KR100603418B1 - System of providing a learning program and method of providing a learning program using the same - Google Patents

System of providing a learning program and method of providing a learning program using the same Download PDF

Info

Publication number
KR100603418B1
KR100603418B1 KR1020020046072A KR20020046072A KR100603418B1 KR 100603418 B1 KR100603418 B1 KR 100603418B1 KR 1020020046072 A KR1020020046072 A KR 1020020046072A KR 20020046072 A KR20020046072 A KR 20020046072A KR 100603418 B1 KR100603418 B1 KR 100603418B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
item
learner
database
attribute
test
Prior art date
Application number
KR1020020046072A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20040013233A (en
Inventor
이재화
Original Assignee
주식회사 케이세스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이세스 filed Critical 주식회사 케이세스
Priority to KR1020020046072A priority Critical patent/KR100603418B1/en
Publication of KR20040013233A publication Critical patent/KR20040013233A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100603418B1 publication Critical patent/KR100603418B1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

본 발명은 학습자(피험자)에 대한 보다 정확한 평가 및 진단을 행한 후에 학습자별로 최적의 학습경로화된 학습 프로그램을 제공하도록 한 학습 프로그램 제공방법에 관한 것으로, 컴퓨터를 이용한 학습프로그램 제공 시스템에 있어서, 상기 시스템은 학습자의 신상정보가 저장되는 회원신상정보 데이터베이스; 수준별 문항과 각 문항에 대한 해당속성을 포함하는 문항별 속성자료 및 상기 문항별 속성자료에 따라 서버의 프로세스 수행에 의해 상기 각 문항에 대응하여 생성되어지는 발생행렬, 지식상태행렬 및 이상반응패턴으로 구성되는 테스트 아이템 데이터베이스; 상기 테스트 아이템 데이터베이스로부터 제공된 문항에 대한 상기 회원신상정보 데이터베이스의 각 학습자의 테스트 결과를 저장하는 회원별 진단결과 데이터베이스; 및 상기 데이터베이스들을 포함하고, The present invention relates to a learning program providing method for providing an optimal learning path for each learner after more accurate evaluation and diagnosis of a learner (subject). The system includes a member identification information database in which the identification information of the learner is stored; According to the attribute data for each item including the item for each level and the corresponding attribute for each item, and the occurrence matrix, the knowledge state matrix, and the abnormal response pattern generated in response to each item by the process of the server according to the attribute data for each item. A test item database configured; A member diagnosis result database for storing test results of each learner of the member identification information database for the questions provided from the test item database; And the databases;

상기 테스트 아이템 데이터베이스로부터 일련의 문제를 추출하여 출력하고, 상기 추출된 문제에 대한 속성자료와 각 학습자별 테스트 결과를 입력받아 상기 회원별 진단결과 데이터베이스에 저장하는 제1단계, 상기 제1단계로부터 입력된 다수 학습자의 테스트 결과를 통하여 각 문항의 문항반응이론(IRT)에 따른 문항모수를 추정하고, 이어 학습자(피험자)의 능력값(θ)을 추정한 후, 상기 추정결과로부터 각 학습자의 능력값에 대한 이질성계수(ζ)를 구하는 제2단계, 상기 테스트 아이템 데이터베이스의 상기 추출된 문제에 관한 문항별 속성자료로부터 각 문항별 각 속성관련 여부를 나타내는 발생행렬을 생성하고, 상기 일련의 문제에 포함된 관련 속성 및 개수를 입력받아 각 속성의 지/부지의 경우에 따른 지식상태행렬을 생성하고, 이에 따른 상기 추출문제에 대한 이상반응패턴을 생성하여 상기 테스트 아이템 데이터베이스에 저장하는 제3단계, 상기 제2단계의 문항모수 추정치를 이용하여 상기 제3단계의 각 이상반응패턴에 대한 능력값(θ)과 이질성계수(ζ)를 구하는 제4단계, 상기 제2단계에서 구한 피험자의 능력값(θ)과 이질성계수(ζ)로 이루어진 좌표값으로부터 상기 제 4단계에서 구한 각 이상반응패턴의 능력값(θ) 및 이질성계수(ζ)로 이루어진 좌표값의 마할래노비스 거리를 계산하는 제5단계, 상기 제5단계에서 얻어진 마할래노비스 거리 중 각 학습자별로 최근 거리의 이상반응 패턴에 해당하는 지식상태를 학습자(피험자)의 지식상태로 결정하고 이를 상기 회원별 진단결과 데이터베이스에 저장하는 제6단계, 및 상기 제5단계에서 계산되어진 각 이상반응패턴과의 마할래노비스 거리 중에서 일정거리내의 이상패턴의 군을 선택하고, 이들 이상패턴군내에서 학습자가 습득하지 않은 속성을 0으로, 습득한 속성을 1로 하고, 각 속성별 합계를 구하여 합계가 큰 순서별로 해당속성을 학습하도록 각 학습자별 최적 학습순서를 설정하여 이를 상기 회원별 처방결과 데이터베이스에 저장하고, 이에 따라 해당하는 최적 학습순서에 해당하는 문제를 제공하는 제7단계를 포함하는 프로세스를 수행하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습프로그램 제공 시스템 및 이를 이용한 학습프로그램 제공방법에 관한 것이다.A first step of extracting and outputting a series of problems from the test item database, receiving attribute data and the test result for each learner for the extracted problem, and storing them in the diagnosis result database for each member. After estimating the item parameters according to the item response theory (IRT) of each item through the test results of multiple learners, and then estimating the ability value (θ) of the learner (subject), each learner's ability value is estimated from the estimated result. In a second step of obtaining a heterogeneity coefficient for ζ, a generation matrix indicating whether each attribute is related to each item is generated from the attribute data for each item of the extracted problem in the test item database, and included in the series of problems. Receives the relevant attributes and the number of the generated attributes and generates a knowledge state matrix according to the case / site of each attribute, and accordingly Ability value (θ) and heterogeneity for each abnormal response pattern of the third step are generated by using the third and second step item parameter estimates for generating an abnormal response pattern for the question and storing it in the test item database. Competence value (θ) of each abnormal response pattern obtained in the fourth step from the coordinate value consisting of the subject's ability value (θ) and the heterogeneity coefficient (ζ) obtained in the fourth step and the second step of obtaining the coefficient (ζ). And the fifth step of calculating the Mahallanobis distance of the coordinate value consisting of the heterogeneity coefficient (ζ), the learner (the state of knowledge corresponding to the abnormal response pattern of the recent distance for each learner of the Mahallanobis distance obtained in the fifth step) The sixth step of determining the knowledge state of the test subject and storing it in the diagnosis result database for each member, and the Mahalanenobis distance with each abnormal reaction pattern calculated in the fifth step. Select a group of abnormal patterns within a certain distance, and set the attributes that the learner did not learn to 0, the acquired attributes to 1, and calculate the sum of each attribute to learn the corresponding attributes in the order of the largest sum. And a server performing a process including a seventh step of setting an optimal learning order for each learner and storing it in the prescription result database for each member, thereby providing a problem corresponding to the corresponding optimal learning order. It relates to a learning program providing system and a learning program providing method using the same.

학습 프로그램, 이상적 반응패턴, 학습자Learning program, ideal response pattern, learner

Description

학습프로그램 제공 시스템 및 이를 이용한 학습프로그램 제공방법{System of providing a learning program and method of providing a learning program using the same}System of providing a learning program and method of providing a learning program using the same}

도 1은 본 발명의 방법이 적용되는 시스템의 구성도,1 is a block diagram of a system to which the method of the present invention is applied;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 학습 프로그램 제공방법을 설명하는 플로우차트,2 is a flowchart illustrating a learning program providing method according to an embodiment of the present invention;

도 3은 도 2의 단계 S16에서 단계 S24까지의 동작을 보다 상세히 설명하는 플로우차트이다.FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation from step S16 to step S24 of FIG. 2 in more detail.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

10 : 사용자 단말기 12 : 인터넷10: user terminal 12: the Internet

14 : 서버 16 : 회원신상정보 데이터베이스14: Server 16: Membership Information Database

18 : 테스트 아이템 데이터베이스 18: Test Item Database

20 : 회원별 진단결과 데이터베이스20: Diagnostic result database by member

22 : 회원별 처방결과 데이터베이스
22: Prescription database by member

본 발명은 학습 프로그램 제공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 학습자( 피험자)들을 합리적으로 측정, 평가, 진단하여 개인별로 최적의 학습경로를 제공하도록 한 우선순위별 학습 프로그램 제공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for providing a learning program, and more particularly, to a method for providing a learning program for each priority to reasonably measure, evaluate, and diagnose learners (subjects) to provide an optimal learning path for each individual.

최근, 컴퓨터 기술의 발달로 정보화사회가 본격화되면서, 교육환경에 지대한 영향을 미치게 되었고, 그 결과 현재 교육환경에 컴퓨터를 도입하여 학습내용을 평가, 전달하고 있는 실정이고, 이러한 교육환경은 점차 증대될 것으로 예상된다.Recently, with the development of computer technology, the information society has become full-fledged, which has had a great influence on the educational environment. As a result, the computer system is currently being introduced into the educational environment to evaluate and deliver the learning contents. It is expected.

컴퓨터를 이용한 교수학습이 효과적으로 이루어지기 위해서는 교수학습 내용과 평가에 있어서 주관성이 배제되어야 한다는 점이다. 특히, 교수학습에 있어서 가장 중요한 부분중의 하나인 수험자들의 학습 성취도에 대한 평가에 너무 주관적인 요소가 많다. 즉, 평가를 위해 출제되는 문항이 상업적으로 제작되거나, 출제자의 주관에 의해 좌우되고, 흔히 말하는 찍기기법, 훔쳐보기 등을 통해 응답한 학습자들을 구별하지 못함으로써, 학습자들의 능력을 올바르게 평가를 할 수 없는 실정이다.In order for teaching and learning to be effective by computers, subjectivity should be excluded from teaching and learning. In particular, there are many subjective factors that are too subjective to the evaluation of the learners' achievement, which is one of the most important parts of teaching and learning. That is, it is possible to correctly evaluate the learners' ability by making the items to be evaluated for evaluation commercially produced or subject to the subject's subjectivity, and not distinguishing the learners who responded through common photographing, peek, etc. There is no situation.

또한, 대부분의 학습들이 합리적 이론적 기반에 의한 개인별 교정, 심화, 보충의 장치를 가지고 있지 않으며, 이로 인하여 다양한 능력수준과 학습경험, 학습태도 등을 가지고 있는 학습자들에게 각각에게 적합한 학습의 목적을 성취할 수 없는 실정이다.In addition, most of the learning does not have a device for individual correction, deepening, and supplementation based on a rational theoretical basis, thereby achieving the purpose of learning appropriate for each learner having various skill levels, learning experiences, and attitudes. I can't.

