Progressive web technology-based improvement of the distance learning adaptive system

Abstract

Проаналізовано відомі системи дистанційної освіти, що дозволило виділити їхні переваги й недоліки та визначити шляхи програмного вдосконалення за рахунок додавання адаптивної функціональності й інтерактивності, направлених на підвищення якості навчального процесу. Розроблено інтерфейс для роботи із системою для різних груп користувачів (студенти, викладачі, розробники), застосування якого дозволяє у зручний спосіб завантажувати навчальні матеріали й тестові завдання, проводити редагування та налаштовування змістовних зв’язків між інформаційними одиницями (юнітами), проходити навчання й тестовий контроль, формувати підсумкові звітності успішності й рекомендації щодо подальших навчальних кроків. Описано мультимножинний метод оцінювання рівня вивчення змістовних одиниць та представлено адаптивний функціонал формування вмісту навчальних лекцій для повторного чи поглибленого засвоєння теоретичного контенту, який дозволяє враховувати початковий рівень знань студента, його схильність до здобуття нових умінь і навиків. На основі використання теорії множинного підходу запропоновано технологію прив’язки тестових питань та відповідних інформаційних юнітів, що забезпечило математичне визначення індексів незасвоєних порцій інформації, з яких генерується текстова частина адаптивного навчального кроку. Програмно вдосконалено систему на основі технології PWA (Progressive web app), що дозволило реалізувати такі переваги веб-застосунків, як швидкість, зручність і привабливість. Упровадження технології PWA виконано за рахунок інструментів Service Worker, Web App Manifest, HTTPS та Application Shell, що дозволило виконувати кешування клієнтських запитів у офлайн-режимі, пришвидшило процес завантаження та відображення графічних елементів веб-сторінки, забезпечило використання запропонованого ресурсу як звичайного мобільного додатку. Це надало можливість для зручнішого доступу до системи, а також зменшення використання системних ресурсів.

An analysis of the well-known distance education systems was made, which allowed us to highlight their advantages and disadvantages and identify some ways to improve the program by adding adaptive functionality and interactivity, aimed at improving the educational process quality. An interface for working with the system for different groups of users (students, teachers, developers) has been developed whose use allows you to download study materials and test tasks conveniently, to edit and adapt some meaningful links between information sections (Units), to pass training and test control, to form final reports of success and recommendations for further learning steps. The multi-set method of assessing the level of study of content units was described and the adaptive functionality of forming the content of educational lectures for review or in-depth mastering of the theoretical content was presented, which allows taking into account the initial level of student knowledge and his/her abilities to acquire new skills. The software has been improved with a system based on PWA (Progressive web app) technology, which has allowed us to realize such advantages of web applications as speed, convenience, and attractiveness. A technology of text questions and correspondent information units connection was proposed which was based on the theory of multiple approach use which has provided us with the mathematical determination of the indices of the unmastered pieces of knowledge which generate the text part of the adaptive training step. Implementation of PWA technology was performed using the following software tools Service Worker, Web App Manifest, HTTPS, and Application Shell, which allowed to perform client caching offline, speeded up the process of downloading and displaying graphic elements of the web page, provided the use of the proposed resource as a regular mobile application. It has made it possible for easy access to the system to be obtained as well as the system resource use to be reduced.