KR20090104257A - 주산식 연산 학습 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주산식 연산 학습 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 출제할 문제가 저장된 문제 저장소에서 임의로 문제를 추출하고, 추출된 문제에 대해 상기 문제를 구성하는 문항별 분석을 수행하고, 문항별로 자릿수에 대응하여 해당 음절을 분배하여 상기 분배된 음절을 조합하여 음성으로 출력하며, 문제 출제에 대응하여 입력된 답안을 정답과 비교하여 평가하는 과정을 개인 PC 또는 인터넷/네트워크를 통해 학습하도록 함으로써 효과적인 주산식 연산(호산 및 암산) 학습을 수행할 수 있도록 하며, 또한 임의로 선택된 문제에 대응하여 실시간으로 음성을 조합함으로써 다양한 출제 유형에 용이하게 대응할 수 있고, 각 문제마다 음성을 미리 저장하여 발생하는 용량초과 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.
주산, 호산, 암산

Description

주산식 연산 학습 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TRAINING ABACUS CALCULATION}
본 발명은 주산식 연산 학습 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주산식 연산 학습에 필요한 음절을 녹음 및 디지털화시켜 주산식 호산 학습시 랜덤하게 호출된 숫자를 음성으로 출력시키는 주산식 연산 학습 시스템 및 방법에 관한 것이다.
아직까지도 주산식 연산은 계산 방식의 하나로서 존재하고 있으며, 특히 주산식 암산의 경우에 두뇌 개발에 영향을 준다는 연구 논문 등이 나와 있어 아이들의 학습 도구로서도 활용되고 있다.
이러한 주산식 연산 학습이 기존에는 학원이나 가정에서 대면 강의 형식을 통해서만 이루어졌으나, 최근 컴퓨터와 네트워크의 발전에 따라 온라인을 이용한 주산식 연산 학습 방법이 많이 소개되고 있다. 즉, 개인 컴퓨터에 주산식 연산 학습 프로그램을 설치하여 개인적으로 학습하거나, 인터넷 또는 네트워크를 이용하여 인터넷 서비스 제공자(ISP)를 통해 주산식 연산 학습 서비스를 제공받는 것이 그것이다.
온라인 또는 오프라인 방식으로 수행되고 있는 주산식 연산 학습은 결국 학습 지도 방법에 의해 효과가 좌우된다고 해도 과언이 아니며, 무엇보다도 선생님이 직접 숫자를 부르면서 계산하는 주산식 호산 학습이 가장 중요하다 할 수 있다. 이는 주산식 호산 학습을 통한 주산식 암산시 주판의 이미지가 학습자의 머리에서 가상으로 형상화되어 주판알의 이미지가 움직여짐으로써 수리력, 기억력, 집중력 및 창의력 등의 두뇌 개발에 효과적이기 때문이다.
그런데, 기존의 주산식 호산 학습시 숙달된 선생님이 숫자를 부른다고는 하나, 오랜 수업시간 반복으로 목이 붓는 등 수업에 어려움이 있으며, 사람에 의해 행해지는 과정이라서 실수가 발생할 수 있는 한계성이 있었다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 연습을 통해 선생님이 테이프 등의 레코딩 장치에 음성을 녹음한 후, 학생들에게 들려주는 방식을 사용하였으나, 이는 수없이 반복되는 주산식 호산 학습 때마다 음성을 새롭게 녹음해야 하는 번거로움이 있었다.
