تقانات سمعيه بصريه

Audiovisual technologies -

التقانات السمعية البصرية

                                           مؤنس الخطيب

تصنيف التقانات السمعية البصرية

تطبيقات التقانات السمعية البصرية في مجال التعليم

تطبيقات أخرى للتقانات السمعية البصرية

   التقانات السمعية البصرية audiovisual technologies تدل على وجود كل من عنصري الصوت والصورة معاً في وسيلة تقنية واحدة، أو في إنتاج معيّن مثل البرامج التلفازية والعروض المسرحية المنقولة مباشرة، أو في النقل التلفازي الحي من منطقة عرض أو حدث ما، أو في إحدى وسائل الاتصال الحديثة. وتشمل التقانات السمعية البصرية التجهيزات الكهرصوتية وأجهزة تسجيل الصوت وأجهزة الأقراص المدمجة CD وأجهزة أقراص الفيديو الرقمية DVD وأجهزة عرض الشرائح slides وأجهزة عرض الأفلام السينمائية وتقانات البث الإذاعي والتلفازي، إضافة إلى التقانات الحديثة المعتمدة على استخدام الحواسيب وشبكات الاتصالات المعلوماتية كالشبكات المحلية والشابكة (الإنترنت).

   يُقدِّم مزودو الخدمات السمعية البصرية غالباً خدماتهم باستعمال الإنترنت، مثل مؤتمرات الفيديو video conferencing وخدمات البث المباشر. كما أن التجهيزات السمعية البصرية المعتمدة على الحاسوب أصبحت الآن جزءاً رئيسياً من العملية التعليمية، فالعديد من المدارس والجامعات أصبحت تركب أجهزة الإسقاط المحوسبة، كما تستخدم تقنية السبورة التفاعلية (اللوح الأبيض التفاعلي) interactive whiteboard في القاعات الدراسية.

لمحة تاريخية

   وصلت التقانات السمعية البصرية إلى تكاملها الحالي نتيجة تراكم كثير من الاختراعات المهمة، ونتيجة تطوير هذه المخترعات واستخدامها استخداماً متكاملاً. فكانت البداية مع اختراع الأمريكي ألكسندر غراهام بيل  Bell G.A.  الهاتف عام 1876، ثم اختراع الأمريكي توماس إديسون  T. Edison  آلة السينما الصامتة عام 1889، ثم أضيف الصوت إلى الأفلام السينمائية في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1927. وانتشر فيما بعد استخدام الأفلام السينمائية الصامتة والناطقة التي يبلغ عرضها 16 مم أو 8 مم.

   وتجلى أحد أهم الإنجازات الأولى للاتصالات ببدء البث الإذاعي (الصوتي) المنتظم في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1927. واتضح تدريجياً إمكان استخدام البث الإذاعي لنقل المعرفة والمعلومات وفوائد البرامج التعليمية وبرامج الأطفال وغيرها. وبدأ في ولاية أوهايو الأمريكية عام 1929 بث إذاعي تعليمي منتظم إلى بعض المدارس. وفي عام 1937 بدأت إنكلترا استخدام التلفزة في مجالات التعليم وغيرها. وبدأت أول محطة خاصة للبث التلفازي التعليمي في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1950  بثاً منتظماً حاز إعجاب المعلمين. وانتشرت لاحقاً أكثر فأكثر نظم الدارات التلفازية المغلقة Closed-Circuit Television (CCTV)   التي تخصص إرسالها لعدد من أجهزة الاستقبال التلفازي بالكابلات غالباً.

وجرى تطوير أول أجهزة عملية لتسجيل الصوت على شريط مغنطيسي في ألمانيا خلال الحرب العالمية الثانية. وانتشر استخدام مثل تلك الأجهزة لاحقاً في الدول الأخرى على نطاق واسع، وتزايد استخدامها في مجالات التعليم أكثر فأكثر. وابتكرت أول أجهزة عملية للتسجيل المرئي (التلفازي) في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1956، وبدأ إنتاج مسجلات الكاسيت الصوتية عام 1960، وبعد نحو 10 سنوات بدأ إنتاج أولى مسجلات الكاسيت المرئية (الفيديو كاسيت)، وتزايد انتشار نظام الفيديو المنزلي Video Home System(VHS)  خاصة منذ عام 1980.

