본 논문에서는 교육 분야에 프로파일링을 활용하여 교사가 전문적인 통계 지식을 가지고 있지 않아도 운영이 가능한 성적 맞춤형 통계 분석 시스템을 개발하고자 한다. 이를 위해 프로파일링에 대한 기술을 교육 분야에 융합하여 학생 맞춤형 다차원 분석 시스템을 구축하기 위한 필요 요소들(프로파일링, 빈도/교차/기간별/이항/다항 분석)에 대해 살펴보았다. 실제 교육 프로파일링을 활용한 학생 맞춤형 다차원 분석 시스템을 구축하기 위한 전체 구성도와 구축 상황에 대해 언급하고, 각 통계적 방법을 적용한 알고리즘에 대한 구현 결과를 보였으며, 기존에 존재하는 시스템들과의 차별성과 우월성에 대해 설명하였다. 제안된 기술을 기반으로 시스템이 구축되면 수각자의 요구와 능력의 차이를 고려하여 정확한 목표 및 기준을 명확하게 함으로써, 공교육 만족도 제고를 통해 선행학습 및 사교육비 절감의 효과와 학생 개인의 능력과 적성에 맞는 자기 주도적 학습 실현이 가능하다.
본 논문에서는 교육 분야에 프로파일링을 활용하여 교사가 전문적인 통계 지식을 가지고 있지 않아도 운영이 가능한 성적 맞춤형 통계 분석 시스템을 개발하고자 한다. 이를 위해 프로파일링에 대한 기술을 교육 분야에 융합하여 학생 맞춤형 다차원 분석 시스템을 구축하기 위한 필요 요소들(프로파일링, 빈도/교차/기간별/이항/다항 분석)에 대해 살펴보았다. 실제 교육 프로파일링을 활용한 학생 맞춤형 다차원 분석 시스템을 구축하기 위한 전체 구성도와 구축 상황에 대해 언급하고, 각 통계적 방법을 적용한 알고리즘에 대한 구현 결과를 보였으며, 기존에 존재하는 시스템들과의 차별성과 우월성에 대해 설명하였다. 제안된 기술을 기반으로 시스템이 구축되면 수각자의 요구와 능력의 차이를 고려하여 정확한 목표 및 기준을 명확하게 함으로써, 공교육 만족도 제고를 통해 선행학습 및 사교육비 절감의 효과와 학생 개인의 능력과 적성에 맞는 자기 주도적 학습 실현이 가능하다.
In this study, it was attempted to develop a grade-customized statistical analysis system that can be operated by a teacher without professional knowledge of statistics by utilizing profiling in the education sector. For this, with the convergence of techniques of profiling into the education sector...
In this study, it was attempted to develop a grade-customized statistical analysis system that can be operated by a teacher without professional knowledge of statistics by utilizing profiling in the education sector. For this, with the convergence of techniques of profiling into the education sector, it examined the elements necessary for building a customized student multidimensional analysis system. Referring to the overall configuration and the current state to build multidimensional analysis system utilizing practical profiling, it showed the implementation result of the algorithm applied to each statistical method, and presented the differences and superiority to existing systems. Once the system based on the proposed techniques is built, considering differences of students' needs and abilities and clarifying precise objectives and standards, with the improvement of satisfaction in public education, it is possible not only to reduce expense of prior and private learning but also realize self-directed learning suitable to one's learning ability and aptitude.
In this study, it was attempted to develop a grade-customized statistical analysis system that can be operated by a teacher without professional knowledge of statistics by utilizing profiling in the education sector. For this, with the convergence of techniques of profiling into the education sector, it examined the elements necessary for building a customized student multidimensional analysis system. Referring to the overall configuration and the current state to build multidimensional analysis system utilizing practical profiling, it showed the implementation result of the algorithm applied to each statistical method, and presented the differences and superiority to existing systems. Once the system based on the proposed techniques is built, considering differences of students' needs and abilities and clarifying precise objectives and standards, with the improvement of satisfaction in public education, it is possible not only to reduce expense of prior and private learning but also realize self-directed learning suitable to one's learning ability and aptitude.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 논문에서는 교육 분야에 프로파일링을 융합하여 교사가 전문적인 통계 지식을 가지고 있지 않아도 운영이 가능한 성적 맞춤형 통계 분석 시스템을 개발하고자 한다.
본 논문은 스마트 교육환경에 적합한 교육 프로파일링 기술의 개발을 통하여 학습자들 각자의 요구와 능력의 차이를 고려하여 정확한 목표 및 기준을 명확하게 하고자 한다.
