KR20130086032A - 학습 플랜 분석 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 학습 플랜 분석 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 실시예는, 상기 학습의 수강자에게 학습진도와 학습능력에 따라 교재를 제공하는 단계; 상기 교재에 대하여 응답된 학습정보를 수신하는 단계; 및 상기 학습정보에 대한 인터랙션 패턴을 분석한 분석자료를 생성하는 단계를 포함하는 방법, 장치 및 시스템을 제공한다.

Description

학습 플랜 분석 방법, 장치 및 시스템{Method, Apparatus and System for Analyzing Learning Plan}
본 발명은 학습 플랜 분석 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 학습자가 학습을 수행하는 경우에 학습자의 학습 태도를 분석한 분석결과를 학습자에게 피드백함으로써 학습자 개인별로 최적화된 학습 조건을 제시할 수 있도록 하는 학습 플랜 분석 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.
종래의 학습자의 학습결과 피드백 방법 중 하나로 학습자의 능력이 타 학습자에 비해 뒤쳐지는 과목이나 단원을 분석하고 해당 단원에 대한 오답노트를 작성하여 학습자에게 제시하는 방법을 사용하여, 학습자가 타 학습자에 비해 뒤쳐지는 과목이나 단원에 해당하는 문제를 학습자에게 제공함으로써 학습자가 자신의 취약점을 치유할 수 있도록 유도하는 방법을 사용하였다. 또는, 학습자가 온라인상에 게시된 과제물을 입수하여 문제를 푼 후 온라인상에서 과제물을 제출하면 서버에서 과제물을 평가하여 평점을 부여하여 틀린문제 분석 등의 분석자료를 제공하는 방법을 사용하였다.
위와 같은 방법을 사용하는 경우, 학습자가 학습 대상물의 주제, 과목, 또는 단원에 대해 성취한 결과를 학습자에게 제공하거나 타 학습자의 결과 또는 학습계획과 비교하도록 하는 방법을 사용하였으나 이는 학습교재를 푼 결과를 사용하는 것으로서 학습자가 학습한 결과 이외의 학습에 영향을 미치는 요소를 고려하지 않아 학습효과를 배가시키는 방법을 제안하는데 일정한 한계점이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 학습자가 학습을 수행하는 경우에 학습자의 인터랙션 패턴을 수집하여 학습태도를 분석한 분석결과를 학습자에게 피드백함으로써 학습자 개인별로 최적화된 학습 조건을 제시할 수 있도록 하는 환경을 구축하는 것을 목적으로 하며, 또한, 하나의 인터랙션 패턴 이외의 요소를 고려하여 학습조건을 제시하고자 하는 경우에는 다수의 인터랙션 패턴 간의 상관관계 또는 인터랙션 패턴 이외의 요소와의 상관관계를 결합함은 물론 인터랙션 패턴의 시간적 요소를 도입하여 분석자료를 산출하는 환경을 구축함으로써 학습자에게 더욱 효과적으로 학습조건을 제시하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 학습 플랜 분석 시스템에 있어서, 학습할 교재를 수신하고 학습정보를 발생하는 단말기; 및 상기 단말기에게 학습진도와 학습능력에 따라 상기 교재를 제공하고 상기 교재에 대하여 응답된 학습정보를 수신하여 상기 학습정보에 대한 인터랙션 패턴을 분석한 분석자료를 생성하는 학습 플랜 분석 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습 플랜 분석 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 학습 플랜 분석 장치에 있어서, 소정의 단말기로 학습진도와 학습능력에 따라 교재를 제공하는 교재제공부; 상기 교재에 대하여 응답된 학습정보를 수신하는 학습정보 수신부; 및 상기 학습정보에 대한 인터랙션 패턴을 분석한 분석자료를 생성하는 패턴분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습 플랜 분석 장치를 제공한다.
상기 학습 플랜 분석 장치는, 상기 학습정보에 포함된 학습결과물에 대하여 기설정된 평가기준에 의하여 자동으로 평가하여 상기 수강자의 평가자료를 산출하는 평가산출부를 추가로 포함할 수 있다.
상기 분석자료는, 상기 인터랙션 패턴과 상기 평가자료 간의 상관관계를 결합하여 산출할 수 있다.
상기 교재는 녹음을 수행하도록 텍스트 및 녹음자료를 저장할 수 있는 기능을 갖는 형태의 자료이며, 상기 인터랙션 패턴은 녹음하는 횟수, 녹음된 내용의 발음정확도, 지문을 다 읽는데 걸리는 시간중에서 하나 이상이며, 상기 패턴분석부는 주어진 지문의 반복횟수에 따라 달라지도록 설정한 제1집중도점수, 원어민의 발음과 비슷한 정도에 따라 설정된 제2집중도점수 및 전체 지문을 다 읽는데 걸리는 시간에 따라 설정되는 제3집중도점수 중에서 하나 이상을 산출할 수 있다.
