KR20150101632A

KR20150101632A - Qr코드 및 앱을 이용한 온오프라인 연동 학습 시스템

Info

Publication number: KR20150101632A
Application number: KR1020140023168A
Authority: KR
Inventors: 이동수; 강지훈; 김영희
Original assignee: 주식회사 매쓰홀릭
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2015-09-04
Also published as: CN104882038B; CN104882038A; KR101576727B1

Abstract

본 발명은 오프라인 교재와 온라인 데이터베이스를 연결하여 오프라인 교재를 이용한 학습시에도 학생의 학습이력을 지속적으로 관리할 수 있는 문제유형 기반 온라인 학습 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 시스템은, 학습할 문제들을 과정이나 난이도, 내용, 문제형식에 따라 다수의 유형으로 분류하여 데이터베이스에 저장하고 있고, 교사의 설정에 따라 데이터베이스에 저장된 문제들을 추출하여 자동으로 교재를 생성해주고 학습자의 답안을 평가하면서 학습자의 이해정도를 문제유형별로 분석하여 학습이력을 관리해주는 문제유형 기반 학습 서버; 통신망을 통해 상기 문제유형 기반 학습 서버에 접속하여 학습과정을 생성하고 학습자들을 관리하는 교사가 사용하는 교사 단말기; 상기 문제유형 기반 학습 서버에 등록하여 온라인 학습을 수행하는 학습자들이 사용하는 학생 단말기; 및 학습자가 휴대할 수 있고 유선망 또는 무선망을 통해 상기 문제유형 기반 학습 서버에 접속되어 오프라인 교재의 답안을 입력하기 위한 단말기로 구성된다. 본 발명에 따르면 오프라인 교재와 온라인상의 데이터베이스를 연결하여 오프라인 교재로 공부할 경우에도 답안을 바로 평가하여 결과를 확인할 수 있고, 틀린 문제에 대한 문제해설이나 보충강의를 바로 들을 수 있으며, 오프라인 교재를 통한 학습이력도 별도의 데이터 입력없이 지속적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.

Description

QR코드를 이용한 통신 단말 장치 및 이에 적합한 문제유형 기반 통신 시스템{COMMUNICATION TERMINAL DEVICE USING QR CODE AND COMMUNICATION SYSTEM FOR THE TERMINAL}

본 발명은 QR코드(QR CODE)를 송신한 후 대응하는 컨텐츠를 수신받아 디스플레이할 수 있는 통신 단말 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 QR코드를 이용한 단말 장치 및 이에 적합한 문제유형 기반 통신 시스템에 관한 것이다.

최근 정보통신기술의 발달로 원거리 데이터통신망을 매개하여 다양한 분야에 대한 정보를 적어도 하나 이상의 호스트 서버를 통하여 다수의 가입자측으로 실시간 제공하는 정보제공기술이 개발되어 있다. 이러한 특정분야의 정보 확보 및 그 전송기술은 무선 및 유선 인터넷망을 통하여 그 성장이 급속도로 증대되고 있으며, 전송용량에 있어서도 메가(MEGA)급의 데이터에서 기가(GIGA)급으로 점차 확대되고 있는 추세이다.

최근에는 학생들에게 새로운 학습 동기를 부여하기 위해 각종 학원이나 교육센터 등이 온라인 학습 강좌를 개설하여 오프라인 교육과 함께 온라인 교육 서비스를 제공하고 있다. 특히, 스마트폰이나 테블릿 PC와 같은 스마트 단말기의 보급이 일반화되면서 언제 어디서나 학습할 수 있는 온라인 학습에 대한 관심이 급격히 증가하고 있다.

이와 같은 온라인 학습과 관련된 선행기술로서, 한국 공개특허 제2012-0107215호는 학습자의 학습내용을 실시간으로 확인하고, 확인된 학습자의 학습내용에 따라 수학문제에 대한 풀이를 가이드하며, 학습자의 학습 이력에 따라 학습 환경에 맞추어 적응적으로 수학학습 서비스를 제공함으로써 개별 사용자에게 최적화된 맞춤형 수학교육 서비스를 제공할 수 있는 수학교육 서비스 시스템이다. 이를 위해 공개특허의 수학교육시스템은 학습자의 학습환경에 따른 문제를 학습자에게 표시하며, 문제에 대한 학습자의 학습 내용을 실시간으로 확인하고, 학습자의 요구에 따라 문제에 대한 풀이를 안내하는 학습자 단말기와, 네트워크를 통하여 학습자 단말기와 접속되며, 학습자 단말기에 제공하기 위한 문제를 설정된 파일구조에 따라 부호화하여 시맨틱(semantic) 정보 및 메타데이터와 함께 저장하고, 학습자의 학습 이력을 관리하며, 학습자의 학습 이력에 따라 대응하는 문제를 학습자 단말기에 전송하는 수학교육 서비스 제공장치로 구성된다.

그러나 종래 기술에 따른 온라인 수학 학습 시스템은 e-러닝 기반의 맞춤형 교육 서비스를 제공함과 아울러 문제풀이 가이드를 제공하나 학습자가 어느 문제유형이 취약한지 분석하기 어렵고, 다양한 학습방식의 교제를 제공하지 못하여 학습효과가 떨어지는 문제점이 있다.

특히, 종래에는 온라인 교재로 학습할 경우에는 바로 평가가 이루어져 학습이력을 관리할 수 있고, 필요시 문제해설이나 보충강의를 바로 들을 수 있으나 오프라인 교재로 학습할 경우에는 정답을 보고 학생이 채점해야 하므로 오프라인 교재를 이용한 학생의 학습이력이 제대로 관리되지 못하고, 틀린 문제에 대한 문제해설이나 보충강의를 바로 이용하지 못하고 따로 학습해야 하므로 학습효율이 떨어지고 불편한 문제점이 있다.

