Інтеграція хмарних середовищ прототипування та AI-асистентів у лабораторний практикум з кодування інформації та архітектури комп’ютера: модель для підготовки педагогів професійної освіти

Abstract

У статті обґрунтовано концептуальну модель цифрової освітньої екосистеми, що поєднує хмарне середовище прототипування Tinkercad Circuits, систему управління навчанням Moodle та персоналізованого AI-асистента на основі великих мовних моделей (LLM) для лабораторного практикуму з дисципліни «Кодування інформації та архітектура комп’ютера» у підготовці майбутніх педагогів спеціальності 015.39 «Професійна освіта (Цифрові технології)». Актуальність дослідження зумовлена необхідністю подолання розриву між абстрактною теорією булевої логіки та фізичною реалізацією апаратних схем, а також потребою у персоналізації навчальних траєкторій в умовах обмежених ресурсів аудиторного часу. Запропоновано триланкову архітектуру «симуляція – аналітика – AI-персоналізація», де Tinkercad забезпечує віртуальне прототипування цифрових схем із наростаючою складністю, Moodle виконує функцію організаційного хабу та навчальної аналітики, а кастомний GPT-агент, створений на платформі OpenAI із завантаженою базою знань дисципліни, персоналізує зворотний зв’язок із застосуванням сократівського методу та підтримує рефлексію студента. Описано три сценарії взаємодії: діагностика помилок у схемах, генерація індивідуальних варіантів завдань та методична рефлексія. Результати пілотної апробації, отримані методом включеного спостереження та аналізу окремих випадків (case study), виявили три ключові ефекти: покращення якості навчальної комунікації, утримання студентів у предметному контексті дисципліни та можливість корекції навчальних траєкторій викладачем на основі аналізу діалогів з агентом. Окреслено перспективи нативної інтеграції AI-компонента в LMS Moodle та визначено напрями подальших експериментальних досліджень.