이와 같이, 아직까지 이에 대한 체계적인 주산식 연산 학습 방법이 제시되어 있지 않아 주산식 연산 학습의 효과를 극대화시킬 수 있는 대안이 필요한 상황이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 주산식 연산 학습시 주산식 연산 학습에 필요한 음절을 녹음하여 이를 디지털화시키고, 주산식 호산 학습이 이루어질 경우에 랜덤하게 호출된 숫자의 위치에 대응하여 음절을 조합하여 조합된 결과를 음성으로 출력시키는 주산식 연산 학습 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주산식 연산 학습 시스템은, 출제할 문제와, 숫자에 대한 음절, 숫자의 단위에 대한 단위 음절, 주산식 연산 학습에 필요한 음절 또는 음절 그룹에 대한 음성을 저장한 문제 저장소; 상기 문제 저장소에서 임의로 문제를 추출하여 상기 문제를 구성하는 문항별 분석을 수행하고, 문항별로 자릿수에 대응하여 해당 음절을 분배하는 문제 생성 장치; 및 상기 분배된 음절을 조합하여 음성 데이터를 출력하고, 입력된 답안을 수신하는 문제 출제 장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기에, 상기 수신된 답안을 정답과 비교하여 오답 여부를 판정하고, 학습 결과를 분석 및 출력시키는 결과 분석 장치 및 상기 분석된 학습 결과를 저장하는 결과 저장소를 별도로 더 마련하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 문제 생성 장치는, 사용자에 의해 선택된 단계에 해당하는 문제 들을 상기 문제 저장소에서 임의로 추출하는 문제 출제기; 상기 추출된 문제를 문항별로 각각 분리하여 분석하는 문제 분석기; 및 상기 분석된 해당 문항의 자릿수별로 숫자 음절, 단위 음절, 주산식 연산 학습에 필요한 음절 또는 음절 그룹을 분배하는 음절 분배기로 이루어지며,
상기 문제 출제 장치는, 상기 음절 분배기에 의해 분배된 음절을 순차적으로 조합하여 음성으로 출력하는 음성 조합기; 상기 음성이 출력되는 동안 화면에 주판 이미지를 디스플레이하는 화면 조절기; 및 출제된 문제에 대한 답안을 수신하는 답안 수신기로 이루어진다. 이때, 상기 음성 조합기는, 0 내지 9 숫자에 대응하여 해당 음성을 미리 정의된 레지스터에 기억시키고 있는 제1 레지스터 그룹; 숫자의 단위 음성을 미리 정의된 레지스터에 기억시키고 있는 제2 레지스터 그룹; "~ 원이요", "~ 원이면", "털고", "더하기" 및 "빼기"를 포함한 음성을 미리 정의된 레지스터에 기억시키고 있는 제3 레지스터 그룹; 상기 제1 레지스터 그룹에서 문항에 대응하여 해당 레지스터로부터 음성을 독출하는 제1DSP; 상기 제2 레지스터 그룹에서 문항에 대응하여 해당 레지스터로부터 음성을 독출하는 제2DSP; 상기 제3 레지스터 그룹에서 문항에 대응하여 해당 레지스터로부터 음성을 독출하는 제3DSP; 상기 제1DSP, 제2DSP 및 제3DSP로부터 독출된 음성 데이터를 순차적으로 조합하여 임시 저장하는 메모리; 상기 메모리에 저장된 조합 음성 데이터를 압축시키는 CPU; 및 상기 CPU로부터 전달된 압축된 조합 음성 데이터를 인터넷 또는 네트워크로 전송하는 모뎀으로 이루어진다.
한편, 본 발명의 주산식 연산 학습 방법은, (a) 출제할 문제가 저장된 문제 저장소에서 임의로 문제를 추출하는 단계; (b) 상기 추출된 문제에 대해 상기 문제를 구성하는 문항별 분석을 수행하고, 문항별로 자릿수에 대응하여 해당 음절을 분배하여 상기 분배된 음절을 조합하여 음성으로 출력하는 단계; 및 (c) 상기 문제 출제에 대응하여 입력된 답안을 정답과 비교하여 평가하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 문제 저장소에는 숫자에 대한 음절, 숫자의 단위에 대한 단위 음절, 주산식 연산 학습에 필요한 음절 또는 음절 그룹에 대한 음성을 더 저장하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 (a) 단계 이전에, 단계(Level) 선택, 단계 선택 중에서 세분화된 단계 선택, 호산 학습시 연산되는 행수 선택, 운주법 유형 선택, 출제 시간 선택, 및 정답 입력 시간 선택하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 (b) 단계에서 주판을 디스플레이시키는 것과 상기 (c) 단계에서 답안 입력시 잔여 시간을 시각적으로 주의시키는 화면을 출력시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기 (b) 단계는, (b-1) 