KR20080000092A - 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템 및 그 학습 지도방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실시간 온라인 교육을 지원하기 위한 온라인 교육 시스템 및 그 학습 지도 방법을 개시한다.
본 발명의 온라인 교육 시스템은 학습자의 학습상태 확인을 위한 정보를 저장하는 DB서버; 온라인 교육 개시 전 학습자 단말로부터 제공받은 학습상태정보를 전처리하여 기준학습상태정보를 생성하여 상기 DB서버에 저장하고, 상기 온라인 교육중 상기 학습자 단말로부터 제공받는 학습상태정보를 전처리하여 생성한 교육중학습상태정보를 상기 기준학습상태정보와 비교하여 일치 여부를 판별하는 비교검출서버; 및 상기 비교검출서버로부터 불일치신호를 수신하는 경우 상기 학습자 단말과 교육자 단말로 경고 신호를 전송하는 학습제어서버를 구비하여, 온라인 교육이 실시되는 동안 학습자의 학습 상태를 실시간으로 모니터링하여 학습자가 학습에 불필요한 말이나 행동을 할 경우 이를 교육자에게 통지해 줌으로써 교육중 학습자의 주의를 환기시키고 학습 집중을 유도하여 교육의 효율을 높일 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
Description
도 1은 본 발명에 따른 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템을 개략적으로 도시한 시스템 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 학습지도 방법을 개략적으로 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비교검출서버의 오디오 정보 비교 판단을 도시한 예시도.
도 4은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비교검출서버의 비디오 정보 비교 판단을 도시한 예시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 학습자 단말 20 : 교육자 단말
30 : 학습관리시스템서버 31 : 웹서버
32 : 멀티미디어 서버 33 : DB서버
34 : 비교검출서버 35 : 학습제어서버
본 발명은 온라인 교육을 위한 학습관리 시스템 및 이를 이용한 학습지도 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온라인을 통한 실시간 학습 개시 전 학습자의 학습에 필요한 오디오 및 비디오 정보를 추출하여 데이타베이스화 한 후 학습이 진행되는 동안 학습자의 실시간 비디오 및 오디오 정보를 기 데이터베이스화된 해당 정보와 비교 및 분석하여 불일치 하는 불필요한 오디오 및 비디오 정보가 검출되는 경우 해당 학습자와 교육자에게 경고를 통지함으로써 교육에 보다 집중할 수 있도록 해주는 온라인 학습관리 시스템 및 이를 이용한 학습지도 방법에 관한 것이다.
최근에는 인터넷 기술의 발달로 인해 기존에 오프라인상에서만 가능했던 실시간 쌍방향 교육을 온라인을 통해서도 받을 수 있게 되었다. 따라서, 교육을 위한 시스템이 갖춰진 상황이라면 장소 및 거리의 제약 없이 실시간 교육이 가능하다.
그러나, 종래의 온라인을 통한 실시간 교육은 학습자의 상태를 오로지 모니터에 의존할 수밖에 없기 때문에 오프라인상에서의 교육과 달리 수업을 듣고 있는 학습자에 대한 지도가 극히 제한적이다.
특히, 교육자와 학습자의 관계가 일 대 다수인 경우 학습자에 대한 통제가 거의 불가능하여 학습자가 졸거나 학습에 불필요한 언행을 하는 경우에도 오프라인상에서와 같이 교육자가 이를 감지하여 학습에 집중토록 유도하는 것이 어려워 오프라인상에서와 같은 학습효과를 달성할 수 없는 치명적인 문제가 있었다.
