KR20230126104A - 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 장치는 수준별 수학 샘플 문제에 대한 수학 샘플 응답을 수신하여 학습자 수학 수준을 진단하는 학습자 수학 수준 진단부, 수준별 코딩 샘플 문제에 대한 코딩 샘플 응답을 수신하여 학습자 코딩 수준을 진단하는 학습자 코딩 수준 진단부, 상기 학습자 수학 수준을 기초로 수학 학습용 컨텐츠를 구성하고 상기 수학 학습용 컨텐츠를 기초로 코딩 학습용 컨텐츠를 결정하는 학습용 컨텐츠 결정부, 상기 학습자 코딩 수준을 기초로 상기 코딩 학습용 컨텐츠의 블랭크 레벨을 조절하는 코딩 학습용 컨텐츠 조절부 및 상기 코딩 학습용 컨텐츠를 통해 학습자 코딩 응답을 수신하여 프로그램 코드를 구성하고 상기 프로그램 코드에 관한 신택스 오류(syntax error) 및 시맨틱 오류(semantic error)를 점검하는 학습자 코딩 평가부를 포함한다.
Description
본 발명은 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 학습자 수학 수준과 코딩 수준을 기초로 수학 학습용 컨텐츠 및 코딩 학습용 컨텐츠를 제공할 수 있는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 빅데이터, 인공지능을 필두로 한 4차 산업혁명 시대를 맞이하여 코딩의 필요성과 중요성이 대두되고 있으며, 소프트웨어 교육의 의무화로 초등 교육에서 코딩이 차지하는 비중이 높아짐에 따라 전문가의 필요성이 높아지고 있다. 종래의 코딩 교육은 고등학교, 대학교 등에서 전문 프로그래머를 양성하는 과정에 해당되었지만, 현재는 컴퓨팅적 사고를 함양할 수 있는 교육으로 코딩을 사용하고 있다. 이를 위해 수리적 사고의 수학과 창의력과 사고력 향상을 위한 코딩의 융합은 4차 산업을 이끌어갈 창의적 인재 양성을 도울 수 있다.
초기 학습자들은 주로 블록코딩을 통해 한글, 블록 및 이미지 등을 사용하여 학습자로 하여금 게임처럼 쉽고 재미있게 코딩에 입문할 수 있으나, 본격적인 컴퓨터 프로그래밍 언어를 배우게 되면, 영어 단어와 수식으로 이루어진 생소한 문법으로 인해 학습자들이 코딩에 흥미를 잃고 코딩을 어려워하는 경우가 많다. 따라서 파이썬과 같은 프로그래밍 언어를 사용한 코딩 학습에서도 지속적인 동기를 부여할 필요성이 제기되고 있다.
또한, 수학의 중요성은 늘 강조되었으나, 최근 딥러닝을 필두로 한 인공지능의 발달과 더불어 그 중요성이 더욱 주목받고 있다. 코딩과 수학은 논리, 절차적 문제 해결 등의 공통분모를 가진다. 따라서 코딩 학습과 수학 학습이 동시에 이루어진다면 학습 효과를 배가할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 컴퓨터 프로그래밍을 통한 수학 문제풀기를 통해 학습자로 하여금 수학이 다른 분야에 어떻게 적용될 수 있는지를 경험할 수 있다. 또한, 수학 학습 자체가 코딩 학습의 동기부여가 되어 줄 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 학습자의 수학 수준 및 코딩 수준을 진단할 수 있는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 학습자 수학 수준을 기초로 수학 학습용 컨텐츠를 구성하고 수학 학습용 컨텐츠를 기초로 코딩 학습용 컨텐츠를 결정할 수 있는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 학습자 코딩 수준을 기초로 학습용 컨텐츠의 난이도를 조절할 수 있는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 코딩 학습용 컨텐츠를 통한 학습자 코딩 응답의 신택스 오류 및 시맨틱 오류를 점검할 수 있는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치는 수준별 수학 샘플 문제에 대한 수학 샘플 응답을 수신하여 학습자 수학 수준을 진단하는 학습자 수학 수준 진단부, 수준별 코딩 샘플 문제에 대한 코딩 샘플 응답을 수신하여 학습자 코딩 수준을 진단하는 학습자 코딩 수준 진단부, 상기 학습자 수학 수준을 기초로 수학 학습용 컨텐츠를 구성하고 상기 수학 학습용 컨텐츠를 기초로 코딩 학습용 컨텐츠를 결정하는 학습용 컨텐츠 결정부, 상기 학습자 코딩 수준을 기초로 상기 코딩 학습용 컨텐츠의 블랭크 레벨을 조절하는 코딩 학습용 컨텐츠 조절부 및 상기 코딩 학습용 컨텐츠를 통해 학습자 코딩 응답을 수신하여 프로그램 코드를 구성하고 상기 프로그램 코드에 관한 신택스 오류(syntax error) 및 시맨틱 오류(semantic error)를 점검하는 학습자 코딩 평가부를 포함한다.
상기 학습자 수학 수준 진단부는 상기 수학 샘플 응답을 전문가 단말에 제공하여 상기 수준별 수학 샘플 문제의 풀이 과정을 평가받고 상기 학습자 수학 수준을 정성적으로 결정할 수 있다.
상기 학습자 코딩 수준 진단부는 상기 코딩 샘플 응답을 전문가 단말에 제공하여 상기 수준별 코딩 샘플 문제의 코딩 과정을 평가받고 코딩 취약점을 결정할 수 있다. 상기 학습자 코딩 수준 진단부는 상기 코딩 취약점을 기초로 프로그래밍 교육 컨텐츠를 동적으로 구성하여 온라인 코딩 교육을 수행할 수 있다.
