Enhancing Programming Learning with AI-Generated Contextual Examples in Digital Creativity

Programming concepts are challenging for new learners to grasp. This is especially the case for creative arts students who are typically unfamiliar with computing concepts and the associated vocabulary at enrolment. One means to enhance their learning is to situate examples in a relatable disciplinary context and to adapt learning material accordingly. However, this can be onerous and time-consuming to prepare; particularly in diverse modules that include learners from a wide range of different disciplines. This position paper proposes the use of large language models to automate tailoring the content of adaptive hypermedia systems such as personalised wikis. These tools can re-situate examples into many contexts that learners are already familiar with. A pilot study using ChatGPT (using GPT-4) for a first-stage undergraduate Digital Creativity module is presented. Generative artificial intelligence changes the examples used to illustrate programming concepts according to a student’s course. These examples are evaluated by academic colleagues drawn from the different course teams to rate the generated analogies. Initial results are encouraging, illustrating a high degree of face validity. Further work in 2023-24 will evaluate whether this improves learning during the module

PresenceClick, mejorando los procesos de enseñanza-aprendizaje mediante el modelado de interacciones presenciales

298 p.Este trabajo de tesis propone la modelización de interacciones presenciales entre profesores y alumnos para generar conocimiento nuevo que ayude a enriquecer el proceso de enseñanza-aprendizaje mediante mecanismos de concienciación y reflexión. El resultado principal es la herramienta PresenceClick, un sistema distribuido en una plataforma web y una aplicación móvil, que permite un registro ágil de las interacciones presenciales y proporciona información a docentes y estudiantes sobre ellas mediante visualizaciones. Además de la asistencia de los alumnos de manera automática, PresenceClick facilita el registro de las emociones de los alumnos a través de una serie de eventos emocionales durante el curso, de preguntas-respuestas en el aula, del estado de realización de los ejercicios y de las dudas de los alumnos a resolver en tutorías. Por un lado, el alumno puede visualizar su progreso en clase en comparación al grupo con el fin de provocar un proceso de reflexión que incida en una mejora continua. Por otro lado, el profesor obtiene información sobre el progreso de sus alumnos de manera individual y grupal con el fin de promover intervenciones tempranas para adaptar la instrucción y mejorar la tasa de éxito. Además, con este fin, también se han creado modelos de predicción que predicen el éxito/fracaso de los estudiantes a partir de los datos recogidos. Se ha realizado un proceso de evaluación e implantación de la herramienta en entornos reales de aprendizaje con resultados satisfactorios

PresenceClick, mejorando los procesos de enseñanza-aprendizaje mediante el modelado de interacciones presenciales

298 p.Este trabajo de tesis propone la modelización de interacciones presenciales entre profesores y alumnos para generar conocimiento nuevo que ayude a enriquecer el proceso de enseñanza-aprendizaje mediante mecanismos de concienciación y reflexión. El resultado principal es la herramienta PresenceClick, un sistema distribuido en una plataforma web y una aplicación móvil, que permite un registro ágil de las interacciones presenciales y proporciona información a docentes y estudiantes sobre ellas mediante visualizaciones. Además de la asistencia de los alumnos de manera automática, PresenceClick facilita el registro de las emociones de los alumnos a través de una serie de eventos emocionales durante el curso, de preguntas-respuestas en el aula, del estado de realización de los ejercicios y de las dudas de los alumnos a resolver en tutorías. Por un lado, el alumno puede visualizar su progreso en clase en comparación al grupo con el fin de provocar un proceso de reflexión que incida en una mejora continua. Por otro lado, el profesor obtiene información sobre el progreso de sus alumnos de manera individual y grupal con el fin de promover intervenciones tempranas para adaptar la instrucción y mejorar la tasa de éxito. Además, con este fin, también se han creado modelos de predicción que predicen el éxito/fracaso de los estudiantes a partir de los datos recogidos. Se ha realizado un proceso de evaluación e implantación de la herramienta en entornos reales de aprendizaje con resultados satisfactorios

