[论文解读] Integrating ChatGPT in a Computer Science Course: Students Perceptions and Suggestions

Kehinde Aruleba, Ismaila Temitayo Sanusi+2 more|arXiv (Cornell University)|Dec 22, 2023

Artificial Intelligence in Healthcare and Education被引用 4

一句话总结

本研究调查了本科生在编程课程中通过代码补全和代码分析任务整合使用ChatGPT的感知情况。研究发现，学生认为ChatGPT能提供即时反馈和个性化学习，但同时也对批判性思维能力下降和响应不一致性表示担忧，凸显了在高等教育中需要平衡且具有教学指导意义的整合方式。

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.

研究动机与目标

• 了解计算机科学专业学生对在大学课程中整合使用ChatGPT的看法。
• 考察ChatGPT对学生学习体验的影响，特别是在编程任务中的影响。
• 识别学生对过度依赖AI工具以及教育环境中数据隐私问题的担忧。
• 收集学生关于改进编程教学与学习中ChatGPT使用方法的建议。

提出的方法

• 在计算机科学课程中开展基于ChatGPT的活动，内容涉及代码补全与分析。
• 在活动结束后，选取七名学生进行深入的半结构化访谈。
• 使用定性主题分析法对访谈录音进行转录与分析，以识别重复出现的主题。
• 聚焦于学生的体验、感知到的益处、面临的挑战以及对AI整合的建议。
• 探讨ChatGPT在提升自主学习和代码重构方面的角色。
• 评估与响应不一致性、批判性思维能力削弱以及数据隐私相关的担忧。

Figure 1: P6 - ChatGPT generated code with comments

实验结果

研究问题

• RQ1 计算机科学专业学生如何看待在编程课程中使用ChatGPT？
• RQ2 学生在学习编程时认为使用ChatGPT有哪些益处？
• RQ3 学生对依赖ChatGPT表达了哪些挑战或担忧？
• RQ4 学生如何建议改进ChatGPT在教育环境中的整合方式？
• RQ5 ChatGPT的使用对计算机科学教育中的批判性思维和学术诚信有何影响？

主要发现

• 学生报告称，ChatGPT通过提供即时反馈，增强了他们的学习体验，并支持了个性化、自主学习。
• 参与者认为ChatGPT在代码重构方面具有实用性，符合提升代码可读性和可维护性的目标。
• 学生担忧过度依赖ChatGPT可能损害批判性思维和解决问题能力的发展。
• 响应不一致性被视作重大挑战，若未经批判性评估，可能强化错误信息。
• 数据隐私成为关键关注点，学生质疑个人数据如何被AI工具收集、存储和使用。
• 学生建议应提升AI工具设计的可定制性、互动性与透明度，以增强教育有效性与信任感。

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