상기 학습용 컨텐츠 결정부는 상기 수학 학습용 컨텐츠에 관한 학습자 수학 응답을 수신하여 전문가 단말에 제공하고 상기 전문가 단말을 통해 학습자 수학 이해도를 평가받아서 상기 수학 학습용 컨텐츠의 적정성을 결정할 수 있다. 상기 학습용 컨텐츠 결정부는 상기 수학 학습용 컨텐츠의 적정성이 특정 기준 이상이면 수학 문제의 입력 변수 및 출력 변수를 설정하여 상기 코딩 학습용 컨텐츠의 골격을 구성할 수 있다.
상기 코딩 학습용 컨텐츠 조절부는 상기 코딩 학습용 컨텐츠의 알고리즘 영역을 결정하여 상기 블랭크 레벨을 조절할 수 있다. 상기 코딩 학습용 컨텐츠 조절부는 반복문을 중심으로 상기 알고리즘 영역을 결정할 수 있다.
상기 학습자 코딩 평가부는 상기 프로그램 코드에 대한 컴파일을 통해 상기 신택스 오류를 자동으로 점검하고 상기 신택스 오류가 발생된 경우에는 상기 프로그램 코드에 관한 학습자 자발적인 수정을 요청할 수 있다. 상기 학습자 코딩 평가부는 상기 신택스 오류가 존재하지 않은 경우에는 상기 프로그램 코드의 입력 변수에 테스트 값을 제공하여 출력 변수를 수신하고, 상기 출력 변수의 적정성을 기초로 1차적인 시맨틱 오류를 자동으로 점검할 수 있다. 상기 학습자 코딩 평가부는 상기 1차적인 시맨틱 오류가 존재하지 않은 경우에는 상기 프로그램 코드를 전문가 단말에 제공하여 2차적인 시맨틱 오류를 점검하고 상기 전문가 단말을 통한 수학 풀이 코멘트 및 코딩 과정 코멘트를 수신하여 학습자 단말에 제공할 수 있다.
실시예들 중에서, 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 방법은 수준별 수학 샘플 문제에 대한 수학 샘플 응답을 수신하여 학습자 수학 수준을 진단하는 학습자 수학 수준 진단단계, 수준별 코딩 샘플 문제에 대한 코딩 샘플 응답을 수신하여 학습자 코딩 수준을 진단하는 학습자 코딩 수준 진단단계, 상기 학습자 수학 수준을 기초로 수학 학습용 컨텐츠를 구성하고 상기 수학 학습용 컨텐츠를 기초로 코딩 학습용 컨텐츠를 결정하는 학습용 컨텐츠 결정단계, 상기 학습자 코딩 수준을 기초로 상기 코딩 학습용 컨텐츠의 블랭크 레벨을 조절하는 코딩 학습용 컨텐츠 조절단계 및 상기 코딩 학습용 컨텐츠를 통해 학습자 코딩 응답을 수신하여 프로그램 코드를 구성하고 상기 프로그램 코드에 관한 신택스 오류(syntax error) 및 시맨틱 오류(semantic error)를 점검하는 학습자 코딩 평가단계를 포함할 수 있다.
상기 학습자 수학 수준 진단단계는 상기 수학 샘플 응답을 전문가 단말에 제공하여 상기 수준별 수학 샘플 문제의 풀이 과정을 평가받고 상기 학습자 수학 수준을 정성적으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 학습자 코딩 수준 진단단계는 상기 코딩 샘플 응답을 전문가 단말에 제공하여 상기 수준별 코딩 샘플 문제의 코딩 과정을 평가받고 코딩 취약점을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 학습용 컨텐츠 결정단계는 상기 수학 학습용 컨텐츠에 관한 학습자 수학 응답을 수신하여 전문가 단말에 제공하고 상기 전문가 단말을 통해 학습자 수학 이해도를 평가받아서 상기 수학 학습용 컨텐츠의 적정성을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 코딩 학습용 컨텐츠 조절단계는 상기 코딩 학습용 컨텐츠의 알고리즘 영역을 결정하여 상기 블랭크 레벨을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법은 학습자의 수학 수준 및 코딩 수준을 진단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법은 학습자 수학 수준을 기초로 수학 학습용 컨텐츠를 구성하고 수학 학습용 컨텐츠를 기초로 코딩 학습용 컨텐츠를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법은 학습자 코딩 수준을 기초로 학습용 컨텐츠의 난이도를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법은 코딩 학습용 컨텐츠를 통한 학습자 코딩 응답의 신택스 오류 및 시맨틱 오류를 점검할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 맞춤형 수학 코딩 교육 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 시스템 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 기능 구성을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 동작 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 6은 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 전문가 등록을 포함하는 전체 동작 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 시스템 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 기능 구성을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 동작 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 6은 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 전문가 등록을 포함하는 전체 동작 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 맞춤형 수학 코딩 교육 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 맞춤형 수학 코딩 교육 시스템(100)은 학습자 단말(110), 전문가 단말(111), 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130) 및 데이터베이스(150)를 포함할 수 있다.
학습자 단말(110)은 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)로부터 수준별 수학 샘플 문제 및 수준별 코딩 샘플 문제를 수신하여 맞춤형 수학 코딩 교육의 수행을 지원할 수 있다. 또한, 학습자 단말(110)은 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)에 수학 샘플 응답 및 코딩 샘플 응답를 제공하고 전문가 단말(111)로부터 수학 샘플 응답 및 코딩 샘플 응답에 대한 평가를 수신할 수 있다.
학습자 단말(110)은 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)와 네트워크를 통해 연결될 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 스마트폰, 노트북 또는 휴대용 컴퓨터로 구현될 수 있고, 전용 프로그램 또는 앱을 통해 실행될 수 있다. 예를 들어, 학습자 단말(110)은 스마트폰의 터치스크린을 통해 수학 및 코딩의 샘플 문제 풀이를 수행할 수 있다.
