KR100712607B1

KR100712607B1 - Ｒｆ 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템

Info

Publication number: KR100712607B1
Application number: KR1020060097923A
Authority: KR
Inventors: 김경환
Original assignee: (주)동원에스앤에스
Priority date: 2006-10-09
Filing date: 2006-10-09
Publication date: 2007-05-02

Abstract

본 발명은 학급별로 등록된 학생과 RF 무선리모콘의 사용자를 매칭시킨 후에 학생들에게 제공되는 문제의 답안을 RF 무선리모콘으로부터 제공받아 실시간으로 분석하여 학업성취도를 평가할 수 있는 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 그 주요 구성으로 학생에게 제공되며 숫자와 문자가 클릭되는 자판부과, 자판부를 이용하여 작성된 내용이 화면에 표시되는 디스플레이부 및 디스플레이에 표시되는 정보를 무선으로 전송하는 무선통신부를 포함하는 RF 무선리모콘과; 학급정보, 학생정보를 학급DB에 저장하고 관리하는 학급 관리모듈과, 학업성취도를 측정하기 위한 문제정보를 문제DB에 저장하고 관리하는 문제 관리모듈과, 상기 RF 무선리모콘으로부터 제공받은 무선신호를 인식하는 무선 수신모듈과, 상기 학생들의 답안 및 점수를 분석하여 학생들의 학업성취도를 분석하는 학습통계 분석모듈과, 유·무선 네트워크로 연결시키는 통신모듈을 구비하는 처리컴퓨터와; 각 처리컴퓨터에 연결된 중앙센터; 및 문제를 온라인으로 제공하는 문제은행으로 이루어진 통상의 학업성취도 평가 및 분석 시스템에 있어서, 상기 RF 무선리모콘은 고유 ID를 갖으며, 상기 처리컴퓨터는 상기 학급에서 사용되는 학습정보를 학습DB에 저장하고 관리하는 학습 관리모듈과; 상기 RF 무선리모콘으로부터 리모콘의 고유 ID와 학생번호를 제공받아 상기 학급DB에 저장된 학생번호와 비교하여 좌석배치도, 학생이름이 대응되도록 인지시키고, 실시간으로 리모콘으로 제공받는 신호를 학생정보와 매핑시키는 매핑 관리모듈과; 상기 문제DB에 저장된 문제가 학생들에게 학습문제로 제공된 후 상기 RF 리모콘을 통하여 문제의 답안을 제공받아 정답확인 및 점수를 답안DB에 저장하고 그 결과를 학생번호에 디스플레이시키는 답안 관리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

학교, 학생, 실시간 학업성취도, 무선 리모콘, 문제은행, 통계

Description

ＲＦ 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템{REAL-TIME EVALUATION AND ANALYSIS SYSTEM FOR CLASSROOM ACHIEVEMENT USING RF WIRELESS REMOTE CONTROLS}

도 1은 본 발명에 따른 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템의 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 RF 무선리모콘의 예시도.

도 3은 본 발명에 따른 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템의 블록도.

도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템의 예시도.

도 8은 본 발명에 따른 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템의 처리과정을 도시한 플로우챠트.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100 : RF 무선리모콘 200 : 처리컴퓨터

202 : 학급 관리모듈 204 : 학습 관리모듈

206 : 문제 관리모듈 208 : 무선 수신모듈

210 : 매핑 관리모듈 212 : 답안 관리모듈

214 : 학습통계 분석모듈 216 : 통신모듈

본 발명은 학급별로 등록된 학생과 RF 무선리모콘의 사용자를 매칭시킨 후에 학생들에게 제공되는 문제의 답안을 RF 무선리모콘으로부터 제공받아 실시간으로 분석하여 학업성취도를 평가할 수 있는 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템에 관한 것이다.

학업 성취도 평가의 목적은 수업내용에 대한 학생들의 이해도를 측정하여 수업내용과 그 전달방법이 적절한지, 학생들의 수준이 어떠한지를 파악하는 것이다. 이 결과는 궁극적으로 교과과정의 편성과 교재의 개발에 필요한 기초자료로 활용되어진다.

