KR102591336B1 - 학습 성취 예측 평가 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 학습 성취 예측 평가 시스템으로서, 보다 구체적으로는 학생의 일일계획을 토대로 시간경과에 따른 성취율과 예상소요시간을 산출하여 제공하고, 학습지연을 감지하여 교정을 유도하는 학습 성취 예측 평가 시스템에 관한 것으로 학습자로부터 일일계획, 수행된 학습내용을 입력받을 수 있으며, 입력된 일일계획과 수행된 학습내용, 그리고 수행된 학습내용이 입력된 시간을 토대로 시간경과에 따른 성취율을 산출하여 제공할 수 있고, 성취율과 경과시간을 토대로 남아있는 잔여학습내용에 소요되는 예상소요시간을 산출하여 제공할 수 있으며, 학습지연을 감지하여 교정을 유도할 수 있는 학습 성취 예측 평가 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

학습 성취 예측 평가 시스템{ System that provides prediction and evaluation of learning achievement }
본 발명은 학습 성취 예측 평가 시스템으로서, 보다 구체적으로는 학생의 일일계획을 토대로 시간경과에 따른 성취율과 예상소요시간을 산출하여 제공하고, 학습지연을 감지하여 교정을 유도하는 학습 성취 예측 평가 시스템에 관한 것이다.
학습자들의 학습 편의를 위해 다양한 제품이 출시되고 있다. 특히 학습을 관리하기 위해서 주로 출시되고 있는 제품은 학습시간의 측정에 도움을 주고, 하루 누적 순공부시간을 제공해주며, 목표한 학습시간에 얼마나 도달했는지를 알려주는 시간과 관련한 서비스 시스템 혹은 앱이다.
또한 학습자가 자신이 하루동안 수행해야하는 공부내용을 과목별, 단원별, 문항수 별로 입력할 수 있도록 하고, 완료하였을 때 완료표시를 할 수 있도록 하며, 취소하거나 보류하는 경우 이를 기록할 수 있도록 하는 시스템 혹은 앱이 다양하게 출시되고 있다.
이러한 종래 기술로 10-2019-0013110호와 같은 기술이 제안된 바 있다.
학습자들이 가장 어려워하는 문제는 하루에 학습할 수 있는 시간이 제한되어 있는 점과 학습자의 학습의지 부족이나 변화하는 일정, 건강상태 등에 따라 매일 학습하는 시간이 달라지는 점이다.
본 발명의 실시예는 학습자로부터 일일계획, 수행된 학습내용을 입력받을 수 있으며, 입력된 일일계획과 수행된 학습내용, 그리고 수행된 학습내용이 입력된 시간을 토대로 시간경과에 따른 성취율을 산출하여 제공할 수 있고, 성취율과 경과시간을 토대로 남아있는 잔여학습내용에 소요되는 예상소요시간을 산출하여 제공할 수 있으며, 학습지연을 감지하여 교정을 유도할 수 있는 학습 성취 예측 평가 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 학습 성취 예측 평가 시스템은 학습자로부터 일일학습계획인 데일리플랜을 입력받고, 이를 분석하여 실시간으로 다양한 시간에 대한 정보와 진행에 대한 정보와 비교 정보를 제공하는 학습 성취 예측 평가 시스템으로서 데일리플랜, 개인등급정보, 성취율단계정보, 현황정보, 처리부를 포함하며, 상기 데일리플랜은 계획문제집정보, 계획문항수, 계획예상시간을 포함하며, 상기 개인등급정보는 과목별등급정보, 문제집별등급정보, 일일학습시간정보를 포함하며, 상기 성취율단계정보는 다수의 단계정보를 포함하며, 상기 현황정보는 학습시작시각, 학습진행시간, 총문항수, 진행문항수, 예상학습시간, 예상종료시각, 예상하원시각, 학습진행률, 시간진행률, 예상목표달성률, 성취율단계를 포함하며, 상기 계획문제집정보는 학습할 문제집들을 포함하며, 상기 계획문항수는 학습할 문제집들 각각의 문항수를 포함하며, 상기 계획예상시간은 학습할 문제집들 각각의 학습에 걸리는 예상시간을 포함하며, 상기 처리부는 상기 개인등급정보의 문제집별등급정보와 상기 계획문제집정보에 포함된 각 문제집과 상기 계획문항수의 문제집들 각각의 문항수를 기초로 학습할 문제집들 각각의 학습에 걸리는 예상시간을 도출하여 상기 계획예상시간에 저장하고, 상기 처리부는 상기 계획예상시간에 저장된 각각의 예상시간의 합을 상기 현황정보의 예상학습시간으로 저장하고,
상기 처리부는 진행문항수를 입력받을 수 있고, 상기 처리부는 총문항수 대비 진행문항수의 비율로 학습진행률을 도출하여 상기 현황정보에 저장하고, 상기 처리부는 계획예상시간 대비 학습진행시간의 비율로 시간진행률을 도출하여 상기 현황정보에 저장하고, 상기 처리부는 학습진행률과 시간진행률의 차이에 대응하는 상기 성취율단계정보의 단계정보를 참조하여 성취율단계를 도출하여 현황정보에 저장하는 것을 특징으로 한다.
