KR102528293B1 - 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습과제 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온라인수업을 위한 다양한 유형의 과제정보 생성, 생성된 과제수행정보 평가, 및 시험정보 생성/평가까지 처리할 수 있는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습과제 처리 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습과제 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온라인수업을 위한 다양한 유형의 과제정보 생성, 생성된 과제수행정보 평가, 및 시험정보 생성/평가까지 처리할 수 있는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습과제 처리 방법에 관한 것이다.
최근 국제화 추세에 따라 영어, 중국어, 일본어 등과 같은 다양한 외국어 학습 교재들이 시판되고 있으며, 휴대용 전자기기의 보급으로 인하여 휴대용 스마트기기에서 외국어 학습을 수행할 수 있는 다양한 외국어학습 콘텐츠들이 제공되고 있다.
한편, 과거 교육은 주로 학교에서 책을 중심으로 이루어졌으나, 컴퓨터가 보편적인으로 보급되고 인터넷이 발달한 시대에서 코로나 바이러스와 같은 강력한 전염병으로 인해 비대면 교육이 초등학교부터 대학교까지 이루어지고 있다.
이에 따라 학교에서 근무하는 교사들은 실시간으로 온라인수업도 진행해야 하고, 학생들에게 학습과제를 부여해야 하고, 학생들이 수행한 학습과제 수행결과도 평가해야 하고, 중간시험과 기말시험 같은 시험과 평가도 진행해야 하는 등 많은 어려움이 있다.
본 발명은 교사들이 온라인 수업 전에 또는 온라인수업을 진행하면서 다양한 유형의 과제정보 생성, 생성된 과제수행정보 평가를 처리할 수 있는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습 관리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 시험정보 생성/평가까지 자동으로 처리할 수 있는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습 관리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 학습자들이 실행한 다양한 유형별 과제수행정보를 자동으로 평가하고 과제수행 평가결과정보를 학습자들에게 피드백하는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습 관리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 학습자들에게 제공된 과제정보와 학습자들의 과제수행 평가결과정보를 이용해 자동으로 시험정보를 생성하여 학습자들에게 제공하고 학습자들의 시험결과정보를 토대로 학습자들의 학습이수여부를 평가하고 그 결과를 학습자들에게 피드백하는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습 관리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 학습에 활용가능한 시청각자료를 업로드하고 시청각자료 사용실적에 따라 수익을 창출할 수 있는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습 관리 방법을 제공한다.
본 발명은 상술한 배경에서 제안된 것으로, 본 발명의 일 양상에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은, 교사 단말, 학습자 단말, 및 관리자 단말과 네트워크를 통해 연결되는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템으로,
상기 교사 단말로 학습자료를 등록할 수 있도록 해주는 제1 인터페이스 화면을 제공하고, 교사 단말로부터 시청각자료 식별정보와 시청각자료 내에서의 부분 재생 구간정보를 입력받아 해당 부분 재생 구간정보와 매칭된 외국어 원문 정보, 원문 발음 정보, 및 번역문 정보를 포함하는 학습자료 식별정보를 생성하여 학습자료 저장부에 저장하는 학습자료 생성부와;
상기 교사 단말로 교사가 학습과제를 등록할 수 있도록 해주는 제2 인터페이스 화면을 제공하며, 상기 제2 인터페이스 화면에는 교사가 온라인수업을 위해 선택한 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역과 해당 시청각자료가 저장된 URL을 입력하는 URL입력창과 다양한 과제유형을 입력할 수 있는 과제입력영역을 포함하고,
상기 교사 단말로부터 과제유형 선택정보가 입력되면 교사가 선택한 과제유형에 대응하는 템플릿 화면을 교사 단말로 전송하고, 상기 교사 단말로부터 과제유형별 템플릿 화면에 대응하는 과제내용이 입력되면 교사가 선택한 과제유형과 과제내용을 포함하는 학습과제정보를 생성하고, 생성된 학습과제정보를 학습과제 저장부에 저장하는 학습과제 생성부와;
상기 학습과제 저장부에 저장된 학습과제정보를 학습자 단말로 전송하는 학습과제 전송서버와; 상기 학습자 단말로부터 학습자들이 수행한 다양한 유형별 과제수행정보를 입력받아 과제수행정보 저장부에 저장하고, 상기 학습자들이 실행한 다양한 유형별 과제수행정보를 평가하고 과제수행 평가결과정보를 학습자 단말로 전송하는 과제수행정보 관리서버를 포함한다.
본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템의 학습과제 생성부는, 교사 단말로부터 온라인수업에 참여한 학습자 선택정보가 입력되면 선택된 학습자 단말로부터 전송되는 학습자의 동화상을 입력받아 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역에 재생하고, 선택된 학습자 단말로부터 음성을 입력받아 재생하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템의 학습과제 생성부는, 교사 단말로부터 생성된 과제목록확인 요청정보가 입력되면 학습과제 저장부에 저장된 과제목록을 교사 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템의 과제수행정보 관리서버는 학습과제 저장부에 저장된 학습과제정보와 학습자들이 실행한 다양한 유형별 과제수행정보를 이용하여 외국어 단어 암기력, 문장 이해도, 원어민과의 발음의 유사도, 및 발성 점수를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템의 학습과제 전송서버는 학습과제 저장부에 저장된 학습과제정보와 과제수행정보 저장부에 저장된 과제수행정보를 비교하여 과제를 수행하지 않은 학습자가 있는지를 판단하고 그 판단결과에 따라 과제수행 요청정보를 해당 학습자 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은, 학습과제 저장부에 저장된 학습과제정보와 학습자들의 과제수행 평가결과정보를 이용해 온라인수업에 대한 시험정보를 생성하고, 이를 학습자 단말로 전송하여 학습자 단말로부터 시험 답안 정보를 입력받아 시험 답안을 평가하여 시험결과정보를 생성하는 학습정보 관리서버를 더 포함한다.
