DOI: https://doi.org/10.3390/su18041849
تاريخ النشر: 2026-02-11
المؤلف: Josep Petchamé وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث البنى المعرفية والنفسية
نظرة عامة
تتناول هذه الورقة البحثية تدخل التعلم القائم على المشكلات (PBL) المعزز ببيئة الفصل الذكي، مع التركيز على أهداف التنمية المستدامة للأمم المتحدة (SDGs). تعاون طلاب السنة الأولى في الجامعة من مختلف التخصصات مع شركات خاصة في مشاريع تتماشى مع أهداف التنمية المستدامة، مستخدمين جلسات توجيه، وتعليقات من الأقران، ومقاطع فيديو تعليمية لإرشادهم خلال تحليل المشكلات، وتصميم قيمة العرض، وتطوير نموذج العمل، ونمذجة المنتج القابل للتطبيق (MVP). تم تقييم فعالية هذا النهج القائم على المشكلات باستخدام أداة السلم الثنائي (BLA)، التي سمحت للطلاب بالتعبير عن آرائهم دون قيود الاستبيانات المنظمة، مما ساعد في التقاط وجهات نظرهم الأصيلة.
تشير النتائج إلى أن الطلاب طوروا معرفة كبيرة ومهارات ناعمة من خلال هذه التجربة التعليمية النشطة، مع تركيز ملحوظ على الحلول المعتمدة على تكنولوجيا المعلومات والاتصالات. كانت الطبيعة متعددة التخصصات للمشاريع مفيدة بشكل خاص، مما يشير إلى أن النسخ المستقبلية يجب أن تعزز التعاون عبر التخصصات. تشمل التوصيات للممارسين الذين يسعون لتعزيز الهدف 4 من أهداف التنمية المستدامة (التعليم الجيد) تصميم تجارب تعليمية حول تحديات الصناعة الواقعية، وتعزيز الشراكات المستمرة مع الصناعة، وضمان تكوين فرق متعددة التخصصات، وتوضيح الأهداف التعليمية، والسماح باستقلالية الطلاب، واستغلال الأدوات التكنولوجية لتعزيز المشاركة والتوافق مع أهداف التنمية المستدامة.
مقدمة
تحدد مقدمة الورقة البحثية السياق والأهداف لدراسة تهدف إلى إشراك طلاب السنة الأولى في الجامعة مع أهداف التنمية المستدامة للأمم المتحدة (SDGs) من خلال التعلم القائم على المشكلات (PBL). تؤكد أجندة 2030 للتنمية المستدامة، التي تم اعتمادها في عام 2015، على دمج الأبعاد الاقتصادية والاجتماعية والبيئية في تحقيق 17 هدفًا للتنمية المستدامة و169 هدفًا. تسلط الورقة الضوء على دور التكنولوجيا كعامل مسهل في معالجة هذه الأهداف، وهو مفهوم مدعوم من قبل العديد من نتائج الأبحاث.
تبحث الدراسة بشكل خاص كيف يتنقل الطلاب في السنة الأولى، المسجلين في برامج ذات صلة بالتكنولوجيا، في التوازنات المستدامة أثناء العمل على مشاكل حقيقية طرحتها شركات خاصة. من خلال تشكيل فرق متعددة التخصصات، تم توجيه الطلاب في ريادة الأعمال الأساسية وكُلفوا بتطوير حلول انتهت إلى منتج قابل للتطبيق (MVP). ثم تم تقييم حلولهم من قبل لجنة تضم ممثلين من الصناعة ومرشدين. تهدف الدراسة إلى تلخيص الحلول التقنية التي أنشأها الطلاب استجابة للتحديات المتعلقة بأهداف التنمية المستدامة وتحليل تصوراتهم حول نهج التعلم القائم على المشكلات بعد الانتهاء من المشروع.
طرق
في قسم “المواد والطرق”، يقدم المؤلفون نظرة شاملة على خصائص المشاركين المعنيين في الدراسة، موضحين معايير اختيارهم والخصائص ذات الصلة. بالإضافة إلى ذلك، يحدد القسم النهج المنهجي المستخدم لجمع البيانات، بما في ذلك الأدوات والتقنيات المستخدمة لضمان الدقة والموثوقية. كما يتم وصف معالجة البيانات المجمعة، مع تسليط الضوء على المنهجيات المطبقة للتحليل لاستخراج رؤى ذات مغزى من النتائج. تدعم هذه الإطار الصارم صلاحية نتائج الدراسة.
