KR101671693B1 - 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자 단말이 사용자가 푼 문제의 정보를 이미지 파일의 형태로 저장하는 단계; 온라인 서버가 상기 이미지 파일을 분석하여 미리 입력된 정보를 바탕으로 사용자의 필기를 포함한 문자 정보를 추출하여 분석하는 단계; 온라인 서버가 분석 내용을 바탕으로 문제의 과목, 출제 범위, 출제 유형으로 분류하고 사용자 정의에 따른 기준으로 세부 하위 영역을 설정하여 분류하는 단계; 온라인 서버가 상기 분석 정보와 분류한 유형 정보를 바탕으로 문제풀이에 필요한 어휘, 관련 개념, 외국어 번역을 포함한 정보를 생성하여 사용자 단말에게 제공하는 단계; 온라인 서버가 사용자 단말에게 제공한 상기 정보 이외에, 사용자의 의사에 따라 문제 분석과 관련된 항목을 생성하여 추가 정보를 입력하도록 하는 단계; 사용자 단말이 상기 분석 정보와 사용자의 추가 입력 정보를 바탕으로 사용자의 오답 원인을 수집하여 온라인 서버에 제공하는 단계; 온라인 서버가 수집한 사용자의 오답 원인 데이터를 바탕으로 사용자 단말에게 사용자의 약점과 관련된 문제를 자동 제공하거나, 난이도, 재풀이시 오답 여부, 날짜, 출제 단원을 포함하는 문제 유형 분류 및 문제지 분석 정보의 조건을 사용자 단말에 제공하여 선택하도록 하고 상기 사용자 단말에게 선택된 정보를 바탕으로 문제를 제공하는 단계를 포함하는 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 방법을 제공한다.

Description

오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 방법{Method for Studying User Incorrect Concentration}

본 발명은 사용별 오답 집중 학습시스템에 관한 것으로 사용자가 문제 풀이 중 오답된 문제를 정리하여 재가공된 문제를 제공하여 사용자의 학습효율을 높일 수 있는 사용별 오답 집중 학습 방법에 관한 것이다.

오답 노트 및 노트 정리는 학생들의 학업에 매우 큰 영향력을 가지며, 매우높은 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

그러나 종래의 오답 노트 및 노트 정리는 학생들이 아날로그 방식으로 노트에 직접 필기구를 이용하여 작성하였으며, 오답 노트의 경우 직접 자신이 오답 문제를 기재하여 하드 카피로 소장함으로써 생성이 힘들고 편집이 어려운 문제점이 있다. 그리고, 노트 필기를 수업 중에 진행하므로 수업 집중이 약화되어 수업의 질이 떨어진다.

이러한 문제를 해결하고 학습능력을 높이기 위해 최근에는 빅 데이터와 사물 인터넷을 이용한 사용자 맞춤형 서비스의 구축을 목표로 연구 및 개발이 진행되고 있으며, 학습서비스 분야에서도 이러한 기법이 사용되고 있다.

학습능력을 높이기 위해 대한민국 공개특허 제2012-0036013호는 학습정보 제공 방법 및 시스템에 관한 것으로 학습장치를 통해 다른 사용자의 학습정보를 수집하고 분석하여 학습데이터를 생성하고, 생성된 학습데이터를 사용자에게 제공함으로써, 사용자는 체계적인 학습 계획을 세워 효과적인 학습을 진행할 수 있고, 실시간으로 수집되는 다른 사용자의 학습정보를 통해 생성되는 학습데이터를 이용하여 다른 사용자의 학습패턴을 습득함으로써, 학습동기가 유발되어 성적 향상에 도움주도록 발명된 것이나 단순한 정보를 수집하여 사용자에게 제공하는 것에 그치고 있어 사용자의 학습능력을 높이는데는 한계가 있었다.

대한민국 공개특허 제2015-0051198호는 학습자 맞춤형 학습 서비스 제공 서버 및 방법이 개시된 것으로 컴퓨터와 같은 단말기나 스마트폰과 같은 휴대단말기를 이용하여 학습자에게 제공된 문제에 대한 실시간 풀이과정 및/또는 풀이시간을 기반으로 정답율을 체크하고, 정답율에 따라 학습자의 문제 난이도를 조정하여 제공함으로써, 학습자의 수준별로 학습자에게 학습자료를 제공하고 관리할 수 있도록 개발된 것이나, 사용자 평가의 기준이 되는 정보를 재수집 및 재가공하는 과정이 없고 많은 정보들이 분석되지 않아 경향을 파악할 수 없어 학급효과가 크지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 오답된 문제를 저장하고 분석하여 약점을 파악하고, 문제풀이에 필요한 정보를 문제집, 참고서 분석과 재가공을 통해 제공함으로써 학습자가 출제범위/문제유형에 따른 사용자 자신의 약점을 객관적으로 분석하여 효과적인 맞춤형 학습을 하도록 도와준다.