(특허문헌 1) KR10-1192684 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 QR코드(QR CODE)를 송신한 후 대응하는 컨텐츠를 수신받아 디스플레이할 수 있는 QR코드 단말 장치 및 이에 적합한 문제유형 기반 통신 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 문제를 유형별로 분류하여 문제 데이터베이스를 구축해 놓고 문제유형을 기반으로 교재를 자동으로 생성하여 배포한 후 오프라인 교재와 온라인상의 데이터베이스를 연결하여 오프라인 교재로 공부할 경우에도 답안을 바로 평가하여 결과를 확인할 수 있고, 틀린 문제에 대한 문제해설이나 보충강의를 바로 들을 수 있으며, 오프라인 교재를 통한 학습이력도 지속적으로 관리할 수 있는 문제유형 기반 학습 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 시스템은, 학습할 문제들을 과정이나 난이도, 내용, 문제형식에 따라 다수의 유형으로 분류하여 데이터베이스에 저장하고 있고, 교사의 설정에 따라 데이터베이스에 저장된 문제들을 추출하여 자동으로 교재를 생성해주고 학습자의 답안을 평가하면서 학습자의 이해정도를 문제유형별로 분석하여 학습이력을 관리해주는 문제유형 기반 학습 서버; 통신망을 통해 상기 문제유형 기반 학습 서버에 접속하여 학습과정을 생성하고 학습자들을 관리하는 교사가 사용하는 교사 단말기; 상기 문제유형 기반 학습 서버에 등록하여 온라인 학습을 수행하는 학습자들이 사용하는 학생 단말기; 및 학습자가 휴대할 수 있고 유선망 또는 무선망을 통해 상기 문제유형 기반 학습 서버에 접속되어 오프라인 교재의 답안을 입력하기 위한 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 문제유형 기반 학습 서버는 다수의 문제들이 유형별로 분류되어 저장되어 있는 문제 데이터베이스; 사용자의 정보와 학습이력이 저장되어 있는 가입자 데이터베이스; 교사 인터페이스를 통해 입력된 교사의 설정에 따라 해당 문제유형의 문제들을 상기 문제 데이터베이스에서 가져와 학습자 맞춤형 문제를 출제해주는 자동 문제출제부; 교사 인터페이스를 통해 입력된 교사의 설정에 따라 출제된 문제들을 교재 형식으로 생성해주는 자동 교재생성부; 교사 인터페이스를 통해 입력된 교사의 설정에 따라 생성된 교재를 사용할 학습자들의 QR 코드북을 생성해주는 QR코드북 생성부; 사용자 인터페이스를 통해 QR코드가 입력되면 QR코드에 대응하는 답안 입력창을 제공하는 QR코드 연동부; 사용자 인터페이스를 통해 답안이 입력되면 입력된 답안의 정오를 판단하는 정오판단부; 문제유형별 학습자의 이해정도를 판단해 문제유형별로 평가해주는 유형분석부; 및 각 학습자별로 문제유형별 학습이력을 관리해주는 학습이력 관리부를 포함한다.

상기 유형분석부는 각 문제유형의 이해정도를 복수의 단계로 구분한 후 색상이나 도안으로 구분하여 시각적으로 인식하기 용이하도록 표시하고, 상기 문제유형 기반 학습 시스템은 상기 자동 교재생성부에 의해 생성된 교재를 인쇄하여 오프라인 교재로 발행해주는 교재발행부를 더 포함할 수 있다.

상기 오프라인 교재는 문제번호에 색상으로 문제의 중요도가 표시되어 있고, 문제번호 옆에 난이도와 문제유형 정보가 표시되어 있고, 상기 단말기는 통신망을 통해 서버와 접속하기 위한 서버 통신부와, 오프라인 교재에 인쇄되거나 부착된 QR 코드를 스캔하기 위한 카메라모듈과, 스캔된 QR코드를 디코딩하기 위한 QR코드 디코더와, 답안을 입력받기 위한 답안 입력창을 표시해주는 디스플레이와, 답안을 입력하기 위한 입력부와, 데이터를 저장하기 위한 메모리와, 상기 카메라모듈을 통해 QR코드가 입력되면 상기 서버 통신부를 통해 상기 학습 서버로 QR 코드를 전송하고, 상기 학습 서버로부터 QR 코드에 대응하는 답안 입력창을 수신하면 상기 디스플레이에 표시함과 아울러 상기 입력부를 통해 답안이 입력되면 입력된 답안을 메모리에 임시 저장한 후 답안 입력이 완료되면 상기 서버 통신부를 통해 상기 학습 서버로 전송하고, 상기 서버 통신부를 통해 평가결과가 수신되면 평가결과를 상기 디스플레이에 표시하는 제어부로 구성된다.

상기 단말기는 앱이 탑재된 스마트 단말기이고, 상기 스마트 단말기가 오프라인 교재의 QR코드를 스캔하면, 상기 학습 서버는 앱에 의해 학습자를 식별하고, QR코드에 의해 학습할 단원을 식별하여 해당 답안 입력창을 제공하고, 답안 입력창을 통해 답안이 입력되면 평가하여 오프라인 교재로 학습하는 경우에도 문제유형별로 학습이력을 관리할 수 있는 것이다.