또한 평가방법에 있어서도 이미 PBT(Paper Based Test)에서 CBT(Computer Based Test) 또는 CAT(Computer Adaptive Test)방식의 새로운 기법으로 시행하고 있으나, 학습자의 실제 능력수준을 측정하는 것은 측정평가 이론의 초보수준인 고전검사방법에 의한 100분율로 평가하고 있어, 결과적으로 진단 및 처방을 임의적 또는 오류유형에 의존함으로써 진정한 의미의 학습자 능력평가 및 진단에 한계점을 나타내고 있는 실정이다. 따라서 교수학습의 궁극적인 목표인 개별화 완전학습과 학습능력 개발을 위해서는 개별학습 자의 인지심리학적인 측면을 고려한 인지구조 즉 학습자의 지식상태에 기반 한 평가와 진단이 되어야만 개별학습자(피험자)의 학습능력과 취약영역을 정확하게 파악하고 처방할 수 있을 것이다.In addition, in the evaluation method, PBT (Paper Based Test) is already implemented as a new method of CBT (Computer Based Test) or CAT (Computer Adaptive Test) method, but measuring the actual ability level of learners is a novice level of measurement evaluation theory. It is evaluated by 100% by the test method, and as a result, diagnosis and prescription depend on arbitrary or error type, which shows the limitation of true learner ability evaluation and diagnosis. Therefore, in order to develop individualized perfect learning and learning ability, which is the ultimate goal of teaching and learning, the cognitive structure considering the cognitive psychology of individual learners, that is, evaluation and diagnosis based on the learner's knowledge state, must be evaluated and diagnosed. You will be able to accurately identify and prescribe weak areas.

본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 제안된 것으로, 학습자(피험자)에 대한 보다 정확한 지적상태에 대하여 평가 및 진단을 행한 후에 학습자별로 최적의 학습경로화된 학습 프로그램을 제공하도록 한 맞춤학습 프로그램 제공시스템과 그방법을 구현함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in view of the above-described conventional circumstances, and provides a customized learning program for providing an optimal learning path for each learner after evaluating and diagnosing a more accurate intellectual state of the learner (subject). The purpose is to implement the providing system and its method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 학습 프로그램 제공 시스템은, 컴퓨터를 이용한 학습프로그램 제공 시스템에 있어서,
상기 시스템은
학습자의 신상정보가 저장되는 회원신상정보 데이터베이스;
수준별 문항과 각 문항에 대한 해당속성을 포함하는 문항별 속성자료 및 상기 문항별 속성자료에 따라 서버의 프로세스 수행에 의해 상기 각 문항에 대응하여 생성되어지는 발생행렬, 지식상태행렬 및 이상반응패턴으로 구성되는 테스트 아이템 데이터베이스;
상기 테스트 아이템 데이터베이스로부터 제공된 문항에 대한 상기 회원신상정보 데이터베이스의 각 학습자의 테스트 결과를 저장하는 회원별 진단결과 데이터베이스; 및
상기 데이터베이스들을 포함하고,
상기 테스트 아이템 데이터베이스로부터 일련의 문제를 추출하여 출력하고, 상기 추출된 문제에 대한 각 학습자별 테스트 결과를 입력받아 상기 회원별 진단결과 데이터베이스에 저장하는 제1단계, 상기 제1단계로부터 입력된 다수 학습자의 테스트 결과를 통하여 각 문항의 문항반응이론에 따른 문항모수 및 각 학습자의 능력값을 추정하고 상기 추정결과로부터 각 학습자의 능력값에 대한 이질성계수를 구하는 제2단계, 상기 테스트 아이템 데이터베이스의 상기 추출된 문제에 관한 문항별 속성자료로부터 각 문항별 각 속성관련 여부를 나타내는 발생행렬을 생성하고, 상기 일련의 문제에 포함된 관련 속성 및 개수를 입력받아 각 속성의 지/부지의 경우에 따른 지식상태행렬을 생성하고, 이에 따른 상기 추출문제에 대한 이상반응패턴을 생성하여 상기 테스트 아이템 데이터베이스에 저장하는 제3단계, 상기 제2단계의 문항모수 추정치를 이용하여 상기 제3단계의 이상반응패턴의 각 패턴에 대한 능력값과 이질성계수를 구하는 제4단계, 상기 제2단계와 제4단계로부터 구한 능력값 및 이질성 계수로 이루어진 좌표값으로부터 각 학습자의 좌표에 대한 이상반응패턴의 각 패턴과의 거리를 계산하여 이를 학습자의 지식상태를 판단하는 기준으로 이용하는 제5단계를 포함하는 프로세스를 수행하는 서버
를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습프로그램 제공 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 컴퓨터를 이용한 학습프로그램 제공방법에 있어서,
수준별 문항과 각 문항에 대한 해당속성을 포함하는 문항별 속성자료를 저장하는 테스트 아이템 데이터베이스로부터 일련의 문제를 추출하여 출력하고, 상기 추출된 문제에 대한 각 학습자별 테스트 결과를 입력받아 학습자의 신상정보가 저장되는 회원신상정보 데이터베이스에 따라 이를 회원별 진단결과 데이터베이스에 저장하는 제1단계;
상기 제1단계로부터 입력된 다수 학습자의 테스트 결과를 통하여 각 문항의 문항반응이론에 따른 문항모수 및 각 학습자의 능력값을 추정하고 상기 추정결과로부터 각 학습자의 능력값에 대한 이질성계수를 구하는 제2단계;
상기 테스트 아이템 데이터베이스의 상기 추출된 문제에 관한 문항별 속성자료로부터 각 문항별 각 속성관련 여부를 나타내는 발생행렬을 생성하고, 상기 일련의 문제에 포함된 관련 속성 및 개수를 입력받아 각 속성의 지/부지의 경우에 따른 지식상태행렬을 생성하고 이에 따른 상기 추출문제에 대한 이상반응패턴을 생성하여 상기 테스트 아이템 데이터베이스에 저장하는 제3단계;
상기 제2단계의 문항모수 추정치를 이용하여 상기 제3단계의 이상반응패턴의 각 패턴에 대한 능력값과 이질성계수를 구하는 제4단계;
상기 제2단계와 제4단계로부터 구한 능력값 및 이질성 계수로 이루어진 좌표값으로부터 각 학습자의 좌표에 대한 이상반응패턴의 각 패턴과의 거리를 계산하여 이를 학습자의 지식상태를 판단하는 기준으로 이용하는 제5단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습프로그램 제공방법을 제공한다.
In order to achieve the above object, the learning program providing system of the present invention is a learning program providing system using a computer.
The system
Member identification information database that stores the identification information of the learner;
According to the attribute data for each item including the item for each level and the corresponding attribute for each item, and the occurrence matrix, the knowledge state matrix, and the abnormal response pattern generated in response to each item by the process of the server according to the attribute data for each item. A test item database configured;
A member diagnosis result database for storing test results of each learner of the member identification information database for the questions provided from the test item database; And
Including the databases,
A first step of extracting and outputting a series of questions from the test item database, receiving test results for each learner about the extracted problems, and storing the test results in the diagnosis result database for each member, the plurality of learners input from the first step. A second step of estimating the item parameter and each learner's ability value according to the item response theory of each item through the test result of and obtaining the heterogeneity coefficient for each learner's ability value from the estimation result, the extraction of the test item database Generates an occurrence matrix indicating whether each attribute is related to each item from the attribute data for each item related to the problem, and inputs the related attributes and the number of items included in the series of problems. Create a matrix and accordingly generate an abnormal response pattern for the extraction problem A fourth step of obtaining a capability value and a heterogeneity coefficient for each pattern of the abnormal response pattern of the third step by using the third and second item parameter estimates stored in the test item database; And a fifth step of calculating a distance from each pattern of the abnormal response pattern with respect to each learner's coordinates from the coordinate value composed of the capability value and the heterogeneity coefficient obtained from the fourth step, and using the same as a criterion for determining the learner's knowledge state. The server that performs the process
It provides a learning program providing system comprising a.
In addition, the present invention provides a learning program providing method using a computer,
Extracts and outputs a series of questions from a test item database that stores attribute data for each item including questions for each level and corresponding attributes for each item, and receives test results for each learner for the extracted problem. A first step of storing the information in a diagnosis result database for each member according to the stored member identification information database;
A second parameter for estimating the item parameter and each learner's ability value according to the item response theory of each item through the test results of the multiple learners inputted from the first step, and obtaining a heterogeneity coefficient for each learner's ability value from the estimation result step;
From the attribute data for each item related to the extracted problem of the test item database, a generation matrix indicating whether each attribute is related to each item is generated, and the related attributes and the number of the related items included in the series of problems are input and received. A third step of generating a knowledge state matrix according to the case of a site, and generating an abnormal response pattern for the extraction problem and storing it in the test item database;
A fourth step of obtaining a capability value and a heterogeneity coefficient for each pattern of the abnormal response pattern of the third step by using the item parameter estimate of the second step;
A distance from each pattern of the abnormal response pattern with respect to each learner's coordinates from the coordinate values consisting of the capability values and the heterogeneity coefficients obtained from the second and fourth steps, and used as a criterion for determining the learner's knowledge state 5 steps
It provides a learning program providing method comprising a.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 학습 프로그램 제공 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a learning program providing method according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 학습프로그램 제공 시스템의 구성도로서, 상기 기술한 DB를 포함하고, 상기 기술한 프로세스를 서버에서 진행하는 시스템으로서 필요에 따라서는 인터넷(12) 접속이 가능한 사용자 단말기(10); 그 인터넷(12)을 통해 접속한 사용자 단말기(10)에게로 해당 사용자 단말기(10)를 사용하는 학습자(피험자)에 적합한 학습 프로그램을 제공하는 서버(14); 회원으로 가입한 학습자(피험자)의 신상정보(예컨대, 성명, 주소, ID, 패스워드 등)가 저장되는 회원신상정보 데이터베이스(16); 다양한 종류의 테스트 아이템이 저장되고, 각 테스트 아이템은 다양한 레벨이 있는 테스트 아이템 데이터베이스(18); 각 회원의 학습능력을 테스트하여 평가한 결과에 따라 결정된 진단결과가 저장되는 회원별 진단결과 데이터베이스(20); 및 각 회원에게 적합한 처방결과(즉, 회원별로 차등적인 학습순서가 결정된 학습 프로그램)가 저장되는 회원별 처방결과 데이터베이스(22)로 구성될 수 있다.1 is a configuration diagram of a learning program providing system according to the present invention, which includes the above-described DB, and performs the above-described process in a server. The user terminal 10 can be connected to the Internet 12 as necessary. ; A server 14 for providing a learning program suitable for a learner (subject) using the user terminal 10 to the user terminal 10 connected through the Internet 12; A member identification information database 16 for storing identification information (eg, name, address, ID, password, etc.) of a learner (subject) who has joined as a member; Various types of test items are stored, each test item having a different level of test item database 18; A diagnosis result database 20 for each member in which a diagnosis result determined according to a result of testing and evaluating the learning ability of each member is stored; And a prescription result database 22 for each member that stores a prescription result suitable for each member (that is, a learning program in which a differential learning order is determined for each member) is stored.

여기서, 그 사용자 단말기(10)는 키보드, 펜 마우스 또는 통상적인 음성인식 소프트웨어 패키지와 같은 데이터입력수단, 비디오 모니터와 같은 표시수단, 스피커와 같은 음성 출력수단, 및 CPU와 같은 프로세싱 수단을 구비하고, 이메일(e-mail) 송수신 프로그램 및 웹 브라우저(web-browser) 등을 내장한 컴퓨터이다. 그 컴퓨터는 노트북, PDA, 전자북(e-book) 등으로도 대체가능하다. Here, the user terminal 10 has a data input means such as a keyboard, a pen mouse or a conventional voice recognition software package, a display means such as a video monitor, a voice output means such as a speaker, and a processing means such as a CPU. It is a computer with a built-in e-mail sending and receiving program and a web-browser. The computer can also be replaced by a laptop, PDA, e-book, or the like.

