KR20210123771A - 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템 - Google Patents

학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템 Download PDF

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KR20210123771A
KR20210123771A KR1020200041377A KR20200041377A KR20210123771A KR 20210123771 A KR20210123771 A KR 20210123771A KR 1020200041377 A KR1020200041377 A KR 1020200041377A KR 20200041377 A KR20200041377 A KR 20200041377A KR 20210123771 A KR20210123771 A KR 20210123771A
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    • H04N7/141—Systems for two-way working between two video terminals, e.g. videophone

Abstract

본 발명은
멀티 디바이스를 이용한 양방향 온라인 동영상 교육 방법 및 시스템 및
가상 현실과 증강 현실을 이용한 온라인 학습 시스템 및 방법 등의
양방향 교육에 대한 종래기술에서 양방향 몰입수업의 4가지 조건인
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴 조건을
해결 하지 못하는 문제점을
본 발명의 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템으로
양방향 몰입수업 서버(10), 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60), 통신망(40)으로 구성되고
양방향 몰입수업 서버(10)는 접속부(11), 저장부(12), 양방향 몰입수업 처리부(13), 입력부(14), 출력부(15)로 구성된다
접속부(11)는 양방향 몰입수업 서버(10)와 통신망(40)을 연결하여 양방향 몰입수업 서버(10)와 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60) 간에 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60) 간에 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 송,수신 하도록 한다
저장부(12)는 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 저장한다
입력부(14)는 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 입력 받는 키보드, 화상카메라, 마이크, 마우스, 패드로 구성된다
출력부(15)는 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 출력하는 모니터, 프린터, 스피커로 구성된다
양방향 몰입수업 처리부(13)는 실시간 양방향 수업의 진행에 필요한 제어 기능을 수행하여
학교 수업을 대체하는 양방향 몰입식 수업의 조건인 1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴 4가지 조건을 모두 만족하는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템을 제시한다

