KR20240069439A - 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템 - Google Patents

메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템 Download PDF

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KR20240069439A
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김병수
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Abstract

본 발명은 3차원 메타버스 가상공간에서 학습자의 시각으로 각종 강의를 수강할 수 있고, 제공되는 교육 콘텐츠를 학습자가 몰입감과 집중도 있게 수강할 수 있으며, 이를 통해 교수자가 기획하고 의도한 방향으로 학습 평가가 이루어질 수 있는 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템은, 복수 개의 외부 온라인 교육 콘텐츠 중 적어도 하나 이상의 교육 콘텐츠를 선택하여 메타버스 기반의 교육환경에서 실행할 수 있도록 설정하는 메타버스 교육환경 설정부; 상기 메타버스 교육환경 설정부를 통해 설정되는 메타버스 교육환경을 학습자의 단말로 제공하는 메타버스 교육환경 생성 및 제공부; 상기 메타버스 교육환경 생성 및 제공부를 통해 제공되는 메타버스 교육환경 내에서 학습하는 학습자의 온라인 교육 상황을 실시간으로 점검하는 실시간 학습 점검부; 및 상기 실시간 학습 점검부를 통해 점검된 결과에 기초하여 학습자의 온라인 학습 결과를 평가하는 학습 결과 평가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템{System for Learner-centered Online Education using Metaverse}
본 발명은 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 가상 메타버스 공간상에서 학습자가 온라인(사이버) 강의 콘텐츠를 수강할 수 있도록 하는 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 인터넷을 이용한 온라인 교육은 유아, 초등, 중등, 고등 및 대학의 일반 교육 뿐만 아니라 일반 회사, 지자체 및 행정기관 등의 집체, 의무교육 및 전문기관의 보수교육 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
이러한 종래의 온라인 교육은 강의자 중심의 화각과 시각을 가지는 동영상 스트리밍으로 이루어지고, 이 때문에 단방향으로 지식을 전달하는 교수자 중심의 강의가 대부분이며, 그 결과 학습자의 실시간 수업 참여 및 집중 여부 점검이 불가능하고, 학습 평가 관리가 고정적이어서 유연성이 부족한 문제가 있다.
또한, 계속적인 동영상 스트리밍 방식의 수업은 학습자의 몰입감 및 집중력을 떨어뜨리는 문제가 있다.
따라서 근래에는 학습자의 집중력과 학습 효율을 높이기 위한 다양한 방법이 개발되고 있는데, 이러한 예로는 공개특허공보 제2022-0146366호의 360도 영상과 HMD를 활용하고, 메타버스 공간 내에서 진행되는 비대면 실시간 교육 방법(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.
