KR102558969B1 - Method for reinforced online learning method using problem solving measuring fuzzy mental state - Google Patents

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KR102558969B1 KR1020220140841A KR20220140841A KR102558969B1 KR 102558969 B1 KR102558969 B1 KR 102558969B1 KR 1020220140841 A KR1020220140841 A KR 1020220140841A KR 20220140841 A KR20220140841 A KR 20220140841A KR 102558969 B1 KR102558969 B1 KR 102558969B1
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류진욱
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Abstract

본 발명에 따른 강화된 온라인 학습 방법은 출력부를 이용하여, 문제를 해결하기 위한 적어도 하나 이상의 학습 능력이 할당된 학습 문제를 학습자에게 제시하는 문제 제시 단계(S100), 입력부를 통하여, 학습 문제에 대한 해답을 학습자로부터 입력받는 입력 단계(S300), 심리 결정부에 의해, 학습 문제에 대한 학습자의 심리 상태를 결정하는 심리 상태 결정 단계(S400), 정답 채점부에 의해, 입력 단계에서 학습 문제에 대한 입력된 값을 바탕으로 문제에 대해 정오답 여부를 채점하는 채점 단계(S500), 학습 상태 결정부에 의해, 채점 단계에서 채점된 결과를 바탕으로 분석하여 학습자의 학습 능력 별 성취도를 분석하는 성취도 분석 단계(S600) 및 문제 출제부에 의해, 분석 단계에서 분석된 결과를 바탕으로 학습 능력별 성취도를 고려하여, 학습 대상을 결정하는 학습 대상 결정 단계(S700)를 포함한다.The enhanced online learning method according to the present invention includes a problem presenting step (S100) of presenting a learning problem to which at least one learning ability for solving the problem is assigned to the learner using an output unit, an input step (S300) of receiving an answer to the learning problem from the learner through an input unit (S300), a psychological state determination step (S400) of determining the learner's psychological state for the learning problem by a psychological decision unit, and a correct answer scoring unit for the problem based on the input value for the learning problem in the input step. A scoring step (S500) of scoring whether or not the answer is given, an achievement analysis step (S600) of analyzing the achievement by learning ability of the learner by analyzing the results scored in the scoring step by the learning state determination unit (S600), and a learning target determining step (S700) of determining the learning target by considering the achievement by learning ability based on the result analyzed in the analysis step by the problem setting unit.

Description

퍼지 심리 상태를 측정하는 문제 풀이를 통한 강화된 온라인 학습 방법 { METHOD FOR REINFORCED ONLINE LEARNING METHOD USING PROBLEM SOLVING MEASURING FUZZY MENTAL STATE}Enhanced online learning method through problem solving to measure fuzzy psychological state { METHOD FOR REINFORCED ONLINE LEARNING METHOD USING PROBLEM SOLVING MEASURING FUZZY MENTAL STATE}

본 발명은 사용자의 심리 상태를 반영하여 성취도를 분석하는 문제 풀이를 통한 강화된 온라인 학습 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an enhanced online learning method through problem solving that analyzes achievement by reflecting a user's psychological state.

많은 온라인 학습 방법이 개발되고 있지만, 학습 평가 방법에 있어서는 발전된 기술이 부족한 실정이다. 단순히 정오답 여부를 판정하여 학습자가 이 문제를 이해하고 있는지 그렇지 않은지를 판정하고, 이에 대한 강화학습을 진행하는 경우가 많다.Although many online learning methods are being developed, there is a lack of advanced technology in learning assessment methods. In many cases, it is simply determined whether the answer is correct or not to determine whether the learner understands the problem or not, and then proceeds with reinforcement learning.

학습자는 해당 문제에 대해 단편적으로 이해하는 경우도 발생되고, 전체적인 것을 전혀 이해하지 못하는 경우도 발생되며, 경우에 따라서는 실수로 정답을 맞추는 경우도 발생된다.The learner sometimes understands the problem in fragments, sometimes does not understand the whole thing at all, and sometimes learns the correct answer by mistake.

단순히 정답과 오답만을 기준으로 학습자의 학습 성취도를 판정하는 경우에는 이러한 학습자의 정확한 성취도 여부를 판정하기가 어렵고, 학습자의 경우, 성취도가 낮은 문제를 우연히 정답으로 맞추는 경우 이해하고 있는 것으로 판단되어, 이 문제에 대해 다시 검토할 수 있는 기회를 놓치게 될 수 있다.In the case of determining a learner's learning achievement simply based on correct and incorrect answers, it is difficult to determine whether the learner has achieved an accurate level of achievement.

이러한 여러가지 발생될 수 있는 상황을 고려하여 학습자의 성취도를 평가하고, 이에 따른 강화학습을 효율적으로 진행할 수 있는 방법 마련이 필요하다.Considering these various possible situations, it is necessary to evaluate the learner's achievement and prepare a method to efficiently proceed reinforcement learning accordingly.

특허 등록 제10-2431604호Patent Registration No. 10-2431604

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해, 퍼지 상태를 포함하는 학습자의 심리 상태를 반영하여 성취도를 분석하는 문제 풀이를 통한 강화된 온라인 학습 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an enhanced online learning method through problem solving that analyzes achievement by reflecting the learner's psychological state including the fuzzy state.

본 발명에 따른 강화된 온라인 학습 방법은 출력부를 이용하여, 문제를 해결하기 위한 적어도 하나 이상의 학습 능력이 할당된 학습 문제를 학습자에게 제시하는 문제 제시 단계(S100), 입력부를 통하여, 학습 문제에 대한 해답을 학습자로부터 입력받는 입력 단계(S300), 심리 결정부에 의해, 학습 문제에 대한 학습자의 심리 상태를 결정하는 심리 상태 결정 단계(S400), 정답 채점부에 의해, 입력 단계에서 학습 문제에 대한 입력된 값을 바탕으로 문제에 대해 정오답 여부를 채점하는 채점 단계(S500), 학습 상태 결정부에 의해, 채점 단계에서 채점된 결과를 바탕으로 분석하여 학습자의 학습 능력 별 성취도를 분석하는 성취도 분석 단계(S600) 및 문제 출제부에 의해, 분석 단계에서 분석된 결과를 바탕으로 학습 능력별 성취도를 고려하여, 학습 대상을 결정하는 학습 대상 결정 단계(S700)를 포함한다.The enhanced online learning method according to the present invention includes a problem presenting step (S100) of presenting a learning problem to which at least one learning ability for solving the problem is assigned to the learner using an output unit, an input step (S300) of receiving an answer to the learning problem from the learner through an input unit (S300), a psychological state determination step (S400) of determining the learner's psychological state for the learning problem by a psychological decision unit, and a correct answer scoring unit for the problem based on the input value for the learning problem in the input step. A scoring step (S500) of scoring whether or not the answer is given, an achievement analysis step (S600) of analyzing the achievement by learning ability of the learner by analyzing the results scored in the scoring step by the learning state determination unit (S600), and a learning target determining step (S700) of determining the learning target by considering the achievement by learning ability based on the result analyzed in the analysis step by the problem setting unit.

