KR20120088014A - 타블렛 ｐｃ를 이용한 성취도 평가 시스템, 평가 방법, 및 이를 위한 프로그램이 기록된 기록매체 - Google Patents

타블렛 ｐｃ를 이용한 성취도 평가 시스템, 평가 방법, 및 이를 위한 프로그램이 기록된 기록매체 Download PDF

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KR20120088014A KR1020100092768A KR20100092768A KR20120088014A KR 20120088014 A KR20120088014 A KR 20120088014A KR 1020100092768 A KR1020100092768 A KR 1020100092768A KR 20100092768 A KR20100092768 A KR 20100092768A KR 20120088014 A KR20120088014 A KR 20120088014A
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김영재
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Abstract

타블렛 PC를 이용한 성취도 평가 시스템, 평가 방법, 및 이를 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.
본 발명에 따른 타블렛 PC를 이용한 성취도 평가 시스템은 시험데이터가 표시되며, 상기 표시된 시험데이터에 관한 학습자의 문제풀이 과정이 입력될 수 있는 입력스크린을 구비하는 타블렛 PC 단말(100); 및 상기 학습자용 타블렛 PC 단말(100)로부터 학습자의 문제풀이 과정에 관한 입력정보를 수신받는 교육자용 단말(107)을 포함하며, 여기에서, 상기 타블렛 PC 단말(100)은 상기 타블렛 PC 단말(100)을 통한 입출력 정보를 관리하는 중앙처리부(103); 외부로부터 시험데이터가 수신되며, 문제풀이 과정에 관한 입력정보가 외부로 송신되는 시험데이터 처리부(104); 상기 시험데이터 처리부(104)에 의하여 수신된 시험데이터가 표시되는 시험데이터 출력부(105); 및 상기 시험데이터 출력부(105)를 통하여 표시되는 시험데이터에 대한 학습자의 입력정보를 처리하고, 상기 처리된 입력정보를 상기 시험데이터 처리부(104)로 송신하는 입력처리부(102)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 학습자의 문제풀이 행위와 그에 대한 시간 정보를 이용해 성취도 평가 및 학습된 지식을 추적하며, 이를 통해 좀 더 세밀하게 학습자의 지식 습득 상태를 측정할 수 있다는 점에서 의미가 있음을 알 수 있다. 본 발명의 최종 결과물인 지식 습득 상태 데이터는 학습자에게 추후 부족한 학습 부분을 보충하거나 새로운 학습을 제시하는 등 보다 효율적인 교수 지도를 가능하도록 한다.

Description

타블렛 ＰＣ를 이용한 성취도 평가 시스템, 평가 방법, 및 이를 위한 프로그램이 기록된 기록매체{Learning assessment system and method using tablet PC, and recording medium for program for the same}
본 발명은 타블렛 PC를 이용한 성취도 평가 시스템, 평가 방법, 및 이를 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 학습자가 타블렛 PC로 시험을 보는 동안 필기를 비롯한 음성 및 영상 정보를 취득하고 이를 분석함으로써 학습자가 취득한 지식을 수치화할 수 있는, 타블렛 PC를 이용한 성취도 평가 시스템, 평가 방법, 및 이를 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것이다.
컴퓨터가 확산됨에 따라 교육 영역에서의 적용 또한 다양한 형태로 이루어지고 있다. 컴퓨터를 교육에 적용함으로서 얻는 이익은 여러가지로, 학습자가 단지 컴퓨터라는 새로운 환경을 이용하는 것만으로도 호기심과 집중력을 증대시킬 수 있는 점, 인터넷을 비롯한 대용량 데이터를 이용하여 정보의 추가적인 탐색이 용이한 점, 멀티미디어를 활용함으로써 보다 동적인 내용을 전달할 수 있는 점, 대화형 콘텐츠 구성이 가능하여 사용자의 학습수준에 적응형 기능을 적용할 수 있는 점, 특화된 상호작용 기기를 통해 기존의 정적 교육 매체 대비 차별화된 교육을 수행할 수 있는 점 등이 있다.
