KR102217783B1 - 학습자-교수자간 상호작용 극대화를 위한 5g 텔레프레즌스 기반 hy-live(하이-라이브) 교육 시스템 - Google Patents

학습자-교수자간 상호작용 극대화를 위한 5g 텔레프레즌스 기반 hy-live(하이-라이브) 교육 시스템 Download PDF

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선병은
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

학습자-교수자간 상호작용 극대화를 위한 5G 텔레프레즌스 기반 HY-LIVE(하이-라이브) 교육 시스템이 개시된다. 일 실시예에 따른 교육 시스템은, 강의를 시작하기 전에 강의 정보를 셋팅하기 위하여 엣지 블렌딩 영상을 제공하는 영상 제공부-상기 엣지 블렌딩 영상은 강의와 관련된 소개 영상 또는 상기 교육 시스템에 의해 제공되는 교육 서비스에 대한 소개 영상을 포함하며, 강의에 대한 강의 정보가 출력되는 형태와 다른 형태로 영상이 재생됨-; 상기 제공된 엣지 블렌딩 영상이 종료됨에 따라 강의가 시작되면 교수자에 의하여 강의가 실시되는 스튜디오 및 학생들에 의하여 스튜디오로부터 실시간으로 실시되는 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실을 연동하여 강의를 진행하기 위하여 구성된 텔레프레즌스 교육 모델에 기반하여 강의 정보를 비디오 월(Magic Screen)-홀로그램 보드(Mesh Layer Screen)에 출력하는 강의 출력부; 및 상기 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 생성된 홀로그램 강의실을 통하여 상기 강의 정보를 출력함에 따라 실시간(On-time) 양방향 수업을 진행하는 수업 진행부를 포함할 수 있다.

Description

학습자-교수자간 상호작용 극대화를 위한 5G 텔레프레즌스 기반 HY-LIVE(하이-라이브) 교육 시스템{HY-LIVE EDUCATION MODEL BASED ON 5G TELEPRESENCE TECHNOLOGY}
아래의 설명은 온라인 수업과 오프라인 수업을 결합한 새로운 강의 기술에 관한 것이다.
서로 다른 장소에 있으면서 실시간으로 자료를 공유하고 영상회의를 통해 멀리 떨어진 곳으로 직접 이동하는데 투입되는 시간과 비용을 아낄 수 있는 원격 화상회의 시스템은 학교, 기업에서 활용하기에 적합한 시스템으로 연결방식은 유선, 블루투스, USB 등으로 페어링을 지원한다. 원격 화상회의 시스템은 지역적인 한계를 극복하고 원격협업을 통해 스마트워크 체계가 안정화되면 재택학습이나 유연근무제를 지원할 수 있는 교육, 업무환경을 제공할 수 있다.
그리고 정신건강 상담의 사각지대에 놓인 학생들을 지원하기 위한 정신과 전문의와 현지 학생/교사 간의 원격 화상 자문 시스템은 전문가의 접근이 어려운 지역에서 생활하는 정서/심리적으로 불안정하거나 위기상황에 놓인 학생들의 학부모, 교사 및 상담자 등에게 정신과 전문의의 원격 화상 상담, 자문을 제공하고, 이후 필요에 따라 현지의 병원치료를 연계하거나 지속적인 상담을 제공한다.
이러한 종래의 원격화상 시스템은 서로 다른 강의실, 장소에 있으면서 실시간으로 커뮤니케이션이 가능하지만 직접 마주하는 듯한 실재감이 부족하여 다양한 형태의 활발한 상호작용이 효과적으로 이루어지지 않는다. 모든 교육에서 교수 실재감은 학습효과에 크게 영향을 미치는 중요한 요인이며 교육 시스템을 구축하는 데 반드시 고려해야 할 특성이다. 다수의 연구 결과에서도 교수 실재감이 학업성취도, 학습만족도, 학습지속성 등 학습효과에 모두 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타난다. 하지만 기존 인터넷 환경에서 진행되는 원격 화상강의는 교수의 활동과 학습자의 학습활동이 매우 제한적으로 이루어지고 있어서 교수 실재감이 상당히 낮다. 교수 실재감이 낮으면 결과적으로 학습효과를 저해하는 주요원인이 될 수 있다. 이에 따라 이러한 교수 실재감을 실제적으로 구현할 수 있는 기술적 환경이 제공되고 적용되어야 한다.
학습자-교수자간 상호작용 극대화를 위한 5G 텔레프레즌스 기반 HY-LIVE(하이-라이브) 교육 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
교육 시스템은, 강의를 시작하기 전에 강의 정보를 셋팅하기 위하여 엣지 블렌딩 영상을 제공하는 영상 제공부-상기 엣지 블렌딩 영상은 강의와 관련된 소개 영상 또는 상기 교육 시스템에 의해 제공되는 교육 서비스에 대한 소개 영상을 포함하며, 강의에 대한 강의 정보가 출력되는 형태와 다른 형태로 영상이 재생됨-; 상기 제공된 엣지 블렌딩 영상이 종료됨에 따라 강의가 시작되면 교수자에 의하여 강의가 실시되는 스튜디오 및 학생들에 의하여 스튜디오로부터 실시간으로 실시되는 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실을 연동하여 강의를 진행하기 위하여 구성된 텔레프레즌스 교육 모델에 기반하여 강의 정보를 비디오 월(Magic Screen)-홀로그램 보드(Mesh Layer Screen)에 출력하는 강의 출력부; 및 상기 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 생성된 홀로그램 강의실을 통하여 상기 강의 정보를 출력함에 따라 실시간(On-time) 양방향 수업을 진행하는 수업 진행부를 포함할 수 있다.
상기 비디오 월-홀로그램 보드는, 적어도 하나 이상의 영역으로 구분하고, 상기 구분된 적어도 하나 이상의 영역 중 하나의 영역에 상기 스튜디오에서 교수자에 의하여 실시되는 강의에 대한 강의 교안, 다른 하나의 영역에 상기 강의에 대한 강의 교안에 기반하여 강의를 실시하는 교수자 및 또 다른 영역에 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실에서 강의를 수강하는 학생들을 출력할 수 있다.
상기 강의 출력부는, 상기 교수자의 강의 교안, 강의 교안과 관련된 보조 자료, 강의에 대한 판서 정보를 포함하는 교수자 콘텐츠와 상기 학습자의 과제물, 실습 결과물을 포함하는 학습자 콘텐츠를 미러링하고, 상기 미러링된 교수자 콘텐츠 또는 학습자 콘텐츠를 상기 비디오 월-홀로그램 보드에 출력하는 것을 포함하고, 상기 수업 진행부는, 상기 교수자 콘텐츠와 상기 학습자 콘텐츠가 미러링됨에 따라 상기 교수자로부터 입력되는 판서 정보가 상기 비디오 월-홀로그램 보드 중 어느 하나의 영역 또는 상기 강의에 대한 강의 교안이 출력되는 영역에 실시간으로 표시할 수 있다.
상기 수업 진행부는, 상기 강의를 수강하는 학생들 중 상기 교수자로부터 지정된 학생의 디바이스 화면을 비디오 월-홀로그램 보드에 표시하고, 상기 지정된 학생의 디바이스 화면이 상기 강의를 수강하는 학생들에게 미러링되어 상기 지정된 학생의 디바이스 화면에 표시된 과제물, 실습 결과물을 포함하는 콘텐츠 정보를 상기 강의를 수강하는 학생들의 디바이스에게 제공할 수 있다.
