แนวโน้มเทคโนโลยีการศึกษาในอนาคต

เทคโนโลยีในปัจจุบันมีวิวัฒนาการเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว ทำให้มีวัสดุ อุปกรณ์ และเทคนิควิธีการใหม่ๆ เพื่อนำมาใช้ประโยชน์อย่างไม่มีขีดจำกัดในทุกวงการ เช่นเดียวกับวงการศึกษาที่นำเทคโนโลยีเหล่านี้มาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเรียนการสอนและการบริหารจัดการ

รวมถึงใช้ในการกำหนดแนวโน้มของการใช้เทคโนโลยีเพื่อความเปลี่ยนแปลงในอนาคตว่า ควรมีการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงอย่างไรบ้างเพื่อให้มีการใช้เทคโนโลยีอย่างได้ผล นักเทคโนโลยีการศึกษาจึงควรทราบถึงพัฒนาการของเทคโนโลยีและแนวโน้มในอนาคตในการเรียนการสอน ดังนี้

– พัฒนาการของเทคโนโลยีและการเรียนการสอน

– การบรรจบกันของเทคโนโลยีและสื่อการสอน

– ศักยภาพของการสื่อสารในสถาบันการศึกษา

– พัฒนาการของอีเลิร์นนิ่ง : Learning Object

– Grid Computing

– ความเป็นจริงเสมือนและสภาพแวดล้อมเชิงเสมือน

– การรู้จำคำพูดและการสื่อสาร

– บทสรุป : วงการศึกษาและความเปลี่ยนแปลงในอนาคต

– คอมพิวเตอร์ : อุปกรณ์หลักในการเรียนการสอน

– ไอซีทีและการบูรณาการการเรียนการสอน

– การเรียนในสภาพแวดล้อมการเรียนรู้เชิงเสมือน

– การเปลี่ยนบทบาทของผู้สอนและผู้เรียน

– สถานศึกษาอิเล็กทรอนิกส์

พัฒนาการของเทคโนโลยีและการเรียนการสอน

วงการต่างๆรวมถึงวงการศึกษาล้วนได้ประโยชน์อย่างมหาศาลจากวิวัฒนาการของเทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อนำมาใช้ในการปรับการดำเนินงานให้ทันสมัยสมกับยุคโลกาภิวัตน์ และเพื่อนำเทคโนโลยีที่ทันสมัยมาใช้เพื่อเพิ่มพูนประสิทธิผลการเรียนรู้แก่ผู้เรียน การนำเอาเทคโนโลยีมาใช้ในห้องเรียนปัจจุบันจึงเกี่ยวข้องกับวิวัฒนาการของวัสดุ อุปกรณ์และวิธีการอันเป็นผลสืบเนื่องมาจากการพัฒนาระบบและเทคนิคระดับสูงในการผลิตและใช้งาน

เทคโนโลยีที่พัฒนาและเอื้อประโยชน์ต่อการใช้งานทั้งในปัจจุบันและนับเนื่องถึงอนาคตอันใกล้จะมีมากมายหลายรูปแบบเพื่อใช้ในวงการต่างๆ สำหรับพัฒนาการของเทคโนโลยีที่ใช้ในวงการศึกษาและการเรียนการสอนที่จะกล่าวถึง ได้แก่

– การบรรจบกันของเทคโนโลยีและสื่อการสอน

– ศักยภาพของการสื่อสารในสถาบันการศึกษา

– พัฒนาการของอีเลิร์นนิ่ง : Learning Object

– Grid Computing

– ความเป็นจริงเสมือน

– การรู้จำคำพูดและการสื่อสาร

การบรรจบกันของเทคโนโลยีและสื่อการสอน

การบรรจบกันของเทคโนโลยี (technological convergence) เป็นการรวมตัวกันของเทคโนโลยีให้เป็นเทคโนโลยีรูปแบบเดียวที่สามารถใช้งานได้หลายวัตถุประสงค์ในหนึ่งเดียว ตัวอย่างเช่น

– โทรศัพท์เซลลูลาร์เพียงเครื่องเดียว สามารถใช้ทั้งการติดต่อสื่อสารทั้งเสียง ข้อความ และภาพ มีนาฬิกาบอกเวลา จับเวลา ตั้งปลุก มีสมุดนัดหมาย

– คอมพิวเตอร์แบบกระเป๋าหิ้วและแบบมือถือที่นอกจากใช้ในการประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลแล้ว ยังใช้ในการติดต่อสื่อสารบนอินเทอร์เน็ต ค้นคว้าหาข้อมูล

