KR20170074083A - 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법 - Google Patents

빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 상호 네트워크 연결된 주산 교육 서버, 학습자 단말기 및 빅데이터 서버에 의한 인터랙티브 주산 교육 방법은: 상기 주산 교육 서버가 학습자의 주산 수준에 부합하는 임의의 문제를 상기 학습자 단말기에 제공하는 단계; 상기 학습자 단말기가 상기 문제를 시청각적으로 출력하고, 통신가능하게 연결된 전자 주판의 각 주판알이 상기 학습자에 의해 조작되는 주판조작정보를 생성하여 상기 주산 교육 서버로 전송하는 단계; 상기 주산 교육 서버가 상기 주판조작정보에 기초하여 상기 문제에 대한 풀이 과정을 분석하여, 상기 학습자의 풀이 과정을 빅데이터 서버에 저장하는 단계; 상기 주산 교육 서버가, 상기 빅데이터 서버에 저장된 상기 학습자의 풀이 과정들의 누적 데이터를 분석하여, 틀린 풀이 과정을 숙달시키기 위한 응용 문제를 상기 학습자 단말기에 제공하는 단계를 포함한다.

Description

빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법{INTERACTIVE ABACUS EDUCATING METHOD USING BIG-DATA}
본 발명은 학습자에게 온라인으로 주산 교육을 제공하기 위한 것으로서, 빅데이터를 이용하여 인터랙티브한 주산 교육을 제공하는 방법에 관한 것이다.
최근, 주산 교육이 재조명을 받아 유아들과 초등학생을 대상으로 활발하게 교육이 이루어지고 있다. 더욱이, 온라인을 이용한 교육 컨텐츠가 다량 개발되어 활용되고 있다.
하지만, 주산은, 운지운주법의 차이 즉, 전진법과 후진법, 선주법(혹은 선지법)과 후주법(혹은 후지법), 곱셈의 방향과 순서, 나눗셈의 방법에 따라 주판알의 움직이는 순서와 손가락 사용방법의 다양한 조합이 있게 되는데, 온라인으로 교육하게 되면, 단지 문제를 제공하고 문제의 답만을 입력받아 채점하는 방식에 그칠 뿐이어서, 이러한 운주법의 옳고 그름까지 교육하는 것은 불가능하였다.
주산 기초학습과정인 7단계 운주&운주법과 6단계 주산학습방법을 구현하는 온라인 교육 시스템으로, 등록특허공보 제10-0632222호(명칭: 운주운지법을 이용한 6단계 온라인 주산학습 시스템 및 제공 방법)(이하, 종래 기술)를 들 수 있다.
상기 종래기술에서는, 네트워크를 기반으로 음향, 이미지 및 동영상을 포함한 다양한 형태의 데이타를 송수신하고 처리하는 온라인 교육 시스템에 있어서, 7단계로 체계화된 운주운지법 및 주산을 학습하기 위한 계산자료 데이터베이스인 학습자료 저장부; 실제 주산이 이루어지는 모습을 표현하기 위한 이미지 데이터를 저장하고 있는 이미지 저장부; 상기 학습자료 저장부에 있는 계산 자료를 토대로 상기 이미지 저장부에서 필요한 이미지가 결합된 동작 이미지와 그 토대가 된 상기 학습자료 저장부의 계산자료를 서비스 이용자에게 제공하고 기초학습 진행을 제어하는 동작 제어부가 포함된 기초학습부를 포함하는 온라인 주산학습 시스템을 개시한다.
하지만, 이러한 종래 기술에서도, 단지, 올바른 운주법을 동영상으로 제공할 뿐, 학습자가 어떻게 주판알을 움직였는지는 판단할 수 없다.
또한, 각 학습과정에 대응하는 문제를 제공할 뿐, 학습자가 어떤 부분에서 부족한지 이미 숙달되었는지 등에 대해서는 판단할 수 없다.
등록특허공보 제10-0632222호
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 학습자가 주판알을 운주하는 동작을 정확하게 식별하여 올바른 운주법을 교육하고자 한다.
또한, 학습자가 미흡한 부분에 대하여 능동적으로 반복 숙달시킬 수 있는 교육 방법을 제공하고자 한다.