نتائج
تكشف النتائج من تحليل مقترحات الشركات وحلول المنتج القابل للتطبيق (MVP) التي أنشأها الطلاب عن رؤى مهمة حول تطبيق منهجيات التعلم القائم على المشكلات (PBL). تشير البيانات، الملخصة في الجدول A2، إلى أن أهداف التنمية المستدامة (SDGs) 9 و12 كانت مرتبطة بأعلى تكرار من المشكلات، كل منها مرتبط بـ 12 قضية متميزة. بعد ذلك، تم ذكر أهداف التنمية المستدامة 8 و13 في 10 و9 مشكلات، على التوالي. بالمقابل، كانت أهداف التنمية المستدامة 1 و2 غائبة بشكل ملحوظ عن أي بيانات مشكلات، مما يبرز الفجوات المحتملة في معالجة التحديات الأساسية للاستدامة.
بالإضافة إلى ذلك، يتم تفصيل مقترحات القيمة (VPs) التي طورتها فرق الطلاب، المصنفة إلى أنواع مختلفة من الحلول—البرمجيات (SW)، الأجهزة (HW)، المنتج، الخدمة، الحدث، والبرنامج—في الجدول A3. يتم تعريف كل فئة لتعكس دورها في تعزيز الاستدامة والأثر الاجتماعي. على سبيل المثال، يتميز “الخدمات” بخلق القيمة المدفوعة بالخبرة، بينما تركز “المنتجات” على تقليل الأثر البيئي من خلال الممارسات المستدامة. يتم تلخيص توافق هذه الحلول المقترحة مع أهداف التنمية المستدامة بشكل أكبر في الجدول 2، مما يشير إلى مستويات متفاوتة من التوافق مصنفة على أنها عالية، متوسطة-عالية، متوسطة-منخفضة، أو منخفضة، مما يوفر نظرة شاملة حول كيفية توافق مبادرات الطلاب مع الأهداف العالمية للاستدامة.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في الورقة البحثية الضوء على دمج أهداف التنمية المستدامة (SDGs) في إطار التعلم القائم على المشكلات (PBL) لطلاب السنة الأولى في برامج ذات صلة بالتكنولوجيا. تؤكد أجندة 2030 للأمم المتحدة على أهمية التكنولوجيا، بما في ذلك تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICTs)، في تحقيق أهداف التنمية المستدامة. تكشف الدراسة أن الطلاب شاركوا في مشاكل حقيقية طرحتها شركات خاصة، مع التركيز على أهداف التنمية المستدامة المتعددة، وخاصة الهدف 9 (الصناعة، الابتكار والبنية التحتية) والهدف 12 (الاستهلاك والإنتاج المسؤولين). لم تعزز هذه المشاركة الوعي بقضايا الاستدامة فحسب، بل أظهرت أيضًا إمكانية التعاون بين الجامعات والصناعة في معالجة هذه التحديات.
تشير النتائج إلى أنه بينما استفاد الطلاب من التعاون بين التخصصات والتطبيق العملي للمعرفة، واجهوا أيضًا تحديات تتعلق بديناميات الفريق وإدارة عبء العمل. كشفت استخدام أداة السلم الثنائي (BLA) لجمع تعليقات الطلاب عن عناصر إيجابية، مثل تعزيز التفكير النقدي ومهارات العمل الجماعي، وجوانب سلبية، بما في ذلك عدم التوازن في المشاركة والصعوبات في التنسيق عبر خلفيات أكاديمية متنوعة. بشكل عام، تؤكد الدراسة على فعالية التعلم القائم على المشكلات في تعزيز التعليم حول الاستدامة بينما تحدد أيضًا مجالات للتحسين في تكوين الفرق ووضوح التعليمات. تشير النتائج إلى أن تعزيز فهم أعمق لأهداف التنمية المستدامة من خلال منهجيات التعلم النشطة يمكن أن يعزز بشكل كبير تجارب الطلاب التعليمية ويعدهم لتحدياتهم المهنية المستقبلية.
DOI: https://doi.org/10.3390/su18041849
Publication Date: 2026-02-11
Author(s): Josep Petchamé et al.
Primary Topic: Cognitive and psychological constructs research
Overview
This research paper discusses a problem-based learning (PBL) intervention enhanced by a smart classroom environment, focusing on the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs). First-year university students from various disciplines collaborated with private companies on projects aligned with the SDGs, utilizing coaching sessions, peer feedback, and instructional videos to guide them through problem analysis, value proposition design, business model development, and Minimum Viable Product (MVP) prototyping. The effectiveness of this PBL approach was assessed using the Bipolar Laddering (BLA) tool, which allowed students to express their insights without the constraints of structured questionnaires, thereby capturing their authentic perspectives.
