KR20240023985A - 수학 학습관리 시스템 - Google Patents

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KR20240023985A
KR20240023985A KR1020220108730A KR20220108730A KR20240023985A KR 20240023985 A KR20240023985 A KR 20240023985A KR 1020220108730 A KR1020220108730 A KR 1020220108730A KR 20220108730 A KR20220108730 A KR 20220108730A KR 20240023985 A KR20240023985 A KR 20240023985A
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주식회사 창의와날개
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Abstract

본 발명의 수학 학습관리 시스템에 따르면, 레벨 별로 제1학습문제가 저장된 문제저장부; 사용자가 상기 제1학습문제를 풀이할 수 있도록 터치입력이 가능하고, 터치입력되는 입력값을 디스플레이하는 사용자단말기; 상기 입력값을 분석하고, 기 저장된 정답값과 비교하여 상기 제1학습문제의 정답과 오답을 판단하는 인공지능부; 다수의 캐릭터를 제공하고, 상기 다수의 캐릭터 중 사용자로부터 어느 하나가 선택되면, 선택된 캐릭터를 상기 사용자단말기에 디스플레이하는 캐릭터 제공부; 및 상기 인공지능부가 상기 제1학습문제가 정답으로 인식하면 상기 캐릭터마다 기 저장된 다수의 캐릭터카드 중 어느 하나를 사용자에게 제공하는 카드 제공부;를 포함한다.

Description

수학 학습관리 시스템{Math Learning and Management System}
본 발명은 수학 학습관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 수학이란 물건을 세거나 측정하는 것에서 비롯되어 시작된 수와 양에 관한 것으로, 양, 구조, 공간, 변화 등에 대한 개념을 연구하는 학문이며, 자연과학, 공학, 의학뿐만 아니라, 경제학 등의 사회과학 등과 같이 사회 전반적인 분야에서 활용되고 있으며, 각 분야의 급격한 발전에 밑거름이 되고 있다.
또한 수학은 사회 전반적이 분야에서 깊은 연관을 맺고 있으나, 여느 분야들과는 달리, 자연계에서 관측되지 않는 개념들까지 추상화하여 그 본질적인 성질에 대해 설명하고 진의를 파악할 수 있도록 한다. 즉, 수학은 단순히 물건이나 수를 계산하는 것뿐만 아니라, 복잡하고 어려운 문제를 해결해 가는 과정을 논리적으로 생각하는 방법과 해결원리를 배우도록 하는 학문이다.
종래에는 수학문제에 대한 해결원리를 터득함에 있어, 수학을 배우고자 하는 사용자(즉, 학습자)나 수학을 가르치는 교사(즉, 선생님)를 포함하여 수학문제를 해결하고자하는 대부분의 사람들은 수학의 해결원리를 배울 때, 수학문제에 정확하고 논리적으로 접근하기 보다는 수학문제에 따라 달리하는 해결방법(예: 수학알고리즘 또는 수학공식)을 단순히 기계적으로 암기하여 각 수학문제에 대한 해답을 손쉽게 얻는 데에 더 급급하였다. 이러한 과정을 통한 수학문제에 대한 접근방식의 문제점은 수학문제에 대한 해결원리를 논리적으로 배우기보다는 단시간에 수학문제에 대한 답을 찾는 것에만 초점이 맞춰져 있다는 것이다.
이러한 접근방식에 따라서는 고 난이도의 수학을 배운 사람이라 할지라도 막상 수학의 해결원리를 응용하여 실생활에 적용하거나, 어떤 사회적, 기술적 현상에 대한 문제를 해결하고자 하는 경우, 근본적인 해결원리를 발견하지 못하여 문제를 해결하는데 어려움을 겪는 경우가 많다.
따라서 수학을 배우고자 하는 사람은 아주 기초적인 수학지식이라도 자신이 스스로 생각하여 원하는 방식으로 수학문제에 대한 해결원리를 터득하여야 수학의 해결원리를 다른 현상에 적용하거나 응용할 수 있는 것이다.