일 실시예에 있어서, 학습 대상 결정 단계 이후(S700)에, 결정된 학습 대상을 바탕으로 학습자에게 새로운 문제를 제출하여 재시험을 볼 수 있도록 하는 강화된 문제 제시 단계(S800)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, after the learning target determining step (S700), a reinforced problem presentation step (S800) of submitting a new problem to the learner based on the determined learning target so that the learner can take a retest It can be characterized by further including.

일 실시예에 있어서, 심리 상태 결정 단계(S400),에서, 사용자의 심리 상태는 직접 사용자로부터 입력받는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, in the mental state determination step (S400), the mental state of the user may be characterized in that it is directly input from the user.

일 실시예에 있어서, 학습자의 심리 상태는 확신 상태와 퍼지 상태를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the psychological state of the learner may include a certain state and a fuzzy state.

일 실시예에 있어서, 확신 상태는 정답 확신 상태와 오답 확신 상태로 구분되는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the certainty state may be characterized in that it is divided into a correct answer certainty state and an incorrect answer certainty state.

일 실시예에 있어서, 성취도 분석 단계(S600)는 학습자의 심리 상태가 정답 확신 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값이 정답이 아닌 경우를 포함하고, 학습자의 심리 상태가 퍼지 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값의 정답의 유무에 관계 없이 포함하고, 학습자의 심리 상태가 오답 확신 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값의 정답의 유무에 관계 없이 포함하여, 학습자가 학습 문제와 관련한 학습 능력을 재학습이 필요한 미성취 대상으로 평가하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the achievement analysis step (S600) includes a case where the learner's input value for the learning problem is not correct when the learner's psychological state is in a correct answer certainty state, includes regardless of whether the learner's input value for the learning problem is correct when the learner's psychological state is in a fuzzy state, and includes whether or not the learner's input value for the learning problem is correct in an incorrect answer state, the learner evaluates the learning ability related to the learning problem as an unaccomplished target requiring re-learning can be done with

일 실시예에 있어서, 성취도 분석 단계(S600)는 학습자의 심리 상태가 정답 확신 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값이 정답이 아닌 경우,와 학습자의 심리 상태가 퍼지 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값의 정답의 유무에 관계 없이, 학습자가 학습 문제와 관련한 학습 능력의 학습 활용도를 퍼지 영역으로 분석하는 것을 특징으로 하고, 학습자의 심리 상태가 오답 확신 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값의 정답의 유무에 관계 없이, 학습자가 학습 문제와 관련한 학습 능력의 학습 활용도를 미학습 영역으로 분석하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the achievement analysis step (S600) is characterized in that the learner analyzes the learning utilization of the learning ability related to the learning problem as a fuzzy area, regardless of whether the learner's input value for the learning problem is correct, when the learner's psychological state is in a correct answer certainty state, the learner's input value for the learning problem is not correct, and the learner's psychological state is in a fuzzy state, regardless of whether the learner's input value for the learning problem is correct or not. It may be characterized by analyzing the learning utilization of the related learning ability as an unlearned area.

일 실시예에 있어서, 문제 제시 단계(S100) 이후에, 심리 상태 정보 측정 단계(S200)를 더 포함하고, 심리 상태 정보 측정 단계는, 학습자가 문제의 각 선택지를 인식하는 문제 선택지 인식 시간이 개별적으로 측정되는 것을 특징으로 하며, 개별적인 문제 선택지 인식 시간은, 표시 장치 상에서 표현된 각 선택지에 할당된 영역에서, 학습자의 포커스 포인트가 이동하는 이동 궤적 및 각 궤적에 대한 순간체류시간을 적분하여 상대적인 시간 값을 계산하여 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, after the problem presentation step (S100), the psychological state information measuring step (S200) is further included, and the psychological state information measuring step is characterized in that the problem option recognition time for recognizing each option of the problem is individually measured. In the area allocated to each option expressed on the display device, the relative time value is calculated and measured by integrating the movement trajectory where the focus point of the learner moves and the instantaneous dwell time for each trajectory. that can be characterized.

일 실시예에 있어서, 개별적인 문제 선택지 인식 시간은, 아래의 수식에 의해 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the individual problem option recognition time may be characterized in that it is calculated by the following formula.

Ta : 해당 대상에 대한 상대적 시간의 최종 값Ta: final value of relative time to that object

m : 해당 대상에 포커스 포인트가 진입한 회수m: the number of times the focus point entered the target

xin , yin: n번째 진입 시도에, 해당 대상에 진입한 최초 시간x in , y in : the first time of entry into the target in the nth entry attempt

xout, yout : n번째 진입 시도에, 해당 대상을 빠져나온 최종 시간x out, y out : Last time to exit the target on the nth entry attempt

ts : 해당 대상 내에 포함되어 이동하는 x, y 좌표의 포커스포인트의 순간 체류 시간ts: the instantaneous stay time of the focus point at the x, y coordinates included in the target and moving

일 실시예에 있어서, 학습자의 포커스 포인트는 시선추적부를 이용하여, 학습자의 시선을 추적하여 이동 궤적 및 각 궤적에 대한 순간체류시간을 계산하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the learner's focus point may be characterized in that the learner's gaze is tracked using an eye-tracking unit to calculate a movement trajectory and an instantaneous stay time for each trajectory.

본 발명에 따르면, 응시자의 심리 상태를 반영하여 학습 능력에 대한 평가를 진행하기 때문에, 보다 정확한 성취도 평가가 가능하다. 단순히 정오답 체크를 하여 성취도를 반영하는 종래기술에 비하여 입체적인 학습 성취도 평가를 진행할 수 있다.According to the present invention, since the evaluation of the learning ability is performed by reflecting the psychological state of the test taker, more accurate achievement evaluation is possible. Compared to the prior art, which simply checks the correct answer and reflects the achievement level, a three-dimensional learning achievement evaluation can be performed.