상기한 학업성취도 평가를 위하여 국가는 매년 한 차례씩 국가수준 학업성취도 평가를 각 학교급의 전체 학생 중 1%의 모집단을 선정하여 실시, 그 결과를 분석하여 이듬해에 연구결과를 발표하고 있다. 각 학교급에선 매 수업단위의 형성평가는 현실적인 어려움으로 거의 시행하지 못하고 있고, 월단위, 분기단위, 학기단위의 학력평가가 시행되고 있으나 과목별 점수, 총점과 평균 그리고 석차 등의 단편적인 자료들 만 디지털화가 일부 이루어지고 있다.

그러나, 이러한 학업 성취도 평가에는 다음과 같은 문제가 있다.

첫번째, 매 수업시간 마다 형성평가를 실시하기 위해서는 교과과정에 맞춘 문제를 교사가 준비해야 하고 이를 학생들에게 출제하여 그 결과를 평가하기 위해서 채점을 위한 별도의 업무시간을 할애해야 한다. 나아가 그 결과의 추이를 분석하기 위해선 추가적인 업무시간을 더 할애하여 자료를 일정한 형태로 디지털화하여 저장하여야 한다. 그러나 학교현장에선 교사들의 과중한 업무부담으로 인해 교과과정의 성취도 평가로 가장 효과적인 상기 평가방법이 실효성이 없어 시행되지 못하고 있다.

두번째, 월단위, 분기단위, 학기단위의 학력평가의 경우는 일단 평가는 시행되고 있지만 그 평가 결과의 디지털화 작업이 역시 체계적으로 이루어지지 않고 있으며 일부 디지털화되고 있는 내용도 과목별 점수와 총점, 평균과 석차 등으로 이들 자료로는 학생 개인별, 학급별, 학년별의 각 교과과정의 교과요목에 따른 성취도와 개인별 교과요목별 수준파악이 불가하다.

결국 1년 단위로 시행되는 국가수준의 학업성취도 평가 분석자료가 교과과정에 대한 학업성취도 자료의 전부이며, 각 학교급의 모든 학생들에 대한 평가 분석은 거의 전무한 상태이다. 학생들의 학업성취도가 매 수업마다 지속적으로 관리되어야 하는 것은 너무나도 당연한 일이다. 학년 초에 특정 교과요목에서 성취도에 문제가 발생한 학생의 진단과 조치가 1년 뒤에 이루어진다는 것은 있을 수 없는 일이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 학급별로 등록된 학생과 RF 무선리모콘의 사용자를 매칭시킨 후에 학생들에게 제공되는 문제의 답안을 RF 무선리모콘으로부터 제공받아 실시간으로 분석하여 학업성취도를 평가할 수 있는 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템을 제공함에 있다.

삭제

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템은 학생에게 제공되며 숫자와 문자가 클릭되는 자판부과, 자판부를 이용하여 작성된 내용이 화면에 표시되는 디스플레이부 및 디스플레이에 표시되는 정보를 무선으로 전송하는 무선통신부를 포함하는 RF 무선리모콘과; 학급정보, 학생정보를 학급DB에 저장하고 관리하는 학급 관리모듈과, 학업성취도를 측정하기 위한 문제정보를 문제DB에 저장하고 관리하는 문제 관리모듈과, 상기 RF 무선리모콘으로부터 제공받은 무선신호를 인식하는 무선 수신모듈과, 상기 학생들의 답안 및 점수를 분석하여 학생들의 학업성취도를 분석하는 학습통계 분석모듈과, 유·무선 네트워크로 연결시키는 통신모듈을 구비하는 처리컴퓨터와; 각 처리컴퓨터에 연결된 중앙센터; 및 문제를 온라인으로 제공하는 문제은행으로 이루어진 통상의 학업성취도 평가 및 분석 시스템에 있어서,
상기 RF 무선리모콘은 고유 ID를 갖으며,
상기 처리컴퓨터는 상기 학급에서 사용되는 학습정보를 학습DB에 저장하고 관리하는 학습 관리모듈과; 상기 RF 무선리모콘으로부터 리모콘의 고유 ID와 학생번호를 제공받아 상기 학급DB에 저장된 학생번호와 비교하여 좌석배치도, 학생이름이 대응되도록 인지시키고, 실시간으로 리모콘으로 제공받는 신호를 학생정보와 매핑시키는 매핑 관리모듈과; 상기 문제DB에 저장된 문제가 학생들에게 학습문제로 제공된 후 상기 RF 리모콘을 통하여 문제의 답안을 제공받아 정답확인 및 점수를 답안DB에 저장하고 그 결과를 학생번호에 디스플레이시키는 답안 관리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

바람직하게, 상기 학급정보, 학생정보는 키보드 또는 마우스의 입력수단을 통해 입력받거나 또는 상기 중앙센터로부터 제공받는 것을 특징으로 한다.

