AI 聊天机器人作为多角色教学智能体：变革计算机科学教育中的参与度
人工智能
2023-08-09 v1
摘要
本研究探讨使用人工智能（AI）驱动的多角色聊天机器人作为增强计算机科学教育中学习体验并促进参与度的手段。利用基于设计的研究方法，我们开发、实施并评估了一种新颖的学习环境，其中嵌入了四种不同的聊天机器人角色：教师机器人、同伴机器人、职业咨询机器人和情感支持机器人。这些角色围绕自我决定理论的原则设计，满足学习者的三种内在心理需求——胜任力、自主性与关联性。此外，该系统采纳基于探究的学习范式，鼓励学生提问、寻求解决方案并探索其好奇心。我们在高等教育情境中对该系统进行了为期一个月、有 200 名学生参与的测试，并将结果与涉及人类导师和单一聊天机器人的条件进行比较。我们的研究采用混合方法，涵盖聊天日志序列分析等定量测量，以及调查和焦点小组访谈等定性方法。通过集成话题建模与情感分析等前沿自然语言处理技术，我们深入理解了该系统对学习参与度、动机和基于探究的学习的影响。本研究通过其严谨设计与创新方法，为 AI 赋能的多角色聊天机器人在重塑计算机科学教育格局以及营造引人入胜、支持性与激励性的学习环境方面的潜力提供了重要见解。
引用
@article{arxiv.2308.03992,
title = {AI Chatbots as Multi-Role Pedagogical Agents: Transforming Engagement in CS Education},
author = {Cassie Chen Cao and Zijian Ding and Jionghao Lin and Frank Hopfgartner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03992},
year = {2023}
}