– อุปกรณ์สื่อสารไร้สายขนาดเล็กที่เป็นทั้งโทรศัพท์และคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ขนาดเล็กลักษณะPDA

– ปากกาที่นอกจากใช้เขียนแล้วยังสามารถบันทึกเสียง เล่นMP3 และเก็บบันทึกข้อมูลได้ในด้ามเดียว

การบรรจบกันของเทคโนโลยีในเรื่องของสื่อการสอนจะช่วยเอื้อประโยชน์ในสถาบันการศึกษาและการเรียนการสอนได้อย่างมากในเรื่องของการจัดหาทรัพยากรและวัสดุอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีใหม่ ทำให้ไม่จำเป็นต้องจัดหางบประมาณเพื่อซื้อวัสดุอุปกรณ์มากมายหลายอย่างเพื่อใช้ในการถ่ายทอดเนื้อหาความรู้

ศักยภาพของการสื่อสารในสถาบันการศึกษา

การสื่อสารบรอดแบนด์

“บรอดแบนด์” (broadband) เป็นการเพิ่มสมรรถนะการสื่อสารในการส่งและรับข้อมูลสารสนเทศที่มีปริมาณมาก เช่น ภาพยนตร์ การประชุมทางไกล ๚ ให้ส่งผ่านได้โดยไม่มีการติดขัดในการรับส่งสัญญาซึ่งส่งได้ตั้งแต่ 1.544-55 เมกะบิตต่อวินาที

แนวโน้มในอนาคตของสถาบันการศึกษาทั้งในระดับโรงเรียนและระดับอุดมศึกษาจำเป็นต้องมีการวางแผนในการใช้การสื่อสารบรอดแบนด์มากขึ้น ทั้งนี้เนื่องจากการถ่ายทอดเนื้อหาความรู้ในการเรียนการสอนไม่จำกัดเฉพาะเพียงข้อความตัวอักขระและภาพนิ่งเหมือนแต่เดิมอีกต่อไป แต่จะมีการถ่ายทอดความรู้และสื่อสารข้อมูลด้วยการเชื่อมต่อทั้งแบบเครือข่ายเฉพะที่และเครือข่ายอินเทอร์เน็ตรอบโลก

การสื่อสารไร้สาย

สถาบันการศึกษาที่ใช้เครือข่ายไร้สายทั้งการใช้อินเทอร์เน็ตไร้สายด้วย Wi-fi และ WiMax หรือการใช้ภายนอกห้องเรียนด้วยBluetooth จะมีความคล่องตัวในการสื่อสารเนื่องจากสามารถเอื้ออำนวยประโยชน์ในการเรียนการสอนได้อย่างมาก

– อิสระในการใช้งาน การใช้อุปกรณ์ไร้สายแบบเคลื่อนที่ (mobile) ทำให้ผู้สอนเป็นอิสระไม่จำเป็นต้องนั่งอยู่กับโต๊ะทำงานตลอดเวลา การทำงานโดยใช้ระบบเคลื่อนที่จะช่วยให้ผู้สอนมีเวลาที่ยืดหยุ่นและบริหารเวลาได้ดีขึ้น เพิ่มความสามารถในการปฏิบัติงาน

– ประหยัดค่าใช้จ่าย สถาบันการศึกษาที่ใช้เทคโนโลยีไร้สายจะประหยัดค่าใช้จ่ายจำนวนมากในการเดินสายในอาคารและการดูแลรักษา และยังเหมาะสมกับบริเวณที่ยากต่อการวางสายเนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีตัวโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายเฉพาะที่จริงๆ เพียงแต่ต้องมีโน๊ตบุ๊คที่มีเสาอากาศไร้สาย หรือการ์ดไร้สาย และจุดเชื่อมต่อเข้าสู่เครือข่ายเท่านั้น

– เพิ่มความสามารถในการทำงาน ด้วยการติดต่อสื่อสารข้ามพื้นที่อัตโนมัติทำให้ผู้สอนสามารถเพิ่มเวลาทำงาน เช่น การรับส่งอีเมลขณะนั่งในรถยนต์โดยไม่ต้องห่วงปัญหาเรื่องความเร็วอีกต่อไป เครือข่ายเฉพาะที่ไร้สายจะช่วยให้ผู้สอนสามารถเข้าสู่ข้อมูลของสถาบันการศึกษาได้จากทุกแห่งทั้งในและนอกสถานศึกษา และช่วยใหเประหยัดเงินได้มากกว่าเทคโนโลยีแบบเดิมป็นอย่างมาก