교육 영역은 이러한 컴퓨터 기술이 빠르게 적용되는 분야이며, 기존의 교실은 컴퓨터를 통한 동영상강의로 빠르게 대체되어가고 있음은 물론 지필시험은 컴퓨터기반테스트(CBT; Computer Based Test)를 이용하여 성취도를 평가하는 방식이 저변화되고 있다. 그러나, 현재 컴퓨터를 활용한 교육 사례는 주로 기존 교육 매체의 전이(종이 매체에서 화면으로)에 치중된 경우가 많다. 다시 말해, 새로운 입력장치를 통한 교육방식과 콘텐츠의 활용에 대해서는 여전히 다양한 연구와 시도가 진행중이다.
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는 새로운 입력장치를 통한 교육방식과 콘텐츠의 활용이 가능한, 성취도 평가 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 타블렛 PC에 기반한 학습 성취도 평가 시스템으로, 상기 시스템은 시험데이터가 표시되며, 상기 표시된 시험데이터에 관한 학습자의 문제풀이 과정이 입력될 수 있는 입력스크린을 구비하는 타블렛 PC 단말(100); 및 상기 학습자용 타블렛 PC 단말(100)로부터 학습자의 문제풀이 과정에 관한 입력정보를 수신받는 교육자용 단말(107)을 포함하며, 여기에서, 상기 타블렛 PC 단말(100)은 상기 타블렛 PC 단말(100)을 통한 입출력 정보를 관리하는 중앙처리부(103); 외부로부터 시험데이터가 수신되며, 상기 문제풀이 과정에 관한 입력정보가 외부로 송신되는 시험데이터 처리부(104); 상기 시험데이터 처리부(104)에 의하여 수신된 시험데이터가 표시되는 시험데이터 출력부(105); 및 상기 시험데이터 출력부(105)를 통하여 표시되는 시험데이터에 대한 학습자의 입력정보를 처리하고, 상기 처리된 입력정보를 상기 시험데이터 처리부(104)로 송신하는 입력처리부(102)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 시스템은 시험데이터에 관한 정보가 저장되며, 상기 학습자 단말(100)로부터의 요청에 따라 시험데이터를 상기 학습자 단말(100)로 송신하며, 송신된 시험데이터에 대한 학습자의 입력정보를 수신하여, 이를 교육자 단말(107)로 송신하는 서버를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 교육자 단말은 상기 수신된 학습자의 입력정보를 표시하는 데이터표시부(107); 및 상기 표시된 입력정보에 대한 교육자의 첨삭정보가 입력되는 데이터분석부(108)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 입력정보는 상기 터치스크린에 대한 학습자 터치로부터 발생하는 획 정보를 포함하며, 상기 입력정보는 입력정보에 대한 시간 정보를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 교육자 단말은 상기 시간 경과에 따른 학습자의 문제해결 입력정보를 수신받는다.
본 발명은 또한 상술한 학습 성취도 평가 시스템을 위한 타블렛 PC를 제공한다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법으로, 상기 방법은 입력된 학습자의 정보에 대응되는 문제가 선택되어 타블렛 PC 단말에 표시되는 단계; 상기 표시된 문제에 대한 학습자의 문제풀이 과정이 상기 타블렛 PC 단말에 입력되는 단계; 및 상기 문제풀이 과정에 관한 정보가 상기 타블렛 PC 단말에 저장되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 방법은 상기 저장된 문제풀이 과정의 정보는 상기 타블렛 PC로부터 서버에 업로드되는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 방법은 상기 문제풀이가 제한시간 이내에 수행되지 않은 경우, 상기 문제풀이 과정은 강제 종료되며, 또한 상기 문제풀이가 제한시간 이내에 학습자에 의하여 종료될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 문제풀이 과정에 대한 정보는 상기 타블렛 PC에서의 학습자 터치로부터 인식된 획 정보를 포함하며, 상기 문제풀이 과정의 정보는 문제별로 독립적으로 저장된다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상술한 시스템 및 방법을 구현하기 위한 프로그램 명령어가 기록된 기록매체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 학습자는 타블렛PC를 이용하여 성취도 평가를 수행하며, 교육자는 기존 성취도 평가 방식이 제공하지 못하는 학습자의 문제풀이 과정과 문제풀이 행태를 분석할 수 있기에, 보다 정확한 학습자의 성취도 평가가 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 구성의 도면이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 시스템의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 입력정보의 자료 구조의 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 학습자 평가 화면의 출력 예시이다.
