجای نهی دانشجویان از استفاده از هوش مصنوعی باید به آنان آموزش دهیم چگونه استفاده کنند تا هم خلّاقیتشان نابود نشود و هم بتوانند سرعت و چابکی را در کارشان بیاورند.
حتی به دانشجویان میگویم از کدام هوش مصنوعی برای کدام مدل پژوهش استفاده کنند تا خلّاقیتشان نابود نشود.
آنا: کدامیک از دستاوردهای علمی - پژوهشی خود را برای دانشگاه و کشور اثرگذارتر میدانید که منجر به انتخاب شما به عنوان سرآمد آموزشی شده است؟
کمالی: در پاسخ به این پرسش باید اشاره کنم، دستاوردهای پژوهشی من در حوزه ریاضی محض، مشخصاً مقالات منتشر شده در زمینه «آنالیز هارمونیک فوریه» است که بهدلیل ماهیت نظری، شاید کاربرد آنها در بازههای زمانی ۴۰ تا ۵۰ ساله آشکار شود.
اما دستاوردی که برای دانشجویان، دانشگاه و جامعه علمی جذابیت بیشتری داشت، حل یکی از مسائل باز ریاضی بود که به مدت ۲۳ سال لاینحل باقی مانده بود و این مسئله که توسط دانشمندان ژاپنی در سال ۱۹۹۰ مطرح شده بود تا سال ۲۰۱۳ باز ماند و بنده موفق به حل آن شدم. پس از آن، جایزه سال ۲۰۱۳ را دریافت کردم و نتایج آن در ژورنال آنالیز فوریه آمریکا که از نشریات بسیار معتبر است، به چاپ رسید.
اگرچه شاید تصور شود این موضوع بهدلیل ماهیت ریاضی در صنعت فعلی کشور کاربرد عینی ندارد، اما از این جهت که دانشمندان بزرگی از کشورهای ایالات متحده آمریکا، کانادا و آلمان بر روی آن کار کرده بودند، دستاورد مهمی محسوب میشود.
این موضوع اثبات کرد که ما حتی در داخل ایران نیز میتوانیم با تمرکز بر روشهای صحیح تفکر درباره مسائل و تداوم در تحقیق، چالشهای بزرگ علمی را مرتفع کنیم.
آن زمان که این مسئله را حل کردم دانشجوی مقطع دکتری بودم و آن را خیلی دوست داشتم.
به بیان بهتر فکر میکنم از میان دستاوردهای پژوهشیای که داشتهام، این مورد را شخصاً بیش از سایر موارد دوست دارم. علت این امر نیز آن است که این مسئله، یک مسئله باز بوده و ۲۳ سال کسی آن را حل نکرده بود. در زمانی که بنده آن را حل کردم، همچنان دانشجوی مقطع دکتری بودم؛ از این جهت، این دستاورد را بیش از سایر موارد ارزشمند میدانم.
نیازسنجی و هماهنگسازی آموزش با صنعت روز مهمترین چالش دانشگاههاست
آنا: به بازخورد دانشجویان اشاره فرمودید. لطفاً توضیح دهید این بازخوردها چگونه بر ارزیابی آموزشی شما اثر گذاشته است؟
کمالی: من از دانشجویان خود همواره بازخورد دریافت میکنم و همین موضوع موجب شده که نمره ارزشیابی آموزشی من همواره در سطح بالایی قرار گیرد. دانشجویان به من میگویند که شما بهروز هستید؛ یعنی ما همواره برای نخستینبار ابزارها را از سوی شما به دانشجویان معرفی میکنیم؛ بهعنوان مثال زمانی که «جیمینای» (Gemini) برای نخستینبار معرفی شد، من آن را روی تابلو برای دانشجویان نوشتم و گفتم که این ابزار را دنبال کنند.
مزیت این رویکرد آن است که دانشجویان میفهمند هر ابزار دقیقاً چه کاربردی دارد. برای نمونه، تفاوت میان ابزارهای مختلفی مانند «چت»، «پرو» و سایر ابزارهای مشابه را برای آنان توضیح میدهم و بیان میکنم که هریک برای چه هدفی باید به کار گرفته شوند.
همچنین در مورد نرمافزارهای ریاضی نیز توضیح میدهم که کدام نرمافزار برای چه نوع ارائهای مناسبتر است؛ مثلاً بهجای پاورپوینت، استفاده از پرزی (prezi) را پیشنهاد و تفاوتهای آنها را نیز تبیین میکنم.
درحقیقت، در هر مبحثی که تدریس میکنم، تلاش دارم آن را به حوزههای مرتبط متصل کنم.
برای نمونه، در درس «ریاضی عمومی ۲» که یکی از دروس زیربنایی هوش مصنوعی محسوب میشود و تمامی الگوریتمهای آن بر پایه ریاضیات است، هر موضوعی را به کاربردهای آن در هوش مصنوعی پیوند میدادم.
