KR20110085315A - 멀티미디어 학습 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교사서버와 학생서버를 통한 실시간 양방향 또는 다방향 학습이 가능한 멀티미디어 학습 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 학습시 사용되는 학습교재에 기재할 수 없는 다양한 학습관련 콘텐츠가 실시간으로 즉시 학습에 반영될 수 있도록 학습교재에는 학습정보코드가 인쇄되고, 학습정보코드를 읽어(입력받아) 학습관련 콘텐츠를 메모리에서 독출하여 직접 출력하거나 학생서버가 운영서버에서 학습관련 콘텐츠를 수신받아 출력할 수 있도록 학습정보코드를 운영서버로 무선 송신하는 입출력수단을 구비한 멀티미디어 학습 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 멀티미디어 학습 시스템은 디스플레이 화면, 스피커, 마이크, 카메라 및 통신망을 통한 데이터 송수신을 위한 셋탑박스를 구비한 교사서버;와, 또 다른 디스플레이화면, 스피커, 마이크, 카메라 및 통신망을 통한 데이터 송수신을 위한 셋탑박스를 구비한 학생서버;를 포함하여 이루어져 교사와 학생 간 실시간 양방향 멀티미디어 학습이 가능한 멀티미디어 학습 시스템에 있어서, 학습정보코드가 인쇄되어 있는 학습교재; 상기 학습교재에 관련된 학습콘텐츠를 저장하고 있는 운영서버; 상기 학습교재에 관련된 또 다른 학습콘텐츠를 저장하고 있는 메모리를 구비하고 있으며, 상기 학습교재의 학습정보코드를 입력받고, 입력된 학습정보코드에 관한 학습콘텐츠를 상기 메모리에서 독출하여 출력하거나, 입력된 학습정보코드를 상기 운영서버로 무선 송신하여 상기 운영서버가 수신받은 학습정보코드에 관한 학습콘텐츠를 상기 학생서버로 무선 송신하도록 하는 입출력수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티미디어 학습 시스템{Multimedia learning system}

본 발명은 교사서버와 학생서버를 통한 실시간 양방향 또는 다방향 학습이 가능한 멀티미디어 학습 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 학습시 사용되는 학습교재에 기재할 수 없는 다양한 학습관련 콘텐츠가 실시간으로 즉시 학습에 반영될 수 있도록 학습교재에는 학습정보코드가 인쇄되고, 학습정보코드를 읽어(입력받아) 학습관련 콘텐츠를 메모리에서 독출하여 직접 출력하거나 학생서버가 운영서버에서 학습관련 콘텐츠를 수신받아 출력할 수 있도록 학습정보코드를 운영서버로 무선 송신하는 입출력수단을 구비한 멀티미디어 학습 시스템에 관한 것이다.

주지하다시피 현대는 급변하는 정보의 홍수 속에 누가 정보를 빨리 접근하였느냐에 따라 스스로의 발전을 도모할 수 있는 정보화 사회이다. 이는 자본이 자원이 아니라 정보가 이 시대의 대표 자원이 되었음을 의미한다. 교육에 있어서도 학습자들로 하여금 자신의 필요와 요구가 무엇인지 스스로 판단하여 필요한 정보를 스스로 선택하고 활용할 수 있는 기술을 길러주어야 할 것이다. 이렇게 될 때 학습자 스스로 학습의 주도적이고 능동적인 역할을 하게 되며, 교사는 학습자의 학습을 도와주고 조언을 해주는 촉매자 역할을 하게 된다. 즉 이전의 교사 중심 교육 환경에서 학습자 중심의 교육으로 변하게 되는 것이라고 말할 수 있다.

멀티미디어를 교육 분야에서 활용할 경우 멀티미디어가 갖고 있는 영상 및 음성 매체를 활용한 시청각 교육이 가능할 뿐만 아니라 멀티미디어의 대화형 특성을 활용하여 학습자 스스로가 선택하고 필요에 따라 부족한 부분이나 보충 설명을 반복함으로써 교육의 효과를 높일 수 있을 것이다.

상기와 같은 좋은 효과의 멀티디어어를 응용한 기술이 종래에도 다수가 특허가 출원 및 등록된바 있다.

즉, 특허등록 제0566589호(출원번호 제2005-0094974호)(명칭: 실시간 온라인 교육 시스템)가 출원되어 등록된바 있다.

상기한 종래의 기술적 구성은 도 1(a)(b)에 도시된 바와 같이 구성되는 것으로, 학습콘텐츠를 작성하는 교사클라이언트(100)와; 상기 교사클라이언트로부터 작성된 학습콘텐츠를 제공받아 표시하는 학생클라이언트(300); 및 학습콘텐츠을 종류별로 관리하는 콘텐츠 관리모듈(202)과, 교사 및 학생들을 회원으로 등록받아 관리하는 회원 관리모듈(204)과, 회원들이 로그인하면 학습콘텐츠를 디스플레이시키고 상기 학습콘텐츠를 실시간으로 편집할 수 있도록 편집화면을 제공하는 편집화면 관리모듈(206)과, 펜마우스 또는 전자펜의 위치정보를 인식하여 학습콘텐츠의 정보가 교사 또는 학생에 의해 변경되면 변경된 학습콘텐츠의 정보를 상기 학습콘텐츠에 실시간으로 적용시키는 학습콘텐츠 편집모듈(222)과, 상기 펜마우스 또는 전자펜를 이용하여 편집화면에 실시간으로 판서하는 판서모듈(223)과, 상기 편집화면을 유무선 통신을 통하여 실시간으로 교사 및 학생클라이언트들에게 전송하는 것을 관리하는 통신모듈(226) 및 각 모듈간의 데이터흐름을 제어하는 제어모듈(227)을 포함하는 운영서버(200)로 이루어진다.