전문가 단말(111)은 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)로부터 학습자의 수학 샘플 응답 및 코딩 샘플 응답을 수신하고, 학습자의 정성적 평가를 진단할 수 있다. 전문가 단말(111)은 전문가에 의해 사용될 수 있고, 전문가는 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)를 통해 사전에 승인된 전문자격을 갖춘 특징인을 전문가 POOL로 등록할 수 있다.
전문가 단말(111)은 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)를 통해 평가를 진행하고, 학습자의 점수 부여를 통해 평가 등급을 관리할 수 있다. 여기에서, 학습자의 점수 부여는 학습자 단말(110)을 통해 부여한 전문가 평가에 대한 별점 또는 점수에 해당될 수 있다.
전문가 단말(111)은 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)와 네트워크를 통해 연결될 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 스마트폰, 노트북 또는 휴대용 컴퓨터로 구현될 수 있고, 전용 프로그램 또는 앱을 통해 실행될 수 있다. 예를 들어, 전문가 단말(111)은 스마트폰의 디스플레이를 통해 수학 샘플 문제 풀이에 대한 풀이 과정 및 코딩 샘플 문제 풀이에 대한 코딩 과정 평가를 디스플레이할 수 있다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자 단말(110)을 통해 수준별 수학 샘플 문제 및 수준별 코딩 샘플 문제에 대한 응답을 수신하여 학습자의 수준을 진단할 수 있다. 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 반드시 이에 한정되지 않고, 컴퓨터 또는 서버로 구현될 수 있고 학습자 단말(110)로부터 수신한 수학 샘플 응답 및 코딩 샘플 응답에 대한 신택스 오류(syntax error) 및 시맨틱 오류(semantic error)를 점검할 수 있다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자 단말(110)과 전문가 단말(111), 유선 네트워크, 블루투스 또는 WiFi 등과 같은 무선 네트워크로 연결될 수 있고, 네트워크를 통해 학습자 단말(110) 및 전문가 단말(111)과 데이터를 송수신할 수 있다.
데이터베이스(150)는 학습자 단말(110)에 제공된 수학 및 코딩 문제를 저장할 수 있다. 또한, 데이터베이스(150)는 학습자의 수학 및 코딩 수준 진단 결과를 저장할 수 있다. 데이터베이스(150)는 전문가 단말(111)로부터 제공받은 학습자의 수학 및 코딩 문제에 대한 전반적인 풀이 과정을 저장할 수 있고, 학습자 단말(110)에 제공한 수학 및 코딩 학습 컨텐츠를 저장할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 데이터베이스(150)는 학습자의 코딩 문제에 대한 오류 결과 및 해결방법을 저장할 수 있다.
도 2는 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 시스템 구성을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 프로세서(210), 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270)를 포함할 수 있다.
프로세서(210)는 본 발명의 실시예에 따른 맞춤형 수학 코딩 교육 시스템(100)을 실행할 수 있고, 이러한 과정에서 읽혀지거나 작성되는 메모리(230)를 관리할 수 있으며, 메모리(230)에 있는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리 간의 동기화 시간을 스케줄 할 수 있다. 프로세서(210)는 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)의 동작 전반을 제어할 수 있고, 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270)와 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 프로세서(210)는 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)의 CPU(Central Processing Unit)로 구현될 수 있다.
메모리(230)는 SSD(Solid State Disk) 또는 HDD(Hard Disk Drive)와 같은 비휘발성 메모리로 구현되어 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)에 필요한 데이터 전반을 저장하는데 사용되는 보조기억장치를 포함할 수 있고, RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리로 구현된 주기억장치를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(230)는 전기적으로 연결된 프로세서(210)에 의해 실행됨으로써 본 발명에 따른 맞춤형 수학 코딩 교육 시스템(100)을 실행하는 명령들의 집합을 저장할 수 있다.
사용자 입출력부(250)은 사용자 입력을 수신하기 위한 환경 및 사용자에게 특정 정보를 출력하기 위한 환경을 포함하고, 예를 들어, 터치 패드, 터치 스크린, 화상 키보드 또는 포인팅 장치와 같은 어댑터를 포함하는 입력장치 및 모니터 또는 터치 스크린과 같은 어댑터를 포함하는 출력장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 입출력부(250)은 원격 접속을 통해 접속되는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있고, 그러한 경우에는 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 독립적인 서버로서 수행될 수 있다.
네트워크 입출력부(270)은 네트워크를 통해 학습자 단말(110) 및 전문가 단말(111)과 연결되기 위한 통신 환경을 제공하고, 예를 들어, LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network) 및 VAN(Value Added Network) 등의 통신을 위한 어댑터를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크 입출력부(270)는 광고 파생정보의 무선 전송을 위해 WiFi, 블루투스 등의 근거리 통신 기능이나 4G 이상의 무선 통신 기능을 제공하도록 구현될 수 있다.
도 3은 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자 수학 수준 진단부(310), 학습자 코딩 수준 진단부(320), 학습용 컨텐츠 결정부(330), 코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340), 학습자 코딩 평가부(350) 및 제어부(360)를 포함할 수 있다.
학습자 수학 수준 진단부(310)는 수준별 수학 샘플 문제에 대한 수학 샘플 응답을 수신하여 학습자 수학 수준을 진단할 수 있다. 학습자 수학 수준 진단부(310)는 학습자 단말(110)에 수학 샘플 문제를 단계적으로 제공할 수 있다. 학습자 수학 수준 진단부(310)는 학습자 단말(110)로부터 수학 샘플 응답을 수신하고, 수신한 수학 샘플 응답을 전문가 단말(111)에 제공할 수 있다. 여기에서, 수학 샘플 응답은 학습자 단말(110)로부터 수신한 수학 샘플 문제에 대한 풀이 과정 및 풀이 결과에 해당할 수 있다.