아울러 비교등급정보를 토대로 전체학생들과 자신의 성취수준을 비교할 수 있으며, 그 비교대상범위를 설정할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예는 학습자로부터 일일계획, 수행된 학습내용을 입력받을 수 있으며, 입력된 일일계획과 수행된 학습내용, 그리고 수행된 학습내용이 입력된 시간을 토대로 시간경과에 따른 성취율을 산출하여 제공할 수 있고, 성취율과 경과시간을 토대로 남아있는 잔여학습내용에 소요되는 예상소요시간을 산출하여 제공할 수 있으며, 학습지연을 감지하여 교정을 유도할 수 있는 학습 성취 예측 평가 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예가 적용되는 방식을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예를 활용한 사용상태도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예를 활용한 사용상태도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예를 활용한 사용상태도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예를 활용한 사용상태도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예의 구성의 내용을 표현한 표를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한
다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이다.
본 발명의 실시예인 학습 성취 예측 평가 시스템(1)은 데일리플랜(100), 개인등급정보(200), 성취율단계정보(300), 현황정보(400)를 포함하며, 비교등급정보(500)와 학습자정보를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 서버에 포함되어 서비스 형태로 제공되어 스마트폰과 데이터송수신에 의해 서비스될 수 있음은 물론이며, 웹서비스 혹은 앱형태의 서비스에 포함될 수도 있다. 도1은 본 발명의 실시예의 시스템이 포함된 서버(20)와 모바일장치(10)가 네트워크(30)를 통해 연결된 상태를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예는 학습자로부터 일일학습계획인 데일리플랜을 입력받고, 이를 분석하여 실시간으로 다양한 시간에 대한 정보와 진행에 대한 정보와 비교 정보를 제공하는 학습 성취 예측 평가 시스템이다.
따라서, 본 발명의 실시예는 학습자로부터 다양한 정보가 입력된 상태이며, 그 외에 다수의 정보가 시스템 내에 설정된 상태를 전제로 한다.
데일리플랜(100)은 계획문제집정보(110), 계획문항수(120), 계획예상시간(130)을 포함하는 부분이다. 데일리플랜은 하루동안 학습할 계획의 내용을 포함하며, 계획문제집정보는 학습할 문제집과 문제집의 범위이며, 계획문항수는 해당 범위의 문항수이다. 계획예상시간은 상기 범위의 문항수를 학습하는데 걸리는 시간이다.
즉, 상기 계획문제집정보는 학습할 문제집들을 포함하며, 상기 계획문항수는 학습할 문제집들 각각의 문항수를 포함하며, 상기 계획예상시간은 학습할 문제집들 각각의 학습에 걸리는 예상시간을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 데일리플랜에 포함되는 정보의 예로 고등학교 수학1 교과서의 2단원 20문제, 고등학교 영어교과서 3단원 15문제, 계획예상시간은 120분이 될 수 있다. 데일리플랜은 도 8, 도 9, 도10과 같이 학습자에 의해서 사전에 설정될 수 있다.
개인등급정보(200)는 과목별등급정보, 문제집별등급정보, 일일학습시간정보를 포함하는 부분이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 과목별등급정보, 문제집별등급정보를 백분위에 따른 9등급으로 분류하였다. 이는 도 12와 같이 수능시험의 9등급과 동일한 기준을 따른 것이며, 백분위를 병기하여 소수점 첫자리까지 표시하도록 할 수 있다. 여기서 가장 중요한 등급은 문제집별등급정보이며, 등급이 우수한 문제집은 학생이 빠른 시간에 문항을 학습할 수 있을 것으로 추정되고, 등급이 좋지 않은 문제집은 학생이 문항을 학습하는데 더 많은 시간이 소요하는 것으로 추정하는 기준이 되는 것이다. 등급에 따라 문항 학습의 시간을 도출하는 방법은 다양할 수 있는데, 첫째는 기존에 학생이 2등급인 문제집의 10문제를 푸는데 평균 10분이 소요되었다면, 동일한 등급의 문제집의 10문항을 학습하는데 위 평균값을 적용하여 10분이 소요되는 것으로 산출하여 적용할 수 있다.
