Using design patterns and typed languages in the development of an adaptive model of personalised learning

Abstract

The purpose of this study was to determine the effectiveness of using design patterns and typed programming languages, specifically TypeScript and C#, in building an adaptive model of personalised learning in software engineering. The study examined the use of design patterns in the development of an adaptive model of personalised learning, reviewed the use of TypeScript and C# in the creation of such a model, and compared these typed programming languages and resources for software engineering education. The key findings of the study showed that among the design patterns, Singleton, Factory, Strategy, and Observer are the most effective for building an adaptive personalised learning model, as they increase the flexibility and adaptability of the system. The developed software prototypes showed that the use of the TypeScript language ensures the reliability of the adaptive system due to static typing and flexible interfaces, while the C# language with Generics and Language Integrated Query (LINQ) capabilities contributes to effective data management and modular integration. The comparative analysis revealed that C# is better suited for more complex systems with higher data management requirements, while TypeScript provides fast integration and greater flexibility in front-end development. A review of the available learning resources for both languages also revealed a greater variety for TypeScript, which may facilitate faster learning for new users. The conclusions showed that the use of design patterns and typed programming languages is an essential approach to creating personalised learning models that can adapt to individual user needs and increase the effectiveness of software engineering education.

Мета роботи полягала у визначенні ефективності застосування шаблонів проєктування та типізованих мов програмування, зокрема TypeScript і C#, у побудові адаптивної моделі персоналізованого навчання у сфері програмної інженерії. Під час дослідження було розглянуто використання шаблонів проєктування при розробці адаптивної моделі персоналізованого навчання, проведено огляд та використання мов TypeScript та C# у створенні такої моделі, а також порівняно дані типізовані мови програмування та ресурси для навчання у програмній інженерії. Основні результати дослідження показали, що серед шаблонів проєктування найефективнішими для побудови адаптивної моделі персоналізованого навчання є Singleton, Factory, Strategy та Observer, оскільки вони підвищують гнучкість і адаптивність системи. Розроблені програмні прототипи продемонстрували, що використання мови TypeScript забезпечує надійність адаптивної системи завдяки статичній типізації та гнучким інтерфейсам, а мова C# з можливостями Generics та Language Integrated Query (LINQ) сприяє ефективному управлінню даними та модульною інтеграцією. У порівняльному аналізі виявлено, що мова C# краще підходить для складніших систем з високими вимогами до управління даними, тоді як TypeScript забезпечує швидку інтеграцію й більшу гнучкість у розробці фронтенду. Також проведений огляд доступних навчальних ресурсів для обох мов виявив більшу різноманітність для TypeScript, що може сприяти швидшому освоєнню для нових користувачів. Висновки свідчать, що застосування шаблонів проєктування та типізованих мов програмування є важливим підходом до створення персоналізованих навчальних моделей, що здатні адаптуватися до індивідуальних потреб користувача та підвищувати ефективність навчання у програмній інженерії.