MAIC-UI：生成UIでインタラクティブ教材を作る

Abstract

インタラクティブなSTEM教材を作成するには、伝統的にHTML/CSS/JavaScriptの専門知識が必要であり、教育者にとって障壁となっています。生成AIはHTMLコードを生成できますが、既存のツールはインタラクティブなシミュレーションではなく静的なプレゼンテーションを生成することが多く、長文書への対応にも課題があり、また教育的な正確性を担保する仕組みが不足しています。さらに、修正のために全文を再生成するには200--600秒かかり、創造的な作業の流れを中断してしまいます。そこで本研究では、MAIC-UIというゼロコードのオーサリング（作成）システムを提案します。MAIC-UIにより、教育者は教科書、PPT、PDFからインタラクティブ教材を作成し、迅速に編集できます。MAIC-UIは次を採用しています：（1）多モーダル理解による構造化された知識分析で、教育的厳密性を保証すること；（2）コンテンツの整合（アラインメント）と視覚的な洗練を分離する、二段階の生成-検証-最適化パイプライン；（3）統一差分（Unified Diff）に基づく増分生成によって、サブ10秒の反復サイクルを実現する「クリックして位置を指定する」編集。40名の参加者による統制された実験室研究では、MAIC-UIが編集反復回数を（直接のText-to-HTML生成と比べて）4.9回対7.0回に低減し、学習可能性と制御可能性が有意に向上することが示されました。さらに、53名の高校生を対象とした3か月間の教室での導入では、MAIC-UIが学習の主体性を促進し、成果のばらつきを低減することが示されました。パイロット授業では、対照クラスが-2.32ポイントであったのに対し、STEM科目で9.21ポイントの伸びを達成しました。なお、私たちのコードは https://github.com/THU-MAIC/MAIC-UI で公開されています。