الحوسبة السحابية في التعليم: تعريفها وفوائدها ومكوناتها وخصائصها وكيفية توظيفها

شهد قطاع التعليم تطورًا هائلًا بعد الاعتماد على الحوسبة السحابية التي مكنت الطلبة والمعلمين من الوصول إلى المعلومات والموارد ومشاركتها في أي وقت وبأي مكان، وعلى مستويات عالية من الأمان والكفاءة، ولذلك فقد غيرت الحوسبة السحابية من المشهد التعليمي وفي الطريقة التي يتفاعل بها  المعلمين والمتعلمين في الفصل الدراسي وخارجه، وفي سطور هذا المقال نوضح مفهوم الحوسبة السحابية في التعليم وفوائدها ومكوناتها وخصائصها، وكيفية توظيفها في هذا المجال.

مفهوم الحوسبة السحابية في التعليم:

تُعرف الحوسبة السحابية في التعليم بأنها استخدام التكنولوجيا القائمة على السحابة خارج الموقع، في نقل بيانات النظام المدرسي وموارد تكنولوجيا المعلومات إلى خادم سحابي، ويتولى مزود طرف ثالث إدارة هذا الخادم، ويسمح للمستخدمين المناسبين بالوصول إلى البيانات من أي مكان وفي أي وقت.

وقد أتاحت الحوسبة السحابية تجربة تعليمية أكثر تفاعلية، لأنها تمكن الطلبة من الوصول إلى المواد من أي جهاز متصلًا بالإنترنت، كما تسمح للمعلمين بالوصول بسرعة وسهولة إلى مواد التعلم وتخزينها.

فوائد الحوسبة السحابية في التعليم:

تتعدد فوائد الحوسبة السحابية في مجال التعليم، والتي يمكن توضيحها فيما يلي:

1- تسهيل الوصول إلى المواد التعليمية

من أهم ما يميز المنصة السحابية المُستخدمة في التعليم، أنها تسهل وصول الطلبة والمعلمين إلى الموارد التعليمية، فلن تعد هناك حاجة إلى الكتب المدرسية المادية بعد تمكن الطلبة من عرض نفس الكتب والوحدات والمواد التعليمية بصرف النظر عن الجهاز الذي يستخدمونه.

كما أتاحت المنصة السحابية للمعلمين إمكانية تحميل خطط الدروس والدورات الدراسية وتحديثها والوصول إليها في أي وقت.

2- تحسين التعاون

من خلال المنصات السحابية، يمكن للطلبة متابعة الفصول الدراسية والاختبارات والدروس والواجبات من منازلهم. ولا تقتصر هذه الفائدة على الطلبة فقط؛ بل تمتد أيضًا إلى المعلمين الذين يمكنهم مشاركة خطط الدروس مع زملاء العمل أو تقديم ملاحظات فورية للطلبة، وهو ما يعزز من التعاون بين مختلف الأقسام.

3- توفير الوقت

من أبرز فوائد استخدام الحوسبة السحابية في التعليم، أنها تمكّن الطلبة والمعلمين من القيام بكل شيء سريعًا مثل العمل في مشاريع وإجراء الامتحانات ومشاركة الملاحظات، وهو ما وفر لهم الكثير من الوقت. وأتاحت الحوسبة السحابية في التعليم القيام بمختلف المهام عن بُعد، دون التقيد بالذهاب إلى المدرسة أو انتظار ساعات الدراسة لإكمال الأنشطة، وبالتالي يجد المستخدمون أفضل الأوقات لأداء تلك المهام.

4- توفير موارد التعليم عن بُعد

وفرت الحوسبة السحابية مختلف موارد التعلم للطلبة ممن لا يستطيعون الالتحاق بمؤسسات التعليم التقليدية، سواء لبُعد المسافة أو لانشغالهم بأعمال أخرى، وكذلك الطلبة الذين يقيمون في مدن بها عدد قليل من المدارس. فبعد استخدام الحوسبة السحابية في التعليم، بات بإمكان هؤلاء الطلبة التعلم عبر الإنترنت واختيار الدورات التي يريدون تعلمها عن بُعد.

