I nte rna t io na l J o urna l o f   E v a lua t io n a nd   Resea rc h in E du ca t io n ( I J E RE )   Vo l.   15 ,   No .   4 ,  A u g u s t   20 26 ,   p p .   3 3 2 2 ~ 3 3 3 3   I SS N:  2 2 5 2 - 8 8 2 2 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ijer e . v 15 i 4 . 3 9 4 7 3           3322       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ere. ia esco r e. co m   A mo del  for enha ncing  t ea che r t ra i ning  by integra tin g  int erne t  o f  things ,  clo ud c o mputing ,  a nd  ro bo tics in  a  bl ende d learning       M eira m g ul M uk ha m bet o v a ,   Sa la m a t   I dris s o v ,   Nurg ul B a it em iro v a   D e p a r t me n t   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e ,   F a c u l t y   o f   P h y s i c s,   M a t h e mat i c s   a n d   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y ,     K h .   D o sm u k h a m e d o v   A t y r a u   U n i v e r s i t y ,   A t y r a u ,   K a z a k h s t a n       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mar   12 ,  2 0 2 6   R ev is ed   May   25 ,  2 0 2 6   Acc ep ted   J u n   26 ,  2 0 2 6       De sp it e   e d u c a ti o n a l  d ig i taliza ti o n ,   a   d i v id e   p e rsists  in   in teg ra ti n g   ro b o ti c s   a n d   th e   i n tern e t  o f  th in g s  (Io T)  in to   c las sro o m   p ra c ti c e .   Bo t h   p re - s e rv ice   a n d   in - se rv ice   tea c h e rs  stru g g le  to   tr a n sla te  th e o ry   i n to   a p p li c a ti o n   d u e   to   th e   lac k   o f   u n ifi e d   m e th o d o l o g ica l  fra m e wo rk s.  T h is  g a p   d e m o n stra b l y   u n d e rm i n e s  stu d e n t  a c a d e m ic  p e rfo rm a n c e .   Th e   p re se n t  stu d y   in tr o d u c e s  th e   tea c h e rs - o rien ted ,   lea rn in g   c o n t e n t,   m e th o d o lo g ica l  a p p r o a c h e s,  d i g it a l   su p p o rt,   e x p e c ted   o u tco m e s   (T - L M DE)  m o d e l  t o   b ri d g e   th is   d iv i d e   th r o u g h   th e   sy n e rg isti c   in te g ra ti o n   o f  k e y   d ime n sio n s.  Th e   m o d e l  in teg ra tes   ro b o ti c s   a n d   I o T  wit h   c lo u d   c o m p u ti n g ,   u ti li z i n g   th e   Ar d u i n o   Io T   c lo u d   fo r   d a ta   a n a ly ti c s  a n d   re m o te  c o n tro l .   D e li v e re d   v ia  a   b len d e d - lea rn i n g   p o rtal,   t h e   c u rricu lu m   p r o v i d e s  d id a c ti c   m a teria ls  a n d   fe e d b a c k   m e c h a n ism s,  e n a b li n g   e d u c a to rs  t o   m a ste r  c o m p lex   e n g in e e rin g   so lu ti o n s.   T h e   m o d e l’ s  e ffica c y   wa s  e m p iri c a ll y   v a li d a ted   wit h   3 1   p a rti c ip a n ts  a c ro ss   two   m o d a li ti e s:     a   1 5 - we e k   c o u rse   fo r  p re - se rv ice   tea c h e rs  a n d   a n   8 0 - h o u r  i n ten si v e   p ro g ra m   fo r  in - se rv ice   e d u c a to rs.  Us in g   a   q u a si - e x p e rime n tal,   m i x e d - m e th o d s  d e sig n ,   d a ta  we re   a n a ly z e d   v ia  p a ired   t - tes ts  a n d   q u a li tativ e   t h e m a ti c   sc ru ti n y .   F in d in g s  c o n f irm  th e   m o d e l’s  p o siti v e   imp a c t  o n   p ro fe ss io n a l  tran s fo rm a ti o n   a n d   c o m p e ten c y   a d v a n c e m e n t,   sh ift in g   e d u c a to rs  fro m   c o n ten t  c o n su m e rs  to   “ tea c h e rs - as - d e sig n e rs ” .   K ey w o r d s :   B len d ed   lear n in g   Dig ital p o r tal   I n teg r atio n   I o T   a n d   clo u d   L ea r n in g   c o n ten t   R o b o tics   T ea ch er s ’   d ev el o p m en t   T - L MD E   m o d el   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Me ir am g u l M u k h am b eto v a   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce ,   Facu lty   o f   Ph y s ics,  Ma th em atics a n d   I n f o r m atio n   T ec h n o lo g y   Kh .   Do s m u k h a m ed o v   Aty r au   Un iv er s ity   Stu d en ts   Av en u e  1 ,   Aty r au ,   Kaz ak h s tan   E m ail: m u k h am b eto v am z h @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  d ig ital  tr an s f o r m atio n   o f   ed u ca tio n   h in g es  n o t  m er ely   o n   em b ed d in g   in n o v ativ e  te ch n o lo g ies  in to   in s tr u ctio n al  p r ac tices  b u t  also   o n   cu ltiv atin g   teac h er s ’   d ig ital  co m p eten cies.  E d u ca t o r s   m u s t  tr an s ce n d   m er e  to o l  u tili za tio n   to   in ter n alize   th ese  tech n o lo g ies  with in   th eir   p e d ag o g ical  r ep er to ir e ,   th er eb y   e q u ip p in g   lear n er s   with   n o v el  s k ill  s ets  [ 1 ] .   C o n tem p o r ar y   d ig italiza tio n   alig n s   clo s ely   with   i n d u s tr y   4 . 0   p ar a d ig m s .   W h er ea s   p r io r   em p h ases   o n   d ig ital  liter ac y   ce n ter ed   o n   in f o r m atio n   r etr iev al   an d   p r o ce s s in g ,   cu r r en t   im p er ativ es  in teg r ate  f o u n d ati o n al  en g in ee r in g   co g n itio n   te ch n o lo g ies ,  s u ch   as  r o b o tics   an d   th e  in ter n et  o f   th in g s   ( I o T ) ,  th at  o p er atio n aliz e  p r in cip les o f   i n tellig en t d ev i ce s   an d   s y s tem s .   C lo u d   co m p u tin g - b ased   I o T   s y s tem s   p o s s ess   d is tin ct  ch ar ac ter is tics   as  co m p u tatio n al  r eso u r ce s   an d   d ata  s to r ag e  in f r astru ctu r es,  o f f er in g   s ig n if ican t  o p p o r tu n ities   f o r   r ea l - tim e  d ata  o p tim izatio n ,   o p er atio n a l   ef f icien cy ,   in f o r m e d   d ec is io n - m ak in g ,   a n d   s ca lab ilit y   [ 2 ] .   T h e  co n v er g e n ce   o f   I o T   tec h n o lo g y   with   r o b o tics ,   s y n th esized   in   th e  r ec en tly   e m er g en t  c o n ce p t   o f   th e   in ter n et   o f   r o b o tic   th in g s   ( I o R T ) ,   is   d r iv en   b y   t h e  u r g en t   n ee d   to   in teg r ate  in ter n et - b as ed   co m m u n icatio n   an d   co llab o r atio n   in to   au to n o m o u s   an d   in tellig en t  r o b o tic  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2       A   mo d el  fo r   en h a n cin g   tea ch e r   tr a in in g   b y  in teg r a tin g   in tern et  o f th in g s ,   …   ( Meir a mg u l Mu kh a mb eto va )   3323   s y s tem s .   T h is   in teg r atio n   f ac ilit ates  th e  au to m atio n   a n d   m an ag em en t   o f   co m p le x   s y s tem s   with   m in im al  h u m an   i n ter v en tio n   with in   t h e  ed u ca tio n al  s p h er e   [ 3 ] .   T h e  in teg r atio n   o f   clo u d   co m p u tin g   t o   ad d r ess   ch allen g es  in   I o T   tech n o lo g y   d ep lo y m e n t ,  s u ch   as  en s u r in g   s y s tem   f u n ctio n ality ,   av aila b ilit y ,   co m p lian ce ,   an d   ef f icien cy   ac r o s s   d iv er s e  en v ir o n m en ts ,  o f f er s   ex ten s iv e  r eso u r ce   ca p ab ilit ies  [ 4 ] .   R esear ch er s   h ig h lig h t   th at  escalatin g   in d u s tr ial  d em an d s   h av e  am p lifie d   th e  s ig n if ican ce   o f   r o b o tics   ed u ca tio n   in   co n tem p o r ar y   h ig h er   e d u ca tio n   i n s titu tio n s ,   g r o u n d ed   in   I o T   f u n d am en t als  [ 5 ] .   No tab ly ,   w h ile  in d u s tr ial  ad v an ce m en ts   p r o life r ate,   th eir   ass im ilatio n   in to   cu r r icu la  la g s   co n s id er a b ly .   A  s tu d y   an al y zin g   e d u ca tio n al  p r o g r am s   in   E u r o p ea n   n atio n s   r ev ea ls   th a t  I o T   an d   ed g e  co m p u tin g   r e ce iv e  less   in s tr u ctio n al  em p h asis   th an   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI ) ;   to   m itig ate  th is   d is p ar ity ,   in ter d is cip lin ar y   co u r s es  s h o u l d   b e   em b e d d ed   with in   d e g r ee   p r o g r a m s ,   alo n g s id e  h an d s - o n   ex p er ien ce   i n   d ev el o p in g   p r o d u ctio n - o r ien ted   i n n o v ativ e  p r o jects  [ 6 ] .   Pra ctica l  ca s es  f r o m   u n iv e r s ity   im p lem en tatio n s   illu s tr ate  th e  ad o p tio n   o f   I o T   i n   en g i n ee r in g   cu r r icu la  [ 7 ] ,   [ 8 ] .   Nev er th eless ,   p ed ag o g ical  an d   m eth o d o l o g ical  f r am ewo r k s   r em ain   s ca r ce   f o r   teac h er   tr a in in g   p r o g r am s   an d   p r o f ess io n al  d ev elo p m en t  o f   in - s er v ice  ed u ca to r s .   T h e  im p lem en tatio n   o f   t h is   tr ajec to r y   with in   co m p u te r   s cien ce   an d   s cien ce ,   tech n o l o g y ,   en g i n ee r in g ,   an d   m at h em atics  ( STE M )   ed u ca tio n   en co u n ter s   s ev er al  s u b s tan tial  b ar r ier s ,   in clu d in g   d ef icits   in   teac h er   p r o f ess io n al  ex p er tis e,   in ad eq u ate  cu r r icu lar   f r am ewo r k s ,   an d   lim ited   m ater ial  a n d   tec h n ical  in f r astru ctu r e   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   A  p r im ar y   ch allen g e  in v o lv es  th e  n ec ess ity   o f   u p g r a d in g   b o th   in - s er v ice  te ac h er   p r o f ess io n al  d ev el o p m en t  an d   th e   f o u n d atio n al  tr ai n in g   o f   p r e - s er v ice  p ed ag o g ical  p er s o n n el  with in   u n iv er s ity   s ettin g s   to   alig n   wit h   co n tem p o r ar y   tech n o lo g ical  d em an d s .   E m p i r ic al  s tu d i es  i n v o l v i n g   s ch o o l  tea c h e r s   u n d er s co r e  t h a t  a m o n g   t h e  m u lti f a ce t ed   c h a lle n g es  o f   tea ch in g   c o m p u te r   s cie n ce ,   e n h a n c in g   p ed a g o g i ca l   e d u c ati o n   a n d   est ab lis h i n g   r o b u s t c o n n e cti o n s   wi th   li f e lo n g   lea r n i n g   c o m m u n iti es  a r e  o f   p a r a m o u n t  i m p o r ta n ce   [ 1 1 ] .   