또한 상기 단말기는 앱이 탑재된 스마트 단말기이고, 상기 스마트 단말기가 앱을 구동하면, 상기 학습 서버는 앱에 의해 학습자와 학습자가 학습할 오프라인 교재를 식별하여 해당 교재의 답안 입력창을 선택하기 위한 메뉴항목을 제공하며, 메뉴항목이 선택되면 해당 답안 입력창을 제공하고, 답안 입력창을 통해 답안이 입력되면 평가하여 오프라인 교재로 학습하는 경우에도 문제유형별로 학습이력을 관리할 수 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 학습 서버가 교사의 설정에 따라 문제 데이터베이스로부터 문제를 가져와 자동으로 교재를 생성하는 단계; 학습 서버가 생성된 교재에 대응하는 각 학생들의 QR 코드북을 자동으로 생성하는 단계; 오프라인 학습시에 공부할 오프라인 교재의 QR코드를 단말기로 스캔하여, 스캔된 QR코드를 상기 학습 서버로 전송하는 단계; 상기 학습 서버가 QR코드에 대응하는 답안 입력창을 제공하는 단계; 상기 단말기가 답안 입력창을 수신하면 디스플레이를 통해 답안 입력창을 표시하고, 학습자가 오프라인 교재의 문제를 풀면서 답안을 입력하면 입력창을 통해 입력된 답안을 메모리에 일시 저장하는 단계; 답안 입력이 완료되면, 상기 단말기는 입력된 답안을 상기 학습 서버로 전송하는 단계; 및 상기 학습 서버가 입력된 답안을 평가하여 해당 학습자의 학습이력을 관리하는 단계를 포함하여 오프라인 교재의 학습시에도 유형분석을 통해 학습이력을 관리할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 방법은 단말기의 앱을 구동하여 학습 서버에 로그인하는 단계; 학습 서버가 로그인한 학습자의 오프라인 교재를 확인하여 해당 교재의 답안입력창을 선택하기 위한 메뉴항목을 제공하는 단계; 메뉴항목에서 항목이 선택되면, 해당 항목의 답안 입력창을 단말기로 전송하는 단계; 단말기가 답안 입력창을 수신하면 디스플레이를 통해 답안 입력창을 표시하고, 학습자가 오프라인 교재의 문제를 풀면서 답안을 입력하면 입력창을 통해 입력된 답안을 메모리에 일시 저장하는 단계; 답안 입력이 완료되면, 상기 단말기는 입력된 답안을 상기 학습 서버로 전송하는 단계; 및 상기 학습 서버가 입력된 답안을 평가하여 해당 학습자의 학습이력을 관리하는 단계를 포함하여 오프라인 교재의 학습시에도 유형분석을 통해 학습이력을 관리할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 문제유형 기반 학습 시스템은 사용자가 문제 유형별로 자신의 이해도의 상태를 단계별로 구분하여 인지할 수 있도록 하여 취약한 유형에 대해서는 다른 문제를 반복적으로 제공하여 풀도록 유도함으로써 사용자가 해당 유형의 문제를 충분히 이해할 수 있도록 하고, 충분히 이해하고 있는 유형에 대해서도 학습 상태에 따라 이해도에 대한 상태를 달리 표시하여 사용자가 추가 학습을 수행할지 여부를 판단할 수 있도록 하여 사용자가 효과적으로 학습할 수 있도록 한다.

또한 본 발명에 따르면 오프라인 교재와 온라인상의 데이터베이스를 연결하여 오프라인 교재로 공부할 경우에도 답안을 바로 평가하여 결과를 확인할 수 있고, 틀린 문제에 대한 문제해설이나 보충강의를 바로 들을 수 있으며, 오프라인 교재를 통한 학습이력도 별도의 데이터 입력없이 지속적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 문제유형 기반 학습 시스템의 전체 구성을 도시한 개략도,
도 2는 도 1에 도시된 문제유형 기반 학습 서버의 전체 기능 블럭도,
도 3은 도 1에 도시된 포터블 전용 단말기의 구성 블럭도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 QR코드를 이용한 문제유형 기반 학습 시스템의 전체 동작 절차를 도시한 순서도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따라 생성된 QR 코드북의 예,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따라 생성된 오프라인 학습 교재의 예,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따라 전용 단말기를 이용하여 답안을 입력하는 화면의 예,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 유형분석 이력 화면의 예,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따라 스마트 단말기의 앱과 QR코드를 이용한 오프라인 교재 학습절차를 도시한 순서도,
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따라 스마트 단말기의 앱을 이용하여 오프라인 교재를 학습하는 절차를 도시한 순서도이다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 문제유형 기반 학습 시스템의 전체 구성을 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 문제유형 기반 학습 서버의 기능 블럭도이며, 도 3은 도 1에 도시된 포터블 전용 단말기의 구성 블럭도이다.

본 발명에 따른 문제유형 기반 학습 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 학습할 문제들을 과정이나 난이도, 내용, 문제형식 등에 따라 다수의 문제유형으로 분류하여 데이터베이스에 저장하고 있고 교사가 요청하는 교재를 자동으로 생성해주고 학생의 답안을 평가하면서 학생의 이해정도를 문제유형별로 분석하여 학습이력을 관리해주는 문제유형 기반 학습 서버(100)와, 통신망(102)을 통해 학습 서버 (100)에 접속하여 과정(반)을 생성하고 학생들을 관리하는 교사가 사용하는 교사 단말기(200)와, 학습 서버(100)에 회원으로 가입하여 온라인 학습을 수행하는 학생 단말기(300)와, 학생이 휴대할 수 있고 유선망 또는 무선망을 통해 학습 서버(100)에 접속되어 오프라인 교재의 답안을 입력하기 위한 포터블 전용 단말기(400)로 구성된다.

도 1을 참조하면, 통신망(102)은 교사 단말기(200)나 학생 단말기(300) 및 포터블 전용 단말기(400)와 학습 서버(100)를 연결하기 위한 네트워크로서, 단말기의 통신방식에 따라 유선 인터넷, 무선 인터넷, 이동통신망, WiFi, 블루투스 등 다양한 통신 방식으로 구현될 수 있다.

문제유형 기반 학습 서버(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 문제 데이터 베이스(110)와, 가입자 데이터 베이스(120), 문제 데이터베이스(110)를 관리하기 위한 문제 DB 매니져(116), 가입자 데이터 베이스(120)를 관리하기 위한 가입자 DB 매니져(126), 문제유형 분류부(130), 교사 인터페이스(I/F; 141), 자동 문제출제부(142), 자동 교재생성부(143), QR코드북 생성부(144), 교재발행부(145), 학생인터페이스(I/F; 151), QR코드 연동부(152), 정오판단부(153), 오답이유판단부(154), 오답노트생성부(155), 유형분석부(156), 학습이력 관리부(157)로 구성된다.