본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템의 학습정보 관리서버는, 관리자 단말로부터 시청각자료를 입력받아 저장하는 시청각자료 업로드부와; 상기 교사 단말로부터 시청각자료 식별정보를 포함하는 시청각자료 요청정보가 입력되면 해당 시청각자료를 암호화하여 교사 단말로 전송하는 시청각자료 배포부와; 상기 시청각자료 배포부에서 교사 단말로 전송되는 시청각자료가 저작권이 부여된 자료인 경우 다운로드 횟수에 따라 약정된 수수료를 산출하는 수수료 산출부를 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따른 외국어 학습과제 처리 방법은, 교사 단말로 학습자료를 등록할 수 있도록 해주는 제1 인터페이스 화면을 제공하는 단계와; 교사 단말로부터 시청각자료 식별정보와 시청각자료 내에서의 부분 재생 구간정보를 입력받는 단계와; 상기 부분 재생 구간정보와 매칭된 외국어 원문 정보, 원문 발음 정보, 및 번역문 정보를 포함하는 학습자료 식별정보를 생성하여 저장부에 저장하는 단계와;
교사 단말로 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역과 시청각자료가 저장된 URL을 입력하는 URL입력창과 다양한 과제유형을 입력할 수 있는 과제입력영역을 포함하는 제2 인터페이스 화면을 제공하는 단계와; 교사 단말로부터 과제유형 선택정보가 입력되면 교사가 선택한 과제유형에 대응하는 템플릿 화면을 교사 단말로 전송하는 단계와; 교사 단말로부터 과제유형별 템플릿 화면에 대응하는 과제내용이 입력되면 교사가 선택한 과제유형과 과제내용을 포함하는 학습과제정보를 생성한 후 생성된 학습과제정보를 저장부에 저장하는 단계와;
학습자 단말로부터 학습과제정보 요청정보가 입력되면 상기 학습과제정보를 학습자 단말로 전송하는 단계와; 학습자 단말로부터 학습자가 수행한 과제수행정보를 입력받아 저장부에 저장하고 학습자가 실행한 과제수행정보를 평가하는 단계와; 상기 과제수행 평가결과정보를 학습자 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 외국어 학습과제 처리 방법은, 교사 단말로부터 온라인수업에 참여한 학습자 선택정보가 입력되면 선택된 학습자 단말로부터 학습자가 포함된 동화상을 입력받아 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역에 재생하고, 선택된 학습자 단말로부터 음성을 입력받아 스피커로 재생하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 외국어 학습과제 처리 방법은, 학습과제정보와 과제수행 평가결과정보를 이용하여 학습자의 외국어 단어 암기력, 문장 이해도, 원어민과의 발음의 유사도, 및 발성 점수를 산출하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 외국어 학습과제 처리 방법은, 학습과제정보와 학습자들의 과제수행 평가결과정보를 이용해 온라인수업에 대한 시험정보를 생성하고, 이를 학습자 단말로 전송하는 단계와; 학습자 단말로부터 시험 답안 정보를 입력받아 시험 답안을 평가하여 시험결과정보를 생성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 외국어 학습과제 처리 방법은, 교사 단말로부터 시청각자료 식별정보를 포함하는 시청각자료 요청정보가 입력되면 해당 시청각자료를 암호화하여 교사 단말로 전송하는 단계; 및 교사 단말로 전송되는 시청각자료가 저작권이 부여된 자료인 경우 해당 시청각자료의 사용에 따라 약정된 수수료를 산출하는 단계를 더 포함한다.
첫째, 본 발명은 교사가 수행한 수업정보, 교사가 생성한 과제정보와 학습자가 수행한 학습과제수행정보, 및 시험정보를 저장하도록 구현됨으로써, 관리자는 수업과 과제와 시험을 포함한 학습관리가 가능하다.
둘째, 본 발명은 교사가 원본데이터를 훼손하지 않고 학습과제 생성 시 사용할 학습자료를 등록할 수 있다.
셋째, 본 발명은 다양한 과제유형별 템플릿 화면을 디스플레이하고 교사가 템플릿 화면에 학습자료(텍스트, 이미지, 동영상)를 삽입하거나 내용을 입력하여 과제를 생성할 수 있도록 구현됨으로써 보다 직관적이고 빠르게 과제를 생성할 수 있다.
네째, 본 발명은 학습자의 동화상을 입력받아 딥러닝 기술을 이용한 이미지분석을 통해 실시간 온라인수업 중에, 원격지에 있는 학습자가 제대로 온라인수업을 듣고 있는지를 확인할 수 있다.
다섯째, 본 발명은 외국어 발음, 발성 유사도를 판정하고 그 결과를 학습자에게 피드백할 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템을 포함하는 전체 시스템을 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 학습과제 생성서버의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 학습정보 관리서버의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 학습과제수행정보서버의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6 은 온라인수업을 위한 다양한 유형의 과제정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7 은 온라인수업을 위한 다양한 유형의 과제정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 다른 예시도이다.
도 8 은 교사가 학습자료 등록을 할 수 있도록 해주는 인터페이스 화면을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 외국어 학습 관리 방법에 관한 흐름도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 학습과제 생성서버의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 학습정보 관리서버의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 학습과제수행정보서버의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6 은 온라인수업을 위한 다양한 유형의 과제정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7 은 온라인수업을 위한 다양한 유형의 과제정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 다른 예시도이다.
도 8 은 교사가 학습자료 등록을 할 수 있도록 해주는 인터페이스 화면을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 외국어 학습 관리 방법에 관한 흐름도이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템을 포함하는 전체 시스템은 교사 단말(10)과 학습자 단말(20)과 관리자 단말(30)과 클라우드 서버(40)를 포함하여 구현된다.
본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은 웹 또는 온라인 상으로 소프트웨어 서비스를 제공하는 SaaS(Software as a Service) 환경에서 동작한다. SaaS 시스템의 경우, 하나의 서버를 통해 여러 클라이언트에게 서비스를 제공한다. SaaS(Software as a Service)는 서비스 공급자가 서비스를 제공하기 때문에, 소비자는 인터넷 웹 브라우저를 통해 접속하여 서비스를 사용하기만 하면 되는 방식이다. 사용 비용도 사용한 기간에 비례하여 과금이 적용되기 때문에 소프트웨어 패키지 방법에 비하여 상대적으로 무척 저렴하며, 다양한 서비스를 하나의 플랫폼에서 제공할 수 있다는 장점이 있다.