بدأ إنتاج الأقراص الصوتية الليزرية المسماة الأقراص المدمجة Compact Disk (CD)  عام 1988. وأطلقت على القرص CD  المدمج المخصص لتخزين معطيات الحواسيب تسمية  CD-ROM، وتسارع انتشار أقراص CD الصوتية وأقراص CD-ROM مع انخفاض سريع لكلفة إنتاجها بعد بدء «ثورة الحواسيب الشخصية» عام 1995. وبدأ إنتاج الأقراص الفيديوية الرقمية Digital Video Disks  (DVD)   عام 1996، وأطلقت عليها لاحقاً تسمية الأقراص الرقمية المتعددة الاستعمالات digital versatile disks، لأنها يمكن أن تستخدم لتخزين الصور التلفازية والأفلام السينمائية والصوت ومعطيات الحواسيب. وتزيد سعة تخزين معطيات الحواسيب في القرص DVD  على أكثر من عشرة أضعاف السعة المقابلة لها في حالة القرصCD .
   ومن التطورات المهمة التي طرأت على التقانات السمعية البصرية منذ عام 1995 تزايد استخدام أجهزة عرض الفيديو والمعطيات data video projectors، بعد تحسين مواصفاتها وانخفاض تكلفة إنتاجها بالاعتماد على تقانة الإظهار بالبلورات السائلة  Liquid-Crystal Display (LCD). وأمكن ربط أجهزة إسقاط الفيديو والمعطيات بآلة تصوير تلفازية أو مسجلة فيديو من أجل عرض الصور التلفازيّة على شاشة عرض (كشاشة السينما أو شاشة إسقاط صغيرة)، كما أمكن ربطها بالحاسوب، على أن يظهر على شاشة الإسقاط ما يرى على شاشة الحاسوب نفسه.

وطرأت تطورات نوعية مهمة في مجالات التعليم والتدريب وتبادل المعلومات، وكذلك في تجهيز قاعات المؤتمرات وفي الترفيه أيضاً، نتيجة لثورة الحواسيب والاتصالات والانتشار السريع للإنترنت وغيرها من شبكات الاتصالات المعلوماتية، وكذلك نظم المؤتمرات المرئية من بعد video teleconferencing ، وشبكات الهاتف المحمول والتلفزة عن طريق السواتل (الأقمار الصناعية)، واندماج كل هذه التقنيات المتعددة في التقانات السمعية البصرية.

تصنيف التقانات السمعية البصرية

   يمكن تصنيف التقانات السمعية البصرية بوجه عام في عدة أقسام، هي:

-    تقانات أجهزة العرض والإسقاط Projection technologies: وتضم أجهزة عرض الشرائح slides projectors، وأجهزة الإسقاط العلوية overhead projectors بأنواعها المتعددة: ذات العدسة المكبرة العلوية كجهاز إسقاط الشفافيات، أو ذات آلة التصوير العلوية التي يمكن أن تصور أي جسم ثنائي الأبعاد أو ثلاثي الأبعاد (حيث توجه الأجسام نحو الأعلى باتجاه آلة التصوير)، وتربط آلة التصوير بشاشة عرض تلفازية TV monitor. وكذلك أجهزة عرض الفيديو والمعطيات ، إضافة إلى أجهزة العرض والإسقاط السينمائية (الشكل 1).

الشكل (1) بعض أجهزة العرض والإسقاط. أ‌-  جهاز عرض الشرائح.  ب – جهاز إسقاط علوي. ج- جهاز عرض فيديو ومعطيات.

   -    تقانات الأجهزة الصوتيةaudio technologies : وتضم المكرفونات microphones بأنواعها، والمضخمات amplifiers، ومكبرات الصوت loudspeakers بأنواعها، وأجهزة تسجيل الصوت واستعادته بأنواعها على الأقراص المدمجة CD وعلى الأشرطة المغنطيسية magnetic tape ، وعلى وسائل التخزين الرقمية، وكذلك المازجات الصوتية mixers العادية والرقمية والخاصة مثل (DJ) Disk Jockey mixer المستخدم في النوادي الليلية وملحقات هذه التجهيزات الصوتية (الشكل 2).

الشكل (2) مازج صوتي.