본 발명의 목적은, 이 아이디어의 목적은 틀린 문제를 저장하고 분석하여 약점을 파악하고, 문제풀이에 필요한 정보를 문제집·참고서 분석과 재가공을 통해 제공함으로써 학습자가 출제범위/문제유형에 따른 자신의 약점을 객관적으로 분석하여 효과적인 맞춤형 학습을 하도록 하는 것이다.

기업은 소비자가 e-book으로 출판된 문제집·참고서를 이용할 수 있도록 본 서비스를 소비자에게 제공할 수 있고, 이에 따라 소비자는 대규모의 정보 분석 및 제공을 통해 종이책을 구입할 때보다 더 저렴한 가격으로 해설지의 부족한 부분을 보완한 맞춤형 서비스를 이용할 수 있게 한다.

본 발명의 일 예에 따른 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 방법은 사용자 단말이 사용자가 푼 문제의 정보를 이미지 파일의 형태로 저장하는 단계; 온라인 서버가 상기 이미지 파일을 분석하여 미리 입력된 정보를 바탕으로 사용자의 필기를 포함한 문자 정보를 추출하여 분석하는 단계; 온라인 서버가 분석 내용을 바탕으로 문제의 과목, 출제 범위, 출제 유형으로 분류하고 사용자 정의에 따른 기준으로 세부 하위 영역을 설정하여 분류하는 단계; 온라인 서버가 상기 분석 정보와 분류한 유형 정보를 바탕으로 문제풀이에 필요한 어휘, 관련 개념, 외국어 번역을 포함한 정보를 생성하여 사용자 단말에게 제공하는 단계; 온라인 서버가 사용자 단말에게 제공한 상기 정보 이외에, 사용자의 의사에 따라 문제 분석과 관련된 항목을 생성하여 추가 정보를 입력하도록 하는 단계; 사용자 단말이 상기 분석 정보와 사용자의 추가 입력 정보를 바탕으로 사용자의 오답 원인을 수집하여 온라인 서버에 제공하는 단계; 온라인 서버가 수집한 사용자의 오답 원인 데이터를 바탕으로 사용자 단말에게 사용자의 약점과 관련된 문제를 자동 제공하거나, 난이도, 재풀이시 오답 여부, 날짜, 출제 단원을 포함하는 문제 유형 분류 및 문제지 분석 정보의 조건을 사용자 단말에 제공하여 선택하도록 하고 상기 사용자 단말에게 선택된 정보를 바탕으로 문제를 제공하는 단계를 포함한다.

또한 상기 분석하는 단계는 촬영된 이미지 파일을 분석하여 미리 입력된 정보를 바탕으로 사용자의 필기를 포함한 문자 정보를 읽어내는 단계; 온라인 DB에 축적된 문제 분석 정보 및 학습 관련 정보와, 복수의 사용자 단말이 온라인 서버에 전송한 뒤 서버에서 재가공된 데이터와, 상기 단계에서 분석한 문제지의 정보를 비교하는 단계; 상기 비교한 문제지를 영역, 출제 범위, 문제 유형, 문제 난이도 등의 항목으로 나누어 분류하는 단계; 수집한 사용자 정보가 있는지를 판단하여 기존에 저장된 사용자 평가 정보가 존재할 경우 이를 바탕으로 문제의 난이도를 사용자의 수준에서 재설정하는 단계; 만들어진 문제 분석 정보를 사용자 DB에 저장하고, 온라인 서버로 전송하는 단계를 포함한다.

또한 상기 분석한 문제지의 정보를 비교하는 단계는 사용자의 필기 이미지를 문자 정보로 전환하고, 수학적 계산과 공식의 적용 여부 또는 핵심 키워드 일치 여부를 확인하는 단계; 일치 여부를 바탕으로 풀이과정의 각 단계별로 정확도를 산출하는 단계; 미리 설정된 정답과 상기 사용자 필기 답안의 불일치 내용을 바탕으로 오답의 근거가 되는 부분을 찾아서 특정 색깔로 표시하는 단계; 상기 산출된 풀이과정 정확도와 오답의 근거가 되는 부분을 분석하여 사용자의 오답 원인을 자동으로 분석하여 사용자에게 제공하는 단계를 포함한다.