상기 특허문헌은 360도 카메라를 포함하고, 상기 360도 카메라를 통해 교육 콘텐츠와 연관된 공간의 영상을 획득하여, 메타버스 공간 구현의 배경이 되는 영상 데이터를 제공하는 영상 제공 장치; 상기 교육 콘텐츠와 관련된 복수의 오브젝트에 대한 데이터를 제공하는 데이터베이스; 디스플레이를 통해 메타버스 공간이 표시된 상태에서 카메라 및 마이크를 통해, 강사의 실시간 영상 및 음성을 획득하는 교육 콘텐츠 제공 장치; 사용자가 착용할 수 있는 형태의 전자 장치로 구현되는 사용자 디바이스; 및 상기 영상 제공 장치, 상기 데이터베이스, 상기 교육 콘텐츠 제공 장치, 상기 사용자 디바이스로부터 수신되는 신호, 정보 또는 데이터에 기초하여, 교육용 메타버스 공간을 구현하는 메타버스 공간 구현 장치를 포함하고, 상기 메타버스 공간 구현 장치는, 상기 영상 제공 장치로부터, 상기 영상 데이터를 수신하고, 상기 360도 카메라를 통해 촬영된 영상의 영상 데이터를 가공하여 상기 교육용 메타버스 공간을 형성하고, 상기 메타버스 공간 내에 스크린을 제공하고, 상기 데이터베이스로부터, 상기 복수의 오브젝트에 대한 데이터를 수신하고, 상기 메타버스 공간 내에 무빙 오브젝트를 생성하고, 생성된 무빙 오브젝트를 움직이고, 상기 교육 콘텐츠 제공 장치로부터, 교육 콘텐츠를 수신하고, 상기 스크린을 통해 강사의 실시간 영상 및 음성을 제공하고, 상기 사용자 디바이스로부터, 아바타 동작과 관련된 신호를 수신하고, 수신된 신호에 기초하여, 메타버스 공간 내에 아바타를 생성하여 아바타의 움직임을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 아바타와 상호 교류하도록 상기 무빙 오브젝트를 움직이되, 상기 아바타가 상기 무빙 오브젝트에 접근하는 경우, 상기 무빙 오브젝트를 상기 아바타로부터 더 멀어지게 하고, 상기 무빙 오브젝트의 움직임을 상기 사용자 디바이스에서 생성되는 신호와 상호 작용되도록 제어하되, 상기 사용자 디바이스로부터, 제시된 퀴즈에 대한 정답에 대응되는 신호가 수신되는 경우, 상기 무빙 오브젝트가 상기 아바타에 접근하게 제어하고, 상기 무빙 오브젝트가 상기 아바타와 동조화 상태로 움직이게 제어하고, 상기 스크린은, 상기 메타버스 공간 내에서 상기 교육 콘텐츠 제공 장치에서 수신된 교육 콘텐츠를 제공하는 매개체로, 상기 메타버스 공간에서의 하늘을 활용하여 생성되고, 상기 프로세서는, 상기 교육 콘텐츠 제공 장치로부터 수신된 교육 콘텐츠의 교육 내용 정보 및 교육 대상 정보를 획득하여, 상기 교육 콘텐츠가 영어 단어를 설명하는 영상인 경우, 설명 대상이 되는 단어를 추출하고, 상기 데이터베이스에서 상기 영어 단어에 대응되는 오브젝트를 검색하여, 상기 메타버스 공간 내에 검색된 오브젝트를 제공하고, 상기 교육 콘텐츠가 공룡 시대를 배경으로 하는 영어 교육 영상인 경우, 상기 교육 콘텐츠에서 공룡을 추출하고, 상기 데이터베이스에서 공룡에 대응되는 오브젝트를 검색하여, 공룡 시대의 메타버스 공간에 검색된 오브젝트를 제공하는 것으로 이루어진다.
그러나 상기 특허문헌은 학습자가 HMD(Head mounted Display) 장치를 착용한 상태에서 학습이 진행되기 때문에 어린 학습자의 경우 장시간 학습이 어렵고, 또한, 학습자의 신체적인 피로도가 높아 오히려 집중력이 저하되는 문제가 있으며, 학습자의 교육 집중 여부 또는 자리 비움 여부 등을 확인할 수 없는 문제가 있다.
따라서 학습자가 별도의 HMD를 착용하지 않고도 학습자의 시각으로 온라인 강의를 집중하여 수강할 수 있도록 개선된 온라인 교육 시스템의 개발이 요구된다.
KR 10-2022-0146366 A (2022. 11. 01.) KR 10-2022-0126660 A (2022. 09. 16.) KR 10-2382385 B1 (2022. 03. 30.) KR 10-2020-0083004 A (2020. 07. 08.)