성취율단계정보(300)는 다수의 단계정보를 포함하는 부분이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 성취율단계정보는 4개의 단계정보를 포함하며, 상기 성취율단계정보의 단계정보 중 1단계정보(310)는 안정단계, 2단계정보(320)는 주의단계, 3단계정보(330)는 경계단계, 4단계정보(340)는 계획조정단계인 것으로 하였다. 1단계정보는 시간진행률과 학습진행률의 차이가 10%이내인 경우이며, 2단계정보는 10~15%, 3단계정보는 15~20%, 4단계정보는 20%이상이다. 성취율단계정보는 시간진행률과 학습진행률의 차이가 적을 수록 우수한 것으로 보는 지표가 되며, 이 차이를 4개의 단계로 구별하여 학습자에게 제공될 수 있도록 하며, 특히 4단계는 계획을 변경하는 것이 바람직하다는 가이드가 되도록 하였다.
한편 성취율단계정보는 하기의 현황정보의 성취율단계의 기준이 되는 것이다.
현황정보(400)는 학습시작시각(410), 학습진행시간(420), 총문항수(430), 진행문항수(440), 예상학습시간(450), 예상종료시각(460), 예상하원시각(470), 학습진행률(480), 시간진행률(481), 예상목표달성률(490), 성취율단계(482)를 포함하는 부분이다. 현황정보는 실시간 학습현황을 반영하는 정보로 하기의 처리부에 의해 갱신된다. 학습시작시각은 학습이 시작되는 시각으로 학습자의 입력에 의해 설정되어진 부분이다. 학습진행시간은 현재까지 학습이 진행된 시간이다. 총문항수는 데일리플랜의 계획문항수에 포함된 문항 전체의 갯수이다. 진행문항수는 학습이 진행된 문항수이다. 예상학습시간은 오늘 학습하게될 총 시간의 예상값이다. 예상종료시각은 오늘 학습이 종료될 시각의 예상값이다. 예상하원시각은 학습을 마무리해야하는 시각으로 사전에 설정된 것이다. 예를들어 학원에서 학습하는 경우 학원이 종료되어 하원하게 되는 시각을 의미하는 것이다. 다만, 여기서 하원의 표현은 이에 한정되지 않고, 독서실, 가정, 도서관, 스터디카페, 자습실 등 다양한 장소에서 학습을 마무리할 것으로 예정된 시각을 의미하는 것이다. 본 실시예의 현황정보는 도 11과 같은 방식으로 제공될 수 있다.
비교등급정보(500)는 과목별등급비교정보(510), 문제집별등급비교정보(520), 일일학습시간비교정보(530)를 포함하는 부분이다. 상기 개인등급정보가 학습자 개개인의 등급정보를 포함하는 것이라면, 비교등급정보(500)는 학습자의 등급과 비교하기 위한 정보로 전국의 학습자의 평균적인 정보가 될 수도 있고, 일정 지역의 학습자의 평균적인 정보가 될 수도 있다.
처리부(600)는 상기 데일리플랜, 개인등급정보, 성취율단계정보, 현황정보의 데이터를 처리하여 새로운 데이터를 산출하고, 저장하고 변경하는 부분이다. 처리부는 상기 계획예상시간에 저장된 각각의 예상시간의 합을 상기 현황정보의 예상학습시간으로 저장하고, 상기 처리부는 진행문항수를 입력받을 수 있고, 상기 처리부는 총문항수 대비 진행문항수의 비율로 학습진행률을 도출하여 상기 현황정보에 저장하고, 상기 처리부는 계획예상시간 대비 학습진행시간의 비율로 시간진행률을 도출하여 상기 현황정보에 저장하고 상기 처리부는 학습진행률과 시간진행률의 차이에 대응하는 상기 성취율단계정보의 단계정보를 참조하여 성취율단계를 도출하여 현황정보에 저장할 수 있다.
또한 상기 처리부는 상기 개인등급정보의 과목별등급정보와 문제집별등급정보를 일일학습시간정보에 따라 보정하여 보정된 과목별등급정보와 보정된 문제집별등급정보를 도출할 수 있다. 이는 학생이 하루에 학습하는 총 시간이 길 수록 우수한 학생이므로 이를 반영하여 등급을 조정하게 되는 것으로, 바람직한 실시예에서는 1시간 이하부터 1시간 단위로 10시간까지 분류하고 시간단위를 이를 사전에 설정된 보정상수에 곱하여 산출된 값만큼 등급을 상승시키는 등의 방식을 적용할 수 있다.