상기한 종래의 기술은 운영서버에서 제공하는 편집화면에 실시간으로 교사가 학습에 필요한 콘텐츠를 추가, 삭제 또는 변경하면서 수업을 진행할 수 있으며, 학생도 역시 편집화면에 학습콘텐츠를 추가, 삭제 또는 변경할 수 있어 적극적으로 수업에 참여할 수 있는 실시간 온라인 교육시스템에 관한 것이다.

상기한 종래기술은 교사와 학생이 멀티미디어(즉, 교사클라이어트와 학생클라이언트)를 통해 실시간으로 적극적으로 학습에 참여하는 효율적인 시스템이라 할 것이지만, 그 전제로 학생 개개인에게 학생클라이언트가 주어져야 한다. 즉, 경제적인 부담이 크다.

또한, 모든 학습이 멀티미디어를 통해 이루어지는 방식인데, 오프라인 상에서 학습교재를 가지고 반복적으로 듣고 쓰면서 하는 학습의 효과가 멀티미디어를 통한 학습에 비해 효율적인 측면이 많다는 것을 간과하고 있다.

그리고 학습시에는 학습에 관련된 내용(예를 들어 영어 문장의 경우 발음, 유물이나 유적지의 경우 사진, 기계의 작동원리의 경우 동영상 등)이 해당 내용의 학습시 동시에 그리고 즉시에 제공되어야 하고, 학습자(학생)에 따라 반복적으로 제공될 수 있어야 학습의 효율을 높일 수 있는데, 상기 종래기술은 이와 같은 학습에 관련된 내용을 본 학습내용과 동시에, 즉시에, 그리고 학생의 요구에 따라 반복적으로 제공하는 기능이 충분하지 않다.

그리고 효율적인 학습을 위해서는 회원인 학습자(학생)에게 능률적인 학습시설의 제공과 학습자의 입실, 출석체크, 예습, 학습, 평가, 평가 결과가 미흡하면 재학습을 수행할 수 있게 하는 학습시스템이 필요한데, 상기 종래기술은 이러한 것이 부족하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 교사서버와 학생서버를 통해 교사와 학생들 간에 실시간으로 양방향 또는 다방향 멀티미디어 교육이 가능하고,

학생서버는 여러 학생들에게 공유되고 학습콘텐츠를 제공하는 입출력수단은 개개인 학생에게 구비되어 학습의 효율은 저하시키지 않으면서 학생 개개인의 경제적인 부담을 덜어주고,

학습교재를 통한 오프라인 상의 교육효과를 그대로 가지면서 학습교재가 제공하지 못하는 관련 학습콘텐츠는 입출력수단 또는 학생서버를 통해 즉시로 그리고 반복적으로 제공될 수 있도록, 학습교재에는 학습정보코드를 인쇄하고, 운영서버에는 학습콘텐츠DB와 검색엔진을 구비하고, 학습정보코드를 입력받는 입출력수단에는 학습콘텐츠를 자체적으로 출력할 수 있도록 학습콘텐츠가 저장되어 있는 메모리가 구비되며, 메모리에 저장되어 있지 않은 학습콘텐츠는 운영서버에서 학생서버로 제공하여 출력될 수 있도록 학습코드정보를 무선 송신하는 송수신부를 구비하고,

학생들의 학습 효율 제고를 위해 능률적인 학습시설과, 학생들의 출석체크, 예습, 학습, 평가, 그리고 학습자의 수준에 맞는 학습처방 등과 같은 학습관리를 제공하는 멀티미디어 학습 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티미디어 학습 시스템은

디스플레이 화면, 스피커, 마이크, 카메라 및 통신망을 통한 데이터 송수신을 위한 셋탑박스를 구비한 교사서버;와, 또 다른 디스플레이화면, 스피커, 마이크, 카메라 및 통신망을 통한 데이터 송수신을 위한 셋탑박스를 구비한 학생서버;를 포함하여 이루어져 교사와 학생 간 실시간 양방향 멀티미디어 학습이 가능한 멀티미디어 학습 시스템에 있어서,

학습정보코드가 인쇄되어 있는 학습교재;

상기 학습교재에 관련된 학습콘텐츠를 저장하고 있는 운영서버;

상기 학습교재에 관련된 또 다른 학습콘텐츠를 저장하고 있는 메모리를 구비하고 있으며, 상기 학습교재의 학습정보코드를 입력받고, 입력된 학습정보코드에 관한 학습콘텐츠를 상기 메모리에서 독출하여 출력하거나, 입력된 학습정보코드를 상기 운영서버로 무선 송신하여 상기 운영서버가 수신받은 학습정보코드에 관한 학습콘텐츠를 상기 학생서버로 무선 송신하도록 하는 입출력수단;을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 입출력수단은