ด้วยประสิทธิภาพการใช้งานดังกล่าวจึงเป็นที่ประจักษ์ชัดว่าแนวโน้มในอนาคตของสถาบันการศึกษาทั่วทุกแห่งจะจัดงบประมาณในการสื่อสารโดยใช้เครือข่ายไร้สายมากขึ้นกว่าเดิมเพื่อเชื่อต่อคอมพิวเตอร์ทั้งของผู้สอนและผู้เรียนเข้ากับเครื่องบริการและการสื่อสารระหว่างกัน โดยการสร้างเครือข่าย Wi-fi และ WiMax เพื่อการใช้อินเทอร์เน็ตไร้สายให้ครอบคลุมบริเวณพื้นที่อาคารเรียนเพื่ออำนวยความสะดวกในการเรียนการสอน หากเป็นการสื่อสารไร้สายระหว่างคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ร่วมอื่นๆภายในบริเวณในห้องเรียนจะเป็นการใช้เทคโนโลยีมาตรฐาน Bluetooth

การใช้เทคโนโลยีBluetoothในห้องเรียนจะช่วยให้สภาพแวดล้อมการเรียนรู้ไม่ถูกจำกัด

อยู่เพียงระยะของสายเคเบิลที่เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ดังแต่ก่อน แนวโน้มของการใช้เครือข่ายไร้สายในสถาบันกาศึกษาจะเป็นการเปลี่ยนแปลงอย่างสำคัญในการใช้คอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊ค และ PDA ในการเรียนการสอนแทนที่คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะแต่เดิม

พัฒนาการของอีเลิร์นนิ่ง : Learning Object

ทรัพยากรและบทเรียนอีเลิร์นนิ่งปกติแล้วจะมีอยู่กระจัดกระจายบนอินเทอร์เน็ต ทำให้ไม่สามารถเรียกใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยเหตุนี้จึงได้มีการพัฒนาอีเลิร์นนิ่งโดยการสร้างเนื้อหาในรูปแบบที่เรียกว่า “เลิร์นนิ่งออปเจ็กต์” (learning object) แบบอิสระที่สามารถเก็บรวมอยู่ในที่เดียวกัน เพื่อแบ่งปันกันใช้ในระหว่างสถาบันการศึกษาและสามารถใช้งานได้หลายแนวทาง

ความหมายของ “เลิร์นนิ่งออปเจ็กต์”

เลิร์นนิ่งออปเจ็กต์ เป็นหน่วยการสอนขนาดเล็กใช้ในอีเลิร์นนิ่งที่มีเนื้อหาเป็นอิสระในตัวเอง ภายในเลิร์นนิ่งออปเจ็กต์แต่ละหน่วยจะมีส่วนประกอบของไฟล์ดิจิทัลรูปแบบต่างๆรวมกันอยู่ในหน่วยนั้น ผู้ใช้สามารถนำเลิร์นนิ่งออปเจ็กต์แต่ละหน่วยมาใช้ร่วมกันเพื่อเป็นบทเรียนในเรื่องใดเรื่องหนึ่ง

ลักษณะของเลิร์นนิ่งออปเจ็กต์

เลิร์นนิ่งออปเจ็กต์เป็นสื่อทางการศึกษาที่ออกแบบและสร้างเป็น “ก้อน”(chunks) เล็กๆด้วยวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มจำนวนสถานการณ์ของการเรียนรู้ให้มากที่สุดเท่าที่จะมากได้และสามารถใช้ทรัพยากรที่มีอยู่เพื่อวัตถุประสงค์นั้น

เลิร์นนิ่งออปเจ็กต์ เปรียบเสมือนบล็อกที่สร้างแล้วแต่ละบล็อกที่สามารถนำมารวมกันเพื่อสรรค์สร้างใหม่เป็นบทเรียนมอดูล คอร์ส หรือแม้แต่หลักสูตร นักออกแบบระบบ ผู้สอน หรือผู้เรียนสามารถเลือกเลิร์นนิ่งออปเจ็กต์มาช้ได้เอง และด้วยการใช้ระบบบริหารจัดการเนื้อหาการเรียนรู้จะทำให้เพิ่มศักยภาพการใช้เลิร์นนิ่งออปเจ็กต์ใหม่ได้ตามสมรรถนะของผู้เรียนในเวลาจริงเพื่อประสิทธิภาพการเรียนรู้

