MAIC-UI: Создание интерактивных учебных материалов с помощью генеративного пользовательского интерфейса
MAIC-UI: Making Interactive Courseware with Generative UI
April 28, 2026
Авторы: Shangqing Tu, Yanjia Li, Keyu Chen, Sichen Zhang, Jifan Yu, Daniel Zhang-Li, Lei Hou, Juanzi Li, Yu Zhang, Huiqin Liu
cs.AI
Аннотация
Традиционно создание интерактивных учебных материалов по STEM требует знаний HTML/CSS/JavaScript, что создаёт барьеры для преподавателей. Хотя генеративный ИИ может генерировать HTML-код, существующие инструменты создают статические презентации вместо интерактивных симуляций, плохо справляются с длинными документами и не имеют механизмов обеспечения педагогической точности. Кроме того, полная перегенерация при внесении изменений занимает 200–600 секунд, нарушая творческий процесс. Мы представляем MAIC-UI — систему авторинга без кода, которая позволяет преподавателям создавать и быстро редактировать интерактивные учебные материалы из учебников, PPT- и PDF-файлов. MAIC-UI использует: (1) структурированный анализ знаний с мультимодальным пониманием для обеспечения педагогической строгости; (2) двухэтапный конвейер "генерация-верификация-оптимизация", разделяющий выравнивание содержания и визуальное улучшение; и (3) редактирование "Click-to-Locate" с инкрементной генерацией на основе Unified Diff, обеспечивающее циклы итераций менее 10 секунд. Контролируемое лабораторное исследование с 40 участниками показывает, что MAIC-UI сокращает количество editing-итераций (4,9 против 7,0) и значительно улучшает обучаемость и управляемость по сравнению с прямой генерацией Text-to-HTML. Трёхмесячное внедрение в классе с 53 старшеклассниками демонстрирует, что MAIC-UI развивает учебную автономию и сокращает разрыв в результатах — пилотный класс показал прирост в 9,21 балла по предметам STEM против снижения на 2,32 балла в контрольных классах. Наш код доступен по адресу 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.