상기 강의 출력부는, 상기 강의와 관련하여 음성 데이터가 발화됨에 따라 교수자 정보 또는 상기 강의실에서 강의를 수강하는 학생 정보를 인식하고, 상기 인식된 교수자 정보 또는 학생 정보에 대응하는 홀로그램을 생성하는 것을 포함하고, 상기 수업 진행부는, 상기 강의 중에 상기 교수자에 대응하여 생성된 교수자 홀로그램이 상기 교수자에 의해 발생하는 이동 정보에 기초하여 상기 비디오 월-홀로그램 보드에 구분된 영역으로 이동되는 체인지 뷰를 제공할 수 있다.
상기 수업 진행부는, 상기 강의에 대한 온라인 사전 학습과 오프라인 실시간 양방항 수업을 통한 플립러닝(Flipped　Learning)을 제공하고, 상기 온라인 사전 학습을 통하여 핵심 개념, 원리를 설명하고, 상기 설명된 핵심 개념, 원리를 학습함에 따라 문제풀이 과정을 제시하고, 상기 온라인 사전 학습을 수행함에 따라 상기 온라인 사전 학습과 연관된 오프라인 수업에 대한 과제를 제시하고, 상기 온라인 사전 학습에 대한 질의사항을 문의하도록 제공하고, 상기 온라인 사전 학습을 수행함에 따라 획득된 학습 정보를 상기 오프라인 실시간 양방향 수업에 연동할 수 있다.
상기 수업 진행부는, 상기 강의가 실시되는 스튜디오에 존재하는 교수자와 및 학생들에 의하여 스튜디오로부터 실시간으로 실시되는 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실을 5G 텔레프레즌스 망을 통해 상기 강의실에 존재하는 학생들을 모니터링하고, 복수 개의 메시징 서비스를 연동하여 서로 다른 메시징 서비스로부터 강의 중에 학생들로부터 질의되는 질문을 오픈 채팅 형식에 기반하여 수신하여 질문에 대한 답변을 제공할 수 있다.
상기 수업 진행부는, 상기 강의가 진행되는 중에 강의에 대한 실습 또는 실험을 위한 실습실 또는 실험실을 연결하고, 상기 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 상기 연결된 실습실 또는 실험실의 상황을 중계하고, 상기 강의와 관련된 기업 관계자를 연결하고, 상기 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 상기 연결된 기업 관계자들로부터 기업 현장의 정보를 제공받을 수 있다.
상기 수업 진행부는, 상기 강의 정보에 대한 수업이 진행됨에 따라 과제가 발생되고, 상기 발생된 과제가 상기 강의를 수강하는 학생들로부터 제출됨에 따라 상기 교수자로부터 확인된 과제 중 선택된 과제를 제출한 학생 정보를 인식하여 비디오 월-홀로그램 보드에 상기 선택된 과제를 제출한 학생을 클로즈업하고, 상기 선택된 과제를 제출한 학생에게 과제에 대한 발표를 진행하도록 할 수 있다.
상기 수업 진행부는, 상기 강의에 대한 실시간(On-time) 양방향 수업을 위한 서비스를 설치함에 따라 상기 강의에 대한 식별 정보에 기초하여 상기 강의에 접속하고, 상기 교수자로부터 상기 서비스를 통하여 강의 중에 실시간으로 돌발 퀴즈가 생성되면, 상기 학생들로부터 상기 생성된 돌발 퀴즈를 풀어 퀴즈에 대한 답변이 제출되고, 상기 학생들로부터 제출된 퀴즈에 대한 답변을 분석한 분석 결과를 저장하여 상기 돌발 퀴즈에 대한 고득점자를 추출할 수 있다.
5G 텔레프레즌스 기반 기술에 기반하여 교수자가 마치 실제 강의실 현장에 있는 것과 같은 공간적인 사실감을 전달하여 교육 및 실습 효과를 극대화시킬 수 있다.
또한 이러한 교수 실재감을 기반으로 교수자-학습자간, 다른 원격지 강의실의 학습자간 다양한 상호작용 활동을 실행할 수 있어 일반 수업 보다 훨씬 더 밀도있는 교육성과를 획득할 수 있다.
또한 물리적 공간의 제약이 없어 교육의 기회가 미비한 낙도 오지 등에 실시간으로 양질의 교육을 제공할 수 있어서 국가, 사회적 차원에서 평등한 교육기회 균등을 이루어 낼 수 있다.
또한 5G 네트워크의 초고속 및 초저지연 데이터 전송 특성을 활용해 다양한 군사정보를 시각화한 교육을 실시간으로 제공하여 육군, 공군, 해군 학교에서 군인력 양성에 기여할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 교육 시스템에서 텔레프레즌스 교육 모델의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 교육 시스템에서 적용되는 인프라 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 교육 시스템에 구성된 텔레프레즌스 교육 모델을 통하여 수업진행 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 교육 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 교육 시스템에서 텔레프레즌스 교육 모델에 기반하여 교육 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 교육 시스템에서 교육 현장의 실제 녹화화면을 나타낸 예이다.
도 7은 일 실시예에 따른 교육 시스템에서 비디오 월-홀로그램 보드를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 일 실시예에 따른 교육 시스템에서 양방향 수업을 진행하는 것을 나타낸 예이다.
이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 교육 시스템에서 텔레프레즌스 교육모델 구조를 설명하기 위한 도면이다.
실시예에서는 온라인 수업과 홀로그램을 활용한 오프라인 수업을 병행한 새로운 강의 운영 방식(Online Merges with Offline)이 제공될 수 있다. 교육 시스템은 실제로 상대방과 마주하고 있는 것과 같은 착각을 일으키게 하는 홀로그램 디스플레이 기술과 인테넷 기술을 결합한 5G 텔레프레즌스(Telepresence) 영상회의 기술을 활용한 홀로그램 오프라인 수업과 온라인 수업을 병행한 새로운 강의 방식으로 공유 교육(Sharing Education) 모델로서 물리적 공간의 제약을 극복하여 다양한 지역의 교육기관에 실시간 양방향 교육 서비스를 제공할 수 있다.
텔레프레즌스란 초고화질 영상을 실시간으로 구현하는 IT 및 디지털 디스플레이 기술로서, 실제로 상대방과 마주하고 있는 것과 같은 착각을 일으키게 하는 디지털 디스플레이 기술(예를 들면, AR, VR, MR)과 인터넷 기술이 결합된 영상 회의 시스템을 의미할 수 있다. 이에, 대학 교육에도 텔레프레즌스를 활용하여 실시간으로 멀리 떨어진 강의실에서도 양방향 수업이 가능하게 된다. 또한, 실시예에서는 5G 기술을 적용하여 초고속, 초저지연, 대용량 특성을 활용한 교육환경을 구축할 수 있어 새로운 학습 환경을 확산시킬 수 있다.