상술한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 상호 네트워크 연결된 주산 교육 서버, 학습자 단말기 및 빅데이터 서버에 의한 인터랙티브 주산 교육 방법은: 상기 주산 교육 서버가 학습자의 주산 수준에 부합하는 임의의 문제를 상기 학습자 단말기에 제공하는 단계; 상기 학습자 단말기가 상기 문제를 시청각적으로 출력하고, 통신가능하게 연결된 전자 주판의 각 주판알이 상기 학습자에 의해 조작되는 주판조작정보를 생성하여 상기 주산 교육 서버로 전송하는 단계; 상기 주산 교육 서버가 상기 주판조작정보에 기초하여 상기 문제에 대한 풀이 과정을 분석하여, 상기 학습자의 풀이 과정을 빅데이터 서버에 저장하는 단계; 상기 주산 교육 서버가, 상기 빅데이터 서버에 저장된 상기 학습자의 풀이 과정들의 누적 데이터를 분석하여, 틀린 풀이 과정을 숙달시키기 위한 응용 문제를 상기 학습자 단말기에 제공하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 주산 교육 서버가 상기 주판조작정보에 기초하여 상기 문제에 대한 풀이 과정을 분석하는 것은, 상기 학습자 단말기에 제공한 상기 문제에 대한 올바른 풀이 과정을 준비하는 것, 상기 학습자 단말기로부터 상기 주판조작정보를 전송받는 것, 상기 주판조작정보에 의해 분석된 풀이 과정이 상기 올바른 풀이 과정과 일치하는지 평가하는 것, 일치하지 않는 경우, 일치하지 않은 움직임을 교정하기 위한 추가 교육 정보를 상기 학습자 단말기로 전송하여 출력되도록 하고, 상기 문제를 재풀이하도록 하는 것, 상기 재풀이에 따른 주판조작정보를 전송받아 재분석하여 상기 올바른 풀이 과정과 일치하는지 재평가하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 응용 문제는, 상기 빅데이터 서버로부터 상기 누적 데이터를 제공받아 상기 학습자가 숙달해야할 조작 방식을 분석하고, 상기 숙달해야할 조작 방식을 이용하여 풀이해야 하는 문제 중 상기 학습자의 주산 수준에 부합하는 문제인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 네트워크에 연결된 강사 단말기를 더 포함하고, 상기한 임의의 단계 중에, 상기 강사 단말기가: 상기 학습자의 상기 주판조작정보를 전송받는 것, 상기 주판조작정보에 기초하여 상기 전자 주판의 조작 상태를 시청각적으로 표시하는 것, 상기 조작 상태를 모니터링하는 강사에 의해 상기 조작 상태를 교정하기 위해 작성된 추가 교육 정보를 입력받는 것, 상기 입력된 추가 교육 정보를 상기 학습자 단말기에 제공하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 주산 교육 서버에는 복수의 학습자 단말기가 동시에 접속할 수 있고, 상기 강사 단말기에는 상기 복수의 학습자 단말기 각각에 연결된 각 전자 주판의 조작 상태가 동시에 시청각적으로 표시될 수 있고, 상기 강사 단말기의 상기 추가 교육 정보는 상기 복수의 학습자 단말기 전체에서 동시에 또는 선택된 임의의 학습자 단말기에서 출력되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주산 교육 서버가 복수의 학습자 단말기의 접속을 허용하는 단계; 상기 빅데이터 서버에 저장된, 접속된 상기 학습자 단말기 각각에 의한 틀린 풀이 과정들을 분석하여, 복수의 학습자들을 숙달시키기 위한 공용 문제를 상기 주산 교육 서버가 상기 학습자 단말기에 동시에 제공하는 단계; 상기 복수의 학습자 단말기 각각이 상기 주산 교육 서버에 상기 주판조작정보를 전송하는 단계; 상기 주산 교육 서버가 전송되는 각각의 상기 주판조작정보를 분석하여 상기 공용 문제에 대한 상기 학습자 단말기 각각의 풀이 과정을 평가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 강사 단말기가: 상기 학습자 단말기 또는 상기 학습자 단말기에 연결된 상기 전자 주판의 동작을 원격제어할 수 있다.
또한, 상기 전자 주판은, 각 주판알의 이동을 식별 가능하고, 상기 주판알 각각의 이동을 나타내는 제1조작정보를 실시간으로 출력하고, 상기 학습자가 소정의 버튼을 조작함에 따라 상기 전자 주판의 현재의 주판알 상태를 나타내는 제2조작정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법에 의하면, 학습자가 올바른 운주법을 사용하고 있는지, 주산 학습에서 미흡한 부분이 어디인지를 정확하게 판단하고, 이를 능동적으로 교정하고 숙달시킬 수 있게 된다.
또한, 학습자는 다른 원격의 학습자들과 경쟁할 수도 있어서, 상호 학습 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 학습자는 강사에 의하여 직접 모니터링되고, 강사는 학습자에 대한 교육 정보를 직접작성하여 실시간으로 제공할 수 있도록 상호작용가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법을 구현하는 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 다른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법의 개략적인 실행 흐름도이다.
도 3은 학습자의 주산 수준을 분석하는 절차를 설명하는 흐름도이다.
도 4는 학습자의 풀이 과정을 분석하는 절차를 설명하는 흐름도이다.
도 5는 학습자들의 주산 학습 정보를 이용하여 빅데이터를 구성하는 절차를 설명하는 흐름도이다.
도 6은 문제 풀이 과정에서 오답이 발생하는 경우의 처리 절차를 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법에 있어서 생방송 교육 프로그램을 제공하는 절차를 상세하게 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법에 있어서 월말 온라인 평가를 제공하는 절차를 상세하게 설명하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법에 있어서 큐레이팅 학습 지도를 제공하는 절차를 상세하게 설명하는 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법에 있어서 원격 모니터링 및 코칭을 제공하는 절차 중 학생 단말기에서 이루어지는 절차를 상세하게 설명하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법에 있어서 원격 모니터링 및 코칭을 제공하는 절차 중 강사 단말기에서 이루어지는 절차를 상세하게 설명하는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 각 구성 요소를 지칭하는 용어들은 그 기능을 고려하여 예시적으로 명명된 것이므로, 용어 자체에 의하여 본 발명의 기술 내용을 예측하고 한정하여 이해해서는 안 될 것이다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법을 구현하는 주산 교육 시스템을 개략적으로 설명한다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법을 구현하는 주산 교육 시스템은, 주산 교육 서버(110)와, 강사 단말기(120)와, 학습자 단말기(130)와, 빅데이터 서버(140)를 포함할 수 있다. 각 구성부들은 인터넷과 같은 네트워크 통신망을 통해 연결될 수 있다.