Description

학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템{Two-way immersion class system to replace school classes}
본 발명은 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템에 관한 것으로서,
더욱 상세하게는, 양방향 몰입수업 서버(10), 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60), 통신망(40)으로 구성되어 학교에 오지 않고도 학교에서 하는 수업과 같은 양방향 몰입수업이 가능 하도록 하는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템에 관한 것이다
학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템에 관한 것으로,
먼저 본 발명에서 사용되는 용어에 대한 설명이다
PC는 개인용컴퓨터로 본 발명에서는 데스크탑, 노트북, 테블릿PC를 의미한다
휴대폰은 스마트폰과 같이 인터넷 기능이 포함된 이동통신단말기를 의미한다
양방향 교육에 대한 종래기술을 보면
멀티 디바이스를 이용한 양방향 온라인 동영상 교육 방법 및 시스템(공개특허 : 10-2019-0106510)을 보면
일반적으로 온라인 동영상 교육은 강사가 현장이나 스튜디오에서 진행하는 교육장면을 영
상으로 제작하여 실시간 전송하거나 녹화한 후 인터넷을 통해 제공하는 서비스 형태로
사용자 단말에서 동영상 파일 실행시 사용자가 동영상에 집중하고 있는지 여부를 확인
하기 위해 사용자 단말에 소정의 신호를 송,수신하고, 사용자 단말로 동영상 파일의 실행 중에는 사용자 단말에서 디스플레이되는 화면의 전환을 방지하여 다른 창이 활성화되는 것을 방지하여 학습 효과를 높이고 온라인상의 동영상 강의 또는 실시간 동영상 강좌 서비스에서 멀티 디바이스를 통해 사용자를 2중으로 인증할 수 있고, 피교육자의 성취도를 실시간으로 평가함과 아울러 강의자와 피교육자 간의 의사소통 및 과제 제출을 실시간으로 처리할 수 있는 온라인 동영상 교육 시스템이다
멀티 디바이스를 이용한 양방향 온라인 동영상 교육 방법 및 시스템은 어느 정도의 쌍방향 커뮤니케이션은 가능 하지만 완전한 양방향 몰입식 수업이 불가능한 구조이다
성취도 평가 및 강의자와 피교육자 간의 의사소통이 문자형태로만 가능하여 시간이 많이 걸려 효율이 떨어지고, 실제 학생들이 수업에 몰입 하고 있는지 파악이 불가능 하기 때문에 완전한 양방향 몰입식 수업이 불가능한 문제가 있다
학교 수업을 대체하는 양방향 몰입식 수업의 조건은
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴등 4가지가 만족되어야 한다
멀티 디바이스를 이용한 양방향 온라인 동영상 교육 방법 및 시스템을 보면
1(교사) 대 n(학생)[교사1명에 학생 여러명] 실시간 쌍방향 소통은 불가능하다
실시간 쌍방향 소통은 1(교사) 대 1(학생) 문자로만 가능하고,
학생들 간의 소통은 교사를 통해서 문자로만 소통이 가능하여 비효율적이고 시간이 많이 소요되는 등 여러 학생이 실시간 동시 소통은 근본적으로 불가능하기 때문에 1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통은 불가능하다
수업 집중 문제도 완전하게 해결하지 못한다
수업 집중을 위해서 수업 진행 중간에 문제를 제시하고 해답을 제시하는 학생에게 그 다음 진도를 진행하도록 설계되어 있어 여러 학생이 동시에 수업을 집중하도록하는 방안이 없다
따라서 여러 학생의 동시 수업 집중도 불가능하다
수업참여도 평가도 완전하게 해결하지 못한다
수업참여도 평가는 여러 학생에게 동시에 동일 문제를 제시하고 평가를 해야 되는데
멀티 디바이스를 이용한 양방향 온라인 동영상 교육 방법 및 시스템에서는 1명씩 순차적으로 문제를 내고 평가를 하기 때문에
여러 학생의 동시 수업참여도 평가도 불가능하다
또다른 종래기술인
가상 현실과 증강 현실을 이용한 온라인 학습 시스템 및 방법(등록특허 : 10-1788248)을 보면
저학년의 학생과 같은 교육 대상자에 대하여 가상 현실에서 교사의 움직임을 반영한 캐릭터를 통해 교육 대상자에 대한 학습을 제공하여 교육 대상자가 효과적으로 학습할 수 있도록 지원하고, 학생을 촬영한 촬영 영상과 캐릭터가 포함된 가상현실 기반 교육 영상을 기초로 가상 현실과 증강 현실을 상호 연동시켜 학습을 제공하는 가상 현실과 증강 현실을 이용한 온라인 학습 시스템으로
가상 현실과 증강 현실을 이용한 온라인 학습 시스템 및 방법은 양방향 교육은 가능하나
실제 수업내용 표시 및 수업내용 필기가 어렵고, 학생들이 캐릭터의 움직임에 주의를 빼앗기기 때문에 실제 양방향 몰입식 수업이 불가능한 문제가 있다
학교 수업을 대체하는 양방향 몰입식 수업의 조건인
1(교사) 대 n(학생)[교사1명에 학생 여러명] 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴등 4가지에 대해서 알아보면
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통은 가능하나 수업 집중은 불가능 하다
