KR20020071242A - 유무선 겸용 전자교과서 및 그 기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 학생마다 제공되는 전자교과서를 이용하여 학습하고, 숙제하고, 그림 그리고, 학생간 또는 교사와 학생간에 데이터를 주고 받을 수 있는 유무선 겸용 전자교과서 및 그 기록매체에 관한 것이다. 이를 위해, 핸드헬드 기기에 있어서, 학습에 관련된 데이터를 교사의 컴퓨터와 무선으로 송수신할 수 있는 무선 모뎀(44) 및 안테나 장치(20); 상기 무선 모뎀(44) 및 안테나 장치(20)와 택일적으로 사용되고, 상기 데이터를 상기 컴퓨터와 유선으로 송수신이 가능하도록 하는 랜장치; 전자교과서(10)에 착탈 가능하고, 학습에 필요한 교과과정을 저장하고 있는 플래쉬 메모리카드(24); 상기 전자교과서(10)의 일측에 내장된 마이크(18)와 스피커(16); 교사의 학습 내용이 표시되고, 나열적으로 표시된 아이콘들중 하나를 터치펜(22)에 의해 지정 및 실행시킬 수 있는 액정표시판(12);을 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 겸용 전자교과서가 제공된다.

Description

유무선 겸용 전자교과서 및 그 기록매체{An Electronic Schoolbook Using Wire And Wireless Protocol And Storage Media Thereof}

본 발명은 전자교과서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 학생마다 제공되는 전자교과서를 이용하여 학습하고, 숙제하고, 그림 그리고, 학생간 또는 교사와 학생간에 데이터를 주고 받을 수 있는 유무선 겸용 전자교과서 및 그 기록매체에 관한 것이다.

일반적으로 초등학교, 중학교 등에서 사용하는 교과서는 종이로 제작되어 있고, 과목마다 별개로 제작되어 있다. 따라서, 학생을 학교에서 미리 정해진 수업을 받기 위해서는 해당 교과서와 공책 및 준비물(예를 들어 연필, 지우개, 수첩, 붓, 그림물감, 도화지 등)을 준비하여 학교로 운반해야 했다. 또한, 교사에게 제출하여야 할 숙제가 있는 경우 이를 별도로 준비해서 교사에게 제출하곤 했다.

그리고, 교사의 경우에도 각 학생들의 수업준비 상황을 체크하고, 수업을 하고 그리고 숙제나 과제물을 회수하여 검사하였다.

그런데 인터넷이 보편화되고 통신기술이 발달함에 따라 휴대형 컴퓨터 또는 핸드헬드 기기가 고성능화 되기 시작했다. 이에 발맞춰 종래의 교육방식과 정보통신 기술을 접목시키고자 하는 연구 개발이 추진되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점 및 비효율성을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 종래의 무거운 교과서를 전자교과서로 대체할수 있는 유무선 겸용 전자교과서 및 그 기록매체에 관한 것이다.

본 발명의 제 2 목적은 전자교과서를 유선 또는 무선으로 네트워킹하여 데이터를 상호 송수신할 수 있도록 함으로써 숙제, 수업 등을 전자교과서만으로 가능하게 하는 유무선 겸용 전자교과서 및 그 기록매체를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 3 목적은 국어, 수학, 과학, 미술 등의 각 과목을 플래쉬메모리에 저장함으로써 간단히 메모리카드의 교환에 의해 전자교과서의 내용이 변환되거나 업그레이드 될 수 있는 유무선 겸용 전자교과서 및 그 기록매체를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 핸드헬드 기기에 있어서, 학습에 관련된 데이터를 교사의 컴퓨터와 무선으로 송수신할 수 있는 무선 모뎀(44) 및 안테나 장치(20);

상기 무선 모뎀(44) 및 안테나 장치(20)와 택일적으로 사용되고, 상기 데이터를 상기 컴퓨터와 유선으로 송수신이 가능하도록 하는 랜장치;

전자교과서(10)에 착탈 가능하고, 학습에 필요한 교과과정을 저장하고 있는 플래쉬 메모리카드(24);

상기 전자교과서(10)의 일측에 내장된 마이크(18)와 스피커(16);

교사의 학습 내용이 표시되고, 나열적으로 표시된 아이콘들중 하나를 터치펜(22)에 의해 지정 및 실행시킬 수 있는 액정표시판(12);을 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 겸용 전자교과서에 의하여 달성된다.