강사 단말기(120)는 주산 교육을 실행하는 강사가 조작하는 단말기로서, 디스플레이 수단 및 입력 수단을 구비한 개인용 컴퓨터 또는 스마트폰을 포함할 수 있다.
학습자 단말기(130)는 주산 교육을 제공받는 학습자가 조작하는 단말기로서, 디스플레이 수단 및 입력 수단을 구비한 개인용 컴퓨터 또는 스마트폰을 포함할 수 있다. 학습자는 주판을 직접 조작해야 하므로, 학습자 단말기(130)에는 전자 주판(135)이 연결될 수 있다.
전자 주판(135)은, 일반적인 주판과 유사한 형태로 구성되며, 주판알을 올리고 내리는 조작이 발생할 때마다 어떤 주판알이 어떻게 움직였는지를 표시하는 주판조작정보를 생성하여 학습자 단말기(130) 측으로 전송한다. 또한, 전자 주판(135)은 별도의 기능 버튼을 구비하고, 기능 버튼이 조작될 때 현재 전자 주판(135)의 모든 주판알에 대한 위치를 나타내는 주판조작정보를 생성하여 전송할 수도 있다.
학습자 단말기(130)는 전자 주판(135)으로부터 전송된 주판조작정보를 주산 교육 서버(110)로 전송할 수 있다.
주산 교육 서버(110)는, 학습자 단말기(130)를 조작하는 학습자의 주산 수준에 부합하는 임의의 문제를 생성하거나 소정의 문제은행으로부터 제공받아서 학습자 단말기 측으로 전송한다. 또한, 전자 주판(135)의 각 주판알이 학습자에 의해 조작되는 주판조작정보를 입력받고, 입력된 주판조작정보에 기초하여 학습자가 문제를 풀이하기 위하여 어떻게 주판알을 움직이고 있는지를 분석하고, 풀이 과정이 올바른 운주법에 의하여 정확한 답을 생성하였는지를 판단한다.
만일, 학습자의 풀이 과정 및/또는 답이 올바르지 않으면, 그 풀이 과정 및/또는 답을 빅데이터 서버(140)에 전송하여 저장한다.
한편, 주산 교육 서버(110)는, 본 발명의 중요한 특징으로서, 빅데이터 서버(140)에 저장된 상기 학습자의 올바르지 않은 풀이 과정들에 대한 누적 데이터를 분석하고, 틀린 풀이 과정을 올바른 풀이 과정으로 숙달시키기 위한 응용 문제를 생성하거나 문제은행으로부터 제공받고, 이러한 응용 문제를 학습자 단말기(130) 측으로 전송하여 학습자가 반복 연습할 수 있도록 한다.
빅데이터 서버(140)는, 복수의 학습자 각각의 주산 교육과 관련한 정보들을 저장하고 분석한다. 예를 들면, 각 학습자에게 제공된 문제들과 해당 문제들의 정답 및 오답 여부, 풀이 과정이 올바른지 또는 올바르지 않았는지 여부를 저장할 수 있다. 그리고 주산 교육 서버(110)의 요청에 의해서, 저장된 데이터를 참조하여, 임의의 학습자가 어느 부분에서 주산 학습 성취도가 취약한지, 어느 부분을 더욱 숙달시켜야 할 것인지를 분석한다. 물론, 주산 교육 서버(110)가 임의의 학습자와 관련하여 저장된 상기 정보들을 요청하면, 빅데이터 서버(140)는 요청된 데이터를 전송해 주는 기능을 수행할 뿐이고, 데이터의 분석은 주산 교육 서버(110)에서 수행할 수도 있다.
이와 같은 구성으로 이루어지는 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법에 의하면, 학습자가 올바른 운주법을 사용하고 있는지, 주산 학습에서 미흡한 부분이 어디인지를 정확하게 판단하고, 이를 시스템에서 능동적으로 교정하고 숙달시킬 수 있도록 교육 방법을 적용할 수 있다.
다음은, 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법의 실행 흐름을 간략한 블록도로써 설명한다.
먼저, 학습자가 자신의 학습자 단말기(130)를 이용하여 주산 교육 서버(110)에 접속한다(S10). 접속은, 학습자가 학습자 단말기(130)를 이용하여 주산 교육 서버(110)에서 제공하는 웹사이트나 네트워크 공간에 접속하고, 자신의 등록된 ID 및 비밀번호를 이용하여 접속 허용되는 과정을 포함할 수 있다.
주산 교육 서버(110)는, 학습자가 접속되면, 학습자의 주산 수준에 적합한 문제를 학습자 단말기(130)에 제공한다(S20). 문제는, 주산 교육 서버(110)에서 자체로 생성할 수도 있으며, 소정의 문제은행으로부터 가져올 수도 있다. 또는, 빅데이터 서버(140)로부터 제공받을 수도 있다.
한편, 학습자 단말기(130)는 문제를 제공받으면 자체의 디스플레이 장치 또는 스피커 장치를 통해서 시청각적으로 출력할 수 있으며, 학습자가 문제를 시청각적으로 확인하고 전자 주판(135)을 조작하면, 전자 주판(135)의 각 주판알이 어떻게 조작되었는지를 나타내는 주판조작정보를 생성하여 주산 교육 서버로 전송한다. 주판조작정보는 매 주판알이 조작될 때마다 전송되거나, 0.1초 또는 1초와 같은 매 주기마다 현재의 모든 주판알의 위치가 전송될 수 있다. 또는, 학습자가 기능 버튼을 조작할 때 모든 주판알의 위치를 전송하는 방식으로 주판조작정보가 생성되어 전송될 수 있다.