대한민국 공개특허 10-2020-0010775 대한민국 공개특허 10-2012-0107215
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 나이 별로 다수의 유형으로 구성된 제1학습문제를 학습하되, 제공되는 케릭터의 카드를 수집하면서 학습률을 향상시킬 수 있는 수학 학습관리 시스템을 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 목적은, 언어를 변경하여 다양한 언어로 수학을 학습할 수 있는 수학 학습관리 시스템을 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 목적은, 학부모 또는 교사가 사용자의 학습시간, 진도 등을 확인 및 조절할 수 있는 수학 학습관리 시스템을 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수학 학습관리 시스템에 따르면, 레벨 별로 제1학습문제가 저장된 문제저장부; 사용자가 상기 제1학습문제를 풀이할 수 있도록 터치입력이 가능하고, 터치입력되는 입력값을 디스플레이하는 사용자단말기; 상기 입력값을 분석하고, 기 저장된 정답값과 비교하여 상기 제1학습문제의 정답과 오답을 판단하는 인공지능부; 다수의 캐릭터를 제공하고, 상기 다수의 캐릭터 중 사용자로부터 어느 하나가 선택되면, 선택된 캐릭터를 상기 사용자단말기에 디스플레이하는 캐릭터 제공부; 및 상기 인공지능부가 상기 제1학습문제가 정답으로 인식하면 상기 캐릭터마다 기 저장된 다수의 캐릭터카드 중 어느 하나를 사용자에게 제공하는 카드 제공부;를 포함한다.
또한, 상기 인공지능부는, 상기 입력값을 통해 상기 제1학습문제의 정답과 오답을 판단하는 입력값판단부; 상기 사용자에게 제공된 캐릭터카드에 따라 상기 문제저장부로부터 제공되는 제1학습문제의 정답률과 오답률을 판단하는 학습판단부; 상기 정답률이 오답률보다 높으면 사용자의 레벨을 상향시키고, 오답률이 정답률보다 높으면 사용자의 레벨을 하향시키며 상기 사용자의 레벨을 설정하는 레벨설정부; 상기 입력값판단부에서 정답으로 판단된 정답문제와 오답으로 판단된 오답문제 및 상기 레벨설정부에서 설정된 사용자의 레벨데이터를 상기 문제저장부에 제공하는 데이터제공부;를 포함한다.
또한, 상기 문제저장부는, 상기 사용자에게 제공된 제공문제와 제공되지 않은 미제공문제를 분류하고, 상기 제공문제 중, 상기 정답문제와 오답문제를 분류하는 문제분류부; 및 상기 사용자의 레벨이 재 설정되면 재 설정되기 직전의 제1레벨과 재 설정된 제2레벨의 제1학습문제를 각각 제공하되, 상기 제1레벨과 제2레벨이 동일한 제1경우 상기 제공문제와 미제공문제를 제공하고, 상기 제1레벨보다 제2레벨이 낮은 제2경우, 상기 정답문제와 미제공문제를 제공하고, 상기 제1레벨보다 제2레벨이 높은 제3경우, 상기 오답문제와 미제공문제를 제공하는 문제제공부;를 포함한다.
또한, 상기 문제제공부는, 상기 제1경우, 상기 미제공문제를 제공문제보다 더 많이 제공하되, 상기 제공문제 중 오답문제를 정답문제보다 더 많이 제공하고, 상기 제2경우, 상기 정답문제를 미제공문제보다 더 많이 제공하며, 상기 제3경우, 상기 오답문제를 미제공문제보다 더 많이 제공하고, 기 설정된 제1학습문제 개수를 제공하되, 상기 입력값판단부가 재 제공되는 상기 정답문제 또는 오답문제의 입력값을 정답으로 판단하면 정답으로 판단된 재 제공한 정답문제 또는 오답문제를 기 설정된 제1학습문제 개수에서 제외하고 미제공문제를 추가로 제공하여 기 설정된 제1학습문제 개수만큼 제공하고, 각 레벨의 제공문제보다 미제공문제가 적어지는 경우 상기 제1학습문제에 기 설정된 난위도 중 가장 높은 난위도로 설정된 제1학습문제를 추가로 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 문제저장부는, 기 설정된 수식을 서술형식으로 기재한 수식문제, 기 설정된 도형을 서술형식으로 기재한 도형문제, 상기 수식문제 또는 도형문제의 힌트가 저장된 힌트정보 및 상기 수식문제와 도형문제가 오답인 경우 오답설명이 저장된 피드백정보를 포함하는 제2학습문제가 더 저장되고, 상기 인공지능부는, 상기 수식문제에 대한 수식의 입력값 또는 상기 도형문제에 대한 도형의 입력값이 입력되지 않거나, 힌트요청이 이루어지면, 상기 힌트정보를 상기 사용자단말기에 디스플레이하는 힌트제공부; 및 사용자가 입력한 수식의 입력값과 도형의 입력값이 상기 입력값판단부에서 오답으로 판단하는 경우, 상기 수식의 입력값과 기 설정된 수식을 비교하여 틀린부분을 추출하고 추출된 틀린부분에 기 설정된 피드백정보를 제공하는 피드백제공부;를 더 포함한다.