5- توفير التكلفة

وفرت الحوسبة السحابية في التعليم الكثير من التكاليف، فلم تعد المؤسسات التعليمية في حاجة إلى شراء أجهزة حاسوب باهظة الثمن نظرًا لتوافق التطبيقات القائمة على السحابة مع معظم الأجهزة. كما أن الحوسبة السحابية قللت من استخدام المدارس للورق، وبالتالي وفرت تكاليف آلات النسخ والطابعات وخزائن الملفات.

6- زيادة التخزين بتكلفة أقل

من مميزات استخدام الحوسبة السحابية في التعليم، أنها قللت الحاجة إلى مختلف أجهزة التخزين المادية مثل محركات الأقراص الصلبة، فأصبحت المدارس والمؤسسات التعليمية قادرة على زيادة التخزين بتكلفة أقل. وتوفر الحوسبة السحابية ميزة أخرى وهي حفظ التغييرات تلقائيًا في الملفات ودعم عدة إصدارات منها، إذ يتم الحفاظ على ملفات الطلبة والمعلمين في حال إصابة جهاز الكمبيوتر بعطل.

7- أمن البيانات والأمن السيبراني

يعزز استخدام الحوسبة السحابية في مجال التعليم من الحفاظ على أمن بيانات المؤسسات التعليمية والأمن السيبراني، لأنها تتيح للمستخدمين فقط إمكانية الوصول إلى الوحدات والمواد التعليمية.

مكونات الحوسبة السحابية في التعليم:

تتكون الحوسبة السحابية في التعليم وفي أي مجال آخر من مجموعة من المكونات وهي:

1- البنية التحتية للعملاء

تُعد البنية التحتية للعملاء من أهم أجزاء النظام الأمامي الذي يوفر واجهة رسومية، ويستعين به المستخدمون في تفاعلهم مع السحابة.

2- التطبيق

التطبيق هو البرامج أو المنصات التي تقدم في النهاية الخلفية النتيجة للمستخدم، هذه النتيجة التي تختلف باختلاف احتياجات كل عميل.

3- الخدمة

تتحكم خدمة بنية الحوسبة السحابية في نوع الخدمة التي يمكن الوصول إليها، وفقًا لاحتياجات العميل، وتنقسم الخدمات السحابية إلى ثلاثة أنواع وهي:

• البرمجيات كخدمة (SaaS): وهي عبارة عن تطبيقات تعمل على متصفح الويب، وتغني عن التنزيل والتثبيت، ومن أمثلتها: Google Apps و HubSpot و Cisco WebEx.
• المنصة كخدمة (PaaS): يُطلق عليها خدمة المنصات السحابية، تقدم هذه الخدمة منصة لتطوير البرامج بسهولة، كما أنها تسهل على المستخدم الوصول إلى البرنامج عبر الإنترنت، ومن أمثلتها: OpenShift و Magento Commerce Cloud.
• البنية التحتية كخدمة (IaaS): تُسمى خدمات البنية التحتية السحابية، وهي الخدمات التي تشرف على بيئات البيانات للتطبيقات ووقت التشغيل والبرامج الوسيطة، ومن أمثلتها: Cisco Metapod و Google Compute Engine.

4- سحابة وقت التشغيل

من خلال سحابة وقت التشغيل، تصل الآلات الافتراضية إلى وقت التشغيل وبيئة التنفيذ.

5- التخزين

من خلال عنصر التخزين يمكن الحصول على قدر كبير من مساحة التخزين السحابية لإدارة البيانات وتخزينها.

6- البنية التحتية

تحتوي البنية التحتية السحابية على مكونات الأجهزة والبرامج مثل أجهزة الشبكة والتخزين والخوادم والبرامج الافتراضية ومختلف موارد التخزين الأخرى التي تدعم نموذج الحوسبة السحابية.

7- الإدارة

من خلال هذا العنصر تُدار مكونات مثل سحابة وقت التشغيل والتخزين والبنية التحتية والخدمة والتطبيق ومختلف مسائل الأمان، ويعزز عنصر الإدارة من التنسيق بين تلك المكونات.

