Comp Sci Education Expert omawia sztuczną inteligencję, kobiety w STEM

Pięć lat po założeniu Centrum Centrum Obliczeniowego Northeastern University Center Center Center Center pochwalić szeroki sukces w celu zwiększenia dostępności edukacji informatycznej. W swoich instytucjach partnerskich, które liczbę ponad 100, liczba kobiet i osób kolorowych studiujących informatykę wzrosła znacznie bardziej gwałtownie niż mężczyźni i białych ludzi.

Centrum, kierowane przez dyrektora wykonawczego Carla Brodley, spędziło swoją pierwszą pół dekadę, zwracając szczególną uwagę na wspieranie studentów, którzy nie brali udziału w zajęciach informatycznych w szkole średniej, a zatem brakowało wiedzy podstawowej, z którą niektórzy z ich rówieśników wchodzą na studia. Brodley i jej zespół opracowali mnóstwo najlepszych praktyk, aby pomóc uczniom odnieść sukces w ich zajęciach wprowadzających – oraz do przyciągania studentów, którzy mogą nie uznać informatyki za specjalizację w tej dziedzinie. Jeden z centrum Najnowsze projektyNa przykład pomoże grupie uniwersytetów przetestować, w jaki sposób dobrze zintegrowane kierunki informatyki – które łączą programy nauczania z różnymi innymi kierunkami, takimi jak statystyki, projektowanie graficzne, a nawet angielski – przeglądać nowych studentów do dyscypliny.

Ale krajobraz informatyki również się zmienił od momentu uruchomienia CIC. W szczególności generatywna sztuczna inteligencja stała się punktem bólu dla profesorów, ponieważ studenci używają tych technologii oszukiwać zadań kodowania. Ale generatywna sztuczna inteligencja stała się również coraz ważniejszą i interesującą częścią krajobrazu technologicznego, co oznacza, że instytucje muszą wymyślić najlepsze sposoby włączenia go do ich istniejących programów nauczania.
Gdy centrum planuje resztę pierwszej dekady, Wewnątrz wyższego wydania Rozmawiałem z Brodleyem telefonicznie o tym, gdzie edukacja informatyczna, jedna z najszybciej rozwijających się kierunków ostatnich kilku dekad, i dokąd zmierza. Wywiad został zredagowany dla długości i jasności.
1. Wskaźniki kolorowych kobiet w informatyce w instytucjach partnerskich CIC gwałtownie wzrosły w ostatnich latach dzięki pracy CIC. Jakie są kluczowe elementy, które znalazł CIC, przyczyniają się do tych liczb?
Najsilniejszym kluczowym elementem jest (tworzenie) tak, aby ktoś, kto jest zupełnie nowy w komputerach, nie czuje się od pierwszego dnia i ma sprawiedliwy początek. Istnieją trzy elementy.
(Po pierwsze) upewnienie się, że nie czują się źle w klasie z ludźmi, którzy już wszystko wiedzą i siedzą tam, rozmawiając o tym, co dostali na egzaminie AP i jak to jest łatwe. To straszne uczucie. I zwykle kłamie, ale niekoniecznie wiesz, że w wieku 18 lat. Drugi składnik upewnia się, że twoje TA rozumie, że nie wszyscy będą przyjmować ten sam poziom doświadczenia i nie sądzą, że ci ludzie są głupi, ponieważ może nie rozumieją czegoś, co robi większość uczniów, którzy mieli jakieś kodowanie i pewne doświadczenie. Tak więc trening TA jest naprawdę ważny.
I trzecią rzeczą jest rodzaj chwastów; Jest to pomysł wspólnej oceny, czyli, jeśli masz wiele sekcji kursu, upewniając się, że mają one te same zadania i te same egzaminy, ponieważ wtedy, gdy przejdą na następny kurs, wszyscy nauczyli się tych samych rzeczy. To ważne, ponieważ jeśli tego nie masz i masz kogoś, kto jest zupełnie nowy w komputerach i dostaje łatwego nauczyciela na pierwszą klasę, cierpią w drugiej klasie, podczas gdy doświadczony uczeń nie.