상기 교재는 학생이 손이나 터치펜을 이용하여 화면을 터치하는 학습자의 입력을 수신하도록 제작된 학습자료이고, 상기 인터랙션 패턴은 상기 학습자료에 대한 밑줄을 긋는 빈도수, 밑줄을 긋거나 필기하는 속도, 밑줄을 긋거나 필기하는 동작 사이의 시간 간격, 밑줄을 긋는 압력의 크기 중 하나 이상이며, 상기 분석자료는 상기 인터랙션 패턴을 일정기간 동안 누적한 결과를 이용하여 시간의 흐름에 따른 집중도 추이를 평가한 진단결과를 포함할 수 있다.
상기 인터랙션 패턴은 상기 자료에 대한 페이지 전환 속도, 답 입력 속도, 학습 지시사항에 대한 학습자의 반응속도, 일정시간동안 학습자의 눈동자의 움직이는 빈도수, 일정시간 동안 눈의 깜빡임 횟수 중에서 하나 이상이고, 상기 분석자료는 상기 인터랙션 패턴을 일정기간 동안 누적한 결과를 이용하여 시간의 흐름에 따른 집중도 추이를 평가한 진단결과를 포함할 수 있다.
상기 분석자료는, 상기 인터랙션 패턴 간의 상관관계를 결합하여 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 학습 플랜 분석 방법에 있어서, 상기 학습의 수강자에게 학습진도와 학습능력에 따라 교재를 제공하는 단계; 상기 교재에 대하여 응답된 학습정보를 수신하는 단계; 및 상기 학습정보에 대한 인터랙션 패턴을 분석한 분석자료를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습 플랜 분석 방법을 제공한다.
상기 분석자료는, 상기 인터랙션 패턴 간의 상관관계를 결합하여 산출하거나 상기 학습정보에 포함된 학습결과물에 대하여 기설정된 평가기준에 의하여 자동으로 평가하여 산출된 상기 수강자의 평가자료와 상기 인터랙션 패턴 간의 상관관계를 결합하여 산출할 수 있다.
상기 분석자료는, 상기 인터랙션 패턴을 일정기간 동안 누적한 결과를 이용하여 시간의 흐름에 따른 집중도 추이를 평가한 진단결과를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 학습자가 학습을 수행하는 경우에 학습자의 인터랙션 패턴을 수집하여 분석하여 학습자의 학습집중도와 같은 학습패턴을 분석한 분석결과를 학습자에게 피드백함으로써 학습자 개인별로 최적화된 학습 조건을 제시할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 인터랙션 패턴과의 상관관계를 결합하여 분석자료를 산출함으로써 효율적인 학습조건의 진단 및 제시가 가능할 뿐만 아니라, 학습패턴 외에 학습결과물에 대하여 평가한 평가자료와 학습패턴과의 상관관계를 결합하여 학습자의 학습태도를 분석한 분석자료를 도출함으로써 학습자에게 더욱 효율적인 학습조건을 제시할 수 있는 효과가 있다.
이와 함께, 학습자가 전송받은 자료를 이용하여 학습한 녹음자료에 따른 학습패턴 분석의 경우 녹음된 패턴을 분석하거나, 학습자가 손이나 터치펜 등을 이용하여 밑줄을 긋거나 필기하는 경우에는 그 패턴을 분석하거나, 또는 학습하고 있는 자료에 대하여 학습자가 반응을 수집할 수 있는 경우에는 그 속도 등을 분석함으로써 학습자의 학습태도 분석결과를 다양한 방법으로 도출하는 효과가 있으며, 이러한 분석결과를 시간에 따른 누적 결과를 이용함으로써 더욱 효과적인 학습조건을 제시할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 플랜 분석 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 플랜 분석 장치(120)를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 플랜 분석 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 플랜 분석 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 플랜 분석 시스템은 단말기(110) 및 학습 플랜 분석 장치(120)를 포함하며, 단말기(110) 및 학습 플랜 분석 장치(120)는 유무선망(130)(또는 유무선 통신망)을 통하여 접속될 수 있으며, 학습 플랜 분석 장치(120)는 학습 플랜 분석 서버로 사용될 수 있다.
여기서, 단말기(110)는 유무선망(130)과 연동하여 학습 플랜 분석 장치(120)와 연결되어 각종 데이터의 송수신을 수행하는 단말기를 의미한다. 또한, 단말기(110)는 사용자의 키 조작에 따라 유무선망(130)을 경유하여 학습 플랜 분석 장치(120)와 접속하여 학습자료 수신 및 학습정보 전송 등의 기능을 가지는 단말기를 말하는 것이며, 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북, 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 및 무선통신 단말기(Wireless Communication Terminal) 등 중 어느 하나일 수 있으며, 온라인 학습을 위하여 제작된 학습전용 단말기일 수도 있으며, 유무선망(130)을 경유하여 학습 플랜 분석 장치(120)에 접속하기 위한 웹 브라우저와 같은 프로그램을 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기일 수 있다.