따라서, 상술된 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 실시간 온라인 학습 중 학습자의 상태를 실시간으로 모니터링하여 학습자가 학습에 집중하고 있지 않는 경우 이를 교육자에게 통지해줌으로써 학습자의 학습 집중을 유도하여 교육의 효율을 높일 수 있도록 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 온라인 교육을 지원하는 온라인 교육 시스템은 학습자의 학습상태 확인을 위한 정보를 저장하는 DB서버; 온라인 교육 개시 전 학습자 단말로부터 제공받은 학습상태정보를 전처리하여 기준학습상태정보를 생성하여 상기 DB서버에 저장하고, 상기 온라인 교육중 상기 학습자 단말로부터 제공받는 학습상태정보를 전처리하여 생성한 교육중학습상태정보를 상기 기준학습상태정보와 비교하여 일치 여부를 판별하는 비교검출서버; 및 상기 비교검출서버로부터 불일치신호를 수신하는 경우 상기 학습자 단말과 교육자 단말로 경고 신호를 전송하는 학습제어서버를 구비한다.
본 발명의 온라인 교육을 위한 학습 지원 방법은 온라인 교육 개시 전 학습자 단말로부터 학습자에 대한 학습상태정보를 제공받아 이를 전처리하여 기준학습상태정보를 생성하는 제 1 단계; 상기 온라인 교육중 상기 학습자 단말로부터 상기 학습자에 대한 학습상태정보를 제공받아 이를 전처리하여 교육중학습상태정보를 생성하는 제 2 단계; 상기 교육중학습상태정보와 상기 기준학습상태정보를 비교하여 일치 여부를 판별하는 제 3 단계; 및 상기 두 정보가 불일치시 상기 학습자 단말과 교육자 단말 중 적어도 어느 하나로 경고 신호를 전송하는 제 4 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.
도 1의 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템은 적어도 하나의 학습자 단말(10), 교육자 단말(20) 및 학습관리서버(30)를 구비한다.
학습자 단말(10)은 인터넷을 통한 실시간 온라인 교육을 제공받는 학습자의 단말기로서 인터넷을 통해 온라인 교육에 필요한 학습정보(오디오 및 비디오 정보)를 제공받으면 이를 신호처리하여 스피커 및 화면을 통해 재생시켜 줌으로써 이를 통해 학습자가 온라인 교육을 받을 수 있도록 해준다. 특히 본 발명에서의 학습자 단말(10)은 학습자의 학습 상태를 판단하기 위한 비디오 정보 및 오디오 정보를 교육 개시 전 및 교육중에 취득하여 학습관리서버(30)로 전송해준다. 이때, 비디오 정보로는 학습자가 온라인 교육을 받는 중에 취하게 되는 학습자의 모습(자세)에 대한 정보이며, 오디오 정보는 학습자가 온라인 교육을 받는 도중에 발생시키는 소리에 대한 정보이다.
교육자 단말(20)은 인터넷을 통한 실시간 온라인 교육을 지도하는 교육자의 단말기로 학습관리서버(30)로부터 교육 컨텐츠 및 학습자에 대한 정보를 제공받아 스피커 및 화면을 통해 재생시켜 줌으로써 교육자가 이를 온라인 교육에 활용할 수 있도록 해주며, 교육자의 강의 내용(비디오 및 오디오 정보)을 취득하여 학습관리 서버(30)로 전송해준다.
이러한 학습자 단말(10)과 교육자 단말(20)은 인터넷 접속이 가능하며 오디오 입출력장치 및 비디오 입출력장치를 구비하여 인터넷을 통해 송수신되는 오디오 및 비디오 신호의 입출력이 가능하도록 지원해줄 수 있는 단말기라면 어떠한 장치이든 상관없다. 또한, 학습자 단말(10)과 교육자 단말(20)의 인터넷 접속은 모뎀과 PSTN을 통한 인터넷 접속, 전용선이나 ISDN을 이용한 유선방식 또는 셀룰러, PCS, 마이크로웨이브나 위성통신망을 통한 무선 인터넷 접속 등 인터넷에 접속할 수만 있으면 어떠한 형태라도 가능하다.