상기 학습정보코드를 입력받아 식별하는 식별부와,

상기 운영서버로 학습정보코드를 무선 송신하는 송수신부와,

상기 메모리에 저장되어 있는 학습콘텐츠를 출력하는 출력부와,

사용자의 명령신호를 입력받는 기능버튼과,

상기 송수신부, 식별부, 출력부 및 기능버튼이 연결되고 이들을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 운영서버는 상기 학습콘텐츠가 저장되어 있는 학습콘텐츠DB와, 상기 입출력수단이 요구하는 데이터를 인터넷 상에서 검색하여 제공하는 검색엔진과, 학습평가를 위한 문제가 저장되어 있는 학습평가DB와, 상기 입출력수단으로부터 학습평가 가답안 데이터를 수신받아 채점하는 학습평가모듈과, 교사 및 학생에 대한 정보가 저장되어 있는 회원관리모듈을 포함하고,

상기 운영서버와 송수신하여 회원여부를 확인하는 회원인증기가 구비되어 있는 상담실과,

상기 운영서버와 송수신하여 학습콘텐츠를 제공하는 학습콘텐츠제공기가 구비되어 있는 연습실과,

상기 학생서버 또는 학생서버 및 교사서버가 구비되어 있는 교육실과,

상기 학생서버가 구비되어 있는 평가실을 포함하는 학습시설;을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 교사서버 및 학생서버의 디스플레이 화면은 다중분할이 가능하고,

상기 교사서버 및 학생서버는 상기 디스플레이 화면에 디스플레이되는 영상에 판서 데이터를 중첩하여 표시하는 전자칠판과, 주변 발화자의 음성을 감지하여 상기 카메라가 발화자를 향하도록하는 음성감지부를 더 포함하고,

상기 입출력수단에는 바닥면에의 접촉 이동경로를 분석하여 판서되는 문자를 검출하는 판서부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 교사서버와 학생서버를 통한 교사와 학생들 간의 실시간 양방향 멀티미디어 학습의 장점과, 학습교재를 통한 오프라인 상의 학습에 버금가는 장점을 두루 가져 학습능률이 높고, 학생들 개개인이 학생서버를 일대일로 구비하지 아니하여도 되므로 경제적 부담은 적으면서도 학생들 개개인이 구비하고 있는 입출력수단을 통해 관련 학습콘텐츠를 즉시로 그리고 반복적으로 제공받을 수 있어 양질의 학습을 받을 수 있고, 능률적인 학습시설과 학생관리와 학습평가를 통해 학습 효율을 극대화시킬 수 있다.

도 1 의 (a)는 종래 실시간 온라인 교육 시스템의 개략도이고, (b)는 종래 운영서버의 블럭도.
도 2 는 본 발명에 따른 멀티미디어 학습 시스템의 개요도.
도 3 은 도2의 구체적인 구성도.
도4는 본 발명의 시스템을 이용하여 학습콘텐츠를 요구하고 받는 과정을 도시한 플로우차트.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 멀티미디어 학습 시스템의 개요도이고, 도3은 도2를 보다 구체화한 구성도로서, 도면에서 보는 바와 같이 교사서버(100), 학생서버(200), 운영서버(300), 그리고 학습정보코드(510)가 인쇄되어 있는 학습교재(500)와, 학생과 교사에게 지급되는 입출력수단(400)을 포함하여 이루어지고, 상담실, 연습실, 교육실, 평가실로 구획된 학습시설(600)을 포함하여 이루어진다.

참고로, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 이하 대별되는 구성에 대한 세부구성의 명칭이 상호 중복되는 것이 상호 있을 수 있는데, 이때는 도면부호와 대별되는 구성 어느 것에 대한 설명인지로부터 세부구성을 구별을 할 것이다.

상기 학생서버(200)는 학생들이 사용하는 것으로서, 학습시설(600)의 교육실과 평가실에 설치되고, 필요에 따라 연습실에도 설치될 수 있다. 그리고 상기 교사서버(100)는 교사가 사용하는 것으로서 교육실에 설치되어 교육실 내의 학생들을 대면하여 교육하면서 사용(이때 다른 교육실의 학생들과는 대면하지 않는다.)하거나, 별도의 교사실에 설치되어 학생들과 직접 대면하지 아니하고 원격으로 교육하거나, 학습시설(600) 밖의 장소에 설치되어 원격으로 교육하는데 사용될 수 있다.