추출된 문제에 대해 문제 분석기에서는 각 문항별로 분리를 수행하는 단계; (b-2) 상기 분리된 문항별로 음절 분배기에서 해당 문항의 자릿수별로 해당 음절에 관한 숫자 음절, 단위 음절, 주산식 연산 학습에 필요한 음절 또는 음절 그룹 데이터를 생성시키는 단계; 및 (b-3) 상기 음절 분배기에서 생성된 데이터에 대응하여 음성 조합기에서 해당 레지스터로부터 음성을 독출하는 단계로 이루어지며, 상기 (b-3) 단계는, 상기 음절 분배기에서 생성된 데이 터에 대응하여 CPU에서 해당 DSP로, 0 ~ 9 까지의 숫자 중에서 해당 숫자에 대응하는 해당 음성의 출력, 해당 문항의 단위에 대한 십, 백, 천, 만 등의 단위 음성의 출력, 및 해당 문항에 대한 주산식 연산 학습에 필요한 해당 음성의 출력이 이루어지는 제어명령을 전달하는 단계; 상기 제어명령에 대응하여 해당 DSP에서 해당 음성을 독출시키는 단계; 상기 독출된 음성을 조합하는 단계; 및 상기 조합된 음성을 출력시키는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기에, 상기 조합된 음성을 임시 저장하는 단계; 상기 임시 저장된 데이터를 압축시키는 단계; 및 상기 압축된 데이터를 인터넷 또는 네트워크를 통해 전송하는 단계를 더 포함하는 것도 바람직할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 주산식 연산 학습 시스템 및 방법은, 임의로 선택된 문제에 대응하여 실시간으로 음성을 조합함으로써 다양한 출제 유형에 용이하게 대응할 수 있을 뿐만 아니라, 음성 조합이 디지털화되어 정확한 음성을 전달할 수 있으며, 주산식 호산 학습의 특성상 학생 스스로의 독학이 용이한 장점이 있다. 그리고, 모든 문제에 대해 실시간으로 음성을 조합시킴으로써 각 문제마다 음성을 미리 저장하여 발생하는 용량초과 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.
이하, 본 발명의 주산식 연산 학습 시스템 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 실시예에서 사용하는 '주산식 연산'은 주산식 호산 및 주산식 암산을 포함하는 것으로서, 통칭하여 '주산식 연산'이라 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 주산식 연산 학습 시스템의 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 주산식 연산 학습 시스템(1)은 인터넷(2)을 통해 다수의 클라이언트 단말(3)들과 접속되게 된다. 즉, 본 발명의 주산식 연산 학습 시스템(1)은 인터넷(2) 서비스 제공자(ISP)로서의 기능을 수행하게 되며, 통상 서버 시스템을 구축하고 있다.
한편, 클라이언트 단말(3)은 통상 네트워크 접속이 가능한 PC가 될 수 있으며, 이 PC는 본 발명에서 수행하고자 하는 주산식 호산 학습시 음향을 출력시킬 수 있는 음향 출력 장치를 마련하고 있다. 또한, 최근 모바일 환경이 발달하면서 웹서비스를 직접 수행할 수 있는 모바일 단말도 클라이언트 단말(3)로 이용될 수 있다. 모바일 단말을 이용할 경우에 인터넷(2) 또는 네트워크과 통신망을 결합시키면 된다. 이는 이미 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 본 실시예에서는 인터넷(2) 또는 네트워크를 통한 주산식 연산 학습 시스템(1)을 제시하고 있으나, 본 발명에서 제시하는 주산식 연산 학습 방법은 컴퓨터 프로그램으로 제작되어서 하드 디스크, 플로피 디스크, 광자기 디스크, 씨디 롬(CD-ROM), 롬(ROM), 램(RAM) 등의 기록매체에 저장되어 각 클라이언트에 제공될 수 있으며, 이 기록매체의 인스톨을 통해 각 클라이언트가 자체적으로 주산식 연산 학습을 수행할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 주산식 연산 학습 시스템의 기본구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 수행되는 주산식 연산 학습 시스템(1)은, 라우터(11)를 통하여 항상 인터넷(2) 또는 네트워크에 연결되어 있으며, 보안서버(12), 웹서버(13), 빌링인증서버(14), 메일서버(15), 데이터베이스(DB)서버(16), 스토리지(Storage)서버(17), 파일변환서버(18), 파일전송서버(19), FTP서버(20), 백업서버(21) 등으로 구성되어 있다. 여기에, 상기 각 서버들을 관리 및 운용을 담당하는 시스템관리자(22) 및 시스템운용자(23)가 각 서버들에 접속되어 있다.