학습자 수학 수준 진단부(310)는 전문가 단말(111)로부터 경력 및 자격증을 포함하는 전문가 정보를 입력받은 후 승인을 통해 전문가 POOL로 등록할 수 있다. 학습자 수학 수준 진단부(310)는 전문가 단말(111)에게 학습자의 수학 샘플 응답을 제공하고, 전문가 단말(111)로부터 수학 샘플 문제에 대한 풀이 과정 및 풀이 결과에 관한 평가를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 학습자 수학 수준 진단부(310)는 수학 샘플 응답을 전문가 단말(111)에 제공하여 수준별 수학 샘플 문제의 풀이 과정 및 풀이 결과를 평가받고 학습자 수학 수준을 정성적으로 결정할 수 있다. 학습자 수학 수준 진단부(310)는 전문가 단말(111)로부터 수신한 수학 샘플 문제에 대한 평가 결과를 학습자 단말(110)에 디스플레이할 수 있다. 학습자 수학 수준 진단부(310)는 학습자의 수학 수준 진단 결과를 데이터베이스(150)에 저장하여 관리할 수 있으며, 학습자 단말(110) 또는 전문가 단말(111)의 요청에 따라 데이터베이스(150)에 저장된 해당 학습자의 수학 수준 진단 결과를 학습자 단말(110) 또는 전문가 단말(111)에 디스플레이할 수 있다.
학습자 코딩 수준 진단부(320)는 수준별 코딩 샘플 문제에 대한 코딩 샘플 응답을 수신하여 학습자 코딩 수준을 진단할 수 있다. 학습자 코딩 수준 진단부(320)는 학습자 단말(110)에 코딩 샘플 문제를 단계적으로 제공할 수 있다. 학습자 코딩 수준 진단부(320)는 학습자 단말(110)로부터 코딩 샘플 응답을 수신하고, 수신한 코딩 샘플 응답을 전문가 단말(111)에 제공할 수 있다. 여기에서, 코딩 샘플 응답은 학습자 단말(110)로부터 수신한 코딩 샘플 문제에 대한 코딩 과정 및 코딩 결과에 해당될 수 있다. 또한, 학습자 코딩 수준 진단부(320)는 전문가 단말(111)로부터 코딩 샘플 문제에 대한 코딩 과정 평가를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 학습자 코딩 수준 진단부(320)는 코딩 샘플 응답을 전문가 단말(111)에 제공하여 수준별 코딩 샘플 문제의 코딩 과정을 평가받고 코딩 취약점을 결정할 수 있다. 학습자 코딩 수준 진단부(320)는 학습자의 코딩 샘플 문제에 대한 전반적인 풀이 과정을 데이터베이스(150)에 저장하고, 저장된 코딩 풀이 과정을 전문가 단말(111)에 제공할 수 있다. 여기에서, 코딩 취약점은 복수의 코딩 샘플 응답에서 나타나는 반복적인 오류 패턴에 해당될 수 있다. 오류 패턴은 신택스 오류(syntax error) 및 시맨틱 오류(semantic error)를 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고 전문가에 의해 개별적으로 설정되는 개별 문제 지정 오류를 별도로 포함할 수 있다. 신택스 오류는 코딩 샘플 응답의 문법적인 오류를 포함할수 있으며, 시맨틱 오류는 코딩 샘플 응답의 논리적인 오류를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 학습자 코딩 수준 진단부(320)는 코딩 취약점을 기초로 프로그래밍 교육 컨텐츠를 동적으로 구성하여 온라인 코딩 교육을 수행할 수 있다. 학습자 코딩 수준 진단부(320)는 전문가 단말(111)로부터 코딩 샘플 응답에 기반한 적어도 하나의 코딩 취약점을 수신하고, 적어도 하나의 코딩 취약점을 기초로 프로그래밍 교육 컨텐츠를 동적으로 구성할 수 있다. 일 실시예에서, 학습자 코딩 수준 진단부(320)는 학습자로부터 수신한 코딩 샘플 응답에 대해, 전반적으로 신택스 오류에 대한 코딩 취약점이 나타나는 경우에는 프로그래밍 구문에 대한 교육을 프로그래밍 교육 컨텐츠에 더 포함하여 학습자 단말(110)에게 제공할 수 있다.
