KR20190000675A - 학습시스템 - Google Patents

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KR20190000675A
KR20190000675A KR1020170079979A KR20170079979A KR20190000675A KR 20190000675 A KR20190000675 A KR 20190000675A KR 1020170079979 A KR1020170079979 A KR 1020170079979A KR 20170079979 A KR20170079979 A KR 20170079979A KR 20190000675 A KR20190000675 A KR 20190000675A
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Abstract

본 발명은 사용자 단말기와 서버로 이루어진 학습시스템에 관한 것으로서, 사용자 스스로 필요한 학습에 대한 학습자료를 만들고, 그에 관련된 문제를 풀도록 하는 통합학습시스템을 제공하는 학습시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자는 개념학습과 문제풀이를 병행하여 보다 높은 학습효율을 누릴 수 있다.

Description

학습시스템{SYSTEM FOR STUDY}
본 발명은 사용자 단말기와 서버로 이루어진 학습시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 사용자가 자기주도적으로 학습자료를 만들고, 학습자료의 학습내용에 맞는 문제를 풀어 즉시적 학습을 할 수 있으며, 학습정도를 색상, 채도, 명도로 손쉽게 확인할 수 있는 학습시스템에 관한 것이다.
최근 통신기술의 발달로 인하여 휴대폰, PDA 등이 널리 보급되어 있을 뿐 아니라 이동 중 통신이 가능한 와이브로 기술 역시 상용화되고 있다.
이와 같은 통신 기술의 발달에 따라 최근에는 이동하는 도중에 영화나 TV를 시청하거나 음악을 청취하는 등 모바일 단말기를 이용하여 각종 정보를 얻고 있는 실정이다.
아울러, 청소년들의 모바일 단말기 사용이 보편화되면서 이동중 학습에 모바일 단말기를 사용하는 경우도 증가하고 있으며, 그 예로서 모바일 단말기를 이용하여 단어를 암기하는 것 등이 있다.
그러나, 이러한 단순 암기형 학습의 경우에는 원리의 이해가 필요한 분야에서는 적용하지 못하므로 학습 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
이에 따라 인터넷상에서 강의를 청취하고 문제 풀이하는 방식의 학습이 보편화되고 있으며, 그 예로, 대한민국 등록특허 제10-0786786호가 있다.
그러나, 문제 출제 화면 일측에 강의 청취 여부를 선택할 수 있는 메뉴를 두어, 학습자의 선택에 의하여 강의를 청취하도록 되어 있어서 모르는 문제도 그냥 지나칠 수 있어 학습 효과가 저하될 우려가 있으며, 모든 문제에 대한 문제 풀이 영상을 기록하므로 큰 용량의 데이터 베이스가 필요한 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 모바일 단말기에서 사용 가능한 기술이 아니어서 이동 중 학습이 불가능하다는 문제점 또한 있었다.
본 발명은 사용자 스스로 필요한 학습에 대한 학습자료를 만들고, 스스로 학습레벨을 조절할 수 있도록 하는 학습 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 학습항목(학습자료 및 문제)에 대한 사용자의 학습 정도를 평가하여 나타냄으로써, 효율적인 학습을 할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적으로는, 각 사용자에게 적합한 학습 유형을 파악함으로써 사용자의 학습 성취도를 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 또한 스스로 만든 학습자료와 그에 관련된 문제를 풀도록 하는 통합학습시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 문제풀이 학습시스템은,
문제 및 상기 문제에 대한 풀이를 제공하는 문제풀이 학습시스템에 있어서,
다운로드된 문제를 표시되고, 사용자의 문제에 답하는 기능을 가지는 사용자 단말기;
상기 문제를 다운로드 받을 수 있는 문제풀이 데이터베이스부, 및 상기 문제의 사용자의 각 학습정도를 색상으로 평가하는 기억레벨평가부를 포함한다. 또한 상기 학습시스템은,
상기 사용자 단말기로부터 사용자의 응시하고자 하는 시험, 시험 응시 목적, 학습 목적, 학습 기간, 목표 점수로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나이상의 사용자 정보를 수신하여, 상기 사용자 정보를 저장하는 사용자 데이터베이스를 더 포함하는 할 수 있다.
이 때, 상기 사용자 데이터베이스부에 저장된 사용자 정보(예를 들면, 사용자의 목표 점수, 주력 분야, 학습 기간 등) 및 기억 레벨 평가부(430)에 의해 정해진 각 문제에 대한 기억 레벨을 토대로 문제의 중요도를 산정하는 문제 중요도 산정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 학습자료의 학습시스템은,
학습자료가 다운로드되어 사용자에 의해 편집되는 사용자 단말기;
상기 학습자료를 다운로드 받을 수 있는 학습자료 데이터베이스, 및 상기 편집된 학습자료의 각 학습정도를 색상으로 평가하는 기억 레벨 평가부를 포함한다.
이 때, 상기 평가는 상기 제1기억레벨 평가부가 정해진 평가방법 및 상기 사용자 스스로의 평가방법이 병용하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말기는,
상기 제1기억 레벨 평가부에서 평가받은 자신의 학습자료 중 특정 색상으로 분류된 학습자료만을 다운로드할 수 있다.