학습자-교수자간 상호작용 극대화를 위한 5G 텔레프레즌스 기반 HY-LIVE(하이-라이브) 교육 시스템(이하, '교육 시스템'으로 기재하기로 함)이 제공될 수 있다. 교육 시스템은 온라인 수업과 홀로그램을 활용한 오프라인 수업을 병행한 새로운 강의운영 방식을 제공할 수 있다. 또한, 교육 시스템은 홀로그램 스튜디오-원격지 강의실 및 기업현장을 연결하는 수업을 제공할 수 있고, IAB 위원들(산업계 전문가)의 생생한 현장 소리를 강의실로 전달할 수 있다. 또한, 교육 시스템은 학습자와 교수자가 실시간 영상회의 시스템을 활용하여 상호작용 수업을 진행할 수 있다. 이에, 다수의 강의실에서 많은 학생들이 동시에 참여할 수 있는 환경이 조성됨에 따라 시/공간의 구애를 받지 않으면서 교수자와 학생들이 직접 마주보고 수업할 때처럼 양방향 커뮤니케이션이 가능하다. 또한, 교육 시스템은 대학교의 기초 교과목을 초, 중, 고등학교에 실시간으로 강의로 진행하여 양질의 교육을 제공할 수 있다.
일례로, 교육 시스템은 대학에서 하나의 강의를 각각의 캠퍼스와 연동하여 각각의 캠퍼스의 학생들이 동시 수강이 가능하도록 제공할 수 있다. 예를 들면, 서울 캠퍼스랑 지방 캠퍼스 연동하여 각각의 캠퍼스에서 동일한 과목의 동시 수강 가능하다. 또는, 교육 시스템은 대학 이외의 서로 다른 대학(예를 들면, 해외, 지방대학)과 연동하여 각각의 대학에서 동일한 강의를 수강할 수도 있다. 예를 들면, 해외, 지방에 위치하고 있는 다른 대학에서도 실시간으로 교수자와 학생들이 상호작용하면서 수업을 진행하도록 제공할 수 있다.
만약, 해외 대학에서 강의를 수강할 때, 시차가 다르기 때문에 녹화된 수업이 제공될 수 있다. 또한, 교육 시스템은 강의가 진행됨에 따라 획득된 강의와 관련된 정보들을 히스토리로 저장해놓을 수 있고, 강의와 관련된 정보들이 변경/추가될 때마다 히스토리를 업데이트할 수 있다. 이때, 해외 대학의 학생들은 동일한 강의를 수강한 한국 학생들이 질문한 내용이 무엇이었는지 확인할 수 있고, 강의 중에 궁금한 내용을 질의할 수 있다.
교육 시스템은 총장 인증 제도를 제공할 수 있다. 예를 들면, 교육 시스템은 인공지능 과목에 대한 총장 인증 제도를 제공할 수 있다. 학생들은 머신러닝, 딥러닝, 인공지능, 파이선, 데이터 사이언스 등 인공지능 과목을 수강하고, 수강한 인공지능 과목을 전공과목에 적용하는 교과목을 이수하게 될 경우, 총장인증 제도를 획득할 수 있다.
교육 시스템은 교과목을 선정할 수 있고, 선정된 교과목에 대한 콘텐츠를 개발할 수 있다. 예를 들면, 대상 학과 및 과목이 선정될 수 있고, 수업 분석 및 사전 인터뷰가 수행될 수 있다. 교과목이 선정됨에 따라 온라인 학습 콘텐츠를 설계 및 개발할 수 있다. 또한, 기존 MOOC 콘텐츠가 활용될 수 있다.
교육 시스템은 교과목을 선정하고, 선정된 교과목에 대한 콘텐츠를 개발함에 따라 텔레프레즌스 기반의 교육 모델을 구성할 수 있다. 교육 시스템은 온라인 사전학습 과정과 오프라인 실시간 양방향 수업 진행 과정을 제공할 수 있다. 이때, 플립러닝에 기반한 강의 과정을 제공할 수 있다. 플립러닝은 강의실에서 강의를 받고, 집에서 과제를 하는 전통적인 수업 방식과 달리 수업(강의)에 앞서, 교수자가 제공한 자료(온/오프라인 영상, 논문 자료 등)를 사전에 학습하고, 강의실에서는 토론, 과제 풀이 등을 하는 형태의 수업 방식을 의미한다.
도 2는 일 실시예에 따른 교육 시스템에서 적용되는 인프라 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서는 강의에 대한 수업을 설계하고, 설계된 수업을 진행하기 위한 홀로그램 스튜디오를 마련하고, 홀로그램 스튜디오를 통하여 교수자가 강의를 진행할 수 있으며, 강의를 수강하는 적어도 하나 이상의 강의실을 통하여 학생들이 강의를 수강할 수 있다.
교육 시스템은 온라인 강의 콘텐츠를 개발할 수 있다. 이때, 온라인 강의 콘텐츠와 관련된 사용자들에 의하여 홀로그램 콘텐츠 설계 및 개발될 수 있다. 예를 들면, 보조 학습자료를 개발하고, 오프라인 상호학습을 설계하고, 플립러닝 컨설팅을 수행할 수 있다.
교육 시스템은 개발된 온라인 콘텐츠를 이용하여 홀로그램 스튜디오를 통하여 강의를 진행하도록 제공할 수 있다. 예를 들면, 홀로그램 스튜디오는 셀프 스튜디오로 제공될 수 있고, 카메라, 판서보드, 교수자용 태블릿, 교수자로부터 강의에 대한 수업이 진행되는 강의 정보를 스트리밍을 통하여 강의실의 학생들에게 전달하기 위한 스트리밍 서버로 구성될 수 있다. 또한, 홀로그램 스튜디오에 강의실 모니터링 화면을 제공하여 교수자에게 강의실 상황을 모니터링할 수 있도록 제공할 수 있다. 교육 시스템에 구성된 송출 시스템은 홀로그램 스튜디오에서 교수자에 의하여 발생되는 강의 정보를 강의실 및 강의실에 존재하는 학생들의 디바이스에 전달할 수 있다.
강의에 개설된 적어도 하나 이상의 강의실에 송출 시스템으로부터 전달되는 강의 정보를 출력하기 위한 비디오 월(Magic Screen)-홀로그램 보드(Mesh Layer Screen)이 제공될 수 있다. 비디오 월-홀로그램 보드는 강의 정보에 기반하여 생성된 홀로그램을 디스플레이할 수 있다. 예를 들면, 교육 시스템은 교수자로부터 입력되는 판서 내용을 미러링하여 비디오 월-홀로그램 보드에 실시간으로 출력할 수 있다. 또한, 강의실에 강의실을 모니터링하기 위한 적어도 하나 이상의 카메라가 설치되어 있을 수 있다. 또한, 강의와 관련된 다른 강의실의 모니터링 화면을 출력할 수 있다. 또한, 홀로그램 스튜디오에서 강의실 상황을 모니터링하는 모니터링 정보를 조교의 앱에 제공할 수 있다.
교육 시스템은 비디오 월(Magic Screen)-홀로그램 보드(Mesh Layer Screen)을 통하여 홀로그램에 기반한 강의 정보를 출력함에 따라 실시간(On-time) 양방향 수업을 진행할 수 있다. 교육 시스템은 교수자에 의하여 강의가 실시되는 스튜디오 및 학생들에 의하여 스튜디오로부터 실시간으로 실시되는 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실을 연동하여 강의를 진행하도록 제공할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 교육 시스템에 구성된 텔레프레즌스 교육 모델을 통하여 수업진행 방식을 설명하기 위한 도면이다.