학습관리서버(30)는 온라인 교육을 위한 교육 컨텐츠를 교육자 단말(20)에 제공하며 온라인 교육중 교육자 단말(20)로부터 실시간으로 전송받는 교육 내용을 학습자 단말(10)로 제공함으로써 실시간 온라인 교육을 지원한다. 특히, 본 발명의 학습관리 서버(30)는 학습자 단말(10)로부터 학습태도정보를 제공받아 이를 이용하여 학습자의 온라인 교육중 학습 상태를 파악하고 학습상태가 불량한 것으로 판단되면 경고 신호를 학습자 단말(10)과 교육자 단말(20)로 전송해준다. 이를 위해, 학습관리서버(30)는 교육 개시 전 학습자 단말(10)로부터 학습자에 대한 비디오 정보 및 오디오 정보를 제공받아 이를 전처리하여 기준학습태도정보를 생성하여 저장한다. 그리고, 학습관리서버(30)는 교육이 개시되면 학습자 단말(10)로부터 학습자에 대한 비디오 정보 및 오디오 정보를 실시간 또는 일정 시간 간격으로 제공받아 이를 전처리하여 교육중학습태도정보를 생성한 후 이를 기 저장된 기준학습태도정보와 비교하여 일치 여부를 확인함으로써 학습자의 학습 상태를 판별한다. 이때, 전처리란 수신된 오디오 정보에 대해서는 주파수 성분을 추출하고 비디오 정보에 대해서는 학습자의 윤곽선 정보를 추출하는 것을 의미한다. 기준학습태도정보는 학습자를 구분할 수 있는 식별정보를 포함하고 있으며, 해당 온라인 교육이 개시될 때마다 새로 생성되었다가 교육이 종료되면 삭제된다. 또한, 기준학습태도정보는 교육 도중 학습자의 요청에 따라 변경이 가능하다.
도 2는 도 1에서 학습관리서버(30)의 구성을 보다 상세하게 나타낸 구성도이다.
학습관리서버(30)는 웹서버(31), 멀티미디어 서버(32), DB서버(33), 비교검출서버(34) 및 학습제어서버(35)를 구비한다.
웹서버(31)는 학습자 단말(10)과 교육자 단말(20)에게 학습관리서버(30)에 대한 웹 접속을 허용하며 DB서버(33)에 저장된 교육 컨텐츠 및 기타 온라인 교육과 관련된 정보를 제공한다. 웹서버(31)와 학습자 단말(10) 및 교육자 단말(20) 사이의 통신수단은 TCP/IP, UDP(User Datagram Protocol) 등 통상의 통신수단을 이용한다.
멀티미디어 서버(32)는 온라인 교육중 교육자 단말(20)로부터 실시간으로 전송되는 강의 내용에 대한 멀티미디어정보를 학습자 단말(10)로 전송해준다.
이러한 웹서버(31) 및 멀티미디어 서버(32)의 기능은 통상의 온라인 교육 시스템에서 제공되는 일반적인 기능들로서 본 발명에서는 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
DB서버(33)는 온라인 교육에 필요한 각종 정보(예컨대, 교육 컨텐츠, 학습자 와 교육자에 대한 정보 등)와 학습자의 학습 상태를 모니터링하기 위한 학습태도정보(기준학습태도정보)를 저장한다.
비교검출서버(34)는 교육 개시 전에는 학습자 단말(10)로부터 제공받는 학습태도정보를 전처리하여 기준학습태도정보를 생성한 후 DB서버(33)에 저장하고, 교육중에는 학습자 단말(10)로부터 제공받는 학습태도정보를 전처리하여 교육중학습태도정보를 생성한 후 이를 DB서버(33)에 저장된 기준학습태도정보와의 일치 여부를 판단하여 그 결과를 학습제어서버(35)로 전송한다. 이때, 비교검출서버(34)는 학습태도정보에 대한 전처리 작업으로써 오디오 정보에 대해서는 주파수 성분을 추출하여 주파수 스펙트럼 데이터로 변환하고 비디오 정보에 대해서는 에지(edge) 추출 알고리즘을 이용하여 학습자의 윤곽선 정보를 추출한다.