8- الأمن

يتيح هذا العنصر للمستخدمين الوصول الآمن إلى بنية السحابة والموارد والمعلومات والأنظمة، وينشر خدمات إدارة الأمن في الخادم السحابي باستفادته من جدران الحماية الافتراضية، وهو ما يحمي من فقدان البيانات.

9- الإنترنت

يُعد الاتصال بالإنترنت هو حلقة الوصل بين الواجهة والخلفية، فمن خلاله يمكن حدوث التفاعل بينهما.

خصائص الحوسبة السحابية في التعليم:

هناك مجموعة من الخصائص التي تميز الحوسبة السحابية في جميع المجالات وهي:

1- المرونة

من أبرز خصائص الحوسبة السحابية المرونة، إذ أنها تمكن جميع مستخدمي الأجهزة المتصلة بالإنترنت من الوصول إلى البيانات والخدمات فقط بنقرة واحدة، وبالتالي سهلت عملية مشاركة البيانات والعمل عليها.

2- قابلية التوسع

المقصود بقابلية التوسع قدرة النظام على التعامل مع الكم المتزايد من العمل عبر إضافة موارد إلى النظام، هذا التوسع المستمر في الأعمال يحتاج إلى توسعًا مماثلًا في الخدمات السحابية.

3- تجميع الموارد

تستطيع المؤسسات تجميع موارد الحوسبة السحابية مثل الخوادم والتخزين والشبكات، من أجل تقديم الخدمات للمستخدمين بشكل آمن، إذ يستطيع مزود الخدمة السحابية مشاركة الموارد بين العملاء، وتزويد كل عميل بالخدمات وفقًا لاحتياجاته.

4- إمكانية الوصول إلى الشبكة

تتيح الحوسبة السحابية الوصول إلى الملفات والمستندات أو تحميل الملفات، مهما كان مكان المستخدم الذي لا يحتاج سوى إلى جهاز متصلًا بالإنترنت، وبالتالي يمكن وصف الحوسبة السحابية بأنها تتجاوز جميع الحدود الجغرافية.

5- الخدمة الذاتية عند الطلب

تسمح الحوسبة السحابية للعملاء بالتحكم في قدرات الحوسبة وفقًا لاحتياجاتهم، إذ يمكنهم إدارة خدماتهم مثل التخزين ووقت تشغيل الخادم وغير ذلك، وبالتالي يستطيعون مراقبة استهلاكهم وتحديد الأدوات والموارد التي يحتاجون إليها من البوابة السحابية نفسها.

6- خدمة اقتصادية

يمكن وصف خدمة الحوسبة السحابية بأنها مجانية، واقتصادية لأنها تقلل من تكاليف تكنولوجيا المعلومات وتخزين البيانات، وفي حالة الرغبة في زيادة سعة التخزين؛ فقد يسدد المستخدم تكاليف بسيطة للغاية.

7- أمان الاستخدام

من الخصائص المهمة للحوسبة السحابية أنها توفر لبيانات المستخدمين الحماية اللازمة من خطر الانتهاكات أو القرصنة، إذ أن البيانات السحابية محمية من الضرر حتى لو أصيب الجهاز بفضل توفير ميزات أمان إضافية مثل مصادقة المستخدم والأمان ضد الانتهاكات والتهديدات الأخرى.

8- التشغيل الآلي

من خصائص الحوسبة السحابية أنها مزودة بالأتمتة والتي تمكّن فرق تكنولوجيا المعلومات والمطورين من إنشاء موارد سحابية وتعديلها والحفاظ عليها، وبالتالي لا تحتاج البنية التحتية السحابية إلى تدخل بشري في كل شيء، من التكوين إلى الصيانة والمراقبة، لأن كل ذلك يتم بشكل آلي.

9- صيانة سهلة

تتميز عملية صيانة السحابة بسهولتها وإتمامها بشكل آلي مع الحد الأدنى من متطلبات التكلفة الإضافية، وتزداد سهولة هذه الصيانة مع كل ترقية في البنية التحتية السحابية والبرامج.