برای مثال، توضیح میدادم که «ضرب داخلی» در کدام بخش از هوش مصنوعی و شبکههای عصبی به کار میرود یا اینکه «گرادیان» (Gradient) در بخش بهینهسازی چه نقشی دارد.
درحقیقت، در هر بخشی از درس تلاش میکردم آن را به چیزی که دانشجویان به آن علاقه دارند متصل کنم، چراکه هوش مصنوعی در آن زمان موضوعی بسیار داغ و مورد علاقه دانشجویان بود و همین موضوع بسیار کمککننده بود.
آنا: به نظر شما مهمترین چالش امروز دانشگاهها در مسیر ارتقای کیفیت آموزشی و پژوهشی چیست و چه راهکاری برای حل این مسئله پیشنهاد میکنید؟
کمالی: مهمترین چالش دانشگاهها، نیازسنجی و هماهنگسازی آموزش با صنعت روز و نیاز روز کشور است و سرفصلها باید متناسب با نیازهای روز طراحی شوند؛ همانگونه که اکنون بسیاری از دروس همان دروسی هستند که ۳۰ یا ۴۰ سال پیش تدریس میشدند و هنوز بهروزرسانی نشدهاند. البته در برخی موارد اندکی تغییر ایجاد شده، اما این تغییرات بسیار محدود بودهاند.
از نظر من، با توجه به نیاز کشور و نیازهای روز دنیا، این سرفصلها باید بهروز شوند. همچنین استادان ما نیز آشنایی کافی با تکنولوژی ندارند؛ حتی در رشتههای فنی ازجمله رشته ریاضی و فنی مشاهده میکنم که برخی استادان در موضوعاتی مانند هوش مصنوعی آنچنان که باید، تسلط عملی و کدنویسی ندارند و نمیدانند در حال حاضر در جهان چه میگذرد.
بنابراین، به اعتقاد من باید بر بهروزرسانی استادان بهروزرسانی سرفصلها و بهروزرسانی چارت آموزشی بیش از پیش کار شود و این وضعیت را نوعی عقبماندگی میدانم.
به باور من، دانشگاه از صنعت عقب مانده است و در برخی موارد، مطالبی در آموزش وجود دارد که اساساً در کشور ما کاربردی ندارند و صرفاً جنبه تئوریک دارند و در مقابل، برخی مباحث نیز آنقدر قدیمی و عقبماندهاند که عملاً آموزش ما با نیاز صنعت و جامعه همراستا نشده است.
آنا: نقش استادان برتر ازجمله جنابعالی و سایر همکارانتان بهعنوان سرآمدان آموزشی را در تربیت نسل جدید دانشجویان به لحاظ آموزشی و پژوهشی چگونه ارزیابی میکنید؟
کمالی: بنده معتقدم همان مؤلفههایی که براساس آنها استادان سرآمد برگزیده میشوند، از اهمیت بسزایی برخوردار هستند. برای بنده بسیار جالبتوجه بود؛ چراکه در فضای کلاس و در تعامل مستقیم با دانشجویان، همواره بازخوردهای مثبتی دریافت میکردم و اکنون مشاهده میکنم که دانشگاه نیز این فرآیندها را بهدقت رصد میکرده است.
زمانی که بنده ابزارهای نوین آموزشی و پژوهشی را به دانشجویان معرفی میکردم و آنان را با قابلیتهای این فناوریها آشنا میساختم، دانشجویان حس بسیار مطلوبی داشتند و از این ابزارها بهدرستی بهره میگرفتند.
هنگامی که ارائههای آنان را مشاهده میکردم، متوجه میشدم که با پیشنهادهای من، کیفیت ارائههای جلسه بعد دانشجویان بهطور قابلملاحظهای با جلسه قبل تفاوت پیدا کرده است.
این امر، نقش تعیینکنندهای در ارتقای کیفیت آموزش و سطح سواد دانشجویان ایفا میکند و برای من لذتبخش بود؛ در حقیقت با تلفیق «دانش» و «تکنولوژی» مواجه هستیم؛ چراکه بهکارگیری تکنولوژی خود موجب ارتقای سطح دانش میشود؛ چراکه فرآیندها چابکتر و سریعتر پیش میروند، بنابراین، ترکیب این دو مؤلفه در ارتقای سطح سواد دانشبنیان و تکنولوژیک دانشجویان صد در صد مؤثر است.
آنا: بهعنوان توصیه کلیدی برای دانشجویان و استادان جوان چه پیامی دارید؟
کمالی: توصیهام به استادان جوان و دانشجویان این است که حتماً با تکنولوژی آشتی باشند و حتماً فناوریهای جدید و روز دنیا را بررسی کنند و تکنولوژی در هر رشتهای که وارد شوند، همانند یک «کاتالیزور» عمل میکند؛ یعنی فرآیندهای پژوهشی، آموزشی و سطح دانش آنان را به شدت تسریع کرده و ارتقاء میدهد و با بهکارگیری تکنولوژیهای برتر، سطح دانش به طور قطع افزایش خواهد یافت.
انتهای پیام/