본 발명은 상기와 같은 종래의 온라인 교육 시스템이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 3차원 메타버스 가상공간에서 학습자의 시각으로 각종 강의를 수강할 수 있고, 제공되는 교육 콘텐츠를 학습자가 몰입감과 집중도 있게 수강할 수 있으며, 이를 통해 교수자가 기획하고 의도한 방향으로 학습 평가가 이루어질 수 있는 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템은, 복수 개의 외부 온라인 교육 콘텐츠 중 적어도 하나 이상의 교육 콘텐츠를 선택하여 메타버스 기반의 교육환경에서 실행할 수 있도록 설정하는 메타버스 교육환경 설정부; 상기 메타버스 교육환경 설정부를 통해 설정되는 메타버스 교육환경을 학습자의 단말로 제공하는 메타버스 교육환경 생성 및 제공부; 상기 메타버스 교육환경 생성 및 제공부를 통해 제공되는 메타버스 교육환경 내에서 학습하는 학습자의 온라인 교육 상황을 실시간으로 점검하는 실시간 학습 점검부; 및 상기 실시간 학습 점검부를 통해 점검된 결과에 기초하여 학습자의 온라인 학습 결과를 평가하는 학습 결과 평가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 메타버스 교육환경 설정부가 외부 온라인 교육 콘텐츠 파일이 표출될 수 있도록 시스템 내부 또는 외부에 저장되어 있는 전자파일을 식별하는 전자파일 식별부; 교육 시간 동안에 학습자의 문제풀이 점검을 위한 유형, 시간 및 주기를 설정하는 문제 출제 설정부; 교육 시간 동안에 학습자의 집중도 점검을 위한 유형, 시간 및 주기를 설정하는 집중도 점검 설정부; 교육 시간 동안에 학습자의 자리 비움 점검을 위한 시간 및 주기를 설정하는 자리 비움 점검 설정부; 및 교육용 콘텐츠 유형과 강의 주제에 따른 강의실 배경을 설정하는 강의실 배경 설정부를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 메타버스 교육환경 생성 및 제공부가 외부 온라인 교육용 콘텐츠 전자 파일을 표출하는 교육용 콘텐츠 재생부; 사전에 생성한 3D 강의실 배경을 강의 주제에 맞게 표출하는 3D 강의실 출력부; 온라인 강의 중 강의 주제와 색인어에 따라 자동으로 강의실 배경을 다른 배경으로 전환하는 배경 전환부; 학습자의 3D 시각을 이동시키는 시각 이동부; 학습자의 아바타를 활용하여 해당 학습자의 좌석을 채움 또는 비움으로 나타내는 자리 비움 확인부; 카메라를 통해 학습자의 안면을 인식하는 안면 인식부; 및 학습자와 교수자 간의 실시간 채팅 및 화상 참여를 위한 실시간 학습부를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더해 본 발명은 상기 실시간 학습 점검부가 상기 메타버스 교육환경 설정부에서 설정한 시간과 주기에 맞춰 문제를 제시하여 결과를 기록 및 저장하는 문제 풀이 점검 및 저장부; 상기 메타버스 교육환경 설정부에서 설정한 시간과 주기에 맞춰 학습자의 집중도를 점검하여 결과를 기록 및 저장하는 집중도 점검 및 저장부; 및 카메라의 안면인식 기술을 통한 학습자의 자리 비움을 점검하여 기록 및 저장하는 자리 비움 점검 및 저장부를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 학습 결과 평가부가 상기 실시간 학습 점검부에서 저장된 문제풀이 점검 결과, 집중도 점검 결과, 자리 비움 점검 결과를 참조하여 학습결과를 자동으로 생성하는 학습결과 생성부; 및 학습자에게 생성된 학습결과를 피드백하고 선택적으로 재수강 기회를 제공하는 학습결과 안내부를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기존 유아, 초등, 중등, 고등, 대학 및 일반 회사, 기관 등에서 확보하고 있는 온라인 교육 콘텐츠와, 일반 교과 수업뿐만 아니라 집체, 의무교육과 보수교육 등 다양한 분야의 온라인 강의를 학습자가 학습자의 시각에서 몰입하여 학습할 수 있고, 이를 통해 학습의 질이 향상되는 장점이 있다.