교사와 학생이 가상 교실에 실시간으로 캐릭터로 움직임이 재현되기 때문에 수업 참여는 확인 가능하나 수업 집중을 위해서 수업 내용을 퀴즈로 낸다거나 문제(주관식,객관식)를 낼 경우 여러 학생들의 결과를 평가 하는데 한계가 있어 수업 내용에 대한 집중 여부 평가는 불가능 하다
비용은 고가임
가상 현실과 증강 현실을 구현하기 위해서는 고가의 비용이 수반되어 현실적으로 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입식 수업에 적용이 불가능 하다
따라서 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입식 수업의 조건인
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴 4가지 조건이 만족되는 장치(시스템) 구현이 요구되는 실정이다
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로
1(교사) 대 n(학생)[교사1명에 학생 여러명] 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴 4가지 조건이 만족되어 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입식 수업이 가능 하도록하는 방안을 제시한다
양방향 교육에 대한 종래기술을 보면
멀티 디바이스를 이용한 양방향 온라인 동영상 교육 방법 및 시스템(공개특허 : 10-2019-0106510)을 보면
1(교사) 대 n(학생)[교사1명에 학생 여러명] 실시간 쌍방향 소통은 불가능하다
실시간 쌍방향 소통은 1(교사) 대 1(학생) 문자로만 가능하고,
학생들 간의 소통은 교사를 통해서 문자로만 소통이 가능하여 비효율적이고 시간이 많이 소요되는 등 여러 학생이 실시간 동시 소통은 근본적으로 불가능하기 때문에 1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통은 불가능하다
수업 집중 문제도 완전하게 해결하지 못한다
수업 집중을 위해서 수업 진행 중간에 문제를 제시하고 해답을 제시하는 학생에게 그 다음 진도를 진행하도록 설계되어 있어 여러 학생이 동시에 수업을 집중하도록하는 방안이 없다
따라서 여러 학생의 동시 수업 집중도 불가능하다
수업참여도 평가도 완전하게 해결하지 못한다
수업참여도 평가는 여러 학생에게 동시에 동일 문제를 제시하고 평가를 해야 되는데
멀티 디바이스를 이용한 양방향 온라인 동영상 교육 방법 및 시스템에서는 1명씩 순차적으로 문제를 내고 평가를 하기 때문에
여러 학생의 동시 수업참여도 평가도 불가능하다
또다른 종래기술인
가상 현실과 증강 현실을 이용한 온라인 학습 시스템 및 방법(등록특허 : 10-1788248)을 보면
수업 집중은 불가능 하다
교사와 학생이 가상 교실에 실시간으로 캐릭터로 움직임이 재현되기 때문에 수업 참여는 확인 가능하나 수업 집중을 위해서 수업 내용을 퀴즈로 낸다거나 문제(주관식,객관식)를 낼 경우 여러 학생들의 결과를 평가 하는데 한계가 있어 수업 내용에 대한 집중 여부 평가는 불가능 하다
비용은 고가이다
가상 현실과 증강 현실을 구현하기 위해서는 고가의 비용이 수반되어 현실적으로 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입식 수업에 적용이 불가능 하다
종래에는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입식 수업의 4가지 조건인
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴 4가지 조건이 모두 만족되는 방안이 없는 실정이다
이문제를 본 발명에서는
학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템의 양방향 몰입수업 처리부(13)에서
실시간 양방향 수업의 진행에 필요한 제어 기능을 수행하고
양방향 몰입수업 교실 구성하여 교사가 양방향 몰입수업 교실 개설 토록 하고
PC화면(70)(교사,학생)과 휴대폰화면(교사,학생)을 제공하고
수업 집중 기능, 수업참여도 평가 기능, 학습 효과 증진 기능을 수행 토록하여
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴 4가지 조건을 모두 만족하는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입식 수업을 제공하는데 그 목적이 있다
본 발명에서
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴 4가지 조건을 모두 만족하는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템을 제시한다
본 발명에서는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템을 제시한다
학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템은
양방향 몰입수업 서버(10), 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60), 통신망(40)으로 구성되고
양방향 몰입수업 서버(10)는 접속부(11), 저장부(12), 양방향 몰입수업 처리부(13), 입력부(14), 출력부(15)로 구성된다
