[논문]실시간 양방향 소통을 통한 이러닝 학습 지원 플랫폼의 구축

김은미; 최종원

doi:10.5762/kais.2019.20.7.249

실시간 양방향 소통을 통한 이러닝 학습 지원 플랫폼의 구축
Development of e-learning support platform through real-time two-way communication 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.20 no.7, 2019년, pp.249 - 254

초록
AI-Helper

인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터 등 4차 산업혁명에 따른 지능 정보기술의 발전과 함께 교육 분야도 이러닝(e-Learning)을 중심으로 빠르게 재편되며 '에듀테크' 개념이 확산되고 있다. 현재 선행업체들이 온라인 교육 서비스를 실시하고 있으나 실시간으로 이루어지는 양방향 커뮤니케이션이 어렵다. 또한, 오프라인 수업의 경우 학생의 수가 많고, 시간이 한정되어 있을 뿐 만 아니라 질문할 기회를 갖지 못하는 경우가 많다. 본 논문은 이러한 문제들을 해결하기 위해 오프라인이 가지는 즉문즉답의 효율성과 온라인에서의 개방성이라는 장점을 접목하여 온라인과 오프라인상에서의 질문을 자유롭게 할 수 있는 실시간 양방향 학습 질문 및 답변 운영 시스템을 개발한다. 개발된 시스템은 실시간 개인별 맞춤형 교육 시스템으로서 답변자가 질문자의 상황을 실시간으로 확인하고 질문자의 요청에 맞는 맞춤형 답변을 제공함으로써 한 번의 연결로 질문을 해결할 수 있다. 또한 시스템의 이용 시간을 초단위로 측정하여 관리함으로써 질문자와 답변자가 효율적으로 시스템을 활용하게 할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The concept of 'Edu-Tech', which is rapidly reorganized around e-Learning, has been spreading along with the development of intelligent information technology according to the fourth industrial revolution such as Artificial Intelligence (AI), Internet of Things (IoT), BigData. Currently, leading companies are conducting online education services, but real-time two-way communication is difficult. In addition, in the case of off-line class, there are many students, and not only the time is limited, but also they often miss the opportunities to ask questions. In order to solve these problems, this paper develops a real - time interactive question and answer management system that can freely questions both on - line and off - line by combining the benefits of offline instant answers and the advantages of online openness. The developed system is a real-time personalized education system that enables the respondent to check the situation of the questioner in real time and provide a customized answer according to the inquirer's request. In addition, by measuring and managing the system usage time in seconds, the questioner and the respondent can efficiently utilize the system.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Compare to similar systems
그림 Fig. 1. System main screen (PC based)
그림 Fig. 2. Real-time interactive learning platform system configuration diagram
그림 Fig. 3. Question room
그림 Fig. 5. Test Network Configuration
그림 Fig. 4. Video playback screen

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 이러한 문제의식을 바탕으로 오프라인에서 이루어지는 즉문즉답의 효율성과 온라인상의 개방성이라는 장점을 접목하여 기존의 실시간 질의응답 서비스가 가지는 문제점을 극복하고 온라인과 오프라인상에서의 질문과 대답을 자유롭게 해결할 수 있도록 근본적인 해결책을 제시하는 실시간 양방향 학습 질문 및 답변 운영 시스템을 개발한다.
본 시스템은 질문자와 답변자가 사용하는 기기에 제한을 받지 않고 활용할 수 있도록 개발하며, 질문자와 답변자가 실시간으로 대화하여 문제를 해결할 수 있는 일대일 실시간 질문방을 제공하는 것이 핵심 기능이다. 질문방의 주요 기능은 타어머가 실행되어 이를 통한 이용 시간이 측정되고, 질문자와 답변자 사이의 문제 해결을 위해 사진 및 파일을 업로드하여 전자칠판에 글을 쓰며 직접 문제 풀이를 하는 부분이다.

제안 방법

· 시험 항목 1 : 질문자가 “질문등록하기”기능을 수행한 후, 답변자 계정에 로그인한 스마트폰에 질문이 등록되었다는 실시간 푸시알림 메시지가 도착하는 시점까지의 소요시간 측정하였다.
· 시험 항목 2 : 질문자가 등록한 질문에 대하여 질문자 및 답변자의 “질문방 입장” 기능이 정상적으로 동작하는지 확인하고, 질문방 종료 후 질문자가 PC에서 질문방의 대화과정에 대한 녹화 영상의 재생 버튼을 클릭하면 영상이 화면에 출력되는 시점까지의 소유시간을 측정하였다.
· 시험 항목 3 : 스마트폰의 사용자가 “질문등록하기” 기능을 실행하고 PC의 답변자가 질문방에 입장하여 질의응답이 진행된 상황에서, 질문방 종료 후 학부모의 스마트폰에 질문자의 “질문녹화영상링크전송”에 대한 실시간 푸시 알림 메시지(카카오톡)가 출력되는 시점까지의 소요시간 측정하였다.
본 논문에서는 이러한 문제점을 인식하여 질문자와 답변자가 직접 소통할 수 있는 일대일 질문방을 생성하고 전자칠판과 양방향 음성지원 기능을 결합하여 전자칠판 기능과 함께 상호간의 실시간 대화 기능을 구현함으로써 기존의 추가질문 서비스가 갖는 한계와 문제점을 근본적으로 해결하는 실시간 양방향 학습 플랫폼을 구축한다.
5는 테스트의 환경을 나타낸다. 본 시스템은 PHP를 기반으로 질문방은nodejs를 사용하여 개발하였으며. 실시간 양방향 통신을 위해 WebRTC를 좀 더 용이하게 구현할 수 있는 EasyRTC 프레임워크를 사용해 개발하였다.
시스템을 구현하고 그 성능을 확인하기 위해 공인인증기관을 통해 테스트를 실시하였다. Fig.
본 시스템은 PHP를 기반으로 질문방은nodejs를 사용하여 개발하였으며. 실시간 양방향 통신을 위해 WebRTC를 좀 더 용이하게 구현할 수 있는 EasyRTC 프레임워크를 사용해 개발하였다.
질문자가 질문의 과정과 과목을 선택한 후 질문을 스마트폰 카메라를 이용하여 촬영하거나, PC에 저장되어 있는 질문 이미지를 선택한다. 필요한 경우 답변에 필요한 메모를 추가로 입력한 후 최종 질문을 등록한다.
테스트 항목은 웹서버에 질문을 등록한 후 클라이언트 페이지에 질의 요청 알림이 출력될 때까지의 응답 속도, 녹음된 음성 및 전자칠판의 재생 렌더링 및 성능 등을 측정하는 것이다.

