초록 ▼

연구의 목적 및 내용
기존 파편화된 교육콘텐츠를 API연동을 통해 학습데이터의 통합적 분석이 가능하도록 하는 맞춤형 STEM교육플랫폼으로 STEM 교과(수학,화학,물리)의 지식체계도를 세계최고 수준인 20,000개 이상을 구축하고 빅데이터 머신러닝 기반의 개별 학생의 맞춤형 학습 추천이 가능한 서비스 기술 개발을 목적으로 한다.

1) STEM교과(수학,물리,화학) 지식체계도 구축
- 교육과정해설서 및 위키피디아 등에 기반한 단위지식 세분화 및 지식체계도 구축
- 기존 학습콘텐츠(문제, 지식)의 본 플랫폼

연구의 목적 및 내용
기존 파편화된 교육콘텐츠를 API연동을 통해 학습데이터의 통합적 분석이 가능하도록 하는 맞춤형 STEM교육플랫폼으로 STEM 교과(수학,화학,물리)의 지식체계도를 세계최고 수준인 20,000개 이상을 구축하고 빅데이터 머신러닝 기반의 개별 학생의 맞춤형 학습 추천이 가능한 서비스 기술 개발을 목적으로 한다.

1) STEM교과(수학,물리,화학) 지식체계도 구축
- 교육과정해설서 및 위키피디아 등에 기반한 단위지식 세분화 및 지식체계도 구축
- 기존 학습콘텐츠(문제, 지식)의 본 플랫폼 지식DB와의 연동.

2) 빅데이터 머신러닝기반 실시간 지식성취도 평가.예측 기술 개발
- 확장성이 높은 MPP(Massively Parallel Processing) 기반 빅데이터 플랫폼 구축
- 학업성취도 변수 도출을 위해 빅데이터 분석 엔진 및 분석결과 Feedback을 개발.
- CB(Content Based), CF(Collaborative Filtering) 기반 맞춤형 추천 시스템 알고리즘 설계 및 기술개발
- 지식성취도 예측 모델의 정확도를 세계 최고수준인 90%를 목표로 하고 DB처리속도 역시 국내 최고수준인 3USD를 목표로 함.

3) 빅데이터 플랫폼과 연동한 LMS/LCMS 학습 플랫폼 구축
- 효과적인 콘텐츠 관리와 tracking service를 위해 학습콘텐츠관리시스템 LCMS와 학습관리시스템 LMS 의 효과적인 설계 및 기술 개발
- 국제 표준 SCORM 기반의 LCMS/LMS 개발로 향후 다양한 콘텐츠 연동가능.
- 기존 학습콘텐츠와 본 플랫폼과의 API 연동을 통해 통합분석이 가능하도록 함.
- Web/Mobile 환경에서 대응이 가능한 HTML5기반의 클라이언트 개발

연구개발성과
1) 빅데이터 머신러닝 기반 맞춤형 STEM 교육플랫폼
- 실시간 학업성취도 평가.예측 시스템
- 맞춤형 학습추천 시스템
- 학습콘텐츠관리시스템(LCMS), 학습관리시스템(LMS)
2) STEM 교과목(수학,물리,화학) 지식체계도 구축
- 단위지식의 구조화를 통한 네트워크 모형의 20,000개 이상의 지식체계도 구축

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
1) 오픈 플랫폼으로 개발하여 중.고등학교 STEM 방과후 수업에 교수자, 학습자용으로 서비스 적용.
2) Self-Study 개인 맞춤형 학습 플랫폼으로 서비스 적용.
3) 맞춤형 학습콘텐츠 오픈플랫폼을 통한 콘텐츠 수익쉐어.
4) 실시간 맞춤형 교육플랫폼은 향후 정규수업의 혼합형학습(Blended Learning)을 위한 플랫폼으로도 활용가능.
5) 빅데이터, 딥 러닝 기술은 비즈니스 예측분야(고객분석, 시장분석,마케팅 등) 및 제어분야, IoT 관련 분석 분야 등 다양하게 활용 가능.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 8
• 가. 개발 목표 ... 8
• 나. 연구수행내용 ... 9
• 다. 연구수행성과 ... 23
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 56
• 가. 목표 ... 56
• 나. 목표 달성여부 ... 57
• 다. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 61
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 ... 62
• 붙임. 참고문헌 ... 63
• 붙임. 자체 보안관리 진단표 ... 64
• 별첨 ... 65
• 끝페이지 ... 89