مقاله انقلاب تکنولوژی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله انقلاب تکنولوژی دارای ۳۷ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله انقلاب تکنولوژی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله انقلاب تکنولوژی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله انقلاب تکنولوژی :

انقلاب تکنولوژی

چکیده ـ در حال حاضر انقلاب تکنولوژی عمیقاً نحوه تفکر عمل و بسیاری از فرآیندهای کاری را در زندگی ما تغییر داده است. تحولات بزرگ جامعه بشری، ما را به سویی می‌کشاند که آموزش از راه دور امری اجتناب‌ناپذیر خواهد شد و گاهاً می‌توان در این عرصه فرصتهایی را یافت که نتیجه فرآیند اموزش را غنی‌تر نموده و چه بسا با در اختیار گرفتن امکانات کمک

آموزشی دیداری و شنیداری پیشرفته در این نوع آموزش، ارائه دروس و مطالب را بسیار جذابتر کرد. در این مقاله با مروری بر بکارگیری مفهوم E-Learning در کلاس مجازی، مزایا و معایب و ویژگیهای بکارگیری این روش بیان گردیده است. در ادامه به ارائه اجزاء عمده و اصلی تشکیل‌دهنده یک کلاس مجازی پرداخته و سپس یک نمونه عملی شامل چند خصوصیت کلیدی پیاده‌سازی شده چنین کلاسی از جمله ارسال و دریافت تصویر، صوت و ویدئو را تشریح خواهیم کرد. در این بخش مفاهیمی چون فشرده‌سازی، همزمانی و ; مدنظر قرار گرفته و مثال پیاده‌سازی شده در یک شبکه محلی تست شده است.

مقدمه
فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) وجه تمایز بنیادین عصر ما با دوران گذشته است. تقسیم‌بندی دنیای حاضر به جوامع اطلاعاتی، جوامع صنعتی و جوامع سنتی با میزان بهره‌گیری و کاربرد فناوری اطلاعات و ارتباطات رابطه مستقیم دارد. از طرفی میزان توسعه و کاربرد فناوری اطلاعات و ارتباطات در امر آموزش مهمترین شاخص پیشرفت به شمار می‌رود. آموزش از راه دور سال‌ها است که نهادینه شده و مفاهیم طراحی آموزش، نحوه ارائه، اجرا و ارزشیابی برنامه‌های آموزشی در آن کاملاً روشن گردیده است. با توسعه ICT در کشورها ارائه

سرویس‌های IT-Based رشد شتابانی گرفته و در این میان آموزش مجازی Virtual Education یا آموزش الکترونیکی (E-Learning) براهمیت‌ترین عامل جهش‌های علمی / پژوهشی ژ فرهنگی و در نتیجه تعمیق شکاف‌های رو به رشد می‌باشد. لذا، برای کاهش این فاصله‌گذار به جامعه اطلاعاتی نه یک انتخاب بلکه یک اجبار است. گرچه گذار به جامعه اطلاعاتی مستلزم تغییرات بسیار گسترده در ساختارهای اقتصادی و اجتماعی و لزوم سیاست‌گذاری مجدد کلان می‌باشد ولی این تحول لزوماً یک آفت یا معضل نبوده و چالش‌های منطقی دولت‌ها در این گذار می‌تواند فرصت‌های خوبی را ایجاد کند.

ترکیب آموزش از راه دور با اینترنت منجر به ابداع روش جدیدی از نحوه تدریس بنام یادگیری توسعه یافته یا فراگیر و E-Learning شده است. مفهوم یادگیری توسعه یافته در دانشگاههای مجازی و بر روی شبکه‌های رایانه‌ای همانند اینترنت، LAN، و ; دیگر فناوری‌های ارتباطی و اطلاعاتی قابل اجرا بوده و رویکردهای جدیدی در طراحی آموزشی، ارائه، اجرا و ارزشیابی برنامه‌های آموزشی ایجاد کرده است. در سال‌های اخیر موسسات فراوانی (به خصوص در آمریکا) اقدام به برگزاری دوره‌های علمی و فنی مبتنی بر روش E-Learning کرده‌اند که از

