KR101908939B1 - 코딩 교육 서비스 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

코딩 교육 서비스 방법 및 이를 수행하기 위한 장치가 개시된다. 개시되는 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는, 하나 이상의 프로세서들, 및 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치로서, 사용자 인터페이스 화면을 포함하는 코딩 교육 컨텐츠를 사용자 단말기로 제공하는 컨텐츠 제공 모듈, 코딩 교육 컨텐츠의 학습 결과를 분석하여 학습 결과 분석 정보를 생성하는 학습 결과 분석 모듈, 및 해당 사용자의 학습 상황 또는 학습 결과를 기반으로 코딩 교육을 위한 학습 개념을 가이드해주는 튜터 엔진 모듈을 포함한다.

Description

코딩 교육 서비스 방법 및 이를 수행하기 위한 장치{METHOD FOR SERVING CODING EDUCATION AND APPARATUS FOR EXECUTING THE METHOD}

본 발명의 실시예는 코딩 교육 서비스 기술과 관련된다.

4차 산업 혁명의 핵심 분야인 인공지능, 로봇공학, 사물인터넷, 무인 비행기, 3차원 인쇄, 나노 기술 등에서 소프트웨어의 역할이 전반적으로 증대하고 있다. 각 분야의 기술에서 사람이 구현하는 소프트웨어에 따라 산업혁명의 발전속도와 퀄리티가 크게 좌우된다. 이러한 소프트웨어를 구현하기 위해서는 컴퓨터적 사고능력(Computational Thinking)을 이해하며 프로그래밍 언어를 학습하는 것이 필요하다. 컴퓨터적 사고능력에 대해 학습자별 각기 다르게 사고하는 방법을 평가할 수 있는 기준이 없고, 자신의 관심사에 따라 개인별 맞춤형 교육이 어느 과목보다 효율적으로 작용할 수 있으므로, 이에 대한 교육 서비스가 요구된다.

일본특허공보 제4808041호(2011.08.26)

본 발명의 실시예는 컴퓨터적 사고 능력을 기를 수 있는 코딩 교육 서비스 방법 및 이를 수행하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.

개시되는 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는, 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치로서, 사용자 인터페이스 화면을 포함하는 코딩 교육 컨텐츠를 사용자 단말기로 제공하는 컨텐츠 제공 모듈; 상기 코딩 교육 컨텐츠의 학습 결과를 분석하여 학습 결과 분석 정보를 생성하는 학습 결과 분석 모듈; 및 해당 사용자의 학습 상황 또는 학습 결과를 기반으로 코딩 교육을 위한 학습 개념을 가이드해주는 튜터 엔진 모듈을 포함한다.

상기 사용자 인터페이스 화면은, 상기 사용자가 입력한 코드 블록의 조합에 따라 소정의 캐릭터가 미션을 수행하는 상태를 표시하는 게임 표시 영역; 상기 사용자가 상기 코딩 교육 컨텐츠에서 수행해야 하는 미션이 표시되는 미션 표시 영역; 상기 사용자가 미션 수행을 위해 사용할 수 있는 하나 이상의 코드 블록(블록형 프로그램 언어(Blockly Programming Language)로 작성된 명령어 블록)이 표시되는 코드 블록 표시 영역; 및 상기 사용자가 상기 코드 블록 표시 영역의 코드 블록을 이동시켜 복수 개의 코드 블록들을 조합할 수 있도록 하는 워크 스페이스 영역을 포함할 수 있다.

상기 코드 블록 표시 영역은, 하나 이상의 기본 블록 및 하나 이상의 키 블록을 포함하고, 상기 학습 결과 분석 모듈은, 사용자가 해당 미션에서 기 설정된 키 블록을 사용하였는지 여부에 따라 가산점을 부여하며, 상기 키 블록은, 상기 기본 블록만을 사용하는 경우보다 해당 미션을 완수하는데 사용되는 코드 블록의 개수를 줄일 수 있도록 마련된 코드 블록일 수 있다.