한편, 성취도 평가 및 학습활용도를 파악하여 재교육 및 재시험을 진행함으로써, 학습자는 단계적으로 성취도를 점점 끌어올릴 수 있는 학습 시스템을 활용할 수 있게 된다.On the other hand, by identifying achievement evaluation and learning utilization, retraining and retesting, learners can utilize a learning system that can gradually raise their achievements step by step.

또한, 응시자의 심리 상태를 사용자가 입력하는 경우, 주관성이 개입되거나, 의도적인 오류가 발생될 수 있는데, 이것을 입력 데이터를 바탕으로 객관적인 평가를 할 수 있기 때문에, 보다 정확한 심리 상태의 평가가 가능하며, 이를 통해 정확한 성취도 평가 및 재학습을 통한 성취도 향상을 효과적으로 진행할 수 있게 된다.In addition, when the user inputs the psychological state of the test taker, subjectivity may intervene or intentional errors may occur. Since this can be objectively evaluated based on the input data, a more accurate psychological state evaluation is possible, and through this, accurate achievement evaluation and achievement improvement through re-learning can be effectively progressed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 학습 방법의 순서도이다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 온라인 학습 방법을 이용한 시스템의 구성도이다.
도 3a 내지 도 3f는 도 1의 실시예에 따른 온라인 학습 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온라인 학습 방법의 순서도이다.
도 5a 및 5b는 도 4의 실시예에 따른 온라인 학습 방법의 일부를 나타내는 개념도이다.
1 is a flowchart of an online learning method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a system using the online learning method according to the embodiment of FIG. 1 .
3A to 3F are diagrams for explaining the online learning method according to the embodiment of FIG. 1 .
4 is a flowchart of an online learning method according to another embodiment of the present invention.
5A and 5B are conceptual diagrams illustrating a part of the online learning method according to the embodiment of FIG. 4 .

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.In this specification, a module may mean a functional and structural combination of hardware for implementing the technical idea of the present invention and software for driving the hardware. For example, the module may refer to a predetermined code and a logical unit of hardware resources for executing the predetermined code, and that it does not necessarily mean a physically connected code or a type of hardware. An average expert in the technical field of the present invention can easily infer.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, when a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, throughout the present specification, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated. It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the essential characteristics of the present invention.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다. 이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.In addition, the following examples do not limit the scope of the present invention, but are presented as examples only, and there may be various embodiments implemented through the technical idea. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Like reference numerals designate like elements in the drawings.

온라인 학습 방법의 전체적인 프로세스Overall process of online learning method

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 학습 방법의 순서도이다. 도 2는 도 1의 실시예에 따른 온라인 학습 방법을 이용한 시스템의 구성도이다.1 is a flowchart of an online learning method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a system using the online learning method according to the embodiment of FIG. 1 .

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 온라인 학습 방법은 문제 제시 단계(S100), 입력 단계(S300), 심리 상태 결정 단계(S400), 채점 단계(S500), 성취도 분석 단계(S600) 및 학습 대상 결정 단계(S700)를 포함한다. 온라인 학습 방법은 상기 학습 대상 결정 단계 이후(S700)에, 강화된 문제 제시 단계(S800)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the online learning method according to this embodiment includes a problem presentation step (S100), an input step (S300), a psychological state determination step (S400), a scoring step (S500), an achievement analysis step (S600), and a learning target determination step (S700). The online learning method may further include a reinforced problem presentation step (S800) after the learning target determining step (S700).

한편, 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 온라인 학습 시스템은 출력부(110), 입력부(120), 심리 결정부(130), 정답 채점부(140), 성취도 분석부(150), 학습대상 결정부(160), 문제출제부(17)를 포함한다. 각 구성은 단일한 소프트웨어 내에서 별도의 기능을 구현한 기능별 함수 또는 모듈로 구성될 수 있으며, 각 구성에 대한 별도의 구성 표시는 구동과 작동의 이해를 돕기 위한 것이다. 전체적인 코딩으로 이루어지고, 각 기능별 구성은 입력된 코딩에 따라 중앙처리장치와 같은 연산부에서 기능의 수행을 담당하는 것이 일반적이므로, 각 구성이 반드시 별도의 소프트웨어로 구성되는 것을 의미하지 않으며, 물리적으로 별도의 장치에서 구동되거나, 구분된 영역에서 기능하는 것을 한정하지는 않는다. 이하 각 구성을 참조하여, 도 1에서 언급된 각 단계의 구체적인 내용에 대해 설명한다.On the other hand, referring to FIG. 2, the online learning system according to this embodiment includes an output unit 110, an input unit 120, a psychological determination unit 130, a correct answer scoring unit 140, an achievement analysis unit 150, a learning target determination unit 160, and a problem question unit 17. Each configuration can be composed of function-specific functions or modules that implement separate functions within a single software, and separate configuration display for each configuration is to help understanding of driving and operation. It is composed of overall coding, and since it is common for each functional configuration to be responsible for performing functions in an operation unit such as a central processing unit according to input coding, each configuration does not necessarily mean that it is composed of separate software, and is physically operated in a separate device. It is not limited to functioning in a separate area. Hereinafter, with reference to each configuration, details of each step mentioned in FIG. 1 will be described.

(a)(a) 학습 문제 데이터의 구조Structure of training problem data

도 3a 내지 도 3f은 도 1의 실시예에 따른 온라인 학습 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3A to 3F are diagrams for explaining the online learning method according to the embodiment of FIG. 1 .

도 3a는 도 1의 실시예에 따른 온라인 학습 방법에 적용되는 최초 시험 문제에 대한 학습 능력 정보 데이터셋을 나타내는 도면이다.FIG. 3A is a diagram illustrating a learning ability information dataset for an initial test question applied to the online learning method according to the embodiment of FIG. 1 .

도 3a를 참조하면, 본 실시예에서 사용되는 학습 문제의 데이터는 문제 ID에 종속되는 데이터로 학습 능력을 포함한다. 이것은 해당 문제를 풀기 위해 요구되는 학습 항목을 의미하는 것이다. 예를 들어, 문제 ID가 1인 학습 문제는 기초연산능력에 해당하는 학습 능력을 보유하여야 문제의 정답을 맞출 수 있다. 이것은 추후 학습 문제에 대한 성취도 향상을 피드백 하는 근거로 활용할 수 있다. 학습 문제 데이터에 종속되는 학습 능력은 단일 능력이 포함되는 것이 아니라, 복수개의 학습 능력이 포함될 수 있으며, 그 개수에 제한은 없다.Referring to FIG. 3A , data of a learning problem used in this embodiment includes learning ability as data subordinate to a problem ID. This means the learning items required to solve the problem. For example, for a learning problem with a problem ID of 1, the correct answer to the problem can be answered only when the learning ability corresponding to the basic computational ability is possessed. This can be used as a basis for feedback on the improvement of achievement for future learning problems. A learning capability subordinate to the learning problem data does not include a single capability, but may include a plurality of learning capabilities, and the number is not limited.