نمونه‌های موفق و پایدار می‌توان به دوره‌های تخصصی شرکت‌های کامپیوتری Microsoft، SISCO، Sun Microsystems، Oracel و ; اشاره کرد. انجمن مهندسان برق و الکترونیک آمریکا (IEEE) طرح نسبتاً مفیدی ارائه کرده است. ولی در این میان، دانشگاه MIT بعنوان پیشتاز این نحوه آموزش، بسترساز مقوله آموزش الکترونیکی در میان دانشگاههای با سابقه و معتبر گردیده است. طرح مذکور، (OCW) Course wore open space نام دارد و از ماه سپتامبر ۲۰۰۲ رسماً مورد استفاده عموم قرار گرفته است. تعدادیی از دروس برخی رشته‌های دانشگاهی بر روی اینترنت ارائه می‌گردند.

آموزش از راه دور به هر نوع دوره و آموزشی اطلاق می‌شود که به شکلی غیر از روشهای سنتی رو در رو انجام می‌گیرد. محتویات دروس ممکن است که از طریق اینترنت و یا استفاده از ویدئو و تصاویر فعال و متعامل دو طرفه انتقال یابند. لذا ارزیابی عملکرد آموزش از راه دور با سنجش مزایا و معایب آن امکانپذیر بوده و در صورتی برتری در مقابل روشهای سنتی به عنوان راه‌حل قابل پیشنهاد خواهد بود. برخی از مزایای آموزش از راه دور در ذیل آورده می‌شود.

ـ تعداد پرسنل کمتر در اجرا و بکارگیری این نوع آموزش
ـ توانایی کسب پیشرفت سریعتر با توجه به استعداد و فرصت‌های شخصی
ـ استفاده از فن‌آوری اطلاعات در امر آموزش و دستیابی به سطوح بالاتر آموزش
ـ جذابیت این نوع آموزش

ـ جذب و انتقال تجارب آموزشی بطور سریع و آسان
ـ طی مراحل اداری و قانونی این آموزش بطور سریع
ـ مقرون به صرفه بودن آموزش

ـ استفاده از بسیاری از منابع آموزشی جهت مطالعه و آموزش
ـ پوشش فراگیر این نوع آموزش
ـ صرفه‌جوئی در وقت، سفر، اسکان، زمان و ;

از آنجائیکه در برخی از کشورها خطوط قوی برای ارتباط با اینترنت وجود ندارد و قیمت استفاده از آن بالاست از نظر تهیه الزامات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری با سنجش جنبه‌های اقتصادی، باید زمینه‌های استفاده از این نوع آموزش را برای تمام اقشار جامعه فراهم کرد. از طرفی یک روش آموزش تازه تاسیس تا مدت طولانی نمی‌تواند با روشهای دیگر سنتی معتبر موجود مقابله کند. البته مشکلات فوق با توجه به روند رو به رشد تکنولوژی و ارائه نرم‌افزارها و سخت‌افزارهای قیمت و روشن شدن قابلیتهای این نوع از آموزش، در آینده نزدیک قابل حل خواهد بود.

در این مقاله با مروری بر ویژگیهای قابل انتظار از یک کلاس مجازی، پارامترهای شاخص این مفهوم در یک ارتباط نرم‌افزاری و سخت‌افزاری مورد بحث واقع گردیده است. برخی از این شاخص‌ها هم‌اکنون در طرحهای عملی این نوع آموزش موجود بوده و برخی هدف آینده طراحان این نوع آموزش می‌باشند. در ادامه یک مپال عملی از این نوع آموزش با رعایت شاخصهای فشرده‌سازی و سنکرون‌سازی در یک شبکه LAN با پروتکل TCP/IP به تفصیل شرح داده خواهد شد.
۱ـ روش‌های ارتباطی و انتظارات از یک کلاس مجازی

در این بخص بصورت خلاصه به امکاناتی که می‌توان در یک کلاس مجازی ایجاد کرد اشاره می‌کنیم. آنچه که از یک کلاس مجازی بصورت اولیه انتظار می‌رود ارتباط بلادرنگ بین دو طرف حاضر در کلاس (استاد و دانشجو) و یا ارتباط بین هر یک از اعضای کلاس است. این انتظارات را می‌توان بصورت زیر لیست کرد که هر کدام نشانگر نوعی ارتباط بین استاد و دانشجو در انتقال مفاهیم یا استفاده بهتر از مطالب ارائه شده و مواد کمک آموزشی می‌باشد:
ـ ارتباط از طریق گپ بصورت متن نوشتاری یا چپ