접속부(11)는 양방향 몰입수업 서버(10)와 통신망(40)을 연결하여 양방향 몰입수업 서버(10)와 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60) 간에 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60) 간에 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 송,수신 하도록 한다
저장부(12)는 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 저장한다
입력부(14)는 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 입력 받는 키보드, 화상카메라, 마이크, 마우스, 패드로 구성된다
출력부(15)는 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 출력하는 모니터, 프린터, 스피커로 구성된다
양방향 몰입수업 처리부(13)는 실시간 양방향 수업의 진행에 필요한 제어 기능을 수행한다
양방향 몰입수업 교실 구성하여 교사가 양방향 몰입수업 교실을 개설 토록 하고
PC화면(70)(교사,학생)과 휴대폰화면(교사,학생)을 제공하고
수업 집중 기능, 수업참여도 평가 기능, 학습 효과 증진 기능을 수행한다
양방향 몰입수업 교실의 구성은 PC용, 휴대폰용 두 가지가 있다
PC용은 칠판화면(71)(교사,학생), 교재화면(72)(교사,학생), 학생관리화면(73)(교사)이 있고
휴대폰용은 가상교실화면(80)(교사,학생), 수업태도알림화면(90)(교사)이 있다
양방향 몰입수업 교실 개설(00학교,0학년 0반)은
양방향 몰입수업 교실 개설은 교사가 하고
양방향 몰입수업 교실 입장은 교사는 PC용, 휴대폰용 교실에 실명으로 입장하고
학생은 PC용, 휴대폰용 교실에 실명으로 입장한다
PC화면(70)(교사,학생)은
교사용으로 칠판화면(71), 교재화면(72), 학생관리화면(73)을 3가지를 제공하고
학생용으로 칠판화면(71), 교재화면(72) 두가지를 제공한다
휴대폰화면(교사,학생)은
교사용으로 가상교실화면(80), 수업태도알림화면(90) 두가지를 제공하고
학생용으로 가상교실화면(80) 한가지를 제공한다
수업 집중 기능은
가상교실화면(80) 분석을 통해 조는학생, 시선이 PC 모니터로 부터 일정시간 이상 벗어나 수업에 집중하지 못하는 학생의 실명을 교사용 수업태도알림화면(90)에 표시하여 알려 준다
교사휴대폰(30) 및 학생휴대폰(60)은 수업 시간에는 가상교실화면(80), 수업태도알림화면(90) 기능만 제공하고 수업에 방해가 되는 전화,문자,인터넷(SNS등) 기능은 차단 한다
수업참여도 평가 기능은
수업중 교사가 PC의 칠판화면(71) 또는 교재화면(72)에서 수업과 관련된 문제(주관식, 객관식)를 내면 학생들은 칠판화면(71) 또는 교재화면(72)의 채팅창(76)에 답을 하면 교사의 학생관리화면(73)에서 학생들의 점수를 채점하여 교사에게 알려 주어 수업참여도를 평가 할 수 있도록 한다
학습 효과 증진 기능은 학생이 수업후 복습 가능 토록하는 기능으로
PC화면(70)을 영상 뿐만 아니라 음성을 포함해서 녹화(칠판화면(71),교재화면(72))하여 학생이 수업후 복습 가능 토록한다
녹화시 파일명은 00학교,0학년 0반 00년00월00일 0교시수업 과 같이 한다
학교 수업을 대체하는 양방향 몰입식 수업의 조건인
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴 4가지 조건에 대하여, 본 발명에서 제시하는 구현 방안은
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통 기능은
양방향 몰입수업 교실의 구성은 PC용, 휴대폰용 두 가지가로 하고
PC화면(70)(교사,학생)은
교사용으로 칠판화면(71), 교재화면(72), 학생관리화면(73)을 3가지를 제공하고
학생용으로 칠판화면(71), 교재화면(72) 두가지를 제공한다
휴대폰화면(교사,학생)은
교사용으로 가상교실화면(80), 수업태도알림화면(90) 두가지를 제공하고
학생용으로 가상교실화면(80) 한가지를 제공한여
완벽한 1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통 기능을 구현하였다
수업 집중 기능은
가상교실화면(80) 분석을 통해 조는학생, 시선이 PC 모니터로 부터 일정시간 이상 벗어나 수업에 집중하지 못하는 학생의 실명을 교사용 수업태도알림화면(90)에 표시하여 알려 준다
교사 및 학생휴대폰(60)은 수업 시간에는 가상교실화면(80), 수업태도알림화면(90) 기능만 제공하고 수업에 방해가 되는 전화,문자,인터넷(SNS등) 기능은 차단 하여 완벽한 수업 집중 기능을 구현하였다
수업참여도 평가 기능은
수업중 교사가 PC의 칠판화면(71) 또는 교재화면(72)에서 수업과 관련된 문제(주관식, 객관식)를 내면 학생들은 칠판화면(71) 또는 교재화면(72)의 채팅창(76)에 답을 하면 교사의 학생관리화면(73)에서 학생들의 점수를 채점하여 교사에게 알려 주어 수업참여도를 평가 할 수 있도록 하여 완벽한 수업참여도 평가 기능을 구현하였다
비용 저렴 문제는