상기 코드 블록 표시 영역은, 코딩과 관련하여 상기 사용자가 배워야 할 학습 개념 별로 코드 블록들이 그룹화되어 표시되고, 상기 학습 개념은, 이동, 반복, 조건, 변수, 행동, 및 함수 중 하나 이상을 포함하며, 상기 학습 결과 분석 모듈은, 상기 학습 개념 별로 상기 학습 결과 분석 정보를 생성할 수 있다.

상기 튜터 엔진 모듈은, 상기 사용자가 상기 코딩 교육 컨텐츠의 학습 중에 학습 가이드 이벤트가 발생하는지 여부를 확인하고, 상기 학습 가이드 이벤트의 발생 시 상기 사용자와 대화를 하기 위한 챗팅 화면을 표시하며, 해당 미션을 해결하기 위해 필요하지만 상기 사용자가 사용하고 있지 않은 미사용 학습 개념들을 확인하고, 상기 미사용 학습 개념들 중 어느 하나를 추출하여 사용자에게 질의를 하며, 상기 질의에 대한 상기 사용자의 대답을 분석하여 상기 사용자가 상기 학습 개념을 이해하고 있는지 여부를 확인할 수 있다.

상기 학습 가이드 이벤트는, 기 설정된 시간이 경과하는 동안 상기 사용자가 상기 코드 블록 표시 영역의 코드 블록을 상기 워크 스페이스 영역으로 이동시키고 있지 않은 경우 발생될 수 있다.

상기 학습 개념 별로 해당 미션을 해결하는데 기여하는 정도에 따라 가중치가 각각 설정되고, 상기 튜터 엔진 모듈은, 상기 미사용 학습 개념들 중 가중치가 높게 설정된 순서로 미사용 학습 개념을 추출하여 질의를 할 수 있다.

개시되는 일 실시예에 따른 코딩 교육 서비스 방법은, 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법으로서, 사용자 인터페이스 화면을 포함하는 코딩 교육 컨텐츠를 사용자 단말기로 제공하는 단계; 상기 코딩 교육 컨텐츠의 학습 결과를 분석하여 학습 결과 분석 정보를 생성하는 단계; 및 해당 사용자의 학습 상황 또는 학습 결과를 기반으로 코딩 교육을 위한 학습 개념을 가이드해주는 단계를 포함한다.

개시되는 실시예에 의하면, 블록형 프로그램 언어(Blockly Programming Language)로 작성된 명령어 블록(코드 블록)을 이용하여 게임 형태로 미션을 수행하도록 함으로써, 사용자가 코딩과 관련된 학습 개념을 용이하게 배워나갈 수 있고, 코딩 교육에 대해 흥미를 불러 일으킬 수 있게 된다.

또한, 사용자의 코딩 블록의 사용 형태 및 사용 상황을 모니터링 하고 이를 기반으로 학습 결과를 분석함으로써, 사용자의 학습 성취도 및 취약한 학습 개념을 파악할 수 있고, 그로 인해 사용자의 취약한 학습 개념에 대해 학습 가이드를 해 줄 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 코딩 교육 시스템의 구성을 나타낸 도면
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 교육 컨텐츠의 사용자 인터페이스 화면을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코딩 교육 컨텐츠의 사용자 인터페이스 화면을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코딩 교육 컨텐츠의 사용자 인터페이스 화면을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코딩 교육 컨텐츠의 사용자 인터페이스 화면에서 각 학습 개념 별 코드 블록들이 표시되는 상태를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 학습 개념 별 단계적 학습 상황을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 상태 분석 결과 그래프를 나타낸 도면
도 9 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 학습 상태 분석 결과 그래프를 나타낸 도면
도 12는 본 발명의 실시예에서 코딩 교육 컨텐츠에 의한 학습 중 튜터 엔진에 의한 학습 가이드 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 13은 본 발명의 실시예에서 코딩 교육 컨텐츠에 의한 학습 종료 후 튜터 엔진에 의한 학습 가이드 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 교육 서버의 구성을 나타낸 블록도
도 15는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다. 또한 본 명세서에 있어서, 2 이상의 데이터 또는 정보가 "관련"된다는 것은 하나의 데이터(또는 정보)를 획득하면, 그에 기초하여 다른 데이터(또는 정보)의 적어도 일부를 획득할 수 있음을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 코딩 교육 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 온라인 코딩 교육 시스템(100)은 사용자 단말기(102) 및 코딩 교육 서버(104)를 포함한다. 여기서, 사용자 단말기(102)는 통신 네트워크(150)를 통해 코딩 교육 서버(104)와 통신 가능하게 연결된다. 몇몇 실시예들에서, 통신 네트워크(150)는 인터넷, 하나 이상의 로컬 영역 네트워크(local area networks), 광역 네트워크(wire area networks), 셀룰러 네트워크, 모바일 네트워크, 그 밖에 다른 종류의 네트워크들, 또는 이러한 네트워크들의 조합을 포함할 수 있다.

