KR20230172176A - 개방형 온라인 교과서 기반의 학습 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법 - Google Patents

개방형 온라인 교과서 기반의 학습 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법 Download PDF

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KR20230172176A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 쌍방향 학습 서비스 제공 시스템은 데이터베이스로부터 학습 컨텐츠를 획득하고, 학습자단말기 각각과 학습컨텐츠를 동기화하기 위해 그룹 학습방 정보를 연계하고 그룹 학습방에 속한 학습자 단말기 화면을 제어하여, 학습자 단말기화면을 강사 단말기 화면과 동기화하거나 동기화를해제하고, 영상, 문서, 퀴즈, 이미지, 오디오, 텍스트, 그리기, 웹페이지 등 학습에 필요한 컨텐츠를 온라인 교재에 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사하고, 학습자단말기에서 풀이한 퀴즈 결과를 실시간으로 수집 및 집계하여 강사 단말기 화면에 표시하고, 학습자가 텍스트 또는 그림 형태로 입력한 데이터를 실시간으로 수집하여 강사 단말기화면에 표시하는 강사단말기 뷰어 프로그램, 상기 강사 단말기로부터 동기화 메시지를 수신하면 상기 동기화 메시지를 분석하여 획득된 학습컨텐츠 정보와 동기화 메시지를 이용하여 강사 단말기 화면과 동기화하고, 영상, 문서, 퀴즈, 이미지, 오디오, 텍스트, 그리기, 웹페이지 등 학습에 필요한 컨텐츠를 온라인 교재에 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사하고, 그룹 학습방 강사의 핀정보를 조회 실행하고, 퀴즈 풀이 결과와 동영상 시청 상태와 학습자가 입력한 텍스트 및 그림 정보와 학습 반응, 학습 태도 정보를 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버로 전송하는 학습자 단말기 뷰어 프로그램 및 그룹별로 해당 그룹에 소속된 학습자 및 강사 사이의 쌍방향 학습 서비스를 위해 그룹 학습방을 관리하고, 각 그룹 학습방 단위로 독립적인 쌍방향 학습 서비스를 제공하고, 상기 그룹 학습방에 학습자 단말기의 접속이 요청되면, 학습자의 인증 과정을 실행한 후 인증 결과에 따라 그룹 학습방에 입장하도록 허락하고, 태그 기호 세트와 전용 입력기를 이용하여 자동으로 쌍방향 퀴즈를 생성하고, 온라인 교과서에 동영상, 문서, 이미지, 오디오, 퀴즈, 지도, 웹페이지를 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사할 수 있도록 핀 관리기능을 제공하고, 학습자의 퀴즈 풀이 결과를 실시간 접수하여 5강사 단말기로 전송하고, 학습자의 동영상 시청 상태 및 학습 태도를 강사 단말기로 실시간 전송하고, 학습자의 텍스트 및 그림을 접수하여 실시간으로 강사 단말기로 전송하는 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버를 포함한다.

Description

개방형 온라인 교과서 기반의 학습 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법{SYSTEM FOR PROVIDING EDUCATION SERVICE BASED AN OPEN ONLINE TEXTBOOK AND METHOD PERFORMING THE SAME}
본 발명은 개방형 온라인 교과서를 기반으로 하는 학습 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 교과서 전자 파일을 기반으로 온라인 상에서 활용할 수 있 는 뷰어를 제공하고 개인 별 데이터를 관리할 수 있도록 하며, 실시간 쌍방향 학습이 가능하도록 하는 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법에 관한 것이다.
인터넷이 보급되면서 인터넷을 통한 다양한 학습 서비스 제공 방법이 제안 및 서비스되고 있으며, 최근에는 학습자에게 일방적으로 강의를 제공하는 방식에서 벗어나, 학습집중도를 높이기 위한 대화형 강의 서비스를 제공하는 방식으로 변화하고 있다.
이러닝(Electronic learning)은 정보통신기술을 이용하여 시간과 장소에 구애됨이 없이 수준 별 교수·학습이 가능한 교육 활동을 말한다. 이러닝(e-learning)은 학습자가 원하는 시간과 장소에서 학습할 수 있는 개방성, 학습자가 학습 방법과 진도에 대한 결정권을 가지는 융통성, 학습 자원이 여러 곳에 나누어져 있을 수 있는 분산성 등의 특성이 있다. 이러한 이러닝은 온라인 학습(Online learning)이라고도 불리며 오프라인 교재와 동영상 강의로 이루어지는 것이 일반적이다.
예를 들면, 대한민국 공개특허공보 제2011-0016790호에서는 유비쿼터스 환경에서 플래폼의 구별 없이 적용가능한 이러닝 시스템을 개시한다. 개시된 이러닝 시스템은 표준화된 컨텐츠를 제공함으로써 학습자의 단말기와 네트워크에 상관없이 웹을 통해 수강자에게 강의 자료를 제공할 수 있는 이점이 있지만, 대부분 동영상 화면 속에서 주로 칠판을 이용하는 일방적인 강의 형태를 가지므로 강사와 학습자 간의 상호 작용이 제한적인 단점이 있다.
전자책(ebook)은 책의 내용을 디지털 정보로 가공하고 저장한 출판물을 지칭한다. 이러한 형태의 전자책은 일반 서적뿐만 아니라 교과서, 참고서 등에 폭넓게 적용되고 있다. 현재 전자책 대부분은 국제 디지털 출판 포럼에서 공식 표준으로 채택한 이펍(epub)으로 만들어지고 있다.
