AIを活用したCS50の教育：コンピュータサイエンス教育における生成的人工知能の活用

2023年夏に、ハーバード大学のCS50にAIベースのソフトウェアツール群を開発し統合しました。これらのツールは最初に約70人の夏季学生に提供され、その後オンラインで何千人もの学生に、2023年秋にはキャンパスで数百人の学生に利用可能となりました。コースの方針に従い、学生がこれらのコース特有のツールを使用することを奨励し、ChatGPT、GitHub Copilot、そして新しいBingなどの商用AIソフトウェアの使用を制限しました。我々の目標は、ソフトウェアを通じて1:1の教師対学生の比率を近似し、学生のそばに教育的な視点を持つ専門家を常に配置することで、学生が解決策に導かれるように設計されたものでした。学生はツールを好意的に受け入れ、「個別指導者がいるように感じた」と述べています。我々の調査結果は、教育環境にAIを思慮深く統合することで、継続的でカスタマイズされたサポートを提供し、人間の教育者がより複雑な教育上の問題に対処できるようになることで学習体験が向上することを示唆しています。この論文では、AIツールがコードスニペットの説明、コードスタイルの向上、カリキュラムおよび管理に関する質問にコースのディスカッションフォーラムで正確に応答する上で、CS50の教育と学習をどのように強化しているかを詳述します。また、これらのツールやAIを教育で使用することを検討している人々への方法論的アプローチ、実装の詳細、ガイダンスを提供します。