또한 상기 저장하는 단계 이후에, 사용자 단말이 저장한 문제의 분석 정보를 온라인 서버에 전송하고, 상기 온라인 서버는 해당 문제에 대해 다른 사용자가 전송한 정보가 온라인 서버에 존재하는지 확인하는 단계; 확인결과 기존에 저장된 문제 분석 정보가 확인되면, 사용자 DB에서 분석된 정보와 기존 정보의 유사 여부를 판단하여 문제 분석 정보를 기존 정보에 추가 및 보완하는 단계; 상기 추가 및 보완하는 단계를 거쳐 재가공된 문제 분석 정보를 기존에 수집된 오답 유형을 기준으로 분류하는 단계; 상기 분류하는 단계에서 사용자 단말이 전송한 정보에 의해 오답 유형이 추가되거나, 다른 사용자 단말에 의해 추가 정보가 전송된 경우 상기 추가 및 보완하는 단계 및 분류하는 단계를 반복하는 단계; 상기 반복하는 단계를 거쳐 재가공된 문제 분석 정보를 온라인 DB에 저장하는 단계를 포함하며, 상기 분류하는 단계는, 오답 유형뿐 아니라 문제의 난이도, 출제 유형을 포함하는 분류 기준을 이용하여 분류를 수행하는 단계에 해당한다.

또한 상기 사용자 평가 정보는, 기존에 수집된 사용자 약점 분석 데이터를 바탕으로 사용자의 학업 성취도, 자주 틀리는 문제 유형, 기존에 입력된 시험 성적, 사용자가 틀린 문제의 난이도, 사용자의 나이, 수능 선택 과목 및 전체 학생 정답률과 재오답률을 분석한 내용을 통해 사용자를 평가하여 수집되는 정보이고, 상기 문제의 난이도를 사용자의 수준에서 재설정하는 단계는, 상기 사용자 평가 정보에 따라 사용자를 분류하는 단계; 상기 분류하는 단계에서 분류한 사용자 유형을 바탕으로 동일 유형의 사용자가 이용하는 학습 커뮤니티로 상기 사용자 단말을 연결시키는 단계를 포함하며, 상기 학습 커뮤니티는 사용자 간 문제 풀이 정보를 공유할 수 있으며, 성적이 향상된 사용자가 그동안 푼 문제를 공유할 수 있고, 학습 시간, 학습 과목, 학습량 등 다른 사용자의 학습 패턴을 제공받을 수 있는, 양방향 통신이 가능한 온라인 커뮤니티이며, 게시판 또는 메신저의 형태를 띨 수 있고, 기존에 존재하는 온라인 커뮤니티 및 온라인 서버에서 자체적으로 구축하는 커뮤니티를 포함하여 사용자 간 교류를 통해 학습 관련 정보를 공유할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 학습 관련 정보는, 수집된 사용자 약점 분석 데이터, 사용자 평가 정보 및 문제 분석 정보를 바탕으로 문제 분석 정보를 사용자 DB에 저장하고 이를 도표 또는 그래프로 수치화한 단계를 통한 정보; 문제의 영역, 출제 범위, 출제 유형과 사용자 정의에 따른 세부 하위 영역으로 분류된 문제를 사용자 DB에 저장하여 문제지 목록을 추출하는 단계를 통한 정보; 상기 도표 또는 그래프의 세부 영역을 선택하면 더 세분화된 하위 영역에서의 분석 정보를 제공하고 해당 영역에서 추출된 문제지 목록을 확인하는 단계를 통한 정보; 상기 문제지 목록에서 문제를 선택하면 오답 원인에 따라 수치화된 도표 또는 그래프를 제공하는 단계를 통한 정보; 선택한 문제에서 제공된 문제 분석 정보 중 특정 개념과 용어, 공식, 단어 를 블록화하여 선택하면 온라인 서버에서 정보를 제공받아 해당되는 내용을 말풍선 및 블록화된 정보로 제시하는 단계를 통한 정보를 포함한다.

본 발명에 따른 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 시스템은 사용자가 푼 문제의 정보를 이미지 파일의 형태로 저장하는 사용자 단말; 및 사용자 단말로 부터 전송받은 상기 이미지 파일을 분석하여 미리 입력된 정보를 바탕으로 사용자의 필기를 포함한 문자 정보를 추출하여 분석하고, 분석 내용을 바탕으로 문제의 과목, 출제 범위, 출제 유형으로 분류하고 사용자 정의에 따른 기준으로 세부 하위 영역을 설정하여 분류하며, 상기 분석 정보와 분류한 유형 정보를 바탕으로 문제풀이에 필요한 어휘, 관련 개념, 외국어 번역을 포함한 정보를 생성하여 사용자 단말에게 제공하는 온라인 서버;를 포함하되, 상기 온라인 서버는 상기 사용자 단말에게 제공한 상기 정보 이외에, 사용자의 의사에 따라 문제 분석과 관련된 항목을 생성하여 추가 정보를 입력하도록 하고, 상기 사용자 단말이 상기 분석 정보와 사용자의 추가 입력 정보를 바탕으로 사용자의 오답 원인을 수집하여 온라인 서버에 제공하며, 상기 온라인 서버가, 수집한 사용자의 상기 오답 원인의 데이터를 바탕으로 상기 사용자 단말에게 사용자의 약점과 관련된 문제를 자동 제공하거나, 난이도, 재풀이시 오답 여부, 날짜, 출제 단원을 포함하는 문제 유형 분류 및 문제지 분석 정보의 조건을 상기 사용자 단말에 제공하여 선택하도록 하고 상기 사용자 단말에게 선택된 정보를 바탕으로 문제를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 학습자가 자신이 푼 문제의 풀이과정 파악 등을 통하여 오답을 분석한 자료를 통해 오답의 원인과 학습 상태를 객관적으로 파악할 수 있으며, 복수의 학습자 데이터 수집을 통해 실시간으로 업데이트되고 축적되는 온라인 서버의 방대한 문제 분석 자료를 통하여 기존에 출판된 참고서와 문제집을 뛰어넘는 양질의 문제 분석 자료를 재가공하고, 개별 학습자에게 알맞은 문제풀이 정보를 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 사용자 평가를 통해 학업 성취도, 자주 틀리는 오답 유형 등에 따라 취약점을 개선하기 위한 문제를 DB에서 찾아서 제공하고, 사용자 평가 정보에 따라 문제의 난이도 설정을 다르게 하는 등의 수단을 통해 맞춤형 정보를 제공함으로써 사용자의 학습능력 향상에 도움을 줄 수 있다.