도 5는, 본 발명의 실시 예에 따른 교육자 단말 중 데이터 분석부의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시 예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "...모듈", "...블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명은 학습성취도 평가에 있어서, 타블렛 PC가 매우 효과적이다는 점에 착안한 것으로, 문제풀이 과정 및 소요시간 등의 입력정보를 타블렛 PC로부터 얻게 된다. 타블렛 PC는 일반적으로 모니터에 스타일러스 또는 손가락 끝의 접촉을 이용하여 컴퓨터를 조작할 수 있는 입력장치가 추가된 컴퓨터이다. 타블렛 PC의 특징은 이러한 특수한 입력이 가능한 스크린(이하, 입력스크린)의 채용으로 인해 화면상의 콘텐츠와 사용자의 조작지점(손가락, 스타일러스 등)이 기존의 키보드 또는 마우스보다 가까워짐으로 인해 사용자로 하여금 보다 직접적인 조작이 가능하다는 것이다. 이를 직관성이라고 하며, 그로 인해 사용자는 기기에 대한 적응시간을 단축시키며, 그만큼 콘텐츠에 집중할 수 있게 된다. 또한, 스타일러스를 사용할 경우 사용자의 필적을 실시간 기록 및 원격 전송하는 것이 가능하며, 손가락 입력 또한 멀티터치 기술로 인하여 2 타점 이상의 입력을 통해 보다 다양한 제스처 입력이 가능하다. 이러한 다양한 입력방식으로 인해 사용자는 콘텐츠 조작을 보다 빠르고 용이하게 할 수 있다.
타블렛 PC의 이러한 장점에 기초하여, 본 발명은 타블렛 PC로 시험을 보는 동안 필기를 비롯한 음성 및 영상 등의 다양한 정보를 다양한 센허를 통하여 취득하고 이를 분석함으로써 학습자가 취득한 지식을 수치화하는 시스템을 제공한다. 따라서, 본 발명에 따른 학습성취도 평가 시스템은 타블렛 PC를 이용하여 사용자에게 기존 지필시험과 유사한 사용자 경험을 제공할 수 있으며, 또한 타블렛 PC의 조작방식에 특화된 시험콘텐츠를 제공하여, 학습자가 이를 통해 시험을 수행하는 중에 다양한 학습자의 행태 정보를 기록하여, 이를 바탕으로 제공된 문제에 대한 학습자의 풀이과정, 결과, 각 단계별 소요시간 등의 파라미터를 통해 학습자의 성취도를 분석할 수 있다.
예를 들면, 학습자의 문제풀이 기록에 사용되는 정보는 다음 중 하나 또는 그 이상을 복합적으로 적용할 수 있다.
- 필기 정보: 획의 기본 정보(ID, 좌표, 기록/삭제 시간), 인식된 내용, 인식된 기록/삭제된 내용
- 영상 정보: 동공의 추적에 따른 문제 풀이 행태 또는 사용자의 프로그램에 대한 반응 정보.