그리고, 그 서버(14)는 학습자(피험자)를 테스트하기 위하여 능력값에 맞는(CAT: Computer Adaptive Test 방식) 또는 임의의 수준의 문제를 출제하여 테스트하고, 그 테스트결과에 따라 해당 학습자(피험자)의 능력을 측정하되 3모수(문항난이도, 문항변별도, 및 문항추측도) 문항반응이론의 함수값에 의해 문항의 문항모수 및 학습자의 능력값을 추정한다. 또한 다른 방법으로는 상기 문항을 제시하여 그 문항의 응답결과에 따라 문항의 레벨을 업/다운시키면서 해당 학습자(피험자)의 능력을 측정하여, 그 측정된 해당 학습자(피험자)의 능력값을 추정할 수 있다.
상기 추정값 및 각 학습자의 응답패턴의 경우는 이상적인 지식의 지/부지에 따른 이상반응패턴과 차이를 가지는 응답패턴에 따른 것이므로 이를 이용하여 각 학습자의 응답패턴에 가장 유사한 이상반응패턴을 추정할 수 있으며, 필요에 따라 상기 추정되어진 각 문항에 대한 소정의 문항특성곡선에 의한 진점수 산출함수로 해당 학습자(피험자)에 대한 기본점수를 산출하고 문항반응에 대한 히스토리에 근거하여 부분점수를 산출한 후에 상기 기본점수에 상기 부분점수를 가감하여 해당 학습자(피험자)의 진점수를 산출하고, 상기 산출된 해당 학습자(피험자)의 진점수에 대해 소정의 검증(예컨대, 능력추정 표준오차 검증 및 검사정보함수에 의한 능력점수 추정정확도 검증)을 행하여 평가하며, 그 평가에 의한 평가결과를 진단하여 해당 학습자(피험자)에 대하여 최적의 학습경로화된 학습 프로그램을 처방하여 제공하되, 상기 해당 학습자(피험자)가 가장 성취하기 쉬운 부분부터 학습할 수 있도록 최적화된 학습 프로그램 및 시스템을 제공한다.
Then, the server 14 questions and tests a problem of a certain level (CAT: computer adaptive test method) or an arbitrary level in order to test the learner (subject), and the learner (subject) according to the test result We measure the ability of the questionnaire and estimate the item parameter and learner's ability based on the function of the Item Response Theory (three-parameter difficulty, item discrimination, and item estimation). Alternatively, by presenting the question and measuring the ability of the learner (subject) while increasing / decreasing the level of the item according to the response result of the question, the measured value of the corresponding learner (subject) can be estimated. Can be.
Since the estimated value and the response pattern of each learner are based on the response pattern having a difference from the abnormal response pattern according to the knowledge / site of the ideal knowledge, the abnormal response pattern most similar to the response pattern of each learner can be estimated using this. If necessary, the basic score for the learner (subject) is calculated using the true score calculation function of the estimated item characteristic curve for each item, and the partial score is calculated based on the history of the item response. The true score of the learner (subject) is calculated by adding or subtracting the partial score to a basic score, and a predetermined verification (for example, the ability estimation standard error verification and the test information function) is performed on the calculated true score of the learner (subject). Assess the accuracy of the estimation of ability score estimation by It provides a learning program that is optimized for the learning path, but provides a learning program and system optimized for the learner (subject) to learn from the most easily achieved part.

여기서, 문항반응이론(IRT : Item Response Theory)은 피험자의 반응과 피험자의 잠재적 특성간의 관계를 확률에 의하여 모형화한 이론으로서, 문항에 대한 피험자의 반응과 잠재적 특성 사이의 관계를 수리적 함수에 의해 나타낸 것은 문항반응모형이다.Here, Item Response Theory (IRT) is a theory modeling the relationship between the subject's response and the subject's potential characteristics by probability, and represents the relationship between the subject's response to the item and the potential characteristic by the mathematical function. Is an item response model.

그 문항반응이론이 제시하는 모수는 문항난이도만으로 이루어진 1모수추정, 문항난이도 및 문항변별도로 이루어진 2모수추정 또는 문항난이도, 문항변별도, 문항추측도로 이루어진 3모수추정이 가능하다. 특히, 이중에서 상기 이상반응패턴과 실제 학습자의 응답패턴과의 차이를 비교하여 학습자의 추측이나 실수 등을 제거한 이상적인 학습자의 학습수준을 찾고자 하는 경우에는 상기 추정중에서 문항추측도를 포함하는 3모수추정이 바람직하며, 이러한 1 내지 3모수 추정은 학습이론 및 통계학 분야에 관련된 기술분야에서 이론적으로는 공지의 방법으로 널리 알려져 있다.The parameter suggested by the item response theory can be estimated by 1 parameter estimation consisting of item difficulty only, 2 parameter estimation consisting of item difficulty and item discrimination, or 3 parameter estimation consisting of item difficulty, item discrimination, and item estimation. Particularly, in the case of finding the ideal learner's learning level by eliminating the learner's guess or mistake by comparing the difference between the abnormal response pattern and the real learner's response pattern, the three parameter estimation including the item estimation diagram in the estimation This is preferable, and such 1-3 parameter estimation is widely known in theory in the art related to learning theory and statistics.

θ의 능력수준을 가지고 있는 피험자가 변별도가 a, 난이도가 b, 추측도가 c인 문항의 답을 맞힐 확률을 P(θ)라 할 때, P(θ)는 c+(1-c)*(1/1+e-1.7a(θ-b))의 함수로 문항반응이론에 의해 정의할 수 있다.
이를 피험자의 능력값(θ)을 X축, 문항의 답을 맞힐 확률 P(θ)값을 Y축으로 하는 좌표평면에 나타내면 각 문항이 가진 변별도, 난이도, 추측도 값에 따라 고유한 곡선의 모양을 보이는데 이를 문항특성곡선이라 한다.
P (θ) is c + (1-c) * (when the subject with the ability level of θ is P (θ), the probability of answering an item with distinction a, difficulty b and guess c is correct. 1/1 + e -1.7a (θ-b) ) can be defined by item response theory.
If the subject's ability value (θ) is plotted on the coordinate plane with the X-axis and the probability P (θ) value of the answer to the question as the Y-axis, the shape of the curve is unique according to the discrimination, difficulty, and guess value of each question. This is called the Item Characteristic Curve.

그 문항난이도는 문항의 답을 맞힐 확률이 0.5에 해당되는 능력수준의 점을 말하는 것으로서, 추측도를 고려한 문항반응모형에서의 난이도는 문항의 답을 맞힐 확률이 0.5에 해당되는 능력수준의 점이 아니라 문항의 답을 맞힐 최고확률의 중간부분에 해당하는 확률에 대응되는 능력수준의 점이다.The item difficulty refers to the point of ability level that the probability of answering the item is 0.5, and the difficulty in the item response model considering the degree of guessing is not the point of the ability level of which the probability of answering the item is 0.5. This is the level of ability that corresponds to the probability at the middle of the highest probability of answering the question.

그 문항변별도는 문항이 피험자를 능력에 따라 판별하는 정도이고, 문항특성곡선상의 문항난이도를 나타내는 점에서의 기울기를 말한다.The item discrimination degree is the degree to which an item is discriminated according to a subject's ability, and is an inclination at the point representing item difficulty on the item characteristic curve.

그 문항추측도는 -∞에서의 능력수준을 가지고 있는 피험자가 문항의 답을 맞힐 확률을 나타내며, 문항추측도지수의 이론적 범위는 0에서 1.0까지이나 일반적으로 1/(답지수) 보다 낮은 확률을 나타낸다.The item measure indicates the probability that a subject with a level of ability at -∞ will answer the question. The theoretical measure of the item measure index ranges from 0 to 1.0, but is generally less than 1 / (answer). Indicates.

검사지에 포함된 각 문항의 문항모수(난이도, 변별도, 추측도 모수)를 추정할 경우, 피험자들의 능력모수는 알 수 없고, 단지 피험자들이 각 문항에 반응한 값(정오답여부)만 알 수 있다.
먼저 피험자들의 반응을 이용하여 각 문항모수를 추정하고, 추정된 문항모수를 이용하여 피험자들의 능력모수를 추정한다. 상기 과정을 여러번 반복하면서 최적의 문항모수와 최적의 피험자 능력모수의 추정값을 찾을 수 있다.
문항모수 및 능력모수 추정에서 최대 우도추정법을 사용한다. 미지의 항을 가진 결합확률 밀도함수를 우도함수라 하는데, 이 우도함수를 최대로 하는 미지항의 해를 찾는 방법을 최대 우도추정법이라 한다.
상기 문항모수 및 피험자 능력모수 추정에서 우도함수는 문항모수 및 피험자 능력모수가 미지항이 되고, 이 우도함수를 최대로 하는 각 문항의 문항모수 및 각 피험자의 능력모수를 추정하게 된다.
상기 우도함수에서 해(문항모수 및 피험자 능력모수)를 찾을 수 없으므로 반복적인 추정기법인 Fisher의 scoring function을 이용하여 해를 찾는데, 추정값이 수렴할 때까지 이 과정을 되풀이 한다. 이 과정을 iteration 이라 한다.
상기 추정법은 통계학과 관련된 기술분야에서 적용되는 공지의 방법이다.
이를 통하여 추정되어진 문항모수, 문항특성곡선 및 능력값을 기반으로 각 학습자의 능력값에 대한 문항반응이론에 따른 각 학습자의 문항반응 패턴(응답패턴)의 특이한 정도를 나타내는 이질성 계수(ζ)(특정 지식 상태를 가진 학생의 문항반응 유형이 그와 같은 능력수준의 학생 전체의 이론적인 문항반응유형과 어느 정도가 다른 지를 하나의 지수로 나타낼 수 있다는 것이다. 이는 각 피험자의 실제적 문항반응유형은 그 이론적 문항반응유형과 얼마나 다른지를 비교할 수 있는 값을 지수화한 것이 Tatsuoka(1984)에 의해 정의된 표준이질성계수 제타(ζ)이다.)를 구할 수 있고, 상기 능력값과 이질성 계수를 각각 x축과 y축으로 하는 2차원의 평면에 각 학습자에 대한 각 학습자의 능력값과 이질성 계수를 x-y 평면상에 투영할 수 있다. 이와 같이 투영된 공간을 규칙장이라고 하며 본 발명은 상기 공간(규칙장; Rule Space)을 활용하여, 학습자(피험자)들이 가지는 다양한 문제 해결상의 오류유형을 변별하고, 통계적 분류를 통해 실수 또는 추측을 포함하는 응답자의 패턴에 대한 진정한 학습상태에 대한 진단 및 처방을 함으로써, 상기 규칙장 모델(RSM; Rule Space Model)을 이용한다.
그 규칙장 모델에 의한 투영점의 분포는 종모양으로 나타나며, 이중 정상반응분포를 다중정상 분포라 하고, 특이반응 분포를 벅 분포(Bug Distribution)라 한다. 특이반응 패턴의 경우에 대하여 가장 가까운 이상패턴(Ideal Pattern)으로 분류하여 이를 판단하고, 상기 특이반응 패턴으로부터 이상패턴을 찾아내기 위한 거리의 측정은 통상의 다양한 거리측정법을 사용할 수 있으며 바람직하게는 마할래노비스 디스턴스(Mahalanobis Distance)(기하학에서 널리 사용되는 유클리드 거리(Euclidean distance)에 자료간의 상관관계나 분포를 함께 고려한 공분산 행렬을 곱한 값으로서 인도의 수학자 Mahalanobis가 고안했다. 유클리드 거리가 평지에서의 거리를 의미한다면 마할라노비스 거리는 산경사의 완급(緩急)을 고려한 거리로서 객체간의 유사성 또는 비유사성의 정도를 정량적으로 나타낸다. 객체간의 상관관계를 고려한 RSM에서 규칙간 또는 피험자의 인지구조의 반응패턴 사이의 거리를 측정, 평가 해야 하기 때문에 마할래노비스 거리 개념을 사용한다. 이 개념은 이미 공지의 기술이라기보다는 교과서에 나와 있는 통계이론으로 일반화되어 사용되고 있고, RSM에서 도입하여 활용가능성을 논한 것은 Tatsuoka 교수(1987)에 의해서 였다.) 측정법을 통해 도출한다.
When estimating the item parameters (difficulty, discrimination, and conjecture parameters) of each item included in the test paper, the subject's ability parameters are not known, and only the value of the subjects responding to each item (noon or no answer) can be known. .
First, each item parameter is estimated using the responses of the subjects, and the ability parameter of the subjects is estimated using the estimated item parameters. By repeating the above process several times, it is possible to find the optimal item parameter and the optimal subject ability parameter.
The maximum likelihood estimation method is used in estimating item parameters and ability parameters. The likelihood density function with the unknown term is called the likelihood function. The method of finding the solution of the unknown term that maximizes the likelihood function is called the maximum likelihood estimation method.
The likelihood function in the item parameter and the subject ability parameter estimation becomes an unknown item parameter and the subject ability parameter, and the item parameter and the ability parameter of each subject maximizing the likelihood function are estimated.
Since the solution (item parameter and subject ability parameter) cannot be found in the likelihood function, the solution is found by using Fisher's scoring function, which is an iterative estimation method, and the process is repeated until the estimation value converges. This process is called iteration.
The estimation method is a known method applied in the technical field related to statistics.
Based on the estimated item parameters, item characteristic curves, and ability values, heterogeneity coefficients (ζ) representing the specific degree of each student's item response pattern (response pattern) according to the item response theory for each student's ability value It is possible to express in one index how the type of item response of a student with knowledge status differs from the theoretical item response type of all students with such a level of competence, which is the actual item response type of each subject. The standard heterogeneity coefficient zeta ( ζ ) defined by Tatsuoka (1984) can be calculated by exponentially comparing the difference between the item response type and the ability value and heterogeneity coefficient, respectively, on the x-axis and y. The ability values and heterogeneity coefficients of each learner for each learner can be projected on the xy plane in a two-dimensional plane serving as an axis. The projected space is called a rule book, and the present invention utilizes the space (rule space) to discriminate various types of error solving problems of learners (subjects) and to make mistakes or guesses through statistical classification. The rule space model (RSM) is used by diagnosing and prescribing a true learning state for a pattern of respondents.
The distribution of the projection point by the rule-length model is shown as a bell shape, of which the normal response distribution is called the multinormal distribution and the singular response distribution is called the buck distribution. In the case of a singularity response pattern, it is determined by classifying it as the nearest abnormal pattern, and the distance measurement for finding the abnormality pattern from the singularity reaction pattern may use various conventional distance measurement methods. Mahalanobis Distance (Euclidean distance, which is widely used in geometry) is multiplied by a covariance matrix that takes into account correlations or distributions of data, designed by Indian mathematician Mahalanobis. In this case, the Mahalanobis distance is a distance that takes into consideration the slope of mountain slope and quantitatively expresses the degree of similarity or dissimilarity between the objects. Mahallanobi because you need to measure and evaluate the distance The concept of distance is used, which is already generalized to statistical theories in textbooks rather than publicly known techniques, and it was introduced by Professor Tatsuoka (1987) to discuss the applicability introduced in RSM. do.