학습용 컨텐츠 결정부(330)는 학습자 수학 수준을 기초로 수학 학습용 컨텐츠를 구성하고 수학 학습용 컨텐츠를 기초로 코딩 학습용 컨텐츠를 결정할 수 있다. 여기에서, 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 학습자의 수학 샘플 응답에 대한 전문가의 풀이 평가를 기반으로 학습자 수학 수준을 단계별로 구분할 수 있다. 즉, 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 학습자에게 단계별로 구분된 수학 학습용 컨텐츠를 제공할 수 있다. 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 학습자의 수학 수준을 코딩 학습용 컨텐츠에 반영할 수 있다. 즉, 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 학습자의 수학 수준에 따라 단계적별로 코딩 학습용 컨텐츠를 학습자 단말(110)에 제공할 수 있다. 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 학습자 단말(110) 또는 전문가 단말(111)로부터 학습자 수학 수준 변경에 대한 요청을 수신하고, 이를 반영한 코딩 학습용 컨텐츠를 학습자에게 제공할 수 있다. 즉, 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 학습자의 수학 수준이 향상되거나 하락하는 경우에는 학습자의 수학 수준의 변화 정도에 따라 높은 단계의 코딩 학습용 컨텐츠를 학습자에게 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 수학 학습용 컨텐츠에 관한 학습자 수학 응답을 수신하여 전문가 단말(111)에 제공하고 전문가 단말(111)을 통해 학습자 수학 이해도를 평가받아서 수학 학습용 컨텐츠의 적정성을 결정할 수 있다. 여기에서, 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 전문가가 학습자에 대한 수학 이해도 평가를 상승 또는 하락 조정하는 경우에는 이러한 조정을 반영하여 수학 학습용 컨텐츠의 난이도를 변경할 수 있다. 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 학습자 단말(110)에게 제공한 수학 학습용 컨텐츠가 적합하다고 판단되는 경우에는 해당 단계의 수학 학습용 컨텐츠를 추가하여 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 수학 학습용 컨텐츠의 적정성이 특정 기준 이상이면 수학 문제의 입력 변수 및 출력 변수를 설정하여 코딩 학습용 컨텐츠의 골격을 구성할 수 있다. 즉, 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 학습자의 수학 학습용 컨텐츠에 대한 이해도를 진단하고, 이해도가 적정 수준으로 진단되는 경우에는 학습자 단말(110)에게 해당 수학 학습용 컨텐츠를 코딩 변환 요청할 수 있다. 여기에서, 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 수학 학습용 컨텐츠를 코딩 변환 요청하는 경우에는 해당 수학 학습용 컨텐츠에 대한 코딩 예시를 힌트로 제공할 수 있다. 예를 들어, 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 수학 학습용 컨텐츠를 코딩 변환 요청하는 경우에는 블랭크를 포함하는 문제를 제시할 수 있다. 블랭크는 문제의 정답에서 일부분 또는 전체를 가려서 학습자 단말(110)의 입력을 요구하는 비워둔 영역을 포함할 수 있다. 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 학습자 단말(110)에게 문제의 정답에서 일부분 또는 전체를 비워둔 영역으로 표시한 후 학습자 단말(110)에 비워둔 영역을 채울 것을 요청할 수 있다.
코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340)는 학습자 코딩 수준을 기초로 코딩 학습용 컨텐츠의 블랭크 레벨을 조절할 수 있다. 여기에서, 블랭크 레벨은 정답을 가리거나 비워둔 영역의 범위 또는 개수를 포함할 수 있고, 복수의 단계로 구성될 수 있다. 코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340)는 학습자의 코딩 샘플 응답 또는 학습용 컨텐츠 결정부(330)에서 수행된 코딩 변환 요청에 대해 블랭크 레벨을 조절하여 난이도를 조절할 수 있다. 즉, 코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340)는 전문가 단말(111)을 통해 수신한 학습자 코딩 수준에 기반하여 코딩 학습용 컨텐츠의 난이도를 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340)는 학습자 단말(110) 또는 전문가 단말(111)로부터 난이도 조절에 대한 요청을 수신한 경우에는 블랭크 레벨을 조절하거나 블랭크에 대한 힌트를 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340)는 코딩 학습용 컨텐츠의 알고리즘 영역을 결정하여 블랭크 레벨을 조절할 수 있다. 여기에서, 코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340)는 알고리즘 영역은 학습자의 코딩 수준에 따라 길이가 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340)는 학습자의 코딩 수준이 높을수록 긴 알고리즘을 가지는 코딩 문제를 학습자 단말(110)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340)는 반복문을 중심으로 알고리즘 영역을 결정할 수 있다. 즉, 코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340)는 반복문의 길이에 기반하여 알고리즘의 영역을 결정하고, 난이도를 조절할 수 있다.
학습자 코딩 평가부(350)는 코딩 학습용 컨텐츠를 통해 학습자 코딩 응답을 수신하여 프로그램 코드를 구성하고 프로그램 코드에 관한 신택스 오류(syntax error) 및 시맨틱 오류(semantic error)를 점검할 수 있다. 신택스 오류는 코딩 샘플 응답 및 코딩 문제에 대한 구문 오류에 해당될 수 있으며, 각 프로그래밍 언어마다 구분될 수 있다. 시맨틱 오류는 코딩 샘플 응답 및 코딩 문제에 대한 논리 오류에 해당될 수 있으며, 각 명령어의 충돌에 의한 오류를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 학습자 코딩 평가부(350)는 프로그램 코드에 대한 컴파일을 통해 신택스 오류를 자동으로 점검하고 신택스 오류가 발생된 경우에는 프로그램 코드에 관한 학습자 자발적인 수정을 요청할 수 있다. 즉, 학습자 코딩 평가부(350)는 프로그램 자체적으로 각 프로그래밍 언어를 구분하여 컴파일 동작을 수행한 후 신택스 오류가 발생된 경우 해당 부분을 표기하여 학습자에게 알릴 수 있다. 학습자 코딩 평가부(350)는 학습자의 프로그래밍 학습 유형을 구분하여 오류 코드, 구문 및 문법을 포함하는 오류 예시 목록을 학습자 단말(110)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 학습자 코딩 평가부(350)는 신택스 오류가 존재하지 않은 경우에는 프로그램 코드의 입력 변수에 테스트 값을 제공하여 출력 변수를 수신하고 출력 변수의 적정성을 기초로 1차적인 시맨틱 오류를 자동으로 점검할 수 있다. 여기에서, 1차적인 시맨틱 오류는 출력 변수가 학습자가 의도한 값을 출력하지 못하는 경우를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 학습자 코딩 평가부(350)는 학습자가 제출한 코딩의 출력 값과 정답의 출력 값을 서로 비교하여 1차적인 시맨틱 오류를 점검할 수 있다. 또한, 학습자 코딩 평가부(350)는 신택스 오류를 점검하기 위한 컴파일 동작을 수행한 후 프로그램 코드의 입력 변수에 복수의 테스트 값을 제공하여 출력 변수를 점검할 수 있다. 테스트 값은 하나 이상의 실수를 포함하는 값을 포함할 수 있으며 학습자 코딩 평가부(350)는 프로그램 코드의 입력 변수에 복수 개의 테스트 값을 입력하고 시맨틱 오류가 존재하는 경우 학습자 단말(110)에 디스플레이할 수 있다.