성능/효과

에듀테크의 가장 큰 장점 중의 하나가 개인별 맞춤형 교육이 가능하다는 것이다. 개발된 시스템은 실시간 개인별 맞춤형 교육 시스템으로서 답변자가 질문자의 상태 및 반응을 실시간으로 확인하고 질문자의 수준에 맞는 맞춤형 답변을 제공함으로써 한 번의 질문으로 문제를 해결할 수 있다. 또한 시스템의 이용 시간을 초단위로 측정하여 운영함에 따라 질문자와 답변자가 효율적으로 시스템을 활용하게 할 수 있다.
· 시험 항목 1 : 질문자가 “질문등록하기”기능을 수행한 후, 답변자 계정에 로그인한 스마트폰에 질문이 등록되었다는 실시간 푸시알림 메시지가 도착하는 시점까지의 소요시간 측정하였다. 총 5회 측정한 결과, 모두 2초 이내에 메시지가 수신됨을 확인할 수 있었다.
· 시험 항목 2 : 질문자가 등록한 질문에 대하여 질문자 및 답변자의 “질문방 입장” 기능이 정상적으로 동작하는지 확인하고, 질문방 종료 후 질문자가 PC에서 질문방의 대화과정에 대한 녹화 영상의 재생 버튼을 클릭하면 영상이 화면에 출력되는 시점까지의 소유시간을 측정하였다. 총 5회 측정한 결과, 모두 3초 이내에 영상이 재생됨을 확인할 수 있었다.

후속연구

4는 전송된 동영상을 보호자가 재생한 화면의 실례를 보여준다. 또한, 이러한 답변자에 대한 평가 자료는 질문 내용과 함께 과외중개시스템에 저장되고, 과외를 희망하는 사용자들이 적합한 튜터의 선택을 위하여 참고할 수 있는 기초 자료로 제공된다.
향후 개발된 시스템의 안정화 및 사용성의 향상을 위한 지속적인 노력이 필요하며, 사업화를 위해 전통적인 인터넷 교육서비스와 다양한 방식으로 결합된 서비스모델의 구성을 시도할 수 있을 것이다. 이러한 시도를 통하여 다양한 차원에서 시너지를 확보할 수 있다면 새로운 비즈니스 모델의 정립과 그에 따른 성과가 구체화될 것으로 기대된다.
향후 개발된 시스템의 안정화 및 사용성의 향상을 위한 지속적인 노력이 필요하며, 사업화를 위해 전통적인 인터넷 교육서비스와 다양한 방식으로 결합된 서비스모델의 구성을 시도할 수 있을 것이다. 이러한 시도를 통하여 다양한 차원에서 시너지를 확보할 수 있다면 새로운 비즈니스 모델의 정립과 그에 따른 성과가 구체화될 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	에듀테크란 무엇인가?	인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터 등 4차 산업혁명에 따른 지능 정보기술의 발전과 함께 교육 분야도 이러닝(e-Learning)을 중심으로 빠르게 재편되는 ‘에듀테크(Edu-Tech)’ 개념이 확산되고 있다. 이러한 환경에서 ’교육(education)‘과 ’기술(technology)‘을 조합한 ‘에듀테크'란 ICT기술을 적용한 교육 분야 혁신을 의미한다고 할 수 있다. 세계 최초로 이러닝 산업발전법을 제정한 우리나라의 교육 시장 또한 2012년 이후 개인, 사업체, 정부 및 공공기관 등을 중심으로 매년 급성장하고 있으며 특히, 개인 이러닝 이용률의 경우 10대 학생들이 80.
	에듀테크의 장점은 무엇인가?	기술의 발전과 함께 에듀테크의 시장은 나날이 발전하고 있다. 에듀테크의 가장 큰 장점 중의 하나가 개인별 맞춤형 교육이 가능하다는 것이다. 개발된 시스템은 실시간 개인별 맞춤형 교육 시스템으로서 답변자가 질문자의 상태 및 반응을 실시간으로 확인하고 질문자의 수준에 맞는 맞춤형 답변을 제공함으로써 한 번의 질문으로 문제를 해결할 수 있다.
	현재 이러닝이 가지고 있는 가장 큰 한계점은 무엇인가?	현재 일부 선행업체들이 온라인 교육 시장을 형성하여 서비스를 실시하고 있으나 가장 빈번히 발생하는 이벤트인 질문과 답변의 양방향 커뮤니케이션이 질문자와 답변자 사이에서 실시간으로 진행되지 않는다는 한계가 있다. 일부의 경우 온라인 수업과 함께 오프라인 수업을 병행하고 있으나 오프라인의 경우 학생의 수가 많고 시간의 제약으로 인해 학생들이 실시간으로 질문을 할 수 있는 환경의 조성이 어렵거나 사용자들 간의 물리적·심리적 간섭으로 인해 원활한 질문의 기회를 갖지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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