교사 단말(10)과 학습자 단말(20)과 관리자 단말(30)은 예컨대 데스크탑 PC, 노트북, 태블릿 PC, 스마트폰과 같이 유선인터넷 또는 Wi-Fi, 블루투스와 같은 무선 인터넷통신을 지원하는 장치로 구현될 수 있다. 교사 단말(10)과 학습자 단말(20)과 관리자 단말(30)은 별도의 소프트웨어를 설치할 필요 없이 웹 브라우저를 통해 본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템에 접근할 수 있다.
클라우드 서버(40)는 추가적인 하드웨어 자원들을 런타임 동안에 추가할 수 있는 동적 가상 사설 서버(Virtual private server) 혹은 가상 전용 서버로서, 하나의 물리적 서버를 나누어 여러 개의 가상 서버로 사용한다.
본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템을 이용하는 교사들은 온라인수업을 진행하면서 다양한 유형의 과제정보를 생성하여 학습자들에게 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은 온라인수업에 참여하는 학습자의 음성 및 학습자의 동화상을 수집하여 딥러닝 기술을 이용한 이미지분석을 통해 학습자의 수업참여 집중도를 산출하고, 학습자들이 실행한 다양한 유형별 과제수행정보를 자동으로 평가하고, 수업참여 집중도와 과제수행 평가결과정보를 학습자들에게 피드백할 수 있다.
도 2 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템(200)은 학습정보 관리서버(210), 학습과제 생성서버(220), 학습과제 전송서버(230), 과제수행정보 관리서버(240), 교사정보 저장서버(260), 및 학습자정보 저장서버(250)를 포함하여 구현될 수 있다.
학습정보 관리서버(210)는 교사의 수업정보, 교사가 생성한 과제정보, 및 시험정보를 저장한다. 교사의 수업정보는 수업내용과 수업시간을 포함하는 수업일정, 수업일정에 따라 교사가 진행한 온라인학습정보, 온라인수업에 사용한 동영상, 이미지 및 텍스트를 포함하는 시청각자료를 포함한다.
시청각자료는 예컨대 유투브, 개인용방송 TV, VOD 서버, 또는 구글의 플레이스토어 및 애플의 앱스토어와 같은 앱 서버 및 블로그에 개시된 자료와 URL 링크주소를 포함할 수 있다. 다른 예로, 시청각자료는 교육용 콘텐츠 전문제작업체 또는 교수가 직접 제작하여 저작권을 부여받은 자료일 수 있다. 관리자는 학습정보 관리서버(210)에, 학습에 활용가능한 시청각자료를 업로드할 수 있다. 학습정보 관리서버(210)는 시청각자료 사용실적에 따라 약정된 수수료를 산출하고 이를 저장하도록 구현될 수 있다.
과제정보는 교사가 온라인수업을 진행하면서 생성되거나 온라인수업 전에 미리 수업내용을 준비하면서 생성될 수 있다. 과제정보는 유형별로 다양하게 생성될 수 있다. 일반적으로 외국어학습은 읽기(Reading), 말하기(Speaking), 쓰기(Writing), 듣기(Listening), 문법(Grammar), 및 단어(Vocabulary)를 포함한다. 과제유형은 각 외국어학습 분야별로 퀴즈, 낱말넣기, 그림맞추기, 듣고 말하기, 듣고 쓰기, 틀린단어찾기 등을 포함할 수 있다.
시험정보는 교사가 생성한 과제정보와 학습자들의 과제수행 평가결과정보를 이용해 과제정보 내에서 자동으로 생성될 수도 있고, 과제정보 내에서 교사가 직접 선택한 과제들로 생성될 수 있다. 시험정보는 학습자들의 시험결과정보와 학습이수정보를 포함할 수 있다.
학습정보 관리서버(210)는 학습자 및 관리자들이 입력한 교사평가정보를 저장할 수 있다. 일례로 교사평가정보는 교사가 진행한 온라인수업마다 예컨대 설문조사 방식으로 학습자 및 관리자들로부터 입력받아 저장할 수 있다.
학습과제 생성서버(220)는 교사들이 시청각자료를 이용하여 과제를 생성할 수 있도록 지원하는 프로그램을 포함한다. 학습과제 생성서버(220)는 원본데이터로부터 학습자료를 생성하고 학습자료로부터 학습과제를 생성할 수 있도록 지원한다.
교사가 학습을 위해 사용하는 원본데이터는 웹 서버 또는 구글의 플레이스토어 및 애플의 앱스토어와 같은 앱 서버, 유투브, 트위터, 페이스북, 인스타그램, 개인용방송 TV, VOD 서버, 및 블로그에 개시된 자료일 수 있다. 원본데이터는 교육용 콘텐츠 전문제작업체 또는 교수가 직접 제작하여 저작권을 부여받은 자료일 수 있다.
학습자료는 원본데이터 내에서 구간정보와 해당 구간에 포함된 시청각자료를 포함한다. 예컨대 총 재생시간이 10분인 동영상에서 교사가 5분 10초부터 6분 30초까지의 동영상 재생시간을 선택했다면, 구간정보는 시작시각 5분 10초, 종료시각 6분 30초 이다. 교사는 복수의 구간정보를 선택할 수 있다. 시청각자료는 동영상, 이미지 또는 텍스트 중 어느 하나일 수 있다. 해당 구간에 포함된 시청각자료는 원문 자막 정보, 원문 발음 정보, 번역문 자막 정보, 어휘 정보를 포함할 수 있다.
학습과제는 읽기(Reading), 말하기(Speaking), 쓰기(Writing), 듣기(Listening), 문법(Grammar), 및 단어(Vocabulary)를 포함하는 외국어학습 분야별로 다양한 과제유형 예컨대 퀴즈, 낱말넣기, 그림맞추기, 듣고 말하기, 듣고 쓰기, 틀린단어찾기 등을 포함할 수 있다.