사용자 단말기(102)는 온라인 코딩 교육 시스템(100)을 통해 코딩(즉, 컴퓨터 프로그래밍)을 학습하기 위한 사용자의 단말기일 수 있다. 사용자 단말기(102)는 코딩 교육 서버(104)에 접속하고, 코딩 교육 서버(104)가 제공하는 게임 미션을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 코딩 교육이 미션을 수행하는 게임 형태로 제공됨으로써, 어린 학생들도 친근하게 코딩에 접근할 수 있도록 하고, 코딩 교육에 쉽게 몰입할 수 있게 해준다. 사용자 단말기(102)는 스마트 폰, 태블릿 PC, 랩탑, 노트북, 데스크 탑 PC 등 코딩 교육 서버(104)와 접속할 수 있는 다양한 형태의 유무선 통신 장치가 사용될 수 있다.

코딩 교육 서버(104)는 사용자 단말기(102)로 코딩 교육 컨텐츠를 제공할 수 있다. 코딩 교육 컨텐츠는 사용자가 주어진 미션을 수행하는 게임 형태로 제공될 수 있다. 코딩 교육 서버(104)는 사용자 단말기(102)로부터 코딩 학습 결과를 수신하고, 코딩 학습 결과를 분석하여 코딩 학습 분석 정보를 생성할 수 있다. 코딩 교육 서버(104)의 구성 및 동작에 대한 설명은 이하에서 상세히 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 교육 컨텐츠의 사용자 인터페이스 화면을 나타낸 도면으로, 도 2는 사용자가 학습하기 전의 초기 화면이고, 도 3은 사용자가 학습을 완료한 후의 종료 화면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 코딩 교육 서버(104)는 사용자 단말기(102)로 사용자 인터페이스 화면(200)을 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스 화면(200)은 게임 표시 영역(A), 미션 표시 영역(B), 코드 블록 표시 영역(C), 워크 스페이스 영역(D), 및 힌트 영역(E)을 포함할 수 있다.

게임 표시 영역(A)은 사용자가 입력한 코드 블록의 조합에 따라 소정의 캐릭터가 미션을 수행하는 상태를 표시하는 영역이다. 미션 표시 영역(B)은 사용자가 수행해야 할 미션이 표시되는 영역이다. 코드 블록 표시 영역(C)은 사용자가 사용할 수 있는 코드 블록이 표시되는 영역이다. 여기서, 코드 블록은 블록형 프로그램 언어(Blockly Programming Language)로 작성된 명령어 블록을 의미할 수 있다. 워크 스페이스 영역(D)은 사용자가 코드 블록을 드래그 앤 드롭 방식으로 이동하여 위치시키는 영역으로, 사용자가 미션에 따라 코드 블록을 조합할 수 있도록 하는 영역이다. 힌트 영역(E)은 해당 미션을 수행하는데 도움이 되는 힌트를 제공하는 영역이다. 사용자가 힌트 영역(E)을 클릭하면 힌트가 표시되는 방식으로 구현될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, "로지봇이 달 치즈 조각에 도착할 수 있도록 명령을 내려주세요"라는 미션이 주어진 경우, 사용자는 "한 걸음 이동하기"라는 코드 블록을 연속해서 조합(예를 들어, 코드 블록과 코드 블록을 끼워 맞춤)시킴에 따라 해당 미션을 수행할 수 있다(도 3). 코딩 교육 서버(104)는 해당 미션의 목표 블록 개수를 설정하고, 기 설정된 목표 블록 개수와 사용자가 해당 미션에서 실제 사용한 코드 블록의 개수를 비교하여 사용자의 학습 상태를 분석할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코딩 교육 컨텐츠의 사용자 인터페이스 화면을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 코딩 교육 서버(104)는 사용자 인터페이스 화면(200)에서 코드 블록 표시 영역(C)에는 기본 블록(C-1)과 키 블록(C-2)이 표시되도록 할 수 있다. 여기서, 기본 블록(C-1)은 "한 걸음 이동하기", "회전"과 같이 단순한 이동 및 방향 전환 등을 실행하기 위한 코드 블록일 수 있다. 또한, 키 블록(C-2)은 기본 블록(C-1)만을 사용하는 경우보다 해당 미션을 완수하기 위해 사용되는 코드 블록의 개수를 줄이기 위해 설정된 코드 블록일 수 있다. 예를 들어, 키 블록(C-2)은 기본 블록(C-1)을 복수 회 반복할 수 있는 명령어 블록일 수 있다.