또한, 상기 제1학습문제 및 제2학습문제를 학습한 시간, 레벨, 레벨 별 제공문제의 제공 횟수, 정답문제, 오답문제, 미제공문제의 정보가 저장되고 확인가능한 사용자관리부; 및 상기 제1학습문제 및 제2학습문제를 다수의 언어로 기 저장되고, 상기 사용자로부터 어느 하나의 언어가 선택되면, 선택된 언어로 상기 제1학습문제 및 제2학습문제를 변환하여 디스플레이하는 언어변경부;를 더 포함하고, 상기 인공지능부는, 상기 사용자의 레벨이 설정되지 않거나 상기 제1학습문제가 학습되기 전인 경우, 상기 사용자단말기에 사용자의 나이를 입력요청하는 나이요청부; 및 상기 사용자가 제1학습문제를 학습한 후, 획득한 캐릭터카드를 확인할 수 있도록 상기 캐릭터카드를 저장하고, 상기 입력값판단부가 재 제공된 정답문제의 입력값이 오답으로 판단하는 경우, 기 저장된 캐릭터카드를 삭제하는 카드 저장부;를 더 포함하고, 상기 문제제공부는, 상기 나이요청부로부터 입력요청된 사용자의 나이를 인식하고, 나이에 따라 기 설정된 레벨 중 인식한 사용자의 나이에 해당하는 레벨의 제1학습문제를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사용자단말기는, 상기 사용자가 제1학습문제를 학습하는 동안 상기 제1학습문제와 입력값을 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 디스플레이부의 전방을 촬영하는 촬영부와, 상기 디스플레이부에서 디스플레이를 녹화하는 녹화부 및 사용자로부터 기 설정된 멘트를 수집하는 멘트수집부를 포함하고, 상기 입력값판단부가 상기 멘트수집부에서 기 설정된 멘트를 수집할 때 입력된 입력값을 오답으로 판단하면, 오답으로 판단된 제1학습문제의 풀이과정이 녹화된 녹화영상을 추출하고, 상기 제1학습문제를 학습할 때 촬영한 학습영상 추출한 후, 상기 녹화영상과 학습영상을 교사의 교사단말기로 제공하는 학습요청부;를 더 포함하고, 상기 교사단말기는, 영상 촬영이 가능하고, 상기 교사에 의해 제공된 제1학습문제의 풀이설명을 촬영한 풀이영상을 상기 사용자단말기로 전송하고, 상기 사용자단말기는, 상기 교사단말기로부터 전송된 풀이영상을 상기 레벨설정부에서 레벨이 설정될 때, 상기 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명의 효과는, 나이 별로 다수의 유형으로 구성된 제1학습문제를 학습하되, 제공되는 케릭터의 카드를 수집하면서 학습률을 향상시킬 수 있는 수학 학습관리 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 효과는, 언어를 변경하여 다양한 언어로 수학을 학습할 수 있는 수학 학습관리 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 효과는, 학부모 또는 교사 등의 담당자가 학생의 학습시간, 진도 등을 확인 및 조절할 수 있는 수학 학습관리 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수학 학습관리 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수학 학습관리 시스템의 문제저장부에 나이와 유형을 분류한 예시도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수학 학습관리 시스템의 학습과정을 사용자단말기의 디스플레이에 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수학 학습관리 시스템의 사용자관리부를 나타낸 예시도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수학 학습관리 시스템의 학습과정을 사용자단말기의 디스플레이에 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수학 학습관리 시스템의 카드 저장부에 저장된 캐릭터카드를 나타낸 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 수학 학습관리 시스템은, 문제저장부(10), 사용자단말기(20), 인공지능부(30), 캐릭터 제공부(40) 및 카드 제공부(50)를 포함한다.
먼저, 문제저장부(10)는, 레벨 별로 제1학습문제가 저장된다. 또한, 제1학습문제는 기 설정된 나이 별로 분류되어 저장될 수 있다.
또한, 문제저장부(10)는 다수의 유형으로 구성된 제1학습문제가 저장될 수 있다.
예를 들어, 도 2와 같이, 나이와 유형 별로 분류 및 저장될 수 있다.
사용자단말기(20)는, 사용자가 제1학습문제를 풀이할 수 있도록 터치입력이 가능하고, 터치입력되는 입력값을 디스플레이할 수 있다.