단말기(110)는 유무선망(130)을 경유하여 학습 플랜 분석 장치(120)로부터 학습할 교재를 수신하고 학습자가 학습한 후에 학습자가 단말기(110) 상에서 키입력 등의 방법으로 학습정보 전송명령을 입력하면 학습의 결과 발생한 학습결과물을 포함하는 학습정보를 발생하여 학습 플랜 분석 장치(120)로 전송한다.
학습 플랜 분석 장치(120)는 단말기(110)에게 학습진도와 학습능력에 따라 교재를 제공하고 단말기(110)를 소지한 학습자가 학습교재를 학습한 결과 발생한 학습정보에 대하여 학습자가 단말기(110) 상에서 키입력 등의 방법으로 전송명령을 입력하면 전송되는 학습정보를 수신하고 수신한 학습정보의 인터랙션 패턴을 분석하여 분석자료를 생성한다. 여기서 인터랙션 패턴이란, 학습자가 학습 도중에 학습교재를 사용하면서 필기 또는 페이지 전환 등과 같이 학습교재가 디스플레이 되는 단말기 상에 직접 행하는 행위를 수집한 것 또는 학습자가 취하는 눈의 움직임, 시선 등 학습도중에 학습자에 의해 발생하는 학습자의 신체로부터 수집하는 정보 등을 의미할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 플랜 분석 장치(120)를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 플랜 분석 장치(120)는 교재제공부(122), 학습정보 수신부(124) 및 패턴분석부(128)를 포함하며, 경우에 따라 평가산출부(126)가 추가로 포함될 수 있다.
교재제공부(122)는 학습의 수강자에게 학습진도와 학습능력에 따라 교재를 제공한다.
학습정보 수신부(124)는 수강자에게 전송된 교재에 대하여 응답된 학습정보를 수신한다.
패턴분석부(128)는 수신된 학습정보에 대한 인터랙션 패턴을 평가하여 분석자료를 생성한다.
평가산출부(126)는 수신된 학습정보에 대하여 기설정된 평가기준에 의하여 자동으로 평가하여 수강자의 평가자료를 산출할 수 있으며, 이때 패턴분석부(128)가 생성하는 분석자료는 인터랙션 패턴과 평가산출부(126)가 산출한 평가자료를 결합하여 도출할 수도 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 함께 참조하면서 설명한다.
학습 플랜 분석 장치(120)는 강의 데이터베이스(미도시)를 구비할 수 있으며, 교사정보(담당교사, 과목, 강의시간, 개인정보 등)와 해당 과목별로 일대일 대응되는 학습자의 학습자정보 및 학습자에게 제공될 수 있는 텍스트 및 멀티미디어 자료 등의 학습자료 정보가 저장될 수 있다. 학습자정보는 학습과목, 담당교사, 학습수준, 성취도, 시험성적, 단말기정보 등이 포함될 수 있다.
단말기(110)는 학습자가 소지하는 것으로서, 유무선통신망을 통하여 학습 플랜 분석 장치(120)로부터 제공되는 학습자료를 다운받는 등의 방법으로 제공받을 수 있다.
학습 플랜 분석 장치(120)로부터 학습자료를 제공하는 방법은 학습자가 단말기(110)에 탑재된 브라우저를 이용하여 학습 플랜 분석 장치(120)에 접속하여 학습자료를 선택함으로써 학습자료를 전송받을 수도 있고, 학습 플랜 분석 장치(120) 내의 스케쥴링부(미도시)가 구비되어 해당과목의 학습스케쥴 또는 교사의 숙제부과 등에 따라 강의 데이터베이스(미도시)를 검색하여 학생의 단말에 대한 정보 및 전송할 학습자료 정보를 획득하여 해당 학습자료 정보를 학생의 단말기로 전송하는 방법을 사용할 수도 있다.
교재제공부(122)는 학습의 수강자에게 학습진도와 학습능력에 따라 지정된 교재를 단말기(110)로 제공한다.
단말기(110)를 소지한 학습자는 단말기(110)로 수신된 학습자료를 학습자료에 포함된 소정의 지시 등에 따라 학습을 수행할 수 있다. 학습자료는 예습, 또는 복습을 위한 자료일 수도 있으며, 학습자를 평가하기 위하여 제출된 평가문제일 수도 있다.
학습자가 단말기(110)로 학습자료를 수신하여 학습을 마친 후 단말기(110) 상의 소정의 버튼을 눌러 학습 플랜 분석 장치(120)로 학습정보를 업로드할 수 있다.
학습정보 수신부(124)는 학습자의 단말기(110)로부터 전송된 학습정보를 수신한다. 여기서 학습정보는 인터랙션 패턴일 수도 있고, 인터랙션 패턴과 학습 결과물을 포함할 수도 있다.