학습제어서버(35)는 학습관리서버(30)의 동작을 전체적으로 제어하며 학습자 단말(10)과 교육자 단말(20)이 로그인 후 학습준비가 완료하면 웹서버(31)를 통해 학습자에게 기준학습태도정보 생성을 위한 비디오 정보 및 오디오 정보 입력을 요구하여 학습자 단말(10)로부터 학습자에 대한 비디오 정보와 오디오 정보를 제공받으면 이를 비교검출서버(34)로 전송해준다. 이때, 기준학습태도정보 중 비디오 정보는 학습자의 교육중 자세에 대한 정보로서, 학습제어서버(35)의 비디오 정보 입력 요구에 따라 학습자는 자신이 교육중 취하게 될 자세를 학습자 단말(10)의 비디오 입력장치(예컨대, 웹카메라)를 이용하여 촬영하며 이에 따라 학습자 단말(10)은 캡쳐된 영상을 디지털신호로 신호처리하여 학습관리서버(30)로 전송한다. 그리고, 기준학습태도정보 중 오디오 정보는 온라인 교육중 발생할 수 있는 소리에 대한 정 보로서, 학습제어서버(35)의 오디오 정보 입력 요구에 따라 학습자는 키보드 조작 소리, 마우스 클릭 소리 및 필기구 소리를 오디오 입력장치(예컨대, 마이크)를 이용하여 입력하며 이에 따라 학습자 단말(10)은 입력된 오디오 신호를 디지털신호로 신호처리하여 학습관리서버(30)로 전송한다. 그리고, 학습제어서버(35)는 비교검출서버(34)로부터 불일치 정보를 수신하며 기 설정된 경고 신호를 학습자 단말(10)과 교육자 단말(20)로 전송한다. 이러한 경고 신호로는 음성신호, 영상신호 또는 음성과 영상이 혼합된 신호가 전송될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 학습 지도 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저 학습자와 교육자가 각각 학습자 단말(10) 및 교육자 단말(20)을 이용하여 웹서버(31)에 접속하여 로그인한 후 학습환경을 세팅하고 학습준비를 행한다(단계 310).
즉 학습자와 교육자의 로그인이 완료되면, 교육자는 수강과목, 학습자 이력, 학습자료, 학습진도 및 학습자 정보 등에 교육에 필요한 각종 교육 컨텐츠를 DB서버(33)에서 불러들여 온라인 강의준비를 하게 된다.
강의준비가 완료된 후 교육이 개시되기 전, 학습제어서버(35)는 웹화면을 통해 학습자에게 비디오 정보 및 오디오 정보 입력을 요구하며 이에 따라 학습자 단말(10)은 비디오 입력장치(웹카메라)와 오디오 입력장치(마이크)를 통해 학습자에 대한 비디오 정보와 오디오 정보를 취득한 후 이를 디지털 신호로 변환하여 학습제어서버(35)로 전송해준다(단계 320).
즉, 학습제어서버(35)의 요구에 따라 학습자가 정자세를 취한 후 이를 웹카 메라로 촬영하면 학습자 단말(10)은 촬영된 영상을 신호처리하여 학습제어서버(35)로 전송하고, 학습자가 다시 키보드 조작 소리, 마우스 클릭 소리 및 필기구 소리를 마이크를 통해 입력하면 학습자 단말(10)은 입력된 오디오를 신호처리하여 학습제어서버(35)로 전송한다.
학습제어서버(35)는 해당 비디오 정보와 오디오 정보를 비교검출서버(34)로 전송해주며, 비교검출서버(34)는 비디오 정보와 오디오 정보를 전처리하여 기준학습태도정보를 생성한 후 DB서버(33)에 저장한다(단계 330).
즉, 비교검출서버(34)는 제공받은 오디오 정보에 대해 주파수 추출 알고리즘을 이용하여 오디오 정보에 포함된 주파수 성분을 추출하여 주파수 스펙트럼 데이터를 생성한 후 이를 DB서버(33)에 저장하며, 제공받은 비디오 정보에 대해 에지 추출 알고리즘을 이용하여 학습자 모습에 해당하는 윤곽선 정보를 추출하여 DB서버(33)에 저장한다. 이때, 각 학습자별 기준학습태도정보에는 해당 정보에 대응되는 학습자(또는 학습자 단말)가 누구인지를 구분할 수 있는 식별정보가 포함된다.