제안 방법
설문조사 결과에 대한 중요한 기초정보를 가장 간편하게 알려주는 분석 방법으로, 학생, 학급, 그룹별로 시험 단원과 성적에 의해 평균, 중위수, 표준편차, 실점수, 랭킹 등을 제공 한다. 또한 연도, 학기, 시험 종류별로 다양한 형태의 교차 빈도분석을 지원한다.
시스템 인프라 구축을 위해 PC 기반의 웹서버 구축을 수행하고 웹 접근성 및 이용 편의성 향상을 위한 웹 표준 기술인 HTML 5, CSS/JAVAScript, JSON, JQuery, Ajax등을 사용하였다.
데이터처리
교차분석은 다차원분석시스템에서 제공하는 교차분석을 기능을 아용하여 분석하였으며, 다차원 성적분석시스템에서 교차분석한 결과로써 이원목적분류에 따라 문항이 합이 되어 포괄적으로 결과를 보여주고 있다.
이론/모형
학생들의 과목별 성적을 이용하여 학생, 학급 및 그룹별 취약 단원과 내용에 대한 맞춤형 컨설팅을 제공하기 위해 통계적 방법론을 사용한다. 통계적 비교 유형으로는 빈도분석, 교차분석, 기간별분석, 이항비교분석, 다항비교분석 등이 있다[11,12,13,14,15,16,17].
성능/효과
분석된 데이터는 9월 모의고사 반별 인원이 같았으며 나머지 시험에 대한 반별 시험인원수도 동일한 것으로 분석되었다. 결과 값은 다차원 분석시스템이 성적 중심으로 기간별 추이를 심도 있게 주제와 결합하여 분석이 가능하였으며 현장 중심의 데이터를 접근하여 결과분석의 용이성도 확보하였다. 특히 학생 개인 중심으로 기간별 분석이 가능하여 고기능성을 나타내고 있었다.
연구 결과 다차원 성적분석시스템 기능인 빈도분석, 교차분석, 기간별 분석, 이항분석, 다항분석 한 결과가 원활히 수행되었으며, 간혹 점수, 정오답과 같이 표현 기법이 달라 사용자가 계산해야하는 번거로움이 존재하기도하였으나 핵심적인 알고리즘이 모두 적용 되었다.
통계적으로 상용화 된 검증 로직을 대상으로 다차원 성적분석시스템에서 적용한 검증 로직과 같으며, 시스템이 현실적으로 통계적 검증 기능에 대해 객관적으로 증명한 결과라 할 수 있다. 데이터의 활용성에서는 다차원 성적분석시스템은 한번의 Uploading으로 다양하게 분석할 수 있다는 장점과 결과 표출에서 다양하고 현장에 맞는 정보를 보여준다는 데 의미를 부여할 수 있다.
후속연구
그러므로 다차원 성적분석시스템은 데이터의 가독성을 높이고 다각적인 시각에서 분석할 수 있는 다양한 형태의 정보를 제공하여 교육현장에서 진로지도에 효율적이고 획기적인 패러다임을 제공할 것으로 기대된다.
또한 다차원 성적분석은 실질적으로 학생들이 취득한 점수 위주로 분석이 가능하여 교육 현장에 괴리감을 줄 수 있을 것으로 사료된다. 다차원 성적시스템은 한번의 데이터를 가지고 주제 중심적으로 다양한 분석이 가능하여 업무 효율성면에서 우수하다고 할 수 있다.
본 논문에서 제안하는 시스템을 구축되면 스마트 교육환경에 적합한 프로파일링 시스템 개발을 통하여 학습자들 각자의 요구와 능력의 차이를 고려하여 정확한 목표 및 기준을 명확하게 함으로써, 공교육 만족도 제고를 통해 선행학습 및 사교육비 절감의 효과를 가져 올 것으로 예상되며, 스마트교육 환경에 적합한 미래 학습 보조시스템의 개발을 통하여 학생 개인의 능력과 적성에 맞는 자기 주도적 학습 실현이 가능하고 향후 디지털 교과서의 시행에 따른 디지털 교육콘텐츠의 변화 및 고도화 속도를 선도할 수 있는 시스템이 되며, 수동적인 학생에게 창조적 활동을 유도하고 개인 적성을 최대화하여 고차원적 사고 개념을 반영할 수 있다.
시험의 난이도는 학생들의 내신성적 등급을 결정하는 매우 중요한 핵심 요소로써 본 시스템을 이용할 경우 매우 신속하게 파악이 용이하며 시험의 난이도 조절에 많은 강점을 제공할 것으로 사료된다.