본 발명에 또 다른 측면인 통합학습시스템은,
학습자료가 다운로드되어 사용자에 의해 편집되며, 편집된 상기 학습카드의 내용에 대한 사용자의 학습 이해도를 평가하기 위한 문제를 다운로드하여 제시하는 사용자 단말기;
상기 학습자료를 다운로드 받을 수 있는 학습자료서버;
상기 문제를 다운로드 받을 수 있는 문제풀이서버를 포함한다.
이 때, 상기 학습자료서버는,
상기 학습자료가 다운로드 되어지는 학습자료 데이터베이스, 및 상기 각 학습자료의 학습정도를 색상으로 평가하는 제1기억 레벨 평가부를 포함한다.
이 때, 상기 평가는 상기 제1기억레벨 평가부가 정해진 평가방법 및 상기 사용자 스스로의 평가방법이 병용하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 문제풀이서버는,
상기 문제를 다운로드 받을 수 있는 문제풀이 데이터베이스부, 및 상기 문제의 사용자의 각 학습정도를 색상으로 평가하는 제2기억레벨평가부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자 스스로 학습자료를 만들어서 자기주도학습을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모든 문제에 대하여 사용자의 학습 정도를 평가하고 이를 기억 레벨로서 나타내므로, 사용자로 하여금 부족한 부분에 비중을 두어 효율적으로 학습할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자의 목표 점수, 학습 정도, 기간 등을 토대로 문제 중요도를 평가함으로써 각 사용자에게 적합한 문제 풀이 학습을 가능하게 할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자는 개념학습과 문제풀이를 병행하여 보다 높은 학습효율을 누릴 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합학습시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습자료 서버의 구성도이다.
도 3은 먼셀 색상환을 활용한 학습수준 정의표
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 사용자 단말기 화면을 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 문제 풀이 서버의 구성도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 사용자 단말기 화면을 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 문제 풀이형 학습 방법의 흐름도
도 14는 본 발명의 일 실시예에 사용자 단말기 화면을 나타내는 도면.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 문제풀이의 단계에 대한 흐름도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 학습 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에는 통신망을 통해 서로 통신 가능한 사용자 단말기(100), 애플리케이션 관리 서버(200), 웹 서버(300), 학습자료서버(500) 및 문제 풀이 서버(400)를 포함할 수 있다.
먼저, 통신망은 유선 및 무선 등과 같은 그 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있다. 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 도시권 통신망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 일 실시예에 따른 통신망이 WWW(World Wide Web)으로 구현될 수 있다.
사용자 단말기(100)는 휴대폰, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 태블릿 PC 등과 같이 네트워크를 통하여 애플리케이션 관리 서버(200), 웹 서버(300) 및 문제 풀이 서버(400) 등의 외부 서버와 연결될 수 있는 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있으며, 이 외에도 데스크탑 PC, 태블릿 PC, 랩탑 PC, 셋탑 박스를 포함하는 IPTV와 같이, 네트워크를 통하여 애플리케이션 관리 서버(200), 웹 서버(300) 및 문제 풀이 서버(400) 등의 외부 서버와 연결될 수 있는 통신 장치도 포함할 수 있다.
사용자 단말기(100)는 애플리케이션 구동이 가능하고, 웹 접속이 가능한 모든 장치가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기(100)는 애플리케이션 관리 서버(200)가 제공하는 개념학습 및 문제 풀이 학습 애플리케이션을 애플리케이션 스토어에서 다운로드하여 실행하거나, 또는, 웹 브라우저를 실행하여 웹 서버(300)로부터 제공되는 웹 페이지를 요청할 수 있다.
웹 페이지의 요청은 웹 페이지의 주소 입력, 특정 웹 페이지에서 링크 선택, 검색 서비스를 제공하는 웹 페이지에서 검색 요청 등 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.
사용자 단말기(100)에는 학습자료 및 문제 풀이 학습 애플리케이션이 설치되는데 학습자료 및 문제풀이 애플리케이션은 각각의 기능을 가진 개별적이거나 또는 두 기능이 통합된 어플리케이션일 수 있다. 이 때, 애플리케이션 관리 서버(200)는 다양한 애플리케이션을 배포할 수 있는 애플리케이션 스토어를 제공할 수 있는데, 문제 풀이 학습 서비스를 제공하는 서비스 제공자가 애플리케이션 스토어에 학습자료 및 문제 풀이 학습 애플리케이션을 등록하면, 사용자 단말기(100)는 애플리케이션 스토어에 등록된 학습자료 및 문제 풀이 학습 애플리케이션을 다운로드 하여 메모리 내에 설치할 수 있다.
학습자료 및 문제 풀이 학습 애플리케이션은 외부 장치와 통신할 수 있는 프로그램 모듈일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 사용자 단말기(100) 또는 이와 통신 가능한 다른 장치에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.
이하 설명의 편의를 위해, 각 학습자료 또는 문제별 사용자의 학습 정도 또는 이해 정도를 '기억 레벨'이라 하기로 한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 기억 레벨을 색상 별로 나누어 사용자 단말기(100) 상에서 나타낼 수 있는데, 이하, 상기 기억 레벨을 구분하는 색상은 '기억 레벨 컬러'라고 하기로 한다.