주산 교육 서버(110)는 학습자 단말기(130)로부터 전송되는 주판 조작 정보를 수신하면, 학습자가 전자 주판(135)을 어떻게 조작하고 있는지를 식별하고, 제공된 문제를 올바른 풀이 과정을 따라서 풀이하고 있는지 분석한다(S30).
풀이 과정의 분석은 제공된 문제를 표준의 운주운지법으로 표준적인 순서로 주판알을 조작하면서 문제를 풀고 있는지를 분석하는 것을 말한다.
주산 교육 서버(110)는 학습자가 올바른 풀이 과정에 따라서 문제를 풀고 있는지를 분석하여, 풀이 과정이 올바른지 잘못되었는지를 판단하고(S40), 현재 학습자에게 제공된 현재의 문제에 대한 학습자의 문제 풀이 결과와 그 외 학습자의 주산 교육 현황을 분석하는 데에 필요한 다양한 정보를 빅데이터 서버(140)로 전송하여 빅데이터를 구성한다(S50).
이후, 주산 교육 서버(110)는, 필요한 경우에 빅데이터 서버(140)에 저장된 학습자별 빅데이터를 제공받아 분석함으로써, 해당 학습자의 주산 교육 현황 및 학습 성취도 등을 평가할 수 있다(S60). 특히, 빅데이터를 이용하여, 학습자의 학습 성취도에 맞추어 새로운 주산 문제를 제공할 수 있으며, 학습자가 숙달하지 못한 부분을 분석하여, 그 부분을 숙달시키기 위한 응용 문제를 생성하거나 준비할 수 있다.
주산 교육 서버(110)는, 학습자에게 주산 수준에 맞는 학습 진도에 맞는 문제를 제공하는 도중에, 응용 문제를 적절히 혼합하여 제공할 수 있다. 이로써, 학습자는 자신이 모자란 부분에 대한 응용 문제를 인식하지 못하는 사이에 자주 접하게 되므로, 그러한 모자란 부분이 저절로 숙달되어 성취할 수 있게 된다.
이하에서는, 상술한 바와 같은 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법의 세부적인 구현 절차를 상세하게 설명한다.
먼저, 도 3에 도시된 흐름도를 참조하여, 학습자의 주산 수준을 분석하는 절차를 설명한다. 학습자의 주산 수준을 확인하여야, 학습자의 현재 주산 수준에 맞으며, 현재의 주산 수준을 향상시킬 수 있는 문제가 적절히 제공될 수 있게 된다. 주산 수준을 분석하는 절차(S100)는, 학습자가 주산 교육 서버(110)에 회원 등록시 직접 입력하는 방법(S101)과, 미리 준비된 수준 평가용 문제를 풀이함으로써 확인하는 방법(S102)이 가능하다.
주산 교육 서버(110)에서는, 학습자가 수준 평가를 요청하면, 미리준비된 주산 수준 평가용 문제를 학습자에게 제공한다. 학습자는 제공된 문제를 전자 주판(135)을 이용하여 풀이하게 되고, 주산 교육 서버(110)는 학습자의 주산 조작 상태를 실시간으로 감시하여 제공된 문제를 풀이하는 과정을 분석한다(S103). 학습자의 실시간 풀이 과정이 올바른지 또는 틀렸는지를 판단하고(S104), 풀이 과정, 특히 틀린 풀이 과정에 대한 정보는 빅데이터 서버(140)에 저장되어 빅데이터를 구성하게 된다(S105). 주산 교육 서버(110)는, 저장된 빅데이터를 활용하여, 학습자의 주산 수준을 평가할 수 있다(S106).
학습자가 직접 입력한 주산 수준 및/또는 학습자가 수준 평가용 문제를 풀이한 과정에 의하여 평가된 주산 수준은, 빅데이터로서 저장될 수 있다(S107). 이후 학습자가 풀이하는 모든 문제들에 대한 풀이 과정은 빅데이터로서 차후로도 계속 추가 저장될 것이며, 학습자의 주산 수준 역시 자동으로 계속 재평가될 수 있다. 이로써, 학습자는 언제나 자신의 주산 수준에 부합하는 적당한 문제 및 현재의 주산 수준을 순차적으로 향상시킬 수 있는 최적의 문제를 풀이할 수 있게 된다.
예를 들면, 본 발명에 따른 주산 교육 방법에서는, 학습자의 주산 수준을 1단계로부터 10단계까지 분류하고, 각 단계에서는 4회차까지 평가를 받도록 구성할 수 있다. 매 회차의 평가시에는 60문제가 제공될 수 있다.
다음, 도 4에 도시된 흐름도를 참조하여, 주산 교육 서버가 학습자의 풀이 과정을 분석하는 절차를 설명한다. 학습자가 전자 주판(135)을 조작하여 학습자 단말기(130)가 주판조작정보를 전송하면, 주산 교육 서버(110)는 학습자에 의한 문제 풀이 과정을 실시간으로 분석할 수 있다(S200).