코딩 교육 서버(104)는 각 미션 별로 키 블록(C-2)을 설정할 수 있다. 코딩 교육 서버(104)는 해당 미션에서 사용자가 키 블록(C-2)을 사용하였는지 여부에 따라 가산점을 부여할 수 있다. 컴퓨터적 사고능력을 배양시키는 정도에 따라 키 블록(C-2)들도 서로 다른 가산점이 부여될 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코딩 교육 컨텐츠의 사용자 인터페이스 화면을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 사용자 인터페이스 화면(200)에서 코드 블록 표시 영역(C)에는 코딩과 관련하여 배워야 할 학습 개념 별로 코드 블록들이 그룹화되어 표시될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 학습 개념은 이동, 반복, 조건, 변수, 행동, 함수 등으로 구분될 수 있다. 여기서, 사용자가 "이동"을 클릭하면 "이동"과 관련된 코드 블록들이 표시될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코딩 교육 컨텐츠의 사용자 인터페이스 화면에서 각 학습 개념 별 코드 블록들이 표시되는 상태를 나타낸 도면이다. 이하에서는 설명의 편의상 코드 블록 표시 영역(C)만 도시하도록 한다.

도 6을 참조하면, 사용자가 "반복"을 클릭하면 "반복"과 관련된 코드 블록들이 표시될 수 있다(도 6의 (a)). 또한, 사용자가 "조건"을 클릭하면 "조건"과 관련된 코드 블록들이 표시될 수 있다(도 6의 (b)). 또한, 사용자가 "변수"를 클릭하면 "변수"와 관련된 코드 블록들이 표시될 수 있다(도 6의 (c)). 또한, 사용자가 "행동"을 클릭하면 "행동"과 관련된 코드 블록들이 표시될 수 있다(도 6의 (d)). 또한, 사용자가 "함수"를 클릭하면 "함수"와 관련된 코드 블록들이 표시될 수 있다(도 6의 (e)). 여기서, 각 그룹화 된 학습 개념 별로 기본 블록 및 키 블록 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

개시되는 실시예에서는, 코딩과 관련하여 배워야 할 학습 개념 별로 코드 블록들을 그룹화하여 제공함으로써, 코딩 교육 서버(104)에서 학습 개념 별로 사용자의 학습 성취도 및 취약도를 분석할 수 있게 된다. 그로 인해, 사용자 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있게 된다.