패턴분석부(128)는 수신된 학습정보에 대한 인터랙션 패턴을 평가하여 분석자료를 생성한다.
한편, 학습자가 학습교재를 이용하여 학습을 수행한 학습결과물과 함께 인터랙션 패턴이 단말기(110)로부터 학습정보 수신부(124)로 전송될 수 있다.
만일 학습교재가 듣기문제 또는 읽기문제를 포함하도록 녹음자료 또는 텍스트가 포함된 형태의 학습문제인 경우에, 학습정보에 포함되는 인터랙션 패턴은 듣기문제의 듣기 횟수 또는 읽기문제의 읽기횟수일 수 있다. 즉, 학습자가 주어진 문항을 듣고 그 내용을 판독하여 단말기(110)에 키보드를 통하여 입력하는 듣기 문제의 형태인 경우에는 듣기 횟수를 단말기(110)에 인터랙션 패턴을 저장할 수 있으며, 단말기(110)로부터 학습정보에 포함된 인터랙션 패턴을 수신한 학습 플랜 분석 장치(120)는 패턴분석부(128)을 통하여 수신한 인터랙션 패턴을 참조하여 해당 문제에 대한 듣기의 수준을 평가하고 학생에 대한 진단결과를 발생할 수 있다.
예를 들어, 단말기(110)로 전송되는 학습 교재에 복수의 듣기 문제의 형태가 출제된 경우 학습 교재의 문제 문항마다 문제 유형이 다르도록 출제할 수 있으며, 학생이 학습교재를 학습하면서 한 문항에 대한 듣기 반복 횟수를 감지함으로써 해당 문형에 대한 듣기 수준을 분석하도록 평가기준을 패턴진단DB(125)에 설정하고 저장된 기설정 평가기준에 따라 학습자의 학습에 따른 결과물인 학습정보에 대한 진단정보를 산출할 수 있다. 예를 들어, 학생이 문항에 대하여 한번 듣고 답을 체크한 경우에는 해당 문형의 문제는 학습자가 쉽게 듣기를 수행한 것으로 평가할 수 있고, 학생이 문항에 대한 답을 입력하기 전에 여러번 듣기를 반복할수록 해당 문형에 대한 듣기 대응력은 약한 것으로 평가하여 점수화할 수도 있다. 점수화하는 기준은 실시예에 따라 달라질 수 있다. 이러한 학습교재의 각 문형에 대한 학생의 대응력을 강의 데이터베이스(미도시)에 저장하여 해당 학습자에 대한 학습이력으로 기록할 수 있다.
학습 플랜 분석 장치(120)가 학생이 학습하도록 지정된 학습 문항을 텍스트로 단말기(110)에 전송하고 학생이 단말기(110)를 이용하여 녹음하도록 하고 녹음된 결과를 학습결과물의 일부로 저장하는 경우에는, 녹음하는 횟수를 인터랙션 패턴으로 설정할 수 있고, 녹음된 내용의 발음정확도도 인터랙션 패턴으로 지정할 수 있다. 또한, 전체 주어진 지문을 다 읽는데 걸리는 시간을 인터랙션 패턴으로 지정할 수도 있다. 여기서 발음의 정확도는 학습 플랜 분석 장치(120) 내에 소정의 발음인식 프로그램을 구비하는 경우, 이를 이용하여 발음의 정확도를 점수화할 수 있다. 패턴분석부(128)는 녹음하는 횟수를 환산한 점수, 녹음된 내용의 발음정확도를 환산한 점수, 지문을 다 읽는데 걸리는 시간을 환산한 점수 중에서 하나 이상을 분석자료로 생성하여 평가DB(127)에 저장할 수 있다.
이와 같이 학생이 학습교재를 이용하여 학습하는 학습 문항을 녹음을 수행하도록 텍스트 및 녹음자료를 저장할 수 있는 기능을 갖는 형태로 단말기(110)에 제공되어 학생이 단말기(110)를 이용하여 녹음하도록 하는 경우, 단말기(110)에 학습결과물(여기서는 녹음결과물이 포함될 수 있음)과 함께 저장될 수 있는 인터랙션 패턴은, 주어진 지문의 반복횟수, 전체 지문을 다 읽는데 걸리는 시간 등이 포함될 수 있다. 이 경우 패턴분석부(128)가 학습정보에 포함된 인터랙션 패턴을 평가하여 생성할 수 있는 분석자료는 주어진 지문의 반복횟수에 반비례하도록 설정한 제1집중도점수, 원어민의 발음과 비슷한 정도에 따라 설정된 제2집중도점수 및 전체 지문을 다 읽는데 걸리는 시간에 반비례하도록 설정한 제3집중도점수 등을 산출할 수 있다. 여기서 전체 지문을 다 읽는데 걸리는 시간에 반비례하는 집중도 점수는 각 시도횟수별로 시간을 합산할 수도 있고, 가장 빨리 읽은 경우의 읽기시간을 집중도점수로 환산할 수도 있다. 또한, 제1집중도점수, 제2집중도점수 및 제3집중도점수 중에서 두개 이상을 합산하여 집중도를 환산하여 분석자료를 생성할 수도 있다. 이 경우에도 제1집중도점수, 제2집중도점수 및 제3집중도점수 등의 평가를 할 수 있도록 평가기준을 만들어 데이터베이스화하여 패턴진단DB(125)에 저장할 수 있다.