이러한 기준학습태도정보 중 비디오 정보에 대한 전처리 과정을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
화소(pixel)로 구성된 디지털 캡쳐영상에는 영상의 밝기와 색에 급격한 변화가 있는 경우 윤곽선(edge)이 존재하며, 영상의 밝기(농도)가 낮은 값에서 높은 값으로 또는 높은 값에서 낮은 값으로 변하는 지점에 윤곽선이 존재한다. 따라서, 학습자의 윤곽을 경계로 윤곽선이 존재하며, 비교검출서버(34)는 에지 추출 알고리즘을 이용하여 디지털 캡쳐영상에서 학습자의 윤곽선을 추출하여 세그멘테이 션(Segmentation) 처리를 하게 된다.
여기서, 에지 추출 프로그램은 윤곽선(에지) 픽셀을 찾는 과정에서 사용되며, 에지는 농도값이 급격하게 변화하는 부분을 말하므로 함수의 변화량을 조사하는 미분 연산을 윤곽선 추출에 이용한다.
미분에는 1차 미분(gradient)과 2차 미분(laplacian)이 있으며, 미분을 위해 소벨마스크(Sobel mask), 프리위트 마스크(Prewitt mask), 로벳 마스크(Robert mask) 등의 통상적인 연산자를 이용할 수 있다.
비교검출서버(34)는 윤곽선이 추출된 영상 이미지에서 윤곽선을 포함하고 있지 않은 화소를 "0" 깊이로 이미지 변환한 후, 변환된 이미지를 프레임(이미지) 분할 알고리즘을 이용하여 다수의 이미지로 분할한다. 이때, 분할된 영상 이미지의 수는 학습자 단말(10)의 상태에 따라 다양하게 변경될 수 있으나, 지나치게 작게 영상을 분할할 경우 학습자의 약간의 움직임으로 인한 윤곽선의 미세한 차이에도 비교검출서버(34)가 민감하게 반응하여 오류가 발생할 가능성이 있으며, 반면에 지나치게 크게 영상을 분할할 경우 비교검출서버(34)가 윤곽선의 변화를 제대로 인식하지 못할 수 있으므로 적당한 크기로 분할하는 것이 좋다. 바람직하게는 이미지를 8 × 8로 분할하는 것이 좋다.
여기서, 캡쳐영상이란 비디오 영상의 1프레임 정지영상(이미지)를 말하며, 화소란 이미지를 구성하는 최소단위를 가리킨다. 그리고, 깊이는 각 화소를 표현하는 비트의 수를 말하며, 깊이 값이 클수록 각 화소는 다양한 값을 가지게 된다.
윤곽선이 추출된 영상 이미지가 8 × 8로 분할되면 원래 이미지 프레임 크기 의 1/8에 해당하는 64개의 분할 프레임(이미지)이 생성되는데, 비교검출서버(34)는 각 분할 프레임별로 윤곽선 일부 정보가 있는지 여부를 검사한다.
윤곽선 추출시 윤곽선이 없는 화소는 "0"으로 처리되었으므로, 윤곽선이 없는 분할 프레임은 분할 이미지의 화소 깊이 값들을 모두 더하더라도 "0" 이 된다. 반면에, 윤곽선이 있는 분할 프레임은 윤곽선 정보값이 존재하므로 분할 이미지의 화소 깊이 값들을 더하면 일정한 값이 나오게 된다. 여기서, 윤곽선 정보가 없는 경우의 마크로 블럭(Marcro Block)을 "0"으로 설정하고, 윤곽선 정보가 있는 경우의 마크로 블럭을 "1"로 설정하면 도 4와 같은 비디오 정보에 대한 기준학습태도정보가 생성되며, 비교검출서버(34)는 이를 텍스트 파일 또는 이미지 파일로 DB서버(33)에 저장하여 관리하게 된다.