구체적으로, 코딩 교육 서버(104)는 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자가 소프트웨어 학습 개념(코딩 블록의 순차 나열, 반복문 이용, 조건문 이용, 변수 이용, 함수 이용, 디버깅 등)을 게임을 통해 단계적으로 학습할 수 있도록 하며, 각 학습 개념 별로 미션 평균 해결 시간을 모니터링 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 상태 분석 결과 그래프를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 코딩 교육 서버(104)는 해당 사용자의 학습 점수가 전체 사용자 중 어디에 속하는지를 점수 분포도를 통해 표시할 수 있다. 또한, 코딩 교육 서버(104)는 해당 사용자의 미션 진행 개수를 전체 사용자의 평균 미션 진행 개수와 비교하여 표시할 수 있다. 또한, 코딩 교육 서버(104)는 해당 사용자의 미션 해결 시간을 전체 사용자의 평균 미션 해결 시간과 비교하여 표시할 수 있다. 또한, 코딩 교육 서버(104)는 해당 사용자의 미션 성공률을 전체 사용자의 평균 미션 성공률과 비교하여 표시할 수 있다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 학습 상태 분석 결과 그래프를 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 코딩 교육 서버(104)는 학습 개념(예를 들어, 순차, 반복, 조건, 변수, 배열, 함수) 별로 해당 사용자의 성취율을 전체 사용자의 평균 성취율과 비교하여 표시할 수 있다. 이를 통해, 코딩 교육 서버(104)는 해당 사용자의 취약한 학습 개념이 무엇인지를 확인할 수 있으며, 취약한 학습 개념을 보완할 수 있는 코딩 교육 컨텐츠를 제공할 수 있게 된다.

도 10을 참조하면, 코딩 교육 서버(104)는 해당 사용자의 총 학습 시간을 전체 사용자의 평균 학습 시간과 비교하여 표시할 수 있다. 또한, 코딩 교육 서버(104)는 해당 사용자의 미션별 학습 시간을 전체 사용자의 평균 미션별 학습 시간과 비교하여 표시할 수 있다.

도 11을 참조하면, 코딩 교육 서버(104)는 해당 사용자의 미션 시도 횟수와 전체 사용자의 평균 미션 시도 횟수를 비교하여 표시할 수 있다. 또한, 코딩 교육 서버(104)는 해당 사용자의 미션 성공률과 전체 사용자의 평균 미션 성공률을 비교하여 표시할 수 있다.

한편, 코딩 교육 서버(104)는 사용자가 코딩 교육 컨텐츠를 통해 학습하는 동안 사용자의 학습을 보조하기 위한 챗봇 (Chatter Robot) 기반의 튜터 엔진(Tutor Enging)을 포함할 수 있다. 이때, 튜터 엔진은 코딩 교육 컨텐츠에 의한 학습이 진행되는 동안 또는 코딩 교육 컨텐츠에 의한 학습이 종료한 경우 사용자의 코딩 블록 사용 상황을 모니터링 하여 도움을 주도록 마련될 수 있다. 이하, 도 12 및 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 튜터 엔진에 의한 학습 가이드 방법을 설명하기로 한다.

도 12는 본 발명의 실시예에서 코딩 교육 컨텐츠에 의한 학습 중 튜터 엔진에 의한 학습 가이드 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.

도 12를 참조하면, 코딩 교육 서버(104)의 튜터 엔진은 사용자가 코딩 교육 컨텐츠의 학습을 시작하는지 여부를 확인한다(S 101). 단계 S 101의 확인 결과, 사용자가 코딩 교육 컨텐츠의 학습을 시작하는 경우, 튜터 엔진은 해당 코딩 교육 컨텐츠에 주어진 미션에 필요한 학습 개념(즉, 미션을 수행하기 위해 필요한 컴퓨터적 사고에 대한 개념)들을 확인한다(S 103).

다음으로, 튜터 엔진은 학습 가이드 이벤트가 발생하는지 여부를 확인한다(S 105). 여기서, 학습 가이드 이벤트는 튜터 엔진을 통해 사용자에게 학습을 가이드 해 주어야 하는 상황을 의미할 수 있다. 예를 들어, 학습 가이드 이벤트는 기 설정된 시간이 경과하는 동안 사용자가 코드 블록 표시 영역(C)의 코드 블록을 워크 스페이스 영역(D)으로 이동시키고 있지 않은 경우 또는 사용자 인터페이스 화면(200)에서 기 설정된 시간이 경과하는 동안 화면 변화가 발생하지 않은 경우 등에 발생할 수 있다.