도 2를 참조하면, 문제 데이터 베이스(110)는 다수의 문제들이 유형별로 분류되어 저장되어 있는 문제 저장부(112)와, 문제와 관련된 해설이나 동영상 강의 등이 저장되어 있는 문제 해설 저장부(114)로 구성되고, 가입자 데이터 베이스(120)는 학생의 학습이력이 저장되어 있는 학습이력 저장부(122)와 가입자의 정보가 저장되어 있는 가입자 정보 저장부(124)로 구성된다.

문제유형 분류부(130)는 데이터베이스 구축시나 새로운 문제가 입력되면 과정이나 난이도, 내용, 문제형식 등에 따라 문제 유형별로 분류하여 문제 저장부(112)에 저장한다. 예컨대, 본 발명을 수학 학습에 적용할 경우에 초등, 중등, 고등학교의 모든 학년별 수학문제들을 모두 수집하여 학년, 과정 등으로 구분한 후 각 과정마다 문제유형을 분류하여 각 문제에 분류기호를 부여하여 데이터베이스에 저장한다.

자동 문제출제부(142)는 교사 인터페이스(141)를 통해 입력된 교사의 설정에 따라 해당 문제유형의 문제들을 문제 데이터베이스(110)에서 가져와 학생 맞춤형 문제를 출제해준다.

자동 교재생성부(143)는 교사 인터페이스(141)를 통해 입력된 교사의 설정에 따라 출제된 문제들을 다운로드 가능한 PDF 파일과 같이 다양한 방식의 교재 형식으로 생성해준다.

QR코드북 생성부(144)는 교사 인터페이스(141)를 통해 입력된 교사의 설정에 따라 생성된 교재를 사용할 학생들의 QR 코드북을 생성해준다. 즉, 오프라인 교재로 학습할 경우에도 온라인 데이터베이스상에서 학생의 학습이력을 관리하기 위해 오프라인 교재의 답안을 입력한 학생을 식별할 수 있도록 오프라인 교재의 학습단위에 맞춰 각 학생마다 QR코드를 생성하여 오프라인 교재에 사용할 전체 코드들을 코드북으로 생성해 준다.

교재발행부(145)는 자동 교재생성부(143)에 의해 생성된 교재를 인쇄하여 오프라인 교재로 발행해준다.

QR코드 연동부(152)는 사용자 인터페이스(151)를 통해 QR코드가 입력되면 QR코드에 대응하는 답안 입력창을 제공하고, 정오판단부(153)는 사용자 인터페이스(151)를 통해 답안이 입력되면 입력된 답안의 정오를 판단한다.

오답이유판단부(154)는 오답이유를 판단해주고, 오답노트생성부(155)는 오답노트를 생성해준다.

유형분석부(156)는 학생의 과제 학습에 대한 이해정도를 문제유형별로 평가한 후 이해정도를 색상이나 도형 등으로 알기 쉽게 표시하여 학습자가 문제유형별로 자신의 이해수준은 쉽게 파악할 수 있게 한다. 본 발명의 실시예에서는 문제유형별로 이해수준은 다음 표 1과 같이 7단계로 구분하여 표시한다.

이해정도	표시예	표시설명	내용
1단계		물음표	학생이 한번도 접하지 않았음
2단계		회색	자료부족으로 보류인 유형
3단계		해골	전혀 이해하지 못한 유형
4단계		빨강	이해도가 낮은 유형
5단계		노랑	보완이 필요한 유형
6단계		초록	이해도가 높은 유형
7단계		별	완전히 이해한 유형

상기 표1을 참조하면, 해당 문제유형에 대한 이해정도를 1단계에서 7단계로 구분하여 표시한다. 예컨대, 1단계는 사용자가 한 번도 접한 적이 없는 경우이고, 2단계는 자료부족으로 사용자가 해당 유형에 대하여 어떠한 이해도를 가지고 있는지 판단할 수 없는 단계이다.

3단계와 4단계는 부정단계로서, 사용자가 해당 유형의 문제에 대해 이해도가 낮은 것으로 판단되는 단계이다. 세부적으로 3단계는 정답률이 1/3 미만으로 일 예로 해골 모양으로 표시할 수 있고, 4단계는 정답률이 1/2 미만인 경우 빨간색으로 표시할 수 있다.

5단계는 혼합단계로서, 일 예로 노란색으로 표시할 수 있으며, 이 단계는 사용자가 맞고 틀리고를 반복하여 보완이 팔요한 수준이다.

6단계와 7단계는 긍정단계로서, 사용자가 해당 유형의 문제에 대해 어느 정도의 이해도가 있는 것으로 판단되는 단이다. 세부적으로 정답률이 1/2 이상이면 6단계, 정답률이 2/3 이상이면 7단계로 구분할 수 있다. 6단계는 일 예로 초록색으로 표시할 수 있으며, 7단계는 별 모양으로 표시할 수 있다.

학습이력 관리부(157)는 주간단위로 각 학생의 문제유형별 학습이력을 관리해주어 학습의 변화를 한눈에 파악할 수 있게 하며, 현재의 이해도를 기준으로 예상점수를 산출할 수도 있다.

다시 도 1을 참조하면, 교사 단말기(200)나 학생 단말기(300)는 웹브라우져가 탑재된 데스크탑 PC, 노트북 혹은 웹 사이트 접속이 가능한 스마트 단말기이다.