학습자료서버(500)는 사용자가 학습자료를 카드로 만들기 위한 다양한 학습자료를 저장하며, 각 사용자 별로 자료를 저장한다.
이하, 도 2를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 자기주도적 학습을 위한 학습 자료를 제공하는 학습자료서버(500)의 구성을 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습자료 서버(500)의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 학습자료서버(500)는 학습자료 데이터베이스부(510), 사용자 데이터베이스부(520), 제1기억 레벨 평가부(530), 학습자료 중요도 평가부(540), 제어부(550) 및 통신부(560)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 학습자료 데이터베이스부(510)는 학습하고자하는 주제에 대한 카테고리 별로 다양한 유형의 자료들을 저장할 수 있다. 또한, 학습자료 데이터베이스부(510)는 각 학습자료에 대한 텍스트, 도표, 그래프, 사진, 음성 파일 또는 동영상등을 저장할 수 있다.
사용자 데이터베이스부(520)는 학습자료를 만들고 학습을 수행하는 수행하는 각 사용자에 대한 정보들을 사용자 단말기(100)로부터 수신하여 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 사용자 데이터베이스부(520)는 사용자 정보로서, 사용자의 이름, 나이, 직업, 학년 등의 기본적인 정보뿐만 아니라, 응시하고자 하는 시험, 시험 응시 목적, 학습 목적, 학습 기간, 목표 점수 등의 사용자의 학습 목표 및 학습 방향과 관련된 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1기억 레벨 평가부(530)는 각 자료에 대한 사용자의 학습 정도 또는 이해 정도, 즉, 기억 레벨을 평가할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1기억레벨평가부(530)에 의해 측정된 기억 레벨은 '기억 레벨 컬러'를 통해 나타날 수 있는데, 색의 3속성인 색상, 채도 또는 명도 값을 이용하여 사용자의 기억 레벨, 즉, 사용자가 해당 학습자료에 대해 습득하고 있는 정도를 구분할 수 있다. 또한 사용자의 학습이 더 있는 경우 기억 레벨 평가부(530)는 해당 문제에 대한 기억 레벨을 다시 평가할 수 있다.
예를 들면, 도 3은 먼셀 색상환을 활용한 학습수준 정의표로서, 기억 수준에 따라서 초기 학습하는 자료인 경우 적색 계통의 색상을 부여하고, 중기 기억상태에 있어 반복학습이 필요한 자료인 경우 녹색 계통의 색상을 부여하고, 장기 기억상태에 있는 학습자료인 경우 푸른색 계통의 색상을 부여할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 학습카드화면이 디스플레이 되어 있는 사용자 단말기(100)를 나타낸 도면인 도 4에서와 같이 기억레벨은 사용자에 의한 평가가 채택되어 평가될 수 있다. 사용자는 사용자 단말기에 설치된 애플리케이션에서 자신이 만든 학습자료 즉, 학습카드 등을 통해 학습을 진행하면서 자신이 제시된 개념을 얼마나 잘 이해하고 있는지를 '잘 이해하고 있음(V버튼)', '확실하지 않음(△버튼)', '이해하지 못함(X버튼)'의 3단계로 스스로 평가하여 각각의 학습카드를 지속적으로 분류하게 된다.
이에 따라 제1기억 레벨 평가부는 만약 사용자가 어떠한 학습카드의 내용을 '잘 이해하고 있음'으로 분류한다면, 학습이 진행될수록 해당 학습카드의 색상은 2번→3번→4번→5번 등의 순서대로 바꾸어 사용자에게 제공하지만, 사용자가 '이해하지 못함'으로 분류하게 되면, 해당 학습카드의 색상은 특별학습 필요단계인 T1→T2의 순서로 바뀌어 학습자에게 제시됨으로써 해당 개념에 대한 추가적인 학습이 필요함을 알려준다.
후술할 문제풀이 애플리케이션도에 이러한 방식이 적용되어, 제시된 문항에 대해 정답을 반복적으로 선택한 경우에는 2번→3번→4번→5번의 방향으로 색상이 변하고, 오답을 지속적으로 선택한 경우에는 T1→T2에 해당하는 색상이 제시된다.
또한 제1기억 레벨 평가부(530)는 학습내용의 숙달정도에 대한 정보를 파이차트로 제시하여 사용자 스스로 자신의 학습정도를 확인할 수 있다. 학습의 숙달수준이라는 학습관리 정보와 색상정보의 연계전략은 학습자들이 우선적으로 학습해야 할 주제들을 쉽게 확인하고, 이미 학습한 내용에 대해서는 불필요한 학습을 배제하도록 유도함으로써 학습의 효율성을 증가할 수 있을 것으로 기대된다. 아울러 사용자가 스스로 설정한 학습숙달 수준에 대한 도달정도를 직관적으로 확인함으로써 목표달성에 대한 내재적 동기를 촉진하는 요인이 될 수 있다.