이러한 사용자단말기(20)는, 사용자가 제1학습문제를 학습하는 동안 제1학습문제와 입력값을 디스플레이하는 디스플레이부와, 디스플레이부의 전방을 촬영하는 촬영부와, 디스플레이부에서 디스플레이를 녹화하는 녹화부 및 사용자로부터 기 설정된 멘트를 수집하는 멘트수집부를 포함할 수 있다. 특히, 디스플레이부는 터치모듈로 이루어져 터치를 통해 데이터를 입력할 수 있다.
또한, 사용자단말기(20)는 통신모듈을 더 포함하고, 후술할 교사단말기와 무선통신이 가능하다.
이러한, 사용자단말기(20) 및 교사단말기는 예로, 스마트기기일 수 있다.
한편, 문제저장부(10)는, 문제분류부(11) 및 문제제공부(12)를 포함할 수 있다.
문제분류부(11)는, 사용자에게 제공된 제공문제와 제공되지 않은 미제공문제를 분류하고, 제공문제 중, 정답문제와 오답문제를 분류할 수 있다.
여기서, 제공문제는 사용자에게 이미 제공되어 사용자가 학습을 완료한 제1학습문제이다.
또한, 정답문제는, 제1학습문제의 입력값이 기 설정된 정답값과 일치하여 사용자가 정답을 맞춘 문제이고, 오답문제는 제1학습문제의 입력값이 기 설정된 정답값과 불일치하여 사용자가 정답을 못 맞춘 문제이다.
문제제공부(12)는, 사용자의 레벨이 재 설정되면 재 설정되기 직전의 제1레벨과 재 설정된 제2레벨의 제1학습문제를 각각 제공할 수 있다.
이때, 문제제공부(12)는, 제1레벨과 제2레벨이 동일한 제1경우 제공문제와 미제공문제를 제공하고, 제1레벨보다 제2레벨이 낮은 제2경우, 정답문제와 미제공문제를 제공하고, 제1레벨보다 제2레벨이 높은 제3경우, 오답문제와 미제공문제를 제공할 수 있다. 레벨은 1, 2, 3, 등의 아라비아 숫자로 표시할 수 있고, 아라비아 숫자가 증가할 수 있도록 난위도가 증가하는 문제일 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
또한, 문제제공부(12)는, 제1경우, 미제공문제를 제공문제보다 더 많이 제공하되, 제공문제 중 오답문제를 정답문제보다 더 많이 제공할 수 있다.
제1경우를 예를 들면, 제1레벨이 레벨 3이고, 제2레벨이 레벨 3으로 유지되는 경우로, 레벨 3의 미제공분제를 제공문제보다 더 많이 제공할 수 있으며, 제공문제 중에서는 오답문제를 정답문제보다 더 많이 제공할 수 있다. 즉, 오답문제와 미제공문제를 학습하여 레벨 3의 제1학습문제를 전체적으로 학습할 수 있다. 이때, 오답률이 증가하면 레벨 3이 하향할 수 있고, 정답률이 증가하면 레벨 3이 상향할 수 있다.
또한, 문제제공부(12)는, 제2경우, 정답문제를 미제공문제보다 더 많이 제공할 수 있다.
제2경우를 예를 들면, 제1레벨이 레벨 3이고, 제2레벨이 레벨 2인 경우로, 레벨 3의 정답문제와 레벨 2의 미제공문제가 제공된다. 이때, 레벨 3의 정답문제가 레벨 2의 미제공문제보다 더 많이 제공된다. 사용자는 이미 정답을 맞춘 정답문제와 레벨 3보다 난위도가 낮은 레벨 2의 미제공문제를 학습함으로써 정답률을 증가할 수 있어, 레벨을 상향시킬 수 있다.
또한, 문제제공부(12)는, 제3경우, 오답문제를 미제공문제보다 더 많이 제공할 수 있다.
제3경우를 예를 들면, 제1레벨이 레벨 3이고, 제2레벨이 레벨 4인 경우로, 레벨 3의 오답문제와 레벨 4의 미제공분제가 제공된다. 이때, 레벨 3의 오답문제가 레벨 4의 미제공문제보다 더 많이 제공된다. 사용자는, 오답문제를 다시 학습하고 레벨 3보다 난위도가 높은 레벨 4의 미제공문제를 학습함으로써, 정답률이 유지 또는 오답률이 증가할 수 있어, 레벨을 하향시킬 수 있다.
