مقدمه
زیست‌سنجی، علم و فناوری شناسایی و تأیید هویت افراد بر اساس ویژگی‌های فیزیکی و رفتاری منحصربه‌فرد آن‌هاست. این حوزه که در دهه‌های اخیر رشد چشمگیری داشته، از تقاطع علوم زیستی، ریاضیات، آمار و علوم رایانه شکل گرفته است. زیست‌سنجی با بهره‌گیری از پیشرفت‌های فناوری، به ابزاری قدرتمند در عرصه‌های امنیتی، قانونی و تجاری تبدیل شده است. اساس کار آن بر این اصل استوار است که هر فرد خصوصیات فیزیکی و رفتاری یکتایی دارد که می‌توانند برای شناسایی او مورد استفاده قرار گیرند. این خصوصیات به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
1. ویژگی‌های کاراندام‌شناختی (فیزیولوژیک) شامل اثر انگشت، هندسه دست، الگوی عنبیه و شبکیه چشم، ساختار صورت، و دنا (دی‌ان‌اِی)؛
2. ویژگی‌های رفتاری مانند الگوی صدا، امضا، نحوه حروف‌نگاری (تایپ) و الگوی راه‌رفتن.
زیست‌سنجی به‌عنوان مجموعه‌ای از فناوری‌های نوین مبتنی بر ویژگی‌های زیستی منحصربه‌فرد انسان، راه‌حلی نوین برای رفع این چالش‌ها در نظام آموزشی و ارتقای امنیت و سهولت مدیریت ارائه می‌دهد. نگاهی جامع و عمیق به کاربردهای زیست‌سنجی در آموزش و کمک به تصمیم‌گیرندگان در انتخاب و پیاده‌سازی مناسب این فناوری در نظام‌‌های آموزشی، نقش بسزا و تأثیرگذاری در بهبود عملکرد یادگیرندگان و ارتقای یادگیری آن‌ها خواهد داشت.
زیست‌سنجی به چه معناست؟
توجه به تجربه یادگیری افراد در محیط یادگیری را زیست‌سنجی می‌گویند. در واقع، زیست‌سنجی نتیجه پیشرفت فناوری و نظریه‌های روان‌شناختی است. فناوری‌های زیست‌سنجی با تحلیل نشانه‌های کاراندام‌شناختیِ ناخودآگاه انسان که گیرنده‌ها و حسگرها ثبت کرده‌اند، می‌توانند به درک بیشتر رفتار انسان در حین یادگیری کمک کنند. نشانه‌های کاراندام‌شناختی شامل حرکت‌های چشم، حالت‌های چهره، فعالیت امواج مغزی، ضربان قلب، تعداد تنفس، دمای پوست و میزان تعریق و .... هستند (جامه‌بزرگ، 1401). بدین‌ترتیب، فناوری‌های زیست‌سنجی با تمرکز بر این نشانه‌ها، نیاز به روش‌های سنتی مانند استفاده از گذرواژه، عددهای شناسایی شخصی1 یا کارت هوشمند را برطرف می‌کنند (اواد و همکاران، 2024).
مزیت‌های زیست‌سنجی در یادگیری
1. در تحقیقات ابزار معتبر و قابل‌اعتمادی است. از فناوری‌های زیست‌سنجی می‌توان در طراحی محصولاتی مانند وبگاه‌‌های آموزشی، بازی‌های آموزشی و برنامه‌های گوناگون استفاده کرد. در واقع برای پاسخ‌گویی به سؤال‌هایی در زمینه جنبه‌های جلب‌کننده یک تجربه و تأثیر آن تجربه از نظر احساسی و کاراندام‌شناختی بسیار کمک‌کننده خواهد بود.
2. به سؤال‌هایی در رابطه با رفتارهای انسانی مرتبط با حالت‌های عاطفی، از جمله کنش‌ها، عواطف و شناخت کاربر پاسخ می‌دهد. به‌طور مثال، یادگیرندگان در طول یادگیری به چه چیزی فکر می‌کنند و یا چه حسی دارند؟
3. یافته‌های حاصل از آن برای به‌حداقل‌رساندن سوگیری‌های رایجی که روی یافته‌های تحقیق تأثیر منفی خواهند گذاشت، کمک‌کننده خواهد بود (جامه‌بزرگ،1401).