학습과제 전송서버(230)는 학습과제 생성서버(220)에 저장된 학습과제를 학습자 단말(20)로 전송한다. 학습과제 전송서버(230)는 교사가 온라인수업을 진행하면서 생성한 학습과제 또는 온라인수업 전에 미리 수업내용을 준비하면서 생성한 학습과제를 학습자 단말(20)로 전송할 수 있다. 학습과제 전송서버(230)는 학습자가 과제를 수행하지 않았다고 판단되면, 과제수행 알람을 전송할 수 있다.
과제수행정보 관리서버(240)는 학습자들이 실행한 다양한 유형별 과제수행정보를 입력받아 저장한다. 과제수행정보는 텍스트, 오디오, 또는 동영상 파일 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 과제수행정보 관리서버(240)는 과제수행정보를 자동으로 평가하고 과제수행 평가결과정보를 학습자들에게 전송한다.
과제수행 평가결과정보는 외국어 단어 암기력, 문장 이해도, 원어민과의 발음의 유사도, 발성 점수, 말하기 정확성에 대한 평가정보를 포함한다. 이러한 과제수행은 학습자의 외국어 쉐도잉(Shadowing) 연습, 문장 읽기, 및 단어 공부에 대한 동기부여에 도움을 줄 수 있다.
학습자정보 저장서버(250)는 이름, 나이, 성별, 학년, 연락번호 및 경력을 포함할 수 있다. 교사정보와 학습자정보는 교수 및 학습자들의 개인정보 이용동의를 받아서 본 발명에 따른 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템을 사용하는 고객, 예컨대 대학교, 대학원 등이 제공한다. 교사정보 저장서버(260)는 학교에 등록된 교사들의 정보를 저장한다. 교사정보는 이름, 나이, 성별, 연락번호, 학력, 전공, 및 경력을 포함할 수 있다.
도 3 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 학습과제 생성서버(220)는 교사들이 시청각자료를 이용하여 과제를 생성할 수 있도록 지원하는 프로그램을 포함하며, 학습자료 생성부(221)와 학습자료 저장부(222)와 학습과제 생성부(223)와 학습과제 저장부(224)를 포함한다.
학습자료 생성부(221)는 원본데이터로부터 학습자료를 생성할 수 있다. 원본데이터는 웹 서버 또는 구글의 플레이스토어 및 애플의 앱스토어와 같은 앱 서버, 유투브, 트위터, 페이스북, 인스타그램, 개인용방송 TV, VOD 서버, 및 블로그에 개시된 시청각자료일 수 있다. 다른 예로, 원본데이터는 교육용 콘텐츠 전문제작업체 또는 교수가 직접 제작하여 저작권을 부여받은 시청각자료일 수 있다.
학습자료 생성부(221)는 교사가 학습자료를 등록할 수 있도록 해주는 제1 인터페이스 화면 제공부를 포함한다. 도 8 을 참조하면, 교사가 학습자료 등록을 할 수 있도록 해주는 제1 인터페이스 화면에는 “전체 INTO” 항목과 “전체 OUTTO” 항목을 포함할 수 있다. “전체 INTO”항목은 전체 동영상 재생구간의 시점, “전체 OUTTO”항목은 종점을 의미한다.
또한, 제1 인터페이스 화면에는 원본데이터 내에서 구간정보를 입력하는 항목으로서, “문장 INTO” 항목과 “문장 OUTTO” 항목을 포함한다. “문장 INTO” 항목은 부분 재생구간의 시점, “문장 OUTTO” 항목은 부분 재생구간의 종점을 의미한다.
학습자료 생성부(221)는 도 8 을 참조하면, 부분 재생구간들의 시점과 종점에 매칭된 원문 자막 정보, 원문 발음 정보, 번역문 자막 정보, 어휘 정보를 제1 인터페이스 화면에 표시할 수 있다. 또한, 인터페이스 화면에는‘자막추가’항목, ‘자막수정’항목, ‘단어추가’항목, 및 ‘삭제’항목을 포함한다. 학습자료 생성부(221)는 교사가 자막을 추가하거나 수정하거나 단어를 추가하거나 삭제할 수 있도록 구현된다.
학습자료 생성부(221)는 STT(Sound To Text) 기술을 이용하여 외국어텍스트를 생성하고, 외국어번역기술을 이용하여 교사가 선택한 언어로 번역된 번역문을 생성할 수 있다. 학습자료 생성부(221)는 TTS(Text To Sound) 기술을 이용하여 부분 재생구간에 포함된 텍스트 시청각자료에 대해 음성파일을 생성하고, 외국어번역기술을 이용하여 교사가 선택한 언어로 번역된 번역문을 생성할 수 있다.
학습자료는 원본데이터 내에서 구간정보와 해당 구간에 포함된 시청각자료를 포함한다. 예컨대 총 재생시간이 10분인 동영상에서 교사가 5분 10초부터 6분 30초까지의 동영상 재생시간을 선택했다면, 구간정보는 시작시각 5분 10초, 종료시각 6분 30초 이다. 교사는 복수의 구간정보를 선택할 수 있다. 해당 구간에 포함된 시청각자료는 원문 자막 정보, 원문 발음 정보, 번역문 자막 정보, 어휘 정보를 포함할 수 있다. 텍스트의 경우 교사가 전체 문장 중 일부분의 문장을 선택했다면, 구간정보는 선택된 문장의 첫번째 글자의 좌표와 마지막 글자의 좌표이다. 일례로 학습자료는 원본데이터와 마찬가지로 교육용 콘텐츠 전문제작업체가 제작하여 저작권을 부여받은 자료일 수 있다.
학습자료 생성부(221)는 시청각자료 식별정보와 생성된 학습자료 식별정보를 학습자료 저장부(222)에 저장한다.
학습과제 생성부(223)는 교사가 학습과제를 등록을 할 수 있도록 해주는 제2 인터페이스 화면을 제공한다. 도 6 을 참조하면, 교사가 과제등록을 할 수 있도록 해주는 제2 인터페이스 화면에는 교사가 온라인수업을 위해 선택한 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역(A)과 해당 시청각자료가 저장된 URL을 입력하는 URL입력창(B)과 다양한 과제유형을 입력할 수 있는 과제입력영역(C)을 포함한다.