일 실시예에 따른 학습자료 중요도 산정부(440)는 상기 사용자 데이터베이스부(420)에 저장된 사용자 정보(예를 들면, 사용자의 목표 점수, 주력 분야, 학습 기간 등) 및 기억 레벨 평가부(430)에 의해 정해진 각 자료에 대한 기억 레벨을 토대로 모든 학습자료의 중요도를 산정할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(450)는 학습자료 데이터베이스부(410), 사용자 데이터베이스부(420), 기억 레벨 평가부(430), 학습자료 자기평가부(440) 및 통신부(460) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
일 실시에에 따른 통신부(460)는 학습자료 서버(400)와 외부 장치 간 통신이 가능하도록 한다. 구체적으로 문제 풀이 서버(300)가 사용자 단말기(100), 애플리케이션 관리 서버(200) 및 웹 서버(300)와의 통신을 가능하게 한다.
이하, 도 5 내지 도 6를 참고하여, 학습자료 애플리케이션의 학습카드 작성 단계, 학습 단계, 및 학습 분석 단계의 기능에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습카드 작성 단계의 화면이 디스플레이 되어 있는 사용자 단말기(100)를 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, 학습자료 작성단계는 사용자가 학습자료 데이터베이스로(520)부터 콘텐츠를 다운로드하여 사용자가 직접 학습카드의 내용을 작성하는 기능이다. 이 때 학습카드는 텍스트는 물론 사운드, 기호, 드로잉, 그래프, 사진, 동영상등의 다양한 멀티미디어를 이용한 학습카드를 제작할 수 있다.
학습자료 어플리케이션은 학습자료 데이터베이스로부터 받은 콘텐츠를을 편집할 수 있는 기능을 구비하며, 학습자료는 사용자의 취향이나 학습습관에 맞추어 다양하게 작성될 수 있으나, 예를 들어, 학습카드는 앞면은 주제나 개념제시를 하고, 뒷면은 상세내용을 제시하는 방식으로 작성될 수 있다.
사용자가 학습카드를 스스로 만드는 것은 학습에 자기주도성을 확립하기 위해 대단히 효과적이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 단계의 화면이 디스플레이 되어 있는 사용자 단말기(100)를 나타낸 도면이다.
학습단계는 사용자가 학습자료의 내용을 학습하는 기능으로서, 학습카드에 작성된 주제, 개념, 상세내용을 학습할 수 있다. 이 때, 학습카드에는 기억레벨평가부에서 평가한 색상이 표시된다. 학습카드에 색상이 부여됨으로써 사용자는 편리하게 해당 학습카드의 학습정도를 직감적으로 파악할 수 있게 된다. 도 2에서 설명한 바와 같이 학습시기별로 단기기억/중기기억/장기기억으로 평가된 색상이 표시되며, 사용자의 자기 평가에 따라서 색상이 변경될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 학습분석 단계의 화면이 디스플레이 되어 있는 사용자 단말기(100)를 나타낸 도면이다.
학습분석 단계에서는 학습중인 학습카드 세트들의 학습레벨, 카드세트별 카드의 개수, 학습시간등을 분석하는 기능이다. 예를 들면, 사용자는 제1기억 레벨 평가부에서 제공받는 자신의 학습정도, 예를 들면, 전체학습내용 가운데 학습정보별 분포등을 확인할 수 있다.
또한 사용자는 학습분석 단계의 화면이 디스플레이 되어 있는 사용자 단말기(100)를 나타낸 다른 도면인 도 8과 같이 학습정도를 색상으로 시각적으로 편리하게 확인할 수 있으며, 학습을 원하는 분류의 카드만으로 신규학습카드셋을 구성할 수도 있다.
학습자료 서버(500)의 사용자 데이터베이스(520)는 사용자가 학습자료 학습을 할 수 있도록 다수의 학습자료와 각 사용자 별로 사용자 정보를 저장한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 자료중요도 산정부(540)는 각 문제에 대한 사용자의 학습 정도 또는 이해 정도를 평가할 수 있으며, 이를 토대로 문제의 중요도를 산정할 수 있다.
자료중요도 산정부(540)는 사용자의 학습 목적, 학습 정도 등을 고려하며, 각 학습자료 별로 중요도를 산정가능하도록 한다.
이하, 도 9를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 학습 효율 향상을 위한 문제 풀이형 학습 방법을 제공하는 문제 풀이 서버(400)의 구성을 상세히 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 문제 풀이 서버(400)의 구성도이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 문제 풀이 서버(400)는 문제 풀이 데이터베이스부(410), 사용자 데이터베이스부(420), 제2 기억 레벨 평가부(430), 문제 중요도 산정부(440), 제어부(450) 및 통신부(460)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 문제 풀이 데이터베이스부(410)는 시험이나 과목 등의 카테고리 별로 다양한 유형의 문제들을 저장할 수 있다. 또한, 문제 풀이 데이터베이스부(410)는 각 문제에 대한 정답 및 풀이를 해당 문제와 매칭해서 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 문제 풀이 데이터베이스부(410)는 다수의 문제들을 유형 별로 나누어 저장할 수도 있으며, 다양한 유형의 문제들이 무작위로 구성된 수개의 모의고사를 저장할 수도 있다. 또한, 문제 풀이 방식(예를 들면, 글, 그림, 음성 파일 또는 동영상에 의한 문제 풀이)의 경우, 각 문제들의 풀이에 가장 적합한 방식을 다양한 형태로 저장할 수도 있다.