먼저, 주산 교육 서버(110)는, 학습자 단말기(130)에 전자 주판(135)이 연결되어 정상 작동하는지를 확인하고(S201), 제공된 문제를 풀이하는 과정에 의한 주판 조작 정보를 수신한다(S202). 주판 조작 정보에 의하여 학습자가 전자 주판(135)의 각 주판알을 어떻게 조작하였는지를 실시간으로 확인할 수 있으므로(S203), 주산 교육 서버(110)는, 제공된 문제에 대한 올바른 풀이 과정과 학습자의 풀이 과정을 비교하여, 학습자의 풀이 과정이 올바른지 또는 잘못되었는지를 평가할 수 있다(S204).
다음, 도 5에 도시된 흐름도를 참조하여, 학습자들의 주산 학습 정보를 이용하여 빅데이터를 구성하는 절차를 상세하게 설명한다. 본 발명에서는, 학습자의 주산 교육과 관련한 모든 정보를 저장하여 빅데이터를 구성함으로써, 학습자의 과거로부터의 주산 교육 수행 이력, 주산 교육의 성취도, 주산 수준의 향상 과정, 현재의 주산 수준을 향상시키기 위한 방안 등을 분석할 수 있게 된다.
빅데이터를 구성하는 절차(S300)는, 학습자가 자신의 학습자 단말기(130)를 이용하여 주산 교육 서버(110)에 접속하고, 주산 교육 서버(110)가 학습자를 식별하는 것으로부터 시작할 수 있다(S301). 주산 교육 서버(110)는 식별된 학습자에 관련한 정보를 빅데이터 서버(140)로 전송할 수 있으며, 빅데이터 서버(140)는 각 학습자별로 고유한 저장 공간을 데이터베이스에 할당할 수 있다(S302).
이후 각 학습자에 의해 수행되는 주산 학습에 관련한 정보들은 빅데이터 서버(140)의 해당 공간에 누적 저장될 수 있다(S303). 여기서, 빅데이터 서버(140)에 저장되는 정보는, 예를 들면, 학습자의 명칭, 현재의 주산 수준, 학습 일시 및 학습 시간, 제공된 문제, 문제에 대해 학습자가 수행한 풀이 과정, 문제 정오 여부, 전국 지역간 학습자들이 틀린 문제들의 유형 및 새로이 생성하여 제공한 문제의 정오 여부 등의 정보가 저장될 수 있다.
다음, 도 6의 흐름도를 참조하여, 문제 풀이 과정에서 오답이 발생하는 경우의 처리 절차를 설명한다. 학습자가 제공된 문제를 풀이하는 과정에서, 오답 및/또는 틀린 풀이 과정을 발생시키는 경우(S400)의 처리에 대하여 설명한다.
먼저, 주산 교육 서버(110)가 임의의 문제를 학습자 단말기(130) 측에 제공하고, 학습자가 전자 주판(135)을 조작하여 제공된 문제를 풀이하게 되면, 주산 교육 서버(110)는 학습자 단말기(130)로부터 전송되는 주판조작정보를 분석하여 학습자가 조작하고 있는 주판알 각각의 조작 상태를 식별한다(S401).
주산 교육 서버(110)는 문제를 제공함과 동시에 해당 문제의 올바른 표준 풀이 과정을 준비하게 되고, 식별된 학습자의 주판알 조작 상태가 올바른 풀이 과정에서의 주판알 조작 과정과 일치하는지 비교한다. 만일, 풀이 과정이 올바른 풀이 과정과 다른 것으로 판단되면(S402), 판단되는 즉시 또는 해당 문제의 풀이 과정을 마친 후, 또는 학습 시간이 종료한 후에, 틀린 풀이 과정을 교정하기 위한 추가 교육 정보를 생성하여 학습자 단말기(130)에 제공할 수 있다(S403). 추가 교육 정보는, 상기 틀린 풀이 과정을 올바르게 풀이하도록 교육하기 위한 다양한 정보를 포함한다.
학습자가 추가 교육 정보를 숙지하였다고 판단되면, 주산 교육 서버(110)는 상기 틀린 문제 또는 상기 틀린 문제의 틀린 풀이 과정을 숙달시키기 위한 다른 문제(즉, 응용 문제)를 생성하여(또는, 문제은행으로부터 가져와서) 학습자 단말기(130)에 제공하고(S404), 제공된 응용 문제를 다시 풀이하도록 한다(S405). 다시 풀이하는 과정 역시 실시간으로 분석될 수 있고 정오 여부가 판단될 수 있다(S406).
재풀이한 과정이 올바른 풀이 과정과 일치하면, 해당 문제에 대하여 학습자가 정확하게 이해하고 숙달된 것으로 판정할 수 있다(S407). 학습 결과는 빅데이터로서 저장되고, 필요한 경우 학습자의 주산 수준을 한 단계 높일 수 있다.
만일, 재풀이 과정 역시 틀린 것으로 판단되면, 상기 S402로 복귀하여 문제 풀이를 반복하거나 학습자의 주산 수준을 한 단계 낮출 수 있다. 주산 수준이 낮추어지면, 이후의 주산 학습에서는 낮춰진 수준에 부합하는 문제들이 제공될 것이고, 학습자는 낮춰진 단계로부터 순차적으로 다시 주산 능력을 숙달시킬 수 있게 된다.
이어서, 도 7 내지 도 11을 참조하여, 본 발명에 따른 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법의 다양한 운용 형태를 설명한다.