F u r th er m o r e,   it  is   a r g u ed   th at  p r o f ess io n a l   d e v e lo p m e n t   c o u r s es  f o r   e d u c ato r s   s h o u l d   tr an s ce n d   m e r e   t e ch n i ca l   s k ill   a cq u is iti o n .   I n s t e ad ,   th ey   m u s t  f o c u s   o n   cu lti v a ti n g   in te g r ate d   c o m p ete n c ies   t h at   s y n t h esi ze   m et h o d o l o g ica l  a n d   s u b je ct - s p ec if i c   k n o w le d g e ,   ai m e d   at   el ev ati n g   t h e   q u al it y   o f   t h e  in s tr u c ti o n al   p r o ce s s   t h r o u g h   in f o r m ati o n   a n d   co m m u n i ca ti o n s   te c h n o l o g y   ( I C T ) - m e d ia te d   in te r v e n ti o n s   s u c h   as  p r a cti ca l   w o r k s h o p s ,   o n lin e  co u r s es ,   a n d   c o l la b o r ati v e   f r am ew o r k s   [ 1 2 ] .   I t  is   wid ely   ac k n o wled g ed   t h a t  th e  p r o f ess io n al  p r o f icien cy   o f   ed u ca to r s   is   em p ir ically   d e m o n s tr ated   th r o u g h   th e  s u cc ess f u l  tr an s m is s io n   an d   tr an s f o r m atio n   o f   k n o wled g e  to   th ei r   s tu d en ts .   I n   th is   co n tex t,  it  is   o b s er v ed   th at  t h e  m o s t  s ig n if i ca n t  ac h iev em en ts   in   r o b o tics ,   in tellig en t  s y s tem s ,   an d   I o T   in teg r atio n   with in   Kaz ak h s tan ’ s   s ec o n d ar y   ed u ca tio n   s ec to r   ar e   co n ce n tr ate d   am o n g   s tu d e n ts   in   s p ec ialized   ly ce u m s   an d   in tellectu al  s ch o o ls .   C o n v er s ely ,   th er e   is   a   m ar k ed   d is p ar ity   in   ac ad em ic   p r e p ar ed n ess   b etwe en   th ese  in s titu tio n s   an d   s tu d en ts   in   r eg io n al  s ch o o ls   co m p a r ed   t o   th eir   c o u n ter p ar ts   in   m ajo r   u r b a n   ce n te r s   o f   Kaz ak h s tan   [ 1 3 ] .   I n ter n atio n a l  s tu d ies  in d icate   th at  th is   ch a llen g e  is   n o t  m e r ely   lo ca lized   b u t  is   a  p er v asiv e   g lo b al  p h en o m en o n .   I n   th eir   r esear ch ,   Sin h a  [ 1 4 ]   n o tes  th at  th e  v elo city   o f   tech n o lo g ical  ad v an ce m en t   f r eq u e n tly   o u t p ac es  th e  ad a p t iv e  ca p ac ity   o f   ed u ca tio n al  s y s tem s   to   in teg r ate  n ew  k n o wled g e,   a  s y s tem ic  is s u e  p r ev alen t  in   b o th   d e v elo p in g   an d   d e v elo p ed   n atio n s .   C o n s eq u en tly ,   ad d r ess in g   th is   ch allen g e  r e q u ir es     a  s h if t  b ey o n d   th e  m er e  p r o v i s io n   o f   tech n ical  in f r astru ctu r e  to war d   th e  s tr ateg ic  d esig n   an d   im p lem en tatio n   o f   ef f ec tiv e  t r ajec to r ies f o r   t h e   ac q u is itio n   o f   e m er g in g   k n o w led g e.   Giv en   th e   n ee d   f o r   c o m p r e h e n s iv e  ef f o r ts   to   f o s ter   e n g in ee r in g   a n d   tech n ical  p r o f icie n cy ,   as  well  as  to   en h a n ce   th e  p r o f ess io n al  d ev elo p m en t   o f   b o th   p r e - s er v ice  an d   i n - s er v ice  teac h e r s ,   th e  im p lem en tatio n   o f     a  s y s tem ic  ed u ca tio n al  m o d el  b ec o m es  im p er ativ e.   Am o n g   e x is tin g   s ch o lar ly   co n tr i b u tio n s ,   th e  tech n o l o g ical   p ed ag o g ical  co n te n t  k n o wled g e  ( T PAC K )   f r am ewo r k ,   o r i g in ally   p r o p o s ed   b y   Ko eh ler   an d   Mish r a   [ 1 5 ] ,   s tan d s   o u t  f o r   its   in teg r atio n   o f   p ed ag o g ical  co n ten t  k n o wle d g e  with   tech n o lo g ical  ex p e r tis e.   T h is   es tab lis h ed   m o d el  co n ce p tu alize s   teac h er   co m p eten ce   as  th e  ab ilit y   to   ef f ec tiv ely   s y n th esize  s u b ject - m atter   co n ten t  with   tech n o lo g ical   af f o r d an ce s   an d   p ed a g o g ical   o b jectiv es,  t h er e b y   e n s u r in g   th at  c o m p lex   m at er ial  is   p r esen ted   in   an   ac ce s s ib le  m an n er   f o r   lear n er s .   T h is   f r am ewo r k   is   in ter p r eted   th r o u g h   v a r io u s   s tr u ctu r es  with in   cu r r en t   r esear ch ,   an d   t h e  m eth o d o lo g y   u n d e r p in n i n g   th e  p r esen t  s tu d y   is   f u n d am en tally   r o o ted   i n   th e  p r in ci p les  o f   th is   m o d el.   T h e  3 S - T PAC K  m o d el,   w h ich   f o cu s es  o n   en h an cin g   p ed ag o g ical  e d u ca tio n   in   r o b o tics   a n d   I o T   th r o u g h   a   m o d i f ied   s tr u ctu r e ,   em p h asizes  th e  n ee d   to   im p r o v e   in s tr u ctio n al  e f f icac y   b y   ad h er in g   to   th e  p r in cip les  o f   s u p p o r t,  s tim u late,   an d   s ee k   r eg ar d in g   s u b ject - m atter ,   co n ten t - r elate d ,   an d   tech n o lo g ical   co n ce p ts ,   wh ile   also   f o s ter in g   a  p o s itiv e  attitu d e   to war d   th e   in teg r atio n   o f   r o b o tics   an d   I o T   in   th e   ed u ca tio n al   p r o ce s s   [ 1 6 ] .   H o wev er ,   an   an a ly s is   o f   r ec en t   wo r k   in d icate s   th at  th e  s u p p o r t   elem en t   with in   th is   f r am ewo r k   is   p r im ar ily   o r g an izatio n al  in   n a tu r e  an d   f ails   to   ar ticu late  a  c o h er en t  ar c h itectu r e  f o r   a  co n ten t - tech n o lo g ical  ec o s y s tem   f o r   ed u ca to r s .   Fu r th er m o r e ,   th e  e x is tin g   liter atu r e  in s u f f icien tly   ad d r ess es  th e  m eth o d ical  m ec h an is m s   r eq u ir ed   t o   f ac ilit ate  th e  tr an s f o r m atio n   o f   k n o wled g e  ac q u ir ed   b y   teac h er s   in to   tan g ib le,   o r ig in al  p e d ag o g ical  p r o d u cts.   Simu ltan eo u s ly ,   th er e  is   an   u r g en t  n ee d   to   r e - e v alu ate  th e   alig n m en t  o f   r o b o tics   an d   I o T   in s tr u ctio n   with   cu r r en t  p ar ad ig m atic  p er s p ec tiv es  in   th e  f ield .   I n   t h is   co n tex t,  th e   in teg r ated   co n s tr u ctiv e  r o b o tics   in   ed u ca tio n   ( I C R E )   m o d el,   p r o p o s ed   b y   Alam   an d   Mo h a n ty   [ 1 7 ] ,   d ef in es  r o b o tics   as  a  s tr a teg ic  p ar ad ig m   th at   f u n d am e n tally   tr a n s f o r m s   t h e   ed u ca tio n al  ec o s y s tem .   T h is   m o d el   co n ce p tu alize s   tech n o lo g y   n o t  m er ely   as    an   au x iliar y   to o l,   b u t   as  a  f r am ewo r k   f o r   th e   r ec o n s tr u ctio n   o f   th e   en tire   e d u ca t io n al  ar ch itectu r e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t  J   E v al  &   R es E d u c ,  Vo l .   15 ,   No .   4 ,  Au g u s t   20 26 :   3 3 2 2 - 3 3 3 3   3324   T h e  p r ed o m in an ce   o f   th eo r etica l  co n ce p ts   in   th e  I C R E   m o d el,   co u p led   with   th e  in a d eq u at e  co n ce p tu aliza tio n   o f   th e  s u p p o r t  elem en t  with i n   th e  3 S - T PAC K  s tr u ctu r e,   r esu lts   in   a  n o ticea b le  g ap   b etwe en   th eo r etica l  p ar ad ig m s   an d   p r ac tice - o r ien t ed   m o d els.   T h e  teac h er s - o r ien ted ,   lear n i n g   co n ten t,  m eth o d o lo g ical  ap p r o ac h es,  d ig ital  s u p p o r t,   ex p ec te d   o u tco m es  ( T - L MD E )   m o d el,   p r o p o s ed   to   a d d r ess   th is   id en tifie d   r esear ch   g ap ,   o p er ati o n alize s   th eo r etica l  p r in cip les  th r o u g h   f o u r   in te r r elate d   co m p o n en ts .   L ea r n i n g   c o n ten t  en c o m p ass es  p r o f ess io n al  k n o wled g e  g r o u n d ed   i n   th e  in te g r atio n   o f   I o T ,   r o b o tics ,   an d   clo u d   co m p u tin g ,   s p ec if ically   tailo r ed   f o r   teac h e r     s elf - d ir ec ted   lear n in g   an d   c u r r icu lu m   d esig n .   T h e  d ig ital  s u p p o r t  p o r tal  r ef in es  th e  c o n ce p t  o f   “ s u p p o r t ”   with in   th e  3 S - T PAC K  f r am e wo r k   b y   elev atin g   it  to   a  tec h n o lo g ical  lev el.   T h is   p o r tal  f u n ctio n s   n o t  m e r ely   as  a  r ep o s ito r y   b u t  as  a  co m p r eh en s iv e  d ig ital  ec o s y s tem   th at  in teg r ates  v is u al  s im u lato r s ,   in ter ac tiv e  m o d u les,  an d   f ee d b ac k   s y s tem s   to   ass is t  ed u ca to r s   in   d ev elo p i n g   b esp o k e  in s tr u ctio n al  s ce n a r io s .   Me th o d o lo g ical   a p p r o ac h es p r o v id e  s tr u ctu r e d   alg o r ith m s   an d   s tr ateg ies f o r   em b ed d in g   em er g in g   tech n o lo g ies in to   th e  s ch o o l  cu r r icu lu m .   T h e  e x p ec ted   o u tco m e ,  th e  c o r e  p illar   o f   t h e  m o d el ,  s er v es  n o t  o n ly   t o   ass ess   teac h er s ’   k n o wled g e  b u t  also   to   d em o n s tr ate  th eir   ca p ac ity   to   p r o d u ce   o r i g in al,   p r ac tical  in s tr u ctio n al  s ce n ar io s .   T h r o u g h   th is   m o d el,   th e  teac h er   tr an s itio n s   f r o m   a  p ass iv e  p ar ticip an t  to   an   ac tiv e  d esig n e r   o f   th e  ed u ca tio n al   p r o ce s s   an d   a  co n ten t  cr ea t o r .   C o n s eq u en tly ,   th e  p r o p o s ed   m o d el   aim s   to   tr a n s f o r m   ex is tin g   p ed ag o g ical  ap p r o ac h es  in to   an   in f r as tr u ctu r e - o r ien ted ,   p r ac tical  f r am ewo r k ,   th er eb y   f ac ilit atin g   p r o f ess io n al   d ev elo p m e n t a n d   en s u r in g   th e  ef f ec tiv e  ap p licatio n   o f   ac q u ir ed   s k ills   with in   th e  s ch o o l e n v ir o n m en t.   