کاربرد زیست‌سنجی در آموزش
1. زیست‌سنجی و حضور و غیاب
فناوری زیست‌سنجی برای مؤسسه‌های آموزشی مزیت‌های برجسته‌ای به ارمغان می‌آورد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به جلوگیری از جعل هویت و حضور غیرواقعی، افزایش امنیت و صحت داده‌ها، و صرفه‌جویی در زمان برای هر دو طرف (معلمان و دانش‌آموزان) اشاره کرد. یکی از نکات مهم قابل‌بهبود در مؤسسه‌های آموزشی، بررسی حضور دانشجویان در طول کل دوره کلاس و نه محدود به ثبت ابتدای ورود یا خروج آن‌هاست. فناوری تشخیص اثر انگشت یکی از فناوری‌های زیست‌سنجی است که با حجم قابل‌توجهی از پژوهش‌ها پشتیبانی می‌شود. تأیید هویت با اثر انگشت، سامانه‌ای است که با جمع‌آوری اطلاعات مربوط به ویژگی‌های زیستی انسان و مقایسه آن با داده‌های ثبت‌شده قبلی، وسیله‌ای را برای تأیید هویت افراد فراهم می‌کند. در حال حاضر، ثبت حضور و غیاب دانشجویان در اکثر دانشگاه‌ها به‌صورت دستی انجام می‌شود. این سامانه ضعف‌های بسیاری دارد، از جمله: امکان ثبت حضور جعلی، اتلاف وقت برای جمع‌آوری داده‌های حضور و غیاب، برهم‌زدن تمرکز در فرایند یادگیری و مهم‌تر از همه، نبود داده برای تحلیل (رحمتیا و ویکاکسونو، 2019). همچنین، استفاده از سامانه‌های تطبیقی برای کاهش تقلب در آزمون‌ها مورد توجه قرار گرفته است. کارکرد سامانه‌های تطبیقی به این شکل است که برای بار نخست و با پویش (اسکن) چهره، اثر انگشت، عنبیه چشم و ... اطلاعات مرتبط با فراگیرنده را ذخیره می‌کند و برای ورود مجدد این اطلاعات را تطبیق می‌دهد. تشخیص اثر انگشت می‌تواند برای شرکت دانش‌آموزان در امتحان‌های برخط استفاده شود. در این صورت دانش‌آموزان باید هویت خود را تأیید کنند و تنها پس از آن می‌توان آزمون را روی صفحه نمایش داد (گرسی، 2017).
2. زیست‌سنجی و تعمیق یادگیری
فناوری زیست‌سنجی که براساس شناسایی ویژگی‌های متمایز فردی بنا شده است، فرایند شناسایی و خودکارسازی را بهبود می‌بخشد و به مزیت‌های شخصی و نهادی منجر می‌شود (کامرو و همکاران، 2024). معلم‌ها می‌توانند با استفاده از دوربین‌هایی مجهز به حسگرهای حرکتی و قابلیت تشخیص چهره، میزان مشارکت و توجه و همچنین عواملی را که موجب حواس‌پرتی یا فشار روانی در یادگیرندگان می‌شوند تشخیص دهند. این موضوع به آن‌ها امکان می‌دهد در صورت لزوم برنامه درسی را تنظیم کنند یا دانش‌آموزانی را که با مشکلاتی روبه‌رو هستند، شناسایی کنند. به این صورت که فرد در برابر عوامل تنش‌‌زا قرار گرفته و نشانه‌های زیستی از جمله ضربان قلب، میزان تعریق و میزان تنفس او اندازه‌گیری و در نهایت داده‌ها جمع‌آوری و تحلیل می‌شوند. سپس از این داده‌ها می‌توان در جهت کاهش عوامل تنش‌‌زا در محیط یادگیری استفاده کرد و یادگیری را در افراد بهبود بخشید (رادرا،2023). یادگیرندگان نیز می‌توانند از این فناوری به نفع خود بهره‌مند شوند. در واقع یادگیرندگان می‌توانند با طراحی آزمایش‌ها و اندازه‌گیری داده‌های زیست‌سنجی خود، در مورد جنبه‌های فرایندهای ذهنی و فیزیکی خود، مانند تأثیر عوامل حواس‌پرتی یا تأثیر سر و صدا بر سطح فشار روانی، اطلاعات بیشتری کسب کنند و نسبت به فرایند یادگیری خود آگاه شوند.
