Introductory artificial intelligence (AI) courses present significant learning challenges due to abstract concepts, mathematical complexity, and students' diverse technical backgrounds. While active and collaborative pedagogies are often recommended, implementation can be difficult at scale due to large class sizes and the intensive design effort required of instructors. This paper presents a quasi-experimental case study examining the redesign of in-class instructional time in a university-level Introduction to Artificial Intelligence course. Inspired by CS Unplugged approaches, we redesigned the summer offering, integrating embodied, unplugged simulations, collaborative programming labs, and structured reflection to provide students with a first-person perspective on AI decision-making. We maintained identical assignments, exams, and assessments as the traditional lecture-based offering. Using course evaluation data, final grade distributions, and post-course interviews, we examined differences in student engagement, experiences, and traditional learning outcomes. Quantitative results show that students in the redesigned course reported higher attendance, stronger agreement that assessments measured their understanding, and greater overall course effectiveness, despite no significant differences in final grades or self-reported learning. Qualitative findings indicate that unplugged simulations and collaboration fostered a safe, supportive learning environment that increased engagement and confidence with AI concepts. These results highlight the importance of in-class instructional design in improving students' learning experiences without compromising rigor.


翻译:入门级人工智能(AI)课程因概念抽象、数学复杂性及学生技术背景差异显著而面临重大学习挑战。尽管主动式与合作式教学法常被推荐,但受限于大班规模和教师需投入的大量设计工作,其规模化实施存在困难。本文通过准实验案例研究,探讨大学《人工智能导论》课程课堂教学时间的重新设计。受"非插电式计算机科学"方法启发,我们对暑期课程进行重构,整合具身化非插电模拟、协作编程实验及结构化反思,使学生获得AI决策的第一人称视角。课程作业、考试与评估方式与传统讲授式课程保持一致。通过课程评价数据、期末成绩分布及课后访谈,我们分析学生参与度、学习体验与学业成果的差异。定量结果表明,尽管期末成绩及自我报告学习效果无显著差异,但重修课程学生的出勤率更高、对评估与理解匹配度的认同感更强、课程整体有效性评价更优。定性研究发现,非插电模拟与协作学习营造了安全包容的学习环境,有效提升学生对AI概念的参与度和信心。这些结果凸显了课堂教学设计在提升学习体验而不降低学术严谨性方面的重要价值。

0
下载
关闭预览

相关内容

课程是指学校学生所应学习的学科总和及其进程与安排。课程是对教育的目标、教学内容、教学活动方式的规划和设计,是教学计划、教学大纲等诸多方面实施过程的总和。广义的课程是指学校为实现培养目标而选择的教育内容及其进程的总和,它包括学校老师所教授的各门学科和有目的、有计划的教育活动。狭义的课程是指某一门学科。 专知上对国内外最新AI+X的课程进行了收集与索引,涵盖斯坦福大学、CMU、MIT、清华、北大等名校开放课程。
AI教育的落地深度研究:复盘、对比和商业化
专知会员服务
16+阅读 · 2025年4月3日
2024年人工智能+教育行业发展研究报告
专知会员服务
34+阅读 · 2024年8月5日
人工智能与数学前沿综述:如何借助 AI 发现数学规律?
中科大-人工智能方向专业课程2020《脑与认知科学导论》
清华大学《高级机器学习》课程
专知
40+阅读 · 2020年7月21日
国内第一部AI本科教育体系书籍出版!周志华等人著
大数据技术
29+阅读 · 2019年5月15日
完备的 AI 学习路线,最详细的资源整理!
新智元
18+阅读 · 2019年5月4日
人工智能在教育领域的应用探析
MOOC
14+阅读 · 2019年3月16日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2013年12月31日
VIP会员
最新内容
认知战与交战性质的改变:神经战略视角
专知会员服务
5+阅读 · 5月8日
人工智能如何变革军事C5ISR作战
专知会员服务
12+阅读 · 5月8日
相关基金
国家自然科学基金
7+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2013年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员