T h e  p r im ar y   s cien tific   p r o b lem   o f   th is   s tu d y   is   f o cu s ed   o n   th e  th e o r etica l  an d   em p ir ical   s u b s tan tiatio n   o f   th e  e f f ec tiv e n ess   o f   th e   co m p r eh e n s iv e  T - L MD E   m o d el   f o r   im p r o v in g   t h e  tr ain in g   o f   b o th   p r e - s er v ice  an d   in - s er v ice  teac h er s   in   th e  in teg r atio n   o f   r o b o tics ,   I o T ,   an d   clo u d   co m p u tin g .   T o   d eter m in e  th e   ef f ec tiv en ess   o f   th is   co m p r e h en s iv e  m o d el,   th e   f o llo win g   r esear ch   q u esti o n s   ( R Q)   h a v e  b ee n   f o r m u lated   to   ev alu ate  th e  th r ee   in ter r elate d   co m p o n en ts   co n tain ed   with in   it :   −   Did   th e  p ar ticip an ts   d e m o n s tr ate  s tatis t ically   s ig n if ican t  im p r o v em en ts   in   lea r n in g   o u tc o m es  an d   m aster y   o f   co n te n t w h en   c o m p ar i n g   p r e - test   an d   p o s t - test   r esu lts ?  ( R Q. 1 )   −   T o   wh at  ex ten t  d id   th e  d ig ital  s u p p o r t  p o r tal  s er v e  as  an   ef f ec tiv e  lear n in g   en v ir o n m en t  f o r   th e   p ar ticip an ts ?  ( R Q. 2 )   −   W as  th er e  ev id en ce   o f   p r o f es s io n al  tr an s f o r m ati o n   a m o n g   p r e - s er v ice  a n d   in - s er v ice   tea ch er s   f o llo win g   th e  im p lem en tatio n   o f   th e  m o d el,   an d   wh at  wer e  th eir   p er s p ec tiv es  r eg ar d in g   th e  in teg r ati o n   o f   ac q u i r ed   k n o wled g e  i n to   th e  i n s tr u ctio n al  p r o ce s s ?   ( R Q. 3 )   T h e  n o v elty   o f   th is   r esear ch   co n tr ib u tes  to   th e  f ield   b y   in teg r atin g   I o T ,   r o b o tics ,   an d   clo u d   co m p u tin g   in to   s ec o n d ar y   e d u ca tio n   to   e n h an ce   teac h er   tr ain in g .   I t   p r o p o s es  th e  T - L MD E   p ed ag o g ical  m o d el  an d   ev alu ates  its   ef f ec tiv e n e s s   th r o u g h   a   th r ee - le v el  ass ess m en t  ( co g n itiv e,   r eso u r ce ,   an d   p er f o r m an ce   lev els).   E m p ir ical  r esu lts   f r o m   two   s ep ar ate  teac h er   p o p u latio n s   co n f ir m   th e  m o d el’ s   v iab ilit y   as  a   co m p r eh e n s iv e  f r am ew o r k   f o r   p r o f ess io n al  g r o wth .       2.   T H E   P RO P O SE D  P E DAG O G I CAL  M O DE L   T h e  s tu d y   p r o p o s es  a  co m p r e h en s iv e  p ed ag o g ical  m o d el  s t r u ctu r ed   ar o u n d   f o u r   co r e  c o m p o n e n ts   s p ec if ically   d esig n ed   f o r   b o t h   p r e - s er v ice  an d   in - s er v ice  teac h er s ,  as  s h o wn   in   F ig u r e  1 .   T h e  lear n in g   co n ten t   with in   th is   f r a m ewo r k   is   o p er atio n alize d   th r o u g h   t h e  m aste r y   o f   a   d i v er s e  ar r ay   o f   ad v a n ce d   k n o wled g e   an d   s k ills .   T h ese  co m p eten cies  en co m p ass   th e  f u n d a m en tals   o f   co m p lex   s y s tem s ,   r esu ltin g   f r o m   th e  s o p h is ticated   in teg r atio n   o f   cu ttin g - ed g e  t ec h n o lo g ies  in   co m p u ter   s cien ce ,   in clu d in g   clo u d   co m p u tin g ,   th e  I o T ,   an d   r o b o tics .   T h e  f ir s t  m o d u le  o f   th e   lear n i n g   co n ten t  co m m en ce d   with   t h e  d esig n   o f   r o b o tic  s y s tem s   an d   f o cu s ed   o n   p r o g r am m i n g   with in   th e  W o k wi   s im u lato r ,   as  well  as  wo r k in g   with   Ar d u in o - b ased   h ar d war e  an d   s o f twar e   en v ir o n m en ts .   As  an   in n o v ati o n   in   th e  m o d el’ s   co n ten t,  th e   s u b s eq u en t  s ec tio n s   wer e  e x p a n d ed   t o   in clu d e  th e   d ev elo p m e n t  o f   I o T   s y s tem s ,   i n co r p o r atin g   n o t   o n ly   Ar d u in o - co m p atib le   m icr o c o n tr o ller s   b u t  also   ac ce s s ib le   b o ar d s   f r o m   th e  E SP   s er ies.   C o n n e cti o n   o f   t h e m es   w er e   c o n ti n u e d   m o d u les   as   a n a ly s is   o f   d at a  a n d   r e m o te   c o n t r o l   t h r o u g h   t h e  in t eg r ati o n   o f   I o T   a n d   cl o u d   co m p u ti n g .   Du r i n g   t h es e  s t a g es ,   t h e   o p er ati o n al   ca p ab ilit i es  o f   th e  A r d u in o     Nan o   3 3   I o T ,   E SP 3 2 ,   a n d   E SP 8 2 6 6   we r e   d em o n s t r at ed   a n d   e x p e r i m e n t all y   a p p li ed .   F u r th e r m o r e ,   t h e   f u n cti o n al   ch ar ac t e r is ti cs   a n d   s p e ci f ic ati o n s   o f   n etw o r k   co m m u n i ca t io n   p r o t o co ls ,   i n c lu d i n g   m ess a g e   q u e u i n g   tele m e tr y   t r a n s p o r t   ( M QT T ) ,   Z ig B ee ,   a n d   L o R aWAN ,   wer e   r ig o r o u s l y   an al y z ed .   T h e   u ti lit y   o f   cl o u d   co m p u ti n g   as   a   f le x i b l e   r es o u r ce   f o r   d at a   p r o c ess i n g   a n d   I o T   p r o g r a m m i n g   w as   d et ail e d ,   al o n g s i d e   in s t r u ct io n al  tr ai n i n g   o n   t h e   Ar d u in o   I o T   c lo u d   a n d   B l y n k   I o T   c lo u d   p l at f o r m s .   Gi v e n   t h at   t h e   A r d u i n o   I o T   clo u d   p r i m a r i ly   s u p p o r ts   its   p r o p r i eta r y   h ar d w ar e  f am i ly ,   t h e   B l y n k   I o T   cl o u d   was   e m p lo y e d   as   a   p a r a lle l  alte r n at iv e   f o r   n e tw o r k i n g   e n ca p s u lat in g   s ec u r it y   p a y l o a d   ( E SP )   b o a r d s ,   f a cil ita ti n g   r ap i d   a n d   e f f ic ie n t   I o T   s y s te m   p r o g r am m i n g .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2       A   mo d el  fo r   en h a n cin g   tea ch e r   tr a in in g   b y  in teg r a tin g   in tern et  o f th in g s ,   …   ( Meir a mg u l Mu kh a mb eto va )   3325       Fig u r e  1 .   T - L MD E   m o d el  s tr u ctu r e       T h e  p r ac tical  im p lem en tatio n   o f   th e   m o d el   was  ca r r ied   o u t  th r o u g h   a   b len d ed   lea r n in g   f o r m at.   R esear ch   ex p lo r in g   a  b len d e d   lear n in g   in ‐ s er v ice  tr ain in g   p r o g r am   f o r   STE M  teac h er s   in d icate s   th at  th i s   f o r m at  was  h ig h ly   r eg ar d ed   b y   p a r ticip an ts   [ 1 8 ] .   T h e  d i d ac tic  ad v an tag es  o f   b le n d ed   l ea r n in g   i n clu d e   th e  o p tim izatio n   o f   i n s tr u ctio n al  p r o ce s s es  th r o u g h   t h e  in teg r a tio n   o f   tr ad itio n al  an d   d ig ital  lear n in g   f o r m ats,     th e  en h an ce m en t  o f   s elf - d ir ec t ed   lear n in g   s k ills   b y   p r o v id i n g   p ar ticip an ts   with   o p p o r tu n iti es  f o r   in d e p en d e n t  wo r k ,   an d   th e  co m p r eh e n s iv e  u tili za tio n   o f   v a r io u s   in ter ac tiv e  teac h in g   m eth o d s   [ 1 9 ] .   Stu d ies  o n   th e  ap p licatio n   o f   d i g ital  tech n o lo g ies  in   ed u ca tio n   in v o lv in g   b o th   p r e - s er v ice  an d   i n - s er v ice  teac h er s   d em o n s tr ate  th at  to o ls   s u ch   as   lear n in g   m a n ag em en t  s y s tem s ,   co llab o r ativ e  web   s er v ices,  an d   s u p p lem e n tar y   v id eo   tu to r ials   h av e  p r o v en   ef f ec tiv e  in   o n lin e  ed u ca tio n al  co n tex ts   [ 2 0 ] .   T h e  d eliv er y   f o r m at  f o r   th e  g r ad u ate   co h o r t  was  s tr u ctu r ed   as  4 5 % o f f lin e  an d   5 5 %  o n lin e  i n s tr u c tio n .   A  s im ilar   d is tr ib u tio n   b et wee n   s y n ch r o n o u s   an d   asy n ch r o n o u s   lear n in g   wa s   m ain tain ed   f o r   th e  p r o f ess io n al  d ev elo p m en t c o u r s e.   R eg ar d in g   m et h o d o lo g ical  a p p r o ac h es,  t h e  co u r s e  u tili ze d   a  b len d e d   lear n i n g   f r am ewo r k   g u id e d   b y   p r ac tice - o r ien te d   an d   p r o ject - b ased   lear n in g   ( PB L ) .   T h is   alig n s   with   ex is tin g   r esear ch   em p h asizin g   t h e   n ec ess ity   o f   s y n th esizin g   th eo r etica l  co n ce p ts   with   h an d s - o n   p r ac tice  in   th e  d e v elo p m en t  o f   in tellig en t   s y s tem s   [ 2 1 ] .   T h r o u g h o u t   th e  co u r s e,   teac h er s   d ev elo p ed   r o b o tic  p r o jects  u s in g   th e  Ar d u in o   p latf o r m ,   p r o g r e s s i n g   f r o m   b as i c   i n d i c a to r s ,   c o n t r o l   el e m e n ts ,   a n d   s e n s o r s   t o   s y s te m   a u t o m at i o n   v ia  m o to r s   an d   ac tu ato r s ,   cu lm in atin g   in   r e m o te  o b jec t  m an ag em en t  an d   m o n ito r i n g   th r o u g h   n etwo r k - co n n ec ted   m icr o co n tr o ller s .   W ith in   th e  P B L   an d   p r ac tice - o r ien ted   s ess io n s ,   p ar ticip an ts   ex ec u ted   p r o jects  s u ch   as  “ s m ar t  was te   m an ag em en t   s y s tem s ” ,  “ r em o te - co n tr o lled   wea th er   s tatio n s ” ,  “ s m ar t  lam p s ” ,   an d   “ a u to m ated   wate r   lev el   co n tr o ls ” .   Su b s eq u e n tly ,   wh en   p r o m p ted   to   id e n tify   p o ten tial  r esear ch   ap p licatio n s   f o r   th ese  p r o jects,  p ar ticip an ts   in d ep e n d en tly   e x p lo r ed   s tr ateg ies f o r   t h eir   im p le m en tatio n   with in   th e  K - 1 2   in s t r u ctio n al  p r o ce s s .   