상기 학생서버(200)와 교사서버(100)는 실시간 양방향 멀티미디어 교육을 위해 디스플레이 화면(110,210), 스피커(160,260), 마이크(150,250), 카메라(140,240), 유/무선 통신망을 통한 데이터 송수신을 위한 셋탑박스(120,220)를 포함하여 이루어지고, 발화자의 음성을 감지하여 카메라(140,240)가 발화자의 방향을 자동으로 향하도록 하는 음성감지부(130,230)와, 상기 디스플레이 화면(110,210)에 디스플레이되는 영상에 판서 데이터를 중첩하여 표시하는 전자칠판(170,270)을 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 전자칠판(170,270)은 상기 디스플레이 화면(110,210)의 표면에 구비되거나, 디스플레이화면 전면에 배치되어 판서자가 영상에 중첩하여 표시할 판서의 위치를 쉽게 인지할 수 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이 화면(110,210)은 다중 분할이 가능하여, 학습 내용이 표시되는 학습창, 학습에 관련된 콘텐츠가 표시되는 관련 콘텐츠창, 교사자는 학생이 표시되는 인물창, 문자로 질문이나 답변을 할 수 있는 대화창 등으로 분할하여 사용가능한 것이 바람직하다. 그리고 몇 개의 창을 뛰우고 그 배치는 어떻게 하고, 창의 크기는 어떻게 할 것인지 등에 관한 것은 사용자(교사자나 학생)가 선택할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 디스플레이 화면(110,210)은 일반 TV, 케이블 TV, IP TV, 영상 스크린, 컴퓨터 모니터 등 그 종류는 다양할 수 있다. 인터넷의 활용이 가능한 IP TV는 학습콘텐츠를 학생들이 직접 인터넷에서 검색하는 등 그 용도가 다양하므로 보다 바람직한 디스플레이 화면으로 사용될 수 있을 것이다.

상기 교사서버(100)와 학생서버(200)는 공지의 기술과 크게 다를 바 없으므로, 그 구성과 각 구성요소의 기능과 구성요소들의 결합관계 등에 관한 더 이상의 구체적인 설명은 생략한다.

상기 운영서버(300)는 본 시스템의 운영에 필요한 각종 데이터를 저장하는 다수의 DB(330,340,350)와, 수신되는 데이터에 따른 후속처리를 위한 각종 모듈(370,380)을 포함하고, 상기 교사서버(100)와 학생서버(200)와 유/무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하고, 경우에 따라서는 입출력수단(400)과 유/무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하기 위한 송수신기(320)를 포함한다. 그리고 운영서버(300)는 학습시설(600) 내의 관리실에 설치되거나 학습시설(600) 외부에 설치된다. 하나의 운영서버가 학습시설 여러 곳을 관리하는 때에는 통상 학습시설 외부에 설치될 것이다.

상기 운영서버(300)는 다양한 학습교재(500)의 내용이 저장되어 있는 학습교재DB(330)와, 각 학습교재(500)에 관련된 학습콘텐츠가 저장되어 있는 학습콘텐츠DB(340)와, 학습평가를 위한 문제가 저장되어 있는 학습평가DB(350)와,

상기 학습콘텐츠DB(340)에 구비되어 있지 않은 학습콘텐츠를 인터넷 상에서 검색하는 검색엔진(360)과, 입출력수단(400)으로부터 학습평가 가답안 데이터를 수신 받아 채점하고, 채점결과를 다시 입출력수단(400)으로 전송함과 동시에 회원관리모듈(380)에 저장시키는 학습평가모듈(370)과, 교사와 학생 즉, 회원에 대한 정보가 저장되고 이를 관리하는 회원관리모듈(380)과,

상담실에 설치된 회원인증기(700)로부터 인증신호를 받아 이를 회원관리모듈(380)로 전송하고, 교사서버(100)나 학생서버(200) 또는 입출력수단(400)으로부터 수신되는 데이터를 분석하여 해당 DB에서 데이터를 독출하여 전송하거나 해당 모듈이나 검색엔진(360)으로 전송하는 등 운영서버(300)를 전체적으로 제어하는 제어부(310)를 포함하여 이루어진다. 참고로, 상기 회원인증기는 인증신호를 회원관리모듈에 전송하지 아니하고 자체적으로 회원 여부만을 확인하는 기기일 수 있다. 즉, 회원이 아닌 경우 비프음을 울려 이를 학습시설의 관리인에게 알리는 통상의 회원인증기일 수 있다.

운영서버(300)의 제어부(310)는 운영서버(300)를 전체적으로 제어한다. 보다 구체적으로는, 송수신기를 통해 학습정보코드가 수신되면 이를 분석하여 학습콘텐츠DB에서 해당되는 데이터(학습콘텐츠)를 독출하여 학생서버(교사서버나 입출력수단일 수도 있다.)로 전송하고, 학습콘텐츠DB에 해당되는 데이터가 없을 때에는 수신받은 학습정보코드를 검색엔진으로 전송한다. 그리고 기타 각종 DB와 각종 모듈을 관리 제어한다. 이에 대한 보다 구체적인 설명은 명세서 전반을 통해 이해될 수 있을 것이다.

상기 검색엔진(360)은 상기 제어부(310)가 수신받은 학습정보코드를 분석하여 해당되는 학습콘텐츠가 DB에 저장되어 있지 않아 학습정보코드를 전송한 경우, 전송받은 학습정보코드로부터 관련된 정보를 인터넷 상에서 검색하여 송수신기(320)를 통해 학생서버나 교사서버로 유/무선 송신한다. 인터넷 상에는 다양한 종류의 컨텐츠들이 구비되어 있으며, 현재 인터넷에 구비되는 각종 컨텐츠에도 저작권을 부여하려는 시도가 있고, 그 일환으로 각 컨텐츠에 고유번호를 부여하는 방안이 제안되고 있다. 앞으로 인터넷 상의 각 컨텐츠에 고유번호가 부여되며 원하는 컨텐츠를 검색하는 것이 보다 신속하고 정밀하게 행해질 것이다.

