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Diseño y evaluación de un tutor inteligente basado en Inteligencia Artificial Generativa para la adquisición de habilidades de programación
Design and evaluation of an intelligent tutor based on Generative Artificial Intelligence for acquiring programming skills
Oleksiy Levchuk
Jesús Favela Vara
NANCY DANIELA PACHECO VENEGAS
Acceso Abierto
Atribución
Inteligencia Artificial Generativa, Aprendizaje de Programación, Grandes Modelos de Lenguaje, Sistema de Tutoria Inteligente, ChatGPT.
Generative Artificial Intelligence, Computer Science Education, Large Language Models, Intelligent Tutoring System, ChatGPT.
Avances recientes en la Inteligencia Artificial Generativa (IAG) han potenciado el desarrollo de Grandes Modelos de Lenguaje (LLM) que exhiben comportamiento emergente para los que no fueron desarrollados. Notable entre estos comportamientos es el de programación automática, lo que ha creado incertidumbre sobre el futuro de la programación y su enseñanza. Para comprender mejor este fenómeno se realizó un estudio de campo con profesores y estudiantes de programación que informó el diseño de un tutor inteligente encaminado a integrar LLM en el ambiente educativo, llamado EVA-Tutor (Entorno Virtual de Aprendizaje). Es un sistema desarrollado para apoyar la enseñanza de programación. Establece una comunicación bidireccional entre usuarios y LLM a través de una API de GPT-4, utilizando prompts diseñados para guiar y motivar al estudiante con retroalimentación personalizada. En lugar de resolver el problema, el tutor orienta al estudiante para que lo solucione por sí mismo. La evaluación preliminar con estudiantes y profesores aporta evidencia de la utilidad y facilidad de uso de EVA-Tutor para solucionar problemas, adquirir conocimientos y desarrollar habilidades de programación.
Recent advances in Generative Artificial Intelligence (GAI) have empowered the development of Large Language Models (LLM) that exhibit emergent behavior for which they were not originally developed. Notable among these behaviors is automatic programming, which has created uncertainty about the future of programming and its education. To better understand this phenomenon, a field study was conducted with programming teachers and students. The findings informed the design of an intelligent tutor aimed at integrating LLM into the educational environment, called EVA-Tutor (Virtual Learning Environment). This system is developed to support programming education. It establishes bidirectional communication between users and LLM through a GPT-4 API, using prompts designed to guide and motivate students with personalized feedback. Instead of solving the problem, the tutor guides the student to solve it independently. Preliminary evaluation with students and teachers provides evidence of EVA-Tutor's utility and ease of use for problem-solving, knowledge acquisition, and the development of programming skills.
CICESE
2024
Tesis de maestría
Español
Levchuk, O. 2024. Diseño y evaluación de un tutor inteligente basado en Inteligencia Artificial Generativa para la adquisición de habilidades de programación. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 92 pp.
ENSEÑANZA CON AYUDA DE ORDENADOR
Aparece en las colecciones: Tesis - Ciencias de la Computación

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