교사 및 학생들이 보유하고 있는 PC, 휴대폰을 이용하여 1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통 기능, 수업 집중 기능, 수업참여도 평가 기능을 구현 하도록하여 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템의 비용이 최소화 되도록 하였고 교사 및 학생들은 추가 비용 부담이 없도록 하였다
위에 제시된 양방향 몰입수업 서버(10), 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60), 통신망(40)으로 구성된 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템을 통해 1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴 4가지 조건을 모두 만족하는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템을 제시한다
상기와 같은 본 발명에 따르면,
양방향 교육에 대한 종래기술을 보면
멀티 디바이스를 이용한 양방향 온라인 동영상 교육 방법 및 시스템(공개특허 : 10-2019-0106510)을 보면
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통은 불가능하고
여러 학생의 동시 수업 집중이 불가능하기 때문에 수업 집중 문제도 완전하게 해결하지 못하고
여러 학생의 동시 수업참여도 평가가 불가능 하기에 수업참여도 평가도 완전하게 해결하지 못한다
또다른 양방향 교육에 대한 종래기술인
가상 현실과 증강 현실을 이용한 온라인 학습 시스템 및 방법(등록특허 : 10-1788248)을 보면
수업 내용에 대한 집중 여부 평가는 불가능 하기 때문에 수업 집중은 불가능 하고
가상 현실과 증강 현실을 구현하기 위해서는 고가의 비용이 수반되기 때문에 비용이 고가인 문제가 있다
본 발명에서는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입식 수업의 조건인
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통, 수업 집중, 수업참여도 평가, 비용 저렴 4가지 조건에 대해서
1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통 기능은
양방향 몰입수업 교실의 구성은 PC용, 휴대폰용 두 가지가로 하고
PC화면(70)(교사,학생)은
교사용으로 칠판화면(71), 교재화면(72), 학생관리화면(73)을 3가지를 제공하고
학생용으로 칠판화면(71), 교재화면(72) 두가지를 제공하고
휴대폰화면(교사,학생)은
교사용으로 가상교실화면(80), 수업태도알림화면(90) 두가지를 제공하고
학생용으로 가상교실화면(80) 한가지를 제공하여
완벽한 1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통 기능을 구현하였다
수업 집중 기능은
가상교실화면(80) 분석을 통해 조는학생, 시선이 PC 모니터로 부터 일정시간 이상 벗어나 수업에 집중하지 못하는 학생의 실명을 교사용 수업태도알림화면(90)에 표시하여 알려 주고
교사 및 학생휴대폰(60)은 수업 시간에는 가상교실화면(80), 수업태도알림화면(90) 기능만 제공하고 수업에 방해가 되는 전화,문자,인터넷(SNS등) 기능은 차단 하여 완벽한 수업 집중 기능을 구현하였다
수업참여도 평가 기능은
수업중 교사가 PC의 칠판화면(71) 또는 교재화면(72)에서 수업과 관련된 문제(주관식, 객관식)를 내면 학생들은 칠판화면(71) 또는 교재화면(72)의 채팅창(76)에 답을 하면 교사의 학생관리화면(73)에서 학생들의 점수를 채점하여 교사에게 알려 주어 수업참여도를 평가 할 수 있도록 하여 완벽한 수업참여도 평가 기능을 구현하였다
비용 저렴 문제는
교사 및 학생들이 보유하고 있는 PC, 휴대폰을 이용하여 1(교사) 대 n(학생) 실시간 쌍방향 소통 기능, 수업 집중 기능, 수업참여도 평가 기능을 구현 하도록하여 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템의 비용이 최소화 되도록 하였고 교사 및 학생들은 추가 비용 부담이 없도록 하여
저렴한 비용으로 완벽한 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템을 제시하고
또한 2020년 개학 시점에 코로나19와 같은 호흡기 증후군 질병 확산 방지를 위해 사회적 거리두기의 일환으로 개학이 수개월 연기되어 학사 일정에 차질이 생기고 있다
2020년 개학 시점에는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템이 없어 on-line 수업을 진행하지 못해 많은 사회적 문제가 발생하고 있다
이러한 호흡기 증후군 질병 확산 방지를 위해 사회적 거리두기가 시행되어도 완벽한 on-line 수업으로 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템으로 학사 일정에 차질이 없도록 하는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템을 제시한다
도 1은 현재 양방향 동영상 교육 시스템 구성도
도 2는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템 구성도
도 3은 양방향 몰입수업 서버(10) 구성도