또한 처리부는 상기 개인등급정보의 과목별등급정보, 문제집별등급정보, 일일학습시간정보와 상기 비교등급정보의 과목별등급비교정보, 문제집별등급비교정보, 일일학습시간비교정보를 각각 비교하여 차이를 도출할 수 있으며, 이 차이값을 학습자에게 제공하여 학습자의 상대적인 학습적 위치를 활용하도록 할 수 있다.
또한 상기 처리부는 상기 예상종료시각을 상기 학습시작시각에 상기 학습진행시간을 학습진행률로 나눈값을 더하여 도출하여 상기 현황정보에 저장할 수 있다.
또한 상기 처리부는 상기 예상목표달성률을 상기 예상하원시각에서 상기 학습시작시각을 뺀 값을 학습진행시간으로 나누고 학습진행률을 곱하여 도출하여 상기 현황정보에 저장할 수 있다.
학습자정보(미도시)는 학습자의 재학학년정보, 비교학년범위를 포함한다.
여기서 재학학년정보는 중학교2학년과 같은 몇학년인지를 의미하는 것이며, 비교학년범위는 해당 학습자와 비교하기 위한 학년의 범위로 '중학교1학년 내지 고등학교1학년'과 같이 설정되는 것이다.
상기 학습자정보를 활용하기 위해서 상기 비교등급정보의 과목별등급비교정보, 문제집별등급비교정보, 일일학습시간비교정보는 학년별로 각각 분류되도록 할 수 있다.
또한 상기 처리부는 상기 개인등급정보의 과목별등급정보, 문제집별등급정보, 일일학습시간정보와 상기 비교등급정보의 과목별등급비교정보, 문제집별등급비교정보, 일일학습시간비교정보를 각각 비교하여 차이를 도출할 때, 상기 학습자정보의 재학학년정보를 기초로 비교등급정보의 과목별등급비교정보, 문제집별등급비교정보, 일일학습시간비교정보의 중 상기 학습자정보의 비교학년범위에 해당하는 학년에 대해서만 비교하도록 할 수 있다.
한편 성취율의 차이에 대하여 또래비교가 가능하도록 할 수 있는데, 이를 위해서 비교등급정보에 비교성취율단계를 더 포함시킬 수 있고, 비교성취율단계는 또래 혹은 전체 학생들의 성취율단계 데이터가 될 수 있으며, 이를 처리부가 현황정보의 성취율단계(482)와 비교하여 학습자에게 제공할 수 있다. 이를 통해 학습자가 또래들과 비교하면서 더욱 열심히 분발하여 학습할 수 있는 동기를 얻을 수 있다.
1 : 학습 성취 예측 평가 시스템
100 : 데일리플랜
200 : 개인등급정보
300 : 성취율단계정보
400 : 현황정보
500 : 비교등급정보
110 : 계획문제집정보
120 : 계획문항수
130 : 계획예상시간
210 : 과목별등급정보
220 : 문제집별등급정보
230 : 일일학습시간정보
310 : 1단계정보
320 : 2단계정보
330 : 3단계정보
340 : 4단계정보
410 : 학습시작시각
420 : 학습진행시간
430 : 총문항수
440 : 진행문항수
450 : 예상학습시간
460 : 예상종료시각
470 : 예상하원시각
480 : 학습진행률
481 : 시간진행률
482 : 성취율단계
490 : 예상목표달성률
510 : 과목별등급비교정보
520 : 문제집별등급비교정보
530 : 일일학습시간비교정보
600 : 처리부

Claims (8)

  1. 학습자로부터 일일학습계획인 데일리플랜을 입력받고, 이를 분석하여 실시간으로 다양한 시간에 대한 정보와 진행에 대한 정보와 비교 정보를 제공하는 학습 성취 예측 평가 시스템에 있어서,
    데일리플랜, 개인등급정보, 성취율단계정보, 현황정보, 처리부를 포함하며,
    상기 데일리플랜은 계획문제집정보, 계획문항수, 계획예상시간을 포함하며,
    상기 개인등급정보는 과목별등급정보, 문제집별등급정보, 일일학습시간정보를 포함하며,
    상기 성취율단계정보는 다수의 단계정보를 포함하며,
    상기 현황정보는 학습시작시각, 학습진행시간, 총문항수, 진행문항수, 예상학습시간, 예상종료시각, 예상하원시각, 학습진행률, 시간진행률, 예상목표달성률, 성취율단계를 포함하며,
    상기 계획문제집정보는 학습할 문제집들을 포함하며,
    상기 계획문항수는 학습할 문제집들 각각의 문항수를 포함하며,
    상기 계획예상시간은 학습할 문제집들 각각의 학습에 걸리는 예상시간을 포함하며,
