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面向上层 STEM 课程的即插即用、FERPA 合规的本地 LLM 自动批改器 LaTA

人工智能 2026-05-08 v1 人机交互 物理教育

摘要

大语言模型(LLM)批改器承诺缓解上层 STEM 课程的批改负担,但目前大多数部署方式将学生作品发送至第三方 API,违反 FERPA 法规,使机构面临数据风险,同时需要对作业进行大量修改。我们提出 LaTA(\textit{LaTeX Teaching Assistant}),一个即插即用、开源的自动批改器,可在商品化本地硬件上完全运行,假设已采用 LaTeX 原生工作流程的众多工程和物理课程。LaTA 实现了四阶段管道(摄入、分段、批改、报告),使用本地托管的开源链式思考 LLM 批改器(gpt-oss:120b)对学生作品与作者由教师编写的参考解答进行比较,并应用带有二进制 per-item 评分的 YAML 评分标准。我们在 2026 年冬季在 Oregon State University 的 ME 373(机械工程方法)中部署了 LaTA,在单台 Mac Studio 上对该课程每周作业进行批改,约 200 名学生,单位作业的边际成本为 0,提交耗时为13分钟,使教师能够对更正后的作业进行重新批改,并大幅扩展TA办公室的服务offerings。经教师确认的批改错误率在整个学期中保持在约0,提交耗时为 1-3 分钟,使教师能够对更正后的作业进行重新批改,并大幅扩展 TA 办公室的服务 offerings。经教师确认的批改错误率在整个学期中保持在约 0.02-0.04%的水平。相对于同一教师以往传统批改的学生群,LaTA批改的学生群在期中考试中表现出约11 的水平。相对于同一教师以往传统批改的学生群,LaTA 批改的学生群在期中考试中表现出约 11% 的提升,在期末考试中表现出约 8% 的提升,且在每项明确学习目标上都获得了显著的自评置信度提升(N = 159 项调查响应,\Delta \geq +1.49$ Likert 分数,在每项比较中 p < 10^{-27})。我们以 AGPLv3 许可发布代码。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.05410,
  title  = {LaTA: A Drop-in, FERPA-Compliant Local-LLM Autograder for Upper-Division STEM Coursework},
  author = {Jesse A. Rodríguez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.05410},
  year   = {2026}
}

备注

Submitted to Computers & Education