최근, 교과서나 참고서용 전자책의 경우, 전자책 내에 일부 해설 동영상 등을 포함하여 제작하거나 교재 내용을 포함하는 플래시북 형태의 전자책으로 제작되고 있다. 또한, 교과서나 참고서용 전자책은 멀티미디어 요소로 표현된 교과 내용과 참고서, 문제집, 학습사전, 공책 등의 기능을 하나로 묶은 디지털 교과서나 디지털 참고서로 진화하고 있다.
여기에서 디지털 교과서 또는 디지털 참고서는 서책형 교과서의 내용을 디지털화하면서 참고서나 문제집 기능, 사전이나 자료검색 기능, 멀티미디어 기능, 하이퍼링크 기능, 공책 기능 등을 결합한 형태를 구비하는 것을 가리킨다.
그러나, 기존의 디지털 교과서나 디지털 참고서는 기본적으로 서책형 교재 내용을 멀티미디어 형태로 제작한 전자책이므로, 학습자가 자신에게 맞는 수준별 강의를 선택하거나 학습자의 학습 진도에 따라 학습자가 강의 내용을 필요로 할 때 선택할 수 있는 환경을 제공할 수 없고 따라서 학습자의 학습 수준이나 학습 진도를 고려한 수준별 학습이나 자기주도형 학습에 적용하기는 어렵다는 한계가 있다.
또한, 현재의 디지털 교과서, 전자책은 개인별로 독립적으로 사용되도록고안되어 강사, 학습자가 모두 단말기를 가지고 네트워크로 연결되는 새로운 상황에서 쌍방향 수업을 하는데는 적합하지 않다.
본 발명은 교과서 전자 파일을 기반으로 온라인 상에서 활용할 수 있는 온라인 교과서 뷰어를 제공하고 강사, 학습자 모두 온라인 교과서 상에서 학습에 필요한 개인 별 데이터(동영상, 문서, 이미지, 퀴즈, 텍스트, 그리기, 웹페이지)를 자유롭게 관리할 수 있도록 하며, 실시간 쌍방향 학습이 가능한 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 온라인 교과서의 핵심인 네트워크 기능을 통해 동기화 수업, 쌍방향 수업, 토론방 수업을 지원하여 1인1단말 환경에 최적화된 수업환경을 제공할 수 있도록 하는 쌍방향 학습 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 강사가 수업 중 모든 학습자의 화면을 강사 화면과 동기화할 수 있고 이때 학습자 화면은 잠금상태가 되기 때문에 강사가 수업 중 필요에 의해 학습자 화면의 잠금을 해제할 수 있고 학습자는 개인별로 자유롭게 온라인교과서 기능을 사용할 수 있도록 하는 쌍방향 학습 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 수업 중 영상을 활용하고자 할 경우 강사는 학습자에게 영상시청을 제어하고 영상시청 상태를 실시간 확인할 수 있으며 강사가 온라인 교과서 내에서 쌍방향 수업에 필요한 문항을 스프레드 시트나 전용 입력기로 간편하게 출제할 수 있도록 하는 쌍방향 학습 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 강사 및 학습자가 온라인 교과서의 특정 페이지에 서로 다른 종류의 핀을 통해 다양한 컨텐츠를 개인별로 관리 할 수 있으며 그룹으로 구성된 학습방내에서 학습자가 강사의 핀을 접근 및 실행할 수 있도록 하는 쌍방향 학습 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 네트워크를 이용하여 수업 중 여러 학습자들이 풀이한 문항의 풀이결과를 강사 화면에 실시간으로 집계, 표시하여 학습자들의 학습 참여도를 높이고, 수업 중 학습자가 자신의 의견을 텍스트와 그림으로 제출하면 강사 화면에 실시간으로 표시되어 효율적인 상호작용이 이루어지도록 하는 쌍방향 학습 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 쌍방향 학습 서비스 제공 시스템은 데이터베이스로부터 학습 컨텐츠를 획득하고, 학습자단말기 각각과 학습컨텐츠를 동기화하기 위해 그룹 학습방 정보를 연계하고 그룹 학습방에 속한 학습자 단말기 화면을 제어하여, 학습자 단말기화면을 강사 단말기 화면과 동기화하거나 동기화를해제하고, 영상, 문서, 퀴즈, 이미지, 오디오, 텍스트, 그리기, 웹페이지 등 학습에 필요한 컨텐츠를 온라인 교재에 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사하고, 학습자단말기에서 풀이한 퀴즈 결과를 실시간으로 수집 및 집계하여 강사 단말기 화면에 표시하고, 학습자가 텍스트 또는 그림 형태로 입력한 데이터를 실시간으로 수집하여 강사 단말기화면에 표시하는 강사단말기 뷰어 프로그램, 상기 강사 단말기로부터 동기화 메시지를 수신하면 상기 동기화 메시지를 분석하여 획득된 학습컨텐츠 정보와 동기화 메시지를 이용하여 강사 단말기 화면과 동기화하고, 영상, 문서, 퀴즈, 이미지, 오디오, 텍스트, 그리기, 웹페이지 등 학습에 필요한 컨텐츠를 온라인 교재에 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사하고, 그룹 학습방 강사의 핀정보를 조회 실행하고, 퀴즈 풀이 결과와 동영상 시청 상태와 학습자가 입력한 텍스트 및 그림 정보와 학습 반응, 학습 태도 정보를 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버로 전송하는 학습자 단말기 뷰어 프로그램 및 그룹별로 해당 그룹에 소속된 학습자 및 강사 사이의 쌍방향 학습 서비스를 위해 그룹 학습방을 관리하고, 각 그룹 학습방 단위로 독립적인 쌍방향 학습 서비스를 제공하고, 상기 그룹 학습방에 학습자 단말기의 접속이 요청되면, 학습자의 인증 과정을 실행한 후 인증 결과에 따라 그룹 학습방에 입장하도록 허락하고, 태그 기호 세트와 전용 입력기를 이용하여 자동으로 쌍방향 퀴즈를 생성하고, 온라인 교과서에 동영상, 문서, 이미지, 오디오, 퀴즈, 지도, 웹페이지를 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사할 수 있도록 핀 관리기능을 제공하고, 학습자의 퀴즈 풀이 결과를 실시간 접수하여 5강사 단말기로 전송하고, 학습자의 동영상 시청 상태 및 학습 태도를 강사 단말기로 실시간 전송하고, 학습자의 텍스트 및 그림을 접수하여 실시간으로 강사 단말기로 전송하는 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버를 포함한다.