또한 본 발명은 학업 성취도, 자주 틀리는 오답 유형 등에 따라 사용자를 평가하고 분류함으로써 동일 유형의 사용자 간 학습 커뮤니티로 연결하고, 문제 풀이정보를 공유할 수 있도록 함으로써 사용자는 서버에 축적된 문제 분석 정보 이외에도 사용자 간 정보 공유를 통한 다양한 문제풀이방법을 습득할 수 있고, 기존에 출판된 참고서와 문제집의 답지에서는 해결할 수 없는 궁금증을 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 온라인 서버의 처리부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 사용자 약점 분석 화면의 예시이다.
도 5는 본 발명에 따른 오답 원인 분석의 예시이다.
도 6은 본 발명에 따른 추가 정보 입력 화면의 예시이다.
도 7은 본 발명에 따른 문제 유형 분류 화면의 예시이다.
도 8은 본 발명에 따른 약점 공략 문제 제공 화면의 예시이다.
도 9는 본 발명에 따른 문제 분석 정보 생성 흐름도이다.
도 10a는 본 발명에 따른 문제 분석 화면의 예시이다.
도 10b 내지 도 10d는 본 발명에 따른 문제풀이 정보 제공 예시이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 방법의 사용자 분류 및 평가 방법의 흐름도이다.
도 12는 본 발명에 따른 문제 과정 분석 화면의 예시이다.
도 13은 본 발명에 따른 문제풀이 정확도 판별 과정의 흐름도이다.
도 14는 본 발명에 따른 문제 분석 과정의 흐름도이다.
도 15는 온라인 DB 최적화 관리 과정의 흐름도이다.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

도 1은 본 발명에 따른 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 시스템의 구성도이다. 도 2는 도 1의 온라인 서버의 처리부의 구성도이다.

상기 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 시스템은 온라인 서버 및 기기를 포함한다.

상기 기기는 사용자 단말과 동일한 용어로 네트워크를 통해 상기 온라인 서버와 연결될 수 있는 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰 등과 같은 개념을 포함할 수 있다.

상기 온라인 서버와 기기는 각각의 통신부를 통해 데이터를 교환할 수 있고, 온라인 DB에는 각종 문제 및 해설에 관한 데이터가 포함될 수 있다.

상기 기기의 카메라는 문제를 촬영하는데 사용될 수 있고, 사용자 DB는 기기에 저장되는 각종 데이터를 저장한다. 또한 입력부는 사용자 입력을 감지하는 기능을 수행하며, 디스플레이부는 상기 기기가 출력하는 각종 화면을 사용자에게 제공하는 기능을 수행한다.

도 2를 참고하면, 처리부(서버)의 역할을 설명한다.

상기 처리부(서버)는 문제의 난이도와 오답률 등의 문제 분석 데이터를 수집하여 수치로 산출하고, 도표와 그래프 등으로 변환하는 제1 계산부; 학습 성취도와 재오답률 등의 사용자 분석 데이터를 수집하여 수치로 산출하고, 도표와 그래프 등으로 변환하는 제2 계산부, 사용자 단말 및 온라인에서 수집한 정보를 설정된 흐름에 따라 분석하는 분석부, 온라인 콘텐츠를 수집하거나 온라인 DB에 저장된 데이터를 정해진 기준에 따라 검색하는 검색부, 설정된 흐름에 따라 조건의 일치/불일치 여부를 판단하는 판단부를 포함하며, 각 구성 요소의 상호 작용에 따라 복합적 기능을 가지게 된다.

상기 처리부(서버)의 각 구성요소들이 수행하는 구체적인 기능은 이하의 흐름도 및 예시 등을 통해 설명된다.

도 3은 본 발명의 일 예에 따른 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 방법의 흐름도이다.