기준학습태도정보가 생성되어 DB서버(33)에 저장되면, 교육자가 온라인 교육을 개시하게 된다.
교육자가 교육을 개시하게 되면, 교육자의 강의 내용이 교육자 단말(20)의 비디오 및 오디오 입력장치를 통해 입력되어 신호처리된 후 멀티미디어 서버(32)로 전송되고, 멀티미디어 서버(32)는 수신된 교육자의 비디오 및 오디오 정보를 각 학습자 단말(10)로 전송한다. 학습자 단말(10)은 수신된 비디오 및 오디오 정보를 신호처리하여 비디오 출력장치(모니터) 및 오디오 출력장치(스피커)를 통해 재생시켜 학습자가 온라인 교육을 수행할 수 있도록 해준다.
이러한 온라인 교육을 위한 비디오 및 오디오 정보에 대한 구체적인 신호처리 과정은 통상적으로 당업자에게 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략한다.
온라인 교육이 개시되어 진행되는 동안, 학습자 단말(10)은 카메라로 학습자의 모습을 촬영하고 동시에 마이크를 통해 교육중 발생되는 외부의 소리를 입력받아 디지털 신호로 변환하여 학습관리서버(30)로 전송한다(단계 340).
학습관리서버(30)의 비교검출서버(34)는 교육중에 수신되는 학습자의 비디오 정보와 오디오 정보를 전처리하여 교육중학습태도정보를 생성한다(단계 350).
다음에, 비교검출서버(34)는 교육중학습태도정보를 DB서버(33)에 기 저장된 동일 학습자의 기준학습태도정보와 비교하여 학습태도를 판별한다(단계 360).
도 5는 교육중학습태도정보와 기준학습태도정보 중 비디오 정보를 비교하는 모습을 보여주는 도면이며, 도 6은 교육중학습태도정보와 기준학습태도정보 중 오디오 정보를 비교하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6에서와 같이, 비교검출서버(34)는 미리 저장해둔 기준학습태도정보와 교육중에 학습자 단말(10)을 통해 실시간으로 얻게되는 교육중학습태도정보의 비디오 정보와 오디오 정보를 비교하여 두 정보의 일치 여부를 확인하고 그 일치 여부를 이용하여 학습자의 학습태도가 불량한지 여부를 체크하게 된다.
단계 360에서의 판별 결과, 두 정보가 일치하지 않은 것으로 판별되면 비교검출서버(34)는 불일치신호를 학습제어서버(35)로 통지한다. 이때, 비교검출서버(34)는 두 정보의 차이가 기 정해진 일정한 오차 범위 안에 있는 경우에는 이를 일치하는 것으로 간주할 수 있다.
불일치신호를 수신한 학습제어서버(35)는 해당 기준학습태도정보에 포함된 학습자 식별정보 및 기 등록된 교육자 정보를 이용해 해당 학습자 단말(10) 및 교 육자 단말(10)로 경고 신호를 전송한다(단계 370). 이때, 교육자 단말(10)로 전송되는 경고 신호에는 교육자가 학습자를 식별할 수 있는 식별정보를 함께 제공할 수 있다. 또한, 경고 신호를 학습자 단말(10)과 교육자 단말(20) 중 어느 하나로만 전송할 수도 있다.
상술된 단계 340 내지 단계 370은 교육이 종료될 때까지 계속 반복해서 수행되며 교육이 종료되면(단계 380), 학습제어서버(35)는 해당 교육과 관련된 학습자들의 기준학습태도정보를 DB서버(33)에서 삭제한다(단계 390).
상술된 실시예에서는 기준학습태도정보를 교육 개시 전에 취득하는 것으로만 설명되었으나, 학습자가 교육 개시 전에 생성한 기준학습태도정보의 자세가 불편하여 자세의 변경을 원할 경우 이를 변경할 수 있다.