또한, 이러한 목적을 달성하기 위한 쌍방향 학습 서비스 제공 방법은 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버가 그룹 별로 해당 그룹에 소속된 학습자 및 강 사 사이의 쌍방향 학습 서비스를 위해 그룹 학습방을 관리하는 단계, 상기 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버가 각 그룹 학습방 단위로 독립적인 쌍방향 학습서비스를 제공하고, 상기 그룹 학습방에 학습자 단말기의 접속이 요청되면, 학습자의 인증 과정을 실행한 후 인증 결과에 따라 그룹 학습방에 입장하도록 허락하는 단계, 강사 단말기가 데이터베이스로부터 학습 컨텐츠를 획득하고, 학습자 단말기 각각과 학습 컨텐츠를 동기화하기 위한 동기화 메시지를 생성하여 학습자단말기에 제공하는 단계, 상기 학습자 단말기가 강사 단말기로부터 동기화 메시지를 수신하면 상기 동기화 메시지와 컨텐츠 정보를 분석하여 학습자 단말기의 화면을 강사 단말기 화면과 동기화하는 단계, 퀴즈 제작을 위한 태그 기호 세트와전용 입력기를 이용하여 퀴즈 데이터를 쌍방향 퀴즈로 자동 생성해 주는 단계, 그룹 학습방내 쌍방향 학습 시 여러 학습자 단말기에서 학습자가 풀이한 퀴즈 결과(학습자 별 풀이 개수, 풀이시간, 정오답여부), 입력한 텍스트, 직접 그린 그림을 실시간 전송하여 강사 단말기 화면에 집계 및 표시하는 단계, 학습자 단말기에서 학습자 얼굴 영상, 동영상 시청 상태, 학습태도, 수업 반응 정보를 실시간 수집하여 전송하고 강사 단말기 화면에 표시하는 단계 및 강사, 학습자가 온라인 교과서 내에 동영상, 문서, 이미지, 오디오, 퀴즈, 웹페이지를 핀 형태로 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사하며 학습자는 그룹 학습방 강사의 핀 정보를 조회, 실행하는 단계를 포함한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 교과서 전자 파일을 기반으로 온라인 상에서 활용할 수 있는 뷰어를 제공하고 개인 별 데이터를 관리할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 온라인 교과서의 핵심인 네트워크 기능을 통해 동기화 수업, 쌍방향 수업, 토론방 수업을 지원하여 1인1단말 환경에 최적화된 수업환경을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 강사가 수업 중 모든 학습자의 화면을 강사 화면과 동기화할 수 있고 이때 학습자 화면은 잠금 상태가 되기 때문에 강사가 수업 중 필요에 의해 학습자 화면의 잠금을 해제할 수 있고 학습자는 개인별로 자유롭게 온라인교과서 기능을 사용할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 수업 중 영상을 활용하고자 할 경우 강사는 학습자에게 영상시청을 제어하고 영상시청 상태를 실시간 확인할 수 있으며 강사가 온라인 교과서 내에서 쌍방향 수업에 필요한 문항을 간편하게 출제할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 강사는 중개 서버의 학습방을 통해 학습자의 얼굴 영상, 학습반응, 학습태도와 관련된 정보를 수집하여 실시간으로 수업상황을 확인하여 보다 효율적인 쌍방향 수업을 할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 강사 및 학습자가 온라인 교과서의 특정 페이지에 서로 다른 종류의 핀을 통해 동영상, 이미지, 문서, 텍스트, 그리기, 기타 웹 페이지를 추가하거나 스프레드 시트나 전용 입력기로 제작한 퀴즈를 추가할 수 있고 학습자가 강사의 핀 정보를 조회 및 실행할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쌍방향 학습 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버의 내부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 쌍방향 학습 서비스 제공 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5내지 도 12는 본 발명에 따른 쌍방향 학습 서비스 제공 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쌍방향 학습 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 쌍방향 학습 서비스 제공 시스템은 강사 단말기(100), 학습자 단말기(200_1~200_N) 및 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)를 포함한다.
강사 단말기(100)에는 강사 단말기 뷰어 프로그램이 실행되어 쌍방향 학습 서비스 제공 시 강의 진행을 지원하게 된다.
강사 단말기 뷰어 프로그램은 데이터베이스로부터 학습 컨텐츠를 획득하고, 학습자 단말기 각각과 학습 컨텐츠를 동기화하기 위해 그룹 학습방 정보를 연계하고 그룹 학습방에 속한 학습자 단말기 화면을 제어하여, 학습자 단말기 화면을 강사 단말기 화면과 동기화하거나 동기화를 해제한다.