사용자 데이터베이스부(420)는 문제 풀이 학습을 수행하는 각 사용자에 대한 정보들을 사용자 단말기(100)로부터 수신하여 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 사용자 데이터베이스부(420)는 사용자 정보로서, 사용자의 이름, 나이, 직업, 학년 등의 기본적인 정보뿐만 아니라, 응시하고자 하는 시험, 시험 응시 목적, 학습 목적, 학습 기간, 목표 점수 등의 사용자의 학습 목표 및 학습 방향과 관련된 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 제2기억 레벨 평가부(430)는 각 문제에 대한 사용자의 학습 정도 또는 이해 정도, 즉, 기억 레벨을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 문제 풀이형 학습 방법에 따르면, 사용자는 문제 및 그 풀이를 통해 학습할 수 있으며, 비슷한 유형의 문제들을 함께 학습하면서 사용자의 이해도를 향상시킬 수 있다. 이하, 상기 유사한 유형의 문제 및 풀이를 통한 학습 과정을 '유형 학습 단계'라 칭하기로 한다.
상술한 유형 학습이란, 유사한 내용과 관련된 문제, 예를 들면, 동일한 단원 또는 동일한 분야에 속하는 문제들을 하나의 카테고리로 분류하여 함께 학습함으로써, 해당 분야에 대한 이해를 다지고 암기할 수 있도록 하는 것을 말한다.
사용자는 실제 시험과 유사한 모의 시험을 본 발명의 일 실시예에 따른 문제 풀이형 학습 방법을 통해 수행할 수 있는데, 다양한 유형의 문제들로 이루어진 모의 시험을 실제 시험과 동일한 시간 동안 동일한 형태로 치를 수 있다. 이하, 모의 시험을 수행하는 과정을 '모의고사 단계'라 칭하기로 한다.
유형 학습 단계 또는 모의고사 단계 이후, 사용자는 '점검 단계'를 통해 학습 정도를 점검할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 점검 단계는 사용자의 학습이 필요한 정도에 따라 우선 순위를 정해 우선 순위가 높은 문제부터 순서대로 모든 문제들이 나타나 있는 문제 리스트를 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 문제 풀이형 학습 방법은 각 단계의 모든 문제들에 대하여 '기억 레벨'을 표시할 수 있는데, 일 실시예에 따른 기억 레벨 평가부(430)는 유형 학습 단계에서 사용자의 해당 문제의 유형에 대한 학습 정도 및 학습 횟수, 모의고사 단계에서 해당 문제에 대한 사용자의 정답률 및 복습 정도 등을 참작하여 기억 레벨을 정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2기억 레벨 평가부(430)에 의해 측정된 기억 레벨은 '기억 레벨 컬러'를 통해 나타날 수 있는데, 색의 3속성인 색상, 채도 또는 명도 값을 이용하여 사용자의 기억 레벨, 즉, 사용자가 해당 문제에 대해 습득하고 있는 정도를 구분할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 색의 색상은 기억레벨, 채도는 학습후 경과기간, 명도는 학습횟수로 하여 등도 함께 구분하여 나타낼 수도 있다.
기억 레벨이 정해진 이후에 사용자의 학습이 더 있거나, 해당 문제에 대한 사용자의 정답률이 오른 경우, 기억 레벨 평가부(430)는 해당 문제에 대한 기억 레벨을 다시 평가할 수 있다.
일 실시예에 따른 문제 중요도 산정부(440)는 상기 사용자 데이터베이스부(420)에 저장된 사용자 정보(예를 들면, 사용자의 목표 점수, 주력 분야, 학습 기간 등) 및 기억 레벨 평가부(430)에 의해 정해진 각 문제에 대한 기억 레벨을 토대로 모든 문제의 중요도를 산정할 수 있다.
문제 중요도 산정부(440)에 의해 정해진 각 문제들의 중요도에 따라, 모의고사 단계에서의 해당 문제에 대한 출제 빈도수 및 점검 단계에서 문제 리스트 순서를 조정할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(450)는 문제 풀이 데이터베이스부(410), 사용자 데이터베이스부(420), 제2기억 레벨 평가부(430), 문제 중요도 산정부(440) 및 통신부(460) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 제어부(450)는 문제 풀이 데이터베이스부(410), 사용자 데이터베이스부(420), 기억 레벨 평가부(430), 문제 중요도 산정부(440) 및 통신부(460)에서 각각 고유한 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.
일 실시에에 따른 통신부(460)는 문제 풀이 서버(400)와 외부 장치 간 통신이 가능하도록 한다. 구체적으로 문제 풀이 서버(300)가 사용자 단말기(100), 애플리케이션 관리 서버(200) 및 웹 서버(300)와의 통신을 가능하게 한다.
이하, 도 10 내지 도 12를 참고하여, 유형 학습 단계, 모의고사 단계, 및 점검 단계의 기능에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유형 학습 단계의 화면이 디스플레이 되어 있는 사용자 단말기(100)를 나타낸 도면이다.