학습과제 생성부(223)는 일례로, 교사가 URL입력창(B)에 시청각자료가 저장된 URL을 입력하고 ‘불러오기’를 입력하면 해당 시청각자료를 불러와서 화면영역(A)에 디스플레이할 수 있다. 다른 예로, 학습과제 생성부(223)는 교사가 화면영역(A)에 동영상, 이미지, 또는 텍스트를 삽입하면, 삽입된 동영상, 이미지, 또는 텍스트를 재생할 수 있다.
학습과제 생성부(223)는 교사 단말(10)로부터 과제유형 선택정보가 입력되면, 교사가 선택한 다양한 과제유형별 템플릿 화면을 과제입력영역(C)에 디스플레이한다. 과제유형별 입력화면(C)에 표시되는 과제유형별 템플릿 화면은 도 6에 도시한 바와 같이 예컨대, 학습자들에게 과제내용을 알려주는‘지시사항’입력화면(61), 문제와 답변항목을 포함하는‘퀴즈’입력화면(62), 재생/정지/녹음 버튼을 포함하는‘듣고 말하기’입력화면(63)을 포함할 수 있다.
과제유형별 템플릿 화면은 도 6에 도시하지 않았지만, 그림과 답변항목을 포함하는‘그림맞추기’입력화면, 재생/정지 버튼과 쓰기창을 포함하는‘듣고 쓰기’입력화면, 텍스트와 괄호를 포함하는‘틀린단어찾기’입력화면을 포함할 수 있다.
학습과제 생성부(223)가 다양한 과제유형별 템플릿 화면을 제공하도록 구현됨으로써, 교사는 템플릿 화면에 학습자료(텍스트, 이미지, 동영상)를 삽입하거나 내용을 입력하여 과제를 생성할 수 있다.
학습과제 생성부(223)는 학습자료 저장부(222)에 저장된 학습자료 중에서 교사가 선택한 시청각자료 식별정보와 학습자료 식별정보와 생성된 학습과제정보를 학습과제 저장부(224)에 저장한다.
본 발명은 온라인수업 중에, 원격지에 있는 학습자가 제대로 온라인수업을 듣고 있는지를 확인할 수 있도록 구현될 수 있다. 도 7 를 참조하면, 학습과제 생성부(223)는 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역(A)에, 교사가 온라인수업에 참여한 학습자들 중에서 선택한 학습자의 동화상을 학습자 단말(20)로부터 입력받아 재생할 수 있다. 학습과제 생성부(223)는 온라인수업에 참여한 학습자의 음성을 입력받아 재생할 수 있다. 학습과제 생성부(223)는 온라인수업에 참여한 학습자의 음성을 저장, 재생, 정지할 수 있다.
학습과제 생성부(223)는 일례로, 학습집중도 판별부를 포함하여 구현될 수 있다. 다른 예로, 학습집중도 판별부는 학습과제 생성부(223)와 별도로 구현될 수 있다. 학습집중도 판별부는 학습자의 동화상을 입력받아 딥러닝 기술을 이용한 이미지분석을 통해 학습자의 학습집중도를 평가할 수 있다. 학습집중도 판별부는 다양한 얼굴표정을 저장한 데이터베이스로 표정인식 모델을 학습하고, 생성된 모션데이터를 학습된 표정인식 모델에 입력하여 사용자의 얼굴표정에 상응하는 학습집중도 점수를 산출한다. 표정인식 모델은 회귀 모델(regression model)로서, 얼굴표정 데이터베이스를 이용하여 CNN(Convolutional Neural Network)으로 학습되나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7 에 도시한 바와 같이, 학습과제 생성부(223)는 학습자의 영상과 교사가 선택한 과제유형 예를 들어‘빈칸채우기’에 따른 템플릿 화면(71)을 과제입력영역에 디스플레이할 수 있다. 학습과제 생성부(223)는 생성된 과제 목록을 확인할 수 있도록 해주는‘과제목록확인 아이콘’(72)을 표시할 수 있다. 학습과제 생성부(223)는 교사가‘과제목록확인 아이콘’(72)을 누르면, 퀴즈, 낱말넣기, 그림맞추기, 듣고 말하기, 듣고 쓰기, 틀린단어찾기, 빈칸채우기 등 생성된 과제목록을 표시할 수 있다.
본 발명에 따른 학습정보 관리서버(210)는, 도 4 를 참조하면 시청각자료 업로드부(211)와 업로드된 시청각자료를 저장하는 시청각자료 저장부(212)와 시청각자료 배포부(213)와 수수료 산출부(214)를 포함한다.
시청각자료 업로드부(211)는 교사가 수행한 수업정보, 교사가 생성한 과제정보, 및 시험정보를 저장한다. 교사의 수업정보는 수업내용과 수업시간을 포함하는 수업일정, 수업일정에 따라 교사가 진행한 온라인학습정보, 온라인수업에 사용한 동영상, 이미지 및 텍스트를 포함하는 시청각자료를 포함한다.
시청각자료 업로드부(211)는 유투브, 개인용방송 TV, VOD 서버, 또는 구글의 플레이스토어 및 애플의 앱스토어와 같은 앱 서버 및 블로그에 개시된 자료와 URL 링크주소를 저장한다. 시청각자료 업로드부(211)는 교육용 콘텐츠 전문제작업체 또는 교수가 직접 제작하여 저작권을 부여받은 시청각자료를 저장한다.
시청각자료 배포부(213)는 교사가 선택한 시청각자료를 교사단말기로 게시한다. 시청각자료 배포부(213)는 교사단말기로부터 시청각자료 요청정보가 입력되면 해당 시청각자료를 암호화하여 교사단말기로 전송한다. 일례로, 암호정보는 교사의 홍체정보 또는 지문정보와 같은 생체정보 또는 교사의 주민번호일 수 있다.
수수료 산출부(214)는 저작권을 부여받은 시청각자료를 교사들이 사용한 실적에 따라 약정된 수수료를 산출하고 이를 저장한다.