도 4는 PC화면(70) 구성도
도 5는 휴대폰 화면 구성도
도 6은 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 순서도
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다. 또한 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명에서 사용되는 용어에 대한 설명이다
PC는 개인용컴퓨터로 본 발명에서는 데스크탑, 노트북, 테블릿PC를 의미한다
휴대폰은 스마트폰과 같이 인터넷 기능이 포함된 이동통신단말기를 의미한다
본 발명에 따른 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템에 관하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 현재 양방향 동영상 교육 시스템 구성도로
현재의 일반적 온라인 동영상 교육은 이러닝(E-learning)으로 인터넷 등의 정보통신기술을 이용하여 시간과 공간의 제약없이 쌍방향으로 진행되는 교육방식을 의미하며, 일종의 컴퓨터를 이용한 화상교육이라 할 수 있다
강사가 현장이나 스튜디오에서 진행하는 교육장면을 영상으로 제작하여 실시간 전송하거나 녹화한 후 인터넷을 통해 제공하는 서비스 형태로 사용자 단말에서 동영상 파일 실행시 사용자가 동영상에 집중하고 있는지 여부를 확인하기 위해 사용자 단말에 소정의 신호를 송,수신하고, 사용자 단말로 동영상 파일의 실행 중에는 사용자 단말에서 디스플레이되는 화면의 전환을 방지하여 다른 창이 활성화되는 것을 방지하여 학습 효과를 높이고 온라인상의 동영상 강의 또는 실시간 동영상 강좌 서비스에서 멀티 디바이스를 통해 사용자를 2중으로 인증할 수 있고, 피교육 자의 성취도를 실시간으로 평가함과 아울러 강의자와 피교육자 간의 의사소통 및 과제 제출을 실시간으로 처리할 수 있는 온라인 동영상 교육 시스템이다
종래의 양방향 교육 시스템은 어느 정도의 쌍방향 커뮤니케이션은 가능 하지만 완전한 양방향 몰입식 수업이 불가능한 구조였다
성취도 평가 및 강의자와 피교육자 간의 의사소통이 문자형태로만 가능하여 시간이 많이 걸려 효율이 떨어지고 실제 학생들이 수업에 몰입 하고 있는지 파악이 불가능 하기 때문에 완전한 양방향 몰입식 수업이 불가능한 문제가 있다
도 2는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템 구성도로
학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템은
양방향 몰입수업 서버(10), 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60), 통신망(40)으로 구성된다
양방향 몰입수업 서버(10)는 양방향 몰입수업 진행에 필요한 제반 기능들을 제어하여 교사와 학생간에 양방향 몰입수업이 진행 될 수 있도록 교사의 PC와 휴대폰 그리고 학생들의 PC와 휴대폰을 콘트롤하는 기능을 한다
교사의 PC는 양방향 몰입수업에 필요한 칠판화면(71), 교재화면(72), 학생관리화면(73)을 제공하고
교사의 휴대폰은 양방향 몰입수업에 필요한 가상교실화면(80), 수업태도알림화면(90)을 제공한다
학생의 PC는 양방향 몰입수업에 필요한 칠판화면(71), 교재화면(72)을 제공하고
학생의 휴대폰은 양방향 몰입수업에 필요한 가상교실화면(80)을 제공한다
통신망(40)은 유선통신망(40), 무선통신망(40)으로 이루어져 있고
양방향 몰입수업 서버(10), 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60) 간에 유,무선으로 연결하여 교사, 학생 간에 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 송,수신 하도록 한다
도 3은 양방향 몰입수업 서버(10) 구성도로
양방향 몰입수업 서버(10)는 접속부(11), 저장부(12), 양방향 몰입수업 처리부(13), 입력부(14), 출력부(15)로 구성된다
접속부(11)는 양방향 몰입수업 서버(10)와 통신망(40)을 연결하여 양방향 몰입수업 서버(10)와 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60) 간에 교사PC(20), 교사휴대폰(30), 학생PC(50), 학생휴대폰(60) 간에 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 송,수신 하도록 한다
저장부(12)는 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 저장한다
입력부(14)는 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 입력 받는 키보드, 화상카메라, 마이크, 마우스, 패드로 구성된다
출력부(15)는 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 출력하는 모니터, 프린터, 스피커로 구성된다
양방향 몰입수업 처리부(13)는 실시간 양방향 수업의 진행에 필요한 제어 기능을 수행한다
양방향 몰입수업 교실 구성하여 교사가 양방향 몰입수업 교실을 개설 토록 하고
PC화면(70)(교사,학생)과 휴대폰화면(교사,학생)을 제공하고