T h e  o r g an izatio n   o f   d ig ital  s u p p o r t  f o r   ed u ca t o r s   th r o u g h   th e  p o r tal  will  f ac ilit ate  b r o ad e r   ac ce s s   to   p ed ag o g ical  co n te n t  an d   en h a n ce   th eir   p r o f ess io n al  p r o f icie n cy .   E - lea r n in g   p latf o r m s ,   p r o v id ed   as  a  f o r m   o f   d ig ital  s u p p o r t,  f ea tu r e  an   im p r o v e d   s tr u ctu r e  d r i v en   b y   r e ce n t  tech n o lo g ical  in n o v atio n s .   B y   in teg r atin g   AI   alg o r ith m s   in to   th ese  p latf o r m s ,   lear n er s   ca n   r ef in e  th eir   s k ills   th r o u g h   s er v ices  th at  d esig n   ed u ca tio n a l   tr ajec to r ies  tailo r ed   to   th eir   s p ec if ic  lear n in g   ch ar a cter is tics ,   co g n itiv e  s ty les,  m e m o r y   ca p a city ,   an d   ac ad em ic   ac h iev em en ts   [ 2 2 ] – [ 2 4 ] .   I n   th is   r eg a r d ,   i n   o u r   s tu d y   th e  d ig ital  s u p p o r t  f o r   th is   s tu d y   was  o p er atio n alize d   th r o u g h   a  cu s to m - d ev elo p e d   p o r tal  ( www. clo u d - io t - ed u . k z ) .   W ith in   th is   ec o s y s tem ,   teac h er s   en g ag ed   with   v id eo   lect u r es  co v er in g   t h eo r etica l  an d   p r ac t ical  m ater ials ,   co m p leted   m u l ti - lev el  in ter ac tiv e  ass ig n m en ts   an d   ass ess m en ts ,   an d   m ain tain ed   s y n ch r o n o u s   f ee d b ac k   l o o p s   with   in s tr u ct o r s   d u r in g   o n lin e  s ess io n s .   L ea r n in g   task s   wer e   s tr u ctu r ed   ac co r d in g   to   th e  p r in cip le  o f   s ca f f o ld ed   c o m p le x ity ,   p r o g r ess in g   f r o m   f o u n d atio n al  to   ad v an ce d   lev els.  T h e  p o r tal ’ s   in teg r at ed   lear n in g   an aly tics   an d   a u to m ated   g r ad in g   s y s tem s   p r o v id e d   a  r o b u s t  en v ir o n m en t f o r   r ea l - tim e  tr ac k in g   o f   p ar ticip a n t a ch iev em e n ts   an d   u s er   p r o g r ess .   T h e  an a ly tics   o f   p ar ticip an t  r esu lts   an d   th e  au to m ated   ass ess m en t  s y s tem   h av e  estab li s h ed   a  u s er - f r ien d ly   en v ir o n m en t f o r   m o n ito r in g   th e   p r o g r ess   an d   ac h iev em e n ts   o f   p o r tal  u s er s .   T h e  in s tr u ctio n al  co n ten t  o f   t h e  m o d el  was  r ev iewe d   an d   ap p r o v ed   as  a  cu r r icu lu m   f o r   m aster ’ s   s tu d en ts   at  th e  m ee tin g s   o f   th e  Dep ar tm e n t  o f   I n f o r m atic s   an d   th e   Facu lty   o f   Ph y s ics,  Ma th em atics,  an d   I n f o r m atio n   T ec h n o lo g y   ( Pro to co l  No .   1 ,   d ated   Sep tem b er   5 ,   2 0 2 5 ) .   Fu r th er m o r e,   it  was  r ev iewe d   b y   th e  E d u ca tio n al  an d   Me th o d o lo g ical  C o u n cil  o f   th e  Kh .   Do s m u k h am e d o v   Aty r au   Un iv e r s ity   an d   o f f icially   r ec o m m en d ed   f o r   p u b licatio n   b y   th e   Un iv er s ity ’ s   Aca d em i c  C o u n cil  ( Pro to c o l  No .   3 ,   d ated   No v em b e r   2 0 ,   2 0 2 5 ) .   T h e  p r o g r am   r ec eiv ed   p o s itiv e  ev alu atio n s   f r o m   two   r ev iewe r s   f r o m   th e   Dep ar tm e n t  o f   I n f o r m atics  at   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t  J   E v al  &   R es E d u c ,  Vo l .   15 ,   No .   4 ,  Au g u s t   20 26 :   3 3 2 2 - 3 3 3 3   3326   th e  Kh .   Do s m u k h am e d o v   Aty r au   Un i v er s ity   an d   two   s ch o lar s   f r o m   th e  Dep a r tm en t  o f   I n f o r m atio n   an d   T ec h n ical  Scien ce s   at  Alik h an   B o k eik h an   Un i v er s ity   in   Sem ey .       3.   M E T H O D   3 . 1 .     Resea rc h desi g n   I n   th e  r esear ch   d esig n   a  q u asi - ex p er im e n tal  ap p r o ac h   was  ad o p ted ,   in c o r p o r atin g   b o th   q u an titativ e  an d   q u alitativ e  an aly s es.  T h e  s tu d y   was  co n d u cted   at  Kh .   Do s m u k h am e d o v   Aty r a u   Un iv er s ity .   T h e   d is tr ib u tio n   o f   in s tr u cto r - le d   s ess io n s   f o r   b o th   g r o u p s   was m ain tain ed   at  a  r atio   o f   4 5 % o f f l in e  to   5 5 % o n lin e.     3 . 2 .     P a rt icipa nts   T h e  s tu d y   em p lo y e d   a  p u r p o s iv e  s am p lin g   m eth o d   to   ev a lu ate  th e  ef f ec tiv en ess   o f   th e  p r o p o s ed   p ed ag o g ical  m o d el  ac r o s s   d if f er en t  p r o f ess io n al  lev els  ( N= 3 1 ) .   Par ticip an ts   wer e  ca teg o r ized   in to   two   p r im ar y   g r o u p s .   T h e  f ir s t  co h o r t  co m p r is ed   1 1   f ir s t - y ea r   s tu d en ts   o f   m aster ’ s   d eg r ee   ( p r e - s er v ice  teac h er s )   en r o lled   in   th e  “ 7 M 0 1 5 0 1 – C o m p u ter   Scien ce   an d   I n f o r m ati za tio n   o f   E d u ca tio n ”   p r o g r a m .   Du r in g   th e  au tu m n   s em ester   o f   th e   2 0 2 5 – 2 0 2 6   ac ad em ic  y ea r ,   t h ese  f u tu r e  teac h er s   wer e  p r esen ted   with   in n o v ativ e  in s tr u ctio n al  co n ten t  to talin g   5   E u r o p ea n   cr ed it  tr an s f er   an d   ac cu m u latio n   s y s tem   ( E C T S )   cr ed its   with in   th e  “ C lo u d   co m p u tin g   an d   I o T   t ec h n o lo g y ”   d is cip lin e.   Fo r   th e  in - s er v ice  teac h er   co h o r t,  an   in ten s iv e  8 0 - h o u r   p r o f ess io n al  d ev elo p m en t  co u r s e  titl ed   “ C lo u d   co m p u tin g :  in teg r atio n   o f   I o T   an d   r o b o tics ”   was  o r g an ized   in   J an u ar y   2 0 2 6   f o r   ed u ca t o r s   i n   th e   Aty r au   R eg io n ,   s p an n i n g   a   th r ee - wee k   d u r atio n .   Al th o u g h   4 0   teac h e r s   in itially   ap p lied   f o r   th e   p r o g r am ,   a  p u r p o s iv e  s am p le  o f   2 0   p ar ticip an ts   was  s elec ted   f o r   th e  r esear ch .   A   k ey   f ea tu r e  o f   th e  s am p le  is   its   in t er d is cip lin ar y   co m p o s itio n ;  wh ile  th e  m ajo r ity   o f   p ar ticip an ts   wer e  in f o r m atics  teac h er s ,   g r o u p   2   also   in clu d ed   two   STE M  teac h er s   ( s p ec ializin g   in   m ath em atics  an d   ch em is tr y ) .   T h is   ap p r o ac h   allo wed   f o r   an   ass e s s m en t  o f   th e  m o d el’ s   a d ap ta b ilit y   to   d is cip lin es  b ey o n d   in f o r m atics,  en s u r in g   its   b r o ad er   ap p licab ilit y   with in   th e  ed u ca tio n al  s p ec tr u m .     3 . 3 .    Resea rc h  p ro ce du re s   T h e  ev alu atio n   o f   th e  p r o p o s ed   m o d el  was  co n d u cted   ac r o s s   th r ee   d is tin ct  d im en s io n s ,   b eg in n in g   with   th e  co g n itiv e  lev el.   T h is   in itial  p h ase  in v o lv ed   a  d if f e r en tial  an aly s is   o f   k n o wled g e   d y n am ics  th r o u g h     a  p r e - test /p o s t - test   co m p ar ativ e  d esig n ,   aim in g   to   q u a n tify   t h e  p r o f icien c y   o f   b o th   p r e - s er v ice  an d   in - s er v ice   teac h er s   in   in teg r atin g   r o b o tic s ,   I o T ,   an d   clo u d   co m p u tin g .   T h e  s u r v ey   s tr u ctu r e  was  d ev elo p ed   in   alig n m en t  with   th e  g o als  an d   o b jectiv es  o f   th e  lear n in g   co n ten t  an d   co m p r is ed   q u esti o n s   d er iv e d   f r o m   th e  th em atic,   in f o r m atio n - tech n ical,   an d   m o tiv atio n al  s ec tio n s .   T h e  s ec o n d   r eso u r ce   lev el  f o c u s ed   o n   ass ess in g   th e  ef f ec tiv en ess   o f   th e   d ig ital  s u p p o r t  s y s tem .   I n   th is   s tag e,   p ar ticip an ts   co m p leted   an   a n o n y m o u s   s u r v ey   ev alu atin g   m etr ics  s u ch   as   th e   u s ab ilit y   o f   th e   d ig ital  p o r tal,   its   s u p p o r t   f o r   th e   lear n i n g   p r o ce s s ,   u s er   ac tiv ity   an d   m o tiv atio n ,   an d   o v er all  ef f ec tiv en ess .   Fin ally ,   at  th e  p r o d u ctiv ity   lev el,   a  co m p r eh en s iv e  an aly s is   o f   th e   p ar ticip an ts ’   p r o jects  an d   p r o p o s als  was  p er f o r m e d .   Du r i n g   th is   s tag e,   p r o jects  d ev el o p ed   b y   in - s er v ice  teac h er s   u n d er wen t   cr iter io n - r ef er en ce d   ass ess m en t  b y   t r ain er s   an d   p ee r s ,   wh ile  p r o jects  an d   p r o p o s als  f r o m   g r ad u ate  s tu d en ts   wer e  ev al u ated   th r o u g h   a  q u alitativ e  len s   u n d er   s y s tem atic  tu to r - m ed iated   o v er s ig h t.   Fu r th er m o r e ,   d u r in g   th e  ex p er im en t,  tr ain er s   m o n ito r e d   th e  p ar ticip an ts ’   p er f o r m an ce   o f   p r ac tical  task s   d u r in g   f ac e - to - f ac e  s ess io n s   an d   o v e r s aw  th e  p r esen tatio n   o f   f in al  p r o jects to   ev alu ate  p o s t - co u r s e  im p ac t.     3 . 4 .     M ea s urem ent   ins t rum ent s   T o   en s u r e  th e  c o n ten t  v alid i ty   an d   s cien tific   ac cu r ac y   o f   th e  s u r v ey   q u esti o n s ,  wh ic h   u tili ze d     a  5 - p o i n t  L ik er t  s ca le ,  th e  in s tr u m en t  u n d e r wen t  an   e x p er t  r ev iew  b y   th r ee   ex p e r ien ce d   s p ec ialis ts   in   th e  f ield s   o f   in f o r m atics  an d   STE M.   T h e  ex p er ts   v er if ied   a n d   a p p r o v ed   th e  s u r v e y   item s .   C o n f ir m in g   th ei r   f u ll  alig n m en t w ith   th e  r esear c h   o b jectiv es a n d   th e  cu r r icu lu m   g o als.     3 . 