삭제delete

그 규칙장 모델은 문항모수, 인지적 속성행렬(Incidence Matrix), θ모수, ζ모수를 가지고 학습자(피험자)의 오류유형을 통계적으로 분류한다.The rulebook model statistically classifies the error type of the learner (subject) with the item parameter, the cognitive attribute matrix, the θ parameter, and the ζ parameter.

그 규칙장 모델은 문항에 관련되는 속성(Attribute)을 정의하고, 인지적 속성행렬을 생성하여 각 문항의 속성간의 종속관계를 파악하고 부울대수를 적용하여 전체집합속에서 학습자(피험자)의 학습반응에 관련된 지식상태의 모수값의 종류를 단순화시킨다.The rulebook model defines the attributes related to the items, creates the cognitive attribute matrix to grasp the dependencies among the attributes of each item, and applies the Boolean algebra to learner's learning response in the whole set. It simplifies the kind of parameter values of the state of knowledge related to.

그리고, 그 서버(14)는 학습자(피험자)가 소정의 학습 프로그램에 따라 학습을 수행하게 되면 그 수행결과자료를 제공받아 성취도를 측정한 후에 성취별 커맨트(comment) 및 성취도 추이를 인터넷(12)을 통해 해당 학습자(피험자)의 사용자 단말기(10)에게로 전송하기도 한다.When the learner (subject) performs learning according to a predetermined learning program, the server 14 receives the performance result data, measures the achievement, and then displays comments and achievement trends for each performance. Through the transmission to the user terminal 10 of the learner (subject).

이어, 본 발명의 실시예에 따른 학습 프로그램 제공동작에 대하여 도 2 및 도 3의 플로우차트를 참조하여 설명한다.Next, a learning program providing operation according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 2 and 3.

먼저, 도 2에서 학습자(피험자)가 사용자 단말기(10)를 이용하여 인터넷(12)을 통해 서버(14)에 접속하게 되면, 그 서버(14)는 해당 학습자(피험자)를 테스트하는데, 그 학습자(피험자)의 초기능력값을 "0"으로 하거나 일정수준으로 임의로 가정하거나 기존의 학습자의 능력값자료를 이용하여 학습자를 테스팅하여 해당 학습자(피험자)의 능력값을 추정하게 된다. 이때, 그 서버(14)는 임의의 문제를 추출하거나, 상기 설정 능력값에 맞는 문제를 출제하여 그 학습자(피험자)에게 제공한다(단계 S10).First, in FIG. 2, when a learner (subject) accesses the server 14 through the Internet 12 using the user terminal 10, the server 14 tests the learner (subject), which learner The initial ability value of the (subject) is set to "0" or randomly assumed, or the learner is tested using the existing ability value data of the existing learner to estimate the ability value of the corresponding learner (subject). At this time, the server 14 extracts an arbitrary problem, or asks the learner (subject) a question that matches the set capability value (step S10).

그 학습자(피험자)에 대한 테스팅이 종료되면 상기 서버(14)는 서버에 저장된 학습자에게 제공된 문제의 정답을 이용하여 정/오답 여부를 가려 해당 학습자(피험자)의 능력(θ)을 측정(PBT 또는 CBT)하거나, 상기 능력측정의 다른 방법으로는 상기 3모수(문항난이도, 문항변별도, 문항추측도) 문항반응이론의 함수값에 의한 문항을 제시하여 그 문항의 응답결과에 따라 문항의 레벨을 업/다운시키면서 해당 학습자(피험자)의 능력(θ)을 측정(CAT)하는 방법이 있다. 여기서, 제시된 문항에 대한 반복적인 정답이 입력되면 상위 난이도의 문항을 제시하고, 제시된 문항에 대하여 반복적인 오답이 입력되면 하위 난이도의 문항을 제시한다(단계 S12).When the testing for the learner (subject) is finished, the server 14 determines whether the learner (subject) has the ability (θ) by covering the correct answer or the incorrect answer using the correct answer of the problem provided to the learner stored in the server (PBT or CBT), or another method of the capability measurement, suggests an item based on a function value of the three-parameter (item difficulty, item discrimination, item estimation), and raises the level of the item according to the response result of the item. There is a method of measuring (CAT) the ability (θ) of the learner (subject) while turning it down. Here, if a repetitive correct answer to the presented item is input, the item of the upper difficulty is presented, and if a repetitive incorrect answer is input to the presented item, the item of the lower difficulty is presented (step S12).

상기 능력을 측정하는 방법은 능력모수 추정 알고리즘에 의해서 피험자의 능력모수가 추정된다. 문항모수 추정값과 능력모수 추정값에 따라 피험자의 능력보다 난이도가 높은 문항을 맞은 경우 피험자의 추측에 의해 맞은 문항이라 판단할 수 있고, 이를 게싱(guessing)라 한다. 반대로 피험자의 능력보다 난이도가 낮은 문항을 틀린 경우 실수에 의해 틀린 경우라 판단할 수 있고, 이를 슬리핑(slipping)이라 한다.In the method for measuring the capability, the capability parameter of the subject is estimated by the capability parameter estimation algorithm. According to the item parameter estimation value and the ability parameter estimation value, if the item is more difficult than the subject's ability, it can be judged as the right item by the subject's conjecture, and this is called 'guessing'. On the contrary, if a question having a lower difficulty level than the subject's ability is wrong, it may be judged as a mistake by mistake, and this is called sleeping.

이와 같이 하여 평가가 완료되면 그 서버(14)는 평가결과에 근거하여 진단을 행한다(단계 S16). 이에 대해서는 아래에 상세하게 기술한다.When the evaluation is completed in this way, the server 14 makes a diagnosis based on the evaluation result (step S16). This is described in detail below.

그 서버(14)는 그 진단결과에 근거하여 해당 학습자(피험자)에게 적합한 학습 프로그램(최적의 학습경로가 설정된 학습 프로그램)을 처방한 후에 인터넷(12)을 통해 해당 학습자(피험자)의 사용자 단말기(10)에게로 전송한다(단계 S18).The server 14 prescribes a suitable learning program (learning program having an optimal learning path) to the learner (subject) based on the diagnosis result, and then the user terminal of the learner (subject) through the Internet 12. 10) (Step S18).

그에 따라, 해당 학습자(피험자)는 자신의 단말기(10)의 모니터에 디스플레이되는 학습 프로그램을 보고서 순서별 학습을 수행(단계 S20)하게 되는데, 그 수 행결과를 인터넷(12)을 통해 서버(14)에게로 전송된다. Accordingly, the learner (subject) performs the learning by the report order of the learning program displayed on the monitor of his terminal 10 (step S20), and the result of performing the server 14 through the Internet 12. Is sent to.

그에 따라, 그 서버(14)는 해당 학습자가 수행한 순서별 학습수행결과에 근거하여 성취도를 측정하고(단계 S22), 성취별 커맨트(comment) 및 성취도 추이를 인터넷(12)을 통해 해당 학습자(피험자)의 사용자 단말기(10)에게로 전송한다(단계 S24). 그 학습자(피험자)는 자신의 단말기(10)의 모니터에 디스플레이되는 성취별 커맨트 및 성취도 추이를 보고서 자신의 영역별 능력정도를 정확히 파악할 수 있게 된다.Accordingly, the server 14 measures the achievement based on the learning performance result of the learner performed by the learner (step S22), and the comments (comments) and achievement trends for each of the learners (subject) through the Internet 12 To the user terminal 10 (step S24). The learner (subject) can accurately grasp the degree of ability by area by looking at the performance-specific commands and achievement trends displayed on the monitor of his terminal 10.

그리고, 상기 단계 S16에서 단계 S24까지의 동작에 대해 도 3의 플로우차트를 참조하여 보다 상세히 설명한다.The operation from step S16 to step S24 will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG. 3.

서버(14)는 평가결과에 근거하여 진단을 수행할 때 먼저, 학습자(피험자)의 능력값(θ)과 이질성 계수(ζ)를 계산하는 준비를 행한다(단계 S100). 즉, 상기 테스트결과에 따라 해당 학습자(피험자)의 능력을 측정하되 3모수(문항난이도, 문항변별도, 및 문항추측도) 문항반응이론의 함수값에 의해 문항의 문항모수 및 학습자의 능력값을 추정한다.When performing the diagnosis based on the evaluation result, the server 14 first prepares to calculate the ability value θ and the heterogeneity coefficient ζ of the learner (subject) (step S100). That is, the ability of the learner (subject) is measured according to the test result, and the item parameter of the item and the learner's ability value are estimated by the function values of the three-parameter (item difficulty, item discrimination, and item estimation). do.