그리고, 상기 전자 교과서(10)의 일측에는 외부기기와의 적외선 통신을 가능하게 하는 적외선 포트(21)가 더 구비되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 핸드헬드 기기에서 실행가능하며,

인터넷(6)의 접속 및 상기 인터넷(6)과의 데이터 송수신을 통해 웹서핑이 가능하도록 하는 웹 프로그램 코드;

전자메일을 송수신할 수 있도록 하는 이메일 프로그램 코드;

입력된 수업시간을 표로 작성하여 표시하도록 하는 시간표 프로그램 코드;

글자나 문장을 입력받아 기억하고 표시하도록 하는 프로그램 코드;

교과내용이 저장된 플래쉬 메모리로부터 데이터를 독출하여 표시하도록 하는 교과서 프로그램 코드;

터치펜(22)에 의해 그려진 그래픽 데이터를 입력 및 출력하거나 전송받은 그래픽 데이터를 표시하여 수정가능하도록 하는 프로그램 코드;

완성된 숙제를 교사용 전자교과서(8)로 전송할 때까지 메모리에 저장하는 숙제 프로그램 코드;

사칙연산을 수행하고 그 결과를 수치로 표시하는 계산기 프로그램 코드; 및

삭제하고자 하는 파일을 보관하고, 상기 파일을 회복불능하게 삭제하거나 회복시키는 휴지통 프로그램 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 겸용 전자교과서의 기록매체에 의해서도 달성될 수 있다.

그리고, 상기 웹 프로그램 코드는 랜 케이블(28)이 접속된 경우 상기 랜 케이블(28)을 통해 유선으로 상기 인터넷(6)과 데이터를 송수신하고,

상기 랜 케이블(28)이 접속되지 않은 경우 내장된 무선모뎀(44)과안테나(20)를 이용하여 무선으로 상기 인터넷(6)과 데이터를 송수신하도록 하는 프로그램 코드를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유무선 겸용 전자교과서의 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 전자교과서중 액정표시판의 OS 환경,

도 3은 도 1의 전자교과서를 무선으로 사용할 경우의 개념도,

도 4는 도 1의 전자교과서를 유선으로 사용할 경우의 개념도,

도 5는 도 1에 도시된 전자교과서의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다.

<주요 도면 부호에 대한 간단한 설명>

4 : 기지국, 6 : 인터넷,

8 : 교사용 전자교과서,

9 : 허브, 10 : 전자교과서,

12 : 액정표시판, 14 : 전원스위치,

16 : 스피커, 18 : 마이크,

20 : 안테나, 21 : 적외선 포트,

22 : 터치펜,24 : 플래쉬 메모리,

26 : USB 포트,28 : 랜 케이블,

50 : 통신화면

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유무선 겸용 전자교과서의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전자교과서는 크게 전자교과서 본체(10), 터치펜(22) 및 플래쉬 메모리(24)로 구성되어 있고, 다수의 외부 케이블을 연결할 수 있도록 커넥터가 구비되어 있다.

전자교과서(10)는 전면에 터치 입력이 가능한 액정표시판(12)이 구비되어 있고, 일단에는 전자교과서(10)를 켜고 끄기 위한 전원스위치(14)가 구비되어 있다. 또한, 소리를 출력하기 위한 스피커(16)와 주변 소리를 입력하기 위한 마이크(18)가 구비되어 있다. 아울러 내부에는 3 - 8 시간정도의 충전용 배터리(미도시)가 설치되어 있다.

전자교과서(10)의 상단부에는 무선 통신을 가능하게 하는 안테나(20)가 배치되어 있고, 일측에는 적외선을 이용한 데이터 통신이 가능하도록 적외선 포트(21)(IrDA)가 구비되어 있다.

터치펜(22)은 손으로 연필과 같이 잡고 사용하는 것으로써 액정표시판(12)의 특정 지역을 블럭으로 설정하거나 아이콘(미도시)을 두드려 실행시키거나 글씨를 입력하는데 사용된다.

플래쉬 메모리(24)에는 국어, 수학, 미술, 음악 등 교과과목의 내용이 입력되어 있다. 따라서, 교과분량에 따라 하나의 플래쉬 메모리(24)에 다수의 과목을 입력하거나, 각 과목별로 플래쉬 메모리(24)를 준비할 수도 있다. 이러한 플래쉬 메모리(24)는 전자교과서(10)의 일측에 구비된 소켓에 삽입 및 탈착된다.

또한 전자교과서(10)의 일측에는 컴퓨터, 디지털 카메라 PDA 등과의 고속 데이터 통신을 가능하게 하는 USB 케이블(26)이 접속될 수 있도록 커넥터가 구비되어 있다. 그리고, 근거리 통신망(랜)을 이용할 수 있는 랜 케이블(28)이 접속될 수 있는 커넥터도 구비되어 있다. 그 밖에 프린터나 컴퓨터와 직접 연결될 수 있는 직렬포트를 구비하고 있다.