상기 회원관리모듈(380)은 각각의 학생에 대한 출석여부, 학습참여여부, 학습평가 결과 등에 대한 데이터를 저장하고 이를 분석하여 미진한 부분이 있으면 이를 입출력수단(400)을 통해 해당 학생에게 알리거나 담당 교사에게 알려 학생의 지도, 관리할 수 있도록 하고, 평가한 결과(점수)들로부터 해당 학생의 학습수준을 분석하여 수준에 맞는 학습을 할 수 있도록 학생에게 피드백시킨다.

상기 학습교재(500)는 어학교재나 수험서 등 그 종류는 다양하고, 일반적인 학습교재(500)와 다른 점은 학습교재(500)에는 학습정보코드(510)가 인쇄되어 있다는 것이다.

상기 학습정보코드(510)는 도면에 도시한 바와 같이 눈에 보이며 다른 모양의 패턴을 갖는 다수의 학습정보코드가 학습 교재 곳곳에 표시될 수 있고, 투명한 얇은 필름 전체에 좌표로 인식되는 학습정보코드를 눈에 보이지 않도록 인쇄한 후에 투명 필름을 학습교재에 코팅할 수 도 있다. 전자의 학습정보코드는 패턴의 모양으로부터 다른 학습정보코드와 구별하여 관련 학습콘텐츠를 불러 올 것이고, 후자의 학습정보코드는 좌표를 인식하여 해당 좌표에 대한 학습콘텐츠를 불러 올 것이다. 또한, 전자의 학습정보코드는 하나의 학습콘텐츠에 하나의 학습정보코드가 매칭되지만, 후자의 학습정보코드는 좌표를 인식하는 방식으므로 하나의 학습콘텐츠에 여러 좌표(즉, 학습정보코드)가 매칭된다.

학습정보코드(510)는 학습교재(500)에 포함시킬 수 없거나 곤란한 학습콘텐츠를 운영서버(300)에서 제공받기 위해 사용된다. 어학서적의 경우 단어나 문장의 발음을 원어민의 음성으로 직접 듣는 것이 효율적이다. 즉, 어학서적의 경우 원어민의 음성이 관련 학습콘텐츠가 될 것이고, 어학서적(학습교재(500))에 기재되어 있는 단어나 문장 인근에는 해당 학습콘텐츠를 불러올 수 있는 학습정보코드(510)가 인쇄되어 있는 것이다. 그리고 문화유적에 관한 학습교재(500)의 경우 해당 유적의 사진이나 해당 유적의 주변을 촬영한 동영상 등이 관련 학습콘텐츠가 될 것이고, 각종 기계에 관한 학습교재(500)의 경우 해당 기계의 작동되는 상황을 촬영한 동영상 등이 관련 학습콘텐츠가 될 것이다.

상기 입출력수단(400)은 학습교재(500)에 인쇄되어 있는 학습정보코드(510)를 입력받아 식별하고, 입력받은 학습정보코드에 관한 학습콘텐츠를 메모리에서 독출하여 음성 또는 영상으로 출력하거나, 운영서버(300)에서 학생서버로 학습콘텐츠를 송신하도록 입력받은 학습정보코드를 운영서버(300)로 무선 송신한다.

상기 입출력수단(400)은 도면과 같이 펜과 같은 형상으로 되어 학생들이 소지하고 다님은 물론 사용하기 편리하도록 하는 것이 바람직하다. 물론, 입출력수단은 펜과 같은 형상뿐 아니라 마우스 형상이나 기타 여러 형상이 가능하다.

상기 입출력수단(400)은 송수신부(420), 식별부(430), 출력부(450,460), 기능버튼(470), 판서부(440), 제어부(410), 그리고 마이크(490), 메모리(480), 인터페이스(495)를 포함하여 이루어진다.

상기 송수신부(420)는 입력받은 학습교재의 학습정보코드를 상기 운영서버(300)로 무선 송신한다. 이때, 학습정보코드의 무선 송신은 송수신부(420)가 직접 운영서버의 송수신기(320)로 무선 송신할 수도 있고, 송수신부(420)가 학생서버(200)의 셋탑박스(220)로 무선 송신하고, 이를 수신한 셋탑박스(220)가 운영서버의 송수신기(320)로 유선 또는 무선으로 송신하는 방식일 수도 있다. 입출력수단(400)의 무선 송신 거리는 그리 멀지 않은 것이 일반적이므로 운영서버로 직접 무선 송신하기보다는 셋탑박스(220)를 통해 간접적으로 무선 송신하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 그리고 데이터(즉, 학습정보코드)를 송신할 때에는 다른 입출력수단(400)과 구별하기 위하여 고유번호를 부가하여 전송한다. 또한, 송수신부(420)은 운영서버로부터 학습콘텐츠를 수신받아 출력부(450,460)에서 출력되도록 할 수도 있다. 그래서 송신부가 아닌 송수신부로 명명하였다.

상기 식별부(430)는 상기 학습교재(500)에 인쇄되어 있는 학습정보코드(510)를 식별하여 제어부(410)로 전송한다. 그리고 학습정보코드를 전송받은 제어부는 학습정보코드를 분석하여 메모리(480)에서 학습콘텐츠를 독출하여 출력부(450, 460)를 통해 출력하고, 분석 결과 메모리에 해당하는 학습콘텐츠가 없는 것으로 판단되면 학습정보코드를 송수신부(420)를 통해 무선으로 셋탑박스(220, 또는 120)로 무선 송신하여 학습정보코드가 유선 또는 무선으로 운영서버로 전송되도록 한다. 식별부(430)로는 일반적으로 소형의 촬영소자와 촬영소자의 영상(즉, 학습정보코드(510))을 분석하는 영상분석기가 사용될 수 있다.