도 4는 본 발명에 따른 사용자 약점 분석 화면의 예시이고 도 5는 본 발명에 따른 오답 원인 분석의 예시이며 도 6은 본 발명에 따른 추가 정보 입력 화면의 예시이다.

또한 도 7은 본 발명에 따른 문제 유형 분류 화면의 예시이고 도 8은 본 발명에 따른 약점 공략 문제 제공 화면의 예시이며 도 3은 도 1의 시스템에 의해 수행된다.

도 3 내지 도 8을 참고하면, 사용자는 카메라를 이용해 틀린 문제를 촬영해 온라인 서버가 문제지를 분석하여 문제 유형을 분류하고 사용자에게 문제 분석 정보를 제공할 수 있게 한다.

이후 사용자의 추가정보 입력이 있는지 판단하며 없다면 사용자 약점 분석 데이터를 수집하여 약점 공략 문제를 제공한다.

더 구체적으로, ‘틀린 문제 저장(촬영)’단계에서는 사용자가 푼 문제의 정보를 이미지 파일, 사진 촬영 등의 형태로 사용자 DB에 저장한다.

‘문제지 분석’단계에서는 이미지 파일을 분석하여 미리 입력된 정보를 바탕으로 사용자의 필기(밑줄, 형광펜 등)를 포함한 문자 정보를 읽어내고, 자료를 분석한다. (예시(도면3 참고): ①문제, ②지문 길이, ③빈칸, ⑤선택지를 분석하여 유형 정보를 파악하고, ④어휘를 인식하여 관련 정보를 분석하고 제시한다.)

‘문제 유형 분류’단계에서는 분석한 내용을 바탕으로 문제의 영역(과목), 출제 범위(대단원, 소단원), 출제 유형을 분류하고, 사용자 정의에 따라 세부 하위 영역을 설정하여 분류할 수 있다.

‘문제 분석 정보 제공’단계에서는 문제지를 분석하고 분류한 유형 정보에 맞추어 문제 풀이에 필요한 정보(어휘, 관련 개념, 해석 등)를 생성한 뒤 사용자에게 이를 제공한다.

이후 제공되지 않은 정보 중 사용자가 추가로 입력하고 싶은 정보가 있으면 분석할 항목을 사용자 정의에 따라 생성하여 추가 정보를 입력할 수 있다.

‘사용자 약점 분석 데이터 수집’단계에서는 사용자의 오답 원인을 수집하여 해당 유형에서 사용자의 답안과 정답과 함께 파악하여 온라인 서버에 제공한다. 이 때, 오답 원인은 풀이과정 확인을 통해 자동으로 수집될 수 있으며, 사용자가 직접 선택한 정보를 통해 수집될 수 있다.

‘약점 공략 문제 제공’단계에서는 수집한 사용자 약점 분석 데이터에 기반하여 자동적으로 문제를 제공할 수 있으며, 사용자가 난이도, 재풀이시 오답 여부, 날짜, 출제 단원 등 문제 유형 분류 및 문제지 분석 정보 등의 조건을 선택한 뒤 문제를 제공할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 문제 분석 정보 생성 흐름도이고, 도 10a는 본 발명에 따른 문제 분석 화면의 예시이며, 도 10b 내지 도 10d는 본 발명에 따른 문제풀이 정보 제공 예시이다.

도 11은 본 발명의 일 예에 따른 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 방법의 사용자 분류 및 평가 방법의 흐름도이다.

‘사용자가 저장한 오답 유형 및 난이도 분석’단계에서는 기존에 수집된 사용자 약점 데이터를 바탕으로 사용자의 학업성취도, 자주 틀리는 문제 유형(이하 약점 유형), 기존에 입력된 시험 성적, 사용자가 틀린 문제의 난이도 및 전체 정답률, 재오답률 등으로 사용자를 평가한다. 이 때, 사용자 평가 기준은 상기 기술된 내용 이외에 사용자의 나이, 수능 선택 과목 등의 기준일 수 있다.

만약 내신 성적, 모의고사 성적, 국가수준 학업성취도 평가 성적 등 사용자를 평가하는 데 도움이 될 수 있는 사용자 평가 정보가 있다면 추가하고, 이를 분석한 내용을 바탕으로 사용자를 평가한다.

‘분석 정보를 바탕으로 사용자 분류’단계에서는 상기 과정을 거쳐 분석한 정보를 바탕으로 상기 평가 기준에 따라 사용자를 분류한다.

‘동일 유형의 사용자 학습 커뮤니티 연결’단계에서는 상기 과정을 거쳐 분류된 사용자의 유형을 바탕으로 동일 유형의 사용자가 이용하는 학습 커뮤니티로 연결한다.

이 때, 학습 커뮤니티는 기존에 존재하는 온라인 커뮤니티일 수 있으며, 본 서비스에서 자체적으로 구축하는 커뮤니티일 수 있다.