단계 S 105의 확인 결과, 학습 가이드 이벤트가 발생하는 경우, 튜터 엔진은 사용자와 대화를 하기 위한 챗팅 화면을 표시한다(S 107). 예를 들어, 챗팅 화면은 팝업 창으로 표시될 수 있다. 이때, 튜터 엔진은 사용자에게 자신을 소개하면서 사용자와 대화 할 수 있다.

다음으로, 튜터 엔진은 해당 미션을 해결하기 위해 필요하지만 사용자가 사용하지 않은 학습 개념(즉, 미사용 학습 개념)을 확인한다(S 109).

다음으로, 튜터 엔진은 미사용 학습 개념들 중 어느 하나를 추출한다(S 111). 튜터 엔진은 미사용 학습 개념들 중 각 학습 개념에 설정된 가중치에 따라 어느 하나의 학습 개념을 추출할 수 있다. 예를 들어, 튜터 엔진은 미사용 학습 개념들 중 가중치가 가장 높게 설정된 학습 개념을 추출할 수 있다. 이때, 가중치는 학습 개념이 미션을 해결하는데 기여하는 정도에 따라 설정될 수 있다. 미사용 학습 개념이 복수 개인 경우, 가중치가 높게 설정된 순서로 학습 개념을 추출할 수 있다.

다음으로, 튜터 엔진은 챗팅 화면을 통해 추출한 학습 개념을 사용자가 이해하고 있는지 질의한다(S 113).

다음으로, 튜터 엔진은 챗팅 화면을 통해 입력된 사용자의 대답을 분석하여 사용자가 해당 학습 개념을 이해하고 있는지 여부를 확인한다(S 115).

단계 S 115의 확인 결과, 사용자가 해당 학습 개념을 이해하고 있는 경우, 튜터 엔진은 해당 학습 개념과 연관된 하나 이상의 코드 블록을 사용자에게 안내해준다(S 117).

단계 S 115의 확인 결과, 사용자가 해당 학습 개념을 이해하고 있지 못하는 경우, 튜터 엔진은 해당 학습 개념을 설명하기 위한 설명 자료를 챗팅 화면에 표시한다(S 119).

도 13은 본 발명의 실시예에서 코딩 교육 컨텐츠에 의한 학습 종료 후 튜터 엔진에 의한 학습 가이드 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.

도 13을 참조하면, 코딩 교육 서버(104)의 튜터 엔진은 코딩 교육 컨텐츠의 학습이 종료되었는지 여부를 확인한다(S 201), 단계 S 201의 확인 결과, 코딩 교육 컨텐츠의 학습이 종료된 경우, 튜터 엔진은 사용자가 미션을 실패하였는지 여부를 확인한다(S 203).

단계 S 201의 확인 결과, 사용자가 미션을 실패한 경우, 튜터 엔진은 사용자와 대화를 하기 위한 챗팅 화면을 표시한다(S 205).

다음으로, 튜터 엔진은 미션 실패와 연관되는 코드 블록의 지점을 검출한 후, 검출한 코드 블록의 지점을 워크 스페이스 영역(D) 상에서 하이라이트 표시한다(S 207).

다음으로, 튜터 엔진은 해당 사용자의 누적 학습 정보를 조회하여 해당 사용자가 상기 검출한 코드 블록과 연관된 학습 개념을 이전에 학습한 적이 있는지 여부를 확인한다(S 209).

단계 S 209의 확인 결과, 상기 검출한 코드 블록과 연관된 학습 개념을 이전에 학습한 적이 있는 경우, 튜터 엔진은 상기 검출한 코드 블록과 연관된 학습 개념을 해당 사용자의 취약 학습 개념으로 등록한다(S 211). 즉, 이전에 학습한 학습 개념임에도 불구하고 현재 미션을 수행하면서 실패한 경우이므로, 해당 사용자가 상기 학습 개념에 대해 취약하다고 판단하여 상기 학습 개념을 해당 사용자의 취약 학습 개념으로 등록할 수 있다. 튜터 엔진은 사용자의 취약 학습 개념에 대해 사용자가 그와 관련된 미션을 반복 수행하도록 할 수 있다.

단계 S 209의 확인 결과, 상기 검출한 코드 블록과 연관된 학습 개념을 이전에 학습한 적이 없는 경우, 튜터 엔진은 해당 학습 개념을 설명하기 위한 설명 자료를 챗팅 화면에 표시한다(S 213).