상기한 웹서버(13) 및 데이터베이스서버(16)는 본 발명의 주요한 기능을 수행하므로 추후 상세히 설명하기로 하고, 기타 각 서버별 역할에 대해 간단하게 설명한다.
보안서버(12)는 외부의 해킹 및 바이러스 등으로부터 보호함과 아울러 접속자들의 접근을 허용할지의 여부를 결정하는 기능을 수행하고, 빌링인증서버(14)는 본 발명의 주산식 연산 학습 시스템(1)에 관련된 결재처리가 이루어질 경우에 결재에 관련된 접속자의 인증을 요청 및 확인하며, 메일서버(15)는 접속자 및 학생들로부터 전송받은 각종 질문 등을 관리하며, 주산식 연산 학습을 수행한 결과를 해당 학생 또는 학부모에게 전달하는 메일링 서비스 기능을 수행하고, 스토리 지(Storage)서버(17)는 기본적으로 데이터 저장 기능을 수행하면서 오류 복구, 백업 등의 서버 기능도 동시에 수행하며, 파일변환서버(18)는 접속자들의 사용자 환경이 각기 달라도 디스플레이패널에서 풀화면으로 디스플레이될 수 있도록 기 규정된 표준포맷으로 자동 변환ㆍ처리하는 기능을 수행하고, 파일전송서버(19)는 자동 변환ㆍ처리된 파일을 접속자들에게 전송하는 기능을 수행하며, FTP서버(20)는 웹페이지 관리 등을 위해 수정된 파일을 전송하여 업데이트시키는 등의 기능을 수행하고, 백업서버(21)는 각종 서버의 데이터, 갱신 데이터 및 고객 데이터를 백업하는 기능을 수행한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 웹서버 및 데이터베이스서버의 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 주요한 기능을 수행하는 웹서버(13)는 문제 생성 장치(31), 문제 출제 장치(32) 및 결과 분석 장치(33)로 이루어져 있으며, 학습 내용과 관련된 데이터의 저장이 이루어지는 데이터베이스서버(16)는 문제 저장소(34) 및 결과 저장소(35)로 이루어져 있다.
문제 저장소(34)는, 출제할 문제들이 저장되어 있으며, 문제들은 텍스트 형태로서 추가, 수정 삭제가 용이하며, xml, 데이터베이스(Database)를 활용하여 확장할 수 있다. 특히, 0 ~ 9 까지의 숫자에 대한 음절과, 십, 백, 천, 만 등의 단위 음절과, ~ 원이요, ~ 원이면, 털고, 더하기, 빼기 등 주산식 연산 학습에 필요한 음절 또는 음절 그룹을 녹음 또는 디지털음원화하여 저장되어 있다. 이때, 각 문제 들은 문제 생성 장치(31)에서 배열 형태로 분리 가능하다.
문제 생성 장치(31)는, 학생이 선택한 단계에 해당하는 문제들을 문제 저장소(34)에서 임의(Random)로 추출하는 문제 출제기(311)와, 추출된 문제의 숫자들을 문항별로 각각 분리하여 분석하는 문제 분석기(312)와, 분석된 해당 문항의 자릿수별로 해당 음절(숫자 음절, 단위 음절, 주산식 연산 학습에 필요한 음절 또는 음절 그룹)을 분배하는 음절 분배기(313)로 이루어져 있다.
문제 출제 장치(32)는, 상기 음절 분배기(313)에 의해 분배된 음절을 순차적으로 조합하여 음성으로 출력하는 음성 조합기(321)와, 음성이 출력되는 동안 효율적인 암산을 위하여 화면에 주판 이미지를 디스플레이하는 화면 조절기(322)와, 출제된 문제에 대한 답안을 수신하는 답안 수신기(323)로 이루어져 있다.
결과 분석 장치(33)는, 상기 답안 수신기(323)로 전달된 답안을 문제의 정답과 비교하여 오답 여부를 판정하는 답안 채점기(331)와, 오답 여부에 대응하여 학생의 문제점을 분석하고, 데이터베이스화시키기 위한 1차 변환을 수행하는 결과 분석기(332)와, 상기한 분석에 대응하여 이를 프린트물로 제공하기 위해 도표화하거나 표로 제작하는 문항 출력기(333)로 이루어져 있다.