- 음성 정보: 문제 푸는 행위 중 또는 자가설명(self-explanation) 교수방식 적용 시의 녹취된 학습자의 음성
- 위치센서(GPS, 가속도, 방위, 자이로 센서) 정보: 교수지도에 의한 현장학습 시의 기록
- 온습도 센서: 교수지도에 의한 현장학습 시의 환경 변화 기록
- 평가 프로그램 메타 데이터: 난이도를 비롯한 프로그램 정적 메타 정보
- 설문: 각 문제 또는 평가 프로그램 전체에 대한 학습자에 대한 주관적 설문 결과 (예: 상대적 난이도, 지적 부담률 등을 3점 또는 5점 점수화 및 코멘트)
이상에서 예시된 기록 정보를 이용한 성취도 평가는 각자의 변환 함수를 통해 수치화되거나, 학습자의 주관적 평가로 수치화될 수 있다. 각 수치화된 결과는 가중치(weight value)에 의해 통합된 수치로 산출이 가능하며, 이러한 정보의 취득, 통합 및 기록을 타블렛 PC로 구현한다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 학습자 단말은 타블렛 PC로서, 기본적으로 스타일러스 또는 손가락의 접촉을 통한 입력이 가능한 스크린 장치를 전제로 하며, 상기 타블렛 PC는 학습자에게 콘텐츠를 표시하고 입력 및 출력을 처리하는 중앙처리부, 사용자의 다양한 입력을 데이터화 하는 입력처리부, 타블렛 PC를 이용하여 시험 데이터를 가져오고 학습자의 입력데이터를 서버에 저장하는 시험데이터 처리부로 구성되어 있다. 교육자는 서버의 데이터베이스에 저장된 학습자의 문제풀이 정보를 분석하는 데이터분석부와 이를 표시하는 데이터 표시부로 구성되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 타블렛 PC를 이용한 학습자의 성취도 평가 시스템의 구성 및 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 성취도 평가 시스템의 전체 구성도로서, 각 부분 별 상관관계를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 학습 성취도 평가 시스템은 입력스크린을 구비하며, 스타일러스 또는 손가락의 접촉을 통한 사용자 입력이 가능한 타블렛 PC 단말(100)을 포함한다. 여기에서 타블렛 PC 단말(100)은 피평가자, 즉, 학습 성취도를 평가받는 사람(학습자)의 단말에 해당하며, 이에 대응하는 모듈로서, 도 1에서의 평가자인 교육자의 단말(교육자 단말, 109)이 개시된다. 또한 상기 타블렛 PC 단말(100)에 구비된 중앙처리부(103)는 타블렛 PC 단말(100)을 통한 입출력 정보를 관리하는 기능을 수행한다.
여기에서, 사용자에 의한 입력정보는 본 발명에 따른 타블렛 PC에 구비된 입력처리부(102)에서 관리되는데, 상기 입력정보는 주어진 문제를 학습자가 푸는 과정에서 얻어지는 임의의 모든 정보를 포함하며, 특히 입력스크린에서의 터치입력 및/또는 스타일러스의 필적 정보를 필수적으로 포함한다. 예를 들면, 스타일러스를 통한 필적에 따른 획의 정보(획 입력 시간, 삭제된 획, 삭제된 시간 등)가 상기 문제풀이 입력정보로 포함될 수 있다. 더 나아가, 상기 입력정보에는 문제풀이 과정에 대한 시간정보가 포함되며, 이로써 시간 경과에 따른 문제 풀이 과정이 입력정보로 활용될 수 있다.
상기 문제풀이 과정의 입력정보는 스크린을 통한 스타일러스 및 터치 입력정보 외에도, 마이크, 카메라 등과 같은 추가 입력장치를 통한 사용자 입력과, 각 입력 정보의 시간 및 값, 그 외에도 수치화할 수 있는 문항에 대한 모든 응답정보 등이 상기 입력정보로 다 포함된다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 학습 성취도 평가 시스템은 타블렛 PC를 통하여 얻을 수 있는 모든 정보(예를 들면 문제 해결 순서, 시간 등)를 상기 입력처리부(102)를 통하여 입력받아, 이를 평가 파라미터로 활용하고, 다시 이러한 정보를 다시 교육자 모듈에서 재생시킬 수 있게 한다.
