KR20110019801A

KR20110019801A - 강의실 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR20110019801A
Application number: KR1020090077374A
Authority: KR
Inventors: 박중제; 황영제
Original assignee: 박중제; 황영제
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2011-03-02

Abstract

본 발명은 강의실 학습관리과 관한 것으로, 강의실 좌석배치를 그림으로 그려주는 모니터, 상기 모니터에 그려진 좌석배치를 확인하기 위하여 강의실을 촬영하는 카메라, 상기 카메라에서 영상을 가져와 좌석배치와 내부 좌표와의 위치를 설정하는 영상분석부; 상기 영상분석부에서 수업중 수시로 쵤영되는 영상을 받아 좌표에 위치하는 좌석에 학생의 유무를 판단하고, 결과를 날짜와 시간을 포함하여 전달 받는 강의실학습관리시스템, 강의실학습관리시스템의 모니터에서 출석체크를 확인하기 위한 출석체크버튼, 상기 출석체크버튼의 대기시간에 학생들의 책상에 부착된 지문인식기; 지문인식기의 지문을 채취하여 데이터화하는 지문인식모듈; 지문인식모듈에서 생성된 지문데이타를 무선전송하는 무선데이타통신모듈, 상기 무선데이타통신모듈에서 전송된 지문데이타를 수신받는 무선데이타수신부, 상기 무선데이타수신부로 전송된 데이타를 코드화하여 좌석배치창에 학생의 사진과 이름을 그려주는 좌석배치창이 있는 모니터, 상기 모니터에 표시되는 데이터와 이석, 퇴실, 질문, 과제수행 등의 자료를 저장하는 데이타베이스와 외부로 데이타를 전송하는 네트워크로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

강의실, 지문인식기, 카메라, 강의실 모니터링

Description

강의실 모니터링 시스템{Monitering System for Classroom}

본 발명은 현재 강의실에서 교수가 강의 전 후에 학생들의 출석여부를 확인하는 시간이 대략 5～10분간 소요되므로 강의 정미시간이 줄어들게 되어 학생들에게 손해를 입히고 있는 현실을 개선하여, 강의실에 있는 학생들의 책상에 지문인식기를 각기 배치함으로써 수업 전에 학생전원이 지문인식기에 각자의 지문을 삽입접촉하게 하여 1분 이내의 짧은 시간에 자동적으로 출석여부를 확인하는 시스템이다. 혹시 지각하는 학생이 뒤늦게 지문을 입력하게 되면 저절로 지각시간이 입력될 뿐 아니라, 수업 도중에 말없이 강의실을 벗어나는 학생에 대해서도 강의실 상부에 비치되어 있는 카메라가 그 학생의 자리를 인식하게 됨으로써, 자동적으로 그 학생의 이석시간을 인식하게 된다. 이렇게 함으로써 강의 정미시간을 늘려 강의시간의 수율을 높이고, 대리출석 등을 미연에 방지하고, 강의 전 학생의 출석 여부를 자동적으로 교학부로 전송함으로써 학생의 출석관리를 교수가 임의로 느슨하게 관리하던 것을, 교학부에서 공정하게 통합 관리하도록 하는 방법에 관한 기술이다. 또한 학생들이 지문을 인식하는 즉시 강의실 앞쪽에 놓은 교수의 모니터 상에 각각의 책상위치대로 학생의 얼굴과 이름이 자동으로 나타남으로써 교수가 쉽게 학생을 알게 되고 교수와 학생 간 친밀감을 높여 강의 효율을 향상시켜 준다. 아울러 강의 중에 교수의 질문에 학생들의 응답하는 정도나 과제 제출여부를 입력할 수가 있어 학습태도에 대한 학생평가 자료로 활용할 수가 있다.

종래기술에 의하면, 강의실을 입실할 때 입구에 설치된 지문인식기를 통하여 출석여부가 제안되었으나, 강의실 좌석에 착석여부와 강의중 이석, 퇴실, 질문에 대한 응답, 과제 제출, 강의 종료까지 남아있는 학생에 대한 정보 및 리포트와 학사운영에 대한 학교 단위로의 관리 기능이 구비되어 있지 않았다.