또한, 강사 단말기 뷰어 프로그램은 영상, 문서, 퀴즈, 이미지, 오디오, 텍스트, 그리기, 웹페이지 등 학습에 필요한 컨텐츠를 온라인 교재에 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사하고, 학습자 단말기에서 풀이한 퀴즈 결과를 실시간으로 수집 및 집계하여 강사 단말기 화면에 표시하고, 학습자가 텍스트 또는 그림 형태로 입력한 데이터를 실시간으로 수집하여 강사 단말기 화면에 표시할 수 있다.
이러한 강사 단말기(100)는 복수 개의 학습자 단말기(200_1~200_N) 각각과 통신 네트워크를 통하여 연결됨으로써, 학습자 단말기(200_1~200_N)와 학습 컨텐츠를 동기화하여 학습자에게 제공할 수 있다. 따라서, 강사는 학습자가 수업 중에 학습 컨텐츠 외에 다른 컨텐츠를 이용하는 것을 방지함으로써, 학습자의 학습 활동을 통제하면서 수업을 진행할 수 있게 된다.
강사 단말기(100)는 데이터베이스로부터 학습 컨텐츠를 획득하고, 학습 컨텐츠의 진도 정보가 일치하도록 학습자 단말기(200_1~200_N) 각각과 학습 컨텐츠를 동기화하기 위한 동기화 메시지를 생성할 수 있다. 이때, 동기화 메시지는 학습 컨텐츠 정보를 포함한다.
그 후, 강사 단말기(100)는 학습자 단말기(200_1~200_N)로부터 동기화 메시지에 대응하는 동기화 결과 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 동기화 결과 메시지는 학습 컨텐츠에 포함된 구성 요소에 따라 서로 다른 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 학습 컨텐츠의 종류가 영상 데이터를 포함하는 학습 컨텐츠인 경우, 강사 단말기(100)는 영상 데이터의 시청 종료 여부를 포함하는 동기화 결과 메시지를 포함할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 학습 컨텐츠의 종류가 질문을 포함하는 학습 컨텐츠인 경우, 강사 단말기(100)는 질문에 대한 응답을 포함하는 동기화 결과 메시지를 포함할 수 있다.
강사 단말기(100)는 라이브 퀴즈 생성 절차 또는 숙제 퀴즈 생성 절차를 통해 퀴즈 데이터를 생성한 후 퀴즈에 대한 퀴즈 핀을 생성하여 학습 컨텐츠에 삽입한다. 이때, 퀴즈 핀은 라이브 퀴즈 핀, 숙제 퀴즈 핀을 포함할 수 있다.
먼저, 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 강사에 의해 미리 제작된 퀴즈 데이터가 로딩되면 퀴즈 데이터를 이용하여 퀴즈를 생성하고 강사 단말기(100)는 퀴즈 및 퀴즈 핀을 연동하여 학습 컨텐츠에 삽입한다.
이때, 퀴즈 데이터는 질문 및 질문에 해당하는 응답을 입력할 수 있는 영역을 포함한다. 상기의 응답을 입력할 수 있는 응답 입력 영역은 밑줄 입력 영역, 박스 입력 영역, 체크 박스 입력 영역, 그리기 입력 영역, 서술 입력 영역 등을 포함할 수 있다. 상기의 응답 입력 영역의 종류에 따라 퀴즈는 일반 퀴즈, 서술형 퀴즈 등을 포함할 수 있다.
상기와 같이, 강사 단말기(100)는 퀴즈에 대한 퀴즈 핀을 생성한 후 퀴즈 핀이 라이브 퀴즈 핀인 경우 학습자가 라이브 퀴즈 핀에 연결된 퀴즈를 바로 풀어 실시간 집계되도록 하고, 퀴즈 핀이 숙제 퀴즈 핀인 경우 학습자들이 퀴즈 핀에 연결된 퀴즈를 풀어 과제로 제출할 수 있도록 한다.
그 후, 강사 단말기(100)는 복수 개의 학습자 단말기(120)로부터 퀴즈의 질문에 해당하는 응답을 수신하면, 퀴즈의 종류에 따라 응답이 자동으로 채점된퀴즈 별 채점 결과를 수신하거나 수동 채점 요청 메시지를 수신한다.
즉, 강사 단말기(100)는 퀴즈의 종류가 일반 퀴즈인 경우 자동으로 채점된 퀴즈 별 채점 결과를 수신하고 퀴즈의 종류가 서술형 퀴즈인 경우 수동 채점 요청 메시지를 수신함에 따라 응답을 채점한 후 점수를 입력한다.
상기와 같은 과정을 통해 강사 단말기(100)는 학급의 학습자 별 과제 진행 결과를 관리할 수 있다.
강사 단말기(100)는 복수 개의 학습자 단말기(120)로부터 복수 개의 학습 활동 결과 메시지를 수신하고, 복수 개의 학습 활동 결과 메시지를 강사 단말기(100)의 출력 장치를 통하여 강사에게 제공할 수 있다.
따라서, 강사는 복수의 학습자가 학습 컨텐츠에 대하여 어떠한 답안을 입력하였는가를 강사 단말기(100)를 통하여 확인할 수 있고, 확인된 답안에 기반하여 수업을 진행할 수 있게 된다.
일 실시예에서, 강사 단말기(100)는 복수 개의 학습 활동 결과 메시지에 기반하여, 학습자의 학습 컨텐츠에 대한 정답률 및 참여율 중 적어도 하나에 대하여 통계 처리를 수행할 수 있다.