일 실시예에서, 학습자 코딩 평가부(350)는 1차적인 시맨틱 오류가 존재하지 않은 경우에는 프로그램 코드를 전문가 단말(111)에 제공하여 2차적인 시맨틱 오류를 점검하고 전문가 단말(111)을 통한 수학 풀이 코멘트 및 코딩 과정 코멘트를 수신하여 학습자 단말에 제공할 수 있다. 여기에서, 2차적인 시맨틱 오류는 프로그램 코드의 논리적인 부분 또는 프로그램 코드의 명령어에 해당되는 것을 포함할 수 있다. 또한, 학습자 코딩 평가부(350)는 전문가 단말(111)에서 수신한 수학 풀이 코멘트 및 코딩 과정 코멘트를 기반으로 학습자 단말(110)에 보다 나은 수학 풀이 및 코딩 풀이를 추천할 수 있다. 여기에서, 학습자 코딩 평가부(350)는 학습자 단말(110)에 학습자 풀이보다 더 짧은 프로그램 코드 또는 더 적은 명령어를 사용하는 프로그램 코드에 대한 구성을 추천할 수 있다.
제어부(360)는 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)의 전체적인 동작을 제어하고, 학습자 수학 수준 진단부(310), 학습자 코딩 수준 진단부(320), 학습용 컨텐츠 결정부(330), 코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340) 및 학습자 코딩 평가부(350) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.
도 4는 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 기능 구성을 설명하는 흐름도이다.
도 4에서, 학습자 수학 수준 진단부(310)는 수준별 수학 샘플 문제에 대한 수학 샘플 응답을 수신하여 학습자 수학 수준을 진단한다(단계 S410). 학습자 코딩 수준 진단부(320)는 수준별 코딩 샘플 문제에 대한 코딩 샘플 응답을 수신하여 학습자 코딩 수준을 진단한다(단계 S420). 학습용 컨텐츠 결정부(330)는 학습자 수학 수준을 기초로 수학 학습용 컨텐츠를 구성하고 수학 학습용 컨텐츠를 기초로 코딩 학습용 컨텐츠를 결정한다(단계 S430).
코딩 학습용 컨텐츠 조절부(340)는 학습자 코딩 수준을 기초로 코딩 학습용 컨텐츠의 블랭크 레벨을 조절한다(단계 S440). 학습자 코딩 평가부(350)는 코딩 학습용 컨텐츠를 통해 학습자 코딩 응답을 수신하여 프로그램 코드를 구성하고 프로그램 코드에 관한 신택스 오류(syntax error) 및 시맨틱 오류(semantic error)를 점검한다(단계 S450).
도 5는 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 동작 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 5에서, 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자 단말(110)로부터 학습자의 정보를 입력받는다(단계 S510). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자에게 수준별 수학 샘플 문제 및 수준별 코딩 샘플 문제를 제공하고, 학습자 단말(110)을 통해 수학 샘플 응답 및 코딩 샘플 응답을 수신할 수 있다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자의 무료/유료 서비스 가입 여부를 확인한다(단계 S520). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자 정보 입력에 따라 가입 여부를 확인할 수 있다. 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자가 무료 서비스에 해당하는 경우에는 학습자 진단을 통해 학습자의 학습 방법과 취약점 관련 문제점을 분석할 수 있다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자가 유료 서비스에 가입한 경우에는 학습자 단말(110)에 유료 서비스 시작에 대한 안내를 디스플레이한다(단계 S521). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자 단말(110)을 통해 학습자에게 유료 강의를 제공한다(단계 S522). 유료 강의는 무료 강의에 비해 정성적인 강의에 해당될 수 있으며, 해당 분야의 유명 강사에 의해 촬영된 강의를 포함할 수 있다. 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 유료 서비스 가입자에 대한 전문가를 선정한다(단계 S523). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 유료 서비스 가입자에게 담당 전문가를 지정하고 담당 전문가의 상담 결과에 따라 학습 방법을 체계적으로 구분하여 맞춤 서비스를 제공할 수 있다.
유료 서비스 가입자는 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)를 통해 전문가에게 학습 과정에 대한 상담을 요청한다(단계 S524). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 유료 서비스 가입자에게 유료 서비스의 구독 서비스 가입 판단을 요청한다(단계 S525). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 구독 서비스 가입자에게 월 단위 강의 및 전문가를 제공한다(단계 S526). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 구독 서비스 가입자에게 월 단위로 학습자 분석에 기반한 교재 및 유료 강의를 제공할 수 있다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자의 진단 결과에 따라 해결방안을 제시하고 무료 강의를 학습하고 학습자의 진도를 관리한다(단계 S530). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자의 문제점 및 취약점을 분석한다(단계 S540). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자의 문제점 및 취약점 분석을 기반으로 해결 방안을 제시한다(단계 S550). 여기에서, 학습자는 유료 서비스와 동일하게, 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)를 통해 전문가에게 학습 과정에 대한 상담을 요청할 수 있다. 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자에게 학습자의 수준에 기반한 무료 강의를 제공한다(단계 S560).