포터블 전용 단말기(400)는 오프 라인 교재로 학습할 경우에 답안을 입력하여 오프라인 교재와 온라인 데이터베이스를 연결하기 위한 도구로서, 도 3에 도시된 바와 같이 통신망(102)을 통해 학습 서버(100)와 접속하기 위한 서버 통신부(410)와, 오프라인 교재에 인쇄되거나 부착된 QR 코드를 스캔하기 위한 QR코드 스캔부(442)와, 스캔된 QR코드를 디코딩하기 위한 QR코드 디코더(444)와, 답안을 입력받기 위한 답안 입력창을 표시해주는 디스플레이(454)와, 답안을 입력하기 위한 입력부(452)와, 데이터를 저장하기 위한 메모리(430)와, QR코드가 입력되면 서버 통신부(410)를 통해 학습 서버(100)로 QR 코드를 전송하고, 학습 서버(100)로부터 QR 코드에 대응하는 답안 입력창을 수신하면 디스플레이(454)에 표시함과 아울러 입력부(452)를 통해 답안이 입력되면 입력된 답안을 메모리(430)에 임시 저장한 후 답안 입력이 완료되면 서버 통신부(410)를 통해 학습 서버(100)로 전송하고, 서버 통신부(410)를 통해 평가결과가 수신되면 평가결과를 디스플레이(454)에 표시하는 제어부(420)로 구성된다.

도 3을 참조하면, 포터블 전용 단말기(400)는 집이나 학교, 도서관 등에서 오프라인 교재로 공부할 경우에 가지고 다니기 쉽도록 휴대형으로 되어 있으며, 오프라인 교재를 온라인상의 문제 데이터베이스와 연결하는 기능을 한다. 이러한 전용 단말기(400)는 테블릿 PC나 스마트폰과 같이 언제 어디서나 무선 통신망을 통해 학습 서버(100)와 접속할 수 있도록 되어 있다.

또한 포터블 전용 단말기(400)는 문제풀이나 동영상 강의를 실행하여 틀린 문제에 대해서는 현장에서 바로 학습할 수 있도록 되어 있고, QR 코드 스캔부(442)는 카메라모듈로 구현될 수 있으며, 입력부(452)와 디스플레이(454)는 터치스크린(450)으로 구현될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 QR코드를 이용한 문제유형 기반 학습 시스템의 전체 동작 절차를 도시한 순서도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따라 생성된 QR 코드북의 예이며, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따라 생성된 오프라인 학습 교재의 예이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따라 전용 단말기를 이용하여 답안을 입력하는 화면의 예이며, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 유형분석 이력 화면의 예이다.

도 4를 참조하면, 문제유형 기반 학습 서버(100)는 학생들이 학습할 문제들을 유형별로 분류하여 데이터베이스로 구축하고 있으며, 교사나 학생이 서비스에 가입하면 가입자 데이터베이스에 교사나 학생들의 정보를 등록하여 학생이나 교사를 관리한다(S101~S104).

교사가 단말기(200)를 통해 접속하면 교사에게는 교사모드에서 교사 인터페이스(141)를 제공하고, 교사는 과정(반)을 생성한 후 자동 문제출제부(142)를 통해 학생들에게 제공할 문제를 자동으로 생성하거나 자동 교재생성부(143)를 통해 생성된 문제들을 자동으로 교재로 생성한다(S105~S107). 생성된 교재는 바람직하게는 다운로드 가능한 PDF형식이며, 학생들에게 교재를 제공하는 방식은 다양하다.

교재를 생성한 후 교재를 학습할 학생들 각자에 맞는 QR 코드북을 도 5에 도시된 바와 같이 생성한다(S108). 도 5를 참조하면, QR 코드북에는 오프라인 교재의 각 패이지에 부착될 QR코드들이 인쇄되어 있으며, 각 QR코드에는 학생과 학습할 진도를 식별하기 위한 식별코드가 부여되어 있다

교재발행부(145)에서 PDF 교재와 QR 코드북을 인쇄하여 도 6에 도시된 바와 같이 오프라인 교재를 제본한 후 각 학생들에게 오프라인 교재와 해당 학생의 QR 코드북을 배송한다(S109). QR 코드북은 파일형태로 해당 학생에게 전송하여 해당 학생이 프린터로 직접 인쇄할 수도 있다. 도 6을 참조하면, 오프라인 교재에는 문제번호에 색상으로 문제의 중요도가 표시되어 있고, 문제번호 옆에 난이도와 문제유형 등의 정보가 표시되어 있다.

학생은 오프라인 교재와 QR 코드북을 준비한 후 오프라인 교재의 각 페이지마다 대응하는 QR 코드를 부착한다(S110).

이후 학생은 오프라인 교재를 이용하여 학습시에 공부할 페이지의 QR코드를 포터블 전용 단말기(400)로 스캔하고, 스캔된 QR코드는 전용 단말기(400)에서 디코딩된 후 서버 통신부(410)를 통해 학습 서버(100)의 사용자 인터페이스(151)로 전달되고, 학습 서버(100)는 QR코드 연동부(152)에서 QR 코드에 대응하는 답안 입력창을 제공한다(S111~S113). 만일 오프라인 교재에 문제해설이나 동영상 강의를 위한 QR 코드가 인쇄된 경우에 해당 QR 코드를 스캔하면 학습 서버(100)는 해당 문제에 대한 해설이나 동영상 강의를 제공할 수도 있다.

전용 단말기(400)는 서버로부터 답안 입력창을 수신하면 디스플레이를 통해 답안 입력창을 도 7에 도시된 바와 같이 표시하고, 학생이 오프라인 교재의 문제를 풀면서 답안을 입력하면 입력창을 통해 입력된 답안을 메모리(430)에 일시 저장한다(S114,S115).

답안입력이 모두 완료되면, 전용 단말기(400)는 입력된 답안을 학습 서버(100)로 전송하고, 학습 서버(100)는 답안을 평가하여 해당 학생의 학습이력에 저장함과 아울러 평가결과를 전용 단말기(400)로 전송한다(S116~S119).