또한 상기 ‘학습 커뮤니티’는 사용자 간 문제 풀이 정보를 공유할 수 있으며, 성적이 향상된 사용자가 그동안 푼 문제를 공유할 수 있고, 학습 시간, 학습 과목, 학습량 등 다른 사용자의 학습 패턴을 제공받을 수 있는 온라인 양방향 통신 가능한 커뮤니티이며, 게시판 또는 메신저의 형태를 띨 수 있다.

또한 본 발명에서는 ‘문제지 분석’단계에서 사용자 필기 인식을 바탕으로 학습자가 풀이한 문제의 오답 여부 뿐 아니라 풀이과정에서의 정확도를 체크하여 오답의 원인을 자동으로 분석하는 과정을 거칠 수 있다. 이에 관해서는 도 12를 참고한다.

도 12는 본 발명에 따른 문제 과정 분석 화면의 예시이다. 도 13은 본 발명에 따른 문제풀이 정확도 판별 과정의 흐름도이다.

본 발명에서는 ‘문제지 분석’단계에서 사용자 필기 인식을 바탕으로 학습자가 풀이한 문제의 오답 여부 뿐 아니라 풀이과정에서의 정확도를 체크하여 오답의 원인을 자동적으로 분석하는 과정을 거칠 수 있다. 이와 관련된 분석 예시는 도12와 도 13을 참고한다.

도 13과 같은 서술형 문제의 경우 핵심적인 문제 풀이 과정을 파악하여 풀이의 정확도를 확인할 수 있다. 해당 도면을 활용하여 풀이과정 정확도 체크 및 오답 원인 분석 과정을 다음과 같이 제시한다.

먼저 수학 문제에서 계산 과정이 풀이과정으로 나열될 경우 문제의 조건인 ‘근의 공식을 활용하여’를 바탕으로 근의 공식에 의거하여 알맞은 값이 대입되었는지 확인한다.

이 때, 첫 번째, 두 번째, 세 번째에 쓰인 값은 사용자가 계산을 위해 작성한 풀이과정이므로 같은 내용의 풀이가 여러 번 반복된다. 따라서 다른 사용자의 경우에는 이 풀이과정 중 하나만 작성했을 가능성이 있다.

그러므로 같은 내용이 계산과정에 의해 다르게 서술될 가능성을 고려하여 다양한 계산과정을 모두 DB에 저장하고, 이 중 하나와 일치할 경우 해당 항목에 점수를 부여하는 방식으로 풀이과정 정확도를 산출할 수 있다.

또한 해당 도면에서는 답이 알맞게 산출되었지만 숫자를 잘못 대입했거나, 계산 과정에서 실수가 발생할 수 있다. 이 때 풀이과정은 대체로 순차적으로 작성되어 있으므로, 앞의 과정이 옳은데 계산식에서 등호(=)를 사이에 두고 계산한 값이 맞지 않는 경우에는 해당 풀이과정을 빨간색 화살표 등으로 표시하여 사용자에게 오답의 원인이 된 부분을 확인시켜줄 수 있다.

상기 기술된 내용은 본 발명의 한 실시예로, 이와 같은 과정은 수학 이외의 과목에도 적용될 수 있으며 오답의 원인 분석은 계산 과정의 확인 이외에도 핵심 키워드 누락 및 불일치 등을 분석함으로써 이루어질 수 있다.

도 14는 본 발명에 따른 문제 분석 과정의 흐름도이다.

도 14를 참고하면 사용자 DB는 문제를 전송받고 문자열 및 자료가 인식되면 온라인 서버에 저장된 데이터와 비교 분석이 이루어진다.

이후 문제 영역이 분류되고, 출제 범위가 분류되며, 문제 유형이 분류되고, 문제 난이도가 분류된다. 이후 수집한 사용자 정보가 있는지를 판단하고 있는 경우 사용자 정보를 바탕으로 문제 난이도를 재분류할 수 있다. 이후 사용자 DB에 문제 분석 정보가 저장될 수 있다.

구체적으로, ‘사용자 DB에 문제 전송’단계와 ‘문자열 및 자료 인식’단계에 대한 설명은 도면2a의 ‘문제지 분석’단계에서 확인할 수 있다.

‘온라인 서버의 데이터와 비교 분석’단계에서는 기존에 축적된 e-book 문제 분석 정보 및 본 서비스를 이용하는 사용자들이 온라인 서버에 전송하여 서버에서 재가공된 데이터와 문제지의 정보를 비교하고, 이후 문제를 문제 영역, 출제 범위, 문제 유형, 문제 난이도 등의 항목으로 분류한다. 이 때, 문제를 분류하는 항목은 사용자 정의에 의하여 수정이 가능하며, 동시다발적으로 이루어질 수도 있고, 차례로 이루어질 수도 있으며 도면에 제시된 순서는 변경이 가능하다.

