DOI: https://doi.org/10.1186/s41239-024-00452-7
تاريخ النشر: 2024-03-18
المؤلف: Jan Delcker وآخرون
الموضوع الرئيسي: التعلم عبر الإنترنت والتحليلات
نظرة عامة
تسلط الأبحاث الضوء على التأثير المتزايد للذكاء الاصطناعي (AI) على التعليم العالي، وخاصة من خلال أدوات الذكاء الاصطناعي التوليدية مثل المترجمين، وإعادة الصياغة، والدردشة، التي يمكن أن تعزز من احتفاظ الطلاب ونجاحهم في التعلم. على الرغم من الاستخدام المتزايد لهذه الأدوات، هناك نقص في الأبحاث المتعمقة حول تصورات وتوقعات الطلاب في السنة الأولى بشأن الذكاء الاصطناعي. قامت الدراسة بتحليل بيانات من 634 طالبًا في السنة الأولى ووجدت أن مواقفهم تجاه الذكاء الاصطناعي تؤثر بشكل كبير على نيتهم في استخدام هذه الأدوات. علاوة على ذلك، فإن الفوائد المدركة لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي تعمل كمتنبئات لآراء الطلاب حول الذكاء الاصطناعي كشركاء تعاونيين في عمليات التعلم الخاصة بهم.
تؤكد الخاتمة على إمكانيات أدوات الذكاء الاصطناعي في تحويل التعليم العالي من خلال تقديم تجارب تعلم مخصصة، وتعليقات آلية، واتخاذ قرارات مدفوعة بالبيانات. ومع ذلك، لا يزال هناك تحدٍ حاسم يتمثل في تجهيز الطلاب بالمهارات اللازمة في الذكاء الاصطناعي، بما في ذلك المهارات العملية، والمعرفة النظرية، والمواقف الإيجابية. يُحث المعلمون والمؤسسات على خلق بيئات تعليمية داعمة تسهل التفاعل مع تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، مما يضمن للطلاب الوصول إلى الأدوات ذات الصلة مع الالتزام بأطر قانونية شاملة. تهدف هذه المقاربة إلى سد الفجوة بين الإمكانيات النظرية والتطبيقات العملية للذكاء الاصطناعي في السياقات التعليمية.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث التكامل المتزايد للروبوتات الذكية في الأنشطة البشرية، مع تسليط الضوء على تشابهها المتزايد مع الأداء والسلوك البشري. مع انتشار الروبوتات الذكية، مثل الدردشة، في مختلف القطاعات، بما في ذلك التعليم العالي، فإنها تقدم تحديات في التعرف ونسب الفهم البشري والقدرات العقلية إلى هذه التكنولوجيا. يتطلب هذا التحول مهارات رقمية جديدة بين المستخدمين للتفاعل بفعالية مع الروبوتات الذكية.
في سياق التعليم العالي، تحدد الورقة فجوة في الأطر الحالية التي تعالج استخدام تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي الشبيهة بالبشر، خاصة للطلاب في السنة الأولى. بينما يمتلك الطلاب مهارات أكاديمية راسخة، فإن مهاراتهم المتعلقة بالذكاء الاصطناعي محدودة. لمعالجة هذه الفجوة، تصوغ الدراسة سبع وظائف لأدوات الذكاء الاصطناعي مصممة خصيصًا للتعليم العالي، بهدف تحليل نواياهم وتكرار استخدامهم. من المتوقع أن تُعلم النتائج تنفيذ أدوات الذكاء الاصطناعي في العمليات التعليمية، مما يعزز تجارب التعلم والنتائج.
النتائج
تكشف نتائج الدراسة أن الطلاب في مرحلة دخولهم يفضلون بشكل كبير أدوات الذكاء الاصطناعي “غير المدروسة” على تلك “المدروسة” في عمليات تعلمهم. تتماشى هذه الأدوات غير المدروسة، التي تشمل وظائف مثل الترجمات والملخصات، بشكل جيد مع المهام الأكاديمية النموذجية مثل كتابة الأوراق وإعداد العروض التقديمية. تشير التحليلات إلى أن نوايا الطلاب لاستخدام هذه الأدوات تتأثر بشكل كبير بمهاراتهم المدركة، ومعرفتهم، ومواقفهم تجاه تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي. بشكل خاص، تعزز الموقف الإيجابي – الذي يتميز بالاهتمام والانفتاح على الذكاء الاصطناعي – من احتمالية استخدام الأدوات، حيث تدفع فضول الطلاب إلى التفاعل مع التكنولوجيا بشكل نقدي.