결과 저장소(35)는, 분석된 학생의 점수 및 문제점을 저장하며, 정오표가 저장된다. 또한, 저장된 학습 결과는 선생님, 학생 및 학부모가 확인할 수 있도록 웹서버(13)와 연계시키고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 음성 조합기의 제어회로블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 음성 조합기(321)는, 0 ~ 9 까지의 숫자에 대응하여 해당 음성을 미리 정의된 레지스터에 기억시키고 있는 제1 레지스터 그룹(41), 십, 백, 천, 만 등의 단위 음성을 미리 정의된 레지스터에 기억시키고 있는 제2 레지스터 그룹(42) 및 ~ 원이요, ~ 원이면, 털고, 더하기, 빼기 등 주산식 연산 학습에 필요한 음성을 미리 정의된 레지스터에 기억시키고 있는 제3 레지스터 그룹(43)으로 이루어진 레지스터 그룹들과, 상기 음절 분배기(313)로부터 출제 문제에 관한 데이터(시작 위치 데이터, 단위 데이터, 종료 위치 데이터)를 제공받아 각각의 레지스터 그룹으로부터 출제된 문제에 대응하여 해당하는 레지스터로부터 기 저장된 음성 데이터를 독출하는 제1DSP(Digital Signal Process)(44), 제2DSP(45) 및 제3DSP(46)와, 독출된 음성 데이터를 순차적으로 조합하여 임시 저장하는 메모리(47)와, 메모리(47)에 저장된 조합 음성 데이터를 압축시키는 CPU(48)와, CPU(48)로부터 전달된 압축된 조합 음성 데이터를 인터넷(2) 또는 네트워크로 전송하는 모뎀(49)으로 구성되어 있다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 주산식 연산 학습 시스템을 이용한 주산식 연산 학습 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 주산식 호산 학습에는 기본적으로 주판을 이용한 학습과 암산 학습이 있으나, 본 실시예에서는 암산 학습에 대해서만 설명하기로 한다. 이는 주판이라는 학습 도구의 이용여부만 차이만 있을 뿐, 실질적으로 주산식 호산 학습 과정이 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 피하기 위함이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 주산식 연산 학습 방법의 전체흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 학생은 자신이 가지고 있는 단말을 이용하여 주산식 연산 학습 서비스를 수행하고 있는 웹사이트에 접속한다(S10). 이후, 학생은 회원등록 절차를 거치게 되고(S20), 이에 따라 회원으로 등록이 되면 회원 정보는 데이터베이스서버(16)에 저장되게 된다(S30). 이에 따라, 웹서버(13)는 등록된 회원의 요구에 대응하여 실시간으로 주산식 연산 학습을 진행하게 된다(S40). 이후, 학생의 주산식 연산 학습의 결과를 평가 및 저장하게 되고, 이 결과를 학생 또는 학부모에게 전달하게 된다(S50).
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 회원등록절차를 나타낸 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 회원인 학생은 개인별로 신상명세에 관한 데이터, ID(IDentification), 및 비밀번호 입력을 수행하고 입력된 데이터를 웹서버(13)로 전송한다(S201). 개인신상에 관한 데이터는 데이터베이스서버(16)에 저장되게 되고, ID의 중복여부를 판별하여 중복되면 새로운 ID의 입력을 요구하고, 중복되지 않으면 웹사이트의 사용을 인증받게 된다(S202). 이에 따라, 회원은 ID와 비밀번호를 재입력하는 로그인 과정을 거쳐 웹사이트에서 제공하는 다양한 컨텐츠들을 사용할 수 있게 된다(S203). 물론, 다양한 컨텐츠 내용을 알리기 위해, 비회원에게 제한된 범위내에서 컨텐츠 사용을 허락하는 것이 바람직하다.
한편, 다양한 컨텐츠 중에서 주산식 연산 학습의 요구가 있을 경우에(S204) 이에 해당하는 웹페이지를 출력시킨다(S205). 이에 따라, 학생은 해당 웹페이지에서 자신의 수준에 맞는 레벨을 조정하여 주산식 연산 학습을 수행할 수 있게 된다(S206).