학습 이력 관리단계(S119)에서는 도 8에 도시된 바와 같이 주간단위로 각 학생의 문제유형별 학습이력을 관리해주어 학습의 변화를 한눈에 파악할 수 있게 하며, 현재의 이해도를 기준으로 예상점수를 산출할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 전용 단말기(400)에서 평가를 확인한 후 틀린 문제에 대한 오답노트를 원하거나 문제해설을 요청하면 학습 서버(100)는 오답노트나 틀린이유, 문제해설이나 동영상 등 보충자료를 제공할 수 있다. 예컨대, 오프라인 교재의 문제에는 중요도나 난이도 문제유형등의 정보가 표시되어 있으므로, 이 정보를 보고 전용 단말기를 통해 문제 데이터베이스에 접속하여 동일한 유형의 문제를 반복하여 학습할 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면 QR코드 전송이 가능한 전용 단말기와 오프라인 교재 및 오프라인 교재에 부착된 QR 코드를 통해 오프라인 상의 교재를 온라인상의 데이터베이스와 연결하여 다양한 학습을 가능하게 하고, 별도로 데이터를 입력하지 않고서도 오프라인 교재로 학습한 이력도 편리하게 관리할 수 있다.

이상의 제1실시예에서는 전용 단말기를 이용한 것을 예로 들어 설명하였으나 전용 단말기 대신에 범용으로 널리 사용되고 있는 스마트폰이나 테블릿PC와 같은 스마트 단말기에 앱(App)을 설치하여 사용할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따라 스마트 단말기의 앱과 QR코드를 이용한 오프라인 교재 학습절차를 도시한 순서도이다.

도 9를 참조하면, 스마트 단말기에는 오프라인 교재를 온라인 문제 데이터베이스와 연결하기 위한 앱이 탑재되어 있고, 오프라인 교재에는 해당 교재의 단원을 나타내는 QR코드가 인쇄되어 있다(S201).

스마트 단말기의 앱을 구동시키면 자동으로 학습 서버(100)에 접속돠어 로그인할 수 있게 하고, 학습 서버(100)는 로그인한 학생의 가입자 데이터베이스를 검색하여 학습할 학생에 대해 식별하게 된다(S202).

스마트 단말기로 오프라인 교재에 인쇄된 QR코드를 스캔하면, QR코드 데이터가 학습 서버(100)로 전송되고, 학습 서버(100)는 이에 따라 해당 과정의 문제 입력에 적합한 답안 입력창을 제공한다(S203,S204).

스마트 단말기는 답안 입력창을 수신하면 디스플레이를 통해 답안 입력창을 표시하고, 학생이 오프라인 교재의 문제를 풀면서 답안을 입력하면 입력창을 통해 입력된 답안을 메모리에 일시 저장한다(S205).

답안 입력이 모두 완료되면, 스마트 단말기는 입력된 답안을 학습 서버(100)로 전송하고, 학습 서버(100)는 답안을 평가하여 해당 학생의 학습이력에 저장함과 아울러 평가결과를 스마트 단말기로 전송한다(S206~S209).

그리고 스마트 단말기에서 평가를 확인한 후 틀린 문제에 대한 오답노트를 원하거나 문제해설을 요청하면, 학습 서버(100)는 오답노트나 틀린이유, 문제해설이나 동영상 등 보충자료를 제공할 수 있다. 예컨대, 오프라인 교재의 문제에는 중요도나 난이도 문제유형 등의 정보가 표시되어 있으므로, 이 정보를 보고 스마트 단말기를 통해 문제 데이터베이스에 접속하여 동일한 유형의 문제를 반복하여 학습할 수도 있다.

이와 같이 본 발명의 제2실시예에 따르면 QR코드 전송이 가능한 앱이 탑재된 스마트 단말기와 오프라인 교재에 인쇄된 QR 코드를 통해 오프라인 상의 교재를 온라인상의 데이터베이스와 연결하여 다양한 학습을 가능하게 한다.

도 10은 본 발명의 제3실시예에 따라 스마트 단말기의 앱을 이용하여 오프라인 교재를 학습하는 절차를 도시한 순서도이다.

도 10을 참조하면, 스마트 단말기에는 오프라인 교재를 온라인 문제 데이터베이스와 연결하기 위한 앱이 탑재되어 있다(S301).

앱을 구동시켜 학습 서버(100)에 로그인하면 학습 서버(100)는 해당 학생의 가입자 데이터베이스를 검색하여 학습할 학생에 대해 식별하고 있고, 해당 학생이 현재 공부하고 있는 오프라인 교재에 대응하는 답안 입력창을 선택하기 위한 메뉴를 제공한다(S302~S304). 이때, 학습서버는 로그인한 학습자의 학습이력을 검색하여 오프라인 교재의 이전 학습이력이 있으면, 다음 페이지의 문제풀이를 위한 답안 입력창을 자동으로 제공할 수도 있다.

스마트 단말기로 메뉴항목에서 공부할 진도를 선택하면, 학습 서버(100)는 이에 따라 해당 단원의 문제 입력에 적합한 답안 입력창을 제공한다(S305,S306).

답안 입력창을 수신하면, 스마트 단말기는 디스플레이를 통해 답안 입력창을 표시하고, 학생이 오프라인 교재의 문제를 풀면서 답안을 입력하면 입력창을 통해 입력된 답안을 메모리에 일시 저장한다(S307).

답안입력이 모두 완료되면, 스마트 단말기는 입력된 답안을 학습 서버(100)로 전송하고, 학습 서버(100)는 답안을 평가하여 해당 학생의 학습이력에 저장함과 아울러 평가결과를 스마트 단말기로 전송한다(S308~S311).