The findings indicate that students developed significant knowledge and soft skills through this active learning experience, with a notable emphasis on ICT-based solutions. The interdisciplinary nature of the projects was particularly advantageous, suggesting that future iterations should enhance cross-disciplinary collaboration. Recommendations for practitioners aiming to promote SDG 4 (Quality Education) include designing learning experiences around real-world industry challenges, fostering ongoing partnerships with industry, ensuring multidisciplinary team compositions, clearly articulating learning objectives, allowing for student autonomy, and leveraging technological tools to enhance engagement and alignment with the SDGs.
Introduction
The introduction of the research paper outlines the context and objectives of a study aimed at engaging first-year university students with the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs) through problem-based learning (PBL). The 2030 Agenda for Sustainable Development, adopted in 2015, emphasizes the integration of economic, social, and environmental dimensions in achieving 17 SDGs and 169 targets. The paper highlights the role of technology as a facilitator in addressing these goals, a notion supported by various research findings.
The study specifically investigates how first-year students, enrolled in technology-related programs, navigate sustainability trade-offs while working on real-world problems posed by private companies. By forming multidisciplinary teams, students were instructed in basic entrepreneurship and tasked with developing solutions that culminated in a Minimum Viable Product (MVP). Their solutions were then evaluated by a panel comprising industry representatives and mentors. The research aims to summarize the technical solutions generated by students in response to the SDG-related challenges and to analyze their perceptions of the PBL approach following the completion of the project.
Methods
In the “Materials and Methods” section, the authors provide a comprehensive overview of the participant demographics involved in the study, detailing their selection criteria and relevant characteristics. Additionally, the section outlines the systematic approach employed for data collection, including the tools and techniques utilized to ensure accuracy and reliability. The processing of the collected data is also described, highlighting the methodologies applied for analysis to derive meaningful insights from the results. This rigorous framework underpins the validity of the study’s findings.
Results
The findings from the analysis of company proposals and student-generated Minimum Viable Product (MVP) solutions reveal significant insights into the application of problem-based learning (PBL) methodologies. The data, summarized in Table A2, indicates that Sustainable Development Goals (SDGs) 9 and 12 were associated with the highest frequency of problems, each linked to 12 distinct issues. Following these, SDGs 8 and 13 were cited in 10 and 9 problems, respectively. In contrast, SDGs 1 and 2 were notably absent from any problem statements, highlighting potential gaps in addressing foundational sustainability challenges.
Additionally, the value propositions (VPs) developed by student teams, categorized into various solution types—software (SW), hardware (HW), product, service, event, and program—are detailed in Table A3. Each category is defined to reflect its role in promoting sustainability and social impact. For instance, ‘services’ are characterized by their expertise-driven value creation, while ‘products’ focus on minimizing environmental impact through sustainable practices. The alignment of these proposed solutions with the SDGs is further summarized in Table 2, indicating varying levels of alignment categorized as High, Medium-High, Medium-Low, or Low, thus providing a comprehensive overview of how student initiatives correspond to global sustainability objectives.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the integration of Sustainable Development Goals (SDGs) into a Problem-Based Learning (PBL) framework for first-year university students in technology-related programs. The United Nations’ 2030 Agenda emphasizes the importance of technology, including Information and Communication Technologies (ICTs), in achieving the SDGs. The study reveals that students engaged with real-world problems posed by private companies, with a focus on multiple SDGs, particularly SDG 9 (Industry, Innovation and Infrastructure) and SDG 12 (Responsible Consumption and Production). This engagement not only fostered awareness of sustainability issues but also demonstrated the potential for university-industry collaboration in addressing these challenges.
The findings indicate that while students benefited from interdisciplinary collaboration and practical application of knowledge, they also faced challenges related to team dynamics and workload management. The use of the Bipolar Laddering (BLA) tool to gather student feedback revealed both positive elements, such as enhanced critical thinking and teamwork skills, and negative aspects, including uneven participation and difficulties in coordinating across diverse academic backgrounds. Overall, the study underscores the effectiveness of PBL in promoting sustainability education while also identifying areas for improvement in team composition and instructional clarity. The results suggest that fostering a deeper understanding of the SDGs through active learning methodologies can significantly enhance students’ educational experiences and prepare them for future professional challenges.