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 주산식 연산 학습 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 회원인 학생에 의해 주산식 연산 학습을 수행하는 해당 웹페이지를 선택하게 되면, 도 8a와 같은 화면이 출력된다. 이 화면에서 단계(Level) 선택, 단계 선택 중에서 세분화된 단계 선택, 호산 학습시 연산되는 행수 선택, 운주법 유형 선택, 출제 시간 선택, 정답 입력 시간 선택 등을 학생이 임의로 조정한다(S401). 물론, 학생이 선택한 단계에 대응하여 이미 세팅된 상태를 기본적으로 출력시킨다.
이에, 화면 하단의 "시작하기"를 클릭하면 주산식 호산 학습이 이루어지게 된다(S402).
학생이 설정한 세팅값에 대응하여 주산식 호산이 이루어지게 되는데, 음성이 출력되는 과정은 이후 도 9에서 상세히 설명하기로 한다. 한편, 음성이 출력되는 동안 연산에 도움이 될 수 있도록 화면상에 도 8b에 같은 주판을 디스플레이시킨다(S403).
한편, 하나의 문제에 대한 출제가 완료되면(S404) 학생은 해당 문제의 답안 을 입력하게 된다. 답안 입력 과정에는 도 8c와 같이 잔여 시간을 시각적으로 주의시키는 화면을 출력시키는 것이 바람직하다(S405). 이 과정은 모든 문제에 대해 반복하여 수행한다.
모든 문제에 대한 답안 입력이 완료되면(S406), 결과 분석 장치(33)에서는 학생이 입력한 답안을 출제된 문제의 정답과 비교하여 오답 여부와 점수를 계산한다(S407). 그리고, 화면상에 출력된 문제의 디스플레이(도 8d), 출력된 문제의 정답 디스플레이(도 8e), 출력된 문제와 정답 디스플레이(도 8f)를 순차적으로 출력시킴으로써, 오답에 대해 주산식 호산 학습을 반복하거나 시각적인 학습을 다시 반복할 수 있도록 한다. 이어서, 분석한 결과는 데이터베이스에 저장될 수 있도록 1차 변환된다. 분석된 점수와 정오표가 결과 저장소(35)에 저장된다(S408). 그리고, 모든 문제들은 문항 출제기를 사용하여 프린트할 수 있다.
이후, 저장된 학습 결과는 웹을 통해 선생님과 학생, 학부모가 확인할 수 있도록 웹서버(13)와 결과 저장소(35)를 연계시켜 학습 결과 요구에 대응하여 해당 데이터를 전달한다(S409).
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 음성 조합 방법의 흐름도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 문제 저장소(34)에 저장된 문제(quizData) 중에서 출제 문제수에 대응하여 문제 출제기(311)에서 임의의 문제(selectedQuiz)를 독출한다(S451).
quizData = [[127,635,-472],[128,521,-416],[141,534,-348],…];
selectedQuiz = [[127,635,-472],[141,534,-348]];
이 독출에 대응하여 문제 분석기(312)에서는 각 문항별로 분리(quizSet X_X)하고(S452), 음절 분배기(313)에서 해당 문항의 자릿수별로 해당 음절에 관한 데이터를 생성(quizSet X_X_X)시킨다(S453).
quizSet1_1 = 127; quizSet1_2 = 635; quizSet1_3 = -472;
,
quizSet2_1 = 141; quizSet2_2 = 534; quizSet2_3 = -348;
quizSet1_1_1 = 100; quizSet1_1_2 = 20; quizSet1_1_3 = 7; quizSet2_2_1 = 600; quizSet2_2_2 = 30; quizSet2_2_3 = 5; quizSet3_3_1 = 빼기; quizSet3_3_2 = 400; quizSet3_3_3 = 70; quizSet3_3_4 = 2;
,
quizSet1_1_1 = 100; quizSet1_1_2 = 40; quizSet1_1_3 = 1; quizSet2_2_1 = 500; quizSet2_2_2 = 30; quizSet2_2_3 = 4; quizSet3_3_1 = 빼기; quizSet3_3_2 = 300; quizSet3_3_3 = 40; quizSet3_3_4 = 8;
이때, 생성되는 데이터는 숫자 음절, 단위 음절, 주산식 연산 학습에 필요한 음절 또는 음절 그룹이다. 즉, 숫자를 정의하는 음성, 숫자의 단위를 정의하는 음성, ~ 원이요, ~ 원이면, 털고, 더하기, 빼기 등을 정의하는 음성이다.