또한, 강사 단말기(100)는 통계 처리된 결과를 강사 단말기(100)의 출력 장치를 통하여 출력하여 강사에게 제공할 수 있다. 따라서, 강사는 수업 진행 중인 학습 컨텐츠에 대한 학습자의 풀이 결과를 수업 중간에 실시간으로 피드백(Feedback) 받을 수 있어, 수업 진행을 능동적으로 진행할 수 있게 된다.
학습자 단말기(200_1~200_N)는 학습자 단말기 뷰어 프로그램이 실행되어 쌍방향 학습 서비스 제공 시 강의 진행을 지원하게 된다.
학습자 단말기 뷰어 프로그램은 상기 강사 단말기(100)로부터 동기화 메시지를 수신하면 상기 동기화 메시지를 분석하여 획득된 학습 컨텐츠 정보와 동기화 메시지를 이용하여 강사 단말기(100)의 화면과 동기화한다.
또한, 학습자 단말기 뷰어 프로그램은 영상, 문서, 퀴즈, 이미지, 오디오, 텍스트, 그리기, 웹페이지 등 학습에 필요한 컨텐츠를 온라인 교재에 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사하고, 그룹 학습방 강사의 핀 정보를 조회 실행하고, 퀴즈 풀이결과와 동영상 시청상태와 학습자가 입력한 텍스트 및 그림정보와 학습반응, 학습태도 정보를 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버로 전송한다.
학습자 단말기(200_1~200_N)는 그룹 학습방의 강사가 생성한 퀴즈 핀을 통해 퀴즈 핀과 연결되어 있는 퀴즈를 수행하는 과정에서 질문에 해당하는 응답을 생성한 후 응답을 강사 단말기(100)에 제공한다.
학습자 단말기(200_1~200_N)는 수업 중 강사가 제시한 핀을 통해 퀴즈를 진행하거나 동영상을 시청할 수 있다. 이때, 핀의 종류는 퀴즈 핀, 동영상 핀 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 학습자 단말기(200_1~200_N)는 수업 중 잠금 상태로 대기하며 강사에 의해 퀴즈 핀이 실행되면 잠금 상태가 해제되면서 퀴즈 핀과 연결되어 있는 퀴즈를 수행하는 과정에서 질문에 해당하는 응답을 생성한 후 응답을 강사 단말기(100)에 제공한다.
다른 일 실시예에서, 학습자 단말기(200_1~200_N)는 수업 중 잠금 상태로 대기하며 강사에 의해 동영상 핀이 실행되면 잠금 상태가 해제되면서 동영상 핀과 연결되어 있는 동영상을 시청할 수 있다. 이때, 동영상 핀과 연결되어 있는 동영상 시청 상태는 강사 단말기(100)에 제공된다.
또한, 학습자 단말기(200_1~200_N)는 학습 컨텐츠 상에 학습자 맞춤형 핀을 추가할 수 있다.
일 실시예에서, 학습자 단말기(200_1~200_N)는 학습자 맞춤형 핀을 생성하고, 학습자 맞춤형 핀에및 추가 컨텐츠(예를 들어, 해당 부분과 연관된 유튜브 영상, 텍스트 입력, 문서, 이미지, 오디오, 동영상, 스마트 문항 등)를 연결한 후 온라인 교과서에 추가할 수 있다.
학습자는 학습 컨텐츠에 포함되는 문제에 대한 답을 학습자 단말기(200_1~200_N)의 입력 장치(예를 들어, 터치 스크린, 마이크 장치 등)를 통하여 입력할 수 있다. 학습자 단말기(200_1~200_N)는 학습자로부터 입력 받은 답에 대한 정보를 학습 활동 결과 메시지로 처리하고, 학습 활동 결과 메시지를 강사 단말기(100)에 전송할 수 있다.
쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 학습자 단말기(200_1~200_N) 및 강사 단말기(100)와 네트워크를 통해 연결될 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당하고, 쌍방향 학습 서비스를 제공할 수 있다. 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 학습자 단말기(200_1~200_N) 및 강사 단말기(100)로부터 사용자가 입력하는 문자, 그림 또는 학습활동을 통해 발생시키는 이벤트 정보(터치, 드래그 앤 드롭,페이지 이동 등)에 해당하는 디지털 신호를 네트워크를 통해 수신할 수 있다.
그 후, 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 그룹 별로 해당 그룹에 소속된 학습자 및 강사 사이의 쌍방향 학습 서비스를 위해 그룹 학습방을 관리할 수 있다.
또한, 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 학습자 단말기(200_1~200_N)로부터 사용자 회원 가입 요청 메시지를 수신하면, 회원 가입 요청 메시지에 대한 응답으로 사용자 회원 가입 절차를 학습자 단말기(200_1~200_N) 및 강사 단말기(100) 각각에 제공한다.
쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 학습자 단말기(200_1~200_N) 및 강사 단말기(100)로부터 사용자 회원 가입 절차를 통해 회원 가입 정보를 수신하여 저장한다. 이때, 회원 가입 정보는 강사 정보, 그룹 정보, 학습자 정보 등을 포함할 수 있다.
상기와 같이, 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 학습자의 회원 가입이 완료된 후, 학습자를 그룹 학습방 단위로서 연관할 수 있고, 이렇게 연관된 각 그룹 학습방 단위로 독립적인 쌍방향 학습 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 그룹 학습방에 학습자 단말기(200_1~200_N)의 접속이 요청되면, 학습자의 인증 과정을 실행한 후 인증 결과에 따라 그룹 학습방에 입장하도록 허락한다.
쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 학습자 단말기(200_1~200_N)로부터 학습자의 학습 상태와 얼굴 동영상을 수신하고, 이를 강사의 단말기로 송신하여 강사 화면에 학습자의 실시간 화상정보 및 학습상태를 표시한다.