그에 따라, 그 서버(14)는 계산된 능력값(θ)과 이질성 계수(ζ)를 이용하여 발생행렬(Item-Matrix)을 생성한다(단계 S110). 여기서, 그 발생행렬(즉, 문제와 그 문제를 풀이하는데 필요한 속성을 정의한 것)의 예로써 다음의 표 1이 있을 수 있다.Accordingly, the server 14 generates an occurrence matrix Item-Matrix using the calculated capability value θ and the heterogeneity coefficient ζ (step S110). Here, as an example of the occurrence matrix (that is, defining the problem and the attributes necessary to solve the problem), the following Table 1 can be found.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 속성1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 속성2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 속성3 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 속성4 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 속성5 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 속성6 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 속성7 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0
상기 표 1에서 가로축은 학습자에게 제공된 각 문항의 번호를 의미하고, 세로축은 전체 문항에 대해 문항의 해결을 위하여 필요로 하는 지식속성을 나타내고, 각 해당문항에 대한 각 속성의 해당여부를 나타내는 것으로 "1"은 해당 문항의 해결에 필요한 지식속성, "0"은 해당문항의 해결에 필요하지 않은 지식속성을 의미한다. 이에 따라, 서버(14)는 상기 속성을 활용하여 학습자의 문제풀이의 정답여부에 따라 그 속성1에서 속성7까지 중에서 어느 속성을 모르는지를 파악하게 된다.
One 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Attribute 1 0 0 One 0 One 0 One 0 One One 0 One One One One Attribute 2 0 0 0 0 0 0 0 One 0 One One One One One One Attribute 3 0 0 0 One One One One One 0 0 One One One 0 One Attribute 4 0 One 0 0 0 0 0 0 One 0 One 0 One One One Attribute 5 0 0 0 0 0 One One One 0 One 0 One 0 One One Attribute 6 0 0 0 One 0 0 0 One One One One 0 One One One Property7 One 0 One 0 0 One 0 0 One 0 One One One One 0
In the above Table 1, the horizontal axis represents the number of each item provided to the learner, and the vertical axis represents the knowledge attribute required for the solution of the entire item, and indicates whether or not each attribute of the corresponding item corresponds to the " 1 "means the knowledge attribute required for the solution of the question," 0 "means the knowledge attribute that is not necessary for the solution of the question. Accordingly, the server 14 uses the attributes to determine which of the attributes 1 to 7 is unknown depending on whether or not the student solves the problem.

삭제delete

그 서버(14)는 그 발생행렬에 근거하여 해당 학습자(피험자)의 지식상태 매트릭스를 생성하게 되는데, 다음의 표 2에서와 같은 지식상태에 따른 이상적 반응 패턴을 생성한다(단계 S120). 즉, 상기 전체문제와 관련된 지식이 속성별로 나누면 7가지가 있는 경우에 가능한 모든 지식상태는 각 지식의 속성별로 지/부지를 가지므로 27 = 128 가지가 되고, 만약 학습자의 답안이 실수나 추측을 포함하지 않는다면 각각의 지식상태에 대하여 답안의 패턴은 하기 표 2의 이상반응패턴만을 나타낼 것이다.The server 14 generates a matrix of knowledge states of the learner (subject) based on the generation matrix, and generates an ideal response pattern according to the knowledge states as shown in Table 2 below (step S120). That is, if the knowledge related to the whole problem is divided by attribute, all 7 possible knowledge states are 2 7 = 128 since each knowledge attribute has land / site, and if the learner's answer is mistake or guess If not included, the pattern of the answer for each knowledge state will represent only the adverse reaction pattern of Table 2 below.

지식상태      State of knowledge 이상반응패턴        Adverse reaction pattern 1    One 0,0,0,0,0,0,0,   0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,   0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 2    2 1,0,0,0,0,0,0,   1,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,   0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 3    3 0,1,0,0,0,0,0,   0,1,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,   0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, . . .    . . . . . .        . . . . . .             . . . 127   127 0,1,1,1,1,1,1,   0,1,1,1,1,1,1, 1,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1,0,0,0,0,   1,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1,0,0,0,0, 128   128 1,1,1,1,1,1,1,   1,1,1,1,1,1,1, 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,   1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,

이어, 그 서버(14)는 상기 문항모수 추정치의 결과값을 이용하여 상기 이상적 반응패턴 각각에 대하여 능력값(θ)과 이질성 계수(ζ)를 계산할 수 있고, 이들 각각의 이상반응패턴에 대한 좌표값을 능력값과 이질성 계수를 각각 x축, y축으로 하는 규칙장에 표시한다(단계 S130). 즉, 산출된 능력값(θ)과 반응패턴의 특이한 정도를 측정하는 이질성 계수(ζ)를 2개의 축으로 이루어진 직교좌표에 나타내어, 규칙과 반응유형을 투영점으로 나타낸다.
예를 들면, 하기 표 3과 같은 5문제로 구성된 검사에서 속성 A1, A2, A3가 각각 아래와 같이 정의된다. 즉, 속성1(A1 : Attribute 1)은 분모가 다른 두 분수를 공통분모 꼴로 고쳐서 나타낼 수 있는 지식에 관한 것이고, 속성2(A2)는 분모가 같은 두 분수의 합을 계산할 수 있는 지식에 관한 것이고, 속성3(A3)은 분수를 하나의 기약분수 형태로 나타낼 수 있는 지식에 관한 것이다.
번호 문제 1

Figure 712004001662414-pat00004
2
Figure 712004001662414-pat00005
3
Figure 712004001662414-pat00006
4
Figure 712004001662414-pat00007
5
Figure 712004001662414-pat00008

위 5문제는 속성 A1, A2, A3과 연관이 있다. 즉, 1번 문제를 풀기 위해서는 A2, A3, 2번 문제는 A1, A2, A3, 3번 문제는 A1, A2, 4번 문제는 A2, 5번 문제는 A3을 알아야 한다. 이런 관계를 아래 표 4의 발생 행렬(Att-Matrix)로 표현할 수 있다.
문제 속성 문제 1 문제 2 문제 3 문제 4 문제 5 속성 1 0 1 1 0 0 속성 2 1 1 1 1 0 속성 3 1 1 0 0 1
또한 5개 문제에 대하여 한 학습자가 실제적으로 반응할 수 있는 반응패턴의 총 경우의 수는 5문제 모두를 틀리는 (0,0,0,0,0)로부터 5문제 모두를 맞히는 (1,1,1,1,1)까지 총 32(=25)가지이나, 실제로 문항과 관련된 속성의 획득여부에 따라서는 학습자의 지식상태 행렬은 속성의 이해여부에 따라 3가지 속성을 모두 모르는 (0,0,0)에서부터 3가지 속성을 모두 아는 (1,1,1)까지 지식상태의 수는 8(=23)가지이다.
번호 지식상태 지식상태 행렬 이상반응패턴 1 A1과 A2와 A3를 모르는 사람 (0, 0, 0) (0,0,0,0,0) 2 A1만 알고 있는 사람 (1, 0, 0) (0,0,0,0,0) 3 A2만 알고 있는 사람 (0, 1, 0) (0,0,0,1,0) 4 A3만 알고 있는 사람 (0, 0, 1) (0,0,0,0,1) 5 A1과 A2만 알고 있는 사람 (1, 1, 0) (0,0,0,1,0) 6 A1과 A3만 알고 있는 사람 (1, 0, 1) (0,0,0,0,1) 7 A2와 A3만 알고 있는 사람 (0, 1, 1) (1,0,0,1,1) 8 A1과 A2와 A3를 알고 있는 사람 (1, 1, 1) (1,1,1,1,1)
또한 상기 8가지의 지식 상태에 대하여 각 문제가 가지는 속성에 따라 각 문제를 풀 수 있는지 여부를 상기 1~5번 문제에 대하여 나타내면 상기 표 5의 이상반응패턴이 구해진다.
따라서 원래 한 피험자가 5문제에 대하여 반응하는 경우는 32(=25)가지이지만, 지식상태로 분류하면 지식상태 1과 2, 3과 5, 및 4와 6은 동일한 반응을 가지는 경우이므로 정상적인 반응을 한 피험자는 32가지 경우의 수 중, 단지 5가지의 반응패턴을 보여야 한다(상기 표 5의 번호1, 3, 4, 7 및 8에 해당하는 패턴). 따라서 상기 5가지 반응패턴을 이상반응패턴(Ideal Response Pattern)이라 하고, 나머지 27가지 반응의 경우는 피험자의 지식상태에 대한 정확한 반응이 아니다. 이러한 이상반응패턴에 일치하지 않는 반응패턴들은 "특이한 반응(Unusual of Fuzzy)"으로 규칙의 일관되지 않는 적용에 따른 찍기 등의 "추측(guessing)" 또는 "실수(slippping)"에 따른 것이다.
그리고 나서, 그 서버(14)는 학습자(피험자)의 반응과 이상적 반응패턴과의 거리를 마할래노비스 계산방법을 통하여 계산하여 가장 최근 거리를 갖는 적합한 지식상태를 찾아낸다(단계 S140). 즉, 다음의 표 6에 학습자(피험자)의 반응패턴(표 6 上)의 마할래노비스 거리가 최근 거리 이상반응패턴을 찾게 되면(표 6의 下 지식상태 14), 그 이상반응패턴에 해당하는 지식상태를 학습자(피험자)의 지식상태로 진단한다(단계 S140).Subsequently, the server 14 may calculate the capability value θ and the heterogeneity coefficient ζ for each of the ideal response patterns by using the result value of the item parameter estimate, and coordinates for each of the abnormal response patterns. The value is displayed in the rule book having the capability value and the heterogeneity coefficient as the x-axis and y-axis, respectively (step S130). In other words, the calculated heterogeneity coefficient ζ measuring the specific value of the capability value θ and the response pattern is shown in a rectangular coordinate consisting of two axes, and the rule and response type are represented as projection points.
For example, in the inspection consisting of five problems as shown in Table 3, the attributes A1, A2, and A3 are defined as follows, respectively. That is, attribute 1 (A1) relates to knowledge that can represent two fractions with different denominators as a common denominator, and attribute 2 (A2) relates to knowledge that can calculate the sum of two fractions with the same denominator. For example, attribute 3 (A3) relates to knowledge that can represent fractions in the form of a single fraction.
number Problem One
Figure 712004001662414-pat00004
2
Figure 712004001662414-pat00005
3
Figure 712004001662414-pat00006
4
Figure 712004001662414-pat00007
5
Figure 712004001662414-pat00008