Publicaciones científicas accesibles para personas ciegas y deficientes visuales

La obra, tesis doctoral de la autora, defendida en la Universidad de Barcelona en 2009, analiza la situación actual de la edición accesible, atendiendo a las necesidades específicas de los usuarios con discapacidad visual, y valora las características de los documentos digitales en función de tales necesidades. Al estudiar la estructura de los diversos tipos de documentos digitales, la autora señala la edición de artículos científicos como sector más avanzado, por lo que este tipo de documentos constituyen un modelo particularmente idóneo para validar la edición accesible

Course generation as a hierarchical task network planning problem

This thesis presents course generation based on Hierarchical Task Network planning (HTN planning). This course generation framework enables the formalization and application of complex and realistic pedagogical knowledge. Compared to previous course generation, this approach generates structured courses that are adapted to a variety of different learning goals and to the learners\u27; competencies. The thesis describes basic techniques for course generation, which are used to formalize seven different types of courses (for instance introducing the learner to previously unknown concepts and supporting him during rehearsal) and several elementary learning goals (e. g., selecting an appropriate example or exercise). The course generator developed in this thesis is service-oriented thus allowing the integration of learning supporting services into the generated course in a generic and pedagogically sensible way. Furthermore, learning environments can access the functionality of the course generator using a Web-service interface. Repositories are treated as services that can register at the course generator and make their content available for course generation. The registration is based on an ontology of instructional objects. Its classes allow categorizing learning objects according to their pedagogical purpose in a more precise way than existing metadata specifications; hence it can be used for intelligent pedagogical functionalities other than course generation. Course generation based on HTN planning is implemented in Paigos and was evaluated by technical, formative and summative evaluations. The technical evaluation primarily investigated the performance to Paigos; the formative and summative evaluations targeted the users\u27; acceptance of Paigos and of the generated courses.Diese Arbeit stellt Kursgenerierung vor, die auf Hierarchical Task Network Planung (HTN Planung) basiert. Der gewählte Rahmen erlaubt die Formalisierung von komplexem und realistischem pädagogischem Wissen und ermöglicht im Vergleich zu bisherigen Techniken die Generierung von strukturierten Kursen, die an eine Vielzahl von Lernzielen angepasst sind. Aufbauend auf allgemeinen Techniken zur Kursgenerierung wird das pädagogische Wissen für sieben verschiedene Kurstypen und für eine Reihe von elementaren Lernzielen formalisiert. Die in dieser Arbeit vorgestellte Kursgenerierung ist service-orientiert. Dadurch steht ein generischer Rahmen zu Verfügung, in dem externe Lernsysteme in die generierten Kurse eingebunden werden und dem Lernenden zur Verfügung gestellt werden können, wenn es pädagogisch sinnvoll ist. Weiterhin können andere Lernsysteme über eine Web-Service Schnittstelle auf die Funktionalitäten des Kursgenerators zugreifen: Datenbanken werden als Services betrachtet, die an dem Kursgenerator registriert werden können, und auf die während der Kurserstellung zugegriffen wird. Die Registrierung verwendet eine Ontologie, die verschiedene instruktionale Typen von Lernobjekten repräsentiert und es erlaubt, Lernobjekte nach ihrem pädagogischen Verwendungszweck zu klassifizieren. Sie geht dabei über existierende Metadatenspezifikationen hinaus und ermöglicht pädagogische komplexe Funktionalitäten, so wie beispielsweise Kursgenerierung und weitere. Die vorgestellte Kursgenerierung ist implementiert in Paigos und wurde durch technische, formative und summative Evaluationen untersucht. Die technische Evaluation analysierte in erster Linie die Performanz von Paigos; die formative und summative Evaluationen widmeten sich der Frage der Akzeptanz und Verständlichkeit der von Paigos erzeugten Kurse aus Benutzersicht