또한, 교수자의 의도에 맞춰 학습 결과를 자동으로 평가할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템의 예를 보인 구성도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 메타버스 교육환경 설정부의 예를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 메타버스 교육환경 생성 및 제공부 중, 교육용 콘텐츠 재생부의 예를 보인 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 메타버스 교육환경 생성 및 제공부 중, 3D 강의실 배경 출력부, 배경 전환의 예를 보인 도면.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명에 따른 메타버스 교육환경 생성 및 제공부 중, 시각 이동부의 예를 보인 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 학습자 아바타가 생성되는 예를 보인 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 메타버스 교육환경 생성 및 제공부 중, 자리 비움 확인부의 예를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 따른 메타버스 교육환경 생성 및 제공부 중, 안면 인식부의 예를 보인 도면.
도 9는 본 발명에 따른 메타버스 교육환경 생성 및 제공부 중, 실시간 학습부의 예를 보인 도면.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 실시간 학습 점검부 중, 문제 풀이 점검 및 저장부의 예를 보인 도면.
도 11a 내지 도 11d는 본 발명에 따른 실시간 학습 점검부 중, 집중도 점검 및 저장부의 예를 보인 도면.
도 12는 본 발명에 따른 실시간 학습 점검부 중, 자리 비움 점검 및 저장부의 예를 보인 도면.
도 13은 본 발명에 따른 학습 결과 평가부의 예를 보인 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.
본 발명은 3차원 메타버스 가상공간에서 학습자의 시각으로 각종 강의를 수강할 수 있고, 제공되는 교육 콘텐츠를 학습자가 몰입감과 집중도 있게 수강할 수 있으며, 이를 통해 교수자가 기획하고 의도한 방향으로 학습 평가가 이루어질 수 있는 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템을 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 메타버스 교육환경 설정부(20), 메타버스 교육환경 생성 및 제공부(30), 실시간 학습 점검부(40) 및 학습 결과 평가부(50)를 포함한다.
메타버스 교육환경 설정부(20)는 복수 개의 외부 온라인 교육 콘텐츠 중 적어도 하나 이상의 교육 콘텐츠를 선택하여 메타버스 기반의 교육환경에서 실행할 수 있도록 설정하는 구성이다.
이러한 메타버스 교육환경 설정부(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 외부 온라인 교육 콘텐츠(10)의 파일이 표출될 수 있도록 시스템 내부 또는 외부에 저장되어 있는 전자파일을 식별하는 전자파일 식별부(21)와, 교육 시간 동안에 학습자의 문제풀이 점검을 위한 유형, 시간 및 주기를 설정하는 문제 출제 설정부(22)와, 교육 시간 동안에 학습자의 집중도 점검을 위한 유형, 시간 및 주기를 설정하는 집중도 점검 설정부(23)와, 교육 시간 동안에 학습자의 자리 비움 점검을 위한 시간 및 주기를 설정하는 자리 비움 점검 설정부(24) 및 교육용 콘텐츠 유형과 강의 주제에 따른 강의실 배경을 설정하는 강의실 배경 설정부(25)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때 전자파일 식별부(21)는 다양한 포맷의 전자파일 즉, 동영상 파일(mp4, mov, avi, mjpeg 등), 문서 파일(hwp, doc, pdf, ppt 등) 및 이미지 파일(jpg, png, bmp 등) 등을 식별할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 문제 출제 설정부(22)는 도 2a에 도시된 바와 같이 문제 풀이 유형을 객관식, 주관식, 서술형, 선 연결, OX 퀴즈형, 빈칸 채우기, 3D 객관식, 3D 주관식, 3D 서술형 및 빈칸 드롭다운 선택형 중에서 선택하고, 각 유형별 문항 수, 제한시간 등을 설정할 수 있도록 구성될 수 있다.
그리고 집중도 점검 설정부(23), 자리 비움 점검 설정부(24) 및 강의실 배경 설정부(25)는 도 2b에 도시된 바와 같이 학습자별로 문제풀이 진행도, 집중도, 자리 비움 및 총점 등의 점검 여부를 설정할 수 있도록 구성될 수 있다.
메타버스 교육환경 생성 및 제공부(30)는 메타버스 교육환경 설정부(20)를 통해 설정되는 메타버스 교육환경을 학습자의 단말로 제공하는 구성이다.