상기 음절 분배기(313)에서 생성된 데이터를 바탕으로 하여, 음성 조합기(321)에서는 CPU(48)의 제어 명령에 대응하여 제1DSP(44)는 제1 레지스터 그룹(41) 중에서 0 ~ 9 까지의 숫자 중에서 해당 숫자에 대응하는 해당 음성을 출력시키고, 제2DSP(45)는 제2 레지스터 그룹(42) 중에서 해당 문항의 단위에 대한 십, 백, 천, 만 등의 단위 음성을 출력시키고, 제3DSP(46)는 제3 레지스터 그룹(43) 중에서 해당 문항에 대한 주산식 연산 학습에 필요한 해당 음성을 출력시킨다(S454).
이와 같은 과정은 각 단위별, 문항별, 문제별로 모두 반복 수행하여 조합된 음성을 생성한다(S455).
이와 같이 조합된 음성은 메모리(47)에 임시 저장한 후(S456), CPU(48)에 재전송하게 되며, CPU(48)는 인터넷(2) 전송을 위해 해당 조합된 음성을 압축시킨다(S457). 이어서, 모뎀(49), 인터넷(2), 학생 단말로 이어지는 전송 과정을 통해(S458) 학생 단말의 음성 출력 장치를 통해 실시간으로 조합된 음성이 출력되게 된다(S459).
이 결과 출력되는 음성은 다음과 같다.
"털고 더하기" "백" "이십" "칠" "원이요" "육백" "삼십" "오" "원이요" "빼기" "사백" "칠십" "이" "원이면"
,
"털고 더하기" "백" "사십" "일" "원이요" "오백" "삼십" "사" "원이요" "빼기" "삼백" "사십" "팔" "원이면"
이상에서 몇가지 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 주산식 연산 학습 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 주산식 연산 학습 시스템의 기본구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 웹서버 및 데이터베이스서버의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 음성 조합기의 제어회로블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 주산식 연산 학습 방법의 전체흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 회원등록절차를 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 주산식 연산 학습 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 일실시예에 의한 주산식 연산 학습 과정의 화면들이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 음성 조합 방법의 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 주산식 연산 학습 시스템 31 : 문제 생성 장치
32 : 문제 출제 장치 33 : 결과 분석 장치
34 : 문제 저장소 35 : 결과 저장소
41,42,43 : 레지스터 그룹 44,45,46 : DSP
47 : 메모리 48 : CPU
49 : 모뎀

Claims (14)

  1. 출제할 문제와, 숫자에 대한 음절, 숫자의 단위에 대한 단위 음절, 주산식 연산 학습에 필요한 음절 또는 음절 그룹에 대한 음성을 저장한 문제 저장소;
    상기 문제 저장소에서 임의로 문제를 추출하여 상기 문제를 구성하는 문항별 분석을 수행하고, 문항별로 자릿수에 대응하여 해당 음절을 분배하는 문제 생성 장치; 및
    상기 분배된 음절을 조합하여 음성 데이터를 출력하고, 입력된 답안을 수신하는 문제 출제 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수신된 답안을 정답과 비교하여 오답 여부를 판정하고, 학습 결과를 분석 및 출력시키는 결과 분석 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 분석된 학습 결과를 저장하는 결과 저장소를 별도로 더 마련한 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 문제 생성 장치는,
    사용자에 의해 선택된 단계에 해당하는 문제들을 상기 문제 저장소에서 임의로 추출하는 문제 출제기;
    상기 추출된 문제를 문항별로 각각 분리하여 분석하는 문제 분석기; 및
    상기 분석된 해당 문항의 자릿수별로 숫자 음절, 단위 음절, 주산식 연산 학습에 필요한 음절 또는 음절 그룹을 분배하는 음절 분배기로 이루어진 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 문제 출제 장치는,