즉, 사용자는 레벨이 하향하면 용이하게 상향시킬 수 있고, 상향되더라도 하향될 가능성이 높아 오답문제와 정답문제를 반복 학습할 수 있다. 이러한 방식으로 제1경우 내지 제3경우를 반복하며 각 레벨의 제1학습문제를 반복하여 충분한 학습할 수 있다. 예를 들어, 레벨이 하향하면서 사용자의 수준에 맞는 레벨을 찾아 학습할 수 있고, 레벨이 하향과 유지를 반복하면서 학습하는 레벨의 난위도에 맞춰질 수 있으며, 레벨이 유지와 상향을 반복하면서 학습하는 레벨의 난위도를 향상시킬 수 있다.
또한, 문제제공부(12)는, 기 설정된 제1학습문제 개수를 제공하되, 입력값판단부(31)가 재 제공되는 정답문제 또는 오답문제의 입력값을 정답으로 판단하면 정답으로 판단된 재 제공한 정답문제 또는 오답문제를 기 설정된 제1학습문제 개수에서 제외하고 미제공문제를 추가로 제공하여 기 설정된 제1학습문제 개수만큼 제공할 수 있다.
예를 들어, 문제제공부(12)는, 기 설정된 제1학습문제 10개를 기본제공하되, 제공문제와 미제공문제를 각각 제1경우에는 4개(정답문제 1개, 오답문제 3개)와 6개, 제2경우에는 6개(정답문제)와 4개, 제3경우에는 6개(오답문제)와 4개를 제공할 수 있다. 이때, 제공문제 2개에 대해서 사용자가 입력값을 정답으로 입력하면, 정답문제는 정답문제로, 오답문제는 정답문제로 판단되고, 여기서 정답문제로 판단된 제1학습문제 2개는 기본제공한 10개에서 제외되고, 미제공문제 2개가 추가로 제공된다. 이에 따라, 제공문제를 맞추면 미제공문제 즉 새로운 문제를 학습하고, 실제 학습하는 제1학습문제도 증가하게 된다.
또한, 문제제공부(12)는, 각 레벨의 제공문제보다 미제공문제가 적어지는 경우 제1학습문제에 기 설정된 난위도 중 가장 높은 난위도로 설정된 제1학습문제를 추가로 제공할 수 있다. 여기서, 제1학습문제는 각각 난위도가 설정되어 있고, 미제공문제를 추가로 제공할 수 없는 경우에 해당하는 레벨(제2레벨)에서 가장 높은 난위도의 제1학습문제를 제공할 수 있다.
인공지능부(30)는, 입력값을 분석하고, 기 저장된 정답값과 비교하여 제1학습문제의 정답과 오답을 판단한다.
여기서, 인공지능부(30)는, 입력값판단부(31), 학습판단부(32), 레벨설정부(33) 및 데이터제공부(34)를 포함한다.
입력값판단부(31)는, 입력값을 통해 제1학습문제의 정답과 오답을 판단할 수 있다.
학습판단부(32)는, 사용자에게 제공된 캐릭터카드에 따라 문제저장부(10)로부터 제공되는 제1학습문제의 정답률과 오답률을 판단할 수 있다.
레벨설정부(33)는, 정답률이 오답률보다 높으면 사용자의 레벨을 상향시키고, 오답률이 정답률보다 높으면 사용자의 레벨을 하향시키며 사용자의 레벨을 설정할 수 있다.
여기서, 정답률은 기 설정된 제1학습문제 10개를 제공할 때, 정답을 맞춘 비율이고, 오답률은 정답을 못 맞춘 비율을 나타낸다.
데이터제공부(34)는, 입력값판단부(31)에서 정답으로 판단된 정답문제와 오답으로 판단된 오답문제 및 레벨설정부(33)에서 설정된 사용자의 레벨데이터를 문제저장부(10)에 제공할 수 있다.
캐릭터 제공부(40)는, 다수의 캐릭터를 제공하고, 다수의 캐릭터 중 사용자로부터 어느 하나가 선택되면, 선택된 캐릭터를 사용자단말기(20)에 디스플레이할 수 있다.
카드 제공부(50)는, 인공지능부(30)가 제1학습문제가 정답으로 인식하면 캐릭터마다 기 저장된 다수의 캐릭터카드 중 어느 하나를 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 문제저장부(10)는, 기 설정된 수식을 서술형식으로 기재한 수식문제, 기 설정된 도형을 서술형식으로 기재한 도형문제, 수식문제 또는 도형문제의 힌트가 저장된 힌트정보 및 수식문제와 도형문제가 오답인 경우 오답설명이 저장된 피드백정보를 포함하는 제2학습문제가 더 저장된다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 수식문제는, '초콜릿 5개에서 1개를 먹으면 남은 초콜릿은 모두 몇 개일까요?'와 같고, 기 설정된 수식은 '5-1=4'와 같을 수 있다. 즉, 수식문제는 수식을 서술해 놓은 형태이고, 수식은 숫자와 연산기호로 이루어질 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 도형문제는 '반짝반짝 거울이 육각형 모향이에요'와 같고, 도형이 디스플레이될 수 있다.