도 10을 참고하면, 유사한 유형의 문제들을 하나의 카테고리로 분류하여 제공할 수 있으며, 각 카테고리별로 사용자의 학습 정도 및 학습 횟수에 따라 기억 레벨 컬러를 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따른 유형 학습 단계는 도 3과 같이 문제 및 해당 문제에 대한 풀이를 한 페이지에 함께 나타내어 사용자가 문제를 풀고, 바로 학습할 수 있도록 할 수도 있다.
따라서, 이러한 유형 학습 단계의 경우, 학습의 가장 첫 단계로 수행되는 것이 일반적일 것이나, 사용자에 따라, 해당 유형에 대한 기초 지식이 있는 경우, 유형 학습 단계를 생략할 수도 있고, 모의고사 단계 이후, 사용자가 부족한 유형에 대하여 다시 유형 학습 단계를 수행할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 모의고사 단계의 화면이 디스플레이 되어 있는 사용자 단말기(100)를 나타낸 도면이다.
도 11의 모의고사는 사용자가 응시하고자 하는 실제 시험과 같이 다양한 유형의 문제를 무작위로 엮어 놓은 하나의 모의 시험을 말한다.
일 실시예에 따르면, 모의고사 단계에서는 서로 다른 문제들로 구성된 수개의 모의고사들이 제공될 수 있는데, 이 경우, 각 문제에 대해 산정된 문제 중요도에 따라, 모의고사 출제 빈도수를 달리할 수도 있다.
각 모의고사는 실제 시험과 동일 문항 수로 구성될 수 있으며, 사용자는 하나의 모의고사를 선택하여 실제 시험과 동일한 시간 동안 동일한 형태로 모의고사를 수행할 수 있다.
사용자가 모의고사의 모든 문제를 풀고 나서, 사용자는 해당 모의고사의 점수 확인을 할 수 있고, 각 문제의 답안 및 풀이도 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모의고사 단계는 유형 학습 단계와 마찬가지로 각 모의고사에 대하여 기억 레벨 컬러로 표시될 수가 있는데, 이는 해당 모의 고사에 구성된 문제들에 대한 사용자의 기억 레벨에 의해 정해질 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 사용자가 해당 모의고사를 수행한 경험이 있는 경우, 이전의 점수에 따라 각 모의고사에 대한 기억 레벨 컬러가 표시될 수도 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 점검 단계의 화면이 디스플레이 되어 있는 사용자 단말기(100)를 나타낸 도면이다.
점검 단계에서는 모든 문제들을 문제 리스트로 사용자에게 제공할 수 있는데, 일 실시예에 따르면, 상기 문제 리스트는 문제 중요도를 산정하여 중요도가 높은 순서대로 나열될 수 있다.
사용자는 선택에 따라 하나의 문제를 선택해 유형 학습 단계와 같이 문제 및 풀이를 참고하여 학습할 수 있다.
일 실시예에 따른 점검 단계의 모든 문제들은 기억 레벨 컬러로 표시될 수 있는데, 이 경우, 기억 레벨 컬러의 색상, 채도, 명도는 사용자의 기억 레벨뿐만 아니라, 해당 문제의 유형에 대한 중요도, 즉, 문제 유형, 해당 문제의 출제 빈도 등도 함께 구분하여 나타낼 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자는 문제 리스트의 각 문제들별로 학습 필요성을 판단하여, 더 이상 학습 필요성이 없다고 생각되는 문제를 삭제할 수도 있다.
이때, 일 실시예에 따른 문제 풀이 학습 방법은 상기 기억 레벨 컬러에 따라, 기억 레벨이 매우 낮거나 중기단계 문제의 경우 삭제가 불가능하게 할 수도 있다. 또한, 기억 레벨 컬러를 세 단계로 나누어, 삭제가 불가능한 문제들, 모의고사 출제 문제에서만 삭제가 가능한 문제들 및 삭제가 가능한 문제들 등으로 사용자의 선택 정보를 나눌 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 문제 삭제에 대한 사용자의 선택 정보에 대한 승인 기준을 기억 레벨 컬러가 아닌 각 문제에 대한 중요도, 즉, 사용자 정보(예를 들면, 사용자의 목표 점수, 주력 분야, 학습 기간 등) 및 각 문제별 기억 레벨을 모두 고려하여 산정된 문제 중요도를 기준으로 정할 수도 있다. 비록 기억 레벨이 낮은 문제라 하더라도 사용자에 따라 해당 문제의 학습이 불필요할 수도 있기 때문이다.
이하, 도 13을 참조하여 본 발명의 일실시예인 통합 학습 방법의 전체적인 흐름을 설명하도록 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 문제 풀이형 학습 방법의 흐름도이다.
먼저, 학습자료 학습단계는 사용자가 사용자 단말기를 실행하여 학습자료 데이터베이스로부터 학습자료를 다운로드 받아서 원하는 학습카드를 만드는 단계이다.
다음으로 학습단계는 사용자가 만든 학습카드의 내용을 학습하는 단계로서, 만들어진 학습카드에는 기억레벨컬러가 표시되며, 사용자의 학습 시간, 정도등의 학습정보가 학습자료 서버에 전달되며, 학습자료 서버는 사용자의 선택 또는 학습정도에 따라서 학습자료서버가 기얼레벨컬러를 저장한다.