من المثير للاهتمام، أن النتائج من تحليل المسار تشير إلى أن الكفاءة في استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي لا ترتبط إيجابيًا باستخدامها المقصود. قد يُعزى ذلك إلى الموقف السائد تجاه تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، حيث يمكن أن يطغى فضول الطلاب واهتمامهم على حاجتهم المدركة للكفاءة التقنية. علاوة على ذلك، يبدو أن النية لاستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي مستقلة إلى حد كبير عن المعرفة النظرية للطلاب حول وظائف الأنظمة. بينما قد تساعد هذه المعرفة في فهم النتائج التي تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي أو صياغة مطالبات فعالة، إلا أنها لا تشكل عائقًا أمام الاستخدام المقصود لهذه الأدوات. بشكل عام، تبرز الدراسة أهمية تعزيز موقف إيجابي وفضول تجاه تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي في تعزيز تفاعل الطلاب مع أدوات الذكاء الاصطناعي في تجارب تعلمهم.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على الدور الحاسم لتصورات الطلاب في السنة الأولى، وتوقعاتهم، وكفاءاتهم الأكاديمية في التنقل عبر المتطلبات الأكاديمية للتعليم العالي، والتي تعتبر ضرورية لنجاح التعلم والاحتفاظ. تحدد وجود عدم تطابق شائع بين توقعات الطلاب والواقع الأكاديمي الذي يواجهونه، مما يؤدي غالبًا إلى مشاعر عدم الاستعداد. يتم التأكيد على الكفاءات الأكاديمية الرئيسية اللازمة للنجاح، مثل إدارة الوقت وكفاءة التكنولوجيا، جنبًا إلى جنب مع الأهمية المتزايدة للمهارات المتعلقة بالذكاء الاصطناعي. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى دمج أدوات الذكاء الاصطناعي في الممارسات التعليمية لتعزيز تجارب تعلم الطلاب مع تعزيز التفاعل النقدي مع هذه التكنولوجيا.
كما تصنف الورقة أدوات الذكاء الاصطناعي إلى روبوتات “مدروسة” و”غير مدروسة”، موضحة وظائفها وتطبيقاتها في السياقات التعليمية. يمكن للروبوتات الذكية المدروسة، مثل الدردشة والأفاتار الافتراضية، محاكاة التفاعلات البشرية وتعزيز بيئات التعلم، بينما تساعد الأدوات غير المدروسة، مثل مولدات النصوص للترجمة والتلخيص، في مهام أكاديمية محددة. تشير النتائج إلى أن كفاءات الطلاب في الذكاء الاصطناعي تؤثر بشكل كبير على تصوراتهم للذكاء الاصطناعي كشريك تعاوني أو منافس، مع آثار على كيفية تنفيذ هذه الأدوات في البيئات التعليمية. يدعو المؤلفون إلى نهج منظم لتطوير كفاءات الطلاب في الذكاء الاصطناعي، لضمان قدرتهم على الاستفادة بفعالية من هذه التكنولوجيا لتحسين نتائج تعلمهم.
القيود
تنشأ قيود الدراسة الحالية من توقيت جمع البيانات، الذي حدث قبل التوافر الواسع لـ ChatGPT، مما قد ي skew النتائج بسبب الزيادة اللاحقة في استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي (Strzelecki, 2023). بالإضافة إلى ذلك، يتناقض تكوين العينة، الذي يأتي أساسًا من جامعة سويسرية أكثر قبولًا لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، مع السياسات الأكثر تقييدًا التي لوحظت في المؤسسات الألمانية (von der Heyde et al., 2023). قد تحد هذه الفجوة من تعميم النتائج. تهدف الأبحاث المستقبلية إلى تضمين مجموعة طلابية أكثر تنوعًا عبر سنوات أكاديمية مختلفة لتعزيز قوة النتائج.
علاوة على ذلك، يبرز النقاش المستمر حول ChatGPT الحاجة إلى مبادرات تعليمية تركز على كفاءات الذكاء الاصطناعي (Almaraz-López et al., 2023; Chong et al., 2021; Fauzi et al., 2023). يتم إجراء دراسة ثانية للتحقيق في كيفية تأثير إدخال ChatGPT على مواقف الطلاب واستخدامهم لأدوات الذكاء الاصطناعي. من المتوقع أن يعزز هذا الأداة الوعي والاستخدام الأكبر للذكاء الاصطناعي عبر تخصصات أكاديمية مختلفة. لتعزيز فهم تجارب الطلاب مع الذكاء الاصطناعي، يجب أن تتضمن الأبحاث المستقبلية منهجيات مثل بروتوكولات التفكير بصوت عالٍ والمقابلات، والتي يمكن أن تُعلم استراتيجيات التدريس الفعالة التي تهدف إلى تعزيز معرفة الذكاء الاصطناعي. يجب تطوير برامج شاملة لمحو الأمية في الذكاء الاصطناعي لتلبية مستويات المعرفة السابقة المختلفة وتفضيلات التعلم، مع التركيز على التفاعل بين كفاءات الذكاء الاصطناعي، والمناهج التربوية، ونتائج تعلم الطلاب. يُوصى بإجراء دراسات طولية لالتقاط بيانات مفصلة طوال عملية التعلم المدعومة بالذكاء الاصطناعي.
DOI: https://doi.org/10.1186/s41239-024-00452-7
Publication Date: 2024-03-18
Author(s): Jan Delcker et al.