한편, 단말기(110)가 출력하는 학습자료에 학습자가 노트필기 등의 학습활동 시에 손가락이나 펜 등을 이용하여 밑줄을 긋거나 필기하는 동작을 감지하여 학습정보로 저장할 수 있는 장치(예를 들어 터치스크린)가 단말기(110)에 구비된 경우에, 단말기(110)로 수신한 교재가 예습 또는 복습을 할 수 있도록 학생이 손이나 터치펜을 이용하여 화면을 터치하는 학습자의 입력을 수신하도록 제작된 학습자료이고, 단말기(110)가 학습자료를 출력하는 화면상에 학습자가 손이나 터치펜을 이용하여 화면을 터치함으로써 밑줄을 긋거나 필기하는 등의 동작을 하는 경우, 학습자료에 밑줄을 긋거나 필기하는 빈도수, 밑줄을 긋거나 필기하는 속도, 밑줄을 긋거나 필기하는 동작 사이의 시간 간격, 밑줄을 긋는 압력의 크기 중 하나 이상의 밑줄입력 등의 수집데이터를 학습자의 인터랙션 패턴으로 학습결과물과 함께 단말기(110)에 저장할 수 있다. 이때 패턴분석부(128)에서 분석하는 분석자료는 인터랙션 패턴을 일정기간 동안 누적한 결과를 이용하여 시간의 흐름에 따른 집중도 추이를 평가한 진단결과를 포함할 수 있다.
또한, 단말기(110)는 단말기(110)로 수신한 교재가 예습 또는 복습을 위한 학습자료이고, 단말기(110)가 출력하는 학습자료에 학습자가 노트필기 등의 학습활동 시에 손가락이나 펜 등을 이용하여 밑줄을 긋거나 필기하는 압력의 크기 등을 인터랙션 패턴으로 단말기(110)에 저장하여 학습결과물과 함께 학습정보로서 학습 플랜 분석 장치(120)로 전송할 수 있다. 패턴분석부(128)는 학습자료에 대한 밑줄을 긋는 빈도수, 밑줄을 긋거나 필기하는 속도, 밑줄을 긋거나 필기하는 동작 사이의 시간 간격, 밑줄을 긋거나 필기하는 압력의 크기 등에 대한 시간의 흐름에 따라 분석함으로써 학습에 대한 집중도의 변화를 분석하여 패턴분석 결과로 산출할 수 있다. 예를 들어, 밑줄을 긋는 빈도수가 증가하면 집중도가 증가하고 있는 것으로 평가할 수 있으며, 밑줄을 긋거나 필기하는 동작 사이의 시간 간격이 작아질수록 집중도가 증가하고 있는 것으로 평가할 수 있으며, 밑줄을 긋거나 필기하는 속도의 경우에는 속도가 증가할수록 집중도가 감소하는 것으로 평가할 수 있다. 또한, 밑줄을 긋거나 필기하는 압력의 크기는 증가할수록 집중도가 증가하는 것으로 평가할 수 있다. 이러한 집중도 평가기준은 실시예에 따라 달라질 수 있으며, 이외에도 다양한 기준의 평가방법을 사용할 수 있다.
또한, 단말기(110)가 학습정보로서 학습결과물과 함께 저장할 수 있는 인터랙션 패턴으로는 학습 자료에 대한 페이지 전환 속도, 답 입력 속도, 보충 학습자료 보기 등 학습과정 상에서 발생할 수 있는 학습 지시사항에 대한 학습자의 반응속도를 저장할 수도 있다. 이 경우 패턴분석부(128)는 인터랙션 패턴으로 학습정보에 포함된 학습자의 반응속도를 수집하고 시간의 흐름에 따른 추이를 분석함으로써 학습에 대한 집중도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 학습 자료에 대한 페이지 전환 속도가 빨라지면 집중도가 향상되고 있는 것으로 판단하는 분석자료를 산출할 수 있으며, 답 입력 속도가 빨라지면 집중도가 높아지고 있는 것으로 분석자료를 산출할 수 있고, 학습 지시사항에 대한 학습자의 반응속도도 빨라질수록 집중도가 향상되는 것으로 분석자료를 산출할 수 있다. 이러한 집중도 평가기준은 실시예에 따라 달라질 수 있으며, 이외에도 다양한 기준의 평가방법을 사용할 수 있다.