Nie zrobiliśmy nic szczególnego dla kobiet w kolorze. Okazuje się, że kobiety w kolorze częściej nie miały wcześniejszego doświadczenia w kodowaniu, ponieważ jest to wybór w szkole średniej i nie jest uczy się w każdej szkole średniej.
2. Najgorętszym tematem w AI są obawy o oszustwo uczniów. Jak widzisz instytucje, które teraz zajmują się tym?
Słyszeliśmy od naszych szkół partnerskich, że w szczególności TA mają dość oceniania programów generowanych przez sztuczną inteligencję, a wykładowcy widzą duże różnice w tym, co ludzie dostają swoje zadania w porównaniu z tym, jak robią się na swoich egzaminach. Mogą uzyskać A po swoich zadaniach, a następnie nie zdają egzaminu. I to jest wyraźne wskazanie, że może mieli trochę za dużo pomocy.
Myślę, że musimy wprowadzić (miejsce) zasady oceniania, które sprawiają, że nie możesz przejść kursu za pomocą generatywnej sztucznej inteligencji, a ja dam ci tylko jeden przykład zasady oceny, która by to zrobiła. Tak więc bierzesz każdą ocenę, którą osoba dostała na egzamin – powiedz, że dostali B na egzamin. Dopóki pisemna praca domowa jest w jednej klasie literowej, więc jeśli dostali B i dostali A na pisemnej pracy domowej, to tak, podniosą ich ogólną ocenę. Ale jeśli dostali D na egzamin i A na pisemnej pracy domowej, po prostu dostają D na kurs. To byłaby polityka, którą osobiście wprowadziłbym do moich zajęć.
To tylko jeden przykład. I nie sądzę, żeby ktokolwiek zdecydował się na to, jaki jest najlepszy sposób, aby sobie z tym poradzić.
Myślę, że próba wymyślenia sposobu na zrobienie tego jest naprawdę interesującym pytaniem badawczym: jak oceniasz postępy ucznia, jednocześnie zachęcając do używania generatywnej sztucznej inteligencji do nauki, ale nie do oszukiwania? Zawsze oszukuje na zajęciach kodowania, a oprogramowanie może wziąć dwa programy i sprawdzić, czy są strukturalnie i logicznie identyczne – nawet jeśli uczeń zmieni wcięcie, formatowanie i wszystkie nazwy zmiennych, nadal możesz powiedzieć, że logika jest taka sama. Używamy tego od dziesięcioleci, aby złapać ludzkie oszustwo. Trudniej jest ubiegać się o oszustwo komputerowe. Myślę więc, że to otwarty problem i fascynujący. A jak zachęcamy uczniów do samodzielnej pracy?
3. Oczywiście w ciągu ostatnich kilku lat narracja, którą wiele widzieliśmy w wiadomościach, była wzrost liczby zwolnień technologicznych i kodowania pracy zastępującej AI. Czy to uczciwy problem? Czy to coś, o co studenci martwią się, kiedy w tym momencie wchodzą w informatykę?
Powiem, że uczniowie są tym bardzo zaniepokojeni i zaczynamy, niekoniecznie w Northeastern, ale w niektórych innych szkołach, z którymi współpracujemy, zaczynamy widzieć nieco mniej przesadne zapotrzebowanie. Informatyka była po prostu rosnące skokami i granicami w ciągu ostatnich kilku latDo tego stopnia, że uniwersytetom trudno jest nawet nadążyć za personelem potrzebnych kursów. To może dać nam trochę wytchnienia, jeśli zapisy nieco spadną.
Ale myślę, że zapotrzebowanie na ludzi, którzy rozumieją techniczną sztuczną inteligencję, będzie dość duże, i po prostu nie widzę zapotrzebowania na informatykę. Niezależnie od tego, czy będzie tyle pracy podstawowej, myślę, że właśnie o to się martwili. Ale w żaden sposób nie widziałem danych w całym kraju. Chyba że (The Burning Glass Institute) lub w rzeczywistości
4. Niektóre projekty i programy CIC zostały sfinansowane przez National Science Foundation. Jakie są twoje przemyślenia na temat odwołania dotacji, które tam się dzieje i jak to wpływa na edukację STEM i informatykę?