도 7은 생방송 교육 프로그램을 제공하는 절차를 상세하게 설명하는 흐름도이다. 생방송 교육 프로그램은, 주산 교육 서버에 하나 이상의 학습자 단말기가 동시에 접속하고, 하나 이상의 강사 단말기가 접속하여, 강사가 복수의 학습자들을 실시간으로 동시에 관리하는 교육 형태를 지원한다.
종래의 주산 수업 방식은 학습자의 주산 수준이 크게 차이가 나더라도 같은 교실이나 그룹으로 묶어 수업을 진행하는 것이 대부분이었다. 이럴 경우 수업을 잘 받아들이는 학습자와 못 받아들이는 학습자 간에 위화감이 생기기도 하고 수업의 흐름이 깨지기도 하고, 강사의 수업이 체계적으로 이루어지기 어려울 수 있다.
이에 비하여, 본 발명에서 제공하는 생방송 교육 프로그램은, 학습자들을 1단계로부터 10단계까지 주산 수준별로 분리하여 각각의 수업을 진행할 수 있으며, 각 단계는 1개월마다 향상될 수 있도록 커리큘럼을 준비한다.
학습자들은 자신의 수준에 맞추어 언제든 생방송 수업을 들으면 되고, 생방송 수업 중에 호산 암산, 게시 암산, 플래시 암산, 호산 주산, 게시 주산, 플래시 주산 등 다양한 방식의 문제를 전자 주판을 활용하여 풀이할 수 있다. 학습자의 주판 조작 상태 및 작성한 답안은 곧바로 강사에게 전달된다.
이러한 생방송 교육 프로그램에 의하면, 학습자가 언제 어디서든 인터넷만 연결되어 있다면 수업을 들을 수 있고, 실시간 양방향 채팅 기능을 추가함으로써 학습자가 수업에 직접 참여하여 질문을 하고 생방송 중 강사가 즉시 답변해줄 수 있다.
강사 단말기에는 복수의 학습자들의 현재 주판알의 상태가 실시간으로 표시될 수 있으며, 각 학습자들을 촬영한 영상이 표시될 수도 있다. 각 학습자 단말기에는 다른 학습자들의 현재 주판알의 상태가 실시간으로 표시되거나, 강사가 조작하는 주판알의 상태가 실시간으로 표시될 수 있다. 또는, 학습자 단말기에는 강사를 촬영한 영상이 실시간으로 표시될 수도 있다.
먼저, 하나 이상의 학습자 및 강사가 학습자 단말기 및 강사 단말기를 이용하여 주산 교육 서버에서 제공하는 홈페이지에 접속하고 회원인증하여 지정된 생방송 학습 공간에 입장한다. 각 학습자 단말기 및/또는 강사 단말기에는 전자 주판이 연결될 수 있다. 생방송 학습 공간에서는 강사가 각 학습자의 현재 학습 상태를 실시간으로 확인하면서 수업을 진행할 수 있다.
학습자가 학습자용 프로그램을 이용하게 되면, 강사가 제출하는 문제를 실시간으로 제공받을 수 있으며, 학습자 단말기에는 강사가 제출한 문제가 디스플레이되거나 스피커를 통해 음성으로 출력될 수 있다.
학습자가 전자 주판을 이용하여 문제를 풀이하면, 풀이 과정은 강사가 실시간으로 확인할 수 있게 된다. 강사 단말기에는 각 학습자가 올바르게 풀이하고 있는지의 여부가 표시될 수 있다.
학습자가 문제를 풀이한 과정 및 결과 답안은 정확한 풀이 과정 및 정답과 비교되어 평가될 수 있다. 학습자의 풀이 과정 및 결과 답안, 그리고 평가 결과는 빅데이터 서버에 누적 저장될 수 있다.
강사는 빅데이터 서버에 저장된 학습자의 학습 과정 등을 분석한 결과를 참고하여 학습자의 현재 및 차후 교육에 활용할 수 있다.
도 8은 월말 온라인 평가를 제공하는 절차를 상세하게 설명하는 흐름도이다. 월말 온라인 평가는, 매 기간마다 하나 이상의 학습자들이 동시에 동일한 문제를 풀이하도록 함으로써, 복수의 학습자들의 주산 수준 및 학습 성취도를 상대적으로 평가할 수 있도록 한다. 각 학습자들의 주산 수준은 모두 동일하거나 편차가 적은 것이 바람직하다.
한 달 또는 매주 등 임의의 기간마다 평가 문제 또는 경진 대회를 수행함으로써, 학습자가 자신의 실력이 향상되는 것을 스스로 느낄 수 있게 된다. 온라인 경진 대회는 문제를 풀고난 후, 경진 대회에 참여한 임의의 범위 내에 분포한 학습자들 중의 등수를 바로 확인가능하다.
각 학습자가 푼 문제 중 틀린 문제는 후술하는 큐레이팅 학습 지도와 연동할 수 있다.
먼저, 복수의 학습자들이 주산 교육 서버에서 제공하는 홈페이지에 접속하여 회원인증을 받은 후 월말 온라인 평가 공간에 입장한다. 주산 교육 서버는 미리준비된 평가 문제들을 각 학습자에게 동시에 제공한다.
각 학습자들은 자신의 전자 주판을 이용하여 문제 풀이를 수행하고, 수행하는 풀이 과정은 주산 교육 서버로 전송된다.