5G 텔레프레즌스 기반 교육 시스템은 홀로그램 스튜디오-원격지 강의실들을 5G로 연결하는 수업으로 각각의 원격지 강의실뿐 아니라 기업현장과 실험실을 연결하여 생생한 기업현장 소리와 위험한 실험을 생생하게 중계하여 각 강의실로 전달하는 텔레프레즌스 기반 강의를 통해 기업 현장 전문가를 실시간으로 연결하는 다자간 입체 교육 모델이다.
텔레프레즌스 기반의 교육 모델은 온라인 수업 및 오프라인 수업으로 구성될 수 있다. 온라인 수업은 핵심개념, 원리 설명 기능, 문제풀이 과정 제시 기능, 오프라인 수업 과제 제시 기능, 질의사항 기능을 제공할 수 있다. 예를 들면, 온라인 수업은 이론강의 및 실험영상, 홀로그램 수업 연계 활동으로 이루어질 수 있다. 오프라인 실시간 양방향 수업은 홀로그램 기반의 강의에 대한 수업이 진행될 수 있다. 오프라인 수업은 홀로그램 수업, 강의, 실시간 토론, 실시간 질의응답으로 이루어질 수 있다. 이때, 홀로그램 기반의 강의에 대한 수업은 교수자 또는 학생들 등이 홀로그램으로 표현될 수 있다.
오프라인 실시간 양방향 수업은 강의가 시작되면 교수자에 의하여 강의가 실시되는 스튜디오 및 학생들에 의하여 스튜디오로부터 실시간으로 실시되는 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실을 연동하여 강의를 진행하기 위하여 구성된 텔레프레즌스 교육 모델에 기반하여 강의 정보가 비디오 월(Magic Screen)-홀로그램 보드(Mesh Layer Screen)에 출력할 수 있다. 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 생성된 홀로그램 강의실을 통하여 강의 정보가 출력됨에 따라 실시간(On-time) 양방향 수업이 진행될 수 있다.
일례로, 특정 과목에 대하여 온라인 수업에 설정된 시간 단위(예를 들면, 1시간) 및 오프라인 수업에 설정된 시간 단위(예를 들면, 1시간)의 강의를 수강할 수 있다. 우선, 학생들은 온라인 강의를 통하여 온라인 사전학습이 수행될 수 있다. 예를 들면, A 과목(교양과목, 2학점 등)에 대하여 이론강의 및 실험영상을 학습한 후, 홀로그램 수업 연계 활동이 수행될 수 있다. 홀로그램 수업 연계 활동으로 온라인 토론 및 형성평가가 이루어질 수 있다. 이때, 온라인 토론 및 형성평가는 오프라인 수업에 연동될 수 있다. 온라인 사전학습이 완료됨에 따라 학생들은 오프라인 수업을 학습할 수 있다.
오프라인 수업은 홀로그램에 기반하여 매주 강의가 이루어질 수 있으며, 온라인 사전학습을 통하여 이루어진 온라인 토론 및 형성평가를 오프라인 수업에 이용할 수 있다. 오프라인 수업에서 온라인 토론에 대한 피드백을 제공하고, 채팅 서비스 또는 SNS 서비스를 통하여 실시간 퀴즈를 제공할 수 있다. 오프라인 수업은 특정 과목에 대한 강의 및 돌발퀴즈, 메시징 서비스를 통한 실시간 토론, 실시간 질의 응답을 제공할 수 있고, 심화학습으로 전문가 현장 인터뷰와 홀로그램에 기반한 학생 대표 발표가 제공될 수 있다.
오프라인 실시간 양방향 수업은 교수자에 의하여 강의가 실시될 수 있고, 돌발퀴즈가 제시될 수 있다. 예를 들면, 학생들로부터 학생들의 디바이스에 강의에 대한 실시간(On-time) 양방향 수업을 위한 서비스를 설치할 수 있다. 그러면, 학생들은 교수자로부터 제공되는 강의에 대한 식별 정보에 기초하여 상기 서비스를 통하여 강의에 접속할 수 있다. 교수자로부터 서비스를 통하여 강의 중에 실시간으로 돌발 퀴즈가 생성되면, 학생들은 생성된 돌발 퀴즈를 풀어 퀴즈에 대한 답변을 제출할 수 있다. 교육 시스템은 학생들로부터 제출된 퀴즈에 대한 답변을 분석한 분석 결과를 저장하여 퀴즈에 대한 고득점자를 추출할 수 있다.
오프라인 실시간 양방향 수업은 실시된 강의에 대한 수업에 대하여 토론이 이루어질 수 있고, 강의에 대한 수업을 채팅 서비스를 통하여 실시간으로 질의에 대한 응답될 수 있다. 이때, SNS 서비스 또는 메시징 서비스를 통하여 토론이 수행될 수 있다. 교육 시스템은 서로 다른 종류의 복수 개의 메시징 서비스를 연동하여 서로 다른 메시징 서비스 각각으로부터 강의 중에 학생들로부터 질의되는 질문을 오픈 채팅 형식에 기반하여 통합 메시지 형태로 제공할 수 있다. 예를 들면, 하나의 강의에 적어도 하나 이상의 강의실이 개설될 수 있다. 교육 시스템은 하나의 강의에 개설된 강의실들의 학생들로부터 서로 다른 앱에서 입력된 질의 내용을 통합하여 제공할 수 있다. 또한, 교육 시스템은 학생과 교수자와의 메시지뿐만 아니라 하나의 강의에 대하여 개설된 각각의 강의실의 학생들간 메시지를 송수신할 수 있다. 이에, 교육 시스템은 오프라인 강의 시간에 학생들이 다른 학생들의 수업에 방해가 될까 질의를 하지 않았던 점을 해결할 수 있다. 교수자는 오픈 채팅 형식에 기반하여 학생들로부터 질의되는 질문을 수신하여 질문에 대한 답변을 제공할 수 있다. 예를 들면, 학생들로부터 질의되는 질문이 메시지로 입력될 수 있고, 교수자는 메시지로 입력된 질문에 대한 답변을 메시지 또는 강의 중에 답변해줄 수 있다. 마찬가지로, 서로 다른 종류의 복수 개의 메시징 서비스를 연동하여 서로 다른 메시징 서비스 각각을 통하여 토론에 대한 의견이 입력될 수 있다. 또는, 교육 시스템에서 토론을 위한 서비스를 제공할 수 있고, 제공된 서비스를 통하여 토론이 수행될 수 있다. 이와 같이, 각각의 다른 앱/서비스를 통하여 토론 또는 질문에 대한 답변이 입력되더라도 학생들로부터 입력된 데이터를 통합하여 제공할 수 있다. 교육 시스템은 온라인 수업에서 실시된 온라인 토론과 형성평가 정보를 오프라인 수업에 연동함에 따라 오프라인 수업을 통하여 온라인 토론에 대한 피드백과 실시간 퀴즈로 제공할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 교육 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 교육 시스템에서 텔레프레즌스 교육 모델에 기반하여 교육 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
교육 시스템(100)의 프로세서는 영상 제공부(410), 강의 출력부(420) 및 수업 진행부(430)를 포함할 수 있다. 이러한 프로세서의 구성요소들은 교육 시스템에 저장된 프로그램 코드가 제공하는 제어 명령에 따라 프로세서에 의해 수행되는 서로 다른 기능들(different functions)의 표현들일 수 있다. 프로세서 및 프로세서의 구성요소들은 도 5의 텔레프레즌스 교육 모델에 기반하여 교육 서비스를 제공하는 방법이 포함하는 단계들(510 내지 530)을 수행하도록 교육 시스템을 제어할 수 있다. 이때, 프로세서 및 프로세서의 구성요소들은 메모리가 포함하는 운영체제의 코드와 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다.