(b)(b) 문제 제시 단계(S100)Problem presentation step (S100)

문제 제시 단계(S100)에서는 출력부(110)를 이용하여, 문제를 해결하기 위한 적어도 하나 이상의 학습 능력이 할당된 학습 문제를 학습자에게 제시한다. 통상적으로 문제는 PC 단말기나 태블릿, 스마트폰을 통해서 출제될 수 있으며, 상기에 언급된 출력부(110)는 상기 언급된 장치들의 화상 출력부를 의미한다. 앞서 설명한 바와 같이 개별적인 학습 문제는 문제를 해결하는 데에 필요한 적어도 하나 이상의 학습 능력이 할당되어 있으며, 이것은 출제자에게 명확하게 표시되지는 않지만, 경우에 따라 필요한 학습 능력을 표시할 수도 있다.In the problem presentation step (S100), a learning problem assigned with at least one learning ability for solving the problem is presented to the learner using the output unit 110. Typically, questions can be presented through a PC terminal, tablet, or smart phone, and the above-mentioned output unit 110 refers to the image output unit of the above-mentioned devices. As described above, each learning problem is assigned at least one learning ability required to solve the problem, and although this is not clearly displayed to the examiner, the necessary learning ability may be indicated in some cases.

(c)(c) 입력 단계(S300)Input step (S300)

입력 단계(S300)는 입력부를 통하여, 학습 문제에 대한 해답을 상기 학습자로부터 입력 받는다. 입력부 역시 통상적으로 PC 단말기나 태블릿, 스마트폰을 이용하여 입력 받을 수 있으며, 언급된 입력부는 각 단말기의 입력장치인, 키보드, 마우스, 터치, 터치 펜 등을 다양하게 포함할 수 있다. 이 입력 단계(S300)와 병행하여 진행되는 심리 상태 정보 측정 단계(S200)는 별도의 실시예로써 후술하여 설명한다.In the input step (S300), an answer to the learning problem is input from the learner through an input unit. The input unit can also receive input using a PC terminal, tablet, or smart phone in general, and the mentioned input unit may include various input devices such as a keyboard, mouse, touch, touch pen, and the like of each terminal. The psychological state information measurement step (S200), which is performed in parallel with the input step (S300), will be described later as a separate embodiment.

(d)(d) 심리 상태 결정 단계(S400)Psychological State Determination Step (S400)

도 3b는 도 1의 실시예에 따른 온라인 학습 방법에 적용되는 응시자 심리 데이터셋을 나타내는 도면이다.FIG. 3B is a diagram illustrating a test taker's psychological dataset applied to the online learning method according to the embodiment of FIG. 1 .

도 3b를 참조하면, 심리 상태 결정 단계(S400)는 심리 결정부(130)에 의해, 학습 문제에 대한 학습자의 심리 상태를 결정한다. 상기 학습자의 심리 상태는 확신 상태와 퍼지 상태를 포함하여 구성된다. 확신 상태는 정답 확신 상태와 오답 확신 상태로 세분화하여 구분할 수 있다.Referring to FIG. 3B , in the psychological state determination step (S400), the psychological state of the learner for the learning problem is determined by the psychological determination unit 130. The psychological state of the learner includes a certain state and a fuzzy state. The certainty state can be subdivided into correct answer certainty state and incorrect answer certainty state.

학습자의 심리 상태는 직접 입력 받는 방식을 택하거나, 학습자로부터 인지할 수 있는 데이터를 분석하여 이를 유추하는 방법을 활용할 수 있다. 직접 입력 받는 방식은 학습자로 하여금 해당 학습 문제에 대해 정답확신상태, 퍼지상태, 오답확신상태를 선택하여 입력 받는 것이다. 학습자로부터 수득할 수 있는 데이터를 분석하는 방식은 해당 학습 문제를 풀면서 입력 받을 수 있는 학습자의 포커스 변화, 해당 문제에 머무르는 시간 등 단말기로부터 얻을 수 있는 다양한 컨텍스트 정보를 활용하려 결정한다. 이러한 방식의 실시예 중 하나는 후술하여 상세히 설명한다.The psychological state of the learner can be directly inputted, or a method of inferring it by analyzing recognizable data from the learner can be used. In the direct input method, learners receive input by selecting correct answer certainty state, fuzzy state, and wrong answer certainty state for the learning problem. The method of analyzing the data that can be obtained from the learner is determined to utilize various context information that can be obtained from the terminal, such as the learner's focus change that can be received while solving the learning problem and the time spent on the problem. One embodiment of this approach is described in detail below.

(e)(e) 채점 단계(S500)Scoring step (S500)

도 3c는 도 1의 실시예에 따른 온라인 학습 방법에 적용되는 정오답 및 성취도 데이터셋을 나타내는 도면이다.FIG. 3C is a diagram showing incorrect answer and achievement data sets applied to the online learning method according to the embodiment of FIG. 1 .

도 3c를 참조하면, 채점 단계(S500)는 정답 채점부(140)에 의해, 입력 단계(S400)에서 상기 학습 문제에 대한 상기 입력된 값을 바탕으로 상기 문제에 대해 정오답 여부를 채점한다. 이것은 학습 문제의 데이터 생성 시 정답에 관한 정보가 같이 포함되어 있으므로, 이러한 데이터 베이스를 활용하여, 학습 문제의 해답에 대한 정보의 입력이 종료되는 즉시 연산 수행이 가능하다.Referring to FIG. 3C , in the scoring step (S500), the answer scoring unit 140 scores whether or not the correct answer is correct for the problem based on the value input for the learning problem in the input step (S400). Since information on correct answers is included when the data of the learning problem is created, it is possible to perform calculations immediately after input of information on the answer to the learning problem is completed by utilizing this database.

(f)(f) 성취도 분석 단계(S600)Achievement analysis step (S600)

도 3c를 다시 참조하면, 성취도 분석 단계(S600)는 성취도 분석부(150)에 의해, 채점 단계(S500)에서 채점된 결과를 바탕으로 분석하여 학습자의 상기 학습 능력별 성취도를 분석한다. 이것은 각 학습 문제의 응시자 심리, 정오답 여부를 기반으로 학습 문제에서 유추할 수 있는 개별적인 학습 능력을 성취 하였는 가의 여부로 판단할 수 있다.Referring back to FIG. 3C , in the achievement analysis step (S600), the achievement analysis unit 150 analyzes the learner's achievement by learning ability by analyzing the result scored in the scoring step (S500). This can be judged by whether or not individual learning abilities that can be inferred from learning problems have been achieved based on the test taker's psychology of each learning problem and whether or not they answered correctly or not.