다음으로 학습 분석단계는 사용자가 자신이 학습한 내용의 분석정보를 학습자료서버로부터 전달받는 단계이다. 이로써 사용자는 자신의 학습진척상황을 체크할 수 있다.
다음으로 문제풀이 단계이다. 사용자는 학습카드 학습시에 학습주제와 관련된 문제를 문제 데이터베이스로부터 다운로드 받아서 문제를 풀 수 있다. 이 때 사용자 단말기의 학습자료 애플리케이션과 문제풀이 애플리케이션은 도 14와 같이 서로 연계된다. 즉, 학습자료 애플리케이션에서 해당 학습자료에 대한 연계기능 버튼을 실행하는 경우 문제풀이 애플리케이션에서 관련된 문제를 풀 수 있다.
개념형성 또는 개념변화와 관련된 교수학습활동의 설계에 있어서 중요한 원칙 가운데 하나는 개별단위의 개념획득 보다는 학습자들이 연관된 개념에 대한 구조를 습득하도록 하는 것이다(Jonassen, 2006). 획득된 사실과 정보, 개념을 기초로 학습자들은 개념간의 유사성과 차별성을 끊임없이 비교하면서 개념구조를 형성하게 되고, 이러한 개념구조는 조직화된 지식으로 전환된다. 본 발명의 애플리케이션은 이러한 교수설계원리를 적용하여 학습자료 애플리케이션에 있어서는 내용주제별 학습카드의 유목화(chunking) 제시기능을 구현하였고, 문제풀이 애플리케이션에서는 내용주제별 문제지 구성, 검색을 통한 관련문항 추출 기능을 제공하였다.
문제풀이 후 사용자의 문제풀이 정보에 대한 정보를 전달받은 문제 풀이 서버(400)는 사용자 단말기(100)로부터 수신한 상기 유형 학습 정보 및 사용자의 모의고사 답안을 토대로 각 문제에 대한 기억 레벨을 평가하고(S650), 문제풀이 분석정보를 제공한다.
문제풀이의 단계에 대해서는 도 15의 흐름도를 참조하여 상세히 설명한다. 사용자는 별도 또는 학습자료 애플리케이션과 통합된 문제 풀이 학습 애플리케이션을 통해 문제 풀이 서버(400)에 저장된 문제 및 풀이에 대해 유형 학습 단계를 수행할 수도 있고, 상기 문제 풀이 서버(400)에 저장된 문제를 무작위로 구성한 모의고사를 풀어볼 수도 있다.
문제풀이 후 사용자 단말기(100)는 각 사용자가 수행한 유형 학습 정보 또는 모의고사 답안 등을 문제 풀이 서버(400)로 전송한다(S640).
문제 풀이 서버(400)는 사용자 단말기(100)로부터 수신한 상기 유형 학습 정보 및 사용자의 모의고사 답안을 토대로 각 문제에 대한 기억 레벨을 평가하고(S650), 문제풀이 분석정보를 제공한다.
기억 레벨 및 사용자 정보들을 토대로 각 문제들에 대한 상대적인 문제 중요도를 산정한다(S660).
문제 풀이 서버(400)가 사용자 단말기(100)로 기억 레벨 및 문제 중요도를 전송하면(S670), 사용자 단말기(100)에서는 이에 따라 기억 레벨 컬러 및 문제 리스트 순서를 디스플레이한다(S680).
유형 학습 단계 또는 모의고사 단계 수행 이후, 사용자는 점검 단계에서 학습 필요성이 저조하거나 학습 필요성이 없다고 판단되는 문제를 삭제하거나 모의고사에 출제되지 않도록, 각 문제 별 선택 정보를 입력할 수 있다. 사용자의 선택정보가 입력되면, 사용자 단말기(100)는 문제 풀이 서버(400)로 상기 문제별 사용자 선택 정보를 전송할 수 있다(S690).
이때, 문제 풀이 서버(400)는 해당 문제의 기억 레벨 또는 문제 중요도에 따라, 상기 사용자의 선택 정보에 대한 승인 여부를 결정한다(S700).
<실험예 1>
학습자료와 문제풀이를 병용하는 본 발명의 일실시예에 따른 통합학습방법에 대한 학업성취도를 평가하였다. 통합학습방법 활용 집단과 미활용 집단 간의 학업성취도 점수에 대한 차이 검증을 실시하였다. 이에 대한 결과는 <표 1>와 같다.
구분
 앱 활용 앱 미활용 t
M SD n M SD n
학업성취도 16.98 2.90 59 13.44 2.31 43 6.611***
* p<.05, ** p<.01, *** p<.001
연구 결과, 학습카드 앱과 문제풀이 앱을 활용한 집단(M=16.98, SD=2.90)과 활용하지 않은 집단(M=13.44, SD=2.31)간 학업성취도는 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(t=6.611, p<.001). 이는 학습카드와 문제풀이 앱의 활용이 사실과 개념수준의 학업성취에 긍정적인 영향을 미침을 시사한다.
<실험예 2>
통합학습방법의 활용이 학습자의 자기주도적 학습능력 변화에 미치는 영향을 알아보기 위해 활용집단을 대상으로 통합학습 앱활용 이전과 이후의 자기주도적 학습능력을 측정하였으며, 결과는 <표 2>와 같다.