เมตาเดตาเพื่อการค้นหาเลิร์นนิ่งออปเกต์

เนื่องจากทรัพยากรบนเว็บมีอยู่มากมายและอาจยากในการค้นหาเลิร์นนิ่งอปปเจ็กต์ที่ต้องการ ทางออกหนึ่งในการแก้ปัญหานี้สามารถทำได้โดยการทำบัญชีรายชื่อ ระบบบัญชีรายชื่อของเลิร์นนิ่งออปเจ็กต์ เรียกว่า “เมตาเดตา” เมตาเดตาของออปเจ็กต์จะเป็นไฟล์ดิจิทัลซึ่งบรรจุสารสนเทศสำคัญเพื่อง่ายต่อการกำหนดตำแหน่งและการประเมินความเหมาะสม

เลิร์นนิ่งออปเจ็กต์ได้รับการออกแบบมาให้ใช้ได้ในทุกบริบทของการศึกษา ดังนั้นจึงมีความยืดหยุ่น ใช้ได้หลายวัตถุประสงค์ และใช้ได้ซ้ำแล้วซ้ำอีก

Grid Computing

เป็นรูปแบบของเครือข่ายประเภทหนึ่งซึ่งไม่เหมือนกับเครือข่ายแบบเดิม grid computingจะทำงานร่วมกันโดยใช้วงจรว่างของการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดในเครือข่ายเพื่อแก้ปัญหาร่วมกันอย่างเข้มข้น

มาตรฐานและอุปกรณ์ที่ใช้ใน grid computing

ในปัจจุบันกำลังได้รับการเลือกสรรและส่วนมากแล้วจะมีการสร้างขึ้นเพื่อใช้งานด้านวิทยาศาสตร์ หากนำมาใช้ในวงการศึกษาจะช่วยให้นักศึกษาและครูผู้สอนสามารถเข้าถึงข้อมูลที่แต่เดิมสงวนไว้เฉพาะมหาวิทยาลัยด้านการวิจัยเท่านั้นเพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในการเรียนการสอนได้

แนวโน้มของการเรียนการสอนในอนาคตย่อมมีการใช้ grid computing

กันอย่างกว้างขวางมากขึ้นทั้งนี้เพราะการสื่อสารเพื่อแบ่งปันข้อมูลความรู้ระหว่างผู้สอน ด้วยกันเอง ระหว่างผู้เรียน หรือระหว่างผู้สอนกับผู้เรียน การค้นคว้าทดลองทั้งในระดับประเทศและนานาชาติ จะมีการแบ่งปันข้อมูลได้ง่ายขึ้น

ความเป็นจริงเสมือนและสภาพแวดล้อมเชิงเสมือน

ความหมายของ “ความเป็นจริงเสมือน”

ความเป็นจริงเสมือน (virtual reality) หรือที่เรียกว่า “วีอาร์” (VR) เป็นกลุ่มเทคโนโลยีเชิงโต้ตอบที่ผลักดันให้ผู้ใช้เกิดความรู้สึกของการเข้าร่วมอยู่ภายในสิ่งแวดล้อมที่ไม่ได้มีอยู่จริงที่สร้างขึ้นโดยคอมพิวเตอร์

รูปแบบของความเป็นจริงเสมือน

มี 3 รูปแบบ คือ

1.ความเป็นจริงเสมือนแบบรับสัมผัสเต็มรูปแบบ ผู้ใช้จะรับรู้ข้อมูลด้วยประสาทสัมผัสทั้ง 5 อย่างเต็มรูปแบบโดยใช้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์เสริมพิเศษและต้องสวมใส่อุปกรณ์ เช่น จอภาพสวมศีรษะ ถุงมือรับรู้ และใช้ร่วมกับซอฟต์แวร์

– จอภาพสวมศีรษะ (HMD) หรือที่รู้จักกันอีกชื่อหนึ่งว่า “ชุดแว่นตา” ทำด้วยกระจกสามมิติ เรียกว่า “stereoscopic glasses” ให้ผู้ใช้สามารถมองเห็นสิ่งที่เป็นนามธรรมหรือที่ว่างประดิษฐ์ในลักษณะ 3 มิติในโลกของความเป็นจริงเสมือนได้ จอภาพสวมศีรษะยังมีหูฟังในระบบที่เรียกว่า “3-D sound” เพื่อให้ฟังเสียงในระบบสามมิติจากทิศทางต่างๆโดยรอบอีกด้วย