3. زیست‌سنجی و تشخیص تقلب
تشخیص تقلب یکی‌دیگر از کاربردهای رایج فناوری زیست‌سنجی است. این نرم‌افزارها انواع خاصی از داده‌های زیستی یادگیرندگان را جمع‌آوری و تحلیل می‌کنند که شامل فعالیت شبکیه چشم، حالت چهره، الگوهای فشردن کلید، فعالیت غدد تعریق، حرکت‌های چشم و الگوهای نوروساختاری (مربوط به فعالیت الکتریکی مغز) می‌شود. با جمع‌آوری داده‌ها از این طریق معلم به اطلاعات قابل‌اعتمادتری از تقلب افراد دست پیدا می‌کند و می‌تواند با برنامه‌ریزی صحیح در مسیر کاهش تقلب در افراد گام بردارد (رادرا، 2023).
4. سنجش و ارزشیابی بخش جدایی‌ناپذیر آموزش
امروزه با رشد فناوری‌ها انواع گوناگونی از روش‌های ارزشیابی ابداع و اجرا شده‌اند که سعی دارند عیب‌های روش‌های قبلی را اصلاح کنند. ارزشیابی تشخیصی یکی از انواع ارزشیابی است که معمولاً در حین تدریس و آموزش انجام می‌شود. این نوع ارزشیابی اطلاعات مفیدی را در اختیار آموزگاران قرار می‌دهد تا فرایند شکل‌گیری یادگیری را در دانش‌آموزان پیگیری و مشکلات یادگیری آن‌ها را شناسایی و اصلاح کند.
فناوری زیست‌سنجی با در اختیار قراردادن انواع امکانات می‌تواند فرایند یادگیری را در حین تدریس با استفاده از حسگرهای متفاوت پیگیری کند و اطلاعات مفیدی را از یادگیری دانش‌آموزان در اختیار معلم قرار دهد. حالت‌های عاطفی به‌دلیل تأثیری که بر یادگیری دارند، به‌طور کلی در آموزش نقش مهمی دارند. با استفاده از ارزشیابی تشخیصی، آگاه‌شدن معلم به حالت فرد و در نهایت کمک معلم به دانش‌آموز به‌منظور رفع ناامیدی یا سردرگمی، فرایند یادگیری را بهبود بخشد. جمع‌آوری داده‌های زیست‌سنجی مناسب و تجزیه و تحلیل الگوهای کاراندام‌شناختی و رفتاری در طول یک تجربه یادگیری می‌تواند به معرفی مداخلات مناسب به‌منظور بهبود تجربه یادگیری به‌عنوان فرضیه‌های اصلی در این حوزه کمک کند.
حسگرهای زیستی و دوربین‌های هوشمند (مادون قرمز) می‌توانند دانش‌آموزان را شناسایی و ردیابی کنند، وضعیت رفتاری آن‌ها (زبان بدن و تماس چشمی) و اقدامات هم‌سالانشان را تشخیص دهند. همین موضوع می‌تواند در فرایندهای یاددهی‌یادگیری تغییرات مناسب ایجاد کند. همچنین، تشخیص تعامل برخط دانش‌آموز به معلمان کمک می‌کند از راهبرد‌ها و فناوری‌های آموزشی مورد نیاز برای بهینه‌سازی یادگیری دانش‌آموز استفاده کنند که فناوری‌های زیست‌سنجی در این زمینه کمک شایانی انجام داده‌اند.
توجه
برای جلوگیری از سوگیری‌ها و چالش‌ها پیشنهاد می‌شود انواع دیگر آزمون‌های سنجش در کنار زیست‌سنجی مورد استفاده قرار گیرند تا داده‌های مناسب و با دقت بالایی تهیه شوند و بتوان بر عیب‌های زیست‌سنجی، از جمله منابع مالی، ترس از فناوری در افراد و دسترسی به امکانات فائق آمد.
جمع‌بندی
فناوری‌های زیست‌سنجی ظرفیت کمک به افراد، در جهت درک بهتر رفتارهای انسان را در حین یادگیری دارند. با استفاده بجا و مناسب از آن می‌توان بسیاری از محدودیت‌ها را کنار زد و دقتِ داده‌ها را ارتقا داد. با درنظرگرفتن مزیت‌ها و کاربردهای زیست‌سنجی در یادگیری، فرایند یادگیری لذت‌بخش‌تر می‌شود و بهبود می‌یابد. همچنین، با توجه به چالش‌ها و استفاده از این روش به‌عنوان کامل‌کننده سایر روش‌ها، می‌توان در جهت پیشرفت گام برداشت.
پی‌نوشت
1. PIN