본 발명에 따른 과제수행정보서버(240)는, 도 5 를 참조하면 학습과제 진행처리부(241)와 과제수행정보 저장부(242)와 평가부(243)를 포함한다. 학습과제 진행처리부(241)는 과제수행 평가결과정보를 학습자 단말(20)로 전송한다.
학습과제 진행처리부(241)는 학습자 단말(20)로부터 학습자들이 수행한 다양한 유형별 과제수행정보를 입력받아 과제수행정보 저장부(242)에 저장한다. 과제수행정보는 텍스트, 오디오, 또는 동영상 파일 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 텍스트는 단어 혹은 문장으로 이루어 질 수 있다. 평가부(243)는 과제수행정보를 자동으로 평가한다. 평가부(243)는 학습과제정보와 과제수행정보를 이용하여 과제수행정보를 자동으로 평가한다. 평가부(243)는 외국어 단어 암기력, 문장 이해도, 원어민과의 발음의 유사도, 발성 점수, 말하기 정확성에 대한 평가정보를 생성한다.
평가부(243)는 외국어 단어 암기력, 문장 이해도에 대한 점수는 예컨대 낱말 넣기, 빈칸 채우기, 그림 맞추기 등을 정량적으로 분석하여 산출할 수 있다.
평가부(243)는 STT(Speech to Text)를 통해 사용자 음성에 관한 사용자 텍스트를 생성하고 구간 주파수 스펙트럼 분석을 통해 사용자 음성에 관한 사용자 음성 특성을 추출할 수 있다.
평가부(243)는 사용자 음성에 대해, 구간 주파수 스펙트럼 분석을 통해 사용자의 말하기 시간을 추출할 수 있다. 예를 들어, 평가부(243)는 사용자가 어떤 문장을 읽는 경우, 수신된 사용자 음성을 분석하여 말하기 시작 시간과 말하기가 끝난 시간 사이의 시간을 추출할 수 있다.
예를 들어, 평가부(243)는 사용자 음성에 대해 파형 분석을 통해 사용자 음성의 진폭 높낮이를 연결하여 성조에 대해 분석할 수 있다. 다른 예를 들어, 평가부(243)는 사용자 음성에 대해 스펙트로그램(Spectrogram; SPG)분석을 수행하여, 음향 신호를 주파수, 진폭 또는 시간을 기준으로 분석할 수 있다.
평가부(243)는 사용자 음성에 대해 MFCC 연산을 수행하여 고주파수 영역의 잡음을 제거하고 주파수의 높이를 시간대별로 추출하여 음의 높낮이를 기초로 사용자 음성에 대한 성조를 추출할 수 있다. MFCC(Mel Frequency Cepstral Coefficients)는 사용자 음성에 대해 일정 구간식으로 나누어 구간에 대해 스펙트럼을 분석하여 특징을 추출하는 기법이다.
평가부(243)는 주어진 텍스트에 관한 레퍼런스 모델을 통해 사용자 텍스트의 제1 유사도와 사용자 음성 특성의 제2 유사도를 분석할 수 있다. 주어진 텍스트에 관한 레퍼런스 모델을 통해 사용자 텍스트의 제1 유사도와 사용자 음성 특성의 제2 유사도를 분석할 수 있다. 주어진 텍스트에 관한 레퍼런스 모델은 주어진 텍스트의 문자, 주어진 텍스트에 대한 표준 주파수 파형, 주어진 텍스트에 대한 말하기 길이 및 주어진 텍스트에 대한 표준 음성에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 제1 유사도는 주어진 텍스트에 관한 레퍼런스 모델 중 주어진 텍스트의 문자와 사용자 텍스트의 문자를 비교하여 산출된 일치 정도를 나타낸 값이다. 예를 들어, 제1 유사도는 주어진 텍스트가 ‘안녕하세요.’이고 평가부(243)에 의해 생성된 사용자 텍스트가 ‘안녕하세여.’인 경우에 80%의 유사도 값을 나타낼 수 있다. 제2 유사도는 주어진 텍스트에 관한 레퍼런스 모델과 사용자 음성 특성 간의 비교를 통해 산출된 유사도 이다.
평가부(243)는 레퍼런스 모델의 단어와 대응되는 사용자 텍스트의 단어를 비교하여 단어별 유사도를 결정하여 제1 유사도 분석을 수행할 수 있다. 단어는 자립하여 쓰일 수 있거나, 따로 떨어져서 문법적 기능을 가지는, 언어의 최소 기본 단위이다. 예를 들어, 평가부(243)는 레퍼런스 모델의 단어와 대응되는 사용자 텍스트의 단어 중 하나의 문자라도 불일치하는 경우에는 해당하는 단어 전체가 유사하지 않은 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 평가부(243)는 “나는 학교에 갔습니다.” 라는 레퍼런스 모델에 대한 사용자 텍스트인 “내는 핵교에 갔습니다.”에 대해 두개의 단어가 불일치하므로, 제1 유사도를 44.4%라고 결정할 수 있다. 제1 유사도 분석을 수행할 때, 문자 기준으로 유사도를 분석할 지 단어 기준으로 유사도를 분석할 지에 대해서는 설계자에 의해 설정된 초기값에 따라 결정될 수 있다.
평가부(243)는 주어진 텍스트에 대한 레퍼런스 모델의 말하기 길이가 15초이고 사용자 음성 특성의 말하기 길이가 20초인 경우에는 말하기 길이에 대한 유사도를 66.6%라고 결정할 수 있다.
평가부(243)는 주파수 파형의 비교 과정에서 사용자 음성 특성에 있는 주파수 파형을 파형 벡터로 변환할 수 있다. 평가부(243)는 사용자 음성에 대해 프리퀀스 엔벨롭(Frequency Envelope)의 형태로 주파수 파형 벡터를 생성할 수 있다. 평가부(243)는 사용자 음성의 주파수 파형에 대해 각 구간별 최대 값을 플롯으로 연결하여 주파수 크기 변화의 방향성을 검출할 수 있다. 예를 들어, 평가부(243)는 사용자 음성에 대해 레퍼런스 모델과 주파수 파형을 비교할 때, 성조의 유사성을 기초로 유사도를 검출할 수 있다.