먼저, 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 수업자 정보 데이터베이스(120)에서 수업자 인증 절차를 통해 수신된 아이디가 존재하는지 확인한다. 만일, 사용자 인증부(330)는 수업자 정보 데이터베이스(미도시됨)에서 수업자 인증 절차를 통해 수신된 아이디가 존재하면, 아이디와 매칭되는 비밀번호를 추출한 후 비밀번호 및 수업자 인증 절차를 통해 수신된 비밀번호가 일치하는지 여부에 따라 수업자 인증을 실행한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버의 내부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 회원 가입 처리부(310), 그룹 학습방 관리부(320), 사용자 인증부(330), 학습자 상태 관리부(340), 학습 동기화 정보 송수신부(350), 핀정보 관리부(360), 퀴즈 결과 송수신부(370) 및 제어부(380)를 포함한다.
회원 가입 처리부(310)는 학습자 단말기(200_1~200_N) 및 강사 단말기(100)로부터 사용자 회원 가입 절차를 통해 회원 가입 정보를 수신하여 저장한다. 이때, 회원 가입 정보는 강사 정보, 그룹 정보, 학습자 정보 등을 포함할 수 있다.
그룹 학습방 관리부(320)는 그룹 별로 해당 그룹에 소속된 학습자 및 강사 사이의 쌍방향 학습 서비스를 위해 그룹 학습방을 관리할 수 있다.
상기와 같이, 그룹 학습방 관리부(320)는 회원 가입 처리부(310)에 의해 학습자의 회원 가입이 완료된 후, 학습자를 그룹 학습방 단위로서 연관할 수 있고, 이렇게 연관된 각 그룹 학습방 단위로 독립적인 쌍방향 학습 서비스를 제공할 수 있다.
사용자 인증부(330)는 그룹 학습방에 학습자 단말기(200_1~200_N)가 접속하게 되면, 수업자 정보 데이터베이스(120)에서 수업자 인증 절차를 통해 수신된 아이디가 존재하는지 확인한다. 만일, 사용자 인증부(330)는 수업자 정보 데이터베이스(120)에서 수업자 인증 절차를 통해 수신된 아이디가 존재하면, 아이디와 매칭되는 비밀번호를 추출한 후 비밀번호 및 수업자 인증 절차를 통해 수신된 비밀번호가 일치하는지 여부에 따라 수업자 인증을 실행한다.
일 실시예에서, 사용자 인증부(330)는 학습자 정보 데이터베이스(370)에서 추출한 아이디와 매칭되는 비밀번호 및 수업자 인증 절차를 통해 수신된 비밀번호가 일치하면 수업자 인증에 성공하였다고 판단한 후 판단 결과를 제어부(380)에 제공한다.
다른 일 실시예에서, 사용자 인증부(330)는 학습자 정보 데이터베이스(370)에서 추출한 아이디와 매칭되는 비밀번호 및 수업자 인증 절차를 통해 수신된 비밀번호가 상이하면 수업자 인증에 실패하였다고 판단한 후 판단 결과를 제어부(380)에 제공한다.
사용자 인증부(330)에 의해 인증된 강사, 학습자는 핀정보 데이터베이스(360) 로부터 본인이 등록한 핀정보를 조회, 수정, 실행할 수 있다. 이때 그룹별 그룹 학습방에 의해 그룹으로 연결된 학습자는 동일 그룹 학습방 강사의 계정으로 등록된 핀정보를 조회, 실행할 수 있으며 이 기능을 통해 그룹내 학습자는 강사가 핀형태로 제시한 컨텐츠를 조회, 실행하거나 과제를 수행 할 수 있다.
학습자 상태관리부(340)에서는 수신한 얼굴 화상정보와 함께 학습자의 학습태도와 현황(현재 화면 집중여부, 단말기 미디어 상태 등) 및 학습반응(손들기, 의사표시, 강사질문에 응답 등)을 수집하여 강사의 단말기(100)로 전송한다. 이를 통해 강사의 단말기(100)에서는 현재 수업에 참여하고 있는 학습자의 수업참여 상황을 화상 및 학습반응을 통해 확인할 수 있다.
학습 동기화 정보 송수신부(350)는 학습자 단말기 각각의 화면을 강사 단말기 화면과 동기화하기 위해 그룹 학습방 정보를 연계하고 강사 단말기부터 동기화 메시지를 수신하여 그룹 학습방에 속한 학습자 단말기 화면을 강사 단말기 화면과 동기화한다.
핀정보관리부(360)는 강사 및 학습자가 학습 컨텐츠(동영상, 퀴즈, 문서, 이미지, 오디오, 텍스트, 그림, 웹페이지 주소 등)를 맞춤형 핀에 연계, 삽입하면 핀정보를 저장하여 관리한다.
퀴즈결과송수신부(370)는 복수개의 학습자 단말기(120)로부터 퀴즈의 질문에 해당하는 응답을 수신하면, 퀴즈의 종류에 따라 응답이 자동으로 채점된 퀴즈 별 채점 결과를 수신하거나 수동 채점 요청 메시지를 수신하여 강사 단말기(100)에 제공한다.
따라서, 강사 단말기(100)는 퀴즈의 종류가 일반 퀴즈인 경우 자동으로 채점된 퀴즈 별 채점 결과를 수신하고 퀴즈의 종류가 서술형 퀴즈인 경우 수동 채점 요청 메시지를 수신함에 따라 응답을 채점한 후 점수를 입력할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 쌍방향 학습 서비스 제공 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3를 참조하면, 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 그룹 별로 해당 그룹에 소속된 학습자 및 강사 사이의 쌍방향 학습 서비스를 위해 그룹 학습방을 관리한다(단계 S310).