이후 수집한 사용자 정보가 있는지를 판단하여 기존에 저장된 사용자 평가 정보가 존재할 경우 이를 바탕으로 문제의 난이도를 사용자의 수준에서 파악하여 재분류하는 단계를 거칠 수 있다.

상기 단계를 거친 후 만들어진 문제 분석 정보는 사용자 DB에 저장되며, 이후 온라인 DB로 전송하는 과정을 거칠 수 있다.

도 15는 온라인 DB 최적화 관리 과정의 흐름도이다. 도 15를 참고하면, 기기는 문제 분석 정보를 온라인 서버에 전송하고 다른 사용자에 의해 전송된 정보가 있는가를 검토하여 있는 경우 분석 정보의 유사도를 판단하고 문제 분석 정보 추가 및 보완을 수행한다.

더 구체적으로 문제 분석 정보를 온라인 서버에 전송’후 해당 문제에 대해 다른 사용자가 전송한 정보가 온라인 서버에 존재하는지를 파악하는 단계를 거치게 된다.

이처럼 기존에 이미 문제에 대한 정보가 저장되어 있을 경우 사용자 DB에서 분석된 정보와 기존 정보의 유사도를 판단하고, 문제 분석 정보를 기존 정보에 추가 및 보완할 수 있다.

‘오답 유형에 따른 문제 분석 정보 분류’단계에서는 상기 과정을 거쳐 재가공된 문제 분석 정보를 기존에 문제를 푼 사용자들의 오답 유형에 따라 오답 관리에 필요한 문제 분석 정보를 분류한다.

문제 분석 정보를 분류하는 과정에서 사용자가 전송한 정보에 의해 오답 유형이 추가되었거나, 실시간으로 다른 사용자에 의해 추가 정보가 전송될 경우 상기 단계를 다시 거치게 된다.

‘가공된 문제 분석 정보 저장’단계에서는 오답 유형에 따라 분류되고 재가공된 문제 분석 정보는 온라인 DB에 저장된다.

상기 단계에서는 오답 유형에 따라서 문제 분석 정보를 분류하는 과정에서 온라인 DB의 최적화 과정이 이루어졌지만, 온라인 DB의 최적화 관리는 경우에 따라 문제의 난이도, 출제 유형 등의 다른 분류 기준일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (7)