인공지능부(30)는, 힌트제공부(35) 및 피드백제공부(36)를 더 포함할 수 있다.
힌트제공부(35)는, 수식문제에 대한 수식의 입력값 또는 도형문제에 대한 도형의 입력값이 입력되지 않거나, 힌트요청이 이루어지면, 힌트정보를 사용자단말기(20)에 디스플레이할 수 있다.
여기서, 힌트요청을 할 수 있는 횟수는 5번으로 설정될 수 있다.
피드백제공부(36)는, 사용자가 입력한 수식의 입력값과 도형의 입력값이 입력값판단부(31)에서 오답으로 판단하는 경우, 수식의 입력값과 기 설정된 수식을 비교하여 틀린부분을 추출하고 추출된 틀린부분에 기 설정된 피드백정보를 제공할 수 있다.
예를 들어, 도 5는 숫자가 틀린 경우의 피드백정보를 제공할 수 있고, 도 6은 연산 기호가 틀린경우의 피드백정보를 제공할 수 있다. 또한, 도 7은 도형이 틀린 경우의 피드백정보를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수학 학습관리 시스템은, 사용자관리부, 언어변경부, 카드 저장부 및 학습 요청부를 포함할 수 있다.
사용자관리부는, 제1학습문제 및 제2학습문제를 학습한 시간, 레벨, 레벨 별 제공문제의 제공 횟수, 정답문제, 오답문제, 미제공문제의 정보가 저장되고 확인가능하다.
예를 들어, 도 8과 같이, 사용자관리부는, 총 플레이시간(학습시간), 진도를 확인할 수 있고, 배경음악과 효과음을 온오프할 수 있으며, 학습을 초기화를 시킬 수도 있다.
언어변경부는, 제1학습문제 및 제2학습문제를 다수의 언어로 기 저장되고, 사용자로부터 어느 하나의 언어가 선택되면, 선택된 언어로 제1학습문제 및 제2학습문제를 변환하여 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 도 9와 같이, 언어를 영어로 변경하는 경우, 제1학습문제는 도 10과 같이, 제2학습문제는 도 11과 같이 변경되어 디스플레이될 수 있다.
카드 저장부는, 사용자가 제1학습문제를 학습한 후, 획득한 캐릭터카드를 확인할 수 있도록 캐릭터카드를 저장하고, 입력값판단부(31)가 재 제공된 정답문제의 입력값이 오답으로 판단하는 경우, 기 저장된 캐릭터카드를 삭제할 수 있다.
예를 들어, 도 12와 같이, 사용자가 학습하면서 획득한 캐릭터카드를 확인할 수 있다. 그리고, 정답문제를 통해서 획득한 캐릭터카드는, 정답문제를 재 학습할 때 오답문제로 학습하게 되면 획득한 캐릭터카드를 삭제할 수 있다.
학습요청부는, 입력값판단부(31)가 멘트수집부에서 기 설정된 멘트를 수집할 때 입력된 입력값을 오답으로 판단하면, 오답으로 판단된 제1학습문제의 풀이과정이 녹화된 녹화영상을 추출하고, 제1학습문제를 학습할 때 촬영한 학습영상 추출한 후, 녹화영상과 학습영상을 교사의 교사단말기로 제공할 수 있다.
또한, 교사단말기는, 영상 촬영이 가능하고, 교사에 의해 제공된 제1학습문제의 풀이설명을 촬영한 풀이영상을 사용자단말기(20)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 기 설정된 멘트는 '너무 어렵다', '어렵다', '못 풀겠다', '도와줘' 등을 포함할 수 있다. 이와 같이, 사용자가 학습하면서 말을 하게 되는데 멘트수집부는 사용자의 말을 인식하면서 기 설정된 멘트를 수집한다. 그러면, 기 설정된 멘트가 수집될 때, 즉, 어려운 제1학습문제를 학습하고 있는 것으로 판단하고, 제1학습문제가 풀이되는 녹화영상이 녹화되고 학생이 학습하는 학습영상이 촬영된다.