스마트 단말기에서 평가를 확인한 후, 틀린 문제에 대한 오답노트를 원하거나 문제해설을 요청하면 학습 서버는 오답노트나 틀린이유, 문제해설이나 동영상 등 보충자료를 제공할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따르면 앱이 탑재된 스마트 단말기를 이용하여 QR코드가 없는 오프라인 교재를 학습할 경우에도 별도의 데이터 입력없이 해당 학생의 학습 이력을 편리하게 관리할 수 있다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100: 문제유형 기반 학습 서버 200: 교사 단말기
300: 학생 단말기 400: 포터블 전용 단말기
110: 문제 DB 120: 가입자 DB
130: 문제유형 분류부 141: 교사 인터페이스
142: 자동 문제 출제부 143: 자동 교재생성부
144: QR 코드북 생성부 145: 교재 발행부
151: 사용자 인터페이스 152: QR코드 연동부
153: 정오 판단부 154: 오답이유판단부
155: 오답노트생성부 156: 유형분석부
157: 학습이력관리부

Claims

QR코드에 대응하는 컨텐츠를 저장하고 있다가 QR코드가 입력되면, 해당 코드에 대응하는 컨텐츠를 제공해주는 QR 코드 기반 컨텐츠 데이터베이스;
통신망을 통해 상기 컨텐츠 데이터베이스와 접속하기 위한 무선 통신부;
배포물에 인쇄되거나 부착된 QR 코드를 스캔하기 위한 QR코드 스캔부;
스캔된 QR코드를 디코딩하기 위한 QR코드 디코더;
QR 코드에 대응하는 컨텐츠를 표시하기 위한 디스플레이;
사용자 조작을 입력하기 위한 입력부;
데이터를 저장하기 위한 저장부; 및
상기 QR코드 스캔부를 통해 QR코드가 입력되면, 상기 무선 통신부를 통해 상기 컨텐츠 데이터베이스로 QR 코드를 전송하고, 상기 컨텐츠 데이터베이스로부터 QR 코드에 대응하는 컨텐츠를 수신하면 상기 저장부에 저장한 후 상기 디스플레이에 표시함과 아울러 상기 입력부를 통해 사용자 조작이 입력되면 조작에 대응하여 컨텐츠의 디스플레이 영역을 이동시키는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 QR코드를 이용한 통신 단말 장치.
제1항에 있어서, 상기 통신 단말장치는
앱이 탑재될 수 있는 스마트 폰으로 구현된 것을 특징으로 하는 QR코드를 이용한 통신 단말 장치.
제1항에 있어서, 상기 QR코드 스캔부는
카메라 모듈로 구현된 것을 특징으로 하는 QR코드를 이용한 통신 단말 장치.
학습할 문제들을 과정이나 난이도, 내용, 문제형식에 따라 다수의 유형으로 분류하여 데이터베이스에 저장하고 있고, 교사의 설정에 따라 데이터베이스에 저장된 문제들을 추출하여 자동으로 교재를 생성해주고 학습자의 답안을 평가하면서 학습자의 이해정도를 문제유형별로 분석하여 학습이력을 관리해주는 문제유형 기반 학습 서버;
통신망을 통해 상기 문제유형 기반 학습 서버에 접속하여 학습과정을 생성하고 학습자들을 관리하는 교사가 사용하는 교사 단말기;
상기 문제유형 기반 학습 서버에 등록하여 온라인 학습을 수행하는 학습자들이 사용하는 학생 단말기; 및
학습자가 휴대할 수 있고 유선망 또는 무선망을 통해 상기 문제유형 기반 학습 서버에 접속되어 오프라인 교재의 답안을 입력하기 위한 단말기를 포함하는 문제유형 기반 학습 시스템.
제4항에 있어서, 상기 문제유형 기반 학습 서버는
다수의 문제들이 유형별로 분류되어 저장되어 있는 문제 데이터베이스;
사용자의 정보와 학습이력이 저장되어 있는 가입자 데이터베이스;
교사 인터페이스를 통해 입력된 교사의 설정에 따라 해당 문제유형의 문제들을 상기 문제 데이터베이스에서 가져와 학습자 맞춤형 문제를 출제해주는 자동 문제출제부;
교사 인터페이스를 통해 입력된 교사의 설정에 따라 출제된 문제들을 교재 형식으로 생성해주는 자동 교재생성부;
교사 인터페이스를 통해 입력된 교사의 설정에 따라 생성된 교재를 사용할 학습자들의 QR 코드북을 생성해주는 QR코드북 생성부;
사용자 인터페이스를 통해 QR코드가 입력되면 QR코드에 대응하는 답안 입력창을 제공하는 QR코드 연동부;
사용자 인터페이스를 통해 답안이 입력되면 입력된 답안의 정오를 판단하는 정오판단부;
문제유형별 학습자의 이해정도를 판단해 문제유형별로 평가해주는 유형분석부; 및
각 학습자별로 문제유형별 학습이력을 관리해주는 학습이력 관리부를 포함하는 문제유형 기반 학습 시스템.
제5항에 있어서, 상기 유형분석부는
각 문제유형의 이해정도를 복수의 단계로 구분한 후 색상이나 도안으로 구분하여 시각적으로 인식하기 용이하도록 표시하는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 시스템.
제5항에 있어서, 상기 문제유형 기반 학습 시스템은
상기 자동 교재생성부에 의해 생성된 교재를 인쇄하여 오프라인 교재로 발행해주는 교재발행부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 시스템.
제7항에 있어서, 상기 오프라인 교재는
문제번호에 색상으로 문제의 중요도가 표시되어 있고, 문제번호 옆에 난이도와 문제유형 정보가 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 시스템.
제4항에 있어서, 상기 단말기는
통신망을 통해 서버와 접속하기 위한 서버 통신부와,
오프라인 교재에 인쇄되거나 부착된 QR 코드를 스캔하기 위한 카메라모듈과,
스캔된 QR코드를 디코딩하기 위한 QR코드 디코더와,
답안을 입력받기 위한 답안 입력창을 표시해주는 디스플레이와,
답안을 입력하기 위한 입력부와,