본 발명에 따른 학습 성취도 평가 시스템에서 시험데이터 출력부(105)에 의한 출력정보는 학습자가 시험을 보기 위한 시험데이터의 콘텐츠를 시험데이터 처리부(104)로부터 전달받아서 표시한다. 전달은 인터넷을 통해 받을 수도 있으며, USB메모리와 같은 물리적 저장매체를 통해서 전달받을 수도 있다. 시험데이터 처리부(104)는 서버와의 입출력 기능을 수행하며, 시험문제의 콘텐츠 데이터를 받아서 출력부에 표시하기 위해 전달하는 역할과 사용자의 입력 정보를 서버의 데이터베이스(106)에 저장하는 역할을 수행한다.
피평가자인 학습자는 타블렛 PC를 사용하면서 화면에 출력되는 시험문제에 따라 문제풀이를 수행하게 되며, 이때 상기 입력처리부(102)는 학습자의 모든 획 정보(터치로부터 발생하는 터치 획 정보임)와 추가적인 센서를 통한 취득된 학습자의 행태 정보를 중앙처리부에 전달한다. 이후, 중앙처리부(103)는 입력 정보를 메모리에 유지하고 있으며, 시험이 종료될 때 시험데이터 처리부에 의해 비휘발성 저장장치(예: 하드디스크, 네트워크디스크 등)에 XML형식 또는 이진파일(binary) 형태로 저장된다.
이상은 피평가자인 학습자의 타블렛 PC 모듈에 관한 것이다. 본 발명에 따른 학습 성취도 평가 시스템은 피평가자에 의하여 입력되는 입력정보를 평가하기 위한 교육자 모듈을 더 포함한다.
도 1을 다시 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 학습 성취도 평가 시스템은 평가자에 해당하는 교육자 단말(107)을 더 포함할 수 있으며, 상기 교육자 단말(107)은 데이터표시부(108)와 데이터분석부(109)로 구성되어 있다.
여기에서 교육자 단말(107)의 데이터 분석부(109)에서는 타블렛 PC를 통하여 입력된 피평가자의 시험데이터에 대한 교육자의 첨삭이 수행된다. 또한 데이터 표시부(108)는 학습자의 문제풀이정보(입력정보)와 데이터분석부에서 처리된 추가적인 정보를 표, 그래프, 설명 등으로 표현하며, 주어진 분석 모델을 적용하여 교육자에게 성취도 평가 결과를 보여준다. 이때, 모든 학습자의 문제풀이 정보는 시간 정보와 함께 저장되므로, 교육자는 학습자의 문제풀이 행태를 재생할 수 있다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 학습자의 타블렛 PC 단말의 정보 흐름을 나타낸 도면으로, 학습자의 문제풀이 정보가 서버의 데이터베이스에 저장되는 과정까지의 절차를 나타내고 있다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법은 입력된 학습자의 정보에 대응되는 문제가 선택되어 타블렛 PC 단말에 표시된다. 이때 학습자의 ID가 입력되는 단계가 먼저 선행되어, 학습자 정보로부터 적절한 수준의 문제 수준이 선택될 수 있다. 이후, 상기 표시된 문제에 대한 학습자의 문제풀이가 진행되는데, 이때 상기 문제풀이 과정은 터치스크린을 구비하는 타블렛 PC 단말에 입력되며, 터치스크린에서의 학습자 문제풀이 과정의 입력정보는 분석되어, 저장된다. 즉, 터치스크린의 특성상 사용자 입력에 따른 신호와 좌표를 분석하여 획 정보를 추출하고, 이를 포함하는 문제풀이 과정에 관한 정보가 상기 타블렛 PC 단말에 저장된다. 따라서, 여기에서 상기 문제풀이 과정에 대한 정보는 터치스크린에 대한 학습자의 획 정보 및 시간 정보를 포함할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법의 단계도이다.