이상과 같이 다차원성적 분석시스템은 학생의 개인적 특성인 프로화일과 성적을 접목시켜 통계적 검증이 가능한 최초의 시스템이며 정보기술의 혁신적 발전에 따른 교육산업의 새로운 패러다임을 제공할 것으로 확신한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
교육의 정보화의 수요 공급이 늘어남에도 불구하고 어떤 부작용이 나타나는가?
교육의 정보화라는 새로운 분야에 대한 현장의 수요와 공급이 늘어나고 있으나, 기존의 성적기반의 학생 지도로 인한 학생들 간의 불균형 심화는 심각한 문제로 부상하고 있으며, 공교육에 대한 신뢰 저하로 사교육이 급속히 성장하는 부작용이 늘어나고 있다[1,2].
스마트 교육을 위한 기술적인 보완이 필요한 이유는?
현재 정보통신 기반 시스템 구축 및 스마트 교육이 활성화되고 있으며, 이를 활용할 수 있는 기술적인 보완이 시급한 상황이다. 학생 위주의 조회 프로그램은 존재하나 단순히 조회에 그치며 성적의 다중 분석 및 학생 개인 특성에 기반 한 통계 분석 엔진으로 학생 개개인에 맞춤형 교육 제공 필요하며, 학생 성적을 집계하여 그래프로 표현 하는 일률적인 성적에 의한 분석에서 학생의 개인정보를 기준으로 다차원 기반의 분석시스템의 필요성이 증가하고 있다[3,4].
교육 프로파일 시스템은 어떠할 것으로 예상되는가?
교육 프로파일 시스템은 하나의 화면에서 다양한 형태로 분석 정보를 보여주고 있어 현장 체험도가 높을 것으로 사료된다. 특히 빈도분석은 여러 그룹에 대해 한 화면에 결과를 나타내고 특정 학생이 차지하는 위치나 결과 값을 다양하게 나타내어 교사 스스로 학생들의 학습지도에 많은 정보를 제공할 것으로 사료된다.
참고문헌 (17)
Ki-Bong Kim(et al), "A Study on Smart Teaching Plan Production System Combined Education Profiling", The Society of Digital Policy & Management, Vol.13, No. 3, 2015
Don-Jeong Kim, "Smart Platform for Smart Learning", The 2nd Smart Learning Leaders Seminar, Korea e-Learning Industry Association, 2010
2012 Survey of Korean e-Learning Industry, NIPA, 2012
Sang-Hyun Jang, "Education 3.0, ICT Convergence and Smart Education", Korea Contents Association Review Vol.11, No.1, 2013
Kyoo-Sung Noh(et. al), "An Exploratory Study on Concept and Realization Conditions of Smart Learning", Journal of Digital Convergence, Vol. 9, No. 2, 2011
Ju-Yeon Lee(et al), "A Generalization Approach to User Modeling for Adapting Various Personalized Services in Ubiquitous Computing Environment", Journal of Computing Science and Engineering Fall Dissertation Collection, Vol. 33, No. 2, 2006
Park, H-S., and Cho, S.-B. "Lifelog mining for mobile social network construction", Proceedings of the Korea Business Intelligence Data Mining Conference, 2009
Il-Sang Ko(et al), "A Study on the Factors Facilitating the Effectiveness of Web-based Collaborative Learning", Journal of Information Technology Applications & Management Vol.13, No.4, 2006.12, 197-214
Hyung-Euk Lee(et al), "Fuzzy Inductive Learning System for Learning Preference of the User's Behavior Pattern", Korean Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems, Vol.15, No. 7, 2005
KERIS, Issue Report, "Concept and Progress Direct ion of Standard Platform for Smart Education", 2011
Jeon-won Lee(et al), "Proposal about Convergence Education for Creative Manpower Training-Focused on Foreign Language Department's Students", Korea Institute of Information and Communication Engineering, Vol.18, No.8, 2014
Yeung-Young Kim(et al), "The Influence of Environmental Experience Learning on Elementary School Children's Pro-environmental Behavior", Korea Association of Practical Arts Education, Vol.17, No.1, 2004
Chang-Kuk Keon(et al), "The Practical Use and Problems of Criminal Profiling Evidence", Korean Institute of Criminology, Vol.13, No. 4, 2002
Kyu-Won Kim, "A Paradox of Fostering Creativity in the Traditional Educational Paradigm", The Journal of Korean Studies, Vol.54, 2014
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.