    상기 처리부는 상기 개인등급정보의 문제집별등급정보와 상기 계획문제집정보에 포함된 각 문제집과 상기 계획문항수의 문제집들 각각의 문항수를 기초로 학습할 문제집들 각각의 학습에 걸리는 예상시간을 도출하여 상기 계획예상시간에 저장하고,
    상기 처리부는 상기 계획예상시간에 저장된 각각의 예상시간의 합을 상기 현황정보의 학습하게될 총 시간의 예상값인 예상학습시간으로 저장하고,
    상기 처리부는 진행문항수를 입력받을 수 있고,
    상기 처리부는 총문항수 대비 진행문항수의 비율로 학습진행률을 도출하여 상기 현황정보에 저장하고,
    상기 처리부는 계획예상시간 대비 학습진행시간의 비율로 시간진행률을 도출하여 상기 현황정보에 저장하고,
    상기 처리부는 학습진행률과 시간진행률의 차이에 대응하는 상기 성취율단계정보의 단계정보를 참조하여 성취율단계를 도출하여 현황정보에 저장하며,
    상기 성취율단계정보는 4개의 단계정보를 포함하며,
    상기 성취율단계정보의 단계정보 중 1단계는 안정단계, 2단계는 주의단계, 3단계는 경계단계, 4단계는 계획조정단계인 것을 특징으로 하는 학습 성취 예측 평가 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개인등급정보의 과목별등급정보는 백분위에 따른 9등급으로 분류되며,
    상기 개인등급정보의 문제집별등급정보는 백분위에 따른 9등급으로 분류되는 것을 특징으로 하는 학습 성취 예측 평가 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 개인등급정보의 과목별등급정보와 문제집별등급정보를 일일학습시간정보에 따라 보정하여 보정된 과목별등급정보와 보정된 문제집별등급정보를 도출할 수 있는 것을 특징으로 하는 학습 성취 예측 평가 시스템.

  5. 제1항에 있어서,
    상기 학습 성취 예측 평가 시스템은 비교등급정보를 더 포함하며,
    상기 비교등급정보는 과목별등급비교정보, 문제집별등급비교정보, 일일학습시간비교정보를 포함하며,
    상기 처리부는 상기 개인등급정보의 과목별등급정보, 문제집별등급정보, 일일학습시간정보와 상기 비교등급정보의 과목별등급비교정보, 문제집별등급비교정보, 일일학습시간비교정보를 각각 비교하여 차이를 도출하는 것을 특징으로 하는 학습 성취 예측 평가 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 예상종료시각을 상기 학습시작시각에 상기 학습진행시간을 학습진행률로 나눈값을 더하여 도출하여 상기 현황정보에 저장하는 것을 특징으로 하는 학습 성취 예측 평가 시스템.

  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 예상목표달성률을 상기 예상하원시각에서 상기 학습시작시각을 뺀 값을 학습진행시간으로 나누고 학습진행률을 곱하여 도출하여 상기 현황정보에 저장하는 것을 특징으로 하는 학습 성취 예측 평가 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 학습 성취 예측 평가 시스템은 학습자정보를 더 포함하며,
    상기 학습자정보는 학습자의 재학학년정보, 비교학년범위를 포함하며,
    상기 비교등급정보의 과목별등급비교정보, 문제집별등급비교정보, 일일학습시간비교정보는 학년별로 각각 분류되며,
    상기 처리부는 상기 개인등급정보의 과목별등급정보, 문제집별등급정보, 일일학습시간정보와 상기 비교등급정보의 과목별등급비교정보, 문제집별등급비교정보, 일일학습시간비교정보를 각각 비교하여 차이를 도출할 때, 상기 학습자정보의 재학학년정보를 기초로 비교등급정보의 과목별등급비교정보, 문제집별등급비교정보, 일일학습시간비교정보의 중 상기 학습자정보의 비교학년범위에 해당하는 학년에 대해서만 비교하는 것을 특징으로 하는 학습 성취 예측 평가 시스템.

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