-  تقانات الأجهزة البصرية visual technologies : وتضم أجهزة التلفاز بأنواعها، وشاشات العرض المتعددة الاستخدام التي تعتمد تقانة الإظهار بالبلورات السائلة LCD، وذات تقانة الإظهار بالثنائيات الضوئية LED، وأجهزة تسجيل الأقراص المرئية الرقمية DVD، وآلات التصوير العادية والسينمائية، البسيطة والاحترافية والتقليدية والرقمية، والماسحات الضوئية، وملحقات هذه التجهيزات البصرية.

-    تقانات تجهيزات الحواسيب والشبكات المعلوماتية: وتضم الحواسيب ومحطات العمل والمخدمات servers والمبدلات switches والموجهات routers. إضافة إلى الشبكات المحلية والإنترنت، وملحقات هذه التجهيزات الحاسوبية والشبكية.

-  تقانات الأجهزة التفاعلية والذكية: مثل السبورة التفاعلية interactive whiteboard (الشكل 3)، الذي يُمَكن الطالب أو المتلقي من الحصول على نسخة ورقية أو إلكترونية من كل ما يخطه المحاضر على اللوح الأبيض التفاعلي. وكذلك السبورة التفاعلية الذكيّة التي تمزج بين عدة تقانات: تقانة الشاشات التفاعلية الفائقة الوضوح ultra HD interactive display، وتقانة السبورة التفاعليّة، وتقانات الهواتف النقالة والحواسيب اللوحية وتقانات الشبكات، وتقدم السبورة التفاعلية الذكية للمتلقي كل موجودات الشاشة بملفات بصيغة PDF أو JPEG على الهاتف النقال أو الحاسوب اللوحي مباشرة. وبعبارة أوضح تكون شاشة المتلقي نسخة مماثلة لشاشة اللوح الأبيض، ويتم تغيرها وفق تغير شاشة السبورة وبالزمن الحقيقي. ومثال عليه اللوح التفاعلي الذكي SMART kapp iQ™  (الشكل 4) التي تتيح لمجموعة مؤلفة من 250 شخصاً لكل منهم جهازه (حاسوب لوحي أو هاتف محمول) الاتصال من طريق التطبيق المنصب على جهازه باللوح الذكي والوصول إلى جميع الملفات المطلوبة المشكلة في الجلسة. ويتيح لكل شخص من هذه المجموعة الإشارة إلى نقطة معينة من اللوح بلمس النقطة نفسها في شاشة جهازه بقصد الاستفهام، كما يتيح له المشاركة على السبورة العامة من طريق جهازه الخاص؛ ليصل سؤاله أو جوابه إلى الجميع، مع الإشارة إلى أن الاتصالات على هذا التطبيق معمّاة (مشفرة).

الشكل (3) السبورة التفاعليّة.

الشكل (4) اللوح التفاعلي الذكي.

-    تقانات الهواتف النقالة mobiles والحواسيب اللوحية tablet computers ولا سيما الجيل الرابع منها. مع كثير من التطبيقات البرمجية المتعلقة بالاتصالات السمعية البصرية العامة الاستخدام مثل Skype، وبعض التطبيقات البرمجية الخاصة مثل برمجيات الغرف الذكية التي تستخدم تقانات السبورة التفاعلية الذكية المستخدمة في اجتماعات الأعمال التجارية وفي التعليم الجامعي والمدرسي.

-    تقانات برمجية مساعدة، مثل برمجيات تعرف الكلام.

تطبيقات التقانات السمعية البصرية في مجال التعليم

 لعل أحد أهم تطبيقات التقانات السمعية البصرية هو استخدامها في مجال التعليم، فلم يعد الهدف الرئيسي للتعليم مجرد تذكر المعارف والأشياء وتعرفها وتصنيفها، إنما تجاوز ذلك ليستهدف الفهم والاستيعاب والتعبير، بل تجاوز هذه الأهداف إلى تحقيق التعليم الإبداعي والابتكار في إنتاج المعرفة. وتحتاج فلسفة التعليم الجديدة بلا شك إلى الاعتماد المتنامي على التقانات التعليمية السمعية البصرية الحديثة والمتطورة، والتي تواكب سرعة تطور العلوم وسباق الابتكارات والاختراعات وتطور المعارف البشرية عامة. ولقد كان ينظر طوال العقود الماضية إلى تقانات التعليم السمعية البصرية على أنها مجرد وسائل إيضاح مدرسية، أما الآن فإنها أصبحت جزءاً لا يتجزأ من العملية التعليمية، واستخدامها يعد من صلب المنهاج الدراسي.

