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교과 연계 진로 탐색을 위한 인공지능 기반 고교 선택교과 및 대학 학과 추천 시스템
Artificial Intelligence-Based High School Course and University Major Recommendation System for Course-Related Career Exploration 원문보기

정보처리학회논문지. KIPS transactions on software and data engineering. 소프트웨어 및 데이터 공학, v.10 no.1, 2021년, pp.35 - 44  

백진헌 (한국과학기술원 인공지능대학원) ,  김하연 (서울대학교 국어교육과) ,  권기원 (한국방송통신대학교 이러닝학과)

초록
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4차 산업 혁명 시대의 도래에 따라 직업 환경의 변화가 가속화되고 있으며, 이와 함께 교육의 패러다임이 자유학기제와 고교학점제에 바탕을 둔 진로교육을 중심으로 변화하고 있다. 하지만, 학생들의 자율적인 진로 탐색을 지향하는 자유학기제 및 고교학점제의 정책적 목표와 달리, 진로교육 콘텐츠의 개발과 이용에 있어 교사 및 학생들의 한계가 존재하고, 이를 뒷받침할 에듀테크 기술 연구 역시 상대적으로 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는, 교육 현장에서의 진로교육 실태를 바탕으로, 에듀테크 기술이 교과연계 진로교육과 관련해 갖춰야 할 요구조건을 세 가지로 정의하였다. 다음으로 데이터 기반 인공지능 기술을 통해, 진로탐색용 탐구주제와 고교 과목, 그리고 대학에서 수학 가능한 전공을 아우를 수 있는 데이터 시스템 및 인공지능 추천 모델을 제안하였다. 마지막으로 실험을 통해, 셋 인코딩-디코딩 기반 인공지능 추천 모델이 진로교육 콘텐츠 추천에서 만족할 만한 성능을 보이는 것을 확인하였고, 교육 현장에서의 실제 적용 결과 또한 만족스럽다는 것을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recent advances in the 4th Industrial Revolution have accelerated the change of the working environment, such that the paradigm of education has been shifted in accordance with career education including the free semester system and the high school credit system. While the purpose of those systems i...

주제어

표/그림 (7)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 번째(A. Soft Problem)는 1) 교과연계 진로탐구 주제, 2) 고교 교과 분류 내 과목, 3) 전공(소계열)의 유기적 관계를 인공지능 모델이추론할 수 있는지 살펴본다. 두 번째(B.
  • 다만 난이도의 적절성의 경우 다른 항목에 비해 다소 낮은 점수를 보였는데, 그 원인을 파악하고자 추가적으로 인터뷰를 실시하였다. 그 결과 ‘개념이 생소해서 다소 어려웠다’, ‘관련 보조자료가 있으면 좀 더 도움이 될 것 같다’, ‘(과학 과목의 경우) 문과 학생이라 조금 어려웠다’ 등의 의견이 두드러졌다.
  • 또한, 학생의 진로 탐구를 돕기 위해서는, 학생 본인이 이수한 교과를 바탕으로 세부 전공을 추천하거나, 관심 있는 세부전공을 뒷받침하는 선택교과를 추천해주는 모델이 필요하다. 따라서 본 연구에서 데이터 기반 인공지능 모델로서 해결하고자 하는 문제는, 고교 과정에서 이수할 수 있는 선택교과와, 고교 과정을 마치고 수학 가능한 세부 전공에 대한 명확한 정보 제공이라고 할 수 있다.
  • 본 연구는 교과연계 진로교육 콘텐츠의 개발을 위해, 교과 콘텐츠(선택교과 내 단원)와 진로 콘텐츠(세부전공), 그리고 이를 아우르는 교과 연계 진로 콘텐츠의 유기적인 연결점을 인공지능 기술을 통해 찾고자 한다. 이러한 인공지능 기술을 구현하기 위해서는, 교과 콘텐츠와 진로 콘텐츠를 임베딩 공간에서 벡터 표현으로 잘 표현할 수 있어야 한다.
  • 본 연구는 진로교육 중심의 교육 패러다임 변화에 따라, 학생들의 자율적인 진로탐색을 지향하는 자유학기제와 고교학점제의 정책적 목표를 바탕으로, 교과연계 진로교육을 향한 에듀테크 기술이 추구해야 하는 요구조건 세 가지를 정의했다. 그다음, 데이터 기반 기술을 통해 진로 탐구 주제와 고교 과목및 수학 가능한 세부 전공을 아우르는 데이터 시스템 및 인공지능 추천 모델을 제안했다.
  • 본 연구에서는 앞서 소개한 것처럼, A. Soft Problem(교과연계 진로탐구 주제, 고교 교과 분류 내 과목, 전공 3가지콘텐츠의 유기적 관계)과 B. Hard Problem(교과연계 진로탐구 주제, 고교 교과 과목 내 단원, 전공 3가지 콘텐츠의 유기적 관계) 문제를 인공지능 모델이 이해하고, 이에 따른 콘텐츠 추천이 가능한지 살펴보기 위해 다음과 같은 두 가지 문제 각각에 대한 실험을 정의하였다.
  • 이는 평생직장의 개념이 사라지고 있는 4차 산업 혁명 시대에, 문·이과를 초월한 폭넓은 학습, 다양하고 구체적인 진로 체험을 바탕으로 학생들의 진로 개척 역량을 강화하기 위함이다. 이를 통해 변하는 직업 환경에 유연하게 적응할 수 있는 창의적·융합적 인재를 양성하고자 한다.

가설 설정

  • 2. 교과수업에서 진로탐색 활동 시 누구의 도움을 받고 있나요(Fig. 2)? (복수 응답 가능)
  • 4. 교과수업에서 진로탐색 활동을 준비할 때 어떤 것이 가장 어렵나요(Fig. 4)?
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참고문헌 (29)

  1. J. Y. Choi et al., "This is the 4th industrial revolution," Maeil Business News, 2017. 

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  28. J. Devlin, M. Chang, K. Lee, and K. Toutanova, "BERT: Pretraining of Deep Bidirectional Transformers for Language Understanding," Proceedings of the 2019 Conference of the North American Chapter of the Association for Computational Linguistics: Human Language Technologies, pp.4171-4186, 2019. 

  29. D. P. Kingma and J. Ba, "Adam: A Method for Stochastic Optimization," 3rd International Conference on Learning Representations, 2015. 

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