그 밖에 도 1상에서는 미도시 되었으나, 스피커(16)의 볼륨 조절기, 화면 밝기 조절기, 이어폰 잭, 터치펜(22) 홀더 등이 구비되어 있다.

도 2는 도 1에 도시된 전자교과서중 액정표시판(12)의 OS 환경을 개략적으로 나타낸 것이다. 이러한 액정표시판(12)은 대각선 길이가 약 7.2인치(약 18cm) 정도이고, 터치패널과 겸용으로 사용될 수 있도록 표면에 터치패널이 코팅되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시판(12)의 상단 중앙에는 교사로부터의 지시사항, 친구와의 데이터 송수신 상황, 수업 내용중 교사의 필기사항 등이 표시되는 통신화면(50)창이 구비되어 있다.

통신화면(50) 창의 하단에는 수업에 필요한 다수의 유틸리티 아이콘들이 나열되어 있다. 이러한 아이콘들은 터치펜(22)으로 지정하여 실행시킬 수 있다.

수업에 필요한 기본적인 아이콘들로는 교과서 아이콘(51), 주소록 아이콘(52), 계산기 아이콘(53), 휴지통 아이콘(54), 메모장 아이콘(55), 시간표 아이콘(56), 노트 아이콘(57), 숙제 아이콘(58), 웹 아이콘(61), 메일 아이콘(60), 파일 관리자 아이콘(59), 셋팅 아이콘(62), 스크리블(Scribble) 아이콘(63) 등이 있다.

교과서 아이콘(51)은 해당 수업의 교과서 내용을 표시하기 위한 아이콘이다. 따라서, 예를 들어 수학 플래쉬 메모리(24)를 삽입하고, 교과서 아이콘(51)을 실행시킬 경우 화면에는 수학 교과서의 내용이 표시된다.

주소록 아이콘(52)은 집, 친구, 선생님, 학교 등의 주소와 전화번호 등을 기재하여 보관할 수 있는 프로그램을 실행시킨다.

계산기 아이콘(53)은 수학이나 산수 수업중 간단한 사칙연산을 가능하게 하는 프로그램을 실행시킨다.

휴지통 아이콘(54)은 파일을 삭제하고자 할 때 사용되는 프로그램을 실행시키낟. 즉, 학생이 삭제하고자 하는 프로그램이나 데이터를 터치펜(22)으로 드래그-앤드-드롭 하여 휴지통 아이콘(54)에 버릴 경우, 완전 삭제하기 전에 휴지통에서 임시로 보관하고 있는다. 따라서, 휴지통을 비우는 명령어를 실행할 경우 삭제한 데이터는 복원할 수 없도록 영구삭제되고, 복원할 경우 원래 폴더에 자리잡게 된다.

메모장 아이콘(55)은 간단한 문장 등을 기록하는 프로그램을 실행시킨다. 예를 들어, 내일 수업의 준비물, 주의 사항등을 교사가 지시할 경우 이를 받아 적을 수 있는 메모리 공간이다.

시간표 아이콘(56)은 일주일 단위의 수업시간표를 표로서 나타낸다. 이러한 시간표는 학생이나 교사에 의해 입력될 수 있고, 수정 및 삭제될 수 있다. 또한, 각 학생은 교사가 일괄적으로 작성한 시간표 데이터를 전송받아 사용할 수 있다.

노트 아이콘(57)은 수업 시간중 수업 내용을 받아 적을 수 있는 워드 프로세서와 유사한 프로그램을 실행시킨다. 노트 프로그램에서는 각 과목별 노트를 별도의 파일명으로 저장하고 독출할 수 있으며, 기재 내용을 프린트할 수 있고, 해당 파일을 전송할 수도 있다.

숙제 아이콘(58)은 숙제에 관한 프로그램을 실행시킨다. 예를 들어, 독서감상문이 숙제인 경우 학생은 책을 읽고 문서파일 형태로 감상문을 작성한다. 작성된 감상문은 숙제 폴더(미도시)에 저장되고, 네트워크를 통해 교사에게 전달된다.

웹 아이콘(61)은 인터넷 웹 브라우징을 가능하게 하는 프로그램을 실행시킨다. TCP/IP 방식이나 무선 인터넷 통신 프로토콜을 이용하여 유선 또는 무선으로 데이터 통신이 가능하도록 한다. 대표적인 브라우져로는 익스플로어 또는 네스케이프 등을 들 수 있다.

