Разработка концепции личного кабинета обучающегося с использованием технологий искусственного интеллекта

В соответствии с требованиями ФГОС при реализации образовательных программ необходимо обеспечить функционирование электронной информационной образовательной среды (ЭИОС). Особенно актуально при дистанционном и электронном обучении. Личный кабинет является частью ЭИОС и помогает студентам понимать и видеть личные результаты обучения [1], задолженности по дисциплинам, просматривать расписание, и может помочь студентам при возникновении вопросов.

Необходимость в создании системы личного кабинета студента связана с желанием повысить эффективность учебного процесса и в нужде предоставлять учащимся современные средства для удобства обучения. Введение такой системы предлагает студентам актуальную информацию, улучшает взаимодействие с преподавателями и другими студентами [2]. Ключевые возможности личного кабинета обычно охватывают такие действия, как проверка расписания занятий, оценок и задолженностей, доступ к учебным материалам и библиотечным ресурсам, а также предоставляют возможность общения и запроса справок деканат.

В настоящее время существует несколько систем с аналогичным функцио- налом. Среди них можно выделить такие системы, как «Магеллан», «Первый Бит ВУЗ», «1С: Электронное обучение» и «АСУ УЗ UNIVERSYS WEB SERVER». «Магеллан» предлагает комплексный подход к автоматизации учебного процесса, предоставляя гибкие настройки и широкий функционал, но требует значительных стараний для установки. «Первый Бит ВУЗ» характеризуется высокой степенью интеграции с различными системами и стандартами, что делает её более привлекательной для больших образовательных организаций, но её настройка и обучение пользователя может быть трудоёмким процессом. «1С: Электронное обучение» как и другие ориентирована на дистанционное обучение и предоставляет широкий функционал для организации учебного процесса, но её зависимость от локальной сети учреждения становится существенным ограничением и недостатком. «АСУ УЗ UNIVERSYS WEB SERVER» предлагает обширные возможности для управления образовательным процессом и создания электронной информационнообразовательной среды, однако её использование требует наличия обученных технических специалистов для поддержки и настройки. Таким образом, существующие системы обладают достоинствами и недо- статками, что затрудняет принятие оптимального решения.

По сравнению с другими системами, существующие решения заставляют сотрудников деканатов тратить значительное количество времени и сил на обработку заявок студентов, это вызывает задержки и снижает эффективность работы. Для устранения этой проблемы необходимо разработать собственную систему личного кабинета студента с встроенным виртуальным консультантом и разделом для формирования рекомендаций образовательной траектории. Консультант поможет в ответах на вопросы студентов, связанные с различными учебным процессом, например, «что нужно для оформления справки?» или «куда мне обратиться с этим вопросом?», и другие запросы. А рекомендации по образовательной траектории, поможет студентам, например, связанными с ИТ направлениями, определиться, что они хотят изучать.

На основании анализа существующих систем и требований, принято решение о разработке собственной системы личного кабинета студента для образовательной организации. Основные преимущества этого подхода заключаются в интеграции с существующими системами для образовательных организаций ВО и СПО, возможности адаптации под нужды образовательного организации и сокращении затрат на приобретение и поддержку продуктов, а также новизна в сфере личного кабинета студента.

Стоит рассмотреть основные функциональные возможности, которыми должен обладать система личного кабинета студента:

• -    возможность для просмотра расписания занятий, экзаменов;

• -    доступ к оценкам, включая возможность отслеживания успеваемости;

• -    предоставление информации о задолженностях и возможностях пересдач, а также обеспечивать возможность общения с преподавателями и одногруппниками через встроенные чаты и форумы;

• -    доступ к учебным материалам, включая возможность их скачивания и загрузки выполненных заданий;

• -    возможность запроса и получения различных справок и документов в электронном виде;

• -    должен быть встроенный консультант, позволяющий отвечать на вопросы студентов без участия сотрудников деканата;

• -    система должна на основе оценки работы обучающихся и их пожеланий предлагать пути формирования индивидуальных образовательных траекторий;

• -    интеграция с библиотечными ресурсами, включая возможность онлайн-бронирования книг, что значительно улучшит образовательный процесс.

Примером такой системы является интерфейс личного кабинета студента, представленный на рисунке 1.

Рис. 1. Интерфейс личного кабинета студента

Вопрос реализации образовательных программ с выбором индивидуальных образовательных траекторий в настоящее время стоит довольно остро. Но обучающийся не всегда в состоянии адекватно оценить свои потребности в обучении и сопоставить со своими возможностями. Для формирования рекомендаций по построению индивидуальных образовательных траекторий предложено использовать нейросеть. Эта технология искусственного интеллекта, интегрированная в личный кабинет, которая позволит студенту выбирать необходимые курсы в соответствии с его возможностями и потребностями, на основе анализа запросов студента и результатах предыдущего обучения.

Кроме того, особенностью собственной разработки станет интеграция искусствен- ного интеллекта в виде консультанта, который поможет студентам быстро получить ответы на их вопросы без необходимости ожидания ответа от деканата, тем самым значительно повышая оперативность и удобство взаимодействия между студентом и деканатом [3].

Для анализа предложенной концепции выполнено моделирование работы личного кабинета студента [4]. Разработана UML модели, такие как диаграммы прецедентов, последовательностей, и другие. Например, на диаграмме последовательностей (рис. 2) показан процесс использования личного кабинета студентом с системой и нейросетью, которая будет предоставлять рекомендации по построению индивидуальных образовательных траекторий.

Рис. 2. Диаграмма последовательности

Сначала студент авторизируется в систему, после чего система выводит данные на интерфейс пользователя, после чего студент выбирает нужный раздел, данные которого система запрашивает из базы данных. База данных возвращает данные раздела, и система личного кабинета отображает их студенту. Когда студент делает запрос на формирование рекомендаций по построению индивидуальных образовательных траекторий, система передает этот запрос в нейросеть. Она же запраши- вает необходимые данные для анализа, получает их, и формирует рекомендации, которые передаются на интерфейс системы.

Использование нейросети для формирования рекомендаций по индивидуальным образовательным траекториям позволяет студентам более эффективно планировать своё обучение, учитывая личные потребности и возможности. Автоматизация данного процесса через личный кабинет делает процесс обучения студента более сформированным, ему будет проще в обучении сформировать путь, по которому он будет чение, что в конечном итоге способствует идти с первого курса. Внедрение таких повышению учебных результатов и удо-технологий улучшает качество образова- влетворенности студентов.

тельного процесса и персонализирует обу-