Архітектура інформаційної системи підтримки дистанційного навчання програмуванню на Python в глобальному середовищі економічної освіти

Abstract

У статті запропоновано архітектуру інформаційної системи (ІС), розроблену для подолання обмежень традиційних систем управління навчанням (LMS). Запропонована архітектура базується на мікросервісному підході, що забезпечує високу відмовостійкість, гнучкість розробки та незалежне масштабування окремих функціональних блоків. Ключовим технологічним рішенням є використання контейнеризації на базі Docker та оркестрації за допомогою Kubernetes. Ця технологічна зв’язка дозволяє реалізувати дві критично важливі підсистеми: 1) Ізольоване браузерне середовище розробки (In-Browser IDE): Кожен користувач отримує персональний, ізольований контейнер (sandbox), який містить необхідні бібліотеки Python, компілятори, інтерпретатори та веб-сервери (для завдань з веб-технологій). Це усуває проблеми, пов'язані з налаштуванням локального середовища, та забезпечує ідентичність середовища навчання та оцінювання. Завдяки контейнеризації, студенти можуть безпечно виконувати складні ООП-проєкти та розгортати повноцінні веб-додатки безпосередньо у веб-браузері. 2) Високопродуктивна підсистема автоматизованого оцінювання (Auto-Grading Engine): Ця підсистема також працює на базі контейнерів. Вона здатна паралельно запускати та тестувати код тисяч студентів, використовуючи ізольовані віртуальні машини або контейнери для запобігання зловживанням. Оцінювання включає не лише функціональні тести, а й перевірку на відповідність принципам ООП (інтерфейси, успадкування, поліморфізм), архітектуру веб-застосунку та якість коду (стиль, ефективність, наявність вразливостей). Крім того, архітектура включає Модуль управління навчальним контентом із підтримкою версіонування коду (наприклад, інтеграція з Git) та Підсистему аналітики, яка відстежує прогрес студента, час, витрачений на вирішення проблем, та виявляє типові помилки, надаючи адаптивний зворотний зв'язок викладачам і самим здобувачам. Впровадження даної ІС в освітній процес сприятиме підготовці кваліфікованих IT-фахівців, які володіють практичними навичками розробки та здатні ефективно вирішувати актуальні економічні та технологічні завдання в умовах глобального ринку. Результати дослідження надають науково-методичну основу для модернізації технічної компоненти глобальної економічної освіти.