5 .     Da t a   a na ly s is   Qu an titativ e  d ata  wer e  s u b jecte d   to   s tatis tical  an aly s is   u s in g   p air ed   t - test s .   M icr o s o f t   E x ce l ’ s  d ata  an a ly s is   to o ls et  was  u s ed   as  p r o g r a m   s o f twar e.   Me an   v alu es  an d   s tan d a r d   d ev iatio n s   ( SD)   wer e  ca lcu lated .   T h e  s ig n if ican ce   lev el  was set a t p <0 . 0 5 .     3 . 6 .     E t hica l  c o ns idera t io ns   T h e  s tu d y   ad h er e d   to   estab lis h ed   eth ical  p r in cip les.  Par ticip an ts   wer e  f u lly   in f o r m e d   o f   t h e  r esear ch   o b jectiv es  an d   wer e   ass u r ed   t h at  th e  co llected   d ata  wo u ld   b e  u s ed   ex cl u s iv ely   f o r   s cien tific   p u r p o s es;  th eir   p er s o n al  in f o r m atio n   was  k e p t   s tr ictly   co n f id en tial.  T h e  an al y s is   r esu lts   wer e  r ep o r ted   o n l y   in   th e  ag g r eg ate,   en s u r in g   th at  i n d iv id u al  p ar tic ip an ts   co u ld   n o t b e  id e n tifie d .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2       A   mo d el  fo r   en h a n cin g   tea ch e r   tr a in in g   b y  in teg r a tin g   in tern et  o f th in g s ,   …   ( Meir a mg u l Mu kh a mb eto va )   3327   4.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   4 . 1 .   RQ 1 :   ind ica t o rs o f   pa rt icipa nts in m a s t er ing   t he  co nt ent   o f   co urs e   T o   ad d r ess   th e  f ir s t  r esear ch   q u esti o n   ( R Q1 ) ,   s u r v e y s   wer e  ad m in is ter ed   at  th e  in itial   an d   f in al   s tag es  o f   th e  co u r s e  to   id en tify   s h if ts   in   p ar ticip an ts '   ac ad em ic  ac h iev em en ts   r elativ e  to   th e  p r o v id e d   in s tr u ctio n al  co n ten t.  T h e  s u r v ey   in s tr u m en t  co n s is ted   o f   1 5   item s   ca teg o r ized   in t o   co n ten t - r elate d ,   m o tiv atio n al,   an d   in f o r m atio n al - tech n ical  d im en s io n s .   R esp o n s es we r e  m ea s u r ed   u s in g   a  5 - p o in t L ik er t scale .   Fo r   th e   s tatis tical  p r o ce s s in g   o f   th e   d ata   an d   to   s u b s tan tiat e  th e  s cien tific   h y p o th eses ,   a   p air ed - s am p le   t - test   f o r   m ea n s   was e m p lo y ed .   T h e  co m p ar ativ e  a n aly s is   o f   p r e - test ,   as  s h o wn   in   T ab le   1   a n d   p o s t - test ,   as  s h o wn   in   T ab l e  2 ,   r esu lts   r ev ea led   a  s ig n if ican t  in c r ea s e  in   th e  ar ith m etic  m ea n   v al u es  ( M2 >M 1 ) ,   wh ile  th e  SD   r em ain ed   r elativ ely   s tab le  ( SD1 ≈ SD2 ) .   T h is   s tati s tical  tr en d   d em o n s tr ates  th at  th e  p r o p o s ed   m o d el  e x er ted   a  p o s itiv e  in f lu en ce   ac r o s s   th e  en tire   p ar ticip a n t  c o h o r t  r ath er   th a n   o n   is o lated   r esp o n d en ts .   Fu r t h er m o r e,   it  i n d icate s   th at  wh ile   th e  o v er all  g r o u p   p er f o r m a n ce   was  elev ated   to   a  h ig h er   p r o f icien cy   lev el,   th e  in ter n al  v ar i an ce   in   s k ill  lev el s   with in   th e  g r o u p   p er s is ted ,   r ef lectin g   a  co n s is ten t u p war d   s h if t in   co llectiv e  ac h iev em e n t.       T ab le  1 .   Pre - test   r esu lts   G r o u p s   N u mb e r   o f   p a r t i c i p a n t s   M e a n   ( M 1 )   SD 1   G r o u p   1 :   p r e - s e r v i c e   t e a c h e r s   11   2 . 6 8   0 . 5 9   G r o u p   2 :   i n - serv i c e   t e a c h e r s   20   2 . 3 5   0 . 7 5   To t a l   31   2 . 4 7   0 . 7       T ab le  2 .   Po s t - test   r esu lts   G r o u p s   N u mb e r   o f   p a r t i c i p a n t s   M e a n   ( M 2 )   SD 2   G r o u p   1 :   p r e - s e r v i c e   t e a c h e r s   11   3 . 8 3   0 . 6 5   G r o u p   2 :   i n - serv i c e   t e a c h e r s   20   4 . 4 9   0 . 7 4   To t a l   31   4 . 2 6   0 . 7 7       I n   th e  an al y s is   co n d u cted   u s in g   th e  p air e d - s am p le  t - test ,   th e   cr itical  v alu e  f o r   α =0 . 0 5   was  tcr it=2 . 0 4   with   d eg r ee s   o f   f r ee d o m   d f =3 0 .   T h e  ca lcu lated   test   s tatis tic  was  ts tat= − 1 1 . 6 7 .   Sin ce   th e  a b s o lu te  v alu e  o f   th e   test   s tatis t ic  ex ce ed ed   th e  two - tailed   cr itical  th r esh o ld   | t  s tat | >t  cr it,  th e  n u ll  h y p o th esis   w as  r ejec ted   in   f av o r   o f   th e  alter n ativ e  h y p o th esis .   T h is   co n f ir m s   th at  th e  i n s tr u ctio n al  co n ten t  p r o v id ed   b y   th e  p r o p o s ed   m o d el  h a d   a  s tatis tica lly   s ig n if ican t p o s itiv e  im p ac t o n   b o t h   p r e - s er v ice  an d   in - s er v ice  teac h er s .   T h e  q u an titativ e  f in d in g s   co r r o b o r ate d   t h e  p o s itiv e  s h if ts   o b s er v ed   d u r in g   f ac e - to - f ac e   s ess io n s ,   s p ec if ically   r eg ar d in g   t h e  in cr ea s ed   en g ag e m en t  a n d   in te r est  o f   p ar ticip an ts   f r o m   b o th   co h o r ts   in   e x ec u tin g   p r ac tical  ass ig n m en ts   an d   p r o jects.  Fu r th er m o r e,   th ese  r esu lts   u n d er s co r e  a  d em o n s tr ab le  a d v an ce m e n t  in   th e   p ar ticip an ts ’   tech n ical  p r o f ici en cy   an d   th eir   ca p ac ity   f o r   a u to n o m o u s   d ec is io n - m ak i n g   b y   th e  co n clu s io n   o f   th e  co u r s e.   T h ese  p o s itiv e  d ev elo p m en ts   ca n   b e  attr ib u te d   to   th e  s y s tem atic  an d   well - co o r d in ated   d eliv er y   o f   in s tr u ctio n al  co n ten t  th r o u g h   a  b len d ed   lear n i n g   f r am ew o r k .   Du r in g   p r ac tical  s ess io n s ,   ed u ca to r s   en g ag e d   in   th e  h an d s - o n   ass em b ly   o f   r o b o tics   an d   I o T   d e v ices,  an d   b y   co n n ec tin g   th ese  s y s tem s   to   clo u d - b ase d   p latf o r m s ,   th e y   m aster ed   co m p lex   tech n ical   co n ce p ts   th r o u g h   p h y s ical  in ter ac tio n .   T h is   a lig n s   with   s ch o lar l y   f in d in g s   ass er tin g   th at   r o b o tics   is   n o t  m er ely   a   tech n o lo g ical  in s tr u m en t  b u t  a  ca tal y s t  f o r   d ev elo p i n g   en g in ee r in g   co g n itio n ,   f o s ter i n g   b o th   c o g n itiv e   an d   p er s o n a l  g r o wth   in   ed u ca to r s   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] .   T h e   v is u aliza tio n   o f   d ata  th r o u g h   th e  in teg r atio n   o f   r o b o tics ,   I o T ,   an d   clo u d   co m p u tin g ,   c o u p led   with   th e  ca p ab ilit ies  o f   r em o te  co n tr o l,  s ig n if ican tly   e n h an ce d   th e  p ar ticip an ts ’   en g a g em en t  an d   tech n ical  p r o f icien cy .   B y   in co r p o r atin g   I o T   an d   clo u d   co m p u tin g ,   t h e  m o d el  elev ates  tr ad itio n al  r o b o tic s   to   th e  lev el  o f   th e  I o R T .   T h i s   alig n s   with   g lo b al  ac ad em ic  d is co u r s e,   wh ich   p o s its   th at  th e  in teg r atio n   o f   r o b o tics   with   I o T   an d   au t o n o m o u s   s y s tem s   will  f u n d am e n tally   tr an s f o r m   e d u ca tio n al  cu r r icu la,   s h if tin g   th e  f o c u s   to war d   i n n o v ativ e  th in k in g   an d   r ep r esen tin g   a  p r ag m atic  tr an s itio n   f r o m   b asic r o b o tics   to   th e  m aster y   o f   a d v an ce d   tech n o lo g ical  s y s tem s .   I t  is   im p o r ta n t  to   n o te   th at,   d u r in g   th e  ac q u is itio n   o f   th e   c o u r s e  co n ten t,  p ar ticip an ts   wi th   h ig h er   lev els  o f   d ig ital  p r o f icie n cy   wer e  ab le  to   o v er c o m e  tec h n ical  b ar r ier s ,  s u ch   as  n etwo r k   co n f ig u r atio n   an d   d eb u g g in g ,  m o r e   r ap i d ly ,   th e r eb y   allo win g   f o r   d ee p er   e n g ag em en t  with   th e  co r e  lear n in g   m ater ial.   T h is   u n d er s co r es  t h e  p r em is e  th at  d ig ital  co m p ete n ce   s er v es  as  a  p r er e q u is ite  an d   a  f u n d am e n tal  co m p o n en t   f o r   th e  ef f ec tiv e  ass im ilatio n   o f   n ew  k n o wled g e  [ 2 7 ] .   Du r in g   th e  in itial  s tag es  o f   th e  p r ac tical  im p lem en tatio n   o f   I o T   an d   clo u d   co m p u tin g   in te g r atio n ,   s o m e  ed u ca t o r s   en co u n ter ed   ce r tain   tech n ical  ch allen g es.  T h e  r o le  o f   tu to r   s u p p o r t   d u r in g   f ac e - to - f a ce   s ess io n s   p r o v e d   cr itical   in   a d d r ess in g   th ese   is s u es.  Activ e  en g ag em e n t  in   th e   lear n in g   p r o ce s s   d u r in g   in - p er s o n   class es,  co m p lem en ted   b y   tu to r - led   s ca f f o ld in g ,   e x er ted   a  s ig n if ican t  in f lu en ce   o n   en h an cin g   th e  p ar ticip an ts ’   ca p ac ity   f o r   in d e p en d en t  d ec is io n - m ak i n g   [ 2 8 ] .   T h is   r esu lt  s h o ws  th at  th e  r o le  o f   th e  h u m an   f ac t o r   an d   in d iv id u al  co n s u ltatio n s   in   m aster in g   co m p le x   d ig ital   to o ls   is   s till   h ig h .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t  J   E v al  &   R es E d u c ,  Vo l .   15 ,   No .   4 ,  Au g u s t   20 26 :   3 3 2 2 - 3 3 3 3   3328   4 . 2 .   RQ 2 :   ef f ec t iv eness   o f   dig it a l  s up po rt   T h e  d ev elo p ed   d ig ital  s u p p o r t  p o r tal  p r o v id ed   p ar ticip an ts   with   a  s y s tem atic  f r am ewo r k   f o r   ac ce s s in g   in s tr u ctio n al  co n te n t.  