성취도 분석 단계(S600)는 학습자의 성취도 여부를 성취와 미성취로 구분하고 미성취에 해당하는 경우는 다음과 같다. (i) 학습자의 심리 상태가 정답 확신 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값이 정답이 아닌 경우, (ii) 학습자의 심리 상태가 퍼지 상태에서는 학습 문제에 대한 학습자의 입력값의 정답의 유무에 관계 없이, (iii) 학습자의 심리 상태가 오답 확신 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값의 정답의 유무에 관계 없이 미성취에 포함된다. In the achievement analysis step (S600), the learner's achievement is classified into achievement and non-achievement, and the case of non-achievement is as follows. (i) When the learner's psychological state is in the correct answer certainty state and the learner's input value for the learning problem is not correct, (ii) in the fuzzy state, the learner's psychological state is included in the non-achievement regardless of whether the learner's input value for the learning problem is correct, (iii) in the learner's psychological state is in the wrong answer certainty state, regardless of whether the learner's input value for the learning problem is correct or not.

도 3d는 도 1의 실시예에 따른 온라인 학습 방법에 적용되는 학습능력 및 성취도 데이터셋을 나타내는 도면이다.FIG. 3D is a diagram illustrating learning ability and achievement datasets applied to the online learning method according to the embodiment of FIG. 1 .

도 3c의 데이터셋은 개별적인 문제에 대해서 성취와 미성취를 측정한 것인데 반해, 도 3d의 데이터셋은 학습 능력을 기준으로 성취도 여부를 판정하였고, 이것이 최종적으로 해당 학습 능력에 대한 성취도 여부를 판정하는 방법이다.While the dataset in Fig. 3c measures achievement and non-achievement for individual problems, the dataset in Fig. 3d determines achievement based on learning ability, and this is the final method for determining achievement for the corresponding learning ability.

대신, 하나의 학습 능력에 대해 다양한 결과값이 도출되는 경우에는, 성취와 미성취의 비율을 책정하여 해당 학습 능력에 대한 결과값을 합산할 수 있다. 예를 들어, 하나의 학습 능력에 대해 10개의 학습 문제가 출제되고, 9개의 성취와 1개의 미성취가 측정되는 경우에는 성취로 간주될 수 있고, 5개의 성취와 5개의 미성취가 측정되는 경우에는 미성취로 간주될 수 있다.Instead, when various result values are derived for one learning ability, the result values for the corresponding learning ability may be summed by setting a ratio of achievement and non-achievement. For example, if 10 learning problems are asked for one learning ability and 9 achievements and 1 non-achievement are measured, it can be considered an achievement, and if 5 achievements and 5 non-achievements are measured, it can be regarded as an achievement.

성취도 여부가 미성취로 포함되는 경우 학습자가 학습 문제와 관련한 학습 능력이 재학습이 필요한 대상으로 평가되는 것을 의미한다.If achievement is included as unachieved, it means that the learner's learning ability related to the learning problem is evaluated as an object that needs re-learning.

(g)(g) 학습 대상 결정 단계(S700)Learning target decision step (S700)

도 3e는 도 1의 실시예에 따른 온라인 학습 방법에 적용되는 학습 능력별 학습활용도 데이터셋을 나타내는 도면이다.FIG. 3E is a diagram showing a learning utilization data set for each learning ability applied to the online learning method according to the embodiment of FIG. 1 .

도 3e를 참조하면, 학습 성취도 여부를 판단하는 것과 병행하여, 학습활용도 데이터를 구축할 수 있는데, 이것은 앞서의 성취도 판단보다는 좀더 단계적인 구분이 가능하다. 이것은 학습 대상 결정부에 의해 진행된다.Referring to FIG. 3E , learning utilization data can be constructed in parallel with determining learning achievement, which allows more gradual classification than the previous achievement determination. This is done by the learning object determination unit.

학습 활용도의 측면에서 퍼지 영역으로 판정되는 것은 (i) 학습자의 심리 상태가 정답 확신 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값이 정답이 아닌 경우와 (ii) 학습자의 심리 상태가 퍼지 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값의 정답의 유무에 관계 없는 경우이다.In terms of learning utilization, what is determined as a fuzzy region is (i) when the learner's psychological state is in a certain correct answer state and the learner's input value for the learning problem is not correct, and (ii) when the learner's psychological state is in a fuzzy state and the learner's input value for the learning problem is in a correct answer or not.

학습 활용도의 측면에서 미학습 영역으로 판정되는 것은 (i) 학습자의 심리 상태가 오답 확신 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값의 정답의 유무에 관계 없는 경우이다. In terms of learning utilization, what is determined as an unlearned area is (i) a case where the learner's psychological state is in a state of being sure of an incorrect answer, regardless of whether the learner's input value for the learning problem is correct.

학습 활용도에서 퍼지 영역은 해당 영역에 대한 지식은 있으나, 완전히 이해하지 못한 상태로 판정되고, 미학습 영역은 해당 영역에 대한 지식이 없는 경우로 판정될 수 있으며, 학습 활용도 측면에서 이러한 영역별로 해당 영역에 대한 재학습 정도를 판정할 수 있다. 예를 들어, 해당 학습 능력에 대해 별도의 오답노트를 제작하는 경우, 미학습 영역에서는 오답노트를, 오답노트와 구분되는 개념으로 퍼지 영역에 해당하는 경우 퍼지노트를 생성할 수 있다. In learning utilization, the fuzzy area is determined as having knowledge of the corresponding area, but not fully understanding it, and the unlearned area can be determined as a case of not having knowledge of the corresponding area. For example, when a separate incorrect answer note is created for a corresponding learning ability, an incorrect answer note can be created in an unlearned area, and a fuzzy note can be created in a fuzzy area as a concept different from incorrect answer notes.

결정된 학습 활용도 측면에서, 재평가 전에 필요한 학습 정보들을 학습자에게 제공할 수 있다. 이것은 학습 활용도에서 퍼지 영역과 미학습 영역을 구분하여 제공하고, 이를 통해 학습자의 재학습을 효율적으로 진행할 수 있다. In terms of the determined utilization of learning, necessary learning information before re-evaluation can be provided to learners. This provides a distinction between the fuzzy area and the unlearned area in terms of learning utilization, and through this, the learner's re-learning can proceed efficiently.