– ถุงมือรับรู้ (sensor glove) เป็นถุงมือขนาดเบาที่มีเส้นใยนำแสงเรียงเป็นแนว เมื่อสวมถุงมือนี้แล้วจะทำให้ผู้ใช้เข้าถึงสิ่งแวดล้อม 3 มิติ ถุงมือรับรู้จะทำให้ผู้ใช้จับต้องและรู้สึกถึงได้ถึงวัตถุสิ่งของซึ่งไม่มีอยู่ที่นั่นจริงๆ นอกจากนี้ถุงมือรับรู้ยังช่วยให้ผู้ใช้มีการโต้ตอบกับวัตถุได้อีกด้วย ผู้ใช้สามารถหยิบวัตถุนั้นขึ้นมาและกระทำใดๆก็ได้ ถุงมือรับรู้ที่นิยมใช้กันจะเป็นถุงมือความดันลมที่มีเครื่องรับความรู้สึกและถุงลมเล็กๆอยู่ภายใน ได้แก่ “ถุงมือข้อมูล” (Data Glove) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของบริษัท วีพีแอล รีเสิร์ช อินคอร์พอเรชั่น (VPL Research Inc.)

– ซอฟต์แวร์ การที่จะให้ได้ภาพ 3มิติ จะต้องใช้ซอฟต์แวร์เพื่อสร้างภาพบนคอมพิวเตอร์ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถท่องสำรวจไปในโลกเมือนจริงได้ ระบบการทำงานของซอฟต์แวร์จะจัดการฐานข้อมูลของวัตถุเสมือนและปรับให้เป็นไปตามการเคลื่อนที่ของผู้ใช้

2.ความเป็นจริงเสมือนแบบสัมผัสบางส่วนหรือกึ่งรับสัมผัส เป็นแบบที่นำแนวความคิดการจำลองการบินมาใช้เนื่องจากมีการประมวลผลกราฟฟิกสมรรถนะสูง หลักการทำงานคล้ายกับประเภทรับสัมผัสเต็มรูปแบบแต่มีการพัฒนาระบบจอภาพให้มีขนาดใหญ่ และมุมกว้างให้ได้ภาพที่มีคุณภาพสูงด้วยความคมชัด 1000-3000 เส้น มีรูปทรงสี อุปกรณ์แสดงผลหลัก ได้แก่ จอภาพมอนิเตอร์ขนาดใหญ่ ระบบจอภาพขนาดกว้าง แว่นตามองภาพ 3 มิติ อุปกรณ์ในส่วนข้อมูลนำเข้า ได้แก่ แท่งควบคุม (joystick) และอุปกรณ์ควบคุมการเคลื่อนที่ในสิ่งแวดล้อม 3 มิติ

3.ความเป็นจริงเสมือนแบบผ่านจอภาพ รูปแบบนี้เรียกได้เป็น “ความเป็นจริงประดิษฐ์” เป็นแบบที่ให้ประสบการณ์เสมือนจริงน้อยที่สุด ความเป็นจริงเสมือนแบบผ่านจอภาพที่พบเห็นบ่อยและใช้งานโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษนอกจากเมาส์ที่ใช้กับคอมพิวเตอร์ ได้แก่ Quicktime VR ที่สร้างด้วยซอฟต์แวร์ของบริษัท Apple Computer โดยใช้ภาพถ่ายมาเป็นแบบจำลองของโลก 3 มิติ

การทำงานของความเป็นจริงเสมือน

ความเป็นจริงเสมือนนับว่าเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีสำหรับสร้างประสบการณ์ในการเลียนแบบโดยการใช้คอมพิวเตอร์ในการสร้าง ผู้ใช้เทคโนโลยีความเป็นจริงเสมือนแบบรับสัมผัสเต็มรูปแบบต้องสวมใส่อุปกรณ์ คือ จอภาพสวมศีรษะและถุงมือรับรู้ที่ต่อกับคอมพิวเตอร์ เมื่อผู้ใช้สวมจอภาพสวมศีรษะซึ่งประกอบด้วย

จอมอนิเตอร์เล็กๆ แล้ว จอมอนิเตอร์จะเติมเต็มการเห็นทั้งหมดด้วยภาพภายในห้องในลักษณะภาพ 3 มิติ