이와 같은 종래의 기술에 있어서는 강의중 출석 점검, 이석, 퇴실, 과제제출, 질문 응답 등 강의 중 발생하는 제반사항을 교수의 기억에 의존하는 경향이 있어 자의적인 판단에 따라 학생간의 형평성 문제나 학사오류의 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 좌석에 배치된 지문인식기를 통하여 취합된 데이터와 강의실을 카메라로 촬영하여 얻어지는 영상을 활용하여, 좌석에 있는 학생에 대해 좌석 배열과 동일하게 컴퓨터가 인식하게 됨으로써 강의실 현장에서 교수가 즉시로 학생얼굴과 이름을 알게 되고, 강의 전 후에 출석확인으로 낭비되고 있는 시간을 제거하여 정미강의 시간을 확대하고, 강의 중 축석 점검, 이석, 퇴실, 과제제출, 질문 응답 등 강의 중 발생하는 학생간의 형평성이나 학사 관리의 어려움을 해결하는 수단이 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 출석, 지각, 이석, 퇴실, 과제제출, 질문응답의 유무를 정확하게 제공되므로 과학적이고 체계적이며 투명하고 공정하게 학사관리를 쉽게 할 수 있다. 아울러 학생과 교수가 수업에 더 몰입할 수가 있고 교수의 강의시간 준수정도를 알게 되어 수업의 효율성과 생산성이 높아지는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 통상의 강의실 내부 구조와 같은 구조로, 교수의 위치에 모니터가 겸비된 단말기가 설치되어 있고, 학생의 책상에는 지문인식기(2)가 설치되어 있고, 강의실 천장에는 카메라(3)가 설치되어 있는 구조로 모니터(1)의 화면에는 도2와 같은 화면 디자인이 표시되어 있다.

도2의가 화면디자인이 표시된 모니터(1) 화면의 좌석배치(12) 입력부에 강의실에 배치되어 있는 좌석의 열과 행을 입력 받아 좌측의 좌석배치창(11)에 입력된 열과 행으로 구역을 나누고 사진과 이름이 표시되는 공간을 확보하고, 교수가 출석을 체크하기 위하여 우측의 출석체크버튼(13)을 누르면, 지문데이터를 전송받기 위한 대기 모드로 전환이 되며, 상기 대기 모드 전환 후 학생들은 앉아 있는 좌석에 설치된 지문인식기(2)의 지문채취부(45)에 손가락을 올려 지문을 채취하고, 상기 채취된 지문을 지문인식모듈(22,48)에서 지문데이타를 판독하여, 판독된 결과를 무선테이터통신모듈(24)를 통하여 무선으로 지문데이타를 전송하게 된다.

전송된 데이타는 교수가 위치한 모니터가 겸비된 단말기의 무선데이타수신부(31)에서 수신하며, 상기 수신된 지문데이타는 통신수신부(32)를 통하여 강의실 학습 관리 시스템(35)으로 전달된다.

상기 강의실 학습 관리 시스템(35)에서는 무선으로 전송된 지문데이타를 코 드화하여 미리 입력되어 보관되어 있는 학생 정보 데이타베이스를 검색하여, 학생의 사진과 이름을 가져오게 된다. 상기 데이타베이스에서 가져온 사진과 이름은 좌석배치창(11)이 이미 구역화하여 확보한 사진표시 영역과 이름 표시 영역에 좌석 배치와 같은 위치에 사진과 이름을 표시한다.

또한, 강의 수업중 교수가 학생들에게 질문을 하기 위해서 질문버튼(14)를 누르고 좌석배치창(11)에서 학생을 선택하여 질문을 하거나 질문에 답한 학생을 선택하여, 질문에 대한 결과를 응답.무응답(15) 버튼을 눌려 질문에 대한 학생의 답변에 대한 결과를 입력한다.

또한, 상기의 질문과 같은 방법으로 과제에 대하여 과제수행이 완료된 학생을 좌측배치창(11)에서 학생을 선택하여 과제 여부에 대한 결과를 입력한다.

상기와 같은 강의중에 출석과 질문, 과제수행 등의 정보가 입력되면 강의실 학습관리 시스템(35)에서는 저장 매체에 저장한다.

상기의 저장된 출석자료와 질문, 이석, 과제수행등의 자료를 외부로 전송하는 네트워크(34) 통신망을 통하여, 교학부나 학교의 메인서브 등과 같은 외부로 전송하는 구조를 가진다.