프로세서는 텔레프레즌스 교육 모델에 기반하여 교육 서비스를 제공하는 방법을 위한 프로그램의 파일에 저장된 프로그램 코드를 메모리에 로딩할 수 있다. 예를 들면, 교육 시스템에서 프로그램이 실행되면, 프로세서는 운영체제의 제어에 따라 프로그램의 파일로부터 프로그램 코드를 메모리에 로딩하도록 교육 시스템을 제어할 수 있다. 이때, 프로세서 및 프로세서가 포함하는 영상 제공부(410), 강의 출력부(420) 및 수업 진행부(430) 각각은 메모리에 로딩된 프로그램 코드 중 대응하는 부분의 명령을 실행하여 이후 단계들(510 내지 530)을 실행하기 위한 프로세서의 서로 다른 기능적 표현들일 수 있다.
단계(510)에서 영상 제공부(410)는 강의를 시작하기 전에 강의 정보를 셋팅하기 위하여 엣지 블렌딩 영상을 제공할 수 있다. 예를 들면, 영상 블렌딩 영상은 강의를 시작 전에 강의와 관련된 소개 영상 또는 상기 교육 서비스에 대한 소개 영상 등을 의미할 수 있으며, 강의실에 구성된 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 비디오 월-홀로그램 보드의 일부 영역에 재생될 수 있다. 이때, 영상 블렌딩 영상은 강의에 대한 강의 정보가 출력되는 형태와 다른 형태로 영상이 재생될 수 있다.
단계(520)에서 강의 출력부(420)는 제공된 엣지 블렌딩 영상이 종료됨에 따라 강의가 시작되면 교수자에 의하여 강의가 실시되는 스튜디오 및 학생들에 의하여 스튜디오로부터 실시간으로 실시되는 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실을 연동하여 강의를 진행하기 위하여 구성된 텔레프레즌스 교육 모델에 기반하여 강의 정보를 비디오 월(Magic Screen)-홀로그램 보드(Mesh Layer Screen)에 출력할 수 있다. 강의 출력부(420)는 교수자의 강의 교안, 강의 교안과 관련된 보조 자료, 강의에 대한 판서 정보를 포함하는 교수자 콘텐츠와 학습자의 과제물, 실습 결과물을 포함하는 학습자 콘텐츠를 미러링하고, 미러링된 교수자 콘텐츠 또는 학습자 콘텐츠를 비디오 월-홀로그램 보드에 출력할 수 있다. 강의 출력부(420)는 강의와 관련하여 음성 데이터가 발화됨에 따라 교수자 정보 또는 강의실에서 강의를 수강하는 학생 정보를 인식하고, 인식된 교수자 정보 또는 학생 정보에 대응하는 홀로그램을 생성할 수 있다.
단계(530)에서 수업 진행부(430)는 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 생성된 홀로그램 강의실을 통하여 강의 정보를 출력함에 따라 실시간(On-time) 양방향 수업을 진행할 수 있다. 수업 진행부(430)는 교수자 콘텐츠와 학습자 콘텐츠가 미러링됨에 따라 교수자로부터 입력되는 판서 정보가 비디오 월-홀로그램 보드 중 어느 하나의 영역 또는 강의에 대한 강의 교안이 출력되는 영역에 실시간으로 표시할 수 있다. 수업 진행부(430)는 강의를 수강하는 학생들 중 상기 교수자로부터 지정된 학생의 디바이스 화면을 비디오 월-홀로그램 보드에 표시하고, 지정된 학생의 디바이스 화면이 강의를 수강하는 학생들에게 미러링되어 지정된 학생의 디바이스 화면에 표시된 과제물, 실습 결과물을 포함하는 콘텐츠 정보를 강의를 수강하는 학생들의 디바이스에게 제공할 수 있다. 수업 진행부(430)는 강의 중에 교수자에 대응하여 생성된 교수자 홀로그램이 교수자에 의해 발생하는 이동 정보에 기초하여 비디오 월-홀로그램 보드에 구분된 영역으로 이동되는 체인지 뷰를 제공할 수 있다. 수업 진행부(430)는 강의에 대한 온라인 사전 학습과 오프라인 실시간 양방항 수업을 통한 플립러닝(Flipped Learning)을 제공하고, 온라인 사전 학습을 통하여 핵심 개념, 원리를 설명하고, 설명된 핵심 개념, 원리를 학습함에 따라 문제풀이 과정을 제시하고, 온라인 사전 학습을 수행함에 따라 온라인 사전 학습과 연관된 오프라인 수업에 대한 과제를 제시하고, 온라인 사전 학습에 대한 질의사항을 문의하도록 제공하고, 온라인 사전 학습을 수행함에 따라 획득된 학습 정보를 오프라인 실시간 양방향 수업에 연동할 수 있다. 수업 진행부(430)는 강의가 실시되는 스튜디오에 존재하는 교수자와 및 학생들에 의하여 스튜디오로부터 실시간으로 실시되는 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실을 5G 텔레프레즌스 망을 통해 강의실에 존재하는 학생들을 모니터링하고, 복수 개의 메시징 서비스를 연동하여 서로 다른 메시징 서비스로부터 강의 중에 학생들로부터 질의되는 질문을 오픈 채팅 형식에 기반하여 수신하여 질문에 대한 답변을 제공할 수 있다. 수업 진행부(430)는 강의가 진행되는 중에 강의에 대한 실습 또는 실험을 위한 실습실 또는 실험실을 연결하고, 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 상기 연결된 실습실 또는 실험실의 상황을 중계하고, 강의와 관련된 기업 관계자를 연결하고, 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 연결된 기업 관계자들로부터 기업 현장의 정보를 제공받을 수 있다. 수업 진행부(430)는 강의 정보에 대한 수업이 진행됨에 따라 과제가 발생되고, 발생된 과제가 강의를 수강하는 학생들로부터 제출됨에 따라 교수자로부터 확인된 과제 중 선택된 과제를 제출한 학생 정보를 인식하여 비디오 월-홀로그램 보드에 선택된 과제를 제출한 학생을 클로즈업하고, 선택된 과제를 제출한 학생에게 과제에 대한 발표를 진행하도록 할 수 있다. 수업 진행부(430)는 강의에 대한 실시간(On-time) 양방향 수업을 위한 서비스를 설치함에 따라 강의에 대한 식별 정보에 기초하여 강의에 접속하고, 교수자로부터 서비스를 통하여 강의 중에 실시간으로 돌발 퀴즈가 생성되면, 학생들로부터 생성된 돌발 퀴즈를 풀어 퀴즈에 대한 답변이 제출되고, 학생들로부터 제출된 돌발 퀴즈에 대한 답변을 분석한 분석 결과를 저장하여 돌발 퀴즈에 대한 고득점자를 추출할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 교육 시스템에서 비디오 월-홀로그램 보드를 설명하기 위한 도면이다.