수업 집중 기능, 수업참여도 평가 기능, 학습 효과 증진 기능을 수행한다
양방향 몰입수업 교실의 구성은 PC용, 휴대폰용 두 가지가 있다
PC용은 칠판화면(71)(교사,학생), 교재화면(72)(교사,학생), 학생관리화면(73)(교사)이 있고
휴대폰용 가상교실화면(80)(교사,학생), 수업태도알림화면(90)(교사)이 있다
양방향 몰입수업 교실 개설(00학교,0학년 0반)은
양방향 몰입수업 교실 개설은 교사가 하고
양방향 몰입수업 교실 입장은 교사는 PC용, 휴대폰용 교실에 실명으로 입장하고
학생은 PC용, 휴대폰용 교실에 실명으로 입장한다
PC화면(70)(교사,학생)은
교사용으로 칠판화면(71), 교재화면(72), 학생관리화면(73)을 3가지를 제공하고
학생용으로 칠판화면(71), 교재화면(72) 두가지를 제공한다
휴대폰화면(교사,학생)은
교사용으로 가상교실화면(80), 수업태도알림화면(90) 두가지를 제공하고
학생용으로 가상교실화면(80) 한가지를 제공한다
수업 집중 기능은
가상교실화면(80) 분석을 통해 조는학생, 시선이 PC 모니터로 부터 일정시간 이상 벗어나 수업에 집중하지 못하는 학생의 실명을 교사용 수업태도알림화면(90)에 표시하여 알려 준다
교사 및 학생휴대폰(60)은 수업 시간에는 가상교실화면(80), 수업태도알림화면(90) 기능만 제공하고 수업에 방해가 되는 전화,문자,인터넷(SNS등) 기능은 차단 한다
수업참여도 평가 기능은
수업중 교사가 PC의 칠판화면(71) 또는 교재화면(72)에서 수업과 관련된 문제(주관식, 객관식)를 내면 학생들은 칠판화면(71) 또는 교재화면(72)의 채팅창(76)에 답을 하면 교사의 학생관리화면(73)에서 학생들의 점수를 채점하여 교사에게 알려 주어 수업참여도를 평가 할 수 있도록 한다
학습 효과 증진 기능은 학생이 수업후 복습 가능 토록하는 기능으로
PC화면(70)을 영상 뿐만 아니라 음성을 포함해서 녹화(칠판화면(71),교재화면(72))하여 학생이 수업후 복습 가능 토록한다
녹화시 파일명은 00학교,0학년 0반 00년00월00일 0교시수업 과 같이 한다
도 4는 PC화면(70) 구성도로
PC의 화면 구성은 칠판화면(71)(교사,학생), 교재화면(72)(교사,학생), 학생관리화면(73)(교사) 3가지가 있다
칠판화면(71)은 교사,학생에게 공통으로 제공하는 화면으로
교사가 판서 내용이 표시되는 판서화면, 교사이미지창(75), 채팅창(76)으로 구성되고
판서화면은 교사가 수업 내용을 판서하면 그대로 판서화면에 나오도록하고
교사이미지창(75)은 교사의 수업중 강의 모습이 그대로 실시간으로 표시되도록하고
채팅창(76)은 교사와 학생들의 질의,답변 내용을 표시한다
교재화면(72)은 교사,학생에게 공통으로 제공하는 화면으로
학습교재를 표시하는 학습교재화면(72), 교사이미지창(75), 채팅창(76)으로 구성되고
학습교재화면(72)은 교사가 미리 준비한 학습교재(교과서,참고서등)를 표시하고
교사이미지창(75)은 교사의 수업중 강의 모습이 그대로 실시간으로 표시되도록하고
채팅창(76)은 교사와 학생들의 질의,답변 내용을 표시한다
학생관리화면(73)은 교사에게만 제공하는 화면으로
학생관리화면(73)은 출석 체크, 수업과 관련된 문제(주관식, 객관식)에 대해 학생들이 채팅창(76)을 통해 답변을하면 채점하여 점수를 메겨서 수업참여도를 평가하도록 자료를 제공한다
도 5는 휴대폰 화면 구성도로
휴대폰 화면 구성은 가상교실화면(80), 수업태도알림화면(90)으로 구성되고
가상교실화면(80)은 교사,학생에게 공통으로 제공하는 화면으로 가상교실화면(80)은 교사의 PC 또는 휴대폰, 수업 참여 학생들의 PC 또는 휴대폰의 카메라가 촬영한 교사, 학생들의 실시간 이미지를 양방향 몰입수업 처리부(13)로 보내면 교사, 학생들의 실시간 이미지를 가상교실화면(80)에 모두 포함하여 교사, 학생들의 가상교실 화면에 표시한다
수업태도알림화면(90)은 교사에게만 제공하는 화면으로
수업태도알림화면(90)은 가상교실화면(80)에 있는 학생들의 실시간 이미지를 분석하여 조는 학생 실명, 수업에 집중하지 못하는 학생의 실명을 표시하여 교사가 해당학생에게 주의를 주어 수업에 집중 할 수 있도록 한다
도 6은 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 순서도로
양방향 몰입수업 진행 절차를 보면
양방향 몰입수업 교실을 개설한다
개설자는 교사로 교사 실명으로 양방향 몰입수업 교실을 개설한다
다음은 양방향 몰입수업 교실 입장을 한다
입장은 교사의 반 학생으로 학생 실명으로 입장한다
다음은 수업 진행을 한다
수업진행은 1교시 부터 마지막 수업까지 교사가 진행한다.
마지막으로 수업이 끝나면 개설한 양방향 몰입수업 교실을 종료한다
양방향 몰입수업 교실 종료는 교사가 종료한다
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10 : 양방향 몰입수업 서버
11 : 접속부 12 : 저장부
13 : 양방향 몰입수업 처리부 14 : 입력부
15 : 출력부
20 : 교사PC
30 : 교사휴대폰
40 : 통신망
50 : 학생PC
60 : 학생휴대폰
70 : PC화면
71 : 칠판화면
72 : 교재화면
73 : 학생관리화면
75 : 교사이미지창
76 : 채팅창
80 : 가상교실화면
90 : 수업태도알림화면