메일 아이콘(60)은 전자우편 프로그램을 실행시킨다. 전자우편은 인터넷을 통해 전송될 수 있다. 따라서, 학생은 자신의 전자교과서(10)에서 전자메일을 작성하고 전송하고 그리고 수신할 수 있다.

파일 관리자 아이콘(59)은 파일 관리에 관한 프로그램을 실행시킨다. 예를 들어, 파일 또는 폴더의 삭제, 신설, 복사, 이동, 찾기 등을 처리하게 된다.

셋팅 아이콘(62)은 전자교과서(10)의 환경설정을 하는 프로그램을 실행시킨다. 소리, 암호, 시계, 부속장치 제어, 비디오 스트림, 코덱, 통신 제어, 비디어 드라이브, 프린터 등의 매개변수 및 환경 설정을 제어한다.

스크리블 아이콘(63)은 이미지 또는 그래픽 데이터에 관한 프로그램을 실행시킨다. 그래픽 이미지를 입력하거나 출력 및 수정하고자 하는 경우 등에 사용된다. 이러한 그래픽 프로그램은 미술시간 등에서 도화지와 물감 대신으로 사용할 수 있고, 다양한 그래픽 효과를 이용하여 정물화, 스케치화, 풍경화 등을 그리거나 쉽게 수정할 수 있도록 한다.

상기 설명한 아이콘 또는 그 프로그램 이외에도 각 학교의 특성에 따라 또는 초중고교 수준에 따라 필요한 프로그램과 아이콘을 포팅할 수 있다.

도 3은 도 1의 전자교과서를 무선으로 사용할 경우의 개념도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 전자교과서(10a, 10b, .... , 10n)은 각각의 학생이 소지한 전자교과서를 의미한다. 대표적인 사례로는 교실에서 교과서 대신 사용하는 경우를 들 수 있다. 이러한 전자교과서(10)는 근처의 기지국(4)(또는 중계국)과 무선(예를 들어 CDMA 방식)으로 데이터를 주고 받을수 있고, 교사용 전자교과서(8) 역시 기지국(4)과 연결된 인터넷(6)과 무선으로 연결되어 있다.

도 3에서는 하나의 기지국(4) 만을 도시하였으나, 학생들이 귀가하여 넓은 영역에 분포한 경우에는 다수의 기지국을 사용할 수도 있다.

도 4는 도 1의 전자교과서를 유선으로 사용할 경우의 개념도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 전자교과서(10a, 10b, .... , 10n)는 교실내에 설치된 허브(9)와 각각 연결되어 있다. 이 때, 약 10Mbps 정도의 랜 케이블(28)을 이용할 수 있고, 전자교과서(10)의 일측에 구비된 커넥터에 연결하면 된다.

교사용 전자교과서(8) 역시 네트워크 사용자로서 허브(9)와 연결되어 있고, 수업 내용의 인쇄를 위해 프린터(3)를 연결한다. 그리고, 인터넷(6)과의 연결을 위해 라우터(미도시)를 설치하여 사용한다.

도 5는 도 1에 도시된 전자교과서의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전자교과서(10)의 내부에는 크게 인텔 계열의 CPU(40), ROM(45), 32MB의 SD-RAM(42), 무선모뎀(44), 펜입력장치(22), 16MB의 플래쉬 메모리(24), 마이크(18), 랜장치(29), 액정표시장치(12), 스피커(16), 적외선 통신(21) 등이 구비되어 있다.

이들 각 구성요소는 데이터 버스에 의해 각각 연결되어 있고, 해당 드라이버를 포함하고 있다. 예를 들어, 액정표시장치(12)의 경우에는 TFT LCD와 구동드라이버를 갖추고 있고, 스피커(16)의 경우에는 사운드 모듈칩을 내장하고 있다.

이러한 전자교과서는 배터리(미도시)를 포함하여 약 800g 정도의 중량이며, 외형은 약 20cm x 15cm x 3 cm 정도이다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 전자교과서의 사용에 대하여 설명하기로 한다.

예를 들어, 국어시간인 경우 학생들은 자신의 전자교과서(10)에 국어교과서플래쉬 메모리(24)를 삽입하여 로딩한다. 교사의 수업내용은 통신화면창(50)을 통해 표시된다. 만약 학생이 수업내용을 받아 적고자 할 경우 노트 아이콘(57)을 실행시켜 국어 파일을 오픈한 뒤, 터치펜(22)으로 문장이나 기호 등을 입력하여 저장한다. 만약이 학생이 질문이 있는 경우에는 질문문장을 작성하여 교사에게 전송할 수 있다.