من هذا المنطلق تشمل الوسائل التعليمية جميع أنواع التقانات الحديثة، ومنها التقانات التعليمية السمعية البصرية التي يمكن أن تساعد على اكتساب المعارف والمهارات واستيعاب المفاهيم وخلق المناخ الملائم لتنمية المواقف والاتجاهات وغرس القيم الإيجابية لدى الطالب بأفضل الطرق وأسرعها؛ وهي لذلك تضم الكتب المدرسية، والسبورات بأنواعها؛ التقليدية والبيضاء والتفاعلية، التي تجعل الطالب أكثر قدرة على التركيز على المفاهيم  في قاعة الدراسة، والنماذج والعينات والمجسمات والخرائط الجدارية، والشفافيات وأجهزة الإسقاط الأمامية والخلفية بأشكالها، والأفلام، والمذياع والتلفاز وأشرطة الكاسيت وأشرطة الفيديو وأقراص DVD، والحواسيب، والماسحات الضوئية، والمكبرات وأجهزة توزيع الصوت، والأجهزة الرقمية المساعدة. وتجهز القاعات الدراسية والمسرح المدرسي بهذه الوسائل والتقانات على حسب الاحتياج؛ وصولاً إلى تجهيز الملعب المدرسي والحديقة وصالة الألعاب الرياضية ببعض من هذه الوسائل والتقانات.

   وكان لثورة الحواسيب والشبكات الأثر الأكبر في تطوير العملية التعليمية، فدخل في مجال التعليم والتدريب ما يدعى التعليم بمساعدة الحاسوب computer-aided instruction سواء أكان ذلك في القاعة الدراسية أم في المنزل أم كان من بعد. وباستخدام الصور والرسوم المتحركة والأفلام والكلام والموسيقا، ابتداءً من التعلم الذاتي بوساطة الحاسوب للغة أجنبية ما وصولاً إلى تقديم الامتحانات كاملة بشكل مؤتمت وعن بعد حتى الحصول على شهادة جامعية عن طريق التعليم الجامعي المفتوح والافتراضي الذي ربط الطالب بالمدرس عن طريق الإنترنت صوتاً وصورة ونصاً مكتوباً وبالعديد من صيغ الصور والنصوص وبثاً حيّاً، وصولاً إلى ربط مجموعة من الطلاب والحوار الجماعي مع المدرس باستخدام تقانات مؤتمرات الفيديو وخدمات البث المباشر على شبكات التلفاز وعن طريق السواتل.

كما يمكن استخدام تقانات مؤتمرات الفيديو والبث المباشر في النقل الحي لعمليات جراحية من غرف العمليات الجراحية في المستشفيات إلى القاعات الدراسية لطلاب كليات الطب وطب الأسنان لإثراء خبراتهم العملية، ولصعوبة وجود أعداد كبيرة من طلاب الطب في غرف العمليات في أثناء إجراء العمليات الجراحية. كما يمكن استخدام الحاسوب لإجراء التجارب المخبرية الافتراضية virtual experiments التي يكون تنفيذها صعباً أو مكلفاً أو خطراً على طلاب المعاهد العليا والجامعات.

 تطبيقات أخرى للتقانات السمعية البصرية

   دخلت التقانات السمعية البصرية أكثر مجالات الحياة، فأصبحت جزءاً رئيسياً من المنزل الذكي، وهي جزء مهم من التدريب الافتراضي العالي التقنية، وجزء رئيسي من تجهيزات كل من النوادي الرياضية والنوادي الليلية وقاعات الباليه والرقص. ففي المنزل الذكي smart home الذي هو بالضرورة المنزل المريح والمرفه تلفى التقانات السمعية البصرية في غرفة المعيشة والتي تضم تجهيزات متعددة، منها: مضخمات صوتية، ومكبرات loudspeakers موزعة توزيعاً محيطياً surround-sound System، وجهاز DVD أو Blu-ray player؛ إضافة إلى شاشة عرض تلفازية متعددة الاستخدامات عالية الدقة HD ذات حجم متوسط أو كبير مثلاً 50 إنشاً، وذلك للاستماع المتميز للمقطوعات الموسيقية ولمشاهدة متميزة أيضاً للتلفاز وأفلام السينما. كما يمكن أن تكون هذه التجهيزات في مطبخ المنزل وإن كانت بجودة أقل؛ وصولاً إلى المنزل الذي يحوي قاعة مسرح منزلي home theater (الشكل 5)، مزود عادة بتقانات سمعية بصرية عالية الأداء. وفي المنزل الذكي تُربَط كاميرات المراقبة وأجهزة الإنذار من الحريق ومن السرقة بالنظام السمعي البصري الشامل، الذي يمكن أن تكون له خدمات أخرى للمحادثة والمراقبة والترفيه لكبار السن وذوي الاحتياجات الخاصة.