각 학습자의 풀이 과정 및 결과 답안의 정오는 빅데이터로 저장될 수 있으며, 각 학습자의 성취도가 평가될 수 있다.
도 9는 큐레이팅 학습 지도를 제공하는 절차를 상세하게 설명하는 흐름도이다. 큐레이팅 학습 지도는, 상술한 생방송 수업과 월말 온라인 경진 대회 등 여러 가지 수업에서 학습자가 풀었던 문제 중에서 틀린 문제를 분석하고, 틀린 문제 및/또는 틀린 문제의 틀린 풀이 과정을 숙달시킬 수 있는 응용 문제를 생성하고, 생성된 응용 문제를 강사와 학습자가 함께 풀이해보는 교육 방식이다.
강사와 학습자는 각각 큐레이팅 학습 공간으로 입장한다. 강사는 강사용 프로그램을 실행시키고, 학습자는 학습자용 프로그램을 실행시킨다.
학습자용 프로그램은, 빅데이터 서버에 접속하여 학습자가 풀이한 문제들 중, 답안이 틀렸거나 풀이 과정이 틀린 문제를 분석하고, 그 틀린 문제 또는 틀린 풀이 과정을 숙달시키는 데에 도움이 될 수 있는 응용 문제를 생성하거나 문제 은행으로부터 가져온다.
학습자는 준비된 응용 문제를 전자 주판을 이용하여 풀이하게 되고, 강사는 강사 프로그램을 이용하여 학습자의 풀이 과정을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
강사 단말기에도 전자 주판이 연결될 수 있으며, 강사가 전자 주판을 조작하는 주판알 조작 상태는 실시간으로 학습자 단말기에 표시될 수 있다. 학습자는 보여지는 강사의 주판 조작 상태를 실시간으로 보면서 자신의 풀이 과정과 비교해볼 수 있다.
도 10은 원격 모니터링 및 코칭을 제공하는 절차 중 학생 단말기에서 이루어지는 절차를 상세하게 설명하는 흐름도이다.
원격 모니터링 및 코칭은, 강사가 주산 교육에 도움이 되는 숙제를 내주면 학습자들은 원하는 때에 각자의 학습자 단말기를 이용하여 숙제로 제공된 문제를 풀이하게 되는데, 이때, 강사가 원격지에 있는 학습자들 각각의 문제 풀이 상황을 모니터링하면서 추가 교육 정보를 음성 또는 화면 표시의 방법으로 제공해 줄 수 있게 지원하는 학습 방식이다.
강사는, 학습자 단말기에 접속하여, 각 학습자가 숙제로 제공된 문제를 잘 풀이하고 있는지 또는 잘못 풀이하고 있는지를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 잘하고 있는 학습자에게는 영상, 음성, 채팅 등을 통해 칭찬과 격려를 해줄 수 있고, 잘못하고 있는 학습자에게는 학습자 단말기를 원격제어하여 화상, 음성, 채팅을 통해 원격 코칭을 해줄 수 있다.
먼저, 학습자는, 학습자 단말기를 이용하여 주산 교육 서버에서 제공하는 홈페이지에 접속하고 인증 절차를 거친 후 원격 모니터링 및 코칭을 지원하는 학습 공간에 입장한다.
학습자 단말기는 원격 모니터링 및 코칭용 프로그램을 실행시키고, 전자 주판의 연결을 확인한다.
원격 모니터링 및 코칭용 프로그램은 강사 단말기의 접속을 허용하고 제어권을 넘겨주어 강사 단말기에 의해 학습자 단말기가 제어될 수 있도록 한다.
이러한 상태에서 학습자는 강사의 제어에 맞추어 문제를 풀이하고 올바른 풀이 과정을 배울 수 있게 된다.
강사 단말기에 의해 수행된 원격 제어의 내용 및 그에 따른 전자 주판의 조작 내용 등은 빅데이터로서 저장될 수 있다.
도 11은 원격 모니터링 및 코칭을 제공하는 절차 중 강사 단말기에서 이루어지는 절차를 상세하게 설명하는 흐름도이다. 강사가 강사 단말기를 이용하여 주산 교육 서버에서 제공하는 홈페이지에 접속하여 회원인증되면, 강사 단말기는 강사용 프로그램을 실행시킨다.
강사 단말기에는 강사용 전자 주판이 연결될 수도 있다.
강사용 프로그램은, 숙제를 풀이하기 위해서 원격 모니터링 및 코칭용 프로그램을 실행시킨 상태로 문제 풀이를 진행하고 있는 학습자 단말기를 탐색하고, 탐색된 학습자 단말기에 원격제어를 위한 제어권을 요청한다.
학습자 단말기에서는 강사용 단말기에 제어권을 부여하고, 강사는 강사용 전자 주판과 강사 단말기를 이용하여 학습자 단말기를 원격제어하여 학습자의 문제 풀이 과정을 코칭할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법에 대한 다양한 실시예에 의하면, 학습자의 주산 수준에 맞으며 현재의 주산 수준을 향상시킬 수 있는 문제가 자동으로 선택되어 제공될 수 있다. 또한, 학습자가 제공된 문제를 틀리게 풀이하게 되면, 틀린 문제 및 틀린 풀이 과정이 빅데이터로써 저장되고, 저장된 빅데이터를 분석하여 학습자의 틀린 풀이 과정을 올바르게 숙달시킬 수 있는 응용 문제가 자동으로 생성되어 제공될 수 있다.