The above 5 problems are related to attributes A1, A2 and A3. That is, in order to solve problem 1, A2, A3, problem 2 should be A1, A2, A3, problem 3 is A1, A2, problem 4 is A2, problem 5 is A3. This relationship can be expressed by the generation matrix (Att-Matrix) of Table 4 below.
Problem attribute Issue 1 Problem 2 Issue 3 Issue 4 Issue 5 Property 1 0 One One 0 0 Property 2 One One One One 0 Property 3 One One 0 0 One
In addition, the total number of response patterns that a learner can actually respond to five questions is (1,1, which matches all five questions from (0,0,0,0,0) which is incorrect in all five questions. A total of 32 (= 2 5 ) up to 1,1,1), but depending on whether or not the attribute related to the item is actually obtained, the learner's knowledge state matrix does not know all three attributes depending on whether the attribute is understood (0,0). From (0) to (1,1,1) where all three properties are known, the number of knowledge states is 8 (= 2 3 ).
number State of knowledge State of knowledge matrix Adverse reaction pattern One Persons who do not know A1, A2 and A3 (0, 0, 0) (0,0,0,0,0) 2 A person who only knows A1 (1, 0, 0) (0,0,0,0,0) 3 A person who only knows A2 (0, 1, 0) (0,0,0,1,0) 4 A person who only knows A3 (0, 0, 1) (0,0,0,0,1) 5 A person who only knows A1 and A2 (1, 1, 0) (0,0,0,1,0) 6 A person who only knows A1 and A3 (1, 0, 1) (0,0,0,0,1) 7 A person who only knows A2 and A3 (0, 1, 1) (1,0,0,1,1) 8 Person who knows A1 and A2 and A3 (1, 1, 1) (1,1,1,1,1)
In addition, the problem response patterns of Table 5 can be obtained by indicating whether the problems can be solved according to the property of each problem for the eight knowledge states with respect to the first to fifth problems.
Therefore, one subject responds to 5 problems in 32 cases (= 2 5 ), but when classified as knowledge state, knowledge states 1 and 2, 3 and 5, and 4 and 6 have the same reaction, so they are normal reactions. Subjects should show only five response patterns out of 32 cases (patterns corresponding to numbers 1, 3, 4, 7 and 8 in Table 5 above). Therefore, the five response patterns are referred to as an ideal response pattern, and the remaining 27 reactions are not accurate responses to the knowledge state of the subject. Response patterns that do not correspond to these abnormal reaction patterns are "Unusual of Fuzzy" and are according to "guessing" or "slippping", such as photographing due to inconsistent application of the rule.
Then, the server 14 calculates the distance between the learner's (subject) response and the ideal response pattern through the Mahallanobis calculation method to find a suitable state of knowledge having the most recent distance (step S140). That is, in the following Table 6, when the Mahallanobis distance of the learner's response pattern (above Table 6) finds the recent distance abnormal response pattern (below knowledge state 14 in Table 6), the corresponding abnormal response pattern The knowledge state is diagnosed as the knowledge state of the learner (subject) (step S140).

삭제delete

학생student q1q1 q2q2 q3q3 q4q4 q5q5 q6q6 q7q7 q8q8 q9q9 q10q10 q11q11 q12q12 q13q13 q14q14 q15q15 θ     θ ζ    ζ AA 1One 00 00 00 1One 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 -1.42197732-1.42197732 0.060864580.06086458

지식상태  State of knowledge 이상반응패턴      Adverse reaction pattern theta(θ)   theta (θ) zeta(ζ)    zeta (ζ) 14 14 1,0,1,1,0,0,0, 1,0,1,1,0,0,0, 0,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 0,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 -1.40679432  -1.40679432 0.13818616  0.13818616 16 16 1,1,1,1,0,0,0, 1,1,1,1,0,0,0, 0,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 0,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 -1.40679432  -1.40679432 0.13818616  0.13818616

그 서버(14)는 진단된 학습자의 지식상태에서 학습할 속성의 학습순서를 결정한다(단계 S150). 즉, 그 서버(14)는 상기 규칙장(RSM)에서 각 학습자별로 학습자의 능력값, 이질성계수 좌표로부터 마할래노비스 거리가 일정거리에 근접한 이상반응패턴들을 군집하여 선택한 후 선택된 이상반응패턴들에 대하여 하기 표 7과 같이 각각의 이상반응패턴에 해당하는 지식상태를 나타낼 수 있고, 이들 각 지식상태에 대한 속성별 합계(SUM)를 구한 결과에 의해 가장 성취하기 쉬운 부분부터 학습순서를 정하게 된다(단계 S150). The server 14 determines the learning order of the attribute to be learned in the knowledge state of the diagnosed learner (step S150). That is, the server 14 clusters and selects abnormal response patterns in which the Mahallanobis distance is close to a predetermined distance from the learner's ability value and heterogeneity coefficient coordinates for each learner in the rule book (RSM). As shown in Table 7 below, the knowledge states corresponding to the abnormal reaction patterns can be represented, and the learning order is determined from the most easily achieved part by the result of calculating the sum (SUM) for each attribute for each knowledge state (SUM). Step S150).

A1   A1 A2   A2 A3   A3 A4   A4 A5   A5 A6   A6 A7   A7 1   One 1   One 1   One 0   0 1   One 1   One 1   One 0   0 2   2 1   One 0   0 1   One 1   One 0   0 0   0 1   One 3   3 0   0 0   0 1   One 0   0 1   One 1   One 1   One 4   4 1   One 0   0 0   0 0   0 0   0 1   One 1   One 5   5 1   One 0   0 0   0 0   0 1   One 1   One 1   One 6   6 1   One 1   One 1   One 0   0 0   0 0   0 1   One SUM  SUM 5   5 2   2 3   3 2   2 3   3 4   4 5   5

예를 들어 추정된 학습자의 지식상태가 표 6 의 "1,0,1,1,0,0,0"일 때, 이에 따라 일정거리 내에 근접한 6가지 지식상태가 상기 표 7의 1번(1,1,0,1,1,1,0), 2번(1,0,1,1,0,0,1)로부터 6번(1,1,1,0,0,0,1)까지라고 하면 상기 서버(14)는 상기 학습자의 지식상태에서 A1, A3 및 A4는 학습자가 이미 지식을 습득한 상태이므로 학습자가 학습하여야 할 지식속성(Slip에 해당하는 속성) A2, A5, A6, A7에서 우선적으로 학습해야 할 속성의 순서를 결정한다(단계 S150). 즉 표 7에서 속성 중에서 군집한 패턴에서 속성별 합계가 큰 순서인 A7→A6→A5→A2순서로 학습자(피험자)에게 피드백(feedback)을 제공한다(단계 S160).For example, when the estimated learner's knowledge state is "1,0,1,1,0,0,0" in Table 6, the six knowledge states that are close to each other within a certain distance are 1 (1) in Table 7. , 1,0,1,1,1,0), 2 times (1,0,1,1,0,0,1) to 6 times (1,1,1,0,0,0,1) S14, A3, and A4 in the knowledge state of the learner, since the learner has already acquired the knowledge, the knowledge attribute to be learned by the learner (property corresponding to slip) A2, A5, A6, and A7. In step S150, the order of attributes to be learned is first determined. That is, in Table 7, feedback is provided to the learners (subjects) in the order A7 → A6 → A5 → A2, in which the sum of the attributes is larger in the clustered pattern among the attributes (step S160).

그에 따라, 그 학습자(피험자)는 순서별로 제공되는 문항에 대하여 학습을 수행하고, 학습자(피험자)가 소정의 학습 프로그램에 따라 학습을 수행하게 되면 그 수행결과자료를 인터넷(12)을 통해 제공받아 성취도를 측정한다(단계 S170). 상기 성취도의 측정이라 함은 공지의 학습자가 상기 소정의 학습프로그램에 따라 학습을 수행한 결과를 확인하는 것을 의미하며 이는 상기 서버와 연결된 사용자 단말기를 통하거나, 상기 서버가 출력한 결과를 학습자에게 송부하는 방법 등을 적용할 수 있으며, 이에 대한 예로는 사용자 단말기의 웹브라우저를 통한 방법이 있다.Accordingly, the learner (subject) learns the questions provided in order, and when the learner (subject) performs the learning according to a predetermined learning program, the result data is provided through the Internet 12. Achievement is measured (step S170). The measurement of the achievement means that a known learner confirms a result of performing learning according to the predetermined learning program, which is transmitted through a user terminal connected to the server or outputted by the server to the learner. The method may be applied, and an example thereof may be a method through a web browser of a user terminal.

그 후, 그 서버(14)는 상기 학습수행 결과에 대한 성취별 커맨트(comment) 및 성취도 추이를 인터넷(12)을 통해 해당 학습자(피험자)의 사용자 단말기(10)에게로 전송한다. 상기 성취별 커맨트 및 성취도 추이는 공지의 전자학습관리 시스템에서 사용되는 다양한 방법을 의미하며, 이는 상기 서버와 연결된 사용자 단말기를 통하거나, 상기 서버가 출력한 결과를 학습자에게 송부하는 방법 등을 적용할 수 있으며, 이에 대한 예로는 학습자(피험자)의 사용자 단말기(10)의 모니터상에는 상기 소정의 학습프로그램에 따른 성적추이 및 취약속성 등에 대한 성취정도의 커맨트 및 이에 따른 성적결과의 변경사항을 나타내는 성취도 추이가 디스플레이된다(단계 S180).
또한 본 발명은 상기 기술한 시스템에 의하여 진행되는 학습프로그램 제공방법을 제공한다. 상기 학습프로그램 제공방법은 컴퓨터를 이용한 학습프로그램 제공방법으로서 상기 기술한 단계를 포함하는 프로세스를 진행하는 것을 의미한다.
Thereafter, the server 14 transmits the performance-specific comments and achievement trends of the learning performance result to the user terminal 10 of the corresponding learner (subject) through the Internet 12. The achievement-specific commands and achievement trends refer to various methods used in a known electronic learning management system, which may be applied through a user terminal connected to the server or a method of sending a result output from the server to a learner. For example, on the monitor of the user terminal 10 of the learner (subject), the achievement trend indicating a change in the results of the achievement of the grades and weakness attributes according to the predetermined learning program and the resulting results Is displayed (step S180).
In another aspect, the present invention provides a learning program providing method proceeded by the system described above. The learning program providing method means a process including the above-described steps as a learning program providing method using a computer.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 학습자(피험자)의 학습능력을 객관적으로 정확하게 평가할 수 있어 맞춤 교육이 이루어질 수 있고, 특히 학습자 중심의 맞춤 교육이 가능하다.As described in detail above, according to the present invention, the learning ability of the learner (subject) can be accurately and objectively evaluated, and customized education can be made, and in particular, learner-centered custom education is possible.

그리고, 학습자의 능력수준에 부합하는 맞춤 교육이 가능하게 되어 학습자에 맞는 단계별 학습 프로그램의 제시 및 교재개발이 가능하다.In addition, it is possible to tailor the education to meet the learner's ability level, it is possible to present a step-by-step learning program and to develop textbooks.

또한, 학습자가 자신의 영역별 능력정도를 정확하게 파악할 수 있어 능력에 맞는 진로를 선택할 수 있게 된다. In addition, the learner can accurately grasp the degree of ability of each area, it is possible to select a career that suits the ability.

그리고, 온라인상에서 학습능력의 평가와 진단 및 처방이 이루어지므로 시간적 및 지역적 제한을 초월한 균등학습과 평가기회가 부여된다.In addition, online learning is assessed, diagnosed, and prescribed, so that equal learning and evaluation opportunities beyond time and local limits are granted.