이러한 메타버스 교육환경 생성 및 제공부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 외부 온라인 교육용 콘텐츠 전자 파일을 표출하는 교육용 콘텐츠 재생부(31)와, 사전에 생성한 3D 강의실 배경을 강의 주제에 맞게 표출하는 3D 강의실 출력부(32)와, 온라인 강의 중 강의 주제와 색인어에 따라 자동으로 강의실 배경을 다른 배경으로 전환하는 배경 전환부(33)와, 학습자의 3D 시각을 이동시키는 시각 이동부(34)와, 학습자의 아바타를 활용하여 해당 학습자의 좌석을 채움 또는 비움으로 나타내는 자리 비움 확인부(35)와, 카메라를 통해 학습자의 안면을 인식하는 안면 인식부(36) 및 학습자와 교수자 간의 실시간 채팅 및 화상 참여를 위한 실시간 학습부(37)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때 교육용 콘텐츠 재생부(31)는 도 3에 도시된 바와 같이 영상 강의 또는 음성 강의의 진행률, 영상 강의 또는 음성 강의의 일시정지 및 재생 속도를 조절하는 플레이 패널을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 3D 강의실 출력부(32)와 배경 전환부(33)를 통해 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 미리 설정된 3D 강의실의 색상과 환경이 기본값으로 제공된 다음, 강의 내용에 맞추어 3D 강의실의 배경 등이 자동으로 매칭되어 실시간 전환되도록 구성될 수 있다.
또한, 시각 이동부(34)는 학습자의 아바타 등을 활용하여 3D 강의장에 착석한 위치를 기준으로 3D 강의장의 시각이 변경되도록 하는 것으로, 이러한 시각 이동부(34)를 통해 학습자가 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 3D 강의실 내에서 다양한 각도(패닝, 줌-인/아웃)로 교육용 강의를 청취 및 시청하게 되어 학습자가 강의장의 현장감을 느낄 수 있게 된다.
이때 학습자의 아바타는 도 6a에 도시된 바와 같이 미리 저장된 다양한 종류의 아바타 모델을 랜덤 조합하여 자동 생성되거나, 또는 학습자가 제공되는 아바타 모델 중에서 헤어스타일, 피부색, 성별, 소품 및 의상 등을 자유롭게 조합하여 생성될 수 있다.
또 다르게는 도 6b에 도시된 바와 같이 학습자의 카메라를 이용하여 학습자의 실제 얼굴을 촬영하거나 또는 학습자의 사진을 기초로 학습자의 얼굴 특징을 추출하고, 이렇게 추출된 얼굴 특징을 기초로 아바타가 생성되는 것으로 구성될 수 있다.
위와 같이 학습자 아바타가 생성되고 나면, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 학습자의 수강 상태(진행 중/완료/시작안함)에 따라 3D 강의실 내에 아바타가 빈 좌석에 자동 배치되거나 또는 학습자가 빈 좌석을 선택하면 학습자의 아바타가 배치되도록 구성될 수 있다.
그리고 자리 비움 확인부(35)는 도 8에 도시된 바와 같이 학습자의 카메라를 이용하여 학습자의 안면을 인식하고, 학습자 안면 인식 여부에 따라 자리 비움 여부를 확인하도록 구성될 수 있다.
또한, 실시간 학습부(37)는 도 9에 도시된 바와 같이 온라인 학습 중, 학습자와 교수자 간의 1 대 1 및 다자간 실시간 채팅과 화상 회의를 진행할 수 있도록 구성될 수 있고, 이를 통해 다양한 학습 주제에 대한 토론 등을 실시간으로 진행할 수 있게 된다.
실시간 학습 점검부(40)는 메타버스 교육환경 생성 및 제공부(30)를 통해 제공되는 메타버스 교육환경 내에서 학습하는 학습자의 온라인 교육 상황을 실시간으로 점검하는 구성이다.