B y   d ec o u p lin g   lea r n in g   f r o m   g e o g r a p h ical  an d   tem p o r al  co n s tr ain ts ,   th e   p o r tal  en ab led   ed u ca to r s   to   en g ag e  with   th e  m ater ial  in d ep en d e n tly   an d   ac co r d in g   t o   th eir   in d iv id u al   p r o f ess io n al  n ee d s .   T o   ad d r es s   th e  s ec o n d   r esear ch   q u esti o n   ( R Q2 ) ,   an   an o n y m o u s   s u r v e y   was  ad m in is ter ed   at  th e  en d   o f   th e  p r o g r am   to   ev alu ate  p ar ticip an ts ’   p e r ce p ti o n s   o f   th e  e f f icac y   o f   th e  d ig i tal  s u p p o r t  s y s tem .   T h e  s u r v ey   in s tr u m en t  co m p r is ed   1 2   item s   d esig n ed   to   ass es s   th e  d ig ital  p o r tal  ac r o s s   f o u r   p r im ar y   d im en s io n s :  u s ab ilit y ,   p ed ag o g ical  s u p p o r t,  o p er atio n al  e f f icien cy ,   an d   its   im p ac t  o n   ac tiv e - m o tiv atio n al   o r ien tatio n ,  as sh o wn   in   T ab le   3 .       T ab le  3 .   R esu lts   o f   th e  an o n y m o u s   ev alu atio n   b y   r esp o n d en ts   ( u s er s   o f   th e  d ig ital p o r tal)   I n d i c a t o r s   Pre - serv i c e   t e a c h e r s (N = 1 1 )   In - serv i c e   t e a c h e r s (N = 2 0 )   M + / - SD   M + / - SD   U sab i l i t y   4 . 7 9 + / - 0 . 8 5   4 . 8 8 + / - 0 . 6 9   P e d a g o g i c a l   su p p o r t   4 . 8 2 + / - 0 . 8 4   4 . 8 6 + / - 0 . 7 5   A c t i v e - m o t i v a t i o n a l   o r i e n t a t i o n   4 . 6 4 + / - 0 . 8 3     4 . 8 1 + / - 0 . 7 1   O p e r a t i o n a l   e f f i c i e n c y   4 . 6 7 + / - 0 . 8 2   4 . 8 5 + / - 0 . 7 8       T h e  d ata  in d icate s   th at  b o th   r esp o n d en t   co h o r ts   ass ig n ed   h ig h   r atin g s   to   th e  f u n ctio n al ity   o f   th e   d ig ital  p o r tal.   T h e r eb y ,   it  f ac ilit ates  a  h ig h ly   ac ce s s ib le  an d   u s er - f r ien d l y   en v ir o n m e n t  f o r   d ig ital  ed u ca tio n a l   p latf o r m s ,   en a b lin g   u s er s   to   e n g ag e  with   lea r n in g   m ater ials   at  an y   tim e   an d   f r o m   an y   lo ca tio n   ac co r d in g   t o   th eir   in d iv id u al  n ee d s ,   wh ile  also   en s u r in g   s ea m less   f ee d b ac k   f r o m   i n s tr u cto r s   an d   s y s t em atic  tr ac k in g   o f   lear n er   p r o g r ess   [ 2 9 ] .   Ho we v er ,   d is tin ct  d i f f er en ce s   wer e  o b s er v e d   b etwe en   th e  two   p ar ticip an t  g r o u p s .   W ith in   th e  in - s er v ice  teac h er   co h o r t,  h ig h er   m e an   s co r es  ac r o s s   all  f o u r   e v alu ati o n   ca teg o r ies  wer e  ac co m p an ied   b y   lo wer   SD .   T h ese  f in d in g s   s u g g est  th at  ex p er ien ce d   teac h e r s   m ain tain ed   a  h o m o g en eo u s   an d   p o s itiv e  p er s p ec tiv e  r eg ar d in g   th e  d ig ital  p o r tal ’ s   u tili ty .   C o n v er s ely ,   th e  ev alu atio n   m etr ics  p r o v id ed   b y     p r e - s er v ice  teac h er s   ex h ib ited   a  r elativ e  v ar ian ce .   Alth o u g h   th e  s tu d en ts ’   m ea n   s co r es  r em ain ed   h ig h ,   th e   lar g er   SD   co m p ar ed   to   th e  in - s er v ice  g r o u p   s u g g ests   th at  en g ag em en t w ith   th e  p o r tal  with in   th e  f r am ewo r k   o f   th eir   ac ad em ic  d is cip lin e  was  n o n - u n if o r m .   Giv e n   th at  th is   v ar ian ce   was  o b s er v ed   n o t  o n l y   with in   th e   d ig ital   en v ir o n m en t  b u t  also   d u r in g   tr ad itio n al  f ac e - to - f ac e  s ess io n s ,   it  ca n   b e  in f er r ed   th at  th e  p o r tal  o b jectiv ely   r ef lects  th e  ac tu al  lear n in g   tr ajec to r ies  o f   th e  p ar ticip an ts .   W h ile  th e  r elativ e  u n if o r m ity   o f   r esp o n s es  f r o m   ex p er ien ce d   teac h e r s   ca n   b e   attr ib u ted   to   th eir   p r o f ess io n al  s tan d ar d izatio n   [ 3 0 ] ,   th e   g r ea ter   v ar ian ce   in   o p in io n s   o b s er v ed   am o n g   m a s ter ’ s   s tu d en ts   i s   lik ely   d u e  to   d iv er s e  lev els  o f   d ig ital  co m p eten ce   o r   v a r y in g   in d iv id u al  in ter ests   am o n g   th e   lear n er s   [ 3 1 ] .   Fu r th e r m o r e ,   q u alit ati v e   f ee d b ac k   f r o m   in - s e r v i ce   t ea ch er s   r e g a r d i n g   th e   d i g it al   p o r t al   u n d e r s c o r es   its   p r ac tic al  v al u e:       “ Th e  m o d u les  o n   t h e  d i g it a l   p o r t a l  s erv e  a s   ess en ti a l  a n d   b en efi ci a l  r eso u r c es,   p r o vi d i n g   crit ic a l   met h o d o l o g ic a l   a s s is t a n c e  t o   e d u c a t o r s . ”   ( T ea ch e r   A )   “ Wil l   t h e   p o r t a l   r es o u r ce s   r e m a i n   a cc ess ib le   a ft er  th e  c o u r s e   c o n cl u d es ?   We   i n te n d   t o   u t iliz e  t h em  in   o u r   f u t u r e   p r a cti ce . ”   ( T e ac h er   B )     Fro m   th ese  r esp o n s es ,   i t  c an   b e  c o n cl u d e d   t h at  t h e  d i g it al  s u p p o r t  s y s t em   is   ef f e cti v e  f o r   b o t h   c o h o r ts .   W h il e   ex p e r i en ce d   tea c h e r s   p e r c ei v e  t h e  p o r ta l  as   a  s o u r ce   o f   p r ac tic al  s o l u ti o n s   an d   p r o f e s s io n al   r es o u r c es,   it   ap p e ar s   t h at  p r e - s e r v ic e  t ea c h e r s   a p p r o ac h e d   it  p r im ar il y   as  a  r e q u is i te  co m p o n e n t  o f   t h ei r   ac a d em i c  cu r r ic u l u m .   R e g a r d in g   t h e   R Q 2 ,   t h e   d at a  c o n f i r m s   h ig h   e f f ic ac y   f o r   b o t h   g r o u p s ;   h o we v e r ,   in - s er v i ce   te ac h e r s   d e m o n s tr ate   m o r e   p r o n o u n c e d   p r o f ess i o n a l  an d   p r ac t ica l  r e q u ir e m e n ts   f o r   s u c h   a  p l atf o r m .     4 . 3 .   RQ 3 :   pro f ess io na l  t r a ns f o rm a t io n  o f   t ea cher s   a nd   co n nect io n  o f   a cquired  k no wledg e  wit h  t he   educa t io na l pro ce s s   T o   ad d r ess   th e  th ir d   r esear ch   q u esti o n   ( R Q3 ) ,   p ar ticip an ts ’   p er s p ec tiv es  an d   p r o p o s als  f o r   in teg r atin g   th e  i n s tr u ctio n al   co n ten t  in to   t h eir   p r o f ess io n al  p r ac tice  ( th e   s ch o o l  e n v ir o n m en t)   wer e   d elib er ated .   At   th is   s tag e,   th e  p r im ar y   c o u r s e  in s tr u ct o r   h ig h lig h ted   th at,   b ased   o n   c o - d esig n   p r in cip les ,   r esp o n d en ts   co u ld   u tili ze   v ar i o u s   f r am ewo r k s ,  s u ch   as  ele ctiv e  co u r s e  s y llab i  o r   p r o jec t - b ased   m o d els ,  to   im p lem en t  th e  co n ten t  in   p r ac tical  s ett in g s .   Fo llo win g   a  co m p r eh en s iv e  d ata  an al y s is ,   th r ee   p r im ar y   lev els  o f   s ch o o l - s y s tem   in teg r atio n   wer e  id en tifie d ,  as  s h o w n   in   T ab l e  4 .   T o   f u r t h er   th e  in v esti g atio n ,   we  p r o ce e d   wit h   a  q u alitativ e  a n aly s is ,   f o cu s i n g   o n   s ev er al   u n i q u e  ca s e   s tu d ies  th at  d em o n s tr ate  th e   v er s atility   o f   th e  d ev elo p e d   m o d el.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2       A   mo d el  fo r   en h a n cin g   tea ch e r   tr a in in g   b y  in teg r a tin g   in tern et  o f th in g s ,   …   ( Meir a mg u l Mu kh a mb eto va )   3329   T ab le  4 .   Stra teg ies f o r   in teg r at in g   in s tr u ctio n al  c o n ten t in to   th e  s ch o o l e n v ir o n m en t   I n t e g r a t i o n   i n t o   t h e   e d u c a t i o n a l   p r o c e ss   P e r c e n t a g e   ( %)   M a i n   p e r f o r mi n g   g r o u p   C o n t e n t   El e c t i v e   c o u r se   4 8 . 4   M o s t l y   mast e r   s t u d e n t s   Le sso n   p l a n s   f o r   i m p l e me n t i n g   I o T,   c l o u d   c o m p u t i n g ,   a n d   r o b o t i c s  i n t e g r a t i o n   i n   sch o o l s .   R e p r e se n t a t i o n   o f   p r o j e c t   ( P B L)   4 1 . 9   Ex p e r i e n c e d   t e a c h e r s  a n d   m a st e r   st u d e n t s   I d e a s  f o r   s c i e n c e   a n d   S T EM   p r o j e c t s   f o r   st u d e n t s ,   s t a g e s   o f   i m p l e me n t a t i o n .   S t a r t - u p   i d e a   9 . 7   Ex p e r i e n c e d   t e a c h e r ,   y o u n g   s p e c i a l i st   a n d   mast e r   st u d e n t   A   p r o d u c t   p r o j e c t   a i m e d   a t   so l v i n g   s o c i o - e c o n o mi c   p r o b l e ms.       C ase  1 :  in teg r ated   s tr ateg y   an d   s y n er g y .   On e   ex p e r ien ce d   t ea ch er   am o n g   th e   p a r ticip an ts   p r o p o s ed     a  d u al - tr ac k   s tr ateg y ,   co n cu r r e n tly   u tili zin g   an   elec tiv e   co u r s e  an d   a  p r o ject - b ased   m o d el  f o r   s tu d en ts .   I n   th is   s ce n ar io ,   th e  teac h er   s u g g ested   im p lem en tin g   a  3 4 - h o u r   elec tiv e  cu r r icu lu m   f o r   m i d d le  s ch o o l  s tu d en ts ,   cu lm in atin g   i n   a  f in al  p r o je ct.   T h e  h ig h est - q u ality   p r o je cts  wo u ld   th en   b e   s elec ted   f o r   p ar ticip atio n   in   s cien tific   r esear ch   co m p etitio n s .   An   ex a m p le  o f   a  p r o p o s ed   s tu d en t  p r o ject  is   th e   “ s m ar t  clim ate  co n tr o l  s y s tem ” .   