상기 출력부는 제어부의 제어에 의해 메모리에 저장되어 있는 학습콘텐츠를 출력하고, 경우에 따라서는 송수신부(420)를 통해 상기 운영서버(300)에서 전송되는 관련 학습콘텐츠를 소지자(학생 또는 교사)가 인지할 수 있도록 출력한다. 출력부로는 음성을 출력하는 스피커(450)와 영상이나 문자를 표시하는 디스플레이창(460)이 있다.

상기 기능버튼(470)은 사용자의 각종 명령을 입력하기 위한 것이고, 상기 판서부(440)는 학습교재(500)에 학습정보코드(510)가 인쇄되어 있지 않거나 학습정보코드(510)의 해당 내용 이외의 내용을 알고 싶을 경우에 사용한다. 즉, 판서부(440)를 통해 알고자 하는 것에 관련된 단어를 입력하여 운영서버(300)로 송출하면, 운영서버(300)는 DB에 필요한 콘텐츠가 있는지 검색하여 송출하고, 없는 경우에는 검색엔진(360)이 인터넷 상에서 필요한 콘텐츠를 검색하여 송출한다. 판서부(440)는 입출력수단(400)의 단부에 구비되고 바닥면에 접촉되어 가압되도록 끝이 뾰족하다. 그리고 사용자가 기능버튼(470)을 누른 상태에서 판서부(440)를 바닥면에 접촉 이동하여 특정 단어를 판서하면, 이동경로를 탐색하여 판서된 문자를 검출하여 운영서버(300)로 전송한다.

상기 마이크(490)는 식별부(430)와 판서부(440) 이외에 학습콘텐츠를 요구하는 데이터를 입력받는 수단이다. 즉, 사용자가 마이크(490)를 통해 특정 단어를 입력하면, 제어부는 입력된 음성을 분석하여 문자로 변환하고, 변환된 문자를 운영서버(300)로 송출하여 학습콘텐츠를 전송받을 수 있도록 하거나, 메모리에서 관련된 학습콘텐츠를 독출하여 출력부를 통해 출력한다.

상기 제어부(410)는 입출력수단(400)을 전체적으로 제어한다. 즉, 기능버튼(470)에서 입력되는 명령신호를 처리하고, 식별부(430)에서 입력되는 학습정보코드를 분석하여 메모리에서 학습콘텐츠를 독출하여 출력부를 통해 출력하거나, 운영서버(300)로 학습정보코드를 전송하여 학습콘텐츠가 전송되도록 하고, 송수신부를 통해 운영서버로부터 학습콘텐츠가 수신되는 경우 학습콘텐츠의 유형을 분석하여 스피커(450) 또는 디스플레이창(460)으로 출력하고, 기타 판서부나 마이크에서 입력되는 데이터를 분석하여 후속 조치를 취하는 등 입출력수단을 전체적으로 제어한다. 제어부의 보다 구체적인 기능은 명세서 전반을 통해 이해될 있을 것이다.

상기 메모리(480)는 입출력수단(400)의 운영에 필요한 각종 프로그램이 저장되어 있을 수 있고, 학습교재(500)의 관련 학습콘텐츠가 저장된다. 그리고 메모리(480)는 칩의 형태로 되어 교체 가능하게 입출력수단에 구비되는 것이 바람직하다. 그리하여 학습교재가 바뀌는 경우에 메모리만을 교체하면 입출력수단을 그대로 사용할 수 있게 된다. 메모리는 학습교재 중 영문서적에 대한 학습콘텐츠를 저장하는데 특히 유용할 수 있다. 영어 교육은 반복학습과 영어 환경에의 지속적인 노출이 무엇보다 중요하다. 그래서 메모리에 영문서적에 관한 학습콘텐츠, 즉, 영어 단어의 뜻과 발음, 영어 문장의 원어민 음성 등을 저장시켜 영문서적 학습시에 단어의 뜻과 발음, 영어 문장의 원어민 음성 등이 입출력수단을 통해 즉시 즉시 학생들에게 출력(노출)되도록 하면 보다 효율적인 학습이 될 수 있다.

그리고 메모리에 저장되는 학습콘텐츠는 운영서버에도 저장되는 것이 바람직하다. 그래서 입출력수단 소지자가 학습교재에 대한 메모리를 그때 소지하고 있지 아니한 경우에도 해당 학습콘텐츠를 운영서버로부터 수신받아 출력할 수 있도록 하는 것이다.

상기 인터페이스(495)는 각종 프로그램이나 데이터 등을 업로드나 다운로드를 위한 것이다.

상기 학습시설(600)은 상담실, 연습실, 교육실, 평가실이 분리 구획되어 있고, 교사실, 관리실 등이 더 분리 구획되어 있을 수 있다. 그리고 학습시설(600) 내에서는 입출력수단(400)과 교사서버(100) 및 학생서버(200) 간의 무선 통신이 가능하고, 운영서버(300)가 학습시설 내에 설치된 경우에는 입출력수단과 운영서버 간의 직접 무선 통신도 가능할 수 있다.