1. (a) 사용자 단말이 사용자가 푼 문제의 정보를 이미지 파일의 형태로 저장하는 단계;
   (b) 온라인 서버가 상기 이미지 파일을 분석하여 미리 입력된 정보를 바탕으로 사용자의 필기를 포함한 문자 정보를 추출하여 분석하는 단계;
   (c) 온라인 서버가 분석 내용을 바탕으로 문제의 과목, 출제 범위, 출제 유형을 포함하는 유형 정보로 분류하는 단계;
   (d) 온라인 서버가 (b)에서 분석한 정보와 (c)에서 분류한 유형 정보를 바탕으로 문제풀이에 필요한 어휘, 관련 개념, 외국어 번역을 포함한 정보를 생성하여 사용자 단말에게 제공하는 단계;
   (e) 온라인 서버가 (d)에서 사용자 단말에게 제공한 상기 정보 이외에, 상기 사용자 단말이 사용자로부터 추가 정보를 입력받는 단계;
   (f) 사용자 단말이 (b)에서 분석한 정보와 (e)에서 입력받은 추가 정보를 바탕으로 사용자의 오답 원인을 수집하여 온라인 서버에 제공하는 단계;
   (g) 온라인 서버가 (f)에서 수집한 사용자의 오답 원인 데이터를 바탕으로 사용자 단말에게 사용자의 약점과 관련된 문제를 자동 제공하거나, 난이도, 재풀이시 오답 여부, 날짜, 출제 단원을 포함하는 문제 유형 분류 및 문제지 분석 정보의 조건을 사용자 단말에 제공하여 선택하도록 한 후, 상기 사용자 단말에게 선택된 정보를 바탕으로 문제를 제공하는 단계를 포함하고,
   상기 (f) 단계는,
   (f-1) 상기 (b)에서 분석한 정보 및 (e)에서 입력받은 추가 정보 중에서 사용자의 풀이과정을 검토하여 상기 사용자의 풀이과정 중 어느 하나의 과정 또는 키워드와 DB에 저장된 정답 관련 정보와 일치하면 정답으로 판단하는 단계;
   (f-2) 만일 (f-1)에서 상기 어느 하나의 과정 또는 키워드와 정답이 일치하더라도 최종 과정 또는 키워드가 저장된 정답 관련 정보와 일치하지 않으면, 오답원인으로서 최종 과정 또는 키워드 및 최종 과정 또는 키워드 바로 이전의 과정 또는 키워드가 출력되도록 상기 온라인 서버에 해당 내용을 제공하는 단계;를 포함하고,
   상기 (b) 단계는,
   (b-1) 촬영된 이미지 파일을 분석하여 미리 입력된 정보를 바탕으로 사용자의 필기를 포함한 문자 정보를 읽어내는 단계;
   (b-2) 온라인 DB에 축적된 문제 분석 정보 및 학습 관련 정보와, 복수의 사용자 단말이 온라인 서버에 전송한 문제 분석 정보 및 학습 관련 정보가 상기 온라인 서버에서 재가공된 데이터와, 사용자가 푼 문제의 정보를 비교하는 단계; 및
   (b-3) 수집한 사용자 정보가 있는지를 판단하여 기존에 저장된 사용자 평가 정보가 존재할 경우 이를 바탕으로 문제의 난이도를 사용자의 수준에서 재설정하는 단계;를 포함하며,
   상기 사용자 평가 정보는,
   기존에 수집된 사용자 약점 분석 데이터를 바탕으로 사용자의 학업 성취도, 자주 틀리는 문제 유형, 기존에 입력된 시험 성적, 사용자가 틀린 문제의 난이도, 사용자의 나이, 수능 선택 과목 및 전체 학생 정답률과 재오답률을 분석한 내용을 통해 사용자를 평가하여 수집되는 정보이고,
   상기 (b-3) 단계는,
   (b-3-1) 상기 사용자 평가 정보에 따라 사용자를 분류하는 단계; 및
   (b-3-2) 상기(b-3-1)에서 분류한 사용자 유형을 바탕으로 동일 유형의 사용자가 이용하는 학습 커뮤니티로 상기 사용자 단말을 연결시키는 단계를 포함하되,
   상기 학습 커뮤니티는 사용자 간 문제 풀이 정보를 공유할 수 있으며, 성적이 향상된 사용자가 그동안 푼 문제를 공유할 수 있고, 학습 시간, 학습 과목, 학습량 등 다른 사용자의 학습 패턴을 제공받을 수 있는, 양방향 통신이 가능한 온라인 커뮤니티이며, 게시판 또는 메신저의 형태를 띨 수 있고, 기존에 존재하는 온라인 커뮤니티 및 온라인 서버에서 자체적으로 구축하는 커뮤니티를 포함하여 사용자 간 교류를 통해 학습 관련 정보를 공유할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 (a) 단계 이후에,
   (a-1) 사용자 단말이 저장한 문제의 분석 정보를 온라인 서버에 전송하고, 상기 온라인 서버는 해당 문제에 대해 다른 사용자가 전송한 정보가 온라인 서버에 존재하는지 확인하는 단계;
   (a-2) 확인결과 기존에 저장된 문제 분석 정보가 확인되면, 사용자 DB에서 분석된 정보와 기존 정보의 유사 여부를 판단하여 문제 분석 정보를 기존 정보에 추가 및 보완하는 단계;
   (a-3) 상기 추가 및 보완하는 단계를 거쳐 재가공된 문제 분석 정보를 기존에 수집된 오답 유형을 기준으로 분류하는 단계;
   (a-4) 상기 (a-3) 단계에서 사용자 단말이 전송한 정보에 의해 오답 유형이 추가되거나, 다른 사용자 단말에 의해 추가 정보가 전송된 경우 상기 (a-2) 및 (a-3) 단계를 반복하는 단계;
   (a-5) 상기 (a-4) 단계를 거쳐 재가공된 문제 분석 정보를 온라인 DB에 저장하는 단계를 포함하며,
   상기 (a-3) 단계는,
   오답 유형뿐 아니라 문제의 난이도, 출제 유형을 포함하는 분류 기준을 이용하여 분류를 수행하는 단계인 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 방법.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 학습 관련 정보는,
   수집된 사용자 약점 분석 데이터, 사용자 평가 정보 및 문제 분석 정보를 바탕으로 문제 분석 정보를 사용자 DB에 저장하고 이를 도표 또는 그래프로 수치화한 단계를 통한 정보,
   문제의 영역, 출제 범위, 출제 유형과 사용자 정의에 따른 세부 하위 영역으로 분류된 문제를 사용자 DB에 저장하여 문제지 목록을 추출하는 단계를 통한 정보,
   상기 도표 또는 그래프의 세부 영역을 선택하면 더 세분화된 하위 영역에서의 분석 정보를 제공하고 해당 영역에서 추출된 문제지 목록을 확인하는 단계를 통한 정보,
   상기 문제지 목록에서 문제를 선택하면 오답 원인에 따라 수치화된 도표 또는 그래프를 제공하는 단계를 통한 정보,
   선택한 문제에서 제공된 문제 분석 정보 중 특정 개념과 용어, 공식, 단어 를 블록화하여 선택하면 온라인 서버에서 정보를 제공받아 해당되는 내용을 말풍선 및 블록화된 정보로 제시하는 단계를 통한 정보를 포함하는 오답 및 문제 분석 정보의 재가공을 통한 맞춤형 학습 서비스 방법.
7. 삭제

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