(h)(h) 강화된 문제 제시 단계(S800)Enhanced problem presentation step (S800)

도 3f 도 1의 실시예에 따른 온라인 학습 방법에 적용되는 2차 시험 문제에 대한 학습 능력 정보 데이터셋을 나타내는 도면이다.FIG. 3F is a diagram illustrating a learning ability information dataset for a secondary test applied to the online learning method according to the embodiment of FIG. 1 .

도 3f를 참조하면, 문제 출제부에 의해, 상기 결정된 학습 대상을 바탕으로 상기 학습자에게 새로운 문제를 제출하여 재시험을 보게 한다. 재시험에 출제되는 문제는 앞서의 성취도 여부 또는 학습 활용도를 기준으로 산정할 수 있다.Referring to FIG. 3F , the question setting unit submits a new question to the learner based on the determined learning target to take a retest. Questions in the retest can be calculated based on previous achievements or utilization of learning.

도 3f에서는 도 3a에서 최초로 출제되었던 기초연산능력에 대한 문제가 생략되었고, 성취도 기준 미성취 된 학습 능력과 학습 활용도 기준 퍼지 영역 및 미학습 영역에 대한 학습 능력과 관련된 문제를 출제하게 된다.In FIG. 3F, the problem of basic computational ability, which was first presented in FIG. 3a, is omitted, and problems related to learning ability for the achievement standard unfulfilled learning ability, the fuzzy area of the learning utilization standard, and the unlearned area are presented.

이러한 과정을 반복함으로써, 학습자는 미성취 된 영역과 모호하게 학습된 영역을 포함하여 재교육 및 재평가를 진행함으로써, 전체적인 학습자의 성취도를 향상시킬 수 있다.By repeating this process, the learner can improve the overall learner's achievement by proceeding with reeducation and re-evaluation, including unfulfilled areas and vaguely learned areas.

퍼지 상태를 자동적으로 판정하는 실시예 Embodiment of Automatically Determining Purge State

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온라인 학습 방법의 순서도이다.4 is a flowchart of an online learning method according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 도 1의 실시예에서, 심리 상태 정보 측정 단계(S200)을 더 포함하는 것을 제외하고는 동일한 프로세스를 포함하고 있다.Referring to FIG. 4 , the embodiment of FIG. 1 includes the same process except for further including a psychological state information measuring step (S200).

심리 상태 정보 측정 단계(S200)는 학습자가 해당되는 학습 문제에 대한 응시자 심리 상태가 정답 확인 상태인지, 퍼지 상태인지, 오답 확인 상태인지를 인지하기 위하여, 문제 제시 단계(S100) 이후, 입력 단계(S300)에서 학습자가 해당 문제에 대한 해답을 입력하는 과정에서 얻을 수 있는 데이터들을 수집하는 단계이다.The psychological state information measurement step (S200) is a step of collecting data that can be obtained in the course of the learner inputting an answer to the corresponding problem in the input step (S300) after the problem presentation step (S100) in order to recognize whether the candidate's psychological state for the corresponding learning problem is correct answer check state, fuzzy state, or incorrect answer check state.

PC, 태블릿, 휴대폰 등 단말기에서 해답을 입력하기 전까지 다양한 정보들을 획득할 수 있다. 우선적으로 해당 문제에 머무는 시간을 측정할 수 있고, 이것은 각 정답의 선택지에서 상대적으로 얼마나 많은 시간의 비중으로 머물렀는가에 따라 학습자가 퍼지상태임을 감지하는 방법으로 활용할 수 있다.A variety of information can be acquired from terminals such as PCs, tablets, and mobile phones until an answer is input. First of all, the time spent on the problem can be measured, and this can be used as a method of detecting that the learner is in a fuzzy state depending on how much time they stayed in each correct answer option.

본 실시예의 심리 상태 정보 측정 단계(S200)는 학습자가 문제의 지문을 인식하는 문제 지문 인식 시간 또는 학습자가 문제의 각 선택지를 인식하는 문제 선택지 인식 시간을 측정한다.In the step of measuring mental state information (S200) of this embodiment, the problem fingerprint recognition time in which the learner recognizes the fingerprint of the problem or the problem option recognition time in which the learner recognizes each option of the problem is measured.

이러한 인식 시간을 측정하는 방법은, 문제 지문 및 각 선택지에 할당된 영역에서, 학습자의 포커스 포인트가 이동하는 궤적 및 각 궤적에 대한 순간체류시간을 적분하여 상대적인 시간 값을 계산하여 측정한다.In this method of measuring recognition time, a relative time value is calculated and measured by integrating the trajectory of the learner's focus point and the instantaneous stay time for each trajectory in the area allocated to the problem text and each option.

수학식 1Equation 1

Ta : 해당 대상에 대한 상대적 시간의 최종 값Ta: final value of relative time to that object

m : 해당 대상에 포커스 포인트가 진입한 회수m: the number of times the focus point entered the target

xin , yin: n번째 진입 시도에, 해당 대상에 진입한 최초 좌표x in , y in : Initial coordinates that entered the target at the nth entry attempt

xout, yout : n번째 진입 시도에, 해당 대상을 빠져나온 최종 좌표x out, y out : The final coordinates of exiting the target at the nth entry attempt

ts : 해당 대상 내에 포함되어 이동하는 x, y 좌표의 포커스포인트의 순간 체류 시간ts: the instantaneous stay time of the focus point at the x, y coordinates included in the target and moving

이것은 단순히 궤적의 길이만을 측정하는 방식과는 다르게, 해당 영역에서 포커스 포인트가 실질적으로 얼마나 오랜 시간을 머물렀는지를 정확하게 측정할 수 있다. 각 영역의 개별 좌표에서 얼마나 포커스 포인트가 머물렀는지를 측정하여, 이를 적분하여, 특정 좌표의 모임인 해당 영역에서의 체류 시간을 역으로 계산할 수 있다. 이러한 방식의 장점은 해당 영역을 지정하는 경우 역으로 체류시간을 다시 계산할 수 있다는 것이 장점이며, 측정되는 영역 내에서 세분화된 영역에 대한 재검토가 가능하다는 것이다.Unlike the method of simply measuring only the length of the trajectory, it is possible to accurately measure how long the focus point actually stayed in the corresponding area. A stay time in a corresponding region, which is a group of specific coordinates, may be calculated inversely by measuring and integrating how long the focus point has stayed at individual coordinates of each region. The advantage of this method is that it is possible to recalculate the stay time in reverse when the corresponding area is designated, and it is possible to review the subdivided area within the area to be measured.