단말기(110)가 카메라 및 학습자의 눈을 인식할 수 있는 프로그램을 구비하는 경우에 학습정보로서 학습결과물과 함께 저장할 수 있는 인터랙션 패턴으로는 학습자의 눈동자의 움직임, 눈의 깜빡임에 대한 정보 등의 데이터 등이 포함될 수 있다. 이때, 단말기(110) 내의 카메라 영상으로부터 눈동자가 향하는 시선이 일정 범위 이상 움직이는 빈도수, 일정 시간동안 눈을 깜빡이는 횟수 등을 학습결과물과 함께 인터랙션 패턴으로 저장할 수 있다. 이 경우 패턴분석부(128)는 인터랙션 패턴으로 학습정보에 포함된 학습자의 눈 움직임 또는 눈깜빡임 등의 정보를 수집하고 시간의 흐름에 따른 추이를 분석함으로써 학습에 대한 집중도를 산출할 수 있다. 이때의 시선의 움직임 또는 눈 깜빡이는 횟수 등에 따라 분석자료를 생성하는 방법은 실시예에 따라 다양한 분석자료가 생성될 수 있다. 예를 들어, 눈 움직임이 적어지고 있는 경우에는 집중도가 높아지는 것을 분석자료를 산출할 수 있으며, 일정시간동안 눈 깜빡임 횟수가 적어질수록 집중도가 향상되는 것으로 분석자료를 산출할 수 있다.
또한, 단말기(110)는 인터랙션 패턴으로 학습자료에 대한 학습 수행여부 또는 수행시간을 저장할 수 있으며, 이때 패턴분석부(128)가 산출하는 분석자료는 학습자료에 대한 학습의 일정준수 여부 및/또는 수행시간에 따라 평가한 학습 진단을 포함할 수 있다.
패턴분석부(128)는 패턴진단DB(125)에 저장함으로써 인터랙션 패턴으로 산출한 집중도 요소를 일정기간동안 누적관리한다. 각 집중도 요소가 시간대별로 어떻게 변하는 지에 대하여 감지하고 분석함으로써 학습자의 학습패턴을 정의할 수 있다. 또한 학습을 진행하는 과정에서 관리가 가능한 평가결과를 위 요소와 비교함으로써 상관관계를 분석할 수 있다. 예를 들어, 정답을 입력하는 속도가 빨라지고 있는 경우 평가산출부(126)가 학습정보에 포함된 학습결과물에 대하여 기설정된 평가기준에 의하여 평가하여 수강자의 평가자료를 산출한 결과가 오히려 성적이 떨어진 것으로 나타난 경우에는 집중도가 떨어지는 것으로 분석할 수도 있다. 이러한 상관관계에 따른 분석방법은 실시예에 따라 다양한 방법으로 분석할 수 있다. 따라서, 패턴분석부(128)는 학습자의 학습태도와 학습성과와의 상관관계 분석자료를 기초로 학습자에게 학습하기 적합한 시간대, 학습방법 등을 추천할 수 있다.
위와 같은 인터랙션 패턴이 학습시간에 따라 달라진다면, 달라진 학습시간에 따른 집중도 차이를 분석자료로 산출할 수도 있다. 예를 들어, 일정기간 수신된 학습정보를 분석한 결과, 저녁시간대에 학습한 자료에서는 밑줄의 빈도수가 많고 낮에 학습한 경우에는 밑줄의 빈도가 낮은 것으로 파악되는 경우에는 저녁시간이 학습의 집중도가 높은 것으로 판단하는 분석자료를 생성할 수 있다.
위와 같이 인터랙션 패턴의 예를 몇가지 들었으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 이외에도 단어장 생성여부, 오답노트 활용여부, 학습 시간대 등 학습자료에 대한 다양한 인터랙션 패턴을 감지하여 학습자에 대하여 분석자료를 생성할 수 있다.
전술하였듯이, 이와 같은 인터랙션 패턴에 대한 정보는 학습정보 수신부(124)가 수신하는 학습정보에 포함되며, 이러한 인터랙션 패턴은 단말기(110)가 인터랙션 패턴을 감지하여 학습정보에 저장하는 경우에 학습정보에 포함되어 저장될 수 있다.
패턴분석부(128)가 도출하는 분석자료는 수강 과목 또는 수강 시간에 대한 학습 진단을 포함할 수 있다.
학습패턴 분석 결과 학습자가 수강하는 과목의 난이도를 낮춰야 한다고 판단되는 경우에는 학습수준을 낮출 것을 권장하는 조언을 제공하거나 추천 과목을 제시하도록 설정될 수도 있다. 또한, 인터랙션 패턴 분석의 결과 학습시간에 따라 집중도가 달라지는 경우에는 학습시간대를 옮길 것을 권장하는 조언을 도출할 수도 있다. 이러한 조언의 내용을 결정하는 것은 분석된 인터랙션 패턴에 따라 생성되는 분석자료(예를 들어, 추천 과목 진단)의 내용을 어떻게 결정할 것인가 하는 내용을 가지는 패턴진단DB(125)에 저장된 진단 규칙에 따라 달라질 수 있다.