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 교육 서버(104)의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 14를 참조하면, 코딩 교육 서버(104)는 컨텐츠 제공 모듈(111), 학습 결과 분석 모듈(113), 및 튜터 엔진 모듈(115)을 포함할 수 있다.

컨텐츠 제공 모듈(111)은 사용자 단말기(102)로 코딩 교육 컨텐츠를 제공할 수 있다. 컨텐츠 제공 모듈(111)은 코딩 교육 컨텐츠의 사용자 인터페이스 화면을 사용자 단말기(102)로 제공할 수 있다.

학습 결과 분석 모듈(113)은 사용자 별로 코딩 교육 컨텐츠를 학습한 결과를 분석하여 학습 결과 분석 정보를 생성할 수 있다. 학습 결과 분석 모듈(113)은 각 학습 개념 별 미션 평균 해결 시간을 모니터링 할 수 있다. 학습 결과 분석 모듈(113)은 학습 개념 별로 각 사용자의 성취율을 모니터링 할 수 있다. 또한, 학습 결과 분석 모듈(113)은 각 사용자의 총 학습 시간, 미션별 학습 시간, 미션 시도 횟수 등을 모니터링 할 수 있다. 학습 결과 분석 모듈(113)은 상기 모니터링 한 데이터를 기반으로 학습 결과 분석 정보를 생성할 수 있다.

튜터 엔진 모듈(115)은 코딩 교육 컨텐츠에 의한 학습이 진행되는 동안 또는 코딩 교육 컨텐츠에 의한 학습이 종료한 경우, 사용자의 코딩 블록 사용 상황을 모니터링 하여 사용자의 학습을 가이드 해 줄 수 있다.

본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예건대, 상기 "모듈"은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아니다.

도 15는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경(10)을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되는 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.

도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 클라이언트 장치(예를 들어, 사용자 단말기(102))일 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(12)는 서버 장치(예를 들어, 코딩 교육 서버(104))일 수 있다.

컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.

컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.

통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.

컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 온라인 코딩 교육 시스템
102 : 사용자 단말기
104 : 코딩 교육 서버
111 : 컨텐츠 제공 모듈
113 : 학습 결과 분석 모듈
115 : 튜터 엔진 모듈

Claims (8)

