[논문 리뷰] Integrating ChatGPT in a Computer Science Course: Students Perceptions and Suggestions

Kehinde Aruleba, Ismaila Temitayo Sanusi외 2명|arXiv (Cornell University)|2023. 12. 22.

Artificial Intelligence in Healthcare and Education인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 대학원생들의 코딩 완성 및 분석 과제를 통해 챗지피티를 수업에 통합하는 데 대한 인식을 조사한다. 연구 결과, 학생들은 즉각적인 피드백과 개인 맞춤형 학습을 위해 챗지피티를 가치 있게 평가하지만, 비판적 사고 능력 저하와 응답의 일관성 부족에 대한 우려를 제기하며, 고등교육에서 균형 잡힌, 교육학적으로 이끌어진 통합이 필요하다고 강조한다.

ABSTRACT

The integration of artificial intelligence tools such as ChatGPT in the education system has gained attention in recent years. This experience report explores students' perceptions and suggestions for integrating ChatGPT in a computer science course. Following a ChatGPT activity which includes code completion and analysis, seven students participated in in-depth interviews. Findings from the transcribed interviews suggest that ChatGPT has the potential to enhance learning experience including programming. They highlighted the tool's ability to respond immediately to queries and supporting personalised learning. However, they raise concerns that heavy reliance on ChatGPT may adversely affect students' critical thinking and problem-solving skills. These findings show the importance of carefully balancing using ChatGPT in computer science courses. The findings of this research have significant implications for educators, curriculum designers and policymakers as they explore integrating AI tools into educational contexts.

연구 동기 및 목표

• 대학 수준의 수업에서 챗지피티 통합 방식에 대한 컴퓨터 과학 학부생들의 인식을 이해하기 위해.
• 챗지피티가 학생들의 학습 경험, 특히 프로그래밍 과제에서 미치는 영향을 검토하기 위해.
• 학생들이 인공지능 도구에 대한 과도한 의존과 교육 현장에서의 데이터 프라이버시 문제에 대해 우려하는 바를 파악하기 위해.
• 수업 및 학습 프로그래밍에서 챗지피티 사용을 개선하기 위한 학생들의 제안을 수집하기 위해.

제안 방법

• 컴퓨터 과학 수업에서 챗지피티 기반 활동을 실시하여 코드 완성 및 분석을 수행하였다.
• 활동 이후 일곱 명의 학생을 대상으로 심층적이고 반구조화된 인터뷰를 실시하였다.
• 인터뷰 데이터를 녹취하고 질적 주제 분석을 통해 반복되는 주제를 식별하였다.
• 학생들의 경험, 인식된 이점, 도전 과제, 그리고 인공지능 통합에 대한 제안에 집중하였다.
• 챗지피티가 자율 학습과 코드 재구성 향상에 기여하는 역할을 탐색하였다.
• 응답의 일관성 부족, 비판적 사고 능력 저하, 데이터 프라이버시 관련 우려를 평가하였다.

Figure 1: P6 - ChatGPT generated code with comments

실험 결과

연구 질문

• RQ1 컴퓨터 과학 학부생들은 프로그래밍 수업에서 챗지피티 사용을 어떻게 인식하는가?
• RQ2 학생들은 프로그래밍 학습을 위해 챗지피티를 사용함으로써 어떤 이점을 인지하는가?
• RQ3 챗지피티 의존에 대해 학생들이 표현하는 도전 과제나 우려 사항은 무엇인가?
• RQ4 학생들은 교육 현장에서 챗지피티 통합을 어떻게 개선할 수 있는지 제안하는가?
• RQ5 챗지피티 사용이 코딩 교육에서 비판적 사고 및 학술 윤리에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 학생들은 챗지피티가 즉각적인 피드백을 제공하고 개인 맞춤형 자율 학습을 지원함으로써 학습 경험을 향상시켰다고 보고하였다.
• 참여자들은 챗지피티가 코드 재구성에 유용하다고 평가하였으며, 이는 코드의 가독성과 유지보수성 향상 목표와 부합하였다.
• 학생들은 챗지피티에 과도하게 의존할 경우 비판적 사고 및 문제 해결 능력 발달에 악영향을 줄 수 있다는 우려를 제기하였다.
• 챗지피티의 응답이 일관되지 않다는 점이 주요 과제로 지적되었으며, 비판적으로 평가하지 않으면 오해의 소지가 있는 정보를 강화할 수 있다는 점에서 문제가 되었다.
• 데이터 프라이버시 문제가 핵심적인 우려 사항으로 부상하였으며, 개인 정보가 어떻게 수집되고 저장되며 사용되는지에 대해 학생들이 의문을 제기하였다.
• 학생들은 교육적 효과성과 신뢰를 제고하기 위해 AI 도구 설계에서 더 많은 맞춤형 설정, 상호작용성, 투명성을 확보할 것을 제안하였다.

Figure 2: P4 - ChatGPT explaining the output of a code