삭제

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 RF 무선리모콘의 예시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템의 블록도이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템의 예시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템의 처리과정을 도시한 플로우챠트이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템은 학생에게 제공되는 RF 무선리모콘(100)과 RF 무선리모콘(100)로부터 무선리모콘의 ID와 학생번호를 RF 신호로 제공받아 인식하는 처리컴퓨터(200)로 이루어진다. 처리컴퓨터(200)는 문제은행 등으로부터 제공받은 문제에 대한 답안을 학생의 RF 무선리모콘(100)으로부터 제공받아 실시간으로 분석하여 학업성취도를 평가할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, RF 무선리모콘(100)은 숫자와 문자가 클릭되는 자 판부(104)과 자판부(104)를 이용하여 작성된 내용이 화면에 표시되는 디스플레이(102) 및 디스플레이(102)에 표시되는 정보를 무선으로 전송하는 무선통신부(106)를 구비한다.

도 3을 참조하여 처리컴퓨터에 대하여 자세히 살펴보면 처리컴퓨터(200)는 학급 관리모듈(202), 학습 관리모듈(204), 문제 관리모듈(206), 무선 수신모듈(208), 매핑 관리모듈(210), 답안 관리모듈(212), 학습통계 분석모듈(214), 통신모듈(216) 및 제어모듈(218)로 이루어진다.

학급 관리모듈(202)은 처리컴퓨터(200)의 키보드 또는 마우스의 입력수단을 통해 입력받거나 또는 중앙센터(300)로부터 제공받은 학급정보, 학생정보를 학급DB(220)에 저장하고 관리한다. 이러한 도 4에 예시된 바와 같이, 학급 및 학생정보는 학급에 따라 학생이름, 학생번호 등에 대한 정보이다. 바람직하게, 처리컴퓨터(200)는 중앙센터(300)로부터 1차적으로 학급정보를 제공받고, 제공받은 정보와 실제 학급의 차이가 있는 경우에 2차적으로 교사가 키보드 또는 마우스를 이용하여 수정하며, 수정된 정보는 다시 중앙센터(300)로 전송된다. 또한, 학급 및 학생정보에 좌석배치도 포함될 수 있다.

학습 관리모듈(204)은 처리컴퓨터(200)의 키보드 또는 마우스의 입력수단을 통해 입력받거나 또는 중앙센터(300)로부터 제공받아 사용되는 학습정보를 학습DB(222)에 저장하고 관리한다. 예를 들면, 도 5a 및 도 5b에 예시된 바와 같이, 학습정보는 학년별, 학급별, 진도별 학습에 대한 정보를 텍스트, 이미지, 동영상 등으로 저장되어 학습에 사용된다.

문제 관리모듈(206)은 학습성과를 측정하기 위하여 중앙센터(300) 또는 문제은행(400)으로부터 제공받은 문제정보를 문제DB(224)에 저장하고 관리한다.

무선 수신모듈(208)은 RF 무선리모콘(100)으로부터 제공받은 무선신호를 인식한다.

매핑 관리모듈(210)은 RF 무선리모콘(100)으로부터 리모콘의 고유 ID와 학생번호를 수신받아 학습DB(222)에 저장된 학생정보와 비교하여 일치시 실시간으로 리모콘의 고유 ID와 학생번호가 매핑되도록 관리한다. 이에 따라, 도 6에 예시된 바와 같이, 처리컴퓨터(200)를 통하여 학생이름, 학생번호, 좌석배치도 등을 정확하게 확인할 수 있으며, 확인된 학생정보(해당 수업의 출석여부 등)는 중앙센터(300)로 전송되어 업데이트된다.

답안 관리모듈(212)은 문제DB(224)에 저장된 문제가 학생들에게 제공된 상태에서 RF 무선리모콘(100)을 통하여 문제에 대한 답안을 제공받아 답안DB(226)에 저장하고 실시간으로 정답을 체크하여 점수를 역시 답안DB(226)에 저장하여 관리한다.