이때, 교사는, 학습요청이 이루어지면, 제공된 학습영상과 녹화영상을 시청하여 사용자의 학습과정을 분석하고, 제공된 제1학습문제의 풀이설명을 교사단말기로 촬영할 수 있다. 즉, 교사는 학습영상을 보면서 사용자의 상태를 살피고, 녹화영상을 보면서 풀이가 이루어지 않거나 부족한 부분을 살필 수 있다. 이러한 사용자의 상태를 살핀 후에, 사용자에게 맞는 풀이영상을 촬영하여 사용자에게 제공할 수 있다.
이때, 사용자단말기(20)는, 교사단말기로부터 전송된 풀이영상을 레벨설정부(33)에서 레벨이 설정될 때, 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 인공지능부(30)는, 나이요청부(37)를 더 포함할 수 있다.
나이요청부(37)는, 사용자의 레벨이 설정되지 않거나 제1학습문제가 학습되기 전인 경우, 사용자단말기(20)에 사용자의 나이를 입력요청한다.
이때, 문제제공부(12)는, 나이요청부(37)로부터 입력요청된 사용자의 나이를 인식하고, 나이에 따라 기 설정된 레벨 중 인식한 사용자의 나이에 해당하는 레벨의 제1학습문제를 제공할 수 있다. 이때, 레벨이 재 설정되면서 상향하거나 하향하여 사용자의 레벨에 맞는 학습을 찾아 진행할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 작동순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.
10 : 문제저장부 11 : 문제분류부
12 : 문제제공부 20 : 사용자단말기
30 : 인공지능부 31 : 입력값판단부
32 : 학습판단부 33 : 레벨설정부
34 : 데이터제공부 35 : 힌트제공부
36 : 피드백제공부 37 : 나이요청부
40 : 캐릭터 제공부 50 : 카드 제공부

Claims (7)

  1. 레벨 별로 제1학습문제가 저장된 문제저장부;
    사용자가 상기 제1학습문제를 풀이할 수 있도록 터치입력이 가능하고, 터치입력되는 입력값을 디스플레이하는 사용자단말기;
    상기 입력값을 분석하고, 기 저장된 정답값과 비교하여 상기 제1학습문제의 정답과 오답을 판단하는 인공지능부;
    다수의 캐릭터를 제공하고, 상기 다수의 캐릭터 중 사용자로부터 어느 하나가 선택되면, 선택된 캐릭터를 상기 사용자단말기에 디스플레이하는 캐릭터 제공부; 및
    상기 인공지능부가 상기 제1학습문제가 정답으로 인식하면 상기 캐릭터마다 기 저장된 다수의 캐릭터카드 중 어느 하나를 사용자에게 제공하는 카드 제공부;를 포함하는 수학 학습관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인공지능부는,
    상기 입력값을 통해 상기 제1학습문제의 정답과 오답을 판단하는 입력값판단부;
    상기 사용자에게 제공된 캐릭터카드에 따라 상기 문제저장부로부터 제공되는 제1학습문제의 정답률과 오답률을 판단하는 학습판단부;
    상기 정답률이 오답률보다 높으면 사용자의 레벨을 상향시키고, 오답률이 정답률보다 높으면 사용자의 레벨을 하향시키며 상기 사용자의 레벨을 설정하는 레벨설정부;
    상기 입력값판단부에서 정답으로 판단된 정답문제와 오답으로 판단된 오답문제 및 상기 레벨설정부에서 설정된 사용자의 레벨데이터를 상기 문제저장부에 제공하는 데이터제공부;를 포함하는 수학 학습관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 문제저장부는,
    상기 사용자에게 제공된 제공문제와 제공되지 않은 미제공문제를 분류하고, 상기 제공문제 중, 상기 정답문제와 오답문제를 분류하는 문제분류부; 및
    상기 사용자의 레벨이 재 설정되면 재 설정되기 직전의 제1레벨과 재 설정된 제2레벨의 제1학습문제를 각각 제공하되, 상기 제1레벨과 제2레벨이 동일한 제1경우 상기 제공문제와 미제공문제를 제공하고, 상기 제1레벨보다 제2레벨이 낮은 제2경우, 상기 정답문제와 미제공문제를 제공하고, 상기 제1레벨보다 제2레벨이 높은 제3경우, 상기 오답문제와 미제공문제를 제공하는 문제제공부;를 포함하는 수학 학습관리 시스템
  4. 제3항에 있어서,
    상기 문제제공부는,
    상기 제1경우, 상기 미제공문제를 제공문제보다 더 많이 제공하되, 상기 제공문제 중 오답문제를 정답문제보다 더 많이 제공하고,
    상기 제2경우, 상기 정답문제를 미제공문제보다 더 많이 제공하며,