상기 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 각 그룹 학습방 단위로 독립적인 쌍방향 학습 서비스를 제공하고, 강사의 접속이 완료된 후(단계 S315) 상기 그룹 학습방에 학습자 단말기의 접속이 요청되면(단계 S320), 학습자의 인증 과정을 실행한 후(단계 S325) 인증 결과에 따라 그룹 학습방에 입장하도록 허락한다(단계 S330).
강사 단말기(100)는 데이터베이스로부터 학습 컨텐츠를 획득하고, 학습자 단말기 각각과 학습 컨텐츠를 동기화하기 위한 동기화 메시지를 생성하여 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)를 통해 학습자 단말기(200_1~200_N)에 제공한다(단계 S340).
상기 학습자 단말기(200_1~200_N)는 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)를 통해 강사 단말기(100)로부터 동기화 메시지를 수신하면(단계 S340), 수신된 메시지를 분석하여 학습자 단말기의 컨텐츠를 강사의 컨텐츠와 동기화 한다.(단계 S355).
또한, 학습자 단말기(200_1~200_N)로부터 퀴즈풀이 결과가 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)를 통해 강사 단말기(100)로 전송되면 (단계 S365) 강사 단말기에서는 이를 집계하여 화면에 표시한다.(단계 S375)
또한, 학습자 단말기(200_1~200_N)로부터 학습상태 정보가 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)를 통해 강사 단말기(100)로 전송되면(단계 S385) 강사 단말기에서는 이를 수신하여 화면에 표시한다(S395).
도 4는 강사의 단말기 화면에 표시되는 학습자 상태(390) 영역과 그 영역에 표시되는 학 학습자 (390_1, 390_2, 390_3, 390_4, 390_5, 390_6) 의 상태 예시를 나타낸다. 각 얼굴 이미지는 실제 상황에서 얼굴 영상을 나타낸다.
도 5내지 도 12는 본 발명에 따른 쌍방향 학습 서비스 제공 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5와 같이, 학습자 단말기(200_1~200_N)는 수업 중 잠금 상태로 대기하며 강사에 의해 동영상 핀이 실행되면 잠금 상태가 해제되면서 동영상 핀과 연결되어 있는 동영상을 시청할 수 있다. 이때, 동영상 핀과 연결되어 있는 동영상 시청 상태는 강사 단말기(100)에 제공된다.
도 6과 같이, 강사 단말기(100)는 퀴즈 생성 절차(1)를 통해 퀴즈 데이터를 생성한 후 퀴즈에 대한 퀴즈 핀(2)을 생성하여 학습 컨텐츠에 삽입한다.
먼저, 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 강사에 의해 미리 제작된 퀴즈 데이터가 로딩되면 퀴즈 데이터를 이용하여 퀴즈를 생성하고 강사 단말기(100)는 퀴즈 및 퀴즈 핀(2)을 연동하여 학습 컨텐츠에 삽입한다.
이때, 퀴즈 데이터는 질문 및 질문에 해당하는 응답을 입력할 수 있는 영역을 포함한다. 상기의 응답을 입력할 수 있는 응답 입력 영역은 밑줄 입력 영역, 박스 입력 영역, 체크 박스 입력 영역, 그리기 입력 영역, 서술 입력 영역 등을 포함할 수 있다. 상기의 응답 입력 영역의 종류에 따라 퀴즈는 일반 퀴즈, 서술형 퀴즈 등을 포함할 수 있다.
도 7 에는 퀴즈 데이터를 작성하는데 필요한 각종 태그 기호 세트(500)가 정의되어 있으며 강사, 학습자는 이 태그 기호를 이용하여 다양한 형태의 퀴즈를 제작할 수 있다. 이때 퀴즈 데이터는 일반적인 스프레드 시트로 작성될 수 있으며 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버(300)는 작성된 스프레드 시트 파일을 불러오기, 변환하여 쌍방향 퀴즈를 자동으로 생성한다.
또한, 강사, 학습자는 도 8의 전용 퀴즈 편집기 (600)를 이용하여 쌍방향 퀴즈를 제작할 수 있는데 이때도 태그 기호 세트(500)사용할 수 있다.
또한, 온라인 교과서에 핀형태로 추가된 퀴즈는 사용자들 사이에 공유될 수 있다. 강사, 학습자는 도 9와 같이 다른 사용자의 온라인 교과서에서 핀형태로 등록된 퀴즈(700)를 복사 및 가져오기 하거나 동일 교재의 동일페이지에 타 사용자가 먼저 등록하여 공유해 놓은 핀형태 퀴즈(800)를 복사, 가져오기 할 수 있다.
그 후, 도 11과 같이 강사 단말기(100)는 퀴즈에 대한 퀴즈 핀을 생성한 후 퀴즈 핀이 라이브 퀴즈 핀인 경우 학습자가 라이브 퀴즈 핀에 연결된 퀴즈를 풀 수 있도록 하고, 퀴즈 핀이 숙제 퀴즈 핀인 경우 학습자들이 퀴즈 핀에 연결된 퀴즈를 풀어 과제를 수행할 수 있도록 한다.
강사 단말기(100)는 도 12와 같이 온라인 교과서 내에서 학습자 개개인의 의견을 텍스트나 그림 형태로 수신하여 화면에 실시간으로 표시할 수 있다. 따라서, 강사는 수업 진행 중인 학습 컨텐츠에 대한 학습자의 학습 이해 정도나 질문에 대한 응답, 의견을 수업 중간에 실시간으로 피드백(Feedback) 받을 수 있어, 수업을 능동적으로 진행할 수 있게 된다.