학습정보 관리서버(210)는 교사가 생성한 과제정보와 학습자들의 과제수행 평가결과정보를 이용해 과제정보 내에서 자동으로 시험정보를 생성하고, 이를 학습자 단말(20)로 전송하여 학습자 단말(20)로부터 시험 답안 정보를 입력받아 시험 답안을 평가하여 시험결과정보를 생성한다.
도 9 는 본 발명에 따른 외국어 학습과제 처리 방법에 관한 흐름도이다. 본 발명에 따른 외국어 학습과제 처리 방법은 교사 단말(10) 및 학습자 단말(20)과 네트워크를 통해 연결되는 클라우드 서버(40) 내에 구현되는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템에서 실행된다.
인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은 교사 단말로 학습자료를 등록할 수 있도록 해주는 제1 인터페이스 화면을 제공한다(S91). 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은 교사 단말로부터 시청각자료 식별정보와 시청각자료 내에서의 부분 재생 구간정보를 입력되면 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은 부분 재생 구간정보와 매칭된 외국어 원문 정보, 원문 발음 정보, 및 번역문 정보를 포함하는 학습자료 식별정보를 생성하여 저장부에 저장한다(S92).
인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은 교사 단말로 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역과 시청각자료가 저장된 URL을 입력하는 URL입력창과 다양한 과제유형을 입력할 수 있는 과제입력영역을 포함하는 제2 인터페이스 화면을 제공한다(S93). 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은 교사 단말로부터 과제유형 선택정보가 입력되면 교사가 선택한 과제유형에 대응하는 템플릿 화면을 교사 단말로 전송한다(S94). 교사 단말로부터 과제유형별 템플릿 화면에 대응하는 과제내용이 입력되면 교사가 선택한 과제유형과 과제내용을 포함하는 학습과제정보를 생성한 후 생성된 학습과제정보를 저장부에 저장한다(S95).
인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은 학습자 단말로부터 학습과제정보 요청정보가 입력되면 상기 학습과제정보를 학습자 단말로 전송한다(S96). 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은 학습자 단말로부터 학습자가 수행한 과제수행정보를 입력받아 저장부에 저장하고 학습자가 실행한 과제수행정보를 평가한다(S97). 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템은 과제수행 평가결과정보를 학습자 단말로 전송한다(S98).
본 발명에 따른 외국어 학습과제 처리 방법 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템이, 교사 단말로부터 온라인수업에 참여한 학습자 선택정보가 입력되면 선택된 학습자 단말로부터 학습자가 포함된 동화상을 입력받아 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역에 재생하고, 선택된 학습자 단말로부터 음성을 입력받아 스피커로 재생하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 외국어 학습과제 처리 방법 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템이, 학습과제정보와 과제수행 평가결과정보를 이용하여 학습자의 외국어 단어 암기력, 문장 이해도, 원어민과의 발음의 유사도, 및 발성 점수를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 외국어 학습과제 처리 방법 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템이, 학습과제정보와 학습자들의 과제수행 평가결과정보를 이용해 온라인수업에 대한 시험정보를 생성하고, 이를 학습자 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 외국어 학습과제 처리 방법 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템이, 학습자 단말로부터 시험 답안 정보를 입력받아 시험 답안을 평가하여 시험결과정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 외국어 학습과제 처리 방법 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템이, 교사 단말로부터 시청각자료 식별정보를 포함하는 시청각자료 요청정보가 입력되면 해당 시청각자료를 암호화하여 교사 단말로 전송하고, 교사 단말로 전송되는 시청각자료가 저작권이 부여된 자료인 경우 전송 횟수에 따라 약정된 수수료를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일례로, 암호정보는 교사의 지문정보와 같은 생체정보 또는 교사의 주민번호일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
Claims (12)
- 교사 단말, 학습자 단말, 및 관리자 단말과 네트워크를 통해 연결되는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템으로서,
학습자료를 등록할 수 있도록 해주는 제1 인터페이스 화면을 상기 교사 단말로 제공하고, 상기 교사 단말로부터 시청각자료 식별정보와 시청각자료 내에서의 부분 재생 구간정보를 입력받아 해당 부분 재생 구간정보와 매칭된 외국어 원문 정보, 원문 발음 정보, 및 번역문 정보를 포함하는 학습자료 식별정보를 생성하여 학습자료 저장부에 저장하는 학습자료 생성부와;
교사가 학습과제를 등록할 수 있도록 해주는 제2 인터페이스 화면을 상기 교사 단말로 제공하며, 상기 제2 인터페이스 화면에는 교사가 온라인수업을 위해 선택한 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역과 해당 시청각자료가 저장된 URL을 입력하는 URL입력창과 다양한 과제유형을 입력할 수 있는 과제입력영역을 포함하고,
상기 교사 단말로부터 과제유형 선택정보가 입력되면 교사가 선택한 과제유형에 대응하는 템플릿 화면을 교사 단말로 전송하고, 상기 교사 단말로부터 과제유형별 템플릿 화면에 대응하는 과제내용이 입력되면 교사가 선택한 과제유형과 과제내용을 포함하는 학습과제정보를 생성하고, 생성된 학습과제정보를 학습과제 저장부에 저장하고,
상기 교사 단말로부터 생성된 과제목록확인 요청정보가 입력되면 상기 학습과제 저장부에 저장된 과제목록을 상기 교사 단말로 전송하는 학습과제 생성부와;
상기 학습과제 저장부에 저장된 학습과제정보를 학습자 단말로 전송하는 학습과제 전송서버와;