    상기 제3경우, 상기 오답문제를 미제공문제보다 더 많이 제공하고,
    기 설정된 제1학습문제 개수를 제공하되, 상기 입력값판단부가 재 제공되는 상기 정답문제 또는 오답문제의 입력값을 정답으로 판단하면 정답으로 판단된 재 제공한 정답문제 또는 오답문제를 기 설정된 제1학습문제 개수에서 제외하고 미제공문제를 추가로 제공하여 기 설정된 제1학습문제 개수만큼 제공하고,
    각 레벨의 제공문제보다 미제공문제가 적어지는 경우 상기 제1학습문제에 기 설정된 난위도 중 가장 높은 난위도로 설정된 제1학습문제를 추가로 제공하는 것을 특징으로 하는 수학 학습관리 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 문제저장부는, 기 설정된 수식을 서술형식으로 기재한 수식문제, 기 설정된 도형을 서술형식으로 기재한 도형문제, 상기 수식문제 또는 도형문제의 힌트가 저장된 힌트정보 및 상기 수식문제와 도형문제가 오답인 경우 오답설명이 저장된 피드백정보를 포함하는 제2학습문제가 더 저장되고,
    상기 인공지능부는,
    상기 수식문제에 대한 수식의 입력값 또는 상기 도형문제에 대한 도형의 입력값이 입력되지 않거나, 힌트요청이 이루어지면, 상기 힌트정보를 상기 사용자단말기에 디스플레이하는 힌트제공부; 및
    사용자가 입력한 수식의 입력값과 도형의 입력값이 상기 입력값판단부에서 오답으로 판단하는 경우, 상기 수식의 입력값과 기 설정된 수식을 비교하여 틀린부분을 추출하고 추출된 틀린부분에 기 설정된 피드백정보를 제공하는 피드백제공부;를 더 포함하는 수학 학습관리 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1학습문제 및 제2학습문제를 학습한 시간, 레벨, 레벨 별 제공문제의 제공 횟수, 정답문제, 오답문제, 미제공문제의 정보가 저장되고 확인가능한 사용자관리부; 및
    상기 제1학습문제 및 제2학습문제를 다수의 언어로 기 저장되고, 상기 사용자로부터 어느 하나의 언어가 선택되면, 선택된 언어로 상기 제1학습문제 및 제2학습문제를 변환하여 디스플레이하는 언어변경부;를 더 포함하고,
    상기 사용자가 제1학습문제를 학습한 후, 획득한 캐릭터카드를 확인할 수 있도록 상기 캐릭터카드를 저장하고, 상기 입력값판단부가 재 제공된 정답문제의 입력값이 오답으로 판단하는 경우, 기 저장된 캐릭터카드를 삭제하는 카드 저장부;를 더 포함하고,
    상기 인공지능부는,
    상기 사용자의 레벨이 설정되지 않거나 상기 제1학습문제가 학습되기 전인 경우, 상기 사용자단말기에 사용자의 나이를 입력요청하는 나이요청부; 를 더 포함하고,
    상기 문제제공부는, 상기 나이요청부로부터 입력요청된 사용자의 나이를 인식하고, 나이에 따라 기 설정된 레벨 중 인식한 사용자의 나이에 해당하는 레벨의 제1학습문제를 제공하는 것을 특징으로 하는 수학 학습관리 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 사용자단말기는, 상기 사용자가 제1학습문제를 학습하는 동안 상기 제1학습문제와 입력값을 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 디스플레이부의 전방을 촬영하는 촬영부와, 상기 디스플레이부에서 디스플레이를 녹화하는 녹화부 및 사용자로부터 기 설정된 멘트를 수집하는 멘트수집부를 포함하고,
    상기 입력값판단부가 상기 멘트수집부에서 기 설정된 멘트를 수집할 때 입력된 입력값을 오답으로 판단하면, 오답으로 판단된 제1학습문제의 풀이과정이 녹화된 녹화영상을 추출하고, 상기 제1학습문제를 학습할 때 촬영한 학습영상 추출한 후, 상기 녹화영상과 학습영상을 교사의 교사단말기로 제공하는 학습요청부;를 더 포함하고,
    상기 교사단말기는, 영상 촬영이 가능하고, 상기 교사에 의해 제공된 제1학습문제의 풀이설명을 촬영한 풀이영상을 상기 사용자단말기로 전송하고,
    상기 사용자단말기는, 상기 교사단말기로부터 전송된 풀이영상을 상기 레벨설정부에서 레벨이 설정될 때, 상기 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 수학 학습관리 시스템.



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