즉, 온라인 교육을 위한 웹화면 상에 기준학습태도정보 변경을 위한 메뉴 항목을 구비하여 학습자가 이를 선택하는 경우, 학습제어서버(35)는 학습자 단말(10)로 학습태도정보 재입력을 요구하여 제공받아 이를 비교검출서버(34)로 전송해주며, 비교검출서버(34)는 재입력된 비디오 정보 및 오디오 정보에 대해 상술된 전처리 과정을 다시 수행하여 새로운 기준학습태도정보를 생성한 후 DB서버(33)에 저장된 기존의 기준학습태도정보를 이 새로 생성된 기준학습태도정보로 업데이트한다.
또한, 학습자의 학습상태는 교육을 할 때마다 변경될 수 있으므로 기준학습태도정보는 교육을 개시할 때마다 새로이 생성되어 저장되고 교육이 종료될 때마다 삭제된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템 및 그 학습 지도 방법은 온라인 교육이 실시되는 동안 학습자의 학습 상태를 실시간으로 모니터링하여 학습자가 학습에 불필요한 말이나 행동을 할 경우 이를 교육자에게 통지해 줌으로써 교육중 학습자의 주의를 환기시키고 학습 집중을 유도하여 교육의 효율을 높일 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
Claims (16)
- 인터넷 접속이 가능한 적어도 하나의 학습자 단말과 교육자 단말을 통해 온라인 교육을 지원하는 온라인 교육 시스템에 있어서,학습자의 학습상태 확인을 위한 정보를 저장하는 DB서버;온라인 교육 개시 전 상기 학습자 단말로부터 제공받은 학습상태정보를 전처리하여 기준학습상태정보를 생성하여 상기 DB서버에 저장하고, 상기 온라인 교육중 상기 학습자 단말로부터 제공받는 학습상태정보를 전처리하여 생성한 교육중학습상태정보를 상기 기준학습상태정보와 비교하여 일치 여부를 판별하는 비교검출서버; 및상기 비교검출서버로부터 불일치신호를 수신하는 경우 상기 학습자 단말과 상기 교육자 단말 중 적어도 어느 하나로 경고 신호를 전송하는 학습제어서버를 구비하는 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 학습자 단말과 상기 교육자 단말의 웹 접속을 허용하여 온라인 교육을 위한 정보 및 교육 컨텐츠를 제공하는 웹서버; 및상기 교육자 단말로부터의 강의 내용을 상기 학습자 단말로 전송해주는 멀티미디어 서버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 학습제어서버는상기 학습상태정보로서 상기 온라인 교육 개시 전 및 상기 온라인 교육중 상기 학습자 단말로부터 학습자에 대한 비디오 정보 및 오디오 정보를 제공받아 상기 비교검출서버로 전송해주는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템.
- 제 3항에 있어서, 상기 비교검출서버는상기 비디오 정보로서 제공받은 영상에서는 학습자의 윤곽선 정보를 추출하고 상기 오디오 정보로 입력된 소리에서는 주파수 성분을 추출하여 상기 기준학습태도정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템.
- 제 4항에 있어서, 상기 비교검출서버는윤곽선 정보를 추출한 영상에서 윤곽선을 포함하고 있지 않은 화소를 "0" 깊이로 이미지 변환한 후 변환된 이미지를 다수의 영역으로 분할하여 다수의 마크로 블럭으로 구분하고, 각 마크로 블럭 별로 상기 윤곽선 정보의 유무에 따라 일정한 값을 부여하여 상기 비디오 정보에 대한 상기 기준학습태도정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템.
- 제 5항에 있어서, 상기 비교검출서버는각 마크로 블럭별로 해당 마크로 블럭을 구성하는 화소들의 화소 깊이 값들을 모두 더하여 그 값이 "0"인 경우와 "0"이 아닌 경우로 구분하여 각 경우에 따라 해당 마크로 블럭에 서로 다른 값을 부여하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템.
- 제 3항에 있어서, 상기 학습제어서버는온라인 교육중 학습자로부터의 기준학습상태정보 변경 요청 수신시, 상기 학습자 단말로 학습상태정보 재입력을 요청하여 제공받아 상기 비교검출서버로 전송해주는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템.