Primary Topic: Online Learning and Analytics
Overview
The research highlights the growing impact of Artificial Intelligence (AI) on higher education, particularly through generative AI tools such as translators, paraphrasers, and chatbots, which can enhance student retention and learning success. Despite the increasing use of these tools, there is a lack of in-depth research on first-year students’ perceptions and expectations regarding AI. The study analyzed data from 634 first-year students and found that their attitudes towards AI significantly influence their intended use of these tools. Furthermore, the perceived benefits of AI technology serve as predictors for students’ views on AI as collaborative partners in their learning processes.
The conclusion emphasizes the potential of AI tools to transform higher education by offering personalized learning experiences, automated feedback, and data-driven decision-making. However, a critical challenge remains in equipping students with the necessary AI competencies, including practical skills, theoretical knowledge, and positive attitudes. Educators and institutions are urged to create supportive learning environments that facilitate engagement with AI technologies, ensuring students have access to relevant tools while adhering to comprehensive legal frameworks. This approach aims to bridge the gap between theoretical possibilities and practical applications of AI in educational contexts.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the growing integration of AI-robots into human activities, highlighting their increasing similarity to human performance and behavior. As AI-robots, such as chatbots, become more prevalent in various sectors, including higher education, they present challenges in identification and the attribution of human-like understanding and mental capacities to these technologies. This shift necessitates new digital competencies among users to effectively engage with AI-robots.
In the context of higher education, the paper identifies a gap in existing frameworks addressing the use of human-like AI technologies, particularly for first-year students. While students possess established academic skills, their competencies related to AI are limited. To address this gap, the study conceptualizes seven functionalities of AI tools tailored for higher education, aiming to analyze their intent and frequency of use. The findings are expected to inform the implementation of AI tools in educational processes, enhancing learning experiences and outcomes.
Results
The results of the study reveal that students in their entry phase predominantly favor “mindless” AI-tools over “mindful” ones for their learning processes. These mindless tools, which include functionalities such as translations and summaries, align well with typical higher education tasks like writing papers and preparing presentations. The analysis indicates that students’ intentions to use these AI-tools are significantly influenced by their perceived skills, knowledge, and attitudes towards AI technology. Specifically, a positive attitude—characterized by interest and openness to AI—enhances the likelihood of tool usage, as students’ curiosity drives them to engage with the technology critically.
Interestingly, the findings from path analysis suggest that proficiency in using AI-tools does not correlate positively with their intended use. This may be attributed to the prevailing attitude towards AI technology, where students’ curiosity and interest can overshadow their perceived need for technical proficiency. Furthermore, the intention to utilize AI-tools appears to be largely independent of students’ theoretical knowledge of the systems’ functionalities. While such knowledge may aid in understanding AI-generated results or crafting effective prompts, it does not serve as a barrier to the intended use of these tools. Overall, the study highlights the importance of fostering a positive attitude and curiosity towards AI technology in enhancing students’ engagement with AI-tools in their learning experiences.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the critical role of first-year students’ perceptions, expectations, and academic competencies in navigating the academic demands of higher education, which are essential for learning success and retention. It identifies a prevalent mismatch between students’ expectations and the academic realities they face, often leading to feelings of unpreparedness. Key academic competencies necessary for success, such as time management and technology proficiency, are emphasized, alongside the emerging importance of AI-related skills. The study underscores the need for educators to integrate AI-tools into instructional practices to enhance students’ learning experiences while fostering critical engagement with these technologies.
The paper also categorizes AI-tools into “mindful” and “mindless” robots, detailing their functionalities and applications in educational contexts. Mindful AI-robots, such as chatbots and virtual avatars, can simulate human interactions and enhance learning environments, while mindless tools, like translation and summarizing text generators, assist with specific academic tasks. The findings suggest that students’ AI competencies significantly influence their perceptions of AI as either a cooperative partner or a competitor, with implications for how these tools are implemented in educational settings. The authors advocate for a structured approach to developing students’ AI competencies, ensuring they can effectively leverage these technologies to improve their learning outcomes.
Limitations
The limitations of the current study stem from the timing of data collection, which occurred before the widespread availability of ChatGPT, potentially skewing the results due to the subsequent increase in AI tool usage (Strzelecki, 2023). Additionally, the sample’s composition, primarily from a Swiss university that is more accepting of AI technologies, contrasts with the more restrictive policies observed in German institutions (von der Heyde et al., 2023). This disparity may limit the generalizability of the findings. Future research aims to include a more diverse student population across various academic years to enhance the robustness of the results.
Moreover, the ongoing discourse surrounding ChatGPT highlights the necessity for educational initiatives focused on AI competencies (Almaraz-López et al., 2023; Chong et al., 2021; Fauzi et al., 2023). A second study is underway to investigate how the introduction of ChatGPT has influenced students’ attitudes and usage of AI tools. It is anticipated that this tool will foster greater awareness and utilization of AI across different academic disciplines. To further enrich the understanding of students’ experiences with AI, future research should incorporate methodologies such as think-aloud protocols and interviews, which can inform effective teaching strategies aimed at enhancing AI literacy. Comprehensive AI literacy programs must be developed to accommodate varying levels of prior knowledge and learning preferences, with a focus on the interplay between AI competencies, pedagogical approaches, and student learning outcomes. Longitudinal studies are recommended to capture detailed data throughout the AI-supported learning process.