T h e  d ev elo p m en tal  r o ad m ap   f o r   th is   p r o ject  in clu d es  m eth o d s   f o r   i n teg r atin g   f an s   an d   r elay s   in to   th e  s y s tem ,   en a b lin g   r em o te  m an ag e m en t  v ia  a   clo u d   p latf o r m ,   an d   im p lem e n tin g   d ata  lo g g i n g   o n   an     SD c ar d .   C ase  2 :  i n ter d is cip lin ar y   STE M  i n teg r atio n   ( c h em is tr y ) .   I n   th e  c o n tex t  o f   in ter d is cip lin a r y   STE M   in teg r atio n ,   a   n o ta b le  ca s e  em er g ed   d u r in g   th e  q u alitativ e  i n ter v iews  in v o lv in g   a  c h em is tr y   teac h er   wh o   h ad   p r ev io u s ly   s p ec ialized   in   S T E M  ed u ca tio n   d u r in g   t h eir   g r a d u ate   s tu d ies.  T h is   p a r ticip an t  p r o p o s ed     a  s o p h is ticated   r o b o tic  s y s t em   d esig n ed   to   f ac ilit ate  h ig h - p r ec is io n   ch em ical  s y n t h esis   an d   en h an ce   lab o r ato r y   s af ety .   T h e  p r o ject  u tili ze s   an   in teg r ated   h ar d war e  s u ite,   in clu d in g   wate r   s en s o r s ,   DHT 1 1 /DHT 2 2   tem p er atu r e  an d   h u m i d ity   s en s o r s ,   an d   th e  Ar d u i n o   Nan o   3 3   I o T   b o ar d .   T h e  s y s tem   is   s p ec if ically   en g in ee r ed   to   ad d r ess   s ev er al  cr itical  lab o r ato r y   f u n ctio n s   th r o u g h   a  u n if ied   tech n ical  a p p r o ac h .   I t  e n ab les  th e  d etec tio n   o f   am b ien t  h u m id ity   i n   en v ir o n m en ts   wh er e   m ain tain in g   an h y d r o u s   co n d itio n s   is   v ital  f o r   ch em ical  s y n t h esis ,   wh ile  s im u ltan eo u s ly   p r o v id i n g   in s tan tan eo u s   m o n it o r in g   an d   r eg is tr atio n   o f   ac cid e n tal  wate r   s p ills   with in   th e  lab o r ato r y   s ettin g .   Fu r th e r m o r e,   th e  d ev ice  is   d esig n e d   to   tr ac k   h u m id ity   lev els  d u r in g   th e  s to r ag e  o f   m o is tu r e - s en s itiv e  r ea g en ts   an d   en s u r e  r ig o r o u s   co n t r o l  o v er   tem p er atu r e  a n d   m o is tu r e  v ar iab les.  C o llectiv ely ,   th ese  f ea tu r es  aim   to   g u ar an tee  p r o d u ct  q u ality   an d   m ain tain   co n s is ten cy   th r o u g h o u t  th e   ch em ical  m an u f ac tu r in g   p r o ce s s .   C ase  3 :  s h if ts   in   lear n in g   p a r ad ig m s   an d   d id ac tic  co n tin u it y .   A  g r a d u ate  s tu d e n t  with   s ig n if ican t  p r io r   e x p er ie n ce   in   th e  ed u c atio n al  s ec to r   p r o p o s ed   a  c o n ce p tu al  s h if t,   v iewin g   r o b o tics ,   I o T ,   a n d   clo u d   co m p u tin g   n o t a s   d is cr ete  d is cip lin es,  b u t a s   a  co h esiv e  tech n o lo g ical  co n ti n u u m .   T h e  r esp o n d en t e m p h asized   th e  ap p licatio n   o f   PB L   to   g u id e  s tu d en ts   to war d   s o lv in g   s p ec if ic  r ea l - wo r ld   p r o b le m s   th r o u g h   d e v ice  co n s tr u ctio n ,   r ath er   th an   th r o u g h   t h e  r o te  m em o r izatio n   o f   th eo r etica l  c o n ce p ts .   T h e  p r o p o s ed   p ed ag o g ical   f r am ewo r k   is   s tr u ctu r ed   ac r o s s   th r ee   h ier ar ch ical  lev els  o f   co g n itiv e  a n d   tech n ical  d ev elo p m en t,  e n s u r in g     a  s ea m less   tr an s itio n   f r o m   f o u n d atio n al  c o n ce p ts   to   co m p le x   en g i n ee r in g .   At  th e   p r im a r y   lev el  ( g r ad es  1 – 4 ) ,   th e  f o cu s   is   ce n ter ed   o n   “ r ec o g n itio n   th r o u g h   p la y ” .   B y   u tili zin g   th e  C o d iPl ay   ap p licatio n   an d   s p ec ialized   ar ca d e - s ty le  g a m es,  th e   cu r r icu lu m   aim s   to   f o s ter   a n   in t u itiv e  u n d er s tan d in g   o f   co m p lex   co m p u tatio n al   co n ce p ts ,  s u ch   as  lo o p s ,   c o n d itio n als,  an d   v a r iab les ,  wh ile  s im u ltan eo u s ly   d ev elo p in g   f in e  m o to r   s k ills   th r o u g h   L E GO  W eDo   an d   s im p le  m ec h an is m s   to   in ter p r et  f u n d am e n tal  m ec h a n ical  laws  lik e  g ea r s   an d   lev er s .   T h is   f o u n d atio n   f ac ilit ates  a  tr an s itio n   to   th e  in ter m ed iate  lev el  ( g r ad es  5 – 8 ) ,   titl ed   “f o u n d atio n s   o f   I o T   an d   r o b o tics ” ,   wh er e   s tu d en ts   en g ag e  with   au th en tic  en g in ee r in g   th r o u g h   th e  in te g r at io n   o f   p h y s ics  an d   m ath em atics.  Du r in g   th is   s tag e,   th e  p ed ag o g ical  f o cu s   s h i f ts   f r o m   b lo ck - b ased   p r o g r a m m in g   to   tex t - b ased   co d in g   in   C /C ++ ,   m an u al  cir cu it  d esig n ,   an d   b r ea d b o ar d in g .   Fin ally ,   th e  f r am ewo r k   cu lm in ates  in   th e   ad v an ce d   le v el  ( g r ad es  9 – 1 1 ) ,   “ clo u d   s y s tem s   an d   s m ar t  p r o jects ” ,   wh ich   em p h a s izes  p r o f ess io n al   p r o g r a m m in g   an d   s tar t - u p   in itiativ es.  At  th is   h ig h est  p h ase,   th e  f o cu s   is   p lace d   o n   d e v elo p in g   f u lly   f u n ctio n a l   en g in ee r in g   p r o to ty p es  an d   p r ep ar in g   s tu d en ts   f o r   co m p etitiv e  s cien tific   r esear ch   p r o jects,  ef f ec tiv ely   b r id g in g   th e   g ap   b etwe en   cla s s r o o m   lear n in g   an d   p r o f ess io n al  en g in ee r in g   p r ac tice.   Du r in g   tu t o r - m e d iated   d is cu s s io n s ,   it  was  n o ted   th at  th is   r esp o n d en t  p r o v i d ed   a   co m p r e h en s iv e  an aly s is   o f   b o th   d o m esti c  an d   in ter n atio n al  ed u ca tio n al  f r am ewo r k s ,   o f f e r in g   s y s tem atic  p r o p o s als  f o r   th e  e v o lu tio n   o f   c u r r en t  in s tr u ctio n al  p ar ad ig m s .   C ase  4 :  in n o v ativ e   p r o ject  d ev elo p m en t .   An   ex p er ie n ce d   teac h er ,   a   n ew  s p ec ialis t,  an d   a  m aster   s tu d en t  co llectiv ely   d em o n s tr ated   th e  p o ten tial  o f   th e  e n tr ep r en eu r ial  STE M  tr ajec to r y   b y   p r o p o s in g   th e     co - cr ea tio n   o f   p r o d u cts  d esig n ed   to   s o lv e  s o cio - tech n ical  ch allen g es.  On e  p r o m in en t  c o n ce p t  was  “ s m ar t - tr ac k :  an   in tellig en t  ca r g o   tr ac k in g   s y s tem . ”   T h e  im p lem en tatio n   o f   t h is   p r o ject  was  s tr u ctu r ed   b y   th e   r esp o n d en ts   i n t o   f o u r   d ev el o p m e n ta l   p h ases .   T h e   f i r s t   p h ase   i n v o lv e d   p r o b le m   i d e n ti f i ca t i o n ,   m a r k et   a n al y s is ,   an d   c o n c e p t u ali za ti o n   o f   t h e   s o l u ti o n .   T h e   s ec o n d   p h as e   f o c u s e d   o n   p r o t o t y p in g ,   w h i ch   in clu d ed   ass e m b li n g     a  f u n ct io n al  m o d e l  u s i n g   Ar d u i n o   a n d   E SP - b as ed   h ar d w ar e ,   d e v el o p i n g   f ir m w ar e  t o   p r o c ess   s e n s o r   d a ta ,   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t  J   E v al  &   R es E d u c ,  Vo l .   15 ,   No .   4 ,  Au g u s t   20 26 :   3 3 2 2 - 3 3 3 3   3330   in t eg r ati n g   th e   s y s te m   wit h   t h e  Ar d u i n o   I o T   c l o u d   f o r   r e m o t e  m a n ag em en t   v ia   a   m o b ile   ap p li ca t io n .   T h e   t h i r d   p h ase  ad d r ess ed   th e   d ev el o p m en t  o f   em er g en cy   r esp o n s e  al g o r ith m s ,   w h ile  th e   f in al   p h as e  cu lm in ated   in   th e   p r o d u ctio n   o f   a  m ar k et - r ea d y   m o d el,   its   p u b lic  p r esen tatio n ,   an d   p a r ticip atio n   in   s p ec ialize d   co m p etitio n s .   R eg ar d in g   p o s t - co u r s e  s u p p o r t,  it  was  o b s er v ed   th at  th e   ap p licatio n   o f   k n o wled g e  an d   e x p er ien ce   ac q u ir ed   b y   teac h er s   with in   th eir   r esp ec tiv e   s ch o o l   en v ir o n m en ts   was  m o n ito r ed .   T h e   d ig ital  p o r tal  r em ain ed   ac ce s s ib le,   an d   co m m u n icatio n   ch an n els  with   tr ain er s   wer e   m ain tain ed .   W ith in   a  s h o r t  p er io d   f o llo win g   th e   co u r s e  ( th r ee   m o n t h s   later ) ,   t ea ch er s   b eg an   d em o n s tr atin g   th eir   r esu lts   in   s ch o o l  p r ac tice.   T h is   s itu atio n   is   f u r th er   d is cu s s ed   in   th e  f o llo w in g   ca s e  s tu d y   5.   C ase   5 :   p o s t - co u r s e  im p ac t  an aly s is .   T h r ee   m o n th s   p o s t - co m p letio n ,   an   in f o r m atics  teac h er   r ep o r te d   th at  th ey   h ad   s u p er v is ed   s tu d e n t  r esear ch   p r o jects,  f u r t h er   r e f in in g   t h e  “ Sm ar t   Sco u t  R o b o t ”,   wh ich   t h ey   h ad   o r ig in ally   p r o p o s ed   as  a  f in al   co u r s e  p r o ject ,  an d   th e  “ Sm ar t  T r ash   B in ” ,   wh ich   was  d e v elo p ed   d u r in g   t h e   p r ac tical  s ess io n s .   C o n s eq u en tly ,   th e  s tu d en t  w o r k in g   o n   t h e  “ Sm ar t  Sco u t  R o b o t ”   p r o j ec t  s ec u r ed   s ec o n d   p lace   in   th e  “ c o m m a n d er ”  c o m p etitio n ,   wh ile  an o th er   s t u d en t  p ar ticip ate d   in   a  r e g io n al  r esear ch   p r o ject  co m p etitio n   with   th e  “ Sm ar t  T r ash   B in ”   p r o ject.   