ـ داشتن یک تخته سیاه یا تخته سفید الکترونیکی که استاد بتواند مطالب را بصورت مناسب در معرض دید دانشجویان قرار دهد.
ـ ارتباط صوتی
ـ ارتباط تصویری که می‌تواند نشانگر حرکات استاد یا دانشجویان و یا مطالب دیگری بصورت ویدئویی از هر دو طرف باشد.
ـ ارائه مطالب بصورت اسلایدهای PowerPoint
ـ به اشتراک گذاشتن برنامه‌های کاربردی و امکان استفاده از راه دور توسط هر یک از طرفین بصورت کنترل از راه دور
ـ به اشتراک گذاری فایلها یا مستندات که می‌تواند بعنوان تمرین‌ها، تکالیف، نتایج کارها و یا گزارش‌ها باشد.
ـ داشتن مرورگر وب همزمان در کلاس

ـ امکان داشتن چند ارائه‌دهنده بصورت همزمان
ـ بالا بردن دست شاگردان در کلاس برای سؤال و امکان قبول یا رد آنها

ـ اجازه‌دهی به حضور یا خروج عضو در کلاس و امکان کنترل جلسه
مواردی نیز بعنوان ویژگیهای مضاعف یک کلاس مجازی مطرح می‌باشند که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
ـ امکان ضبط و پخش مطالب طرح شده در کلاس توسط استاد یا دانشجو
ـ بایگانی کردن کلاسها بصورت سازمان یافته و امکان فراخوانی مجدد آنها با سرعت زیاد
ـ امکان جستجو در مطالب طرح شده در یک کلاس

ـ امکان تشکیل گروههای کاری و بحث کلاسی
در راستای ایجاد یک کلاس مجازی سه ویژگی عمده کلاس یعنی امکان ارتباط صوتی و ویدئویی بین استاد و دانشجویان و امکان رد و بدل کردن تصاویر شامل PowerPoint که حاوی مطالب درسی می‌باشند در یک مثال عملی و در شبکه محلی پیاده‌سازی شده است که در ادامه این مثال عملی را تشریح خواهیم کرد.
۲ـ پیاده‌سازی واسط پایه‌ای کلاس مجازی در شبکه محلی

در این بخش یک نمونه عملی پیاده‌سازی شده از سه واسط اساسی کلاس مجازی شامل ارسال دریافت تصاویر، صوت و ویدئو آورده شده است. در واسطه‌های نوشته شده فشرده‌سازی اطلاعات جهت افزایش سرعت ارسال و دریافت در شبکه مدنظر قرار گرفته است. همچنین از آنجا که تعداد درخواست‌کنندگان در یک لحظه ممکن است زیاد باشد سنکرون‌سازی بین درخواستها در سمت سرور مورد توجه قرار گرفته شده است.

۲ـ۱ واسط تصویر
در این قسمت واسط پیاده‌سازی شده، هدف ارسال و دریافت تصاویر دوربین از طریق شبکه است. برای این منظور دو برنامه واسط به طور کامل پیاده‌سازی شده اند.
ـ واسط سمت سرور: واسطی که تصاویر را از دوربین گرفته، از فرمت BMP به فرمت JPEG فشرده کرده و سپس برای متقاضیان ارسال می‌نماید. برای راحتی کار نام این واسط را CICS گذاشته‌ایم.

ـ واسط سمت کاربر: واسطی که به سرور متصل شده، درخواست دریافت تصویر نموده، تصویر دریافتی JPEG را به BMP تبدیل کرده و آن را نمایش دهد. برای راحتی کار نام این واسط را GIDS گذاشته‌ایم.
واسط CICS ابتدا سوکتی را برای برقراری ارتباط باز کرده و می‌تواند در مد Auto کار کند. در مد Manual فقط زمانی که سرور دکمه Manual را کلیک کند تصویر موردنظر از دوربین گرفته شده و ارسال می‌شود. در حالیکه در مد Send سرور تصاویر را با فاصله زمانی قابل تنظیم به صورت اتوماتیک تصویری از دوربین گرفته و به سمت کاربران ارسال می‌کند.
کاربرد در صورت تمایل به حضور در کلاس تحت شبکه، ابتدا با وارد کردن IP سرور و پورت مربوطه در پنجره مخصوص، به سرور متصل و سپس تصاویر مربوط به کلاس درسی موردنظر را دریافت نموده و پس از بازگشایی، آنها را به ترتیب ارسالشان نمایش می‌دهد.