도 2b를 참조하면, 먼저, 학습자는 타블렛 PC에 먼저 로그인을 하며, 이때 기존 학습자의 정보에 맞는 문제를 불러온다. 상기 문제정보는 서버로부터 다운로드할 수도 있으며, 접속이 불가능할 경우 미리 저장된 문제 정보로부터 문제정보를 불러올 수도 있다. 불러오기가 완료되면 화면에 표출된 시험 시작 버튼을 통해 시험을 시작하게 되며 내부적으로 타이머가 작동한다.
이 후의 학습자가 입력하는 모든 정보는 메모리에 저장된다. 제한시간이 초과되면 종료메세지를 출력하며, 제한시간 내에 있을 경우 학습자가 문제풀이 종료 요청 버튼을 통해 종료를 할 수도 있다. 학습자가 종료를 요청했을 경우, 문제풀이에 필요한 모든 정보를 입력하였을 경우만 가능하다. 종료메세지를 학습자에게 표출한 후, 입력된 정보는 XML 형식의 가공을 거쳐 비휘발성 저장장치에 우선 저장된다. 이 후, 서버에 접속이 가능할 경우 서버에 입력된 학습자의 문제풀이 정보를 업로드 한 후 종료된다. 접속이 불가능할 경우, 저장장치에 보존된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 학습자 입력정보의 자료구조이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 하나의 문제풀이 정보는 다수의 문제 정보를 담은 문제풀이 세트 데이터를 가지고 있으며, 학습자 데이터를 가지고 있다. 하나의 문제정보는 문제 고유데이터를 가지고 있는데, 본 발명의 일 실시 예에서 문제 고유데이터는 아래를 포함한다.
-문제의 ID
-문제의 콘텐츠
-주관식 및 객관식 여부
-배점
-난이도
-포함된 학습 개념
-다국어를 대비한 언어 정보
또한, 학습자가 해당 문제를 푸는 동안 획 정보 및 기타 센서 정보가 실시간 취득되는데, 이 중 획 정보는 다음의 정보를 포함한다.
-하나의 획의 ID
-한 획을 이루는 좌표의 모음
-획의 시작 시간
-종료 시간
-삭제된 획의 경우 삭제 시간
시간 정보는 컴퓨터가 입력 이벤트를 받는 순간의 double 데이터타입의 CPU 틱(Tick)으로 표현된다. 참고로, 틱이란 컴퓨터가 제공하는 가장 정밀한 시간표현 단위이며, 약 1/10,000밀리초(CPU 및 OS마다 다름)의 정밀도를 지닌 절대시간 정보이므로 간단한 변환함수를 통해 인간이 읽을 수 있는 시간으로 표현이 가능하다.
기타 센서 정보는 타블렛 PC를 통해 제공되는 추가적인 센서의 정보를 담으며, 대표적으로 마이크를 통해 취득된 음성 정보, 카메라를 통해 취득된 영상정보, 그리고 GPS 또는 온습도, 가속도 센서 등을 통한 주변 정보 등이 있다. 각 센서 별 정보는 센서의 반응 시간 및 데이터 특성에 따라 그 저장 형식에 맞게 별도로 처리한다. 만일 문제풀이 정보가 XML형식으로 저장될 시 이진(binary) 정보는 BASE64 인코딩을 거치도록 하여 저장하도록 구현되어 있다. 문자정보는 문자인식기를 통해서 획을 문자화할 수도 있으며, 문자를 직접 타자를 통해 입력받는 경우는 획 정보 없이 문자가 입력될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 타블렛 PC 단말의 학습자 평가 화면의 출력 예이다.