    상기 음절 분배기에 의해 분배된 음절을 순차적으로 조합하여 음성으로 출력하는 음성 조합기;
    상기 음성이 출력되는 동안 화면에 주판 이미지를 디스플레이하는 화면 조절기; 및
    출제된 문제에 대한 답안을 수신하는 답안 수신기로 이루어진 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 음성 조합기는,
    0 내지 9 숫자에 대응하여 해당 음성을 미리 정의된 레지스터에 기억시키고 있는 제1 레지스터 그룹;
    숫자의 단위 음성을 미리 정의된 레지스터에 기억시키고 있는 제2 레지스터 그룹;
    "~ 원이요", "~ 원이면", "털고", "더하기" 및 "빼기"를 포함한 음성을 미리 정의된 레지스터에 기억시키고 있는 제3 레지스터 그룹;
    상기 제1 레지스터 그룹에서 문항에 대응하여 해당 레지스터로부터 음성을 독출하는 제1DSP;
    상기 제2 레지스터 그룹에서 문항에 대응하여 해당 레지스터로부터 음성을 독출하는 제2DSP;
    상기 제3 레지스터 그룹에서 문항에 대응하여 해당 레지스터로부터 음성을 독출하는 제3DSP;
    상기 제1DSP, 제2DSP 및 제3DSP로부터 독출된 음성 데이터를 순차적으로 조합하여 임시 저장하는 메모리;
    상기 메모리에 저장된 조합 음성 데이터를 압축시키는 CPU; 및
    상기 CPU로부터 전달된 압축된 조합 음성 데이터를 인터넷 또는 네트워크로 전송하는 모뎀으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 시스템.
  7. (a) 출제할 문제가 저장된 문제 저장소에서 임의로 문제를 추출하는 단계;
    (b) 상기 추출된 문제에 대해 상기 문제를 구성하는 문항별 분석을 수행하 고, 문항별로 자릿수에 대응하여 해당 음절을 분배하여 상기 분배된 음절을 조합하여 음성으로 출력하는 단계; 및
    (c) 상기 문제 출제에 대응하여 입력된 답안을 정답과 비교하여 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 문제 저장소에는 숫자에 대한 음절, 숫자의 단위에 대한 단위 음절, 주산식 연산 학습에 필요한 음절 또는 음절 그룹에 대한 음성을 더 저장하는 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 (a) 단계 이전에,
    단계(Level) 선택, 단계 선택 중에서 세분화된 단계 선택, 호산 학습시 연산되는 행수 선택, 운주법 유형 선택, 출제 시간 선택, 및 정답 입력 시간 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 주판을 디스플레이시키는 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 답안 입력시 잔여 시간을 시각적으로 주의시키는 화면을 출력시키는 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    (b-1) 추출된 문제에 대해 문제 분석기에서는 각 문항별로 분리를 수행하는 단계;
    (b-2) 상기 분리된 문항별로 음절 분배기에서 해당 문항의 자릿수별로 해당 음절에 관한 숫자 음절, 단위 음절, 주산식 연산 학습에 필요한 음절 또는 음절 그룹 데이터를 생성시키는 단계; 및
    (b-3) 상기 음절 분배기에서 생성된 데이터에 대응하여 음성 조합기에서 해당 레지스터로부터 음성을 독출하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 (b-3) 단계는,
    상기 음절 분배기에서 생성된 데이터에 대응하여 CPU에서 해당 DSP로, 0 ~ 9 까지의 숫자 중에서 해당 숫자에 대응하는 해당 음성의 출력, 해당 문항의 단위에 대한 십, 백, 천, 만 등의 단위 음성의 출력, 및 해당 문항에 대한 주산식 연산 학 습에 필요한 해당 음성의 출력이 이루어지는 제어명령을 전달하는 단계;
    상기 제어명령에 대응하여 해당 DSP에서 해당 음성을 독출시키는 단계;
    상기 독출된 음성을 조합하는 단계; 및
    상기 조합된 음성을 출력시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 조합된 음성을 임시 저장하는 단계;
    상기 임시 저장된 데이터를 압축시키는 단계; 및
    상기 압축된 데이터를 인터넷 또는 네트워크를 통해 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주산식 연산 학습 방법.
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