واسط GIDS در سمت کاربر وظیفه اتصال به سرور، دریافت تصاویر از سرور، بازگشایی تصاویر (از JPEG به BMP) و سپس نمایش تصاویر را به ترتیب ارسال شده از سرور برعهده دارد. امکان ذخیره تصاویر دریافتی برای کاربر وجود دارد.
شکل ۱ وضعیت دیالوگ برنامه CICS را قبل از اینکه کاربر به آن متصل شود نشان می‌دهد. سرور در حال گوش دادن به خط است تا در صورت دریافت یک تقاضا به آن جواب دهد. در شکل ۲ وضعیت دیالوگ برنامه GIDS را قبل از اتصال به سرور نشان می‌دهد. همان‌طور که در شکل می‌بینید، کاربر در حال وارد کردن مشخصات سرور می‌باشد.

به ترتیب در شکلهای ۳ و ۴ وضعیت دیالوگ CICS بعد از قبول یک کاربر و وضعیت دیالوگ GIDS را بعد از اتصال به سرور و دریافت تصویر ارسالی سرور، نشان می‌دهد.

۲ـ۲ واسط صوت
در این قسمت واسط پیاده‌سازی شده، هدف ارسال و دریافت داده‌های صورتی از طریق شبکه است.
برای این منظور دو برنامه واسط به طور کامل پیاده‌سازی شده‌اند.
ـ واسط سمت سرور: واسطی که صدا را از میکروفن ضبط کرده، از فرمت wav به صورت فرمت mp3 فشرده کرده و سپس برای متقاضیان ارسال نماید. برای راحتی کار نام این واسط را RACS گذاشته‌ایم.

واسط سمت کاربر: واسطی که به سرور متصل شده، درخواستهای داده‌های صوتی نموده و مدت زمان درخواتی برای دریافت صوت را تعیین کرده، داده‌های صوتی دریافتی mp3 را به wav تبدیل کرده و آن را پخش می‌نماید. برای راحتی کار نام این واسط را GADP گذاشته‌ایم.
واسط RACS ابتدا سوکتی را برای برقراری ارتباط باز کرده، سپس در صورت اتصال کاربر و برحسب مدت زمان موردنظر کاربر داده‌های صوتی را ارسال می‌کند. امکان پخش و ضبط فایل صدا به صورت مستقل در سمت سرور وجود دارد.

در سمت کاربر در صورت تمایل به دریافت داده‌های صوتی، ابتدا با وارد کردن IP سرور و پورت مربوطه در پنجره مخصوص، در صورتی که سرورع شروع به کار کرده و آماده سرویس‌دهی باشد به سرور متصل و مدت زمان درخواستی برای دریافت صوت را تعیین می نماید. پس از آن اطلاعات صوتی مربوط به کلاس درسی موردنظر را دریافت نموده و پس از بازگشایی، پخش می‌کند.

واسط GADP در سمت کاربر وظیفه اتصال به سرور، دریافت داده های صوتی با فرمت mp3، بازگشایی فایل صدا و تبدیل آن به فرمت wav و در نهایت آن را برعهده دارد. در شکل ۵ و ۶ شمای کلی واسط‌های RACS و GADP نمایش داده شده‌اند.