데이터를 저장하기 위한 메모리와,
상기 카메라모듈을 통해 QR코드가 입력되면 상기 서버 통신부를 통해 상기 학습 서버로 QR 코드를 전송하고, 상기 학습 서버로부터 QR 코드에 대응하는 답안 입력창을 수신하면 상기 디스플레이에 표시함과 아울러 상기 입력부를 통해 답안이 입력되면 입력된 답안을 메모리에 임시 저장한 후 답안 입력이 완료되면 상기 서버 통신부를 통해 상기 학습 서버로 전송하고, 상기 서버 통신부를 통해 평가결과가 수신되면 평가결과를 상기 디스플레이에 표시하는 제어부로 구성되어 오프라인 교재와 학습 서버를 연결하는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 시스템.
제4항에 있어서, 상기 단말기는 앱이 탑재된 스마트 단말기이고,
상기 스마트 단말기가 오프라인 교재의 QR코드를 스캔하면,
상기 학습 서버는 앱에 의해 학습자를 식별하고, QR코드에 의해 학습할 단원을 식별하여 해당 답안 입력창을 제공하고, 답안 입력창을 통해 답안이 입력되면 평가하여 오프라인 교재로 학습하는 경우에도 문제유형별로 학습이력을 관리할 수 있는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 시스템.
제4항에 있어서, 상기 단말기는 앱이 탑재된 스마트 단말기이고,
상기 스마트 단말기가 앱을 구동하면,
상기 학습 서버는 앱에 의해 학습자와 학습자가 학습할 오프라인 교재를 식별하여 해당 교재의 답안 입력창을 선택하기 위한 메뉴항목을 제공하며, 메뉴항목이 선택되면 해당 답안 입력창을 제공하고, 답안 입력창을 통해 답안이 입력되면 평가하여 오프라인 교재로 학습하는 경우에도 문제유형별로 학습이력을 관리할 수 있는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 시스템.
학습 서버가 교사의 설정에 따라 문제 데이터베이스로부터 문제를 가져와 자동으로 교재를 생성하는 단계;
학습 서버가 생성된 교재에 대응하는 각 학생들의 QR 코드북을 자동으로 생성하는 단계;
오프라인 학습시에 공부할 오프라인 교재의 QR코드를 단말기로 스캔하여, 스캔된 QR코드를 상기 학습 서버로 전송하는 단계;
상기 학습 서버가 QR코드에 대응하는 답안 입력창을 제공하는 단계;
상기 단말기가 답안 입력창을 수신하면 디스플레이를 통해 답안 입력창을 표시하고, 학습자가 오프라인 교재의 문제를 풀면서 답안을 입력하면 입력창을 통해 입력된 답안을 메모리에 일시 저장하는 단계;
답안 입력이 완료되면, 상기 단말기는 입력된 답안을 상기 학습 서버로 전송하는 단계; 및
상기 학습 서버가 입력된 답안을 평가하여 해당 학습자의 학습이력을 관리하는 단계를 포함하여
오프라인 교재의 학습시에도 유형분석을 통해 학습이력을 관리할 수 있는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 방법.
단말기의 앱을 구동하여 학습 서버에 로그인하는 단계;
단말기가 오프라인 교재의 QR코드를 스캔하여 학습 서버로 전송하는 단계;
학습 서버가 앱에 의해 학습자를 식별하고, QR코드에 의해 학습할 단원을 식별하여 해당 답안 입력창을 제공하는단계;
단말기가 답안 입력창을 수신하면 디스플레이를 통해 답안 입력창을 표시하고, 학습자가 오프라인 교재의 문제를 풀면서 답안을 입력하면 입력창을 통해 입력된 답안을 메모리에 일시 저장하는 단계;
답안입력이 완료되면, 상기 단말기는 입력된 답안을 상기 학습 서버로 전송하는 단계; 및
상기 학습 서버가 입력된 답안을 평가하여 해당 학습자의 학습이력을 관리하는 단계를 포함하여
오프라인 교재의 학습시에도 유형분석을 통해 학습이력을 관리할 수 있는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 방법.
단말기의 앱을 구동하여 학습 서버에 로그인하는 단계;
학습 서버가 로그인한 학습자의 오프라인 교재를 확인하여 해당 교재의 답안입력창을 선택하기 위한 메뉴항목을 제공하는 단계;
메뉴항목에서 항목이 선택되면, 해당 항목의 답안 입력창을 단말기로 전송하는 단계;
단말기가 답안 입력창을 수신하면 디스플레이를 통해 답안 입력창을 표시하고, 학습자가 오프라인 교재의 문제를 풀면서 답안을 입력하면 입력창을 통해 입력된 답안을 메모리에 일시 저장하는 단계;
답안 입력이 완료되면, 상기 단말기는 입력된 답안을 상기 학습 서버로 전송하는 단계; 및
상기 학습 서버가 입력된 답안을 평가하여 해당 학습자의 학습이력을 관리하는 단계를 포함하여
오프라인 교재의 학습시에도 유형분석을 통해 학습이력을 관리할 수 있는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 방법.
제14항에 있어서, 상기 문제유형 기반 학습방법은
단말기에서 평가를 확인한 후 틀린 문제에 대한 오답노트를 요청하거나 문제해설을 요청하면, 상기 학습 서버는 오답노트나 틀린이유, 문제해설이나 동영상과 같은 보충자료를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 방법.
제14항에 있어서, 상기 학습서버는
오프라인 교재 생성시 답안을 입력하기 위한 입력창을 함께 생성하여 오프라인 교재에 대응하는 답안 입력창을 데이터베이스로 저장하는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 방법.
제14항에 있어서, 상기 학습서버는
로그인한 학습자의 학습이력을 검색하여 오프라인 교재의 이전 학습이력이 있으면, 다음 페이지의 문제풀이를 위한 답안 입력창을 자동으로 제공하는 것을 특징으로 하는 문제유형 기반 학습 방법.