상기 상담실에는 회원인증기(700)가 구비되어 회원(학생 또는 교사)의 입실 또는 출석여부를 체크하여 학습시설 관리자에게 알리고, 운영서버(300)로 전송하여 회원의 출석여부를 관리할 수 있도록 할 수 있다.

상기 연습실에는 학생서버(200) 또는 컴퓨터가 구비된다. 학생들은 수업(학습) 시작 전에 여기서 예습 또는 복습을 하고, 예습이나 복습시 필요한 학습콘텐츠는 구비된 학생서버(200)나 컴퓨터 또는 소지하고 있는 입출력수단(400)을 이용하여 운영서버(300)에서 제공받는다.

상기 교육실에는 학생서버(200)가 구비되고, 교사서버(100)는 구비될 수도 있고 아니 될 수도 있다. 학생들은 교육실에서 교사로부터 직접 또는 원격에서 학습을 받게 되고, 이때 학생서버(200)가 학습을 보조하며, 원격 수업이 가능하도록 한다.

상기 평가실에는 학생들이 학습을 마친 후에 또는 정기/부정기적으로 자신의 수준을 테스트 하는 곳으로서, 학생서버(200)가 구비된다. 교사로부터 학습을 마친 후 학생들은 이곳에 들러 교사가 나누어지는 문제지나 학생서버(200)의 디스플레이 화면(210)에 제공되는 문제를 풀게 된다. 이때 문제지 각 문항의 번호에는 학습정보코드(510)가 인쇄되어 있고, 문제를 푸는 학생들은 본인이 생각되는 답의 문항에 인쇄되어 있는 학습정보코드(510)를 입출력수단(400)을 이용하여 체크(식별)한다. 디스플레이 화면(210)을 통해 문제가 제공되는 경우 학생들은 입출력부의 기능버튼(470)을 통해 문제지를 문항순서대로 풀거나, 전자칠판(270)에 답을 체크하는 방식으로 풀게 된다. 그러면 학생의 푼 가답안 데이터는 운영서버(300)의 학습평가모듈(370)로 전송되고, 학습평가모듈(370)은 기 저장되어 있는 정답과 전송받은 가압안을 비교하여 채점을 한다. 그리고 이때 학생이 동일한 문항에 중복하여 답을 체크하는 경우 나중에 체크하는 답을 가답안 데이터로 하며, 모든 문제를 풀고 나서 학생이 문제지에 있는 시험 종료에 체크하거나 시험시간이 종료된 경우에는 해당 학생이 체크한 모든 가답안 데이터로부터 채점을 하고 그 점수를 해당 학생이 소지하고 있는 입출력수단의 출력부로 전송하거나, 학생서버의 디스플레이화면으로 전송한다. 그리고 또한 다른 학생들과 자신의 수준을 비교할 수 있도록 시험을 본 학생들의 평균점수, 최고점 등에 대한 데이터 역시 입출력수단(400)을 통해 전송한다.

도4는 본 발명의 시스템을 이용하여 학습콘텐츠를 요구하고 받는 과정을 도시한 플로우차트이다.

도면에서 보는 바와 같이, 우선, 학생(교사 일 수도 있다.)은 입출력수단(400)을 이용하여 학습정보코드를 입력한다.(S10) 여기서의 학습정보코드는 식별부를 통해 입력되는 학습교재의 학습정보코드가 대부분일 것이나, 판서부(440)나 마이크(490)를 통해 입력되는 데이터를 제어부(410)가 분석한 데이터일수도 있다.

학습정보코드가 입력되면 제어부(410)는 이를 분석하여 학습정보코드에 해당하는 학습컨텐츠가 자체 메모리(480)에 구비되어 있는지 분석한다.(S20)

메모리(480)에 학습컨텐츠가 저장되어 있으면, 제어부(410)는 이를 독출하고(S30), 독출된 학습컨텐츠가 음성 데이터이면 이를 스피커(450)를 통해 출력(S40)하고, 영상 데이터(문자, 정지영상, 동영상 등)이면 이를 디스플레이창(460)을 통해 출력(S50)한다.

S20단계에서 제어부(410)의 분석결과 메모리에 학습컨텐츠가 저장되어 있지 아니하면, 입력받은 학습정보코드를 송수신부(420)를 통해 운영서버(300)로 무선으로 전송한다.(S110) 이때, 송신부(420)는 전술한 바와 같이 학습정보코드를 직접 운영서버로 무선 전송할 수도 있고, 학생서버(또는 교사서버)의 셋탑박스(220)로 무선 전송하여 셋탑박스(220)가 학습정보코드를 유선 또는 무선으로 운영서버의 송수신기(320)으로 전송할 수도 있다.