۲ـ۳ واسط ویدئوی
در زمینه انتقال اطلاعات ویدئویی بر روی شبکه، معمولا تکنولوژی streaming استفاده می‌شود. این تکنولوژی، برای اولین بار در سال ۱۹۹۵ روی اینترنت بکار گرفته شد. در نگاه اول به نظر می‌رسد که این تکنولوژی عبارت است از قرار دادن مقداری معادل با چند ثانیه از اطلاعات تصاویر ویدیویی و صدا در حافظه که موجب می‌شود صدا و ویدئو بدون قطع شدن پخش شوند و در واقع در هربار با گذاشتن مقداری از صدا و ویدئو از قبل در حافظه، امکان مشاهده ویدئو بدون داشتن وقفه فراهم می‌شود. ولی تکنولوژی streaming به همینجا محدود نمی‌گردد، تکنیک بافرینگ که در طراحی واسط ویدئویی از آن استفاده شده است، تنها یکی از عملیاتی است که برای Streaming مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در واسط ارائه شده از تکنیکهای فشرده‌سازی ویدئو استفاده شده است. فایلهای ویدئویی پس از فشرده‌سازی برای کاربران ارسال می‌شوند. کیفیت نمایش ویدئو در این تکنیک پایینتر از تصویر تلویزیون، ماهواره و یا کابل می‌باشد. چون باید حجم فایل را برای انتقال روی خطوط شبکه کاهش داد، تصویر کوچکی نمایش داده می‌شود.
واسط CVCS برای گرفتن ویدئو، فشرده‌سازی آن و ارسال بر روی شبکه طراحی شده است. بعد از گرفتن ویدئو با استفاده از روش MPEG که توابع آن را در یک کتابخانه پویا گردآوری شده است، آن را فشرده‌ کرده و بطور همزمان با استفاده از یک بافر بر روی شبکه ارسال می‌کند.

با کلیک بر روی کلید Start، یک Thread ایجاد می‌شود که کارهای مربوط به ایجاد سوکت و برقراری ارتباط را انجام می‌دهد و در نتیجه از این به بعد، کاربران می‌توانند به سرور مثل شده و ویدئو را دریافت کنند. کلید Time Control برای تنظیم برخی خصوصیات گرفتن ویدئو پیش‌بینی شده است. برای مثال، می‌توان نرخ گرفتن ویدئو را از مقدار پیش‌فرض آن که ۱۵ فریم در ثانیه است به مقدار دیکری تنظیم کرد. همچنین می‌توان تعیین کرد که سرور، هر چند ثانیه یک بار ویدئوی گرفته شده را ارسال کند. با کلیک کردن روی کلید Work Offline می‌توان یک فایل را به دلخواه انتخاب و برای کاربر ارسال کرد. دکمه Close هم برای آزاد کردن منابع استفاده شده و سپس قطع ارتباط و بستن برنامه در نظر گرفته شده است. در شمای ۷ شمای کلی پنجره واسط CVCS نشان داده شده است.

واسط GVDS برای گرفتن ویدئوی فشرده شده، بازگشایی و سپس نمایش آن بصورت همزمان طراحی شده است. روش کار بدین صورت است که ابتدا کاربر از طریق سوکت به سرور متصل می‌شود، سپس سرور که در حال گرفتن فریمهای ویدئویی می‌باشد، اطلاعات فشرده شده ویدئویی را برای کاربر ارسال می‌کند. این برنامه همزمان با دریافت این اطلاعات، آنها را بازگشایی کرده و نمایش می‌دهد. در شکل ۸ شمای کلی پنجره واسط GVDS قبل و بعد از برقراری ارتباط نشان داده شده است.

همانطور که اشاره شد در واسط ارائه شده اجزای پایه‌ای و اساسی موردنیاز کلاس مجازی شامل ارسال و دریافت تصاویر، صدا و ویدئو به صورت مجزا پیاده‌سازی شده‌اند. در فازهای بعدی می‌توان این بخشها را با یکدیگر مرتبط کرده تا کلاسی با امکانات ارسال و دریافت همزمان صوت، تصویر و ویدئو را دارا باشیم.
بحث فشرده‌سازی از مهمترین و اساسی‌ترین مسائل در کارهای مربوط به شبکه می‌باشد. لذا توجه به انتخاب فرمت مناسب فشرده‌سازی به طوریکه داده‌ها در عین فشردگی، اطلاعاتشان را از دست ندهند ضروری به نظر می‌رسد. به طور مثال در واسط پیاده‌سازی شده در حوزه تصویر از الگوریتم JPEG برای قسمت فشرده‌سازی استفاده شده است. الگوریتم JPEG دارای معایبی است؛ از جمله Lossy بودن این فرمت که باعث از دست دادن بخشی از اطلاعات می‌شود. به همین خاطر برای عملکردهای خاص ـ به طور مثال پزشکی از راه دور ـ مناطبی نمی‌باشد.