ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В АДАПТИВНЫХ ОНЛАЙН ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМАХ

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются основные направления использования компьютерных технологий в адаптивных онлайн обучающих системах (АОС). Описаны ключевые методики, включая применение искусственного интеллекта, геймификации и сенсорных технологий, позволяющие персонализировать образовательный процесс.

ABSTRACT

The article discusses the key aspects of utilizing computer technology in adaptive online learning systems (AOS). It describes several key techniques, such as the use of artificial intelligence and gamification, as well as sensory technologies, which allow for personalized learning experiences.

Ключевые слова: Онлайн системы, электронное образование, информатизация, цифровизация, информационные технологии, онлайн- платформы.

Keywords: Online systems, electronic education, informatization, digitalization, information technology, online platforms.

Введение. Активное развитие информационно-коммуникационных технологий оказывает большое влияние на мировую систему образования. На смену традиционным образовательным технологиям приходит, активно развиваясь, электронное обучение. Так, государственной программой Республики Узбекистан «Цифровой Узбекистан 2030» предусмотрена реализация приоритетного проекта по созданию в нашей стране современной цифровой образовательной среды, в том числе на уровне высшего образования [1]. Активное применение электронных образовательных курсов при обучении современного «цифрового поколения», живущего в мире электронной культуры, касается всех дисциплин в вузе.

Система электронного обучения включает в себя комплекс организационно-педагогических условий, способствующих приобретению обучающимся знаний и опыта, выработке умений, приводящих в результате к формированию компетентности, необходимой для его успешной профессиональной деятельности [2,3]. Цель данного исследования состоит в изучении основных направлений использования компьютерных технологий в создании адаптивных онлайн обучающих систем и определении методик, повышающих эффективность образовательного процесса.

Методология исследования. Исследование направлено на изучение и систематизацию основных направлений использования компьютерных технологий в адаптивных онлайн обучающих системах (АОС). Для достижения целей исследования применялись следующие методы:

1. Анализ литературы. На первом этапе проведён детальный обзор современных исследований и публикаций, посвящённых применению компьютерных технологий в обучении, в том числе искусственного интеллекта, машинного обучения, игровых и сенсорных технологий. Особое внимание уделялось литературным источникам, связанным с разработкой и внедрением адаптивных систем в образовательной среде.

2. Контент-анализ онлайн обучающих платформ. На основе исследования популярных образовательных платформ (Coursera, Duolingo, Khan Academy) были проанализированы используемые методики адаптации учебного контента, а также ключевые функции, обеспечивающие персонализацию образовательного процесса. Анализировались механизмы ИИ, системы обратной связи, возможности индивидуальных образовательных маршрутов и геймификации.

3. Сравнительный анализ методик. В процессе исследования были выявлены и сравнены основные методики адаптивного обучения (моделирование ученика, обучение на основе уровня знаний, обучение на основе опыта). Оценка методик проводилась с учётом их влияния на качество и эффективность образовательного процесса.

Методы исследования были выбраны с целью получить систематизированные данные о современных направлениях и методах использования компьютерных технологий в АОС, а также оценить их практическую значимость и потенциал для улучшения качества обучения.

Обсуждение. Адаптивные обучающие системы (АОС) – это системы, которые автоматически подстраиваются под потребности и уровень обучающегося. Основная цель АОС заключается в создании оптимальных условий для усвоения знаний. В таких системах применяются технологии искусственного интеллекта, анализа данных и пользовательского опыта, что позволяет адаптировать обучение под индивидуальные потребности ученика в реальном времени [4].

Основные характеристики АОС:

- Персонализация: система анализирует успехи учащегося и корректирует программу обучения.

- Многоуровневая обратная связь: ученики получают комментарии и рекомендации по своим действиям в ходе обучения.

- Индивидуальные маршруты: обучение строится на основе возможностей, темпа и уровня подготовки каждого ученика.

Использование компьютерных технологий включает как аппаратные, так и программные средства. Современные решения позволяют интегрировать мультимедийные элементы, игровые технологии и сенсорные устройства в образовательный процесс.