학습정보코드를 전송받은 운영서버의 제어부(310)는 전송받은 학습정보코드를 분석하여 해당 학습컨텐츠가 학습컨텐츠DB에 있는지 검색(S120)하고, 있으면 학습컨텐츠DB에서 독출(S130)하여 학습정보코드를 보내온 셋탑박스가 구비되어 있는 학생서버(또는 교사서버)로 독출한 학습컨텐츠를 송출(S140)한다. 그리고 학습컨텐츠를 전송받은 학생서버는 전송받은 학습컨텐츠를 디스플레이화면과 스피커를 통해 출력하여 이를 요청한 학생에게 제공한다. 그리고 이때, 입출력수단(400)이 학습정보코드를 직접 운영서버(300)로 전송한 때에는 해당 입출력수단에 가까이 구비되어 있는 학생서버로 학습컨텐츠로 전송한다. 입출력수단과 학생서버는 통신이 가능하므로 해당하는 입출력수단에 가까운 학생서버를 찾아내는 것이 가능하다. 그리고 때에 따라서는 학습컨텐츠를 학생서버가 아닌 입출력수단(400)으로 송출하는 경우도 있다.

S120단계에서 제어부(310)의 분석결과 학습컨텐츠DB(340)에 학습컨텐츠가 저장되어 있지 아니하면, 제어부(310)는 입력받은 학습정보코드를 검색엔진(360)으로 전송한다.(S150)

학습정보코드를 전송받은 검색엔진(360)은 이를 분석하고, 분석된 학습정보코드에 관련된 학습컨텐츠를 인터넷 상에서 검색한다.(S160)

인터넷 상에서 검색 시, 미리 특정 학습정보코드에 대한 학습컨텐츠가 존재하는 인터넷 상의 특정 주소(사이트)가 미리 입력되어 있는 때에는 검색엔진은 특정 학습정보코드가 입력되는 미리 입력되어 있는 사이트에서 학습컨텐츠를 불러와 송수신기(320)를 통해 학생서버로 송출(S170)하고,

미리 입력되어 있지 않은 학습정코드가 입력되면 검색엔진은 인터넷 상에서 관련된 학습컨텐츠를 검색한다. 이때는 통상 관련된 학습컨텐츠가 다양하게 검색될 것이기에, 검색된 학습컨텐츠들을 순차적으로 학생서버로 송출하거나, 검색된 학습컨텐츠가 존재하는 사이트들의 목록을 학생서버로 송출(S170)한다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 멀티미디어 학습 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 교사서버 200 : 학생서버
300 : 운영서버 400 : 입출력수단
500 : 학습교재 600 : 학습시설

Claims (4)

1. 디스플레이 화면, 스피커, 마이크, 카메라 및 통신망을 통한 데이터 송수신을 위한 셋탑박스를 구비한 교사서버;와, 또 다른 디스플레이화면, 스피커, 마이크, 카메라 및 통신망을 통한 데이터 송수신을 위한 셋탑박스를 구비한 학생서버;를 포함하여 이루어져 교사와 학생 간 실시간 양방향 멀티미디어 학습이 가능한 멀티미디어 학습 시스템에 있어서,
   
   학습정보코드가 인쇄되어 있는 학습교재;
   상기 학습교재에 관련된 학습콘텐츠를 저장하고 있는 운영서버;
   
   상기 학습교재에 관련된 또 다른 학습콘텐츠를 저장하고 있는 메모리를 구비하고 있으며, 상기 학습교재의 학습정보코드를 입력받고, 입력된 학습정보코드에 관한 학습콘텐츠를 상기 메모리에서 독출하여 출력하거나, 입력된 학습정보코드를 상기 운영서버로 무선 송신하여 상기 운영서버가 수신받은 학습정보코드에 관한 학습콘텐츠를 상기 학생서버로 무선 송신하도록 하는 입출력수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 학습 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 입출력수단은
   상기 학습정보코드를 입력받아 식별하는 식별부와,
   상기 운영서버로 학습정보코드를 무선 송신하는 송수신부와,
   상기 메모리에 저장되어 있는 학습콘텐츠를 출력하는 출력부와,
   사용자의 명령신호를 입력받는 기능버튼과,
   상기 송수신부, 식별부, 출력부 및 기능버튼이 연결되고 이들을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 학습 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 운영서버는 상기 학습콘텐츠가 저장되어 있는 학습콘텐츠DB와, 상기 입출력수단이 요구하는 데이터를 인터넷 상에서 검색하여 제공하는 검색엔진과, 학습평가를 위한 문제가 저장되어 있는 학습평가DB와, 상기 입출력수단으로부터 학습평가 가답안 데이터를 수신받아 채점하는 학습평가모듈과, 교사 및 학생에 대한 정보가 저장되어 있는 회원관리모듈을 포함하고,
   
   회원여부를 확인하는 회원인증기가 구비되어 있는 상담실과,
   상기 운영서버와 송수신하여 학습콘텐츠를 제공하는 학습콘텐츠제공기가 구비되어 있는 연습실과,
   상기 학생서버 또는 학생서버 및 교사서버가 구비되어 있는 교육실과,
   상기 학생서버가 구비되어 있는 평가실을 포함하는 학습시설;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 학습 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 교사서버 및 학생서버의 디스플레이 화면은 다중분할이 가능하고,
   상기 교사서버 및 학생서버는 상기 디스플레이 화면에 디스플레이되는 영상에 판서 데이터를 중첩하여 표시하는 전자칠판과, 주변 발화자의 음성을 감지하여 상기 카메라가 발화자를 향하도록하는 음성감지부를 더 포함하고,
   상기 입출력수단에는 바닥면에의 접촉 이동경로를 분석하여 판서되는 문자를 검출하는 판서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 학습 시스템.

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