교육 시스템은 강의가 시작되면 교수자에 의하여 강의가 실시되는 스튜디오 및 학생들에 의하여 스튜디오로부터 실시간으로 실시되는 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실을 연동하여 강의를 진행하기 위하여 구성된 텔레프레즌스 교육 모델에 기반하여 강의 정보를 비디오 월-홀로그램 보드(600)에 출력할 수 있다.
교육 시스템은 비디오 월-홀로그램 보드(600)를 적어도 하나 이상의 영역으로 구분할 수 있다. 비디오 월-홀로그램 보드(600)는 구분된 적어도 하나 이상의 영역 중 하나의 영역에 스튜디오에서 교수자에 의하여 실시되는 강의에 대한 강의 교안, 다른 하나의 영역에 강의에 대한 강의 교안에 기반하여 강의를 실시하는 교수자 및 또 다른 영역에 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실에서 강의를 수강하는 학생들을 출력할 수 있다.
예를 들면, 3개의 영역으로 구분하였다고 가정하자. 교육 시스템은 제1 영역(610)에 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실에서 강의를 수강하는 학생들을 출력할 수 있다. 제1 영역(610)에 강의를 수강하는 강의실의 정보가 출력됨에 있어서, 현재 위치하는 강의실의 정보를 제외한 나머지 강의실에 존재하는 학생들을 포함하는 강의실 정보가 출력될 수 있다. 제2 영역(620)에 스튜디오에서 교수자에 의하여 실시되는 강의에 대한 강의 교안을 출력할 수 있고, 제3 영역(630)에 강의에 대한 강의 교안에 기반하여 강의를 실시하는 교수자를 출력할 수 있다. 일례로, 교육 시스템은 빔프로젝트(예를 들면, 초극단 초점 프로젝터)를 통하여 투명 및 반투명 기술을 적용한 평면 기반의 홀로그램 강의실을 제공할 수 있다. 홀로그램 강의실이란, 강의를 진행하는 교수자가 홀로그램 형태로 제공되는 것을 의미할 수 있고, 또는, 강의를 수강하는 학생들이 홀로그램 형태로 제공된 환경을 구성하는 것을 의미할 수 있다. 더 나아가, 교육 시스템은 여러 빛의 간섭효과를 이용해 피사체의 정보를 기록하고 전달, 재현하는 유사 홀로그램, 즉 Floating Hologram이라고도 불리는 기술을 활용하여 디지털 영상합성을 통해 투명한 스크린 뒤에 이미지가 생성되게 투사함으로써 실제 사람이 앞에 있는 것과 같은 착시를 일으키는 기술을 적용하고, 입체감 극대화를 위해 Mesh Layer Screen 소재를 활용하여 교수자 실재감을 높여 학습의 몰입과 현장성을 극대화할 수 있다. 또한, 교육 시스템은 학습내용이 제시되는 교안의 가독성을 높이기 위해서 Video-Wall 시스템(1.2M)을 활용할 수 있다. 이를 통해 강의실 공간 활용의 유연성도 확보하여 강의실의 유휴공간을 최소화함으로써 교육현장에 바로 적용할 수 있다. 또한 Mesh Layer Screen-Video Wall간 영상 교차(Change-View)를 통해 교수자 주도 강의 진행시 홀로그램 영상으로 실재감을 강화할 뿐 아니라 교안에 대한 세부 설명, 실습 등 시각적 인터렉션을 강조한 집중력 강화와 실시간 판서, 학습자 발표 등 참여형 수업에 적용하여 학습활동 다변화를 통한 학생 참여 활동 증대와 수업 몰입도 향상에 기여할 수 있다.
제1 영역(610)에 강의실 영상, 교안 영상, 교수자 디바이스 영상이 출력될 수 있고, 제2 영역(620)는 매직 스크린 영역으로서, 교안 영상, 교수자/학생 디바이스 미러링 영상, 3D 배경 합성 영상, 교수자 체인지 뷰 영상, 전문가 인터뷰 영상 등이 출력될 수 있고, 제3 영역(630)은 홀로그램 보드로서, 교수자가 홀로그램 형태로 출력되어 강의가 진행될 수 있다. 이때, 비디오 월-홀로그램 보드(600)에 구분되는 영역의 개수 및 영역의 크기는 변경될 수 있다. 또한, 각각의 영역에 출력되는 정보도 변경될 수 있다. 다시 말해서, 예를 들면, 제1 영역(610)에 출력되는 정보를 제3 영역(630)에 출력되도록 순서를 변경할 수 있다.
교육 시스템은 제3 영역(630)을 통하여 강의를 실시하는 교수자를 출력할 수 있다. 이때, 교수자가 홀로그램 형태로 표시될 수 있다. 또는, 교육 시스템은 제3 영역(630)을 통해 출력된 교수자가 이동됨에 따라 발생하는 이동 정보에 기초하여 비디오 월-홀로그램 보드에 구분된 다른 영역으로 이동되는 체인지 뷰를 제공할 수 있다. 예를 들면, 교수자가 제3 영역(630)을 통하여 출력되었다가, 강의를 실시하면서 위치가 이동됨에 따라 교수자가 강의 교안이 출력된 제2 영역(620)에 포함될 수 있다. 이에, 교육 시스템은 제2 영역(620)에 강의 교안과 교수자가 함께 출력될 수 있다. 또는 교수자의 액션에 따라 비디오 월-홀로그램 보드의 구역을 이동할 수 있고, 교수자가 이동되는 위치에 따라 비디오 월-홀로그램 보드의 구역으로 이동될 수 있다. 교육 시스템은 교수자가 이동되는 것을 감지함에 따라 자동으로 이동하려는 뷰를 인식하고, 인식된 뷰로 교수자를 이동시킬 수 있다.
교육 시스템은 비디오 월- 홀로그램 보드(600)를 통하여 체인지 뷰를 통한 호기심 증대 및 학생들의 참여활동을 다변화시킬 수 있고, 크로마키-루마키 기법의 조화를 통한 영상 활용도를 강화시킬 수 있다.
도 7 내지 도 9은 일 실시예에 따른 교육 시스템에서 교육 현장의 실제 녹화화면을 나타낸 예이다.
교육 시스템은 스튜디오에서 수업을 진행하는 교수자와 적어도 하나 이상의 원격지 강의실을 생방송으로 연결하여 진행하는 실시간 수업으로서, 수업을 진행하는 교수자와 멀리 떨어진 원격지 강의실들을 생방송으로 연결하여 실시간 양방향 수업을 진행할 수 있다. 교수자와 강의실의 학생들은 실시간 쌍방향 상호작용이 이루어질 수 있다.
강의실의 학생들은 강의실에서 홀로그램 기반으로 구현된 '실재하는' 교수자(님)의 생생한 강의를 들으며, 질문을 하기도 하고, 교수님의 실시간 돌발 퀴즈를 풀 수 있다. 또한, 동일한 강의와 연관된 다른 강의실에 있는 학생들과 토론을 수행할 수 있다.