Алгоритмы искусственного интеллекта (ИИ) способны предсказывать, какой материал наиболее эффективен для конкретного ученика, а также какова вероятность того, что ученик справится с заданием. Машинное обучение позволяет анализировать результаты обучающихся и корректировать контент в зависимости от успехов. Примером может служить платформа Coursera, которая использует ИИ для подбора учебных курсов на основе прогресса пользователя.

Геймификация представляет собой использование игровых элементов в образовательных системах. Она помогает поддерживать мотивацию учеников за счет вовлеченности и интерактивности [5]. В адаптивных системах геймификация может быть реализована через использование наград, уровней, миссий и достижений.

Игровые образовательные платформы, такие как Duolingo, активно используют игровые элементы для повышения вовлеченности пользователей.

Использование сенсорных устройств (тачпады, сенсорные экраны, системы распознавания жестов) позволяет расширить возможности АОС, делая их доступными для детей с особыми образовательными потребностями. Например, обучающиеся с моторными нарушениями могут взаимодействовать с контентом с помощью глазных трекеров или специализированных клавиатур.

Для достижения наилучших результатов обучения разработаны несколько методик, которые используются в адаптивных онлайн системах.

- Обучение с учётом уровня знаний. Эта методика предполагает оценку текущих знаний ученика с последующим подбором учебного материала, который соответствует его уровню. По мере прогресса ученик переходит к более сложным заданиям. Такой подход позволяет избежать перегрузки и, в то же время, поддерживать интерес к обучению.

- Моделирование ученика. Методика моделирования ученика заключается в создании "профиля" ученика, который содержит информацию о его предпочтениях, навыках и типе обучения, наиболее подходящем для него. Это позволяет системе подбирать образовательные модули с учётом личных предпочтений и характеристик.

- Обучение на основе опыта. Система анализирует ошибки ученика и предлагает дополнительный материал, направленный на устранение конкретных пробелов в знаниях. В процессе обучения проводится адаптация не только содержания, но и методов подачи материала, что способствует лучшему усвоению [6,7].

Заключение. Адаптивные онлайн обучающие системы, основанные на современных компьютерных технологиях, предоставляют широкие возможности для персонализации процесса обучения. Они позволяют учитывать индивидуальные особенности каждого ученика и корректировать обучение в режиме реального времени.

Список литературы:

1. Об утверждении стратегии «Цифровой Узбекистан-2030» и мерах по ее эффективной реализации, Указ Президента Республики Узбекистан, от 05.10.2020 г. № УП-6079
2. V. A. Shershneva, L. V. Shkerina, V. N. Sidorov, T. V. Sidorova, K. V. Safonov. “Contemporary didactics in higher education in Russia”, European Journal of Contemporary Education, 159,162
3. Л. В. Шкерина, Е. В. Сенькина, Г. С. Саволайнен. «Междисциплинарный образовательный модуль как организационно-педагогическое условие формирования исследовательских компетенций будущего учителя математики в вузе», Вестник Красноярского государственного педагогического университета им. В. П. Астафьева,  с. 76–80
4. Дьячков Дмитрий Борисович, Дьячкова Елена Викторовна Обзор и анализ технологий для адаптивного обучения // E-Scio. 2022. №12 (75). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obzor-i-analiz-tehnologiy-dlya-adaptivnogo-obucheniya.
5. Селезнева Наталья Николаевна Трансформация адаптивных технологий обучения от педагогической технологии к обучающим системам с элементами искусственного интеллекта // Вестник МГПУ. Серия: Информатика и информатизация образования. 2022. №3 (61). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/transformatsiya-adaptivnyh
6.  Кобулова М.А., Маматкулова М. Ш. Адаптивные онлайн системы: путь к персонализированному цифровому миру // Актуальные вопросы  высшего образования – 2023, Материалы международной научно-методической конференции 27 октября 2023 г.,   Уфа, Издательство УГНТУ 2023, 590-592
7. Тешабоева З.Т., Кобулова М.А. Использование цифровых технологий в образовании – фактор повышения качества обучения // Актуальные вопросы  высшего образования – 2023, Материалы международной научно-методической конференции 27 октября 2023 г.,   Уфа, Издательство УГНТУ 2023, 617-620