도 4를 참고하면, 좌상단에 시험의 제한시간이 표출되며, 우상단의 ??지우기?? 버튼은 화면의 모든 획을 지운다. 이 때, 기존의 모든 획은 삭제된 획 정보로 표시되며 모두 메모리에 저장된다. 참고로 하나의 획을 삭제해야 할 경우는, 스타일러스에 제공된 기능(주로 스타일러스의 뒷부분)을 이용하거나 별도의 지우기 모드로 전환하는 버튼을 스크린에 배치하여 펜/지우개모드의 전환을 통해 삭제된다. 우상단의 시험종료버튼을 통해 학습자가 시험의 제한시간 이내라도 도중에 종료할 수 있도록 하기 위한 버튼이다. 화면의 중앙부는 스타일러스, 손가락 등의 입력수단을 이용하여 자유롭게 문제풀이를 수행할 수 있는 부분으로, 자판을 통해 문자를 받을 수도 있으며, 획을 통해 문자인식기로 문자화하여 인식 결과가 표출될 수도 있다. 하단은 문제 번호를 선택할 수 있는 탐색막대(navigation bar)이며, 이를 통해 문항 간 이동이 가능하다. 문항이 이동될 때마다 현재의 획 정보를 비롯한 학습자의 문제풀이 정보는 메모리에 저장되어 다른 문항을 풀다가 다시 돌아올 경우 해당 문항의 마지막의 문제풀이 내용이 동일하게 표출된다. 이를 실현하기 위해서 본 발명은 학습자의 문제풀이 행위가 각 문항별로 독립적으로 저장되도록 메모리 배열이 구현되어 있다.
도 5는, 본 발명의 실시 예에 따른 교육자 단말 중 데이터 분석부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, 성취도 평가 모델은 학습자의 문제풀이 정보와 문제 정보로부터 데이터를 받아서 처리함을 알 수 있다. 현재 성취도 평가 모델은 Sweller의 인지부하이론(Cognitive Load Theory)에 기반하고 있으며, 이는 각 지식 요소(concept) 별로 지식 습득(schema acquisition) 여부를 확인하기에 적합한 인지모델이다. 본 이론에 의하면, 올바르게 지식을 습득한 학습자는 문제에 대한 풀이전략의 반응속도가 빠르며, 문제풀이 과정을 하나의 일관된 흐름으로 수행한다. 본 발명에서는 이러한 인지부하이론에 따라 각 문항의 학습 개념을 소요시간에 따라 수치화한다. 다시 말해, 소요시간에 따라 전체 학습자의 성취도 수준을 3등급으로 나누었으며, 문제풀이의 소요시간에 따라 각 등급에 소속된다. 해당 문항은 그 문항에 대한 학습개념의 성취도를 나타내므로, 최종적으로는 학습자의 해당 개념에 대한 성취도를 수치화하는 것이 가능하다. 또한, 여러 단계의 풀이과정을 거치는 문항의 경우 각 풀이과정 별 소요시간 또한 확인이 가능하므로 하나의 문항에 대한 문제풀이만으로 다수의 학습 개념에 대한 성취도를 측정하는 것이 가능하다. 이와 같은 모델에 기초하여, 본 발명은 교육자(평가자)가 모두 평가할 수 없는 학습자의 문제풀이 시간정보를 타블렛 PC를 이용하여 얻게 되며, 이를 성취도 평가에 활용할 수 있다.
도 6는, 본 발명의 실시 예에 따른 교육자 단말 화면의 출력 예이다.
도 6을 참고하면, 좌상단의 Question 부의 문제 번호는 하나의 문제지에 대한 문항 번호가 있으며, 좌하단의 Details는 각 필적의 시간 정보 및 입력에 대한 정보가 나타나 있다. Details 창 하단의 ‘리플레이’ 버튼을 통해 학습자가 수행했던 모든 필적 또는 터치 입력 정보를 삭제과정을 포함하여 우측의 Scribe창에서 재생할 수 있다. 하단의 Timeline창은 학습자가 각 문항을 풀이하면서 소요된 시간을 나타낸다. 소요된 각 시간정보를 통해 학습자가 해당 문항에 대한 이해도를 측정할 수 있다. 우측의 Tagging 창은 각 문제풀이 단계에 대한 메타 정보 등을 출력하는 용도로 활용되며 교육자가 학습자의 문제풀이에 대해 코멘트를 입력할 수 있다.