이러한 실시간 학습 점검부(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 메타버스 교육환경 설정부에서 설정한 시간과 주기에 맞춰 문제를 제시하여 결과를 기록 및 저장하는 문제 풀이 점검 및 저장부(41)와, 상기 메타버스 교육환경 설정부에서 설정한 시간과 주기에 맞춰 학습자의 집중도를 점검하여 결과를 기록 및 저장하는 집중도 점검 및 저장부(42) 및 카메라의 안면인식 기술을 통한 학습자의 자리 비움을 점검하여 기록 및 저장하는 자리 비움 점검 및 저장부(43)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때 문제 풀이 점검 및 저장부(41)는 도 10a 내지 도 10d에 도시된 바와 같이 미리 선택된 객관식, 주관식, 서술형, 선 연결, OX 퀴즈형, 빈칸 채우기, 3D 객관식, 3D 주관식, 3D 서술형, 빈칸 드롭다운 선택형 문제의 조합으로 구성되고, 각 문제별로 학습자의 채점결과가 저장되게 된다.
또한, 집중도 점검 및 저장부(42)는 도 11a 내지 도 11d에 도시된 바와 같이 숫자 입력형 집중도 점검, 그림 클릭형 집중도 점검, 문제풀이형 집중도 점검, 3차원 모델링을 이용한 문제풀이형 집중도 점검 및 게임형 집중도 점검 등을 조합하여 학습자의 집중도를 점검하도록 구성될 수 있고, 이렇게 집중도가 점검되고 나면 그 결과가 저장된다.
이에 더해 자리 비움 점검 및 저장부(43)는 도 12에 도시된 바와 같이 온라인 교육 시스템에 연결된 카메라가 있는 경우에는 주기적으로 학습자 사진 촬영하여 자리 비움 여부를 판단하고, 카메라가 없는 경우에는 학습자의 키보드 또는 마우스의 움직임을 유도하여 자리 비움 여부를 확인하고, 이를 통해 자리 비움 시간 및 횟수 등이 카운트되어 저장되게 된다.
학습 결과 평가부(50)는 실시간 학습 점검부(40)를 통해 점검된 결과에 기초하여 학습자의 온라인 학습 결과를 평가하는 구성이다.
이러한 학습 결과 평가부(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 실시간 학습 점검부(40)에서 저장된 문제풀이 점검 결과, 집중도 점검 결과, 자리 비움 점검 결과를 참조하여 학습결과를 자동으로 생성하는 학습결과 생성부(51) 및 학습자에게 생성된 학습결과를 피드백하고 선택적으로 재수강 기회를 제공하는 학습결과 안내부(52)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때 학습결과 안내부(52)는 도 13에 도시된 바와 같이 각 항목별 정답과 오답을 안내하고, 문제풀이, 집중도 및 자리 비움에 대한 각 항목별 점수가 안내되며, 이와 동시에 각 항목별 점수의 종합 점수가 안내되어 목표 점수 도달 및 미달여부에 따라 다음 강의 수강 또는 재수강 항목이 노출되도록 구성될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 기존 유아, 초등, 중등, 고등, 대학 및 일반 회사, 기관 등에서 확보하고 있는 온라인 교육 콘텐츠와, 일반 교과 수업뿐만 아니라 집체, 의무교육과 보수교육 등 다양한 분야의 온라인 강의를 학습자가 학습자의 시각에서 몰입하여 학습할 수 있고, 이를 통해 학습의 질이 향상되게 되며, 교수자의 의도에 맞춰 학습 결과를 자동으로 평가할 수 있게 된다.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.
