MAIC-UI: Erstellung interaktiver Lehrmedien mit generativer Benutzeroberfläche
MAIC-UI: Making Interactive Courseware with Generative UI
April 28, 2026
Autoren: Shangqing Tu, Yanjia Li, Keyu Chen, Sichen Zhang, Jifan Yu, Daniel Zhang-Li, Lei Hou, Juanzi Li, Yu Zhang, Huiqin Liu
cs.AI
Zusammenfassung
Die Erstellung interaktiver STEM-Lernmaterialien erfordert traditionell HTML/CSS/JavaScript-Kenntnisse, was Hürden für Lehrkräfte darstellt. Zwar kann generative KI HTML-Codes erzeugen, doch bestehende Tools generieren statische Präsentationen statt interaktiver Simulationen, haben Schwierigkeiten mit langen Dokumenten und verfügen über keine Mechanismen zur Sicherung der pädagogischen Genauigkeit. Darüber hinaus erfordert eine vollständige Neugenerierung für Änderungen 200–600 Sekunden, was den kreativen Fluss unterbricht. Wir stellen MAIC-UI vor, ein No-Code-Autorensystem, das Lehrkräften ermöglicht, interaktive Lernmaterialien aus Lehrbüchern, PPTs und PDFs zu erstellen und schnell zu bearbeiten. MAIC-UI verwendet: (1) strukturierte Wissensanalyse mit multimodalem Verständnis zur Sicherung pädagogischer Strenge; (2) eine zweistufige Generate-Verify-Optimize-Pipeline, die Inhaltsausrichtung von visueller Verfeinerung trennt; und (3) Click-to-Locate-Bearbeitung mit Unified-Diff-basierter inkrementeller Generierung, die Iterationszyklen von unter 10 Sekunden erreicht. Eine kontrollierte Laborstudie mit 40 Teilnehmern zeigt, dass MAIC-UI Bearbeitungsiterationen reduziert (4,9 vs. 7,0) und die Erlernbarkeit sowie Steuerbarkeit im Vergleich zur direkten Text-zu-HTML-Generierung signifikant verbessert. Ein dreimonatiger Klassenraumeinsatz mit 53 Gymnasiasten demonstriert, dass MAIC-UI die Lernautonomie fördert und Leistungsunterschiede verringert – die Pilotklasse erzielte 9,21-Punkte-Zugewinne in MINT-Fächern im Vergleich zu -2,32 Punkten in Kontrollklassen. Unser Code ist verfügbar unter https://github.com/THU-MAIC/MAIC-UI.
English
Creating interactive STEM courseware traditionally requires HTML/CSS/JavaScript expertise, leaving barriers for educators. While generative AI can produce HTML codes, existing tools generate static presentations rather than interactive simulations, struggle with long documents, and lack pedagogical accuracy mechanisms. Furthermore, full regeneration for modifications requires 200--600 seconds, disrupting creative flow. We present MAIC-UI, a zero-code authoring system that enables educators to create and rapidly edit interactive courseware from textbooks, PPTs, and PDFs. MAIC-UI employs: (1) structured knowledge analysis with multi-modal understanding to ensure pedagogical rigor; (2) a two-stage generate-verify-optimize pipeline separating content alignment from visual refinement; and (3) Click-to-Locate editing with Unified Diff-based incremental generation achieving sub-10-second iteration cycles. A controlled lab study with 40 participants shows MAIC-UI reduces editing iterations (4.9 vs. 7.0) and significantly improves learnability and controllability compared to direct Text-to-HTML generation. A three-month classroom deployment with 53 high school students demonstrates that MAIC-UI fosters learning agency and reduces outcome disparities -- the pilot class achieved 9.21-point gains in STEM subjects compared to -2.32 points in control classes. Our code is available at https://github.com/THU-MAIC/MAIC-UI.