한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 강사 단말기
200_1 ~ 200_N: 학습자 단말기
300: 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버
310: 회원 가입 처리부,
320: 그룹 학습방 관리부,
330: 사용자 인증부,
340: 학습자 상태관리부
350: 얼굴 정보 송수신부
360: 핀정보 데이터베이스
370: 퀴즈결과 송수신부,
380: 제어부,
390: 얼굴 트래킹부,
400: 얼굴정보 데이터베이스 구축부
410: 얼굴정보 데이터베이스

Claims (2)

  1. 데이터베이스로부터 학습 컨텐츠를 획득하고, 학습자 단말기 각각과 학습 컨텐츠를 동기화하기 위해 그룹 학습방 정보를 연계하고 그룹 학습방에 속한 학습자 단말기 화면을 제어하여, 학습자 단말기 화면을 강사 단말기 화면과 동기화하거나 동기화를 해제하고, 영상, 문서, 퀴즈, 이미지, 오디오, 텍스트, 그리기, 웹페이지 등 학습에 필요한 컨텐츠를 온라인 교재에 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사하고, 학습자 단말기에서 풀이한 퀴즈 결과를 실시간으로 수집 및 집계하여 강사 단말기 화면에 표시하고, 학습자가 텍스트 또는 그림 형태로 입력한 데이터를 실시간으로 수집하여 강사 단말기 화면에 표시하는 강사 단말기 뷰어 프로그램;
    상기 강사 단말기로부터 동기화 메시지를 수신하면 상기 동기화 메시지를 분석하여 획득된 학습 컨텐츠 정보와 동기화 메시지를 이용하여 강사 단말기 화면과 동기화하고, 영상, 문서, 퀴즈, 이미지, 오디오, 텍스트, 그리기, 웹페이지 등 학습에 필요한 컨텐츠를 온라인 교재에 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사하고, 그룹 학습방 강사의 핀 정보를 조회 실행하고, 퀴즈 풀이결과와 동영상 시청상태와 학습자가 입력한 텍스트 및 그림정보와 학습반응, 학습태도 정보를 쌍방향 학습 서비스 제공 중개서버로 전송하는 학습자 단말기 뷰어 프로그램; 및
    그룹 별로 해당 그룹에 소속된 학습자 및 강사 사이의 쌍방향 학습 서비스를 위해 그룹 학습방을 관리하고, 각 그룹 학습방 단위로 독립적인 쌍방향 학습 서비스를 제공하고, 상기 그룹 학습방에 학습자 단말기의 접속이 요청되면, 학습자의 인증 과정을 실행한 후 인증 결과에 따라 그룹 학습방에 입장하도록 허락하고, 태그 기호 세트와 전용 입력기를 이용하여 자동으로 쌍방향 퀴즈를 생성하고, 온라인 교과서에 동영상, 문서, 이미지, 오디오, 퀴즈, 지도, 웹 페이지를 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사할 수 있도록 핀관리 기능을 제공하고, 학습자의 퀴즈 풀이결과를 실시간 접수하여 강사 단말기로 전송하고, 학습자의 동영상 시청 상태 및 학습태도를 강사 단말기로 실시간 전송하고, 학습자의 텍스트 및 그림을 접수하여 실시간으로 강사 단말기로 전송하는 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는
    쌍방향 학습 서비스 제공 시스템.
  2. 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버가 그룹 별로 해당 그룹에 소속된 학습자 및 강사 사이의 쌍방향 학습 서비스를 위해 그룹 학습방을 관리하는 단계;
    상기 쌍방향 학습 서비스 제공 중개 서버가 각 그룹 학습방 단위로 독립적인 쌍방향 학습 서비스를 제공하고, 상기 그룹 학습방에 학습자 단말기의 접속이 요청되면, 학습자의 인증 과정을 실행한 후 인증 결과에 따라 그룹 학습방에 입장하도록 허락하는 단계;
    강사 단말기가 데이터베이스로부터 학습 컨텐츠를 획득하고, 학습자 단말기 각각과 학습 컨텐츠를 동기화하기 위한 동기화 메시지를 생성하여 학습자 단말기에 제공하는 단계;
    상기 학습자 단말기가 강사 단말기로부터 동기화 메시지를 수신하면 상기 동기화 메시지와컨텐츠 정보를 분석하여 학습자 단말기의 화면을 강사 단말기 화면과 동기화하는 단계;
    퀴즈 제작을 위한 태그 기호 세트와 전용입력기를 이용하여 퀴즈 데이터를 쌍방향 퀴즈로 자동 생성해주는 단계;
    그룹 학습방내 쌍방향 학습 시 여러 학습자 단말기에서 학습자가 풀이한 퀴즈결과, 입력한 텍스트, 직접 그린 그림을 실시간 전송하여 강사 단말기 화면에 집계 및 표시하는 단계;
    학습자 단말기에서 학습자 얼굴 영상, 동영상 시청 상태, 학습태도, 수업 반응 정보를 실시간 수집하여 전송하고 강사 단말기 화면에 표시하는 단계; 및
    강사, 학습자가 온라인 교과서 내에 동영상, 문서, 이미지, 오디오, 퀴즈, 웹 페이지를 핀 형태로 등록, 수정, 삭제, 공유, 복사하며 학습자는 그룹 학습방 강사의 핀 정보를 조회, 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    쌍방향 학습 서비스 제공 방법.
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