تقييم فعالية نماذج اللغة الكبيرة في التعليم التمهيدي لعلوم الحاسوب: دراسة ميدانية على مدار فصل دراسي

لقد أثار دمج المساعدين الذكائين، خاصة من خلال تطوير نماذج اللغة الكبيرة، في تعليم علوم الحاسوب جدلاً كبيرًا، مما يبرز كل من إمكاناتهم في تعزيز تعلم الطلاب والمخاطر المرتبطة بإساءة استخدامها. لقد نظر مجموعة ناشئة من الأعمال في استخدام نماذج اللغة الكبيرة في التعليم، مع التركيز أساسًا على تقييم أداء النماذج الموجودة أو إجراء دراسات قصيرة المدى علىsubjects الأفراد. ومع ذلك، لم يتم فحص القليل من الأعمال آثار المساعدين المعتمدين على نماذج اللغة الكبيرة على الطلاب في الدورات البرمجية الأساسية، لا سيما في السياقات الواقعية وعلى مدى فترات طويلة. لمعالجة هذه الفجوة البحثية، أجرينا دراسة تمتد على مدى فصل دراسي مع 50 طالبًا باستخدام CodeTutor، وهو مساعد معتمد على نموذج لغة كبير طوره فريقنا البحثي. تظهر نتائج دراستنا أن الطلاب الذين استخدموا CodeTutor (مجموعة "CodeTutor" كمجموعة تجريبية) حققوا تحسينات ذات دلالة إحصائية في درجاتهم النهائية مقارنة بنظرائهم الذين لم يستخدموا الأداة (مجموعة "التحكم"). ضمن مجموعة CodeTutor، أظهر أولئك الذين ليس لديهم خبرة سابقة مع الأدوات المعتمدة على نماذج اللغة الكبيرة زيادة كبيرة في الأداء مقارنة بنظرائهم. وجدنا أيضًا أن الطلاب أعربوا عن ردود فعل إيجابية بشأن قدرة CodeTutor على فهم استفساراتهم والمساعدة في تعلم بناء جملة لغة البرمجة. ومع ذلك، كانت لديهم مخاوف بشأن الدور المحدود لـ CodeTutor في تطوير مهارات التفكير النقدي. على مدار الفصل الدراسي، انخفضت موافقة الطلاب على اقتراحات CodeTutor، مع تفضيل متزايد للدعم من المساعدين التعليميين البشريين التقليديين. تُظهر نتائجنا أيضًا أن الطلاب لجأوا إلى CodeTutor لأداء مهام مختلفة، بما في ذلك إكمال المهام البرمجية وفهم بناء الجملة وتصحيح الأخطاء، وخاصة طلب المساعدة في واجبات البرمجة. تكشف تحليلاتنا لاحقًا أن جودة الموجهات من المستخدمين كانت مرتبطة ارتباطًا كبيرًا بفعالية استجابة CodeTutor. بناءً على هذه النتائج، نناقش تداعيات نتائجنا حول الحاجة إلى دمج الثقافة في الذكاء الاصطناعي التوليدي ضمن المناهج الدراسية لتعزيز مهارات التفكير النقدي، ونتجه إلى فحص الديناميات الزمنية لتفاعل المستخدمين مع الأدوات المعتمدة على نماذج اللغة الكبيرة. نناقش أيضًا الفجوة بين الوظائف المتوقعة للأدوات وقدرات الطلاب الفعلية، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى استراتيجيات مخصصة لتحسين النتائج التعليمية.