1. 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치로서,
   사용자 인터페이스 화면을 포함하는 코딩 교육 컨텐츠를 사용자 단말기로 제공하는 컨텐츠 제공 모듈;
   상기 코딩 교육 컨텐츠의 학습 결과를 분석하여 학습 결과 분석 정보를 생성하는 학습 결과 분석 모듈; 및
   해당 사용자의 학습 상황 또는 학습 결과를 기반으로 코딩 교육을 위한 학습 개념을 가이드해주는 튜터 엔진 모듈을 포함하고,
   상기 사용자 인터페이스 화면은,
   상기 사용자가 입력한 코드 블록의 조합에 따라 소정의 캐릭터가 미션을 수행하는 상태를 표시하는 게임 표시 영역;
   상기 사용자가 상기 코딩 교육 컨텐츠에서 수행해야 하는 미션이 표시되는 미션 표시 영역;
   상기 사용자가 미션 수행을 위해 사용할 수 있는 하나 이상의 코드 블록(블록형 프로그램 언어(Blockly Programming Language)로 작성된 명령어 블록)이 표시되는 코드 블록 표시 영역; 및
   상기 사용자가 상기 코드 블록 표시 영역의 코드 블록을 이동시켜 복수 개의 코드 블록들을 조합할 수 있도록 하는 워크 스페이스 영역을 포함하며,
   상기 코드 블록 표시 영역은, 하나 이상의 기본 블록 및 하나 이상의 키 블록을 포함하고,
   상기 키 블록은, 상기 기본 블록만을 사용하는 경우보다 해당 미션을 완수하는데 사용되는 코드 블록의 개수를 줄일 수 있도록 마련된 코드 블록이며, 컴퓨터적 사고능력을 배양시키는 정도에 따라 서로 다른 가산점이 설정되고,
   상기 학습 결과 분석 모듈은, 사용자가 해당 미션에서 기 설정된 키 블록을 사용하였는지 여부에 따라 해당 키 블록에 설정된 가산점을 부여하는, 컴퓨팅 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 코드 블록 표시 영역은, 코딩과 관련하여 상기 사용자가 배워야 할 학습 개념 별로 코드 블록들이 그룹화되어 표시되고,
   상기 학습 개념은, 이동, 반복, 조건, 변수, 행동, 및 함수 중 하나 이상을 포함하며,
   상기 학습 결과 분석 모듈은, 상기 학습 개념 별로 상기 학습 결과 분석 정보를 생성하는, 컴퓨팅 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 튜터 엔진 모듈은,
   상기 사용자가 상기 코딩 교육 컨텐츠의 학습 중에 학습 가이드 이벤트가 발생하는지 여부를 확인하고, 상기 학습 가이드 이벤트의 발생 시 상기 사용자와 대화를 하기 위한 챗팅 화면을 표시하며, 해당 미션을 해결하기 위해 필요하지만 상기 사용자가 사용하고 있지 않은 미사용 학습 개념들을 확인하고, 상기 미사용 학습 개념들 중 어느 하나를 추출하여 사용자에게 질의를 하며, 상기 질의에 대한 상기 사용자의 대답을 분석하여 상기 사용자가 상기 학습 개념을 이해하고 있는지 여부를 확인하는, 컴퓨팅 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 학습 가이드 이벤트는,
   기 설정된 시간이 경과하는 동안 상기 사용자가 상기 코드 블록 표시 영역의 코드 블록을 상기 워크 스페이스 영역으로 이동시키고 있지 않은 경우 발생되는, 컴퓨팅 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 학습 개념 별로 해당 미션을 해결하는데 기여하는 정도에 따라 가중치가 각각 설정되고,
   상기 튜터 엔진 모듈은,
   상기 미사용 학습 개념들 중 가중치가 높게 설정된 순서로 미사용 학습 개념을 추출하여 질의를 하는, 컴퓨팅 장치.
   
8. 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법으로서,
   사용자 인터페이스 화면을 포함하는 코딩 교육 컨텐츠를 사용자 단말기로 제공하는 단계;
   상기 코딩 교육 컨텐츠의 학습 결과를 분석하여 학습 결과 분석 정보를 생성하는 단계; 및
   해당 사용자의 학습 상황 또는 학습 결과를 기반으로 코딩 교육을 위한 학습 개념을 가이드해주는 단계를 포함하고,
   상기 사용자 인터페이스 화면은,
   상기 사용자가 입력한 코드 블록의 조합에 따라 소정의 캐릭터가 미션을 수행하는 상태를 표시하는 게임 표시 영역;
   상기 사용자가 상기 코딩 교육 컨텐츠에서 수행해야 하는 미션이 표시되는 미션 표시 영역;
   상기 사용자가 미션 수행을 위해 사용할 수 있는 하나 이상의 코드 블록(블록형 프로그램 언어(Blockly Programming Language)로 작성된 명령어 블록)이 표시되는 코드 블록 표시 영역; 및
   상기 사용자가 상기 코드 블록 표시 영역의 코드 블록을 이동시켜 복수 개의 코드 블록들을 조합할 수 있도록 하는 워크 스페이스 영역을 포함하며,
   상기 코드 블록 표시 영역은, 하나 이상의 기본 블록 및 하나 이상의 키 블록을 포함하고,
   상기 키 블록은, 상기 기본 블록만을 사용하는 경우보다 해당 미션을 완수하는데 사용되는 코드 블록의 개수를 줄일 수 있도록 마련된 코드 블록이며, 컴퓨터적 사고능력을 배양시키는 정도에 따라 서로 다른 가산점이 설정되고,
   상기 학습 결과 분석 정보를 생성하는 단계는, 사용자가 해당 미션에서 기 설정된 키 블록을 사용하였는지 여부에 따라 해당 키 블록에 설정된 가산점을 부여하는, 코딩 교육 서비스 방법.

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