도 6은 도 1의 맞춤형 수학 코딩 교육 장치의 전문가 등록을 포함하는 전체 동작 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 6에서, 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자 단말(110)로부터 학습자의 정보를 입력받는다(단계 S610). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자에게 수준별 수학 샘플 문제 및 수준별 코딩 샘플 문제를 제공하고, 학습자 단말(110)을 통해 수학 샘플 응답 및 코딩 샘플 응답을 수신할 수 있다. 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 수신한 수학 샘플 응답 및 코딩 샘플을 전문가 단말(111)에 제공할 수 있다.
전문가는 전문가 단말(111)을 통해 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)로 전문가의 정보를 입력한다(단계 S611). 여기에서, 전문가의 정보는 경력 및 자격증을 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 전문가 단말(111)을 전문가 POOL에 승인한다(단계 S612). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 전문가의 정보를 평가하고, 전문가의 경력 및 소유 자격증이 일정 수준 이상에 해당하는 경우 전문가 POOL에 등록할 수 있다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 전문가 POOL의 평가등급을 관리한다(단계 S613). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 전문가 POOL에 등록된 전문가의 학습자에 대한 풀이 과정 평가를 정성적으로 분석하고 전문가의 평가등급을 상향 조정 또는 하향 조정할 수 있다. 또한, 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자 단말(110)로부터 전문가의 풀이 과정 평가에 대한 점수를 수신하고 전문가의 평가 등급을 상향 조정 또는 하향 조정할 수 있다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 전문가에게 유료 서비스를 승인한다(단계 S614). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 전문가의 평가등급에 기반하여 전문가에게 전문가 유료 서비스를 승인할 수 있다. 여기에서, 전문가 유료 서비스는 해당 전문가의 평가등급에 비례하여 전문가에게 금액을 지불하는 것에 해당될 수 있으며, 학습자에 대한 풀이 과정 평가를 포함할 수 있다. 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 전문가에게 성과에 따른 금액을 산정할 수 있다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자 단말(110)로부터 학습자의 정보를 입력받는다(단계 S510). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자에게 수준별 수학 샘플 문제 및 수준별 코딩 샘플 문제를 제공하고, 학습자 단말(110)을 통해 수학 샘플 응답 및 코딩 샘플 응답을 수신할 수 있다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자의 무료/유료 서비스 가입 여부를 확인한다(단계 S620). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자 정보 입력에 따라 가입 여부를 확인할 수 있다. 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자가 무료 서비스에 해당하는 경우에는 학습자 진단을 통해 학습자의 학습 방법과 취약점 관련 문제점을 분석할 수 있다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자가 유료 서비스에 가입한 경우에는 학습자 단말(110)에 유료 서비스 시작에 대한 안내를 디스플레이한다(단계 S621). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자 단말(110)을 통해 학습자에게 유료 강의를 제공한다(단계 S622). 유료 강의는 무료 강의에 비해 정성적인 강의에 해당될 수 있으며, 해당 분야의 유명 강사에 의해 촬영된 강의를 포함할 수 있다. 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 유료 서비스 가입자에 대한 전문가를 선정한다(단계 S623). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 유료 서비스 가입자에게 전문가 POOL에 등록된 전문가를 담당 전문가로 지정하고, 유료 서비스 가입자에게 담당 전문가와의 상담을 통해 학습 방법을 체계적으로 구분하여 맞춤 서비스를 제공할 수 있다.
유료 서비스 가입자는 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)를 통해 전문가에게 학습 과정에 대한 상담을 요청한다(단계 S624). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 유료 서비스 가입자에게 유료 서비스의 구독 서비스 가입 판단을 요청한다(단계 S625). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 구독 서비스 가입자에게 월 단위 강의 및 전문가를 제공한다(단계 S626). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 구독 서비스 가입자에게 월 단위로 학습자 분석에 기반한 교재 및 유료 강의를 제공할 수 있다.
맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자의 진단 결과에 따라 해결방안을 제시하고 무료 강의를 학습하고 학습자의 진도를 관리한다(단계 S630). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자의 문제점 및 취약점을 분석한다(단계 S640). 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자의 문제점 및 취약점 분석을 기반으로 해결 방안을 제시한다(단계 S650). 여기에서, 학습자는 유료 서비스와 동일하게, 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)를 통해 전문가에게 학습 과정에 대한 상담을 요청할 수 있다. 맞춤형 수학 코딩 교육 장치(130)는 학습자에게 학습자의 수준에 기반한 무료 강의를 제공한다(단계 S660).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 맞춤형 수학 코딩 교육 시스템
110 : 학습자 단말
111 : 전문가 단말
130 : 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 150 : 데이터베이스
310 : 학습자 수학 수준 진단부 320 : 학습자 코딩 수준 진단부
330 : 학습용 컨텐츠 결정부
340 : 코딩 학습용 컨텐츠 조절부 350 : 학습자 코딩 평가부
360 : 제어부
110 : 학습자 단말
111 : 전문가 단말
130 : 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 150 : 데이터베이스
310 : 학습자 수학 수준 진단부 320 : 학습자 코딩 수준 진단부
330 : 학습용 컨텐츠 결정부
340 : 코딩 학습용 컨텐츠 조절부 350 : 학습자 코딩 평가부