T h e   teac h er   ex p r ess ed   ap p r ec iatio n   to   th e  tr ain er s   a n d   th e   p r o f ess io n al  d e v elo p m e n t  co u r s e,   n o tin g   th at   th e  p r o g r am ’ s   em p h asis   o n   en g in ee r in g   a n d   cr ea tiv e   d esig n   p r o v id e d   t h e  n ec ess ar y   id ea s   f o r   p r o f ess io n al  g r o wth   an d   f o s ter ed   a  c o m m itm en t   to   o n g o in g   wo r k   with   s tu d en ts ,  as sh o wn   in   Fig u r e  2 .             Fig u r e  2 .   A  s tu d e n t - d esig n ed   s co u t r o b o t p r o to ty p e  m en to r ed   b y   in - s er v ice  teac h er s       Du r in g   t h e  d e v elo p m e n t  o f   t h e  “ Sm ar t  Sco u t  R o b o t ” ,   wh ich   in teg r ated   r o b o tics ,   I o T ,   an d   clo u d   co m p u tin g ,   lear n er s   im p lem en ted   ad v an ce d   f u n ctio n alities ,   s u ch   as r ea l - tim e  v id e o   r eg is tr a tio n   v ia  an   E SP 3 2 - C AM   b o ar d   an d   r em o te  n et wo r k - b ased   c o n tr o l.  I n   th e  “ Sm ar t  T r ash   B in ”   p r o ject,   p a r ticip an ts   u tili ze d   an   E SP 8 2 6 6   b o ar d   to   f ac ilit ate  r em o te  n o tific atio n   aler ts   v ia  T eleg r am   wh e n   th e  b in   r ea ch ed   ca p ac ity .   T h ese   r esu lts   d em o n s tr ate  th at  th e  m o d el  is   n o t  m er ely   a  th eo r etica l  co n s tr u ct  b u t  a  p r ag m atic  in s tr u m en t  th at  tr an s f o r m s   p ed ag o g ical  p r ac ti ce .   A  k ey   f in d in g   o f   th is   s tu d y   is   th at  th e  m o d el  en ab les  teac h er s   to   d is s em in ate  ac q u ir ed   k n o wled g e   to   t h eir   s tu d en ts ,   ef f ec tiv ely   p r ep a r in g   th em   f o r   r esear ch - o r ien t ed   ac tiv ities .   T h is   co n f ir m s   th at  th e  p r o p o s ed   f r am ewo r k   n o t  o n ly   en h a n ce s   in d iv id u al  teac h e r   co m p eten c e  b u t  also   en s u r es   ef f ec tiv e  k n o wled g e  tr an s f er .   T h is   ac ce ler ated   o u tco m e  is   d r iv en   b y   th e  T - L MD E   m o d el’ s   co n ten t,  th e  clea r   d em o n s tr atio n   o f   m eth o d o l o g ical  ap p r o ac h es  f o r   s ch o o l  in teg r atio n ,   th e  ac ce s s ib ilit y   o f   d ig ital  r eso u r ce s ,     an d   th e  s y n e r g y   o f   f a cto r s   f o s t er in g   h ig h   in tr in s ic  m o tiv ati o n .     Ou r   f in d in g s   in d icate   th at  tr a d itio n al  p r o f ess io n al  d ev elo p m en t  co u r s es  o f ten   f ail  to   s ig n if ican tly   im p r o v e  teac h er   m o tiv atio n   o r   p r o f ess io n al  r ea d in ess .   T h is   co n tr ad icts   th e  p r ev ailin g   v i ew  th at  s o cial  an d   f in an cial  in ce n tiv es  ar e  th e  p r im ar y   d r iv e r s   o f   teac h er   p e r f o r m an ce   [ 3 2 ] .   T h is   d is cr ep a n c y   s u g g ests   th at  o u r   m o d el  o f f er s   ess en tial  r eso u r ce s   b y   esch ewin g   “ f o r m alis tic ”   tr ain in g   in   f av o r   o f   p r o f e s s io n ally   r elev an t  co n ten t  th at  h o n es  p r ac tical  s k ills   alig n ed   with   ed u ca to r s ’   ac tu al  n ee d s   [ 3 3 ] ,   [ 3 4 ] .   C o n s eq u en tly ,   in - s er v ice  teac h er s   b ec o m e   d r i v en   b y   a u th en tic  lear n i n g   o u tco m es  a n d   th e   d ev el o p m en t   o f   en g i n ee r in g   a n d   c r ea tiv e   ca p ab ilit ies ,  b o th   f o r   th em s e lv es  an d   th eir   s tu d en ts ,  r ath er   th an   b y   th e  p u r s u it  o f   ce r tific ates  o r   ca r ee r   ad v an ce m e n t.  Fu r th e r m o r e ,   p r e - s er v ice  teac h er s   ar e   b etter   e q u ip p e d   with   th e   k n o wled g e,   ab ilit ies,  an d   s k ills   n ec ess ar y   to   o r g an ize  an d   co n d u ct  h ig h - q u ality   p r o f ess io n al  ac tiv ities .   B ey o n d   th e  s ig n if ican ce   o f   th e  r esear ch ,   we  ac k n o wled g e  c er tain   lim itatio n s .   T h e  s m all  s am p le  s ize  s h o u ld   b e  co n s id er ed   wh en   g e n er alizin g   th ese   f in d in g s   to   th e  b r o a d er   p o p u latio n   o f   teac h er s   at  a  n ati o n al  o r   r eg io n al  lev el;  th u s ,   a  lar g er   r esp o n d e n t  p o o l  is   r eq u ir e d   f o r   m o r e  co m p r eh e n s iv e  an aly s is .   Fu r th er m o r e,   d is p ar ities   in   th e  tech n ical  in f r astru ctu r e  ac r o s s   d if f er en t  s ch o o ls   m u s t  b e  tak en   in to   ac co u n t.  Alth o u g h   th e   r esear ch   id en tifie d   a  lack   o f   ad eq u ate  m ater ial  an d   tech n ical  r eso u r ce s   in   s o m e  s ch o o ls ,   th is   f ac to r   wa s   b ey o n d   th e  p r im ar y   s co p e  o f   th e  cu r r e n t  s tu d y .   Ho wev er ,   to   en s u r e  th e   ef f ec tiv e n ess   o f   th e  e d u ca tio n al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2       A   mo d el  fo r   en h a n cin g   tea ch e r   tr a in in g   b y  in teg r a tin g   in tern et  o f th in g s ,   …   ( Meir a mg u l Mu kh a mb eto va )   3331   p r o ce s s   in   r eso u r ce - co n s tr ain ed   s ch o o ls ,   th e   u s e  o f   v ir tu al  s i m u lato r s   is   h ig h ly   r ec o m m en d ed .   I n   th is   co n tex t,   d id ac tic  an d   m eth o d o lo g ical  m ater ials   p r o v id ed   t h r o u g h   d i g ital  s u p p o r t  r eso u r ce s   ca n   s er v e  as  an   ef f ec tiv e   s o lu tio n   f o r   b r id g in g   t h e  in f r as tr u ctu r e  g a p .       5.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   aim e d   to   en h an c e  th e  p r o f ess io n al  t r ain in g   a n d   d ev elo p m en t  o f   e d u ca to r s ,   with   th e   o b jectiv e  o f   in teg r atin g   in n o v ativ e  tech n o lo g ies ,  s p ec if ica lly   r o b o tics ,   I o T ,   an d   clo u d   co m p u tin g ,  in to   th e   ed u ca tio n al  p r o ce s s .   T h r o u g h o u t  th e  r esear ch ,   th e  th eo r etica l  an d   em p ir ical  ef f ec tiv e n e s s   o f   th e  T - L MD E   m o d el  was  d em o n s tr ated   th r o u g h   th e  co m p r eh e n s iv e  im p r o v em en t  o f   lear n in g   co n ten t ,   th e  u tili za tio n   o f   d iv er s if ied   m eth o d o lo g ical  ap p r o ac h es,  an d   th e  s y s tem atic  o r g an izatio n   o f   d ig ital  s u p p o r t.  Fu r th er m o r e ,   th e   s tu d y   u n d er s co r e d   th e  m o d el ’ s   ca p ac ity   to   b r id g e  th e  g ap   b etwe en   th eo r etica l  k n o wl ed g e  an d   p r ac tical   ap p licatio n   with in   s ch o o l  en v ir o n m en ts ,   co n s is ten tly   d em o n s tr atin g   its   ef f ec tiv en ess   th r o u g h   tan g ib le   p ed ag o g ical  o u tc o m es.  B o th   q u an titativ e  an d   q u alitativ e  an a ly s es  d em o n s tr ate  th at  th e  i n teg r ated   ap p licatio n   o f   th ese  co m p o n e n ts   en ab les  teac h er s   to   o v er co m e  p er ce i v ed   b ar r ier s   d u r in g   th e  ac q u is itio n .   T h e  r esu lts   o b tain ed   d em o n s tr ate  th e  ef f e ctiv en ess   o f   th e  p r o p o s ed   m o d el  an d   s u g g est  its   p o ten tial  as  a  co m p r eh en s iv e  f r am ewo r k   f o r   o th er   teac h er   e d u ca tio n   p r o g r am s   an d   p r o f ess io n al  d ev elo p m e n t c o u r s es.   T h is   ap p r o ac h   ad d r ess es  cr itical  s o cial  d em an d s ,   e n s u r in g   th at  th e  y o u n g e r   g e n er atio n   is   eq u ip p e d   to   en g ag e  with   m o d er n   ed u ca t io n   in   th e  er a  o f   in d u s tr y   4 . 0 .   T o   en s u r e  lo n g - ter m   im p ac t,  th e  v id eo ,   m eth o d o l o g ical,   an d   in ter ac ti v e  co n ten t  h o s ted   o n   th e  d i g ital  p o r tal  will  r em ain   ac ce s s ib le  to   th e  teac h er s   as   p o s t - co u r s e  lo n g itu d in al  s u p p o r t.  Fu tu r e  r esear ch   e f f o r ts   will  f o cu s   o n   m ain tain in g   co n tact  with   th e   p ar ticip an ts   to   m o n ito r   th e  s u s tain ed   in teg r atio n   o f   co u r s e  o u tco m es  in to   s ch o o l  p r ac tice.   Fu r th er m o r e,   iter ativ e  im p r o v e m en ts   to   th e  f u n ctio n al  ca p ab ilit ies with   AI   o f   th e  d ig ital p o r tal  a r e  p lan n ed .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   ar ticle  d escr ib es  th e  r esu lt  o f   th e  s cien tific   p r o ject  “De v elo p m en t  o f   a  d ig ital  p o r tal  f o r   en h an cin g   teac h er   tr ain in g   th r o u g h   th e  in teg r atio n   o f   clo u d   co m p u tin g   an d   I o T   tech n o l o g y ”.   T h is   r esear c h   was  f u n d ed   b y   th e   Scien ce   C o m m ittee  o f   th e  Min is tr y   o f   Scien ce   an d   Hig h er   E d u ca tio n   o f   th e  R ep u b lic  o f   Kaz ak h s tan   ( g r an t  No .   AP2 2 6 8 5 1 9 2   “De v elo p m e n t  o f   a  d ig ital  p o r tal  f o r   en h a n cin g   teac h er   tr ain in g   th r o u g h   th e  in teg r atio n   o f   clo u d   c o m p u tin g   an d   I o T   tech n o l o g y ”) .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al   u s es  th e  C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Me ir am g u l  Mu k h am b et o v a   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   Salam at  I d r is s o v     ✓           ✓       ✓     ✓   ✓   ✓   Nu r g u l Baitem ir o v a     ✓   ✓       ✓   ✓     ✓     ✓           C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y    T h e  d ata  th at  s u p p o r t  t h e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  av ailab l e  f r o m   t h e  co r r esp o n d in g   a u th o r ,   [ MM ] ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.