10- التكيف

في حال حدوث أي انقطاع بالشبكة؛ فإن الحوسبة السحابية لديها القدرة على التعافي منه سريعًا، إذ يقوم مزودو الخدمة السحابية بترتيب الخوادم، فتعمل خوادم الطوارئ في حال تعطل أحد الخوادم الرئيسية لحين إصلاحه.

دورات تكنولوجيا المعلومات والحوسبة السحابية:

تؤهلك منصة بكه لتعزيز مهاراتك في مجال حوكمة تكنولوجيا المعلومات وإدارة الخدمات، عبر الدورات التدريبية التي تقدمها فيه ومنها:

• دورة البنية التحتية لتقنية المعلومات ITIL 4 Foundation.
• دورة ITIL4 DSV تعزيز قيمة أصحاب المصلحة.
• دورة الاستدامة الرقمية - متخصص ITIL.
• دورة ITIL 4 إنشاء وتسليم ودعم - CDS.
• دورة دورة إستراتيجية الحوسبة السحابية - متخصص ITIL.
• دورة متخصص تكنولوجيا المعلومات عالية السرعة.

كيفية توظيف الحوسبة السحابية في التعليم:

أحدثت الحوسبة السحابية ثورة في كيفية استخدام المؤسسات التعليمية للتكنولوجيا في الفصل الدراسي، إذ عمدت المؤسسات التعليمية على الاستفادة من هذه التقنية والتي ظهرت أمثلتها في الموارد الإلكترونية، فمع استخدام الحوسبة السحابية، تمكنت المؤسسات التعليمية من تخزين مقاطع الفيديو التعليمية عبر الإنترنت، وتسجيل الدروس التي يستطيع الطلبة الوصول إليها في أي وقت.

وبخلاف ما سبق، ظهر استخدام الحوسبة السحابية من خلال مؤتمرات الفيديو والعروض التقديمية والفصول الدراسية الافتراضية، وجميعها وسائل سمحت للطلبة بالتواصل مع المعلمين وحضور الفصول الدراسية، دون الحاجة إلى الذهاب إلى المدرسة أو الجامعة.

استخدام تطبيقات الحوسبة السحابية في العملية التعليمية:

تعددت تطبيقات الحوسبة السحابية المُستخدمة في التعليم وأبرزها ما يلي:

1- الفصل الدراسي في Google

يُعد الفصل الدراسي في Google أو google classroom من أشهر تطبيقات الحوسبة السحابية وأكثرها استخدامًا خاصة بعد انتشار جائحة كورونا، ومن خلاله يستطيع المعلمون إنشاء الفصول الافتراضية وإرفاق أوراق العمل بعروض الشرائح، مع سهولة وصول الطلبة لتلك الفصول وتقديم تعليقات عليها.

2- تطبيق Duolingo

وهو من التطبيقات الشهيرة المتخصصة في تعليم اللغات، إذ يعتمد على وسائل شيقة في التعليم، تتمثل في تمارين تشبه اللعبة ودروس صغيرة الحجم.

3- تطبيق Quizlet

يعتمد نظام الدراسة في هذا التطبيق على استخدام البطاقات والمخططات واختبارات الممارسة وأدلة الدراسة عبر الإنترنت، لتطوير المعارف في مختلف المجالات.

4- تطبيق SoloLearn

يقدم تطبيق SoloLearn مجموعة من الدروس التفاعلية في البرمجة، إذ يوفر تدريبات مجانية على كل لغة برمجة.

تقدم منصة بكه دورات تدريبية مُعتمدة في التطوير والعمليات وهي:

• أساسيات التطوير والعمليات DevOps.
• قيادة التطوير والعمليات DevOps.

وفي الختام، فإن الحوسبة السحابية باتت من أكثر التقنيات شيوعًا في الوقت الحاضر، وهو ما جعل جميع المؤسسات بما فيها التعليمية تستثمر فيها، لتوفر للمعلمين والطلبة تجربة تعليمية سحابية غنية بالمميزات.