상기 좌석배치를 위한 좌석배치입력부(12)의 입력값을 받아 좌석배치창에 사진과 이름을 표시되는 구역을 설정함과 동시에 강의실 학습 관리 시스템(35)는 영상분석부(37)로 좌석확인 명령을 보내고, 상기 영상분석부(37)는 강의실 내부에 대한 정보를 인식하기 위하여 내부적인 좌표를 설정하고, 설정된 좌표에 좌석배치창(11)에 그려진 좌석을 배치 완료 후, 카메라(3)를 작동시켜 강의실 내부 를 촬영하고, 상기 카메라(3)로 부터 영상 이미지를 가져와 영상분석부(37)은 영상을 분석하여 내부적으로 설정된 좌표값에 의한 좌석배치와 영상 이미지에서 분석된 좌석 배치의 배열이 일치하는지를 확인한다.

또한, 상기의 좌석 배치가 완료되고, 학생의 지문데이타가 무선 전송되어 좌석배치창(11)에 표시되면, 영상분석부(37)는 좌석이 배치된 배열을 따라 지속적으로 영상 이미지를 분석하여, 학생의 이석이나, 강의실 퇴실 등으로 인하여 해당 좌석에 학생의 유무를 날짜와 시간을 포함하여, 강의실 학습관리 시스템(35)에 통보하는 구조를 가진다.

상기 지문인식기(2)는 하부몸체(42)와 상부몸체(41)로 구성되며, 고정형으로 강의실 책상에 고정 부착되어 있고 하부몸체(42)의 상단에 위치하여 상하로 이동이 되는 상부몸체(41)가 위치하고 있다. 상기 상부몸체 (41)에서 지문을 채취하기 위한 지문채취부(45); 상기 지문채취부(45)에 손가락을 올려 누르면 아래로 내려가는 상부몸체(41)의 밑면과 맞닿아 상부몸체(41)가 내려와 눌러지는 전원스위치(47); 상기 전원스위치(47)으로 연결되어 전원을 공급하는 충전밧데리(23,46); 상기 충전 밧데리(23,46)에 전기를 충전하기 위하여 태양광으로 부터 전기를 생성하여 충전하는 태양전지(21,44); 상기 지문채취부(45)에서 지문 채취를 끝내고 지문채취부(45)에 올려진 손가락을 들었을때 지문인식기(2)의 상부몸체(41)를 들어올려 상부몸체(41)를 최초의 상태로 원래 위치로 복귀 시켜주는 스프링(43); 상기 전원스위치(47)가 눌러지면서 지문채취부(45)로 부터 얻어진 지문를 인식하여 데이터화하는 지문인식모듈(22,48); 상기 지문인식모듈(22,48)에서 지문데이터를 무선으로 전송하기 위한 무선데이타통신모듈(24)로 이루어지는 구조;

도 1은 강의실의 내부 구조도

도 2는 강의실 모니터링 화면 배치도

도 3은 지문인식기 블록도

도 4는 강의실 모니터링 시스템 블록도

도 5는 지문인식기 구조도

도 6은 강의실 모니터링 순서도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 터치모니터 2 : 지문인식기