- 제 7항에 있어서, 상기 비교검출서버는상기 재입력된 학습상태정보를 전처리하여 새로운 기준학습상태정보를 생성한 후 상기 DB서버에 기 저장된 상기 기준학습상태정보를 새로 생성된 기준학습상태정보로 업데이트하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 비교검출서버는상기 기준학습태도정보에 해당 학습자를 구분할 수 있는 식별정보를 함께 저장하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 관리 시스템.
- 인터넷 접속이 가능한 적어도 하나의 학습자 단말과 교육자 단말을 통해 온 라인 교육을 지원하는 온라인 교육에 있어서,온라인 교육 개시 전 상기 학습자 단말로부터 학습자에 대한 학습상태정보를 제공받아 이를 전처리하여 기준학습상태정보를 생성하는 제 1 단계;상기 온라인 교육중 상기 학습자 단말로부터 상기 학습자에 대한 학습상태정보를 제공받아 이를 전처리하여 교육중학습상태정보를 생성하는 제 2 단계;상기 교육중학습상태정보와 상기 기준학습상태정보를 비교하여 일치 여부를 판별하는 제 3 단계; 및상기 두 정보가 불일치시 상기 학습자 단말과 상기 교육자 단말 중 적어도 어느 하나로 경고 신호를 전송하는 제 4 단계를 포함하는 온라인 교육을 위한 학습 지도 방법.
- 제 10항에 있어서, 학습상태정보는상기 온라인 교육 개시 전 및 상기 온라인 교육중 학습자의 모습을 촬영한 비디오 정보 및 교육중 발생되는 소리에 대한 오디오 정보인 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 지도 방법.
- 제 11항에 있어서, 상기 오디오 정보는키보드 조작 소리, 마우스 클릭 소리, 필기구 사용 소리 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 지도 방법.
- 제 11항에 있어서, 상기 전처리는상기 비디오 정보로서 제공받은 영상에서 학습자의 윤곽선 정보를 추출하는 단계;윤곽선 정보를 추출한 영상에서 윤곽선을 포함하고 있지 않은 화소를 "0" 깊이로 이미지 변환한 후 변환된 이미지를 다수의 영역으로 분할하여 다수의 마크로 블럭으로 구분하는 단계; 및상기 각 마크로 블럭 별로 상기 윤곽선 정보의 유무에 따라 일정한 값을 부여하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 지도 방법.
- 제 13항에 있어서, 각 마크로 블럭은해당 마크로 블럭을 구성하는 화소들의 화소 깊이 값들을 모두 더하여 그 값이 "0"인 경우와 "0"이 아닌 경우로 구분하여 각 경우에 따라 서로 다른 값을 부여받는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 지도 방법.
- 제 10항에 있어서,온라인 교육중 학습자로부터의 기준학습상태정보 변경 요청을 수신시, 상기 학습자 단말로부터 학습상태정보를 재입력 받아 전처리하여 새로운 기준학습상태정보를 생성한 후 기 저장된 상기 기준학습상태정보를 상기 새로운 기준학습상태정보로 업데이트하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 지도 방법.
- 제 10항 또는 제 15항에 있어서, 상기 기준학습상태정보는해당 학습자를 구분할 수 있는 학습자 식별정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 교육을 위한 학습 지도 방법.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9423539B2 (en) | 2009-07-17 | 2016-08-23 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Non-periodic grating reflectors with focusing power and methods for fabricating the same |
| CN111461638A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-07-28 | 山东爱城市网信息技术有限公司 | 一种基于区块链的在线教育管理方法及设备、介质 |
| KR20220018782A (ko) * | 2020-08-07 | 2022-02-15 | 이화여자대학교 산학협력단 | 영상 수업의 주의 집중 여부를 모니터링 할 수 있는 영상 수업 시스템 및 방법 |
| KR20220055750A (ko) * | 2020-10-27 | 2022-05-04 | 이블린 위드야사리 | 감시 시스템 |
-
2006
- 2006-06-26 KR KR1020060057365A patent/KR20080000092A/ko not_active Application Discontinuation
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