이것은 아래와 같은 다른 방법으로 구현하는 것이 가능하다.This can be implemented in other ways as shown below.

수학식 2Equation 2

Ta : 해당 대상에 대한 상대적 시간의 최종 값Ta: final value of relative time to that object

m : 해당 대상에 포커스 포인트가 진입한 회수m: the number of times the focus point entered the target

tin : n번째 진입 시도에, 해당 대상에 진입한 최초 시간t in : The first time of entering the target in the nth entry attempt

tout : n번째 진입 시도에, 해당 대상을 빠져나온 최종 시간t out : The final time of exiting the target in the nth entry attempt

이 경우 지정된 영역을 진입한 시간에서 지정된 영역을 진출한 시간까지의 체류 시간을 계산하는 방식이며, 측정이 단순하다. 하지만 이것은 지정된 영역을 항상 정의 하여야만 하는 단점이 있으며, 해당 영역 내에 다른 분석을 하는 것을 불가능하다.In this case, it is a method of calculating the stay time from the time of entering the designated area to the time of leaving the designated area, and the measurement is simple. However, this has the disadvantage that a designated area must always be defined, and it is impossible to perform other analyzes within that area.

이것은 단순히 궤적의 길이만을 측정하는 방식과는 다르게, 해당 영역에서 포커스 포인트가 실질적으로 얼마나 오랜 시간을 머물렀는지를 정확하게 측정할 수 있다. Unlike the method of simply measuring only the length of the trajectory, it is possible to accurately measure how long the focus point actually stayed in the corresponding area.

학습자의 포커스 포인트는 마우스 커서의 상기 이동 궤적 및 상기 각 궤적에 대한 순간체류시간을 추적하여 계산하거나, 별도의 시선추적부를 이용하여, 학습자의 시선을 추적하여 상기 이동 궤적 및 상기 각 궤적에 대한 순간체류시간을 계산할 수 있다.The learner's focus point is calculated by tracking the movement trajectory of the mouse cursor and the instantaneous dwell time for each trajectory, or by using a separate eye tracking unit, the learner's gaze is tracked to calculate the movement trajectory and the instantaneous dwell time for each trajectory.

도 5a 및 5b는 도 4의 실시예에 따른 온라인 학습 방법의 일부를 나타내는 개념도이다.5A and 5B are conceptual diagrams illustrating a part of the online learning method according to the embodiment of FIG. 4 .

도 5a를 먼저 참조하면, 하나의 학습 문제가 표시될 경우, 학습 지문(QM) 및 선택지(Q1, Q2, Q3, Q4)가 각각 표시될 수 있다. 각 학습지문(QM) 및 선택지(Q1, Q2, Q3, Q4)는 지정된 영역을 할당할 수 있으며, 이러한 영역 내에 포커스 포인트가 할당되는 경우 해당 지문이나 선택지를 학습자가 검토하고 있는 것으로 가정한다.Referring to FIG. 5A first, when one learning problem is displayed, a learning fingerprint (QM) and options (Q1, Q2, Q3, Q4) may be displayed respectively. Each learning question (QM) and options (Q1, Q2, Q3, Q4) can be allocated a designated area, and if a focus point is allocated within this area, it is assumed that the learner is reviewing the corresponding fingerprint or option.

포커스 포인트(Focus Point)는 PC의 마우스, 카메라로 촬영되는 사용자의 안구 시선, 태블릿에서 사용되는 스마트 펜 등의 장비를 통해 추적할 수 있으며, 해당 포커스 포인트의 전체 이동 궤적 및 각 좌표별 체류시간을 모두 측정한다.The focus point can be tracked through equipment such as the PC's mouse, the user's eye gaze captured by the camera, and the smart pen used on the tablet.

도 5b를 참조하면, 각 영역별로 체류 시간이 상이하게 계산될 수 있다. 도면에서는 각 좌표에 대해 포커스 포인트가 머문 체류시간이 도시되지는 못하나, 이를 적분하여 계산하는 것을 가정하면, Q3영역에서 가장 많은 체류시간이 발생되었음을 알 수 있다. 이 경우 응시자 심리 상태는 정답확신상태로 간주한다. Referring to FIG. 5B , the stay time may be calculated differently for each region. The figure does not show the dwell time at which the focus point stays for each coordinate, but assuming that it is calculated by integrating it, it can be seen that the most dwell time occurs in the Q3 area. In this case, the test taker's psychological state is regarded as a correct answer certainty state.

도 5c의 경우와 같이 Q1, Q2, Q3, Q4 각 영역에서 균등하게 체류시간이 발생되는 경우에는 응시자의 심리 상태는 퍼지 상태로 간주한다. 이러한 포커스 포인트의 궤적 분석을 통하여 각 선택지에 대한 사용자의 심리 상태를 측정하는 것이 가능하다.As in the case of FIG. 5C , when the stay time is uniformly generated in each area of Q1, Q2, Q3, and Q4, the psychological state of the test taker is regarded as a fuzzy state. Through the trajectory analysis of the focus point, it is possible to measure the user's psychological state for each choice.

결과적으로 학습자는 해당 학습 문제에 대한 응시자 심리 상태를 일일이 입력할 필요가 없으며, 경우에 따라 학습자가 고의적으로 잘못된 심리 상태를 입력하는 것을 방지는 기능도 담당할 수 있다.As a result, the learner does not have to input the candidate's psychological state for the corresponding learning problem one by one, and in some cases, the function of preventing the learner from intentionally entering an incorrect psychological state can also be performed.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 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 청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, even if the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or replaced or substituted by other components or equivalents, appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.