Nie znam więc szczegółów na temat (odwołania), ale wiem, że istnieją publicznie opublikowane listy dotacji, które zostały odwołane, i uważam, że wiele z nich jest wartościowych i robiło ważne rzeczy. I jestem zaniepokojony cięciami badań naukowych, które mają miejsce w tym kraju. Myślę, że jako kraj, jako kraj, będzie to dla nas wyzwanie, aby poczynić naprawdę ważne postępy w rozwiązywaniu wyzwań świata, a niektóre wyzwania świata dotyczą edukacji STEM.
Myślę, że praca, którą wykonuje CIC, w której pracujemy nad udostępnieniem informatyki dla osób bez wcześniejszego doświadczenia w komputerach, nie działa z powodu żadnego z najnowszych rozkazów wykonawczych i na pewno pomaga w poszerzeniu udziału w komputerach, tylko z powodu tego, kto ma wcześniejsze doświadczenie w komputerach, zanim dotrą do uniwersytetu. Mniej niż 60 procent naszych szkół średnich uczy informatyki. Niezależnie od tego, jaka jest tożsamość ucznia, jeśli są w szkole, która nie ma informatyki, nie przyjęli go, zanim dotrą na uniwersytet. Upewnienie, że mogą z powodzeniem przejść przez program komputerowy i, na pewno przejść przez sekwencję wprowadzającą, nie czując się, jakby zaczął od dnia, w którym rozpoczynają, jest naprawdę rodzajem misji tego, co zrobiliśmy na poziomie licencjackim. Myślę, że tego rodzaju inicjatywy będą nadal bardzo ważne, gdy idziemy naprzód.
5. Jakie są kluczowe kwestie w edukacji informatycznej, że CIC będzie pracował nad poruszaniem się naprzód?
Dwie nowe inicjatywy: jedna jest łatwiejsza dla edukacji w technicznej sztucznej inteligencji. Jest to w przeciwieństwie do wiedzy, jak korzystać z AI i korzystanie z AI w środowiskach uczenia się w innych tematach. W rzeczywistości jest to naprawdę zrozumienie algorytmów AI z punktu widzenia informatyki.
Obecnie pracujemy nad badaniem krajobrazu całego kraju tego, kto oferuje Master, który oferuje nieletnich, którzy oferują koncentrację w sztucznej inteligencji, która wymagała kursów. Patrzymy również na warunki wstępne, ponieważ jedną z naszych działających hipotez, na które mamy teraz anegdotyczne dowody, jest to, że może to zająć uczniów do siódmego lub ósmego semestru, aby móc ukończyć zajęcia potrzebne do zajęcia technicznych zajęć AI. I to jest problem, ponieważ naprawdę potrzebujemy ich, aby móc się do nich dotrzeć wcześniej, ale powoduje to drugi powiązany problem, czyli, jeśli uczeń może dostać się tylko na zajęcia z AI w zeszłym roku, nie możesz tak naprawdę stworzyć warunkowej struktury w AI.
Drugą dużą inicjatywą, na którą patrzymy, jest naprawdę badanie i praca nad tym, co nazywa się problemem o stratę kredytową między uniwersytetami społecznymi a czteroletnimi uniwersytetami w STEM. W informatyce, kiedy patrzymy na to, tak, istnieją umowy artykulacyjne między uczelniami społecznościowymi a czteroletnimi uniwersytetami, ale często nie są one aktualizowane w bardzo regularnym harmonogramie. To, co się dzieje, jest w pewnym stopniu ze ścisłymi, progresywnymi wymaganiami, takimi jak informatyka, gdzie musisz wziąć informatykę 1, zanim weźmiesz informatykę 2, studenci nie będą mieli czegoś przyjętego w tej sekwencji, co oznacza, że naprawdę wracają i przyjmują więcej wprowadzających materiałów po przeniesieniu do czteroletniego.
Pracujemy nad małym projektem pilotażowym wokół tego, ponieważ moim zdaniem utrata kredytu jest naprawdę palącym problemem i pilnym problemem. Powoduje to, że wielu ludzi nie jest w stanie ulecby specjalizacji STEM, gdy dotrą do czteroletniego uniwersytetu, ponieważ po prostu nie mogą sobie pozwolić na kolejny semestr szkoły.