360 : 제어부
Claims (16)
- 수준별 수학 샘플 문제에 대한 수학 샘플 응답을 수신하여 학습자 수학 수준을 진단하는 학습자 수학 수준 진단부;
수준별 코딩 샘플 문제에 대한 코딩 샘플 응답을 수신하여 학습자 코딩 수준을 진단하는 학습자 코딩 수준 진단부;
상기 학습자 수학 수준을 기초로 수학 학습용 컨텐츠를 구성하고 상기 수학 학습용 컨텐츠를 기초로 코딩 학습용 컨텐츠를 결정하는 학습용 컨텐츠 결정부;
상기 학습자 코딩 수준을 기초로 상기 코딩 학습용 컨텐츠의 블랭크 레벨을 조절하는 코딩 학습용 컨텐츠 조절부; 및
상기 코딩 학습용 컨텐츠를 통해 학습자 코딩 응답을 수신하여 프로그램 코드를 구성하고 상기 프로그램 코드에 관한 신택스 오류(syntax error) 및 시맨틱 오류(semantic error)를 점검하는 학습자 코딩 평가부를 포함하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 학습자 수학 수준 진단부는
상기 수학 샘플 응답을 전문가 단말에 제공하여 상기 수준별 수학 샘플 문제의 풀이 과정을 평가받고 상기 학습자 수학 수준을 정성적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 학습자 코딩 수준 진단부는
상기 코딩 샘플 응답을 전문가 단말에 제공하여 상기 수준별 코딩 샘플 문제의 코딩 과정을 평가받고 코딩 취약점을 결정하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 학습자 코딩 수준 진단부는
상기 코딩 취약점을 기초로 프로그래밍 교육 컨텐츠를 동적으로 구성하여 온라인 코딩 교육을 수행하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 학습용 컨텐츠 결정부는
상기 수학 학습용 컨텐츠에 관한 학습자 수학 응답을 수신하여 전문가 단말에 제공하고 상기 전문가 단말을 통해 학습자 수학 이해도를 평가받아서 상기 수학 학습용 컨텐츠의 적정성을 결정하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 학습용 컨텐츠 결정부는
상기 수학 학습용 컨텐츠의 적정성이 특정 기준 이상이면 수학 문제의 입력 변수 및 출력 변수를 설정하여 상기 코딩 학습용 컨텐츠의 골격을 구성하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 코딩 학습용 컨텐츠 조절부는
상기 코딩 학습용 컨텐츠의 알고리즘 영역을 결정하여 상기 블랭크 레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 코딩 학습용 컨텐츠 조절부는
반복문을 중심으로 상기 알고리즘 영역을 결정하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 학습자 코딩 평가부는
상기 프로그램 코드에 대한 컴파일을 통해 상기 신택스 오류를 자동으로 점검하고 상기 신택스 오류가 발생된 경우에는 상기 프로그램 코드에 관한 학습자 자발적인 수정을 요청하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 학습자 코딩 평가부는
상기 신택스 오류가 존재하지 않은 경우에는 상기 프로그램 코드의 입력 변수에 테스트 값을 제공하여 출력 변수를 수신하고, 상기 출력 변수의 적정성을 기초로 1차적인 시맨틱 오류를 자동으로 점검하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 학습자 코딩 평가부는
상기 1차적인 시맨틱 오류가 존재하지 않은 경우에는 상기 프로그램 코드를 전문가 단말에 제공하여 2차적인 시맨틱 오류를 점검하고 상기 전문가 단말을 통한 수학 풀이 코멘트 및 코딩 과정 코멘트를 수신하여 학습자 단말에 제공하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치.
- 수준별 수학 샘플 문제에 대한 수학 샘플 응답을 수신하여 학습자 수학 수준을 진단하는 학습자 수학 수준 진단단계;
수준별 코딩 샘플 문제에 대한 코딩 샘플 응답을 수신하여 학습자 코딩 수준을 진단하는 학습자 코딩 수준 진단단계;
상기 학습자 수학 수준을 기초로 수학 학습용 컨텐츠를 구성하고 상기 수학 학습용 컨텐츠를 기초로 코딩 학습용 컨텐츠를 결정하는 학습용 컨텐츠 결정단계;
상기 학습자 코딩 수준을 기초로 상기 코딩 학습용 컨텐츠의 블랭크 레벨을 조절하는 코딩 학습용 컨텐츠 조절단계; 및
상기 코딩 학습용 컨텐츠를 통해 학습자 코딩 응답을 수신하여 프로그램 코드를 구성하고 상기 프로그램 코드에 관한 신택스 오류(syntax error) 및 시맨틱 오류(semantic error)를 점검하는 학습자 코딩 평가단계를 포함하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 학습자 수학 수준 진단단계는
상기 수학 샘플 응답을 전문가 단말에 제공하여 상기 수준별 수학 샘플 문제의 풀이 과정을 평가받고 상기 학습자 수학 수준을 정성적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 학습자 코딩 수준 진단단계는
상기 코딩 샘플 응답을 전문가 단말에 제공하여 상기 수준별 코딩 샘플 문제의 코딩 과정을 평가받고 코딩 취약점을 결정하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 학습용 컨텐츠 결정단계는
상기 수학 학습용 컨텐츠에 관한 학습자 수학 응답을 수신하여 전문가 단말에 제공하고 상기 전문가 단말을 통해 학습자 수학 이해도를 평가받아서 상기 수학 학습용 컨텐츠의 적정성을 결정하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 코딩 학습용 컨텐츠 조절단계는
상기 코딩 학습용 컨텐츠의 알고리즘 영역을 결정하여 상기 블랭크 레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220023203A KR20230126104A (ko) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220023203A KR20230126104A (ko) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230126104A true KR20230126104A (ko) | 2023-08-29 |
Family
ID=87802324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220023203A KR20230126104A (ko) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 비대면 온라인 기반의 학습자 수준 맞춤형 수학 코딩 교육 장치 및 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230126104A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200010890A (ko) | 2018-07-23 | 2020-01-31 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 발광소자를 이용한 차량용 램프 |
-
2022
- 2022-02-22 KR KR1020220023203A patent/KR20230126104A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20200010890A (ko) | 2018-07-23 | 2020-01-31 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 발광소자를 이용한 차량용 램프 |
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