UML and ER diagrams are foundational in computer science education but come with challenges for learners due to the need for abstract thinking, contextual understanding, and mastery of both syntax and semantics. These complexities are difficult to address through traditional teaching methods, which often struggle to provide scalable, personalized feedback, especially in large classes. We introduce DUET (Diagrammatic UML & ER Tutor), a prototype of an LLM-based tool, which converts a reference diagram and a student-submitted diagram into a textual representation and provides structured feedback based on the differences. It uses a multi-stage LLM pipeline to compare diagrams and generate reflective feedback. Furthermore, the tool enables analytical insights for educators, aiming to foster self-directed learning and inform instructional strategies. We evaluated DUET through semi-structured interviews with six participants, including two educators and four teaching assistants. They identified strengths such as accessibility, scalability, and learning support alongside limitations, including reliability and potential misuse. Participants also suggested potential improvements, such as bulk upload functionality and interactive clarification features. DUET presents a promising direction for integrating LLMs into modeling education and offers a foundation for future classroom integration and empirical evaluation.


翻译:UML与ER图是计算机科学教育的基石,但由于需要抽象思维、上下文理解以及语法和语义的掌握,给学习者带来了挑战。这些复杂性难以通过传统教学方法解决,传统方法往往难以提供可扩展的个性化反馈,尤其是在大班教学中。我们介绍了DUET(图示化UML与ER辅导系统),这是一个基于LLM的工具原型,它将参考图和学生提交的图转换为文本表示,并根据差异提供结构化反馈。该系统采用多阶段LLM流程来比较图表并生成反思性反馈。此外,该工具还能为教育工作者提供分析洞察,旨在促进自主学习和指导教学策略。我们通过对六名参与者(包括两名教育工作者和四名助教)进行半结构化访谈来评估DUET。他们指出了该工具的优势,如可访问性、可扩展性和学习支持,同时也指出了局限性,包括可靠性和潜在误用。参与者还提出了可能的改进建议,例如批量上传功能和交互式澄清功能。DUET为将LLM整合到建模教育中提供了一个有前景的方向,并为未来的课堂整合和实证评估奠定了基础。

0
下载
关闭预览

相关内容

统一建模语言(UML,Unified Modeling Language)是由国际软件行业组织 OMG(对象管理集团 omg.org)自 1997 年起研发的用于 IT 各领域建模的一套标准、通用、图形化的面向对象(OO)建模语言,对应的国际标准为 ISO/IEC 19505。UML 具有简单、直观、形象、表达力强等特点,因此不仅常用于复杂软件系统架构的建模和面向对象分析与设计(OOAD),也可用于复杂业务流程及系统需求的建模。UML 当前的最新版本为 v2.5(2015.3)。 UML 起源于 3 位著名的软件工程方法学家 Grady Booch、James Rumbaugh、Ivar Jacobson 融合、统一了他们各自原来的建模语言和方法。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员