Комплексный анализ для оценки использования сетей интернета вещей в учебном процессе университета информатики и радиоэлектроники

Актуальность проведенного исследования заключается в получении оценки использования сетей интернет вещей (IoT) в учебном процессе университета. Образовательные учреждения генерируют огромные массивы данных: от академических успеваемостей студентов до аналитики посещаемости, однако их эффективное использование остается ограниченным. Для эффективной обработки этих данных необходимо использование сетей Интернет вещей.

Цель исследования – анализ использования сетей IoT в организации и управлении учебным процессом университета с применением факторного, регрессионного и корреляционного анализов. Это достигается решением следующих задач: использование факторного анализа для выявления скрытых факторов, влияющих на эффективность использования IoT; регрессионного анализа – для определения степени влияния отдельных факторов на результативные показатели (удовлетворенность образовательным процессом); корреляционного анализа – для оценки степени тесноты взаимосвязей между переменными.

Материалы и методы. В качестве материалов исследования были использованы результаты анкетирования 200 студентов. Для проведения исследования были использованы результаты ответов на 13 вопросов по IoT. Анализ данных был проведён с использованием библиотек языка программирования Python. Проведен частотный анализ по следующим показателям: популярные типы IoT-устройств и аспекты использования. Регрессионный анализ показал взаимосвязь между независимыми переменными «Частота использования», «Доступность технологий», «Уровень знаний» и зависимой переменной «Удовлетворенность». Выбраны факторы: «Вовлеченность студентов», «Технологическая готовность», «Влияние на учебный процесс», «Препятствия», «Польза». Определение переменных корреляционного анализа: уровень знаний, частота использования, удовлетворенность, доступность, польза.

Результаты. Регрессионные модели подтвердили положительное влияние IoT сетей на успеваемость студентов и сокращении время на административные задачи. Корреляционный анализ выявил умеренную положительную связь между использованием IoT и успеваемостью студентов и сильную положительную связь между IoT и экономией времени преподавателей. Умеренная корреляция «Пользы» (0.51) и низкая связь фактора с вовлеченностью (0.066) говорит о том, что студенты воспринимают пользу технологий только в контексте их применения.

Заключение. Интеграция IoT в образовательный процесс активна. Пользователи IoT-устройств в образовательной среде ценят упрощение доступа к информации и повышение мотивации к обучению. Уровень осведомленности студентов о применении IoT находится на среднем уровне. Наиболее значимым фактором является уровень знаний об использовании IoT. Корреляционная матрица ясно указывает, что знание и доступ к IoT, а также их частое использование являются ключевыми факторами для повышения удовлетворенности.

1. Vishniakou U.A. Specialized IoT networks: models, structures, algorithms, software and hardware. Minsk: BSUIR, 2023. 184 с.

2. Иванов А.А., Петров В.В. Интернет вещей в образовании: возможности и перспективы. М.: Образование и технологии, 2022. 123 с.

3. Хацкевич Г.А., Русилко Т.В. Эконометрика. Минск: РИВШ, 2021. 452 с.

4. Smith J., Brown K. IoT in Higher Education: A Statistical Approach // Journal of Educational Technology. 2021. Т. 15. № 3. С. 45–60.

5. Python, корреляция и регрессия: часть 1 [Электрон. ресурс] // Habr. Режим доступа: https://habr.com/ru/articles/557998/.

6. Hair J. F., Black W. C., Babin B. J., & Anderson R. E. Multivariate Data Analysis. Pearson. 2019. 771 с.

7. Montgomery D. C., Peck E. A., & Vining G. G. Introduction to Linear Regression Analysis. Wiley. 2012. 679 с.

8. Lee H., Kim J. The Impact of IoT on Student Performance: A Regression Analysis // International Journal of Educational Technology. 2023. Т. 12. № 2. С. 112–125.

9. Шапкарина Г.Г. Корреляционный анализ в системах управления. М.: МИСиС, 2020. 72 с.

10. Айвазян С.А., Мхитарян В.С. Прикладная статистика. Основы эконометрики. М.: ЮНИТИ- ДАНА, 2001. 665 с.