구분 사전 사후 t
M SD M SD
전체 3.54 0.33 3.62 0.38 -3.034**
1)학습계획 3.63 0.45 3.68 0.47 -1.795
2)학습실행 3.47 0.37 3.52 0.35 -1.023
3)학습평가 3.56 0.44 3.74 0.48 -5.071***
* p<.05, ** p<.01, *** p<.001
앱을 활용한 집단의 자기주도적 학습능력은 사전검사(M=3.54, SD=0.33)와 사후검사(M=3.62, SD=0.38)간에 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(t=-.3034, p<.01). 자기주도적 학습능력의 하위영역 중 학습계획에 대한 사전검사(M=3.63, SD=0.45)와 사후검사(M=3.68, SD=0.47)간, 학습실행에 대한 사전검사(M=3.49, SD=0.37)와 사후검사(M=3.52, SD=0.35)간은 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다(t=-1.795, p>.05, t=-1.023, p>.05). 그러나 학습평가영역은 사전검사(M=3.56, SD=0.44)와 사후검사(M=3.74, SD=0.48)간에 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(t=-5.071, p<.001). 이러한 결과는 앱의 사용이 자기주도적 학습능력에 긍정적인 영향을 미치며 특히 학습결과에 대한 노력귀인, 학습과정에 대한 성찰과 같은 학습평가에 대한 자기주도적 학습능력의 향상에 있어 효과성이 높음을 시사한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 학습자료서버와 문제풀이서버는 기능상 분류하였지만 실제로는 하나의 물리적 서버로 구성될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 사용자 단말기
200 : 애플리케이션 관리 서버
300 : 웹 서버
400 : 문제 풀이 서버
410 : 문제 풀이 데이터베이스부
420 : 사용자 데이터베이스부
430 : 제2기억 레벨 평가부
440 : 문제 중요도 산정부
450 : 제어부
460 : 통신부
500 : 학습자료 서버
510 : 학습자료 데이터베이스부
520 : 사용자 데이터베이스부
530 : 제1기억 레벨 평가부
540 : 학습자료 중요도 산정부
550 : 제어부
560 : 통신부

Claims (10)

  1. 문제 및 상기 문제에 대한 풀이를 제공하는 문제풀이 학습시스템으로서,
    다운로드된 문제를 표시되고, 사용자의 문제에 답하는 기능을 가지는 사용자 단말기;
    상기 문제를 다운로드 받을 수 있는 문제풀이 데이터베이스부, 및 상기 문제의 사용자의 각 학습정도를 색상으로 평가하는 기억레벨평가부를 포함하는 문제풀이 학습시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 학습시스템은,
    상기 사용자 단말기로부터 사용자의 응시하고자 하는 시험, 시험 응시 목적, 학습 목적, 학습 기간, 목표 점수로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나이상의 사용자 정보를 수신하여, 상기 사용자 정보를 저장하는 사용자 데이터베이스를 더 포함하는 문제 풀이 학습 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 학습시스템은,
    상기 사용자 데이터베이스부에 저장된 사용자 정보(예를 들면, 사용자의 목표 점수, 주력 분야, 학습 기간 등) 및 기억 레벨 평가부(430)에 의해 정해진 각 문제에 대한 기억 레벨을 토대로 문제의 중요도를 산정하는 문제 중요도 산정부를 더 포함하는 문제 풀이 학습 시스템.
  4. 학습자료의 학습시스템으로서,
    학습자료가 다운로드되어 사용자에 의해 편집되는 사용자 단말기;
    상기 학습자료를 다운로드 받을 수 있는 학습자료 데이터베이스, 및 상기 편집된 학습자료의 각 학습정도를 색상으로 평가하는 기억 레벨 평가부를 포함하는 학습자료 학습시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 평가는 상기 제1기억레벨 평가부가 정해진 평가방법 및 상기 사용자 스스로의 평가방법이 병용하여 이루어지는 학습자료 학습시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는,
    상기 제1기억 레벨 평가부에서 평가받은 자신의 학습자료 중 특정 색상으로 분류된 학습자료만을 다운로드하는 학습자료 학습시스템.
  7. 학습자료가 다운로드되어 사용자에 의해 편집되며, 편집된 상기 학습카드의 내용에 대한 사용자의 학습 이해도를 평가하기 위한 문제를 다운로드하여 제시하는 사용자 단말기;
    상기 학습자료를 다운로드 받을 수 있는 학습자료서버;
    상기 문제를 다운로드 받을 수 있는 문제풀이서버를 포함하는 통합학습 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 학습자료서버는,
    상기 학습자료가 다운로드 되어지는 학습자료 데이터베이스부(520), 및 상기 각 학습자료의 학습정도를 색상으로 평가하는 제1기억 레벨 평가부(530)를 포함하는 통합학습 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 평가는 상기 제1기억레벨 평가부가 정해진 평가방법 및 상기 사용자 스스로의 평가방법이 병용하여 이루어지는 통합학습시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 문제풀이서버는,
    상기 문제를 다운로드 받을 수 있는 문제풀이 데이터베이스부, 및 상기 문제의 사용자의 각 학습정도를 색상으로 평가하는 제2기억레벨평가부를 포함하는 통합학습시스템.
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