الشكل (5) قاعة مسرح منزلي.

أما في مجال التدريب الافتراضي العالي التقنية؛ فإن محاكيات الطيران تساعد الطيار المستجد (المدني أو العسكري) على البدء في التدريب، مع وجود كل المؤثرات الخارجية الجوية والأرضية مجسمة في مجموعة من التقانات السمعية البصرية، هي المؤشرات والشاشات وسماعات الرأس، إضافة إلى جميع تقانات الطائرة والأجهزة الحركية ومولدات الحركات الاهتزازية. وبذلك تتيح هذه المحاكيات تدريباً آمناً للطيارين قبل الانتقال التدريجي إلى طائرات التدريب ثم إلى الطيران الفعلي (الشكل 6).

الشكل (6) جهاز محاكاة للطيران.

وتُستخدام التقانات السمعية البصرية كذلك في قاعات التدريب الرياضي الافتراضي مثل: بساط الجري المتحرك الذكي، وجهاز التدريب الافتراضي على الملاكمة حيث تقوم الشاشة وأجهزة الصوت بدور المدرب الافتراضي؛ إضافة إلى الآلية الميكانيكية لوسائد تلقي اللكمات. وفي المسارح وقاعات الأوبرا (الشكل 7) وقاعات الرقص والباليه وصالات التزلج تستخدم الأجهزة السمعية البصرية الخاصة والعالية الجودة، من المكرفونات والمضخمات ومكبرات الصوت والشاشات العملاقة وأجهزة المزج الصوتي التي ترافقها أجهزة الموسيقا البصرية visual music التي تستخدم تقانات الثنائيات الباعثة للضوء LED بأشكالها المتعددة.

الشكل (7)  دار الأوبرا في دمشق.

   كما أن التقانات السمعية البصرية أصبحت جزءاً رئيسياً من خدمات قاعات المجالس النيابية وغرف المؤتمرات الصغيرة والكبيرة ذات المائدة المستديرة المحدودة العدد أو الصفّية الكبيرة، التي تجري في مكان واحد أو التي تجري من بعد باستخدام تقانات مؤتمرات الفيديو؛ ابتداءً من التجهيزات الأولية كالمكرفونات ومكبرات الصوت والسماعات الرأسية إلى كاميرات المراقبة وكاميرات التصوير السينمائية ثم الشاشات المتعددة وتقانة السبورة التفاعليّة وصولاً إلى ربط كل هذه التقانات بالحواسيب المحمولة الموجودة على مناضد المجتمعين عن طريق شبكة محلية أو الإنترنت، لتوفير خدمات الاستماع الواضح والمداخلة والتصويت والتدقيق والإحصاء والتسجيل والترجمة الفورية وإصدار البيانات والطباعة.

وتجدر الإشارة أخيراً إلى أن استخدام التقانات السمعية البصرية غدا ضرورة لا يستغنى عنها في غرف العمليات الطبية (الشكل 8)، وغرف العمليات العسكرية، وغرف التحكم بالمنشآت الصناعية كالمعامل والسدود ومحطات توليد الكهرباء ومحطات تحلية المياه وغرف التحكم بالمنشآت النفطية؛ وكذلك في غرف التحكم في الاتصالات الدولية والخلوية.

الشكل (8) غرفة عمليات متكاملة تستخدم فيها تقانات سمعية بصرية وروبوتات.

مراجع للاستزادة: - H. Lal, ‎ Audio-Visual Aids to Educational Techolology: Enhancing Learning with Audio-Visual Aids in Educational Technology,  Prabhat Prakashan, 2019. -    L. Harris, Composing Audiovisually: Perspectives on audiovisual practices and relationships (Sound Design),‎ Focal Press, 2021.

---

- التصنيف : كهرباء وحاسوب - النوع : كهرباء وحاسوب - المجلد : المجلد التاسع مشاركة :