한편, 학습 플랜 분석 장치(120)은 평가산출부(126)를 추가로 구비할 수 있다.
평가산출부(126)는 수신된 학습정보에 대하여 평가DB(127)에 저장된 기설정된 평가기준에 의하여 자동으로 평가하여 수강자의 평가자료를 산출할 수 있다.
예를 들어, 단말기(110)로부터 수신된 자료가 시험문제에 대한 답안인 경우에 답안을 채점하고 평가자료를 산출할 수 있다. 여기서 예시한 시험문제라는 것은 지난 학습내용에 대한 테스트, 레슨 과정에서 푸는 문제들에 대한 테스트 등을 포함할 수 있다. 여기서의 평가자료는 점수, 정답률, 타 학습자들의 정답률, 단원별, 영역별 과제별 유형에 따른 점수이거나, 학습결과물에 대한 평가자료일 수 있다.
학습결과물에 대한 평가자료로는 자주 틀리는 문제 유형, 시험점수의 추이, 강약점 분석, 전체 성적 순위 등일 수 있다.
이때, 패턴분석부(128)가 생성하는 분석자료는 인터랙션 패턴과 평가산출부(126)가 산출한 평가자료를 결합하여 도출할 수 있다.
패턴분석부(128)는 패턴진단DB(125)와 평가DB(127)를 참조하여 결합된 진단결과를 생성할 수 있다.
예를 들어, 평가산출부(126)가 산출한 평가자료는 우수하고 패턴분석부(128)가 생성하는 분석자료는 집중력이 낮을 것으로 나타나는 경우에는 해당 학습자에 대하여 수강 레벨을 높이는 조언을 생성하거나 난이도가 높은 수강과목으로 변경할 것을 조언하는 결과를 생성할 수 있다.
이렇게 패턴분석부(128)에서의 결합된 진단의 생성은 패턴진단DB(125)가 결합진단 규칙을 저장하도록 구성하고 이를 참조함으로써 생성될 수도 있고, 별개의 결합진단DB(미도시)가 결합진단 규칙을 저장하도록 구성하고 이를 참조함으로써 생성될 수도 있다. 이러한 규칙은 어떤 규칙을 저장하느냐에 따라 진단결과가 달라지므로 본 실시예에서의 제시한 진단 결과가 본 발명을 한정하지는 않는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 플랜 분석 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3에 도시하듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 플랜 분석 방법은 학습의 수강자에게 학습진도와 학습능력에 따라 교재를 제공하는 단계(S302), 교재에 대하여 응답된 학습정보를 수신하는 단계(S304), 수신된 학습정보에 대하여 기설정된 평가기준에 의하여 자동으로 평가하여 수강자의 평가자료를 산출하는 단계(S306) 및 학습정보에 대한 인터랙션 패턴을 평가하여 분석자료를 생성하는 단계(S308)를 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 함께 참조하면서 설명한다.
학습문제를 수신하여 수강자의 평가자료를 생성하지 않는 경우에는 S306 단계는 생략될 수 있다.
여기서, 분석자료는 인터랙션 패턴과 평가자료 간의 상관관계를 결합하여 산출할 수 있다.
또한, 분석자료는, 인터랙션 패턴을 일정기간 동안 누적한 결과를 이용하여 시간의 흐름에 따른 집중도 추이를 평가한 진단결과를 포함할 수 있다.
또한, 교재는 녹음을 수행하도록 텍스트 및 녹음자료를 저장할 수 있는 기능을 갖는 형태의 자료인 경우, 인터랙션 패턴은 녹음하는 횟수, 녹음된 내용의 발음정확도, 지문을 다 읽는데 걸리는 시간중에서 하나 이상이 될 수 있으며, 주어진 지문의 반복횟수에 따라 달라지도록 설정한 제1집중도점수, 원어민의 발음과 비슷한 정도에 따라 설정된 제2집중도점수 및 전체 지문을 다 읽는데 걸리는 시간에 따라 설정되는 제3집중도점수 중에서 하나 이상을 분석자료로 산출할 수 있다.
교재는 학생이 손이나 터치펜을 이용하여 화면을 터치하는 학습자의 입력을 수신하도록 제작된 학습자료인 경우에, 인터랙션 패턴은 학습자료에 대한 밑줄을 긋는 빈도수, 밑줄을 긋거나 필기하는 속도, 밑줄을 긋거나 필기하는 동작 사이의 시간 간격, 밑줄을 긋는 압력의 크기 중 하나 이상으로 설정될 수 있으며, 이 경우의 분석자료는 인터랙션 패턴을 일정기간 동안 누적한 결과를 이용하여 시간의 흐름에 따른 집중도 추이를 평가한 진단결과를 포함할 수 있다.