본 발명에 따른 시스템 및 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

Claims (15)

  1. 타블렛 PC에 기반한 학습 성취도 평가 시스템으로, 상기 시스템은
    시험데이터가 표시되며, 상기 표시된 시험데이터에 관한 학습자의 문제풀이 과정이 입력될 수 있는 입력스크린을 구비하는 타블렛 PC 단말(100); 및
    상기 학습자용 타블렛 PC 단말(100)로부터 학습자의 문제풀이 과정에 관한 입력정보를 수신받는 교육자용 단말(107)을 포함하며,
    여기에서, 상기 타블렛 PC 단말(100)은 상기 타블렛 PC 단말(100)을 통한 입출력 정보를 관리하는 중앙처리부(103);
    외부로부터 시험데이터가 수신되며, 상기 문제풀이 과정에 관한 입력정보가 외부로 송신되는 시험데이터 처리부(104);
    상기 시험데이터 처리부(104)에 의하여 수신된 시험데이터가 표시되는 시험데이터 출력부(105); 및
    상기 시험데이터 출력부(105)를 통하여 표시되는 시험데이터에 대한 학습자의 입력정보를 처리하고, 상기 처리된 입력정보를 상기 시험데이터 처리부(104)로 송신하는 입력처리부(102)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 시스템은 시험데이터에 관한 정보가 저장되며, 상기 학습자 단말(100)로부터의 요청에 따라 시험데이터를 상기 학습자 단말(100)로 송신하며, 송신된 시험데이터에 대한 학습자의 입력정보를 수신하여, 이를 교육자 단말(107)로 송신하는 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 교육자 단말은 상기 수신된 학습자의 입력정보를 표시하는 데이터표시부(107); 및
    상기 표시된 입력정보에 대한 교육자의 첨삭정보가 입력되는 데이터분석부(108)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 입력정보는 상기 터치스크린에 대한 학습자 터치로부터 발생하는 획 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 입력정보는 입력정보에 대한 시간 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 교육자 단말은 상기 시간 경과에 따른 학습자의 문제해결 입력정보를 수신받는 것을 특징으로 하는 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 위한 프로그램 명령어가 기록된, 컴퓨터가 판독가능한 기록매체.
  8. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 학습 성취도 평가 시스템을 위한 타블렛 PC.
  9. 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법으로, 상기 방법은
    입력된 학습자의 정보에 대응되는 문제가 선택되어 타블렛 PC 단말에 표시되는 단계;
    상기 표시된 문제에 대한 학습자의 문제풀이 과정이 상기 타블렛 PC 단말에 입력되는 단계; 및
    상기 문제풀이 과정에 관한 정보가 상기 타블렛 PC 단말에 저장되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 방법은
    상기 저장된 문제풀이 과정의 정보는 상기 타블렛 PC로부터 서버에 업로드되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 방법은
    상기 문제풀이가 제한시간 이내에 수행되지 않은 경우, 상기 문제풀이 과정은 강제 종료되는 것을 특징으로 하는, 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 방법은
    상기 문제풀이가 제한시간 이내에 학습자에 의하여 종료될 수 있는 것을 특징으로 하는, 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 문제풀이 과정에 대한 정보는 상기 타블렛 PC에서의 학습자 터치로부터 인식된 획 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 문제풀이 과정의 정보는 문제별로 독립적으로 저장되는 것을 특징으로 하는, 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법.
  15. 제 9항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따른 타블렛 PC 기반의 학습 성취도 평가 시스템을 이용한 학습 성취도 평가 방법을 구현하기 위한, 프로그램 명령어가 기록된, 컴퓨터가 판독가능한 기록매체.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101530878B1 (ko) * 2013-02-28 2015-06-24 (주)트라이캣 프로그래머 평가 및 채용서비스 제공시스템
KR20170011688A (ko) * 2015-07-24 2017-02-02 김진철 전자책 단말기 및 이와 연결된 학습 시스템

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