강의를 진행함에 따라 스튜디오에 있는 교수자는 텔레프레즌스 망을 통해 실시간으로 학생들을 모니터링하고, 학생들의 질문에 답하고, 모바일 어플리케이션으로 의사소통을 진행할 수 있다. 예를 들면, 교육 시스템은 메시지를 송수신하는 서로 다른 종류의 적어도 하나 이상의 인스턴트 메시징 서비스 및 SNS 서비스를 연동하여 하나의 오픈 채팅 형식으로 실시간으로 의사소통을 진행할 수 있다. 교육 시스템은 다양한 종류의 인스턴트 메시징 서비스 및 SNS 서비스를 연동하여 교수자가 실시간으로 학생들의 질문을 확인하고, 확인된 질문에 답변할 수 있도록 제공할 수 있다. 또한, 교육 시스템은 모바일 어플리케이션을 통하여 돌발퀴즈를 실시할 수도 있고, 과제를 모바일 어플리케이션을 통하여 제출할 수도 있다.
교육 시스템은 음성 데이터를 통하여 학생을 인식하고, 인식된 학생을 클로즈업할 수 있다. 예를 들면, 교수자가 학생을 지목함에 따라 학생은 마이크를 통하여 음성 데이터를 발화할 수 있다. 교육 시스템은 학생으로부터 발화되는 음성 데이터를 인식하여 학생 정보를 인식할 수 있다. 또는, 교육 시스템은 교수자로부터 지목된 학생을 인식하여 학생을 비디오 월-홀로그램 보드에 클로즈업시킬 수 있다. 예를 들면, 강의 정보에 대한 수업이 진행됨에 따라 과제가 발생되고, 발생된 과제가 강의를 수강하는 학생들로부터 제출됨에 따라 교수자로부터 확인된 과제 중 선택된 과제를 제출한 학생 정보를 인식하여 비디오 월-홀로그램 보드에 선택된 과제를 제출한 학생을 클로즈업하고, 선택된 과제를 제출한 학생에게 과제에 대한 발표를 진행하도록 할 수 있다.
도 8을 참고하면, 또교육 시스템은 강의와 관련된 관련 기업의 관계자를 5G로 연결하여 '기업의 전략'이나 '학습내용과 관련된 기업의 사례'를 제공할 수 있다. 학생들은 강의와 관련된 관련 기업의 관계자들로부터 '기업의 전략'이나 '학습내용과 관련된 기업의 사례'를 들음으로써 기업 현장의 생생한 목소리를 직접 현장 전문가로부터 듣고, 평소 궁금해 하던 이슈를 질문할 수도 있다.
도 9를 참고하면, 교육 시스템은 강의에 대한 실습 또는 실험이 필요한 경우, 5G 기술을 이용하여 실습실 또는 실험실을 연결하고, 연결된 실습실 또는 실험실의 상황을 중계할 수 있다. 예를 들면, 위험한 화학 실험의 경우, 화학실에서 실험되는 상황이 생생하게 중계될 수 있다.
또한, 교육 시스템은 학생들에 대한 수강 정보를 리포트를 제공할 수 있다. 교수자는 리포트를 통하여 학생들에게 피드백할 수 있다. 교육 시스템은 강의에 대한 수업이 종료되면, 강의에 대한 수업이 업로드되어 반복 학습이 가능하도록 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 교육 시스템은 양방향 수업을 통해 학생들이 물리적 공간의 제약을 넘어 고품질의 수업을 효율적으로 받을 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

  1. 교육 시스템에 있어서,
    강의를 시작하기 전에 강의 정보를 셋팅하기 위하여 엣지 블렌딩 영상을 제공하는 영상 제공부-상기 엣지 블렌딩 영상은 강의와 관련된 소개 영상 또는 상기 교육 시스템에 의해 제공되는 교육 서비스에 대한 소개 영상을 포함하며, 강의에 대한 강의 정보가 출력되는 형태와 다른 형태로 영상이 재생됨-;
    상기 제공된 엣지 블렌딩 영상이 종료됨에 따라 강의가 시작되면 교수자에 의하여 강의가 실시되는 스튜디오 및 학생들에 의하여 스튜디오로부터 실시간으로 실시되는 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실을 연동하여 강의를 진행하기 위하여 구성된 텔레프레즌스 교육 모델에 기반하여 강의 정보를 비디오 월(Magic Screen)-홀로그램 보드(Mesh Layer Screen)에 출력하는 강의 출력부; 및
    상기 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 생성된 홀로그램 강의실을 통하여 상기 강의 정보를 출력함에 따라 실시간(On-time) 양방향 수업을 진행하는 수업 진행부
    를 포함하는 교육 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비디오 월-홀로그램 보드는, 적어도 하나 이상의 영역으로 구분하고, 상기 구분된 적어도 하나 이상의 영역 중 하나의 영역에 상기 스튜디오에서 교수자에 의하여 실시되는 강의에 대한 강의 교안, 다른 하나의 영역에 상기 강의에 대한 강의 교안에 기반하여 강의를 실시하는 교수자 및 또 다른 영역에 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실에서 강의를 수강하는 학생들을 출력하는
    것을 특징으로 하는 교육 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 강의 출력부는,
    상기 교수자의 강의 교안, 강의 교안과 관련된 보조 자료, 강의에 대한 판서 정보를 포함하는 교수자 콘텐츠와 학습자의 과제물, 실습 결과물을 포함하는 학습자 콘텐츠를 미러링하고, 상기 미러링된 교수자 콘텐츠 또는 학습자 콘텐츠를 상기 비디오 월-홀로그램 보드에 출력하는 것을 포함하고,
    상기 수업 진행부는,
    상기 교수자 콘텐츠와 상기 학습자 콘텐츠가 미러링됨에 따라 상기 교수자로부터 입력되는 판서 정보가 상기 비디오 월-홀로그램 보드 중 어느 하나의 영역 또는 상기 강의에 대한 강의 교안이 출력되는 영역에 실시간으로 표시하는
    것을 특징으로 하는 교육 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수업 진행부는,
    상기 강의를 수강하는 학생들 중 상기 교수자로부터 지정된 학생의 디바이스 화면을 비디오 월-홀로그램 보드에 표시하고, 상기 지정된 학생의 디바이스 화면이 상기 강의를 수강하는 학생들에게 미러링되어 상기 지정된 학생의 디바이스 화면에 표시된 과제물, 실습 결과물을 포함하는 콘텐츠 정보를 상기 강의를 수강하는 학생들의 디바이스에게 제공하는
    것을 특징으로 하는 교육 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 강의 출력부는,
    상기 강의와 관련하여 음성 데이터가 발화됨에 따라 교수자 정보 또는 상기 강의실에서 강의를 수강하는 학생 정보를 인식하고, 상기 인식된 교수자 정보 또는 학생 정보에 대응하는 홀로그램을 생성하는 것을 포함하고,
    상기 수업 진행부는,
    상기 강의 중에 상기 교수자에 대응하여 생성된 교수자 홀로그램이 상기 교수자에 의해 발생하는 이동 정보에 기초하여 상기 비디오 월-홀로그램 보드에 구분된 영역으로 이동되는 체인지 뷰를 제공하는
    것을 특징으로 하는 교육 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수업 진행부는,
    상기 강의에 대한 온라인 사전 학습과 오프라인 실시간 양방항 수업을 통한 플립러닝(Flipped　Learning)을 제공하고, 상기 온라인 사전 학습을 통하여 핵심 개념, 원리를 설명하고, 상기 설명된 핵심 개념, 원리를 학습함에 따라 문제풀이 과정을 제시하고, 상기 온라인 사전 학습을 수행함에 따라 상기 온라인 사전 학습과 연관된 오프라인 수업에 대한 과제를 제시하고, 상기 온라인 사전 학습에 대한 질의사항을 문의하도록 제공하고, 상기 온라인 사전 학습을 수행함에 따라 획득된 학습 정보를 상기 오프라인 실시간 양방향 수업에 연동하는
    것을 특징으로 하는 교육 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수업 진행부는,