110 : 출력부
120 : 입력부
130 : 심리 결정부
140 : 정답 채점부
150 : 성취도 분석부
160 : 학습대상 결정부
170 : 문제출제부
110: output unit
120: input unit
130: hearing decision unit
140: correct answer scoring unit
150: achievement analysis unit
160: learning target determination unit
170: problem solving department

Claims (10)

출력부를 이용하여, 문제를 해결하기 위한 적어도 하나 이상의 학습 능력이 할당된 학습 문제를 학습자에게 제시하는 문제 제시 단계(S100);
입력부를 통하여, 상기 학습 문제에 대한 해답을 상기 학습자로부터 입력받는 입력 단계(S300);
심리 결정부에 의해, 상기 학습 문제에 대한 상기 학습자의 심리 상태를 결정하는 심리 상태 결정 단계(S400);
정답 채점부에 의해, 상기 입력 단계에서 상기 학습 문제에 대한 상기 입력된 값을 바탕으로 상기 문제에 대해 정오답 여부를 채점하는 채점 단계(S500);
학습 상태 결정부에 의해, 상기 채점 단계에서 상기 채점된 결과를 바탕으로 분석하여 상기 학습자의 상기 학습 능력 별 성취도를 분석하는 성취도 분석 단계(S600); 및
문제 출제부에 의해, 상기 분석 단계에서 분석된 결과를 바탕으로 상기 학습 능력별 성취도를 고려하여, 학습 대상을 결정하는 학습 대상 결정 단계(S700); 및
상기 결정된 학습 대상을 바탕으로 상기 학습자에게 새로운 문제를 제출하여 재시험을 볼 수 있도록 하는 강화된 문제 제시 단계(S800)를 포함하고,

상기 학습자의 심리 상태는 확신 상태와 퍼지 상태를 포함하고, 상기 확신 상태는 정답 확신 상태와 오답 확신 상태로 구분되는 것을 특징으로 하고,

성취도 분석 단계(S600)는
학습자의 심리 상태가 정답 확신 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값이 오답인 경우;와
학습자의 심리 상태가 퍼지 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값의 정답의 유무에 관계 없이;
학습자가 학습 문제와 관련한 학습 능력의 학습 활용도를 퍼지 영역으로 분석하는 것을 특징으로 하고,

학습자의 심리 상태가 오답 확신 상태에서, 학습 문제에 대한 학습자의 입력값의 정답의 유무에 관계 없이;
학습자가 학습 문제와 관련한 학습 능력의 상기 학습 활용도를 미학습 영역으로 분석하는 것을 특징으로 하고,

상기 문제 제시 단계(S100) 이후에,
심리 상태 정보 측정 단계(S200)를 더 포함하고,

상기 심리 상태 정보 측정 단계는,
상기 학습자가 상기 문제의 각 선택지를 인식하는 문제 선택지 인식 시간이 개별적으로 측정되는 것을 특징으로 하며,

개별적인 상기 문제 선택지 인식 시간은,
상기 출력부 상에서 표현된 상기 각 선택지에 할당된 영역에서,
상기 학습자의 포커스 포인트가 이동하는 이동 궤적 및 각 궤적에 대한 순간체류시간을 적분하여 상대적인 시간 값을 계산하여 측정하는 것을 특징으로 하고,

개별적인 상기 문제 선택지 인식 시간은, 수학식 1에 의해 계산되며,
Ta는 해당 대상에 대한 상대적 시간의 최종 값이고,
m은 해당 대상에 포커스 포인트가 진입한 회수이며,
xin 및 yin 은 n번째 진입 시도에, 해당 대상에 진입한 좌표이며,
xout 및 yout은 n번째 진입 시도에, 해당 대상을 빠져나온 최종 좌표이며,
ts는 해당 대상 내에 포함되어 이동하는 x, y 좌표의 포커스포인트의 순간 체류 시간인 것을 특징으로 하고,
[수학식 1]


상기 문제 선택지 인식 시간이 유일한 영역에서 가장 많은 체류시간이 발생된 경우, 상기 심리 상태는 상기 정답 확신 상태로 간주하고,
상기 문제 선택지 인식 시간이 각 영역에서 균등한 체류시간이 발생된 경우, 상기 심리 상태는 상기 퍼지 상태로 간주하는 문제 풀이를 통한 강화된 온라인 학습 방법.
A problem presentation step (S100) of presenting a learning problem to which at least one learning ability for problem solving is assigned to a learner using an output unit;
An input step of receiving an answer to the learning problem from the learner through an input unit (S300);
a psychological state determining step (S400) of determining the learner's mental state with respect to the learning problem by a psychological determination unit;
A scoring step (S500) of scoring, by a correct answer scoring unit, whether or not the correct answer is correct for the problem based on the input value for the learning problem in the input step;
An achievement analysis step (S600) of analyzing, by a learning state determination unit, the achievement level for each learning ability of the learner by analyzing based on the scored result in the scoring step; and
A learning target determining step (S700) of determining a learning target by a problem setting unit in consideration of the achievement level for each learning ability based on the result analyzed in the analysis step (S700); and
Including an enhanced problem presentation step (S800) of submitting a new problem to the learner to take a retest based on the determined learning target,

The psychological state of the learner includes a certainty state and a fuzzy state, and the certainty state is characterized in that it is divided into a correct answer certainty state and an incorrect answer certainty state,

The achievement analysis step (S600) is
When the learner's psychological state is in a correct answer certainty state, the learner's input value for the learning problem is incorrect; and
When the learner's psychological state is in a fuzzy state, regardless of the correct answer of the learner's input value for the learning problem;
Characterized in that the learner analyzes the learning utilization of the learning ability related to the learning problem as a fuzzy area,

When the learner's psychological state is in the wrong answer certainty state, regardless of the correct answer of the learner's input value for the learning problem;
Characterized in that the learner analyzes the learning utilization of the learning ability related to the learning problem as an unlearned area,

After the problem presentation step (S100),
Further comprising a psychological state information measuring step (S200),

The psychological state information measuring step,
It is characterized in that the problem option recognition time for recognizing each option of the problem by the learner is individually measured,

The individual problem option recognition time,
In the area allocated to each of the options expressed on the output unit,
Characterized in that the relative time value is calculated and measured by integrating the movement trajectory along which the learner's focus point moves and the instantaneous stay time for each trajectory,

The individual problem option recognition time is calculated by Equation 1,
Ta is the final value of the time relative to that object,
m is the number of times the focus point entered the target,
x in and y in are the coordinates of entering the target at the nth entry attempt,
x out and y out are the final coordinates of exiting the target at the nth entry attempt,
ts is characterized in that the instantaneous stay time of the focus point of the x, y coordinates included in the object and moving,
[Equation 1]


When the largest stay time occurs in an area where the problem option recognition time is unique, the psychological state is regarded as the correct answer certainty state,
Reinforced online learning method through problem solving in which the problem option recognition time is regarded as the fuzzy state when an equal stay time occurs in each area.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 학습자의 포커스 포인트는
시선추적부를 이용하여, 상기 학습자의 시선을 추적하여 상기 이동 궤적 및 상기 각 궤적에 대한 순간체류시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 문제 풀이를 통한 강화된 온라인 학습 방법.
According to claim 1,
The learner's focus point is
An enhanced online learning method through problem solving, characterized in that by using a gaze tracking unit, tracking the learner's gaze to calculate the movement trajectory and the instantaneous stay time for each trajectory.
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