상기 학습자 단말로부터 학습자들이 수행한 다양한 유형별 과제수행정보를 입력받아 과제수행정보 저장부에 저장하고, 상기 학습자들이 실행한 다양한 유형별 과제수행정보를 평가하고 과제수행 평가결과정보를 상기 학습자 단말로 전송하는 과제수행정보 관리서버와;
상기 학습과제 저장부에 저장된 학습과제정보와 학습자들의 과제수행 평가결과정보를 이용해 온라인수업에 대한 시험정보를 생성하고, 이를 학습자 단말로 전송하여 학습자 단말로부터 시험 답안 정보를 입력받아 시험 답안을 평가하여 시험결과정보를 생성하는 학습정보 관리서버;
를 포함하는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템. - 청구항 1 에 있어서,
상기 학습과제 생성부는,
상기 교사 단말로부터 온라인수업에 참여한 학습자 선택정보가 입력되면 선택된 학습자 단말로부터 전송되는 학습자의 동화상을 입력받아 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역에 재생하고, 선택된 학습자 단말로부터 음성을 입력받아 재생하고,
상기 학습자의 동화상을 입력받아 딥러닝 기술을 이용한 이미지분석을 통해 학습자의 학습집중도를 평가하는 학습집중도 판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템. - 삭제
- 청구항 1 에 있어서,
상기 과제수행정보 관리서버는,
상기 학습과제 저장부에 저장된 학습과제정보와 학습자들이 실행한 다양한 유형별 과제수행정보를 이용하여 외국어 단어 암기력, 문장 이해도, 원어민과의 발음의 유사도, 및 발성 점수를 산출하는 것을 특징으로 하는,
인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템. - 청구항 1 에 있어서,
상기 학습과제 전송서버는,
상기 학습과제 저장부에 저장된 학습과제정보와 과제수행정보 저장부에 저장된 과제수행정보를 비교하여 과제를 수행하지 않은 학습자가 있는지를 판단하고 그 판단결과에 따라 과제수행 요청정보를 해당 학습자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는,
인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템. - 삭제
- 청구항 1 에 있어서,
상기 학습정보 관리서버는,
상기 관리자 단말로부터 시청각자료를 입력받아 저장하는 시청각자료 업로드부와;
상기 교사 단말로부터 시청각자료 식별정보를 포함하는 시청각자료 요청정보가 입력되면 해당 시청각자료를 암호화하여 교사 단말로 전송하는 시청각자료 배포부와;
상기 시청각자료 배포부에서 교사 단말로 전송되는 시청각자료가 저작권이 부여된 자료인 경우 해당 시청각자료의 사용에 따라 약정된 수수료를 산출하는 수수료 산출부;
를 포함하는 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템. - 교사 단말, 학습자 단말, 및 관리자 단말과 네트워크를 통해 연결되는 클라우드 서버 내에 구현되는 교수-학습지원 통합 시스템에서 실행되는 외국어 학습과제 처리 방법으로,
교사 단말로 학습자료를 등록할 수 있도록 해주는 제1 인터페이스 화면을 제공하는 단계;
교사 단말로부터 시청각자료 식별정보와 시청각자료 내에서의 부분 재생 구간정보를 입력받는 단계;
상기 부분 재생 구간정보와 매칭된 외국어 원문 정보, 원문 발음 정보, 및 번역문 정보를 포함하는 학습자료 식별정보를 생성하여 저장부에 저장하는 단계;
교사 단말로 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역과 시청각자료가 저장된 URL을 입력하는 URL입력창과 다양한 과제유형을 입력할 수 있는 과제입력영역을 포함하는 제2 인터페이스 화면을 제공하는 단계;
교사 단말로부터 과제유형 선택정보가 입력되면 교사가 선택한 과제유형에 대응하는 템플릿 화면을 교사 단말로 전송하는 단계;
교사 단말로부터 과제유형별 템플릿 화면에 대응하는 과제내용이 입력되면 교사가 선택한 과제유형과 과제내용을 포함하는 학습과제정보를 생성한 후 생성된 학습과제정보를 저장부에 저장하는 단계;
학습자 단말로부터 학습과제정보 요청정보가 입력되면 상기 학습과제정보를 학습자 단말로 전송하는 단계;
학습자 단말로부터 학습자가 수행한 과제수행정보를 입력받아 저장부에 저장하고 학습자가 실행한 과제수행정보를 평가하여 과제수행 평가결과정보를 생성하고 상기 과제수행 평가결과정보를 학습자 단말로 전송하는 단계;
상기 학습과제정보와 학습자들의 과제수행 평가결과정보를 이용해 온라인수업에 대한 시험정보를 생성하고, 이를 학습자 단말로 전송하는 단계; 및
학습자 단말로부터 시험 답안 정보를 입력받아 시험 답안을 평가하여 시험결과정보를 생성하는 단계;
를 포함하는 외국어 학습과제 처리 방법. - 청구항 8 에 있어서,
교사 단말로부터 온라인수업에 참여한 학습자 선택정보가 입력되면 선택된 학습자 단말로부터 학습자가 포함된 동화상을 입력받아 시청각자료와 학습자료를 디스플레이하는 화면영역에 재생하고, 선택된 학습자 단말로부터 음성을 입력받아 스피커로 재생하는 단계; 및
상기 학습자의 동화상을 입력받아 딥러닝 기술을 이용한 이미지분석을 통해 학습자의 학습집중도를 평가하는 단계:
를 더 포함하는 외국어 학습과제 처리 방법. - 청구항 8 에 있어서,
상기 저장부에 저장된 학습과제정보와 과제수행 평가결과정보를 이용하여 학습자의 외국어 단어 암기력, 문장 이해도, 원어민과의 발음의 유사도, 및 발성 점수를 산출하는 단계;
를 더 포함하는 외국어 학습과제 처리 방법. - 삭제
- 청구항 8 에 있어서,
교사 단말로부터 시청각자료 식별정보를 포함하는 시청각자료 요청정보가 입력되면 해당 시청각자료를 암호화하여 교사 단말로 전송하는 단계; 및
교사 단말로 전송되는 시청각자료가 저작권이 부여된 자료인 경우 해당 시청각자료의 사용에 따라 약정된 수수료를 산출하는 단계;
를 더 포함하는 외국어 학습과제 처리 방법.
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| KR1020200126520A KR102528293B1 (ko) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습과제 처리 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200126520A KR102528293B1 (ko) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습과제 처리 방법 |
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| KR1020200126520A KR102528293B1 (ko) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 인공지능 기술을 활용한 교수-학습지원 통합 시스템 및 외국어 학습과제 처리 방법 |
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- 2020-09-29 KR KR1020200126520A patent/KR102528293B1/ko active IP Right Grant
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