    상기 강의가 실시되는 스튜디오에 존재하는 교수자와 및 학생들에 의하여 스튜디오로부터 실시간으로 실시되는 강의를 수강하기 위한 적어도 하나 이상의 강의실을 5G 텔레프레즌스 망을 통해 상기 강의실에 존재하는 학생들을 모니터링하고, 복수 개의 메시징 서비스를 연동하여 서로 다른 메시징 서비스로부터 강의 중에 학생들로부터 질의되는 질문을 오픈 채팅 형식에 기반하여 수신하여 질문에 대한 답변을 제공하는
    것을 특징으로 하는 교육 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수업 진행부는,
    상기 강의가 진행되는 중에 강의에 대한 실습 또는 실험을 위한 실습실 또는 실험실을 연결하고, 상기 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 상기 연결된 실습실 또는 실험실의 상황을 중계하고, 상기 강의와 관련된 기업 관계자를 연결하고, 상기 비디오 월-홀로그램 보드를 통하여 상기 연결된 기업 관계자들로부터 기업 현장의 정보를 제공받는
    것을 특징으로 하는 교육 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수업 진행부는,
    상기 강의 정보에 대한 수업이 진행됨에 따라 과제가 발생되고, 상기 발생된 과제가 상기 강의를 수강하는 학생들로부터 제출됨에 따라 상기 교수자로부터 확인된 과제 중 선택된 과제를 제출한 학생 정보를 인식하여 비디오 월-홀로그램 보드에 상기 선택된 과제를 제출한 학생을 클로즈업하고, 상기 선택된 과제를 제출한 학생에게 과제에 대한 발표를 진행하도록 하는
    것을 특징으로 하는 교육 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수업 진행부는,
    상기 강의에 대한 실시간(On-time) 양방향 수업을 위한 서비스를 설치함에 따라 상기 강의에 대한 식별 정보에 기초하여 상기 강의에 접속하고, 상기 교수자로부터 상기 서비스를 통하여 강의 중에 실시간으로 돌발 퀴즈가 생성되면, 상기 학생들로부터 상기 생성된 돌발 퀴즈를 풀어 퀴즈에 대한 답변이 제출되고, 상기 학생들로부터 제출된 퀴즈에 대한 답변을 분석한 분석 결과를 저장하여 상기 돌발 퀴즈에 대한 고득점자를 추출하는
    것을 특징으로 하는 교육 시스템.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11151890B2 (en) * 2020-12-30 2021-10-19 Central South Normal University 5th-generation (5G) interactive distance dedicated teaching system based on holographic terminal and method for operating same
CN114007098A (zh) * 2021-11-04 2022-02-01 Oook(北京)教育科技有限责任公司 一种用于智能课堂中3d全息视频的生成方法和装置
KR20230049934A (ko) 2021-10-07 2023-04-14 단국대학교 산학협력단 집단지성 계발을 위한 게임이론 기반의 동료평가 및 협력학습 방법, 서버 및 프로그램
KR20230049933A (ko) 2021-10-07 2023-04-14 단국대학교 산학협력단 블록체인 기반 교육 콘텐츠 공유 플랫폼을 이용한 집단지성 형성 방법과 교수학습자 코인 보상 방법, 서버 및 프로그램
CN116781836A (zh) * 2023-08-22 2023-09-19 云视图研智能数字技术(深圳)有限公司 一种全息远程教学方法及系统
US20240038086A1 (en) * 2022-10-24 2024-02-01 Central China Normal University Three-dimensional (3d) integrated teaching field system based on flipped platform and method for operating same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090000580A (ko) * 2007-02-27 2009-01-08 이기홍 중앙 아카데미와 로컬 아카데미 간에 이루어지는 인터넷생방송 강의 방법
KR20160034847A (ko) * 2013-03-15 2016-03-30 스케일러블 디스플레이 테크놀로지스, 인크. 단초점 카메라를 이용하여 디스플레이 시스템을 캘리브레이팅하기 위한 시스템 및 방법
KR20170029725A (ko) * 2015-09-07 2017-03-16 주식회사 다림비젼 영상 합성을 이용한 강의 영상 생성 방법 및 그 장치
KR20170073160A (ko) * 2015-12-18 2017-06-28 가톨릭대학교 산학협력단 휴대용 강의저장 및 방송 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090000580A (ko) * 2007-02-27 2009-01-08 이기홍 중앙 아카데미와 로컬 아카데미 간에 이루어지는 인터넷생방송 강의 방법
KR20160034847A (ko) * 2013-03-15 2016-03-30 스케일러블 디스플레이 테크놀로지스, 인크. 단초점 카메라를 이용하여 디스플레이 시스템을 캘리브레이팅하기 위한 시스템 및 방법
KR20170029725A (ko) * 2015-09-07 2017-03-16 주식회사 다림비젼 영상 합성을 이용한 강의 영상 생성 방법 및 그 장치
KR20170073160A (ko) * 2015-12-18 2017-06-28 가톨릭대학교 산학협력단 휴대용 강의저장 및 방송 시스템

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11151890B2 (en) * 2020-12-30 2021-10-19 Central South Normal University 5th-generation (5G) interactive distance dedicated teaching system based on holographic terminal and method for operating same
KR20230049934A (ko) 2021-10-07 2023-04-14 단국대학교 산학협력단 집단지성 계발을 위한 게임이론 기반의 동료평가 및 협력학습 방법, 서버 및 프로그램
KR20230049933A (ko) 2021-10-07 2023-04-14 단국대학교 산학협력단 블록체인 기반 교육 콘텐츠 공유 플랫폼을 이용한 집단지성 형성 방법과 교수학습자 코인 보상 방법, 서버 및 프로그램
CN114007098A (zh) * 2021-11-04 2022-02-01 Oook(北京)教育科技有限责任公司 一种用于智能课堂中3d全息视频的生成方法和装置
CN114007098B (zh) * 2021-11-04 2024-01-30 Oook(北京)教育科技有限责任公司 一种用于智能课堂中3d全息视频的生成方法和装置
US20240038086A1 (en) * 2022-10-24 2024-02-01 Central China Normal University Three-dimensional (3d) integrated teaching field system based on flipped platform and method for operating same
US11908344B1 (en) * 2022-10-24 2024-02-20 Central China Normal University Three-dimensional (3D) integrated teaching field system based on flipped platform and method for operating same
CN116781836A (zh) * 2023-08-22 2023-09-19 云视图研智能数字技术(深圳)有限公司 一种全息远程教学方法及系统
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