10: 외부 온라인 교육 콘텐츠 20: 메타버스 교육 환경 설정부
21: 전자파일 식별부 22: 문제 출제 설정부
23: 집중도 점검 설정부 24: 자리 비움 점검 설정부
25: 강의실 배경 설정부 30: 메타버스 교육환경 생성 및 제공부
31: 콘텐츠 재생부 32: 3D 강의실 출력부
33: 배경 전환부 34: 시각 이동부
35: 자리 비움 확인부 36: 안면 인식부
37: 실시간 학습부 40: 실시간 학습 점검부
41: 문제 풀이 점검 및 저장부 42: 집중도 점검 및 저장부
43: 자리 비움 점검 및 저장부 50: 학습결과 평가부
51: 학습결과 생성부 52: 학습결과 안내부

Claims (5)

  1. 메타버스를 활용한 온라인 교육 시스템에 있어서,
    상기 온라인 교육 시스템은,
    복수 개의 외부 온라인 교육 콘텐츠 중 적어도 하나 이상의 교육 콘텐츠를 선택하여 메타버스 기반의 교육환경에서 실행할 수 있도록 설정하는 메타버스 교육환경 설정부(20);
    상기 메타버스 교육환경 설정부(20)를 통해 설정되는 메타버스 교육환경을 학습자의 단말로 제공하는 메타버스 교육환경 생성 및 제공부(30);
    상기 메타버스 교육환경 생성 및 제공부(30)를 통해 제공되는 메타버스 교육환경 내에서 학습하는 학습자의 온라인 교육 상황을 실시간으로 점검하는 실시간 학습 점검부(40); 및
    상기 실시간 학습 점검부(40)를 통해 점검된 결과에 기초하여 학습자의 온라인 학습 결과를 평가하는 학습 결과 평가부(50);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메타버스 교육환경 설정부(20)는,
    외부 온라인 교육 콘텐츠 파일이 표출될 수 있도록 시스템 내부 또는 외부에 저장되어 있는 전자파일을 식별하는 전자파일 식별부(21);
    교육 시간 동안에 학습자의 문제풀이 점검을 위한 유형, 시간 및 주기를 설정하는 문제 출제 설정부(22);
    교육 시간 동안에 학습자의 집중도 점검을 위한 유형, 시간 및 주기를 설정하는 집중도 점검 설정부(23);
    교육 시간 동안에 학습자의 자리 비움 점검을 위한 시간 및 주기를 설정하는 자리 비움 점검 설정부(24); 및
    교육용 콘텐츠 유형과 강의 주제에 따른 강의실 배경을 설정하는 강의실 배경 설정부(25);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 메타버스 교육환경 생성 및 제공부(30)는,
    외부 온라인 교육용 콘텐츠 전자 파일을 표출하는 교육용 콘텐츠 재생부(31);
    사전에 생성한 3D 강의실 배경을 강의 주제에 맞게 표출하는 3D 강의실 출력부(32);
    온라인 강의 중 강의 주제와 색인어에 따라 자동으로 강의실 배경을 다른 배경으로 전환하는 배경 전환부(33);
    학습자의 3D 시각을 이동시키는 시각 이동부(34);
    학습자의 아바타를 활용하여 해당 학습자의 좌석을 채움 또는 비움으로 나타내는 자리 비움 확인부(35);
    카메라를 통해 학습자의 안면을 인식하는 안면 인식부(36); 및
    학습자와 교수자 간의 실시간 채팅 및 화상 참여를 위한 실시간 학습부(37);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 실시간 학습 점검부(40)는,
    상기 메타버스 교육환경 설정부에서 설정한 시간과 주기에 맞춰 문제를 제시하여 결과를 기록 및 저장하는 문제 풀이 점검 및 저장부(41);
    상기 메타버스 교육환경 설정부에서 설정한 시간과 주기에 맞춰 학습자의 집중도를 점검하여 결과를 기록 및 저장하는 집중도 점검 및 저장부(42); 및
    카메라의 안면인식 기술을 통한 학습자의 자리 비움을 점검하여 기록 및 저장하는 자리 비움 점검 및 저장부(43);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 학습 결과 평가부(50)는,
    상기 실시간 학습 점검부(40)에서 저장된 문제풀이 점검 결과, 집중도 점검 결과, 자리 비움 점검 결과를 참조하여 학습결과를 자동으로 생성하는 학습결과 생성부(51); 및
    학습자에게 생성된 학습결과를 피드백하고 선택적으로 재수강 기회를 제공하는 학습결과 안내부(52);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 메타버스를 활용한 학습자 중심의 온라인 교육 시스템.
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