교사가 국어시간에서 독후감 작성을 숙제로 내고자 할 경우, 우선 교사는 숙제내용을 작성하여 작성된 문장을 모든 학생들에게 전송한다. 각 전자교과서(10)의 숙제 프로그램에 수신된 숙제는 학생에 의해 열람된다. 따라서, 학생은 집에서 독후감을 작성한 후, 무선으로 교사에게 전송하거나 학교에서 유선으로 전송할 수 있다.

그 밖에, 테스트 또는 퀴즈 풀이를 하는 경우에도 학급내 모든 학생에게 시험지 파일을 전송하고, 답안지 파일을 수신하면 된다.

상기와 같은 유무선 겸용 전자교과서 및 그 기록매체에 의하면, 종래의 무거운 종이 교과서를 하나의 가벼운 전자교과서로 대체할 수 있어 학생들의 가방을 줄일 수 있고, 종이 매체의 인쇄에 필요한 막대한 인쇄비용과 물자를 절약할 수 있다.

그리고, 전자교과서를 유선 또는 무선으로 네트워킹하여 데이터를 상호 송수신할 수 있도록 함으로써 숙제, 수업, 시험 등을 전자교과서만으로 가능하게 된다. 따라서, 학생이 많은 경우에도 수업이 효율적으로 이루어질 수 있고, 멀티미디어교육이 어학실 또는 감상실 등이 아닌 교실에서 바로 이루어질 수 있다.

또한, 국어, 수학, 과학, 미술 등의 각 과목을 플래쉬메모리에 저장함으로써 간단히 메모리카드의 교환에 의해 전자교과서의 내용이 변환되거나 업그레이드 할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (4)

1. 핸드헬드 기기에 있어서,

   학습에 관련된 데이터를 교사의 컴퓨터와 무선으로 송수신할 수 있는 무선 모뎀(44) 및 안테나 장치(20);

   상기 무선 모뎀(44) 및 안테나 장치(20)와 택일적으로 사용되고, 상기 데이터를 상기 컴퓨터와 유선으로 송수신이 가능하도록 하는 랜장치;

   전자교과서(10)에 착탈 가능하고, 학습에 필요한 교과과정을 저장하고 있는 플래쉬 메모리카드(24);

   상기 전자교과서(10)의 일측에 내장된 마이크(18)와 스피커(16);

   교사의 학습 내용이 표시되고, 나열적으로 표시된 아이콘들중 하나를 터치펜(22)에 의해 지정 및 실행시킬 수 있는 액정표시판(12);을 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 겸용 전자교과서
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 교과서(10)의 일측에는 외부기기와의 적외선 통신을 가능하게 하는 적외선 포트(21)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 유무선 겸용 전자교과서.
3. 핸드헬드 기기에서 실행가능하며,

   인터넷(6)의 접속 및 상기 인터넷(6)과의 데이터 송수신을 통해 웹서핑이 가능하도록 하는 웹 프로그램 코드;

   전자메일을 송수신할 수 있도록 하는 이메일 프로그램 코드;

   입력된 수업시간을 표로 작성하여 표시하도록 하는 시간표 프로그램 코드;

   글자나 문장을 입력받아 기억하고 표시하도록 하는 프로그램 코드;

   교과내용이 저장된 플래쉬 메모리로부터 데이터를 독출하여 표시하도록 하는 교과서 프로그램 코드;

   터치펜(22)에 의해 그려진 그래픽 데이터를 입력 및 출력하거나 전송받은 그래픽 데이터를 표시하여 수정가능하도록 하는 프로그램 코드;

   완성된 숙제를 교사용 전자교과서(8)로 전송할 때까지 메모리에 저장하는 숙제 프로그램 코드;

   사칙연산을 수행하고 그 결과를 수치로 표시하는 계산기 프로그램 코드; 및

   삭제하고자 하는 파일을 보관하고, 상기 파일을 회복불능하게 삭제하거나 회복시키는 휴지통 프로그램 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 겸용 전자교과서의 기록매체.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 웹 프로그램 코드는 랜 케이블(28)이 접속된 경우 상기 랜 케이블(28)을 통해 유선으로 상기 인터넷(6)과 데이터를 송수신하고,

   상기 랜 케이블(28)이 접속되지 않은 경우 내장된 무선모뎀(44)과 안테나(20)를 이용하여 무선으로 상기 인터넷(6)과 데이터를 송수신하도록 하는 프로그램 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 겸용 전자교과서의 기록매체.