또, 취약영역의 집중학습으로 수행능력이 향상될 뿐만 아니라 새로운 학습환 경으로의 적응력이 배가된다.In addition, intensive learning in vulnerable areas not only improves performance, but also doubles the adaptability to new learning environments.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited only to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, the technical idea to which such modifications and variations are also applied to the claims Must see

Claims (12)

컴퓨터를 이용한 학습프로그램 제공 시스템에 있어서,In the learning program providing system using a computer, 상기 시스템은The system 학습자의 신상정보가 저장되는 회원신상정보 데이터베이스;Member identification information database that stores the identification information of the learner; 수준별 문항과 각 문항에 대한 해당속성을 포함하는 문항별 속성자료 및 상기 문항별 속성자료에 따라 서버의 프로세스 수행에 의해 상기 각 문항에 대응하여 생성되어지는 발생행렬, 지식상태행렬 및 이상반응패턴으로 구성되는 테스트 아이템 데이터베이스;According to the attribute data for each item including the item for each level and the corresponding attribute for each item, and the occurrence matrix, the knowledge state matrix, and the abnormal response pattern generated in response to each item by the process of the server according to the attribute data for each item. A test item database configured; 상기 테스트 아이템 데이터베이스로부터 제공된 문항에 대한 상기 회원신상정보 데이터베이스의 각 학습자의 테스트 결과를 저장하는 회원별 진단결과 데이터베이스; 및A member diagnosis result database for storing test results of each learner of the member identification information database for the questions provided from the test item database; And 상기 데이터베이스들을 포함하고,Including the databases, 상기 테스트 아이템 데이터베이스로부터 일련의 문제를 추출하여 출력하고, 상기 추출된 문제에 대한 속성자료와 각 학습자별 테스트 결과를 입력받아 상기 회원별 진단결과 데이터베이스에 저장하는 제1단계, 상기 제1단계로부터 입력된 다수 학습자의 테스트 결과를 통하여 각 문항의 문항반응이론에 따른 문항모수를 MML과 EL 추정에 의하여 구하고, 각 학습자의 능력값을 ML, MAP 또는 EAP 추정에 의하여 구하고 상기 추정결과로부터 각 학습자의 능력값에 대한 이질성계수를 구하는 제2단계, 상기 테스트 아이템 데이터베이스의 상기 추출된 문제에 관한 문항별 속성자료로부터 각 문항별 각 속성관련 여부를 나타내는 발생행렬을 생성하고, 상기 일련의 문제에 포함된 관련 속성 및 개수를 입력받아 각 속성의 지/부지의 경우에 따른 지식상태행렬을 생성하고, 이에 따른 상기 추출문제에 대한 이상반응패턴을 생성하여 상기 테스트 아이템 데이터베이스에 저장하는 제3단계, 상기 제2단계의 문항모수 추정치를 이용하여 상기 제3단계의 각 이상반응패턴에 대한 능력값(θ)과 이질성계수(ζ)를 구하는 제4단계, 상기 제2단계에서 구한 피험자의 능력값(θ)과 이질성계수(ζ)로 이루어진 좌표값으로부터 상기 제 4단계에서 구한 각 이상반응패턴의 능력값(θ) 및 이질성 계수(ζ)로 이루어진 좌표값의 마할래노비스 거리를 계산하는 제5단계, 상기 제5단계에서 얻어진 마할래노비스 거리 중 각 학습자별로 최근 거리의 이상반응 패턴에 해당하는 지식상태를 학습자(피험자)의 지식상태로 결정하고 이를 상기 회원별 진단결과 데이터베이스에 저장하는 제6단계, 및 상기 제5단계에서 계산되어진 각 이산반응패턴과의 마할래노비스 거리중에서 일정거리내의 이상패턴의 군을 선택하고, 이들 이상패턴군내에서 학습자가 습득하지 않은 속성을 0으로, 습득한 속성을 1로 하고, 각 속성별 합계를 구하여 합계가 큰 순서별로 해당속성을 학습하도록 각 학습자별 최적 학습순서를 설정하여 이를 상기 회원별 처방결과 데이터베이스에 저장하고, 이에 따라 해당하는 최적 학습순서에 해당하는 문제를 제공하는 제7단계를 포함하는 프로세스를 수행하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습프로그램 제공 시스템.A first step of extracting and outputting a series of problems from the test item database, receiving attribute data and the test result for each learner for the extracted problem, and storing them in the diagnosis result database for each member. Through the test results of multiple learners, the item parameters according to the item response theory of each item were obtained by MML and EL estimation, and the learner's ability values were obtained by ML, MAP, or EAP estimation. A second step of obtaining a heterogeneity coefficient for a value, generating an occurrence matrix indicating whether each attribute is related to each item from the attribute data for each item of the extracted problem in the test item database, Generates the knowledge status matrix according to the land and site of each property by inputting the property and number And generating an abnormal response pattern corresponding to the extraction problem and storing it in the test item database using the estimated parameter values of the third and second steps. (θ) and the heterogeneous coefficient ζ of the fourth step, from the coordinate value consisting of the subject's ability value (θ) and heterogeneity coefficient (ζ) obtained in the second step of each of the adverse reaction pattern obtained in the fourth step The fifth step of calculating the Mahallanobis distance of the coordinate value consisting of the ability value (θ) and the heterogeneity coefficient (ζ), and the Mahallanobis distance obtained in the fifth step corresponds to the abnormal response pattern of the recent distance for each learner. The sixth step of determining the knowledge state as the knowledge state of the learner (subject) and storing it in the diagnosis result database for each member, and with each discrete response pattern calculated in the fifth step From the Mahallanobis distance, select the group of abnormal patterns within a certain distance, and set the attribute that the learner did not learn in the abnormal pattern group to 0, the acquired attribute to 1, and sum each attribute. A server that performs a process comprising a seventh step of setting the optimal learning order for each learner to learn the corresponding attribute and storing it in the prescription result database for each member, thereby providing a problem corresponding to the corresponding optimal learning order. Learning program providing system comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 학습프로그램 제공 시스템은 상기 서버에 네트워크로 연결되는 학습자의 사용자 단말기를 더 포함하고, 상기 제1단계의 문제의 출력 및 테스트 결과의 입력 또는 상기 제7단계의 해당하는 문제의 제공이 상기 사용자 단말기를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 학습 프로그램 제공 시스템.The learning program providing system further includes a learner's user terminal connected to the server by a network, wherein the output of the problem of the first step and the input of a test result or the provision of the corresponding problem of the seventh step are performed by the user terminal. Learning program providing system, characterized in that made through. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2단계의 문항모수는 문항난이도, 문항변별도 및 문항추측도로 이루어지는 3모수이며,The item parameter of the second step is a three-parameter consisting of item difficulty, item discrimination, and item estimation, 상기 문항난이도는 문항의 답을 맞출 확률이 0.5에 해당하는 능력수준의 점이며,The difficulty level of the item is a point of ability level with a probability that the answer of the item is 0.5. 상기 문항변별도는 문항이 학습자를 능력에 따라 판별하는 정도로서, 문항특성곡선상의 문항난이도를 나타내는 점에서의 기울기인 것을 특징으로 하는 학습 프로그램 제공 시스템.The item discrimination degree is the degree to which the item is discriminated by the learner according to the ability, the learning program providing system, characterized in that the slope in the point representing the item difficulty on the item characteristic curve. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제5단계의 거리계산은 마할래노비스 거리 측정법을 적용하는 것을 특징으로 하는 학습 프로그램 제공 시스템.The distance calculation of the fifth step is a learning program providing system, characterized in that to apply Mahallanobis distance measuring method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회원별 진단결과 데이터베이스에 상기 서버의 프로세스 수행에 의해 조정한 학습자의 진 테스트 결과를 더 포함하고,The diagnosis result database for each member further includes a true test result of the learner adjusted by performing the process of the server, 상기 회원별 진단결과 데이터베이스의 각 회원의 진 테스트 결과로부터 서버의 프로세스 수행에 의해 생성된 각 학습자별 최적 학습순서를 저장하는 회원별 처방결과 데이터베이스를 더 포함하며,Further comprising a member-specific prescription results database for storing the optimal learning order for each learner generated by performing the process of the server from each member's true test results of the member-specific diagnostic result database, 상기 프로세스에 있어서,In the above process, 상기 제5단계에서 얻어진 거리중 각 학습자별로 최근거리의 이상반응 패턴을 선택하여 이를 학습자의 진 테스트 결과로 정하고 이를 상기 회원별 진단결과 데이터베이스에 저장하는 제6단계, 및 상기 제5단계에서 계산되어진 각 패턴과의 거리중에서 일정거리내의 이상패턴의 군을 선택하고, 이들 이상패턴군내에서 학습자가 습득하지 않은 속성을 0으로, 습득한 속성을 1로 하고, 각 속성별 합계를 구하여 합계가 큰 순서별로 해당속성을 학습하도록 각 학습자별 최적 학습순서를 설정하여 이를 상기 회원별 처방결과 데이터베이스에 저장하고, 이에 따라 해당하는 최적 학습순서에 해당하는 문제를 제공하는 제7단계The sixth step of selecting the abnormal response pattern of the recent distance for each learner from the distance obtained in the fifth step to determine this as a true test result of the learner and to store it in the diagnosis result database for each member, and the calculated in the fifth step The group of abnormal patterns within a certain distance is selected from the distance from each pattern, and the attributes not acquired by the learner in these abnormal pattern groups are set to 0, the acquired attributes are set to 1, and the sum of each attribute is calculated, and the sum is high. The seventh step of setting the optimal learning order for each learner to learn the corresponding attribute to store the information in the prescription results database for each member, thereby providing a problem corresponding to the optimal learning order 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학습 프로그램 제공 시스템.Learning program providing system further comprises a. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 프로세스에 제7단계에서 제공된 문제의 테스트 결과에 대하여 상기 제1단계 내지 제7단계의 과정을 반복하는 단계 및 상기 반복에 따른 학습능력 향상추이를 각 학습자에게 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학습 프로그램 제공 시스템.And repeating the first to seventh steps with respect to the test result of the problem provided in the seventh step in the process, and providing each learner with a trend of improving the learning ability according to the repetition. Learning program providing system. 컴퓨터를 이용한 학습프로그램 제공방법에 있어서,In the learning program providing method using a computer, 수준별 문항과 각 문항에 대한 해당속성을 포함하는 문항별 속성자료를 저장하는 테스트 아이템 데이터베이스로부터 일련의 문제를 추출하여 출력하고, 상기 추출된 문제에 대한 속성자료와 각 학습자별 테스트 결과를 입력받아 학습자의 신상정보가 저장되는 회원신상정보 데이터베이스에 따라 이를 회원별 진단결과 데이터베이스에 저장하는 제1단계;Learner extracts and outputs a series of questions from a test item database that stores item-specific attribute data including questions for each level and corresponding attributes for each item, and inputs the attribute data and the test result for each learner. A first step of storing the personal information of the member in a diagnosis result database for each member according to the member information database where the personal information is stored; 상기 제1단계로부터 입력된 다수 학습자의 테스트 결과를 통하여 각 문항의 문항반응이론에 따른 문항모수를 MML과 EL 추정에 의하여 구하고, 각 학습자의 능력값을 ML, MAP 또는 EAP 추정에 의하여 구하고 상기 추정결과로부터 각 학습자의 능력값에 대한 이질성계수를 구하는 제2단계;Through the test results of the multiple learners inputted from the first step, the item parameters according to the item response theory of each item are obtained by MML and EL estimation, and the learner's ability values are obtained by ML, MAP, or EAP estimation. Obtaining a heterogeneity coefficient for each learner's ability value from the result; 상기 테스트 아이템 데이터베이스의 상기 추출된 문제에 관한 문항별 속성자료로부터 각 문항별 각 속성관련 여부를 나타내는 발생행렬을 생성하고, 상기 일련의 문제에 포함된 관련 속성 및 개수를 입력받아 각 속성의 지/부지의 경우에 따른 지식상태행렬을 생성하고 이에 따른 상기 추출문제에 대한 이상반응패턴을 생성하여 상기 테스트 아이템 데이터베이스에 저장하는 제3단계;From the attribute data for each item related to the extracted problem of the test item database, a generation matrix indicating whether each attribute is related to each item is generated, and the related attributes and the number of the related items included in the series of problems are input and received. A third step of generating a knowledge state matrix according to the case of a site, and generating an abnormal response pattern for the extraction problem and storing it in the test item database; 상기 제2단계의 문항모수 추정치를 이용하여 상기 제3단계의 각 이상반응패턴에 대한 능력값(θ)과 이질성계수(ζ)를 구하는 제4단계, 상기 제2단계에서 구한 피험자의 능력값(θ)과 이질성계수(ζ)로 이루어진 좌표값으로부터 상기 제 4단계에서 구한 각 이상반응패턴의 능력값(θ) 및 이질성 계수(ζ)로 이루어진 좌표값의 마할래노비스 거리를 계산하는 제5단계, 상기 제5단계에서 얻어진 마할래노비스 거리 중 각 학습자별로 최근 거리의 이상반응 패턴에 해당하는 지식상태를 학습자(피험자)의 지식상태로 결정하고 이를 상기 회원별 진단결과 데이터베이스에 저장하는 제6단계, 및 상기 제5단계에서 계산되어진 각 이산반응패턴과의 마할래노비스 거리중에서 일정거리내의 이상패턴의 군을 선택하고, 이들 이상패턴군내에서 학습자가 습득하지 않은 속성을 0으로, 습득한 속성을 1로 하고, 각 속성별 합계를 구하여 합계가 큰 순서별로 해당속성을 학습하도록 각 학습자별 최적 학습순서를 설정하여 이를 상기 회원별 처방결과 데이터베이스에 저장하고, 이에 따라 해당하는 최적 학습순서에 해당하는 문제를 제공하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습프로그램 제공방법.A fourth step of obtaining the ability value θ and the heterogeneity coefficient ζ for each of the abnormal reaction patterns of the third step by using the item parameter estimation value of the second step, and the subject's ability value obtained in the second step ( a fifth step of calculating a Mahalanobis distance of the coordinate value composed of the heterogeneity coefficient ζ and the capability value θ of each of the abnormal reaction patterns obtained in the fourth step from the coordinate value composed of θ) and the heterogeneous coefficient ζ. In a sixth step of determining the knowledge state corresponding to the abnormal response pattern of the recent distance for each learner from the Mahallanobis distance obtained in the fifth step as the knowledge state of the learner (subject) and storing it in the diagnosis result database for each member , And select a group of abnormal patterns within a certain distance from the Mahallanobis distances with the discrete reaction patterns calculated in the fifth step, and learners did not learn in these abnormal pattern groups. Is 0, the acquired attribute is 1, the sum of each attribute is obtained, and the optimal learning order for each learner is set to learn the corresponding attribute in the order of the largest sum, and the result is stored in the prescription result database for each member. A learning program providing method comprising the seventh step of providing a problem corresponding to the corresponding optimal learning order. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 학습프로그램 제공방법은 상기 학습프로그램 제공방법이 서버에서 실행되며, 상기 제1단계의 문제의 출력 및 테스트 결과의 입력 또는 상기 제7단계의 해당하는 문제의 제공이 상기 서버에 네트워크로 연결된 사용자 단말기를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 학습 프로그램 제공방법.In the learning program providing method, the learning program providing method is executed in a server, and the user terminal connected to the server by outputting a problem and outputting a test result of the first step or providing a corresponding problem in the seventh step is networked. Method for providing a learning program, characterized in that made through. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제2단계의 문항모수는 문항난이도, 문항변별도 및 문항추측도로 이루어지는 3모수모형이며 이것을 특징으로 하는 학습프로그램 제공 방법.The item parameter of the second step is a three-parameter model consisting of item difficulty, item discrimination, and item estimation. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제5단계의 거리계산은 마할래노비스 거리 측정법을 적용하는 것을 특징으로 하는 학습 프로그램 제공방법.The distance calculation of the fifth step is a learning program providing method, characterized in that for applying the Mahallanobis distance measuring method. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제5단계에서 얻어진 거리중 각 학습자별로 최근거리의 이상반응 패턴을 선택하여 이를 학습자의 진 테스트 결과로 정하고 이를 상기 회원별 진단결과 데이터베이스에 저장하는 제6단계; 및A sixth step of selecting an abnormal response pattern of the most recent distance for each learner among the distances obtained in the fifth step, determining this as a true test result of the learner, and storing it in the diagnosis result database for each member; And 상기 제5단계에서 계산되어진 각 패턴과의 거리중에서 일정거리내의 이상패턴의 군을 선택하고, 이들 이상패턴군내에서 학습자가 습득하지 않은 속성을 0으로, 습득한 속성을 1로 하고, 각 속성별 합계를 구하여 합계가 큰 순서별로 해당속성을 학습하도록 각 학습자별 최적 학습순서를 설정하여 이를 상기 회원별 처방결과 데이터베이스에 저장하고, 이에 따라 해당하는 최적 학습순서에 해당하는 문제를 제공하는 제7단계The group of abnormal patterns within a certain distance is selected from the distances with the patterns calculated in the fifth step, and the attributes not acquired by the learner in these abnormal pattern groups are set to 0, and the acquired attributes are set to 1, The seventh step of setting the optimal learning order for each learner to obtain the sum and learning the corresponding attributes in the order of the largest sum and storing it in the prescription result database for each member, thereby providing a problem corresponding to the corresponding optimal learning order. 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학습 프로그램 제공방법.Learning program providing method characterized in that it further comprises. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제7단계에서 제공된 문제의 테스트 결과에 대하여 상기 제1단계 내지 제7단계의 과정을 반복하는 단계 및 상기 반복에 따른 학습능력 향상추이를 각 학습자에게 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학습 프로그램 제공방법.Repeating the process of the first to seventh step with respect to the test result of the problem provided in the seventh step and providing a learner improvement trend according to the repetition to each learner How to provide a learning program.
KR1020020046072A 2002-08-05 2002-08-05 System of providing a learning program and method of providing a learning program using the same KR100603418B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020046072A KR100603418B1 (en) 2002-08-05 2002-08-05 System of providing a learning program and method of providing a learning program using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020046072A KR100603418B1 (en) 2002-08-05 2002-08-05 System of providing a learning program and method of providing a learning program using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040013233A KR20040013233A (en) 2004-02-14
KR100603418B1 true KR100603418B1 (en) 2006-07-24