학습통계 분석모듈(214)은 답안DB(226)에 저장된 학생들의 문제별 답안을 근거로 하여 기본적인 통계자료인 점수, 총점, 평균 등을 산출하고 이를 토대로 하여 각 학생들의 해당 과목의 교과과정에 대한 학업성취도를 분석해 내고 그 결과를 통계DB(228)에 저장하고 관리한다. 이러한 학업성취도의 통계 및 분석의 결과로 교사는 학생들을 우수학력, 보통학력, 기초학력, 기초학력 미달 등 네 개의 그룹으로 분류할 수 있다. 이들 학생들의 학업성취수준별 분류의 근거가 되는 문항에 대한 신뢰도는 문항의 난이도, 문항의 변별도, 오답의 매력도 등을 종합하여 판단하는 문항반응이론을 적용하여 다음과 같은 공식에 따라 산출한다.

문항의 변별도 =

각 변수의 의미는 다음과 같다. r은 문항변별도, N은 평가에 임한 학생의 수, X는 각 학생의 해당 문항에서 획득한 점수 그리고 Y는 각 학생의 전체 문항에 대한 총점수이다.

문항의 난이도 P는 학생들이 정답을 선택할 확률로 정답을 낸 학생의 수를 평가에 응한 전체 학생수로 나눈 것이다

문항의 난이도 =

상기한 공식에 따라, 도 7a에 예시된 바와 같이, 문제에 대한 정답을 맞춘 학생, 정답률, 오답률 등에 대한 정보를 실시간으로 확인할 수 있으며, 도 7b에 예시된 바와 같이, 학생들의 성취도 수준에 따른 그룹 구분, 각 문항의 난이도, 각 문항의 변별도 등의 통계를 그래프로 표시하여 쉽게 확인할 수 있다.

통신모듈(216)은 처리컴퓨터(200)를 중앙센터와 문제은행으로부터 각종 정보를 송수신할 수 있도록 네트워크로 연결시키는 것을 관리한다.

그리고, 제어모듈(218)은 각 모듈(202~216)에서의 데이터 흐름을 제어한다.

이하 도 8을 참조하여 본 발명의 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템의 처리과정에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 학생에게 제공되는 RF 무선리모콘(100)을 통하여 무선리모콘의 ID 함께 학생번호가 클릭되어 전송되면(단계 S1), 처리컴퓨터(200)는 무선 수신모듈(208)을 통하여 전송받은 무선신호를 인식한다(단계 S2).

RF 무선리모콘(100)으로부터 전송받은 무선신호가 인식되면 매핑 관리모듈(210)은 전송받은 리모콘의 고유 ID와 학생번호를 학습DB(222)에 저장된 학생정보와 비교하여 학생번호에 리모콘의 고유 ID가 일치되도록 매핑시킨다(단계 S3). 이에 따라, 처리컴퓨터(200)에서 학생이름, 학생번호, 좌석배치도 등을 확인할 수 있으며, 이후 RF 무선리모콘(100)으로부터 수신한 신호를 구별할 수 있다.

한편, 처리컴퓨터(200)는 문제DB(224)에 저장된 문제를 학생들에게 제공한다(단계 S6). 이때, 문제DB(224)에 저장되는 문제는 통신모듈을 통하여 중앙센터 또는 문제은행 등으로부터 제공받을 수 있다(단계 S4, S5).

그 후, 교사의 처리컴퓨터(200)를 통해 문제가 출제된 상태에서 RF 무선리모콘(100)을 통하여 문제에 대한 답안을 제공받아 답안DB(226)에 저장하고 실시간으로 정답을 체크하여 점수를 역시 답안DB(226)에 저장한다(단계 S8).

처리컴퓨터의 학습통계 분석모듈(214)은 답안DB(226)에 저장된 학생들의 문제별 답안 및 점수를 실시간으로 분석하여 학생들의 학업성취도를 통계학적으로 분석하여 통계DB(228)에 저장하고, 평가결과에 대한 통계 및 그래프로 표시한다(단계 S9, S10). 이때, 학업성취도의 통계학적 분류는 문항별 난이도, 변별력, 오답의 매력도 등의 문제 통계와, 학습진도에 따른 우수, 보통, 기초 및 미달 등의 학업성취 수준별 분류 통계 등을 포함한다.