Claims (1)

  1. 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템에 있어서

    양방향 몰입수업 서버와 통신망을 연결하여 양방향 몰입수업 서버와 교사PC,교사휴대폰, 학생PC, 학생휴대폰 간에 양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 송신,수신 하는 접속부,
    양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 저장하는 저장부,
    양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 입력 받는 키보드, 화상카메라, 마이크, 마우스, 패드로 구성되는 입력부,
    양방향 몰입수업에 필요한 데이터를 출력하는 모니터, 프린터, 스피커로 구성되는 출력부,
    실시간 양방향 수업의 진행에 필요한 제어 기능을 수행하는 양방향 몰입수업 처리부로 구성되는 양방향 몰입수업 서버를 준비하고,

    판서화면, 교사이미지창, 채팅창으로 구성되는 칠판화면을 교사PC 및 학생PC에 제공하고,

    학습교재화면, 교사이미지창, 채팅창으로 구성되는 교재화면을 교사PC 및 학생PC에 제공하고,

    출석 체크, 수업과 관련된 문제(주관식, 객관식)에 대해 학생들이 채팅창을 통해 답변을하면 채점하여 점수를 산정하여 수업참여도를 평가하도록 채점 자료를 제공하는 학생관리화면을 교사PC에 제공하고,

    교사PC 또는 교사휴대폰, 수업 참여 학생들의 학생PC 또는 학생휴대폰의 카메라가 촬영한 교사, 학생들의 실시간 이미지를 받아 교사 및 학생들의 실시간 이미지가 모두 포함된 가상교실화면을 교사휴대폰, 학생휴대폰에 제공하고,

    교사휴대폰 및 학생휴대폰은 수업 시간에는 가상교실화면, 수업태도알림화면 기능만 제공하고 수업에 방해가 되는 전화,문자,인터넷(검색포털,SNS) 기능은 차단 하고,

    가상교실화면에 있는 학생들의 실시간 이미지를 분석하여 조는 학생 실명과 시선이 PC 모니터로 부터 일정시간 이상 벗어나 수업에 집중하지 못하는 학생의 실명을 표시한 수업태도알림화면을 교사휴대폰에 제공하는 양방향 몰입수업 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 학교 수업을 대체하는 양방향 몰입수업 시스템
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102554239B1 (ko) * 2022-02-16 2023-07-12 (주)라라클래스 온라인 교육 시스템
KR102619455B1 (ko) * 2022-09-26 2023-12-28 서병민 개인 맞춤형 온라인 학습 시스템
KR20240040277A (ko) 2022-09-21 2024-03-28 배재대학교 산학협력단 발달 장애인의 자가 학습을 위한 가상 현실 기반 교육 시스템

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