또한, 생방송 수업, 월말 평가 및 경진 대회, 큐레이팅 학습 지도, 원격 모니터링 및 코칭에 의하여, 학습자는 자신이 몰랐던 잘못된 풀이 습관을 지적받아 교정할 수 있고, 학습에 대응하는 칭찬과 격려, 원격 제어에 의해 스스로 학습할 수 있는 의지를 북돋워줄 수 있다. 더욱, 다른 학습자와의 상대적인 평가 및 경쟁에 의하여 학습 의욕을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 상호 네트워크 연결된 주산 교육 서버, 학습자 단말기 및 빅데이터 서버에 의한 인터랙티브 주산 교육 방법으로서:
    상기 주산 교육 서버가 학습자의 주산 수준에 부합하는 임의의 문제를 상기 학습자 단말기에 제공하는 단계;
    상기 학습자 단말기가 상기 문제를 시청각적으로 출력하고, 통신가능하게 연결된 전자 주판의 각 주판알이 상기 학습자에 의해 조작되는 주판조작정보를 생성하여 상기 주산 교육 서버로 전송하는 단계;
    상기 주산 교육 서버가 상기 주판조작정보에 기초하여 상기 문제에 대한 풀이 과정을 분석하여, 상기 학습자의 풀이 과정을 빅데이터 서버에 저장하는 단계;
    상기 주산 교육 서버가, 상기 빅데이터 서버에 저장된 상기 학습자의 풀이 과정들의 누적 데이터를 분석하여, 틀린 풀이 과정을 숙달시키기 위한 응용 문제를 상기 학습자 단말기에 제공하는 단계를 포함하는, 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주산 교육 서버가 상기 주판조작정보에 기초하여 상기 문제에 대한 풀이 과정을 분석하는 것은,
    상기 학습자 단말기에 제공한 상기 문제에 대한 올바른 풀이 과정을 준비하는 것,
    상기 학습자 단말기로부터 상기 주판조작정보를 전송받는 것,
    상기 주판조작정보에 의해 분석된 풀이 과정이 상기 올바른 풀이 과정과 일치하는지 평가하는 것,
    일치하지 않는 경우, 일치하지 않은 움직임을 교정하기 위한 추가 교육 정보를 상기 학습자 단말기로 전송하여 출력되도록 하고, 상기 문제를 재풀이하도록 하는 것,
    상기 재풀이에 따른 주판조작정보를 전송받아 재분석하여 상기 올바른 풀이 과정과 일치하는지 재평가하는 것을 더 포함하는, 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 응용 문제는, 상기 빅데이터 서버로부터 상기 누적 데이터를 제공받아 상기 학습자가 숙달해야할 조작 방식을 분석하고, 상기 숙달해야할 조작 방식을 이용하여 풀이해야 하는 문제 중 상기 학습자의 주산 수준에 부합하는 문제인 것을 특징으로 하는, 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크에 연결된 강사 단말기를 더 포함하고,
    상기한 임의의 단계 중에, 상기 강사 단말기가:
    상기 학습자의 상기 주판조작정보를 전송받는 것,
    상기 주판조작정보에 기초하여 상기 전자 주판의 조작 상태를 시청각적으로 표시하는 것,
    상기 조작 상태를 모니터링하는 강사에 의해 상기 조작 상태를 교정하기 위해 작성된 추가 교육 정보를 입력받는 것,
    상기 입력된 추가 교육 정보를 상기 학습자 단말기에 제공하는 것을 더 포함하는, 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주산 교육 서버에는 복수의 학습자 단말기가 동시에 접속할 수 있고,
    상기 강사 단말기에는 상기 복수의 학습자 단말기 각각에 연결된 각 전자 주판의 조작 상태가 동시에 시청각적으로 표시될 수 있고,
    상기 강사 단말기의 상기 추가 교육 정보는 상기 복수의 학습자 단말기 전체에서 동시에 또는 선택된 임의의 학습자 단말기에서 출력되는 것을 특징으로 하는, 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주산 교육 서버가 복수의 학습자 단말기의 접속을 허용하는 단계;
    상기 빅데이터 서버에 저장된, 접속된 상기 학습자 단말기 각각에 의한 틀린 풀이 과정들을 분석하여, 복수의 학습자들을 숙달시키기 위한 공용 문제를 상기 주산 교육 서버가 상기 학습자 단말기에 동시에 제공하는 단계;
    상기 복수의 학습자 단말기 각각이 상기 주산 교육 서버에 상기 주판조작정보를 전송하는 단계;
    상기 주산 교육 서버가 전송되는 각각의 상기 주판조작정보를 분석하여 상기 공용 문제에 대한 상기 학습자 단말기 각각의 풀이 과정을 평가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 강사 단말기가:
    상기 학습자 단말기 또는 상기 학습자 단말기에 연결된 상기 전자 주판의 동작을 원격제어하는 것을 더 포함하는, 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전자 주판은,
    각 주판알의 이동을 식별 가능하고,
    상기 주판알 각각의 이동을 나타내는 제1조작정보를 실시간으로 출력하고,
    상기 학습자가 소정의 버튼을 조작함에 따라 상기 전자 주판의 현재의 주판알 상태를 나타내는 제2조작정보를 출력하는 것을 특징으로 하는, 빅데이터를 이용한 인터랙티브 주산 교육 방법.
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