Family

ID=37320584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020046072A KR100603418B1 (en) 2002-08-05 2002-08-05 System of providing a learning program and method of providing a learning program using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100603418B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102163704B1 (en) 2019-07-11 2020-10-08 (주)오앤이교육 An optimal learning path presentation system and method by analyzing knowledge state of learners
KR102362124B1 (en) * 2021-04-05 2022-02-15 (주)오앤이교육 System and method for providing learnin path using artificial intelligence

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100740152B1 (en) * 2006-11-23 2007-07-18 (주) 에듀플렉스에듀케이션 Test system and method for education
KR100760555B1 (en) * 2007-02-16 2007-09-20 (주)엘림에듀 Method for grading essay on network and system thereof
KR100760554B1 (en) * 2007-02-16 2007-09-20 (주)엘림에듀 Method for learning language on network and system thereof
KR100834208B1 (en) * 2007-04-19 2008-06-10 한국방송공사 Methods and system for korean language test based on item characteristics and language performance db and the use of items for level differentiation in deciding levels of borderline scores
KR102245286B1 (en) * 2017-12-01 2021-04-28 한국전자통신연구원 Apparatus and method for learning item recommendation
KR102161688B1 (en) 2019-12-23 2020-10-05 주식회사 야나두 Personalized Learning Management Method, and Managing Server Used Therein

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000024349A (en) * 2000-02-09 2000-05-06 전종룡 Electronic study management system used by internet and method thereof
KR20000058902A (en) * 2000-07-04 2000-10-05 정미숙 Internet-based adaptive testing system and real-time item parameter estimating system
KR20010035285A (en) * 2001-02-01 2001-05-07 김만석 Study consultant methode with correlation of problem-solving statement in cyber study system
KR20010070616A (en) * 2000-07-25 2001-07-27 박종성 On-line qualifying examination service system using the item response theory and method thereof
KR20010079233A (en) * 2001-06-26 2001-08-22 이동열 real-time system for the generation of mathematical problems
KR20010103810A (en) * 2001-07-10 2001-11-24 박정 Education valuation system using a computer and the operation method thereof
KR20020025386A (en) * 2000-09-28 2002-04-04 김용원 Method for education using internet and System therefor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000024349A (en) * 2000-02-09 2000-05-06 전종룡 Electronic study management system used by internet and method thereof
KR20000058902A (en) * 2000-07-04 2000-10-05 정미숙 Internet-based adaptive testing system and real-time item parameter estimating system
KR20010070616A (en) * 2000-07-25 2001-07-27 박종성 On-line qualifying examination service system using the item response theory and method thereof
KR20020025386A (en) * 2000-09-28 2002-04-04 김용원 Method for education using internet and System therefor
KR20010035285A (en) * 2001-02-01 2001-05-07 김만석 Study consultant methode with correlation of problem-solving statement in cyber study system
KR20010079233A (en) * 2001-06-26 2001-08-22 이동열 real-time system for the generation of mathematical problems
KR20010103810A (en) * 2001-07-10 2001-11-24 박정 Education valuation system using a computer and the operation method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102163704B1 (en) 2019-07-11 2020-10-08 (주)오앤이교육 An optimal learning path presentation system and method by analyzing knowledge state of learners
KR102362124B1 (en) * 2021-04-05 2022-02-15 (주)오앤이교육 System and method for providing learnin path using artificial intelligence

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040013233A (en) 2004-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Schreiber Issues and recommendations for exploratory factor analysis and principal component analysis
CN110378818B (en) Personalized exercise recommendation method, system and medium based on difficulty
Kok et al. Natural Computing Series
Cui et al. The hierarchy consistency index: Evaluating person fit for cognitive diagnostic assessment
Fox et al. Person‐fit statistics for joint models for accuracy and speed
Vendlinski et al. The use of artificial neural nets (ANN) to help evaluate student problem solving strategies
Uto et al. Group optimization to maximize peer assessment accuracy using item response theory and integer programming
Burnap et al. A simulation based estimation of crowd ability and its influence on crowdsourced evaluation of design concepts
KR100603418B1 (en) System of providing a learning program and method of providing a learning program using the same
Wilson et al. Serious games: an evaluation framework and case study
Isljamovic et al. Predicting students’ academic performance using artificial neural network: a case study from faculty of organizational sciences
Reeve et al. Item response theory modeling for questionnaire evaluation
Bonebright et al. Data collection and analysis techniques for evaluating the perceptual qualities of auditory stimuli
Gerdts-Andresen et al. Educational Effectiveness: Validation of an Instrument to Measure Students' Critical Thinking and Disposition.
CN113239669B (en) Test Question Difficulty Prediction Method
CN108932593B (en) Cognitive influence factor analysis method and device
Biermeier-Hanson et al. Investigating leader role congruity and counterproductive work behavior
Dijkstra et al. Clustering children's learning behaviour to identify self-regulated learning support needs
Yaşar Development of a “Perceived Stress Scale" based on Classical Test Theory and graded response model
Orr et al. Toward the Development of a Revised Decision-Making Competency Instrument
Zhang et al. Understanding and improving fairness in cognitive diagnosis
Curran et al. Creating carelessness: A comparative analysis of common techniques for the simulation of careless responder data
Ak Development of Internet literacy self-efficacy scale for pre-service teachers
Jannah Analysis level of digital literacy of digital natives: How the impact on their self-regulated learning
Wesolowski Predicting operational rater‐type classifications using rasch measurement theory and random forests: a music performance assessment perspective

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20041015

Effective date: 20060530

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110711

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee