WO2016159497A1 - 학습 정보를 제공하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

학습 정보를 제공하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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WO2016159497A1
WO2016159497A1 PCT/KR2016/000196 KR2016000196W WO2016159497A1 WO 2016159497 A1 WO2016159497 A1 WO 2016159497A1 KR 2016000196 W KR2016000196 W KR 2016000196W WO 2016159497 A1 WO2016159497 A1 WO 2016159497A1
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WO
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learning
learner
supplementary
unit
learning unit
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PCT/KR2016/000196
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안성찬
김영돈
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주식회사 태큐브
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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Definitions

  • the present invention relates to a method, system and non-transitory computer readable recording medium for providing learning information.
  • an active form of learning method that enables a learner to lead learning performance by himself / herself at a desired time and place using a communication network is actively performed in various educational fields.
  • the learning information is provided only in a fixed order or pattern according to a predetermined learning system, it is not uniform to all learners without considering the vulnerabilities or characteristics of the learners.
  • There is a limitation that can not only provide the learning information there is a problem that can not be made efficient learning as the learner is provided with all the unnecessary learning information.
  • the object of the present invention is to solve all the problems of the prior art described above.
  • the present invention determines a direction of supplementary learning required by the learner based on the learner's academic achievement with respect to the target learning unit, and each of the at least one other learning unit and the target learning unit connected to the target learning unit along the determined direction.
  • Provide the learner with reference to a first weight determined based on the degree of correlation between the learners and a second weight determined based on a supplementary learning pattern experienced by other learners whose degree of similarity between the learner and the learning characteristics is greater than or equal to a predetermined level.
  • the connections between nodes and the correlation between two or more units of learning are weighted. Is obtained from a knowledge map including at least one link, so that supplementary learning patterns common to all learners in providing supplementary learning information to learners and supplementary learning of a specific learner having characteristics similar to the learner are similar. Another aim is to ensure that the patterns are all considered.
  • a method for providing learning information comprising: determining a direction of supplementary learning required by the learner based on a learner's academic achievement with respect to a target learning unit, the target learning along the determined direction Complementary learning experienced by other learners having a first weight determined based on the degree of correlation between each of the at least one other learning unit connected to the unit and the target learning unit, and the degree of similarity between the learner and the learner is greater than or equal to a preset level.
  • a method is provided that is obtained from a Knowledge Map comprising corresponding two or more nodes and at least one link connecting between the two or more nodes and imparting a correlation between the two or more learning units.
  • a system for providing learning information wherein at least two nodes corresponding to at least two learning units and at least two nodes are connected to each other and a correlation between the at least two learning units is given.
  • a knowledge map manager that manages a knowledge map including at least one link, a learner manager that manages information about supplementary learning patterns experienced by at least one learner, and learner's academic achievement for the target learning unit. Determine a direction of supplementary learning required by the learner based on the first direction, and based on the degree of correlation between the at least one other learning unit connected to the target learning unit and the target learning unit along the determined direction; The weight and the degree of similarity between the learner and the learning characteristics are above a predetermined level.
  • the at least one supplemental learning unit to be provided to the learner is determined based on the second weight determined based on the supplementary learning pattern experienced by another learner, and the learning information about the determined at least one supplemental learning unit is read.
  • a supplementary learning management unit provided to a learner, wherein the first weight is obtained from the knowledge map management unit, the second weight is provided from the learner management unit is provided.
  • non-transitory computer readable recording medium for recording another method, system, and computer program for executing the method for implementing the present invention.
  • both supplementary learning patterns common to all learners and supplementary learning patterns of a specific learner having characteristics similar to those learners can be considered.
  • the effect is to be able to accurately and efficiently find the units of learning required for this purpose.
  • the learner since the learner can receive exactly the learning information about the learning unit necessary for the learner, the effect of improving the efficiency of supplementary learning is achieved.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of an entire system for providing learning information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of a learning information providing system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of a learning unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a knowledge map according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram exemplarily illustrating a process of performing diagnostic learning and supplementary learning according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of a knowledge map which is referred to in the case of downward supplementary learning according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of a knowledge map which is referred to in the case of upward supplementary learning according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram exemplarily illustrating a process of performing down-complementary learning or up-complementary learning according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrams exemplarily illustrating a configuration for evaluating academic achievement of a learning unit according to an embodiment of the present invention.
  • the learning unit refers to a unit in which the learning information is provided to the learner, and may be defined based on a subject, a grade, a unit, and the like.
  • the learning information included in the learning unit may be classified according to concepts, learning, deepening, and the like, and the learning information corresponding to each step may include textbooks, problems for each difficulty level, and learning materials. May be included.
  • 3 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of a learning unit according to an embodiment of the present invention.
  • the configuration of the learning unit according to the present invention is not necessarily limited to those listed above or shown in Figure 3, it will be appreciated that can be changed as many as possible within the scope to achieve the object of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of an entire system for providing learning information according to an embodiment of the present invention.
  • the entire system may include a communication network 100, a learning information providing system 200, and a user terminal device 300.
  • the communication network 100 may be configured regardless of a communication mode such as wired communication or wireless communication, and includes a local area network (LAN) and a metropolitan area network (MAN). ), And various communication networks such as a wide area network (WAN).
  • LAN local area network
  • MAN metropolitan area network
  • WAN wide area network
  • the communication network 100 as used herein may be a known Internet or World Wide Web (WWW).
  • WWW World Wide Web
  • the communication network 100 may include, at least in part, a known wired / wireless data communication network, a known telephone network, or a known wired / wireless television communication network without being limited thereto.
  • the learning information providing system 200 determines the direction of supplementary learning required by the learner based on the learner's academic achievement with respect to the target learning unit, and target learning according to the above determined direction.
  • the first weight determined based on the correlation between each of the at least one other learning unit linked to the unit and the target learning unit, and the complementary learning pattern experienced by other learners having a similar level to the learner and the learning characteristics.
  • the supplementary learning pattern of a specific learner having characteristics similar to that of the corresponding learner may be considered.
  • the user terminal device 300 is a digital device that includes a function to enable the user to communicate after connecting to the learning information providing system 200, smart phones, tablets, smart
  • the user according to the present invention can be any digital device having a computing power by mounting a microprocessor such as a watch, a smart band, a smart glass, a desktop computer, a notebook computer, a workstation, a PDA, a web pad, a mobile phone, and the like. It may be adopted as the terminal device 300.
  • the user terminal device 300 may include an application (not shown) for supporting a user to receive a service such as supplementary learning from the learning information providing system 200.
  • a service such as supplementary learning from the learning information providing system 200.
  • Such an application may be downloaded from the learning information providing system 200 or a known web server (not shown).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of a learning information providing system according to an embodiment of the present invention.
  • the learning information providing system 200 according to an embodiment of the present invention, the knowledge map management unit 210, learner management unit 220, supplementary learning management unit 230, communication unit 240 and the control unit ( 250).
  • the knowledge map manager 210, the learner manager 220, the supplementary learning manager 230, the communicator 240, and the controller 250 are at least some of which are external systems (not shown).
  • May be program modules in communication with Such program modules may be included in the learning information providing system 200 in the form of an operating system, an application module, and other program modules, and may be physically stored on various known storage devices.
  • these program modules may be stored in a remote storage device that can communicate with the learning information providing system 200.
  • such program modules include, but are not limited to, routines, subroutines, programs, objects, components, data structures, etc. that perform particular tasks or execute particular abstract data types, described below, in accordance with the present invention.
  • the knowledge map manager 210 connects between two or more nodes and two or more nodes corresponding to two or more learning units, respectively, and at least one of which is given a mutual correlation between the two or more learning units. Performs the function of setting up a Knowledge Map that contains one link.
  • the initial state of the plurality of nodes and the link constituting the knowledge map may be a predetermined learning system (eg, subject, grade, unit, etc.) with respect to the plurality of learning units.
  • a predetermined learning system eg, subject, grade, unit, etc.
  • the link constituting the knowledge map may be given as a weight as a correlation between two learning units corresponding to two nodes connected by the link. have.
  • the degree of correlation given to the links of the knowledge map is based on the nodes and links passed on the knowledge map while at least one learner performs supplemental learning for two or more units of learning. Can be determined dynamically. For example, the more frequent links that at least one learner passes while performing supplementary learning, the higher the correlation may be given.
  • the degree of correlation given to the link of the knowledge map may correspond to a learning unit corresponding to a node passed on the knowledge map while at least one learner performs supplementary learning on two or more learning units. It can be determined dynamically based on academic achievement shown. For example, the higher the correlation is, the more links the at least one learner leads to nodes with low academic achievement.
  • the knowledge map manager 210 configures the knowledge map based on the degree of correlation that is dynamically assigned to the link in the knowledge map (that is, the connection relationship between the nodes by the link). Can be changed.
  • the knowledge map management unit 210 if the degree of correlation between two learning units respectively corresponding to two nodes connected by a link in the knowledge map is less than a predetermined level, A function of deleting an existing link connecting two nodes corresponding to the above two learning units may be performed.
  • the knowledge map management unit 210 when two learning units corresponding to two nodes that are not connected by a link, share a specific learning unit having a predetermined level of correlation or more, A new link can be created to connect two nodes corresponding to the above two learning units.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a knowledge map according to an embodiment of the present invention.
  • the knowledge map includes a plurality of nodes 411 to 419 corresponding to a plurality of learning units such as addition of fractions, subtraction of fractions, abbreviations, maximum common divisors, least common multiples, multiplications, division, additions, and subtractions.
  • Links 421 to 425 connecting any two nodes of the plurality of nodes may be included, and each link may be given a predetermined weight (weights a to e).
  • the learner manager 220 manages (ie, creates and updates) information on a supplementary learning pattern including information on nodes and links passed by the learner while performing supplementary learning. It performs the function.
  • the information about the supplementary learning pattern may include information about the academic achievement seen by the learner in the learning unit corresponding to the node included in the supplementary learning pattern.
  • Information about supplementary learning patterns that have successfully (ie, in the shortest path) achieved a predetermined level of academic achievement for the subject may be included.
  • the information about the supplementary learning pattern of the learner managed as described above may be used as the second weight in determining the supplementary learning unit to be provided to the learner.
  • the supplementary learning management unit 230 determines a direction of supplementary learning required by the learner based on the learner's academic achievement with respect to the target learning unit.
  • the supplementary learning management unit 230 if the learner's academic achievement of the target learning unit is less than the predetermined level, based on the target learning unit learning lower than the target learning unit The direction towards the unit can be determined as the direction of supplementary learning.
  • the supplementary learning management unit 230 if the learner's academic achievement of the target learning unit or more than the predetermined level, based on the target learning unit, the same level as the target learning unit or the target The direction toward the learning unit that is higher than the learning unit can be determined as the direction of supplementary learning.
  • the supplementary learning management unit 230 determines based on the degree of correlation between each of the at least one other learning unit connected to the target learning unit and the target learning unit along the determined direction. At least one to be provided to the learner by referring to the first weight that is determined and the second weight that is determined based on the supplementary learning pattern experienced by another learner whose learning characteristic is similar to the learner to perform the supplementary learning or more than a predetermined level. Perform the function of determining supplementary learning units.
  • the supplementary learning management unit 230 is a value obtained by combining a first weight and a second weight among at least one other learning unit connected to the target learning unit along the determined direction. At least a portion above the set level may be determined as at least one supplemental learning unit to be provided to the learner.
  • the supplementary learning management unit 230 performs a function of providing the learner with the learning information about the determined at least one supplementary learning unit.
  • the supplementary learning management unit 230 may provide a learning information provision ratio or learning information provision order between each of the at least one supplementary learning unit based on a combination of the first weight and the second weight. Can be determined. For example, the learning information about the other learning unit having the highest combined first and second weight values among the at least one other learning unit connected to the target learning unit along the determined direction is the highest rate or the most. May be provided first.
  • the supplementary learning management unit 230 when the learner's academic achievement of the supplementary learning unit provided as described above or more than a predetermined level, the learner correlated with the target learning unit supplementary learning May be determined to have been sufficiently performed, and accordingly, the learner may again provide learning information about the target learning unit, which is the basis of the supplementary learning. In this case, the learner who has performed supplementary learning on the supplementary learning unit which is highly correlated with the target learning unit may be expected to show academic achievement of a predetermined level or more with respect to the target learning unit.
  • the supplementary learning management unit 230 may be configured to provide some supplementary learning units necessary for the learner to increase the academic achievement of the target learning unit (that is, the first weight and the second weight are high). After completing supplementary learning, students can return to the target learning unit to continue learning.
  • the second weight mentioned above may be determined based on nodes and links included in the supplementary learning pattern experienced by other learners whose degree of similarity between the learner to perform supplementary learning and the learning characteristics is equal to or greater than a predetermined level.
  • the learning characteristics that are the basis for determining the degree of similarity between learners may include a grade, academic achievement, learning range, learning speed, and the like.
  • another learner having similar level of learning characteristics to a learner who will perform supplementary learning or more is at a predetermined level or more.
  • the second weight may be higher as a learning unit corresponding to a node having a high frequency included in the supplementary learning pattern experienced by the learner.
  • the second weight may be determined to be higher as a learning unit corresponding to a node having low academic achievement.
  • FIG. 5 is a diagram exemplarily illustrating a process of performing diagnostic learning and supplementary learning according to an embodiment of the present invention.
  • the learning unit a (510) and the learning unit b ( 520 may be determined as a target of the supplementary learning (S520).
  • the learning units 513, 522, and 523 having low middle school achievement may be determined to be supplementary learning.
  • the learner performs supplementary learning in several stages on a learning unit having low academic achievement, and finally, the learner can increase the learning achievement across all learning units.
  • FIG. 6 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of a knowledge map which is referred to in the case of downward supplementary learning according to an embodiment of the present invention.
  • the supplementary learning management unit 230 may be directed toward a learning unit having a lower level than the learning unit of "subtraction of fraction” based on the learning unit of "subtraction of fraction”. That is, downward) can be determined as the supplementary learning direction.
  • the supplementary learning management unit 230 refers to a node corresponding to a learning unit called "subtraction of fraction" with reference to the knowledge map shown in FIG. 6.
  • 611 may determine a learning unit corresponding to a node connected by a link having high correlation among other nodes 613 to 618 connected downwardly (ie, referring to the first weight). To determine supplementary learning units).
  • the supplementary learning management unit 230 refers to both the first weighted value and the second weighted value, and refers to a learning unit having a high value combining the first weighted value and the second weighted value. Can be determined as a supplementary learning unit.
  • a learning unit called “multiplication” corresponding to a node 611 corresponding to a learning unit called “subtraction of fraction” and a node 616 connected by a link with the highest correlation "100".
  • a supplementary learning unit or corresponds to node 611 corresponding to a learning unit called “subtraction of fraction” and a node 613 connected by a second highest interrelated link called "80".
  • a unit of learning called "fraction”, in which other learners with similar learning characteristics exhibit low academic performance, may be determined as a supplementary unit of learning.
  • a plurality of learning units each corresponding to five nodes 612, 613, 614, 616, and 618 connected downward with the node 611 corresponding to the learning unit called "fraction fraction" is supplemented. It may be determined as a learning unit, and a relative ratio or order in which learning information about the supplementary learning unit is provided according to the first weight and the second weight of each supplementary learning unit may be determined.
  • FIG. 7 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of a knowledge map which is referred to in the case of upward supplementary learning according to an embodiment of the present invention.
  • the supplementary learning management unit 230 may be directed toward a learning unit having a level equal to or higher than that of the learning unit called "addition" based on the learning unit called "addition" (that is, Up) can be determined as a supplementary learning direction. Since the process of determining the supplementary learning unit in the embodiment of FIG. 7 is performed according to the same principle as the process of determining the supplementary learning unit in the embodiment of FIG. 6, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 8 is a diagram exemplarily illustrating a process of performing down-complementary learning or up-complementary learning according to an embodiment of the present invention.
  • the supplementary learning management unit 230 may not only target a learning unit that is determined to require supplementary learning as a result of the learner performing diagnostic learning, but also learners may learn about the target learning unit. In the process of supplementary learning, additional supplementary learning may be performed up to the supplementary learning unit determined to be supplementary learning. In this way, the learner can finally improve the learning achievement over all necessary learning units.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrams exemplarily illustrating a configuration for evaluating academic achievement of a learning unit according to an embodiment of the present invention.
  • the learner's academic achievement of three learning units 910 to 930 may be evaluated while the learner solves a problem.
  • the learner's academic achievement of six learning units 1010 to 1060 may be evaluated while the learner is sequentially provided a comment or hint about the problem.
  • the present invention is not necessarily limited to the above-mentioned embodiment, and any subject that can be a subject of study regardless of subject or field. It will be appreciated that it may correspond to the learning unit according to the present invention.
  • the unit of learning in the knowledge map is mainly described with respect to the embodiment divided by grade or level (ie, vertically) according to the curriculum, the present invention is not necessarily limited to the above-mentioned embodiment. It is also important to note that they may be categorized by subject or by field (ie, horizontally), regardless of grade or level in the curriculum.
  • the communication unit 240 performs a function of allowing the learning information providing system 200 to communicate with an external device such as the user terminal device 300.
  • the controller 250 performs a function of controlling the flow of data between the knowledge map manager 210, the learner manager 220, the supplementary learning manager 230, and the communicator 240. do. That is, the controller 250 controls the flow of data from the outside or between each component of the learning information providing system 200, thereby providing the knowledge map manager 210, the learner manager 220, the supplementary learning manager 230, and the like. Each communication unit 240 controls to perform a unique function.
  • Embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that may be executed by various computer components, and may be recorded on a non-transitory computer readable recording medium.
  • the non-transitory computer readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the non-transitory computer readable recording medium may be those specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the computer software arts.
  • non-transitory computer readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, magnetic-optical media such as floppy disks ( magneto-optical media) and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the process according to the invention, and vice versa.

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Abstract

본 발명은 학습 정보를 제공하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 학습자에게 보충 학습 정보를 제공함에 있어서 전체 학습자 사이에서 공통되는 보충 학습 패턴과 해당 학습자와 유사한 특성을 가지는 특정 학습자의 보충 학습 패턴이 모두 고려되도록 할 수 있으므로, 학습자의 보충 학습을 위해 필요한 학습 단위를 정확하고도 효율적으로 찾아낼 수 있게 되는 효과가 달성된다.

Description

학습 정보를 제공하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
본 발명은 학습 정보를 제공하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발달함에 따라, 학습자가 교사와 실제로 대면한 상황에서 교사의 지도를 통해 학습을 수행하는 전통적인 학습 방식에서 탈피하여, 학습자가 자신의 상황에 맞게 학습을 진행할 수 있는 다양한 학습 방식이 대두되고 있다.
특히, 통신망을 이용하여 학습자 자신이 원하는 시간 및 장소에서 스스로 학습 수행을 주도할 수 있는 능동적인 형태의 학습 방식이 다양한 교육 분야에서 활발히 행해지고 있다.
지금까지 소개된 종래 기술에서는, 표준 교과 과정과 같이 미리 정해진 학습 체계를 기준으로 하여 순차적으로(복습이 필요한 경우에는 역순으로) 학습 정보를 제공하는 것이 일반적이었다. 예를 들면, 초등학교 4학년 과정에서 "분수의 덧셈"이라는 단원에서 만족스러운 학업 성취도를 달성하지 못한 학습자에게는, 기설정된 학습 체계를 기준으로 하여 "분수의 덧셈"이라는 단원의 기초 과정에 해당하는 "최소 공배수"라는 단원에 관한 학습 정보를 보충 학습 정보로서 제공하게 된다.
하지만, 위와 같은 종래 기술에 따르면, 미리 정해진 학습 체계에 따라 고정된 순서 또는 패턴으로만 학습 정보를 제공하기 때문에, 실제로 학습자들이 가지고 있는 취약점이나 학습자 각각의 특성 등을 고려하지 못하고 모든 학습자에게 획일적인 학습 정보를 제공할 수 밖에 없게 되는 한계가 있으며, 학습자가 자신에게 불필요한 학습 정보까지 모두 제공 받게 됨에 따라 효율적인 학습이 이루어질 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 대상 학습 단위에 대한 학습자의 학업 성취도에 기초하여 학습자에게 필요한 보충 학습의 방향을 결정하고, 위의 결정된 방향을 따라 대상 학습 단위와 연결되는 적어도 하나의 다른 학습 단위 각각과 대상 학습 단위 사이의 상호 연관도에 기초하여 결정되는 제1 가중치 및 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴에 기초하여 결정되는 제2 가중치를 참조로 하여, 학습자에게 제공될 적어도 하나의 보충 학습 단위를 결정하고, 위의 결정된 적어도 하나의 보충 학습 단위에 관한 학습 정보를 학습자에게 제공하며, 위의 제1 가중치는 둘 이상의 학습 단위에 각각 대응하는 둘 이상의 노드 및 둘 이상의 노드 사이를 연결하고 둘 이상의 학습 단위 사이의 상호 연관도가 가중치로서 부여되는 적어도 하나의 링크를 포함하는 지식 맵(Knowledge Map)으로부터 획득되도록 함으로써, 학습자에게 보충 학습 정보를 제공함에 있어서 전체 학습자 사이에서 공통되는 보충 학습 패턴과 해당 학습자와 유사한 특성을 가지는 특정 학습자의 보충 학습 패턴이 모두 고려되도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 학습 정보를 제공하기 위한 방법으로서, 대상 학습 단위에 대한 학습자의 학업 성취도에 기초하여 상기 학습자에게 필요한 보충 학습의 방향을 결정하는 단계, 상기 결정된 방향을 따라 상기 대상 학습 단위와 연결되는 적어도 하나의 다른 학습 단위 각각과 상기 대상 학습 단위 사이의 상호 연관도에 기초하여 결정되는 제1 가중치 및 상기 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴에 기초하여 결정되는 제2 가중치를 참조로 하여, 상기 학습자에게 제공될 적어도 하나의 보충 학습 단위를 결정하는 단계, 및 상기 결정된 적어도 하나의 보충 학습 단위에 관한 학습 정보를 상기 학습자에게 제공하는 단계를 포함하고, 상기 제1 가중치는, 둘 이상의 학습 단위에 각각 대응하는 둘 이상의 노드 및 상기 둘 이상의 노드 사이를 연결하고 상기 둘 이상의 학습 단위 사이의 상호 연관도가 부여되는 적어도 하나의 링크를 포함하는 지식 맵(Knowledge Map)으로부터 획득되는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 학습 정보를 제공하기 위한 시스템으로서, 둘 이상의 학습 단위에 각각 대응하는 둘 이상의 노드 및 상기 둘 이상의 노드 사이를 연결하고 상기 둘 이상의 학습 단위 사이의 상호 연관도가 부여되는 적어도 하나의 링크를 포함하는 지식 맵(Knowledge Map)을 관리하는 지식 맵 관리부, 적어도 하나의 학습자가 경험한 보충 학습 패턴에 관한 정보를 관리하는 학습자 관리부, 및 대상 학습 단위에 대한 학습자의 학업 성취도에 기초하여 상기 학습자에게 필요한 보충 학습의 방향을 결정하고, 상기 결정된 방향을 따라 상기 대상 학습 단위와 연결되는 적어도 하나의 다른 학습 단위 각각과 상기 대상 학습 단위 사이의 상호 연관도에 기초하여 결정되는 제1 가중치 및 상기 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴에 기초하여 결정되는 제2 가중치를 참조로 하여, 상기 학습자에게 제공될 적어도 하나의 보충 학습 단위를 결정하고, 상기 결정된 적어도 하나의 보충 학습 단위에 관한 학습 정보를 상기 학습자에게 제공하는 보충 학습 관리부를 포함하고, 상기 제1 가중치는 상기 지식 맵 관리부로부터 획득되고, 상기 제2 가중치는 상기 학습자 관리부로부터 획득되는 시스템이 제공된다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.
본 발명에 의하면, 학습자에게 보충 학습 정보를 제공함에 있어서 전체 학습자 사이에서 공통되는 보충 학습 패턴과 해당 학습자와 유사한 특성을 가지는 특정 학습자의 보충 학습 패턴이 모두 고려되도록 할 수 있으므로, 학습자의 보충 학습을 위해 필요한 학습 단위를 정확하고도 효율적으로 찾아낼 수 있게 되는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 학습자가 자신에게 필요한 학습 단위에 관한 학습 정보만을 정확하게 제공 받을 수 있으므로, 보충 학습의 능률을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 달성된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 학습 정보를 제공하기 위한 전체 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 정보 제공 시스템의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 학습 단위의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 지식 맵의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 진단 학습 및 보충 학습이 진행되는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 하향 보충 학습의 경우에 참조가 되는 지식 맵의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 상향 보충 학습의 경우에 참조가 되는 지식 맵의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 하향 보충 학습 또는 상향 보충 학습이 진행되는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 학습 단위에 대한 학업 성취도를 평가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
<부호의 설명>
100: 통신망
200: 학습 정보 제공 시스템
210: 지식 맵 관리부
220: 학습자 관리부
230: 보충 학습 관리부
240: 통신부
250: 제어부
300: 사용자 단말 장치
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 있어서, 학습 단위는, 학습 정보가 학습자에게 제공되는 단위를 가리키는 것으로서, 예를 들면, 과목, 학년, 단원 등에 기초하여 정의될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 학습 단위에 포함되는 학습 정보는 개념, 익힘, 심화 등과 같은 단계에 따라 구분될 수 있고, 각 단계에 해당하는 학습 정보에는 교재, 난이도별 문제, 학습 자료 등이 포함될 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 학습 단위의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다. 다만, 본 발명에 따른 학습 단위의 구성이 반드시 상기 열거되거나 도 3에 도시된 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.
전체 시스템의 구성
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 학습 정보를 제공하기 위한 전체 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템은 통신망(100), 학습 정보 제공 시스템(200) 및 사용자 단말 장치(300)를 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신망(100)은 유선 통신이나 무선 통신과 같은 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 근거리 통신망(LAN; Local Area Network), 도시권 통신망(MAN; Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN; Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 본 명세서에서 말하는 통신망(100)은 공지의 인터넷 또는 월드와이드웹(WWW; World Wide Web)일 수 있다. 그러나, 통신망(100)은, 굳이 이에 국한될 필요 없이, 공지의 유무선 데이터 통신망, 공지의 전화망 또는 공지의 유무선 텔레비전 통신망을 그 적어도 일부에 있어서 포함할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 정보 제공 시스템(200)은 대상 학습 단위에 대한 학습자의 학업 성취도에 기초하여 학습자에게 필요한 보충 학습의 방향을 결정하고, 위의 결정된 방향을 따라 대상 학습 단위와 연결되는 적어도 하나의 다른 학습 단위 각각과 대상 학습 단위 사이의 상호 연관도에 기초하여 결정되는 제1 가중치 및 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴에 기초하여 결정되는 제2 가중치를 참조로 하여, 학습자에게 제공될 적어도 하나의 보충 학습 단위를 결정하고, 위의 결정된 적어도 하나의 보충 학습 단위에 관한 학습 정보를 학습자에게 제공하며, 위의 제1 가중치는 둘 이상의 학습 단위에 각각 대응하는 둘 이상의 노드 및 둘 이상의 노드 사이를 연결하고 둘 이상의 학습 단위 사이의 상호 연관도가 가중치로서 부여되는 적어도 하나의 링크를 포함하는 지식 맵(Knowledge Map)으로부터 획득되도록 함으로써, 학습자에게 보충 학습 정보를 제공함에 있어서 전체 학습자 사이에서 공통되는 보충 학습 패턴과 해당 학습자와 유사한 특성을 가지는 특정 학습자의 보충 학습 패턴이 모두 고려되도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 학습 정보 제공 시스템(200)의 구성과 기능에 관하여는 이하의 상세한 설명을 통하여 자세하게 알아보기로 한다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말 장치(300)는 사용자가 학습 정보 제공 시스템(200)에 접속한 후 통신할 수 있도록 하는 기능을 포함하는 디지털 기기로서, 스마트폰, 태블릿, 스마트 워치, 스마트 밴드, 스마트 글래스, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 워크스테이션, PDA, 웹 패드, 이동 전화기 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 디지털 기기라면 얼마든지 본 발명에 따른 사용자 단말 장치(300)로서 채택될 수 있다.
특히, 사용자 단말 장치(300)는, 사용자가 학습 정보 제공 시스템(200)으로부터 보충 학습 등의 서비스를 제공 받을 수 있도록 지원하는 애플리케이션(미도시됨)을 포함할 수 있다. 이와 같은 애플리케이션은 학습 정보 제공 시스템(200) 또는 공지의 웹 서버(미도시됨)로부터 다운로드된 것일 수 있다.
학습 정보 제공 시스템의 구성
이하에서는, 본 발명의 구현을 위하여 중요한 기능을 수행하는 학습 정보 제공 시스템의 내부 구성 및 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 정보 제공 시스템의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 정보 제공 시스템(200)은, 지식 맵 관리부(210), 학습자 관리부(220), 보충 학습 관리부(230), 통신부(240) 및 제어부(250)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지식 맵 관리부(210), 학습자 관리부(220), 보충 학습 관리부(230), 통신부(240) 및 제어부(250)는 그 중 적어도 일부가 외부 시스템(미도시됨)과 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 학습 정보 제공 시스템(200)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 학습 정보 제공 시스템(200)과 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지식 맵 관리부(210)는 둘 이상의 학습 단위에 각각 대응하는 둘 이상의 노드 및 둘 이상의 노드 사이를 연결하고 둘 이상의 학습 단위 사이의 상호 연관도가 부여되는 적어도 하나의 링크를 포함하는 지식 맵(Knowledge Map)을 설정하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기본적으로, 지식 맵을 구성하는 복수의 노드와 링크의 초기 상태는 복수의 학습 단위에 관하여 기설정된 학습 체계(예를 들면, 과목, 학년, 단원 등)에 기초하여 정의될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 앞서 언급한 바와 같이, 지식 맵을 구성하는 링크에는 해당 링크에 의해 연결되는 두 노드에 각각 대응하는 두 학습 단위 사이의 상호 연관도가 가중치로서 부여될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지식 맵의 링크에 부여되는 상호 연관도는, 적어도 하나의 학습자가 둘 이상의 학습 단위에 대한 보충 학습을 수행하면서 지식 맵 상에서 거쳐간 노드 및 링크에 기초하여 동적으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 학습자가 보충 학습을 수행하면서 거쳐간 빈도가 높은 링크일수록 높은 상호 연관도가 부여될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지식 맵의 링크에 부여되는 상호 연관도는, 적어도 하나의 학습자가 둘 이상의 학습 단위에 대한 보충 학습을 수행하면서 지식 맵 상에서 거쳐간 노드에 대응하는 학습 단위에 대하여 보여준 학업 성취도에 기초하여 동적으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 학습자가 낮은 학업 성취도를 보인 노드를 향해 연결되는 링크일수록 높은 상호 연관도가 부여될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지식 맵 관리부(210)는 지식 맵 내에서 링크에 동적으로 부여되는 상호 연관도에 기초하여 지식 맵의 구성(즉, 링크에 의한 노드 사이의 연결 관계)을 변경할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 지식 맵 관리부(210)는, 지식 맵 내에서 링크에 의해 연결되어 있는 두 노드에 각각 대응하는 두 학습 단위 사이의 상호 연관도가 기설정된 수준 미만이면, 위의 두 학습 단위에 각각 대응하는 두 노드 사이를 연결하는 기존의 링크를 삭제하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지식 맵 관리부(210)는, 링크에 의해 연결되어 있지 않은 두 노드에 각각 대응하는 두 학습 단위가 상호 연관도가 기설정된 수준 이상인 특정 학습 단위를 공유하면, 위의 두 학습 단위에 각각 대응하는 두 노드를 연결하는 새로운 링크를 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 지식 맵의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 지식 맵에는 분수의 덧셈, 분수의 뺄셈, 약분, 최대공약수, 최소공배수, 곱셈, 나눗셈, 덧셈, 뺄셈 등의 복수의 학습 단위에 대응하는 복수의 노드(411 내지 419)가 포함될 수 있고, 이러한 복수의 노드 중 어느 두 노드를 연결하는 링크(421 내지 425)가 포함될 수 있으며, 각 링크에는 소정의 가중치(가중치 a 내지 e)가 부여될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 학습자 관리부(220)는 학습자가 보충 학습을 수행하면서 거쳐간 노드 및 링크에 관한 정보를 포함하는 보충 학습 패턴에 관한 정보를 관리(즉, 생성 및 갱신)하는 기능을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보충 학습 패턴에 관한 정보에는, 보충 학습 패턴에 포함되는 노드에 대응하는 학습 단위에서 학습자가 보인 학업 성취도에 관한 정보가 포함될 수 있고, 특히, 학습자가 특정 학습 단위에 대한 기설정된 수준의 학업 성취도를 성공적으로(즉, 최단 경로로) 달성한 보충 학습 패턴에 관한 정보가 포함될 수 있다. 후술할 바와 같이, 위와 같이 관리되는 학습자의 보충 학습 패턴에 관한 정보는 학습자에게 제공될 보충 학습 단위를 결정함에 있어서 제2 가중치로서 활용될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보충 학습 관리부(230)는 대상 학습 단위에 대한 학습자의 학업 성취도에 기초하여 상기 학습자에게 필요한 보충 학습의 방향을 결정하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, 대상 학습 단위에 대한 학습자의 학업 성취도가 기설정된 수준 미만이면, 대상 학습 단위를 기준으로 하여 대상 학습 단위보다 수준이 낮은 학습 단위 쪽으로 향하는 방향을 보충 학습의 방향으로서 결정할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, 대상 학습 단위에 대한 학습자의 학업 성취도가 기설정된 수준 이상이면, 대상 학습 단위를 기준으로 하여 대상 학습 단위와 수준이 동일하거나 대상 학습 단위보다 수준이 높은 학습 단위 쪽으로 향하는 방향을 보충 학습의 방향으로서 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보충 학습 관리부(230)는 위의 결정된 방향을 따라 대상 학습 단위와 연결되는 적어도 하나의 다른 학습 단위 각각과 대상 학습 단위 사이의 상호 연관도에 기초하여 결정되는 제1 가중치 및 보충 학습을 수행할 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴에 기초하여 결정되는 제2 가중치를 참조로 하여, 학습자에게 제공될 적어도 하나의 보충 학습 단위를 결정하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, 위의 결정된 방향을 따라 대상 학습 단위와 연결되는 적어도 하나의 다른 학습 단위 중 제1 가중치 및 제2 가중치를 결합한 값이 기설정된 수준 이상인 적어도 일부를 학습자에게 제공될 적어도 하나의 보충 학습 단위로서 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보충 학습 관리부(230)는 위의 결정된 적어도 하나의 보충 학습 단위에 관한 학습 정보를 학습자에게 제공하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, 제1 가중치 및 제2 가중치를 결합한 값에 기초하여 적어도 하나의 보충 학습 단위 각각 사이의 학습 정보 제공 비율 또는 학습 정보 제공 순서를 결정할 수 있다. 예를 들면, 위의 결정된 방향을 따라 대상 학습 단위와 연결되는 적어도 하나의 다른 학습 단위 중 제1 가중치 및 제2 가중치를 결합한 값이 가장 높은 다른 학습 단위에 관한 학습 정보가 가장 높은 비율로 또는 가장 먼저 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, 위와 같이 제공된 보충 학습 단위에 대한 학습자의 학업 성취도가 기설정된 수준 이상이 되면, 학습자가 대상 학습 단위와 상호 관련성이 있는 보충 학습을 충분히 수행한 것으로 판단하고, 이에 따라 해당 학습자에게 보충 학습의 기준이 된 대상 학습 단위에 관한 학습 정보를 다시 제공할 수 있다. 이러한 경우, 대상 학습 단위와 상호 관련성이 높은 보충 학습 단위에 대한 보충 학습을 수행한 학습자는 그 대상 학습 단위에 대하여 기설정된 수준 이상의 학업 성취도를 보여줄 것으로 기대될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, 학습자가 대상 학습 단위에 대한 학업 성취도를 높이기 위해 필요한(즉, 제1 가중치 및 제2 가중치가 높은) 몇 가지 보충 학습 단위에 대한 보충 학습을 마친 후에는 다시 대상 학습 단위로 복귀하여 학습을 이어나갈 수 있도록 할 수 있다.
한편, 위에서 언급된 제2 가중치는, 보충 학습을 수행할 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴 내에 포함되는 노드 및 링크에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서, 학습자 사이의 유사한 정도를 결정하는 기초가 되는 학습 특성에는, 학년, 학업 성취도, 학습 범위, 학습 속도 등이 포함될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위의 결정된 방향을 따라 대상 학습 단위와 연결되는 적어도 하나의 다른 학습 단위 중에서, 보충 학습을 수행할 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴 내에 포함되는 빈도가 높은 노드에 대응하는 학습 단위일수록 제2 가중치가 높게 결정될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위의 결정된 방향을 따라 대상 학습 단위와 연결되는 적어도 하나의 다른 학습 단위 중에서, 보충 학습을 수행할 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자의 학업 성취도가 낮은 노드에 대응하는 학습 단위일수록 제2 가중치가 높게 결정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 진단 학습 및 보충 학습이 진행되는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 학습자가 진단 학습(S510)을 수행한 결과, 학업 성취도가 각각 50% 및 14%인 것으로(즉, 학업 성취도가 낮은 것으로) 나타난 학습 단위 a(510) 및 학습 단위 b(520)가 보충 학습(S520)의 대상으로 결정될 수 있다. 계속하여, 도 5를 참조하면, 학습 단위 a(510)에 대한 보충 학습 단위로서 제공된 학습 단위(511 내지 513)와 학습 단위 b(520)에 대한 보충 학습 단위로서 제공된 학습 단위(521 내지 523) 중 학업 성취도가 낮은 학습 단위(513, 522, 523)는 재차 보충 학습의 대상으로 결정될 수 있다. 위와 같이, 학습자가 자신의 학업 성취도가 낮은 학습 단위에 대하여 여러 단계에 걸쳐서 보충 학습을 수행함으로써, 최종적으로는, 모든 학습 단위에 걸쳐서 학습 성취도를 높일 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 하향 보충 학습의 경우에 참조가 되는 지식 맵의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 학습자가 "분수의 뺄셈"이라는 학습 단위에서 기설정된 수준보다 낮은 학습 성취도를 보인 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, "분수의 뺄셈"이라는 학습 단위를 기준으로 하여 "분수의 뺄셈"이라는 학습 단위보다 수준이 낮은 학습 단위 쪽으로 향하는 방향(즉, 하향)을 보충 학습 방향으로서 결정할 수 있다.
계속하여, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, 도 6에 도시된 지식 맵을 참조로 하여, "분수의 뺄셈"이라는 학습 단위에 대응하는 노드(611)와 하향으로 연결되는 다른 노드(613 내지 618) 중 높은 상호 관련도가 부여된 링크에 의해 연결되는 노드에 대응하는 학습 단위를 보충 학습 단위로서 결정할 수 있다(즉, 제1 가중치를 참조로 하여 보충 학습 단위를 결정함). 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, "분수의 뺄셈"이라는 학습 단위에 대응하는 노드(611)와 하향으로 연결되는 다른 노드(613 내지 618) 중 학습자와 학습 특성이 유사한 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴에 자주 포함되거나 학습자와 학습 특성이 유사한 다른 학습자가 낮은 학업 성취도를 보인 노드에 대응하는 학습 단위를 보충 학습 단위로서 결정할 수 있다(즉, 제2 가중치를 참조로 하여 보충 학습 단위를 결정함). 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, 위의 제1 가중치와 위의 제2 가중치를 모두 참조로 하여, 제1 가중치 및 제2 가중치를 결합한 값이 높은 학습 단위를 보충 학습 단위로서 결정할 수 있다.
예를 들면, "분수의 뺄셈"이라는 학습 단위에 대응하는 노드(611)와 "100"이라는 가장 높은 상호 관련도가 부여된 링크에 의해 연결되는 노드(616)에 대응하는 "곱셈"이라는 학습 단위가 보충 학습 단위로서 결정되거나, "분수의 뺄셈"이라는 학습 단위에 대응하는 노드(611)와 "80"이라는 이라는 두 번째로 높은 상호 관련도가 부여된 링크에 의해 연결되는 노드(613)에 대응하고 학습 특성이 유사한 다른 학습자가 낮은 학업 성취도를 보인 "분수"라는 학습 단위가 보충 학습 단위로서 결정될 수 있다. 다른 예를 들면, "분수의 뺄셈"이라는 학습 단위에 대응하는 노드(611)와 하향으로 연결되는 5개의 노드(612, 613, 614, 616, 618)에 각각 대응하는 복수의 학습 단위가 모두 보충 학습 단위로서 결정될 수 있고, 각 보충 학습 단위의 제1 가중치 및 제2 가중치에 따라 보충 학습 단위에 관한 학습 정보가 제공되는 상대적인 비율 또는 순서가 결정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 상향 보충 학습의 경우에 참조가 되는 지식 맵의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 학습자가 "덧셈"이라는 학습 단위에서 기설정된 수준과 동일하거나 기설정된 수준보다 높은 학습 성취도를 보인 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, "덧셈"이라는 학습 단위를 기준으로 하여 "덧셈"이라는 학습 단위보다 수준이 동일하거나 높은 학습 단위 쪽으로 향하는 방향(즉, 상향)을 보충 학습 방향으로서 결정할 수 있다. 도 7의 실시예에서 보충 학습 단위를 결정하는 과정은, 도 6의 실시예에서 보충 학습 단위를 결정하는 과정과 동일한 원리에 따라 수행되기 때문에, 이에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 하향 보충 학습 또는 상향 보충 학습이 진행되는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보충 학습 관리부(230)는, 학습자가 진단 학습을 행한 결과 보충 학습이 필요하다고 판단되는 대상 학습 단위뿐만 아니라, 학습자가 그 대상 학습 단위에 대한 보충 학습을 행하는 과정에서 보충 학습이 필요하다고 판단되는 보충 학습 단위에 대해서까지 추가적인 보충 학습이 수행되도록 할 수 있다. 이로써, 학습자는, 최종적으로는, 필요한 모든 학습 단위에 걸쳐서 학습 성취도를 높일 수 있게 된다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 학습 단위에 대한 학업 성취도를 평가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 학습자가 하나의 문제를 푸는 동안에 세 가지 학습 단위(910 내지 930)에 대한 해당 학습자의 학업 성취도가 평가될 수 있게 된다. 도 10을 참조하면, 학습자가 문제에 대한 해설 또는 힌트를 순차적으로 제공 받는 동안에 여섯 가지 학습 단위(1010 내지 1060)에 대한 해당 학습자의 학업 성취도가 평가될 수 있게 된다.
이상에서, 수학 과목에 대한 학습 단위가 제공되는 실시예에 대하여 주로 설명되었지만, 본 발명이 반드시 상기 언급된 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 과목이나 분야를 불문하고 학습의 대상이 될 수 있는 대상이라면 본 발명에 따른 학습 단위에 해당할 수 있음을 밝혀 둔다.
이상에서, 지식 맵 내에서 학습 단위가 교과 과정에 따라 학년별로 또는 수준별로(즉, 수직적으로) 구분되어 있는 실시예에 대하여 주로 설명되었지만, 본 발명이 반드시 상기 언급된 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 교과 과정에 따른 학년이나 수준과 관계 없이 주제별로 또는 분야별로(즉, 수평적으로) 구분될 수도 있음을 밝혀 둔다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(240)는 학습 정보 제공 시스템(200)이 사용자 단말 장치(300) 등의 외부 장치와 통신할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(250)는 지식 맵 관리부(210), 학습자 관리부(220), 보충 학습 관리부(230) 및 통신부(240) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 제어부(250)는 외부로부터의 또는 학습 정보 제공 시스템(200)의 각 구성요소 간의 데이터의 흐름을 제어함으로써, 지식 맵 관리부(210), 학습자 관리부(220), 보충 학습 관리부(230) 및 통신부(240)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어한다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (18)

  1. 학습 정보를 제공하기 위한 방법으로서,
    대상 학습 단위에 대한 학습자의 학업 성취도에 기초하여 상기 학습자에게 필요한 보충 학습의 방향을 결정하는 단계,
    상기 결정된 방향을 따라 상기 대상 학습 단위와 연결되는 적어도 하나의 다른 학습 단위 각각과 상기 대상 학습 단위 사이의 상호 연관도에 기초하여 결정되는 제1 가중치 및 상기 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴에 기초하여 결정되는 제2 가중치를 참조로 하여, 상기 학습자에게 제공될 적어도 하나의 보충 학습 단위를 결정하는 단계, 및
    상기 결정된 적어도 하나의 보충 학습 단위에 관한 학습 정보를 상기 학습자에게 제공하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 가중치는, 둘 이상의 학습 단위에 각각 대응하는 둘 이상의 노드 및 상기 둘 이상의 노드 사이를 연결하고 상기 둘 이상의 학습 단위 사이의 상호 연관도가 부여되는 적어도 하나의 링크를 포함하는 지식 맵(Knowledge Map)으로부터 획득되는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 노드 및 상기 적어도 하나의 링크는, 상기 둘 이상의 학습 단위에 관하여 기설정된 학습 체계에 기초하여 정의되는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 학습 단위 사이의 상호 연관도는, 적어도 하나의 학습자가 상기 둘 이상의 학습 단위에 대한 보충 학습을 수행하면서 거쳐간 노드 및 링크 또는 상기 둘 이상의 학습 단위에 대한 상기 적어도 하나의 학습자의 학업 성취도에 기초하여 동적으로 결정되는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 학습자가 거쳐간 빈도가 높은 링크일수록 높은 상호 연관도가 부여되는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 학습자의 학업 성취도가 낮은 노드를 향해 연결되는 링크일수록 높은 상호 연관도가 부여되는 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    링크에 의해 연결되어 있는 두 노드에 각각 대응하는 두 학습 단위 사이의 상호 연관도가 기설정된 수준 미만이면, 상기 두 학습 단위에 각각 대응하는 두 노드 사이를 연결하는 링크를 삭제하는 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    링크에 의해 연결되어 있지 않은 두 노드에 각각 대응하는 두 학습 단위가 상호 연관도가 기설정된 수준 이상인 특정 학습 단위를 공유하면, 상기 두 학습 단위에 각각 대응하는 두 노드를 연결하는 새로운 링크를 생성하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가중치는, 상기 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴 내에 포함되는 노드 및 링크에 기초하여 결정되는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴 내에 포함되는 빈도가 높은 노드에 대응하는 학습 단위일수록 상기 제2 가중치가 높게 결정되는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자의 학업 성취도가 낮은 노드에 대응하는 학습 단위일수록 상기 제2 가중치가 높게 결정되는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 학습 특성에는, 학년, 학업 성취도, 학습 범위 및 학습 속도 중 적어도 하나가 포함되는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 보충 학습 방향 결정 단계에서,
    상기 대상 학습 단위에 대한 상기 학습자의 학업 성취도가 기설정된 수준 미만이면, 상기 대상 학습 단위를 기준으로 하여 상기 대상 학습 단위보다 수준이 낮은 학습 단위 쪽으로 향하는 방향을 상기 학습자에게 필요한 보충 학습의 방향으로서 결정하고,
    상기 대상 학습 단위에 대한 상기 학습자의 학업 성취도가 기설정된 수준 이상이면, 상기 대상 학습 단위를 기준으로 하여 상기 대상 학습 단위와 수준이 동일하거나 상기 대상 학습 단위보다 수준이 높은 학습 단위 쪽으로 향하는 방향을 상기 학습자에게 필요한 보충 학습의 방향으로서 결정하는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 보충 학습 단위 결정 단계에서,
    상기 적어도 하나의 다른 학습 단위 중 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 결합한 값이 기설정된 수준 이상인 적어도 일부를 상기 적어도 하나의 보충 학습 단위로서 결정하는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 보충 학습 단위 결정 단계에서,
    상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 결합한 값에 기초하여 상기 적어도 하나의 보충 학습 단위 각각 사이의 학습 정보 제공 비율 또는 학습 정보 제공 순서를 결정하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  16. 학습 정보를 제공하기 위한 시스템으로서,
    둘 이상의 학습 단위에 각각 대응하는 둘 이상의 노드 및 상기 둘 이상의 노드 사이를 연결하고 상기 둘 이상의 학습 단위 사이의 상호 연관도가 부여되는 적어도 하나의 링크를 포함하는 지식 맵(Knowledge Map)을 관리하는 지식 맵 관리부,
    적어도 하나의 학습자가 경험한 보충 학습 패턴에 관한 정보를 관리하는 학습자 관리부, 및
    대상 학습 단위에 대한 학습자의 학업 성취도에 기초하여 상기 학습자에게 필요한 보충 학습의 방향을 결정하고, 상기 결정된 방향을 따라 상기 대상 학습 단위와 연결되는 적어도 하나의 다른 학습 단위 각각과 상기 대상 학습 단위 사이의 상호 연관도에 기초하여 결정되는 제1 가중치 및 상기 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴에 기초하여 결정되는 제2 가중치를 참조로 하여, 상기 학습자에게 제공될 적어도 하나의 보충 학습 단위를 결정하고, 상기 결정된 적어도 하나의 보충 학습 단위에 관한 학습 정보를 상기 학습자에게 제공하는 보충 학습 관리부
    를 포함하고,
    상기 제1 가중치는 상기 지식 맵 관리부로부터 획득되고, 상기 제2 가중치는 상기 학습자 관리부로부터 획득되는 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 둘 이상의 학습 단위 사이의 상호 연관도는, 적어도 하나의 학습자가 상기 둘 이상의 학습 단위에 대한 보충 학습을 수행하면서 거쳐간 노드 및 링크 또는 상기 둘 이상의 학습 단위에 대한 상기 적어도 하나의 학습자의 학업 성취도에 기초하여 동적으로 결정되는 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2 가중치는, 상기 학습자와 학습 특성이 유사한 정도가 기설정된 수준 이상인 다른 학습자가 경험한 보충 학습 패턴 내에 포함되는 노드 및 링크에 기초하여 결정되는 시스템.
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