한편, 인터랙션 패턴은 자료에 대한 페이지 전환 속도, 답 입력 속도, 학습 지시사항에 대한 학습자의 반응속도, 일정시간동안 학습자의 눈동자의 움직이는 빈도수, 일정시간 동안 눈의 깜빡임 횟수 중에서 하나 이상으로 설정될 수 있고, 이 경우의 분석자료는 인터랙션 패턴을 일정기간 동안 누적한 결과를 이용하여 시간의 흐름에 따른 집중도 추이를 평가한 진단결과를 포함할 수 있다.
또한, 분석자료는 인터랙션 패턴 간의 상관관계를 결합하여 산출할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 이와 명시적으로 상반되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 학습자가 학습을 수행하는 경우에 인터랙션 패턴을 수집하여 학습 태도를 분석한 분석결과를 학습자에게 피드백함으로써 학습자 개인별로 최적화된 학습 조건을 제시할 수 있는 효과가 있으므로 산업상 이용가능성이 크다.
110: 단말기 120: 학습플랜 분석 장치
122: 교재제공부 124: 학습정보 수신부
125: 패턴진단DB 126: 평가산출부
127: 평가DB 128: 패턴분석부
130: 유무선망

Claims (4)

  1. 단말기를 소지한 학습자의 학습진도와 학습능력에 따라 교재를 상기 단말기에 제공하는 교재제공부;
    상기 단말기로부터 상기 교재에 대하여 응답된 학습정보를 수신하는 학습정보 수신부;
    상기 학습정보에 포함된 학습결과물에 대하여 기설정된 평가기준에 의거해 자동으로 평가하여 상기 학습자의 평가결과를 산출하는 평가산출부; 및
    상기 학습정보에 포함된 인터랙션 패턴을 분석과정에 적용하여 분석자료를 생성하는 패턴분석부를 포함하며,
    상기 분석자료는 상기 인터랙션 패턴의 변화에 따른 상기 평가결과의 변화를 분석하여 생성되는 것을 특징으로 하는 학습 플랜 분석 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교재는 텍스트 및 녹음자료를 저장하는 기능을 갖춘 학습자료이거나, 상기 학습자가 손 또는 터치펜을 이용해 상기 단말기의 화면을 터치할 경우 상기 터치로 인해 자동 생성된 입력값을 수신하는 학습자료이며,
    상기 인터랙션 패턴은 상기 학습자에 의해 녹음된 녹음 횟수, 녹음된 내용의 발음정확도, 상기 교재의 지문을 다 읽는데 걸리는 시간, 상기 학습자료에 대한 밑줄을 긋는 빈도수, 상기 밑줄을 긋거나 필기하는 속도, 상기 밑줄을 긋거나 필기하는 동작 사이의 시간 간격, 상기 밑줄을 긋는 압력의 크기, 상기 교재에 대한 페이지 전환 속도, 답 입력 속도, 학습 지시사항에 대한 상기 학습자의 반응속도, 일정시간 동안 상기 학습자의 눈동자의 움직이는 빈도수 및 상기 일정시간 동안 눈의 깜빡임 횟수 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 학습 플랜 분석 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 교재는 텍스트 및 녹음자료를 저장하는 기능을 갖춘 학습자료이고,
    상기 패턴분석부는 상기 교재로부터 확인되는 지문의 반복횟수에 따라 달라지도록 설정한 제 1 집중도점수, 원어민의 발음과 비슷한 정도에 따라 설정된 제 2 집중도점수 및 상기 지문을 다 읽는데 걸리는 시간에 따라 설정되는 제 3 집중도점수 중 적어도 하나를 산출하는 것을 특징으로 하는 학습 플랜 분석 장치.
  4. 학습 플랜 분석 장치의 학습 플랜 분석 방법에 있어서,
    단말기를 소지한 학습자의 학습진도와 학습능력에 따라 교재를 상기 단말기에 제공하는 단계;
    상기 단말기로부터 상기 교재에 대하여 응답된 학습정보를 수신하는 단계;
    상기 학습정보에 포함된 학습결과물에 대하여 기설정된 평가기준에 의거해 자동으로 평가하여 상기 학습자의 평가결과를 산출하는 단계; 및
    상기 학습정보에 포함된 인터랙션 패턴을 분석과정에 적용하여 분석자료를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 분석자료는 상기 인터랙션 패턴의 변화에 따른 상기 평가결과의 변화를 분석하여 생성되는 것을 특징으로 하는 학습 플랜 분석 장치의 학습 플랜 분석 방법.
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KR20150081172A (ko) * 2014-01-03 2015-07-13 이화여자대학교 산학협력단 학습 가이드라인 제공 방법, 학습 가이드라인 제공 서버, 및 사용자 기기
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