3 : 카메라 11 : 좌석 배치창

12 : 가로세로 좌석배치 값 입력부 13 : 출석체크 버튼

14 : 질문 버튼

15 : 질문에 대한 응답 여부 확인 버튼

16 : 과제수행 버튼 17 : 수업종료 버튼

21, 44 : 태양전지 22, 48 : 지문인식모듈

23, 46 : 충전밧데리 24 : 무선데이타통신모듈

31 : 무선데이타 수신부 32 : 통신 수신부

33 : 디비(DB)저장 매체 34 : 네트워크

35 : 강의실 학습 관리 시스템 36 : 터치모니터

37 : 영상분석부 41 : 지문인식기 상단 몸체

42 : 지문인식기 하단 몸체 43 : 상단 몸체 복귀용 스프링

45 : 지문 채취부 47 : 지문 인식기 전원 스위치

Claims

모니터가 겸비된 단말기에 있어, 모니터(1)에 표시되는 강의실의 좌석 배치(12)를 행과 열을 입력하는 화면; 상기 행과 열로 입력된 값으로 좌석 배치 (12)를 화면상에 그려주는 좌석 배치창(11); 상기 좌석 배치창(11)에 출석한 학생들의 사진과 이름, 출석을 동시에 체크하기 위한 출석체크버튼(13);출석체크버튼 (13)를 누르면 학생들의 지문을 채취하기 위한 지문인식기(2); 상기 지문인식기(2)로 부터 입력된 지문데이타를 판독하고 지문인식모듈(22,48); 상기 지문인식모듈 (22,48)로 부터 생성된 지문 데이타를 무선으로 전송하는 무선데이타통신모듈(24); 상기 무선데이타통신모듈(24)로 부터 무선 송신된 지문 데이타를 수신하는 무선데이타수신부(31); 상기 무선테이타수신부(31)로 수신된 데이타를 가져오는 통신수신부(32); 상기 통신수신부(32)로 부터 지문 데이타를 가져오는 강의실 학습 관리 시스템(35); 상기 강의실 학습 관리 시스템(35)은 통신수신부(32)로 부터 읽어 들인 지문 데이타를 저장하는 디비(DB)저장장치(33); 상기 강의실 학습 관리 시스템(35)은 통신수신부(32)로 부터 읽어들인 지문데이타를 코드화하여 DB저장장치 (33)에 입력된 학생정보를 읽어 들여 학생의 사진과 이름을 좌석배치창(11)에 사진과 이름을 그려주는 좌석배치창(11)이 있는 모니터링(36)하는 구조;
상기 모니터링(36) 화면에서 과제제출을 확인하는 과제수행버튼(16); 상기 과제수행버튼(16)으로 과제제출여부를 마우스나 터치로 입력받는 좌석배치창(11); 상기 좌석배치창(11)에서 과제제출학생의 사진을 마우스나 터치로 선택하여 선택된 자료를 저장하는 강의실 학습관리 시스템(35); 상기 모니터링(36) 화면에서 수업이 종료됨을 알리는 수업종료버튼(17); 상기 수업종료버튼(17)이 눌러지면 강의실 학습 관리 시스템(35)은 수업중 생성된 출석자료와 질문, 이석, 과제수행등의 자료를 외부로 전송하는 네트워크(34) 통신망을 통하여, 교학부나 메인서브(MAIN SERVER)등과 같은 외부로 전송하는 구조;
상기 좌석배치창(11)에 그려진 위치를 확인하기 위하여 강의실 내부를 촬영하는 카메라(3); 상기 카메라(3)로 부터 전송된 영상을 분석하여 내부적인 좌표를 설정하고, 설정된 좌표에 좌석배치창(11)에 그려진 좌석을 배치하여, 영상 이미지에서 얻어진 좌석과 좌석배치창(11)에 그려진 좌석 배열이 일치하는지를 확인하는 영상분석부(37); 상기 영상분석부(37)는 수업중 이석이나, 강의실 퇴실 등으로 인하여 해당 좌석에 학생의 유무를 날짜와 시간을 포함하여, 강의실 학습관리 시스템(35)에 통보하는 구조;
상기 지문인식기(2)는 하부몸체(42)와 상부몸체(41)로 구성되며, 고정형으로 강의실 책상에 고정 부착되는 하부몸체(42); 상기 하부몸체(42)의 상단에 위치하여 상하로 이동이 되는 상부몸체(41); 상기 상부몸체(41)에서 지문을 채취하기 위한 지문채취부(45); 상기 지문채취부(45)에 손가락을 올려 누르면 아래로 내려가는 상부몸체(41)의 밑면과 맞닿아 상부몸체(41)가 내려와 눌러지는 전원스위치(47); 상기 전원스위치(47)으로 연결되어 전원을 공급하는 충전밧데리(23,46); 상기 충전 밧데리(23,46)에 전기를 충전하기 위하여 태양광으로 부터 전기를 생성하여 충전하는 태양전지(21,44); 상기 지문채취부(45)에서 지문 채취를 끝내고 지문채취부(45)에 올려진 손가락을 들었을때 지문인식기(2)의 상부몸체(41)를 들어올려 상부몸체(41)를 최초의 상태로 원래 위치로 복귀 시켜주는 스프링(43); 상기 전원스위치(47)가 눌러지면서 지문채취부(45)로 부터 얻어진 지문를 인식하여 데이터화하는 지문인식모듈(22,48); 상기 지문인식모듈(22,48)에서 지문데이터를 무선으로 전송하기 위한 무선데이타통신모듈(24)로 이루어지는 구조;