한편, 답안DB(226)에 저장된 학급별 답안은 학교와의 정보통신을 담당하는 중앙센터(300)로 전송되어 총괄적으로 학생 개인별, 학급별, 학년별에 따른 학업성취 통계를 분석할 수 있다(단계 S11, S12).

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템은 학생에게 제공되는 RF 무선리모콘과 통신하면서 문제에 대한 답안을 RF 무선리모콘으로부터 제공받아 실시간으로 분석하여 학업성취도를 평가할 수 있는 장점이 있다.

또한, 교과과정별로 학생에게 가르친 학습내용에 대한 문제를 문제은행 등으로부터 제공받아 실시간으로 학업성취도를 분석하고 이 분석결과의 추이를 살펴봄으로써 교과과정상에서 학생의 취약부분을 쉽게 파악할 수 있는 장점이 있다.

또한, 실시간으로 문제은행에서 구축된 문제를 제공받아 평가하는 과정에서 기 제시된 문항의 난이도 및 변별도와 학생들이 실제로 문제를 풀면서 나타난 문항 에 대한 난이도 및 변별도를 비교함으로써 문제은행에서 제출되는 문제에 대한 신뢰도를 증진시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 학교에서는 각 학생에 대한 정확한 학업성취도평가결과를 근거로 학생들을 성취수준별로 구분하여 맞춤형 교육을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 교사는 학습내용에 대한 학생들의 전반적인 이해도 및 성취도를 실시간으로 파악할 수 있어서 특정 내용의 이해를 위한 심도있는 학습을 즉시 진행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템은 학생들에게 수업에 개별적으로 직접 참여할 수 있는 기회를 제공하여 수업에 대한 흥미와 동기를 부여하며 수업 직후 실시간으로 평가가 이루어지기 때문에 수업내용에 대해서 보다 집중할 수 있도록 한다. 이리하여 궁극적으로 수업내용에 대한 전반적인 이해를 높이게 된다.

Claims

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학생에게 제공되며 숫자와 문자가 클릭되는 자판부과, 자판부를 이용하여 작성된 내용이 화면에 표시되는 디스플레이부 및 디스플레이에 표시되는 정보를 무선으로 전송하는 무선통신부를 포함하는 RF 무선리모콘과; 학급정보, 학생정보를 학급DB에 저장하고 관리하는 학급 관리모듈과, 학업성취도를 측정하기 위한 문제정보를 문제DB에 저장하고 관리하는 문제 관리모듈과, 상기 RF 무선리모콘으로부터 제공받은 무선신호를 인식하는 무선 수신모듈과, 상기 학생들의 답안 및 점수를 분석하여 학생들의 학업성취도를 분석하는 학습통계 분석모듈과, 유·무선 네트워크로 연결시키는 통신모듈을 구비하는 처리컴퓨터와; 각 처리컴퓨터에 연결된 중앙센터; 및 문제를 온라인으로 제공하는 문제은행으로 이루어진 통상의 학업성취도 평가 및 분석 시스템에 있어서,

상기 RF 무선리모콘은 고유 ID를 갖으며,

상기 처리컴퓨터는 상기 학급에서 사용되는 학습정보를 학습DB에 저장하고 관리하는 학습 관리모듈과; 상기 RF 무선리모콘으로부터 리모콘의 고유 ID와 학생번호를 제공받아 상기 학급DB에 저장된 학생번호와 비교하여 좌석배치도, 학생이름이 대응되도록 인지시키고, 실시간으로 리모콘으로 제공받는 신호를 학생정보와 매핑시키는 매핑 관리모듈과; 상기 문제DB에 저장된 문제가 학생들에게 학습문제로 제공된 후 상기 RF 리모콘을 통하여 문제의 답안을 제공받아 정답확인 및 점수를 답안DB에 저장하고 그 결과를 학생번호에 디스플레이시키는 답안 관리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템.
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제 2 항에 있어서, 상기 학급정보, 학생정보는 키보드 또는 마우스의 입력수단을 통해 입력받거나 또는 상기 중앙센터로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 RF 무선리모콘을 이용한 실시간 학업성취도 평가 및 분석 시스템.
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