본 논문은 챗봇과 대화시스템을 이용한 영어 교육 시스템을 기술하는 것을 목표로 한다. 본 논문의 시스템은 학습자의 대화 흐름을 제한하지 않고 주제를 벗어난 자유대화를 허용하며 문법오류에 대한 피드백을 한다. 챗봇과 대화시스템을 이용한 영어 교육 시스템은 대화턴 성공률로 평가되었는데, 평균 대화턴 성공률은 80.86%였으며, 주제별로는 1) 뉴욕시티투어 티켓 구매 71.86%, 2) 음식주문 71.06%, 3) 건강습관 대화 85.41%, 4) 미래화폐에 대한 생각 조사 95.09%였다. 또한 영어 문법 오류 교정도 측정되었는데 문법 오류 정확률은 66.7%, 재현율은 31.9%였다.
최근 국가적 차원에서 영어교육에 대한 많은 투자가 이루어지고 있으나 기존의 주입식, 암기식 영어 교육은 회화 실력 향상에 큰 도움을 주지 못하였다. 컴퓨터를 이용한 영어교육 또한 많은 관심을 얻고 있으나 실제 의사소통을 위한 회화 학습에 대한 고려는 깊지 않으며, 주어진 흐름의 대본을 따라 단순히 읽고 반복하는 수준의 시스템만 존재하고 있다. 이러한 학습형태는 흥미 유발 동기가 약하여 사용자로 하여금 장기간 꾸준히 학습하게 만들지 못한다는 문제가 있다. 이러한 문제점에 대하여 제2언어 습득 이론에 바탕을 둔 자연어 처리 기반 몰입 환경 영어 교육 시스템을 제안한다. 이는 도메인 확장성이 뛰어난 예제 기반 대화 시스템을 3 차원 가상공간과 결합한 시스템으로 자연스러운 대화를 통한 외국어 회화 연습을 하는 과정에서 학습자의 발화 오류를 분석하고 교육적 피드백을 제공한다. 또한 현실과 비슷한 몰입 환경에서 체험형 기술을 통해 자발적인 학습을 유도하고 집중력, 기억력을 획기적으로 높이고자 한다. 본 논문에서는 영어교육 시스템의 이론적 배경, 예제 기반 대화관리, 시스템 구성요소와 동작에 대하여 중점적으로 기술하였다.
학습효과와 실용성이 모두 높은 교수 체계의 개발 필요성에 부응하여, 본 연구는 수학 영역의 문제해결 학습을 위한 지능형 교수기 개발을 목표하였다. 본 연구에 의해서 구축된 CyberTutor는 수학 영역 문제 해결 학습의 각 단계에서 학습자의 추론 수준과 요구에 부응하여 상호 작용한는 학습환경을 제공하는 것을 가장 큰 특징으로 하고 있다. 이러한 대화식 학습을 주도하는 교수 정보는 물리, 수학과 같이 공식 원리의 이해와 응용을 학습의 주 내용으로 하는 영역에 공통적으로 사용되는 교수 전략이라 할수 있는 학습자 가설 평가, 힌트 제공, 설명 제시 등의 전략 정보로 이루어진다. 본 교수 체계의 적정성과 실행 내용을 기하영역의 문제 해결 학습 예를 통해 제시한다. 제안 교수 체계는 기존 시스템에 비해 다음과 같은 점에서 진전된 교수 체계의 모형을 제시한다. 첫째, 증명 외에 해결 유형의 문제해결 학습도 지원하므로 실용성이 높다. 둘째, 다양한 수준의 학습자에 대한 적용을 추구함으로써 학습자 위주의 개인 교수식 환경을 지향한다. 마지막으로 미리 지장된 것이 아닌, 실시간 문제해결 추론에 기반한 교수 대화는 학습 효과를 극대화 한다.
교수-학습 발화는 발화 턴 간에 규칙화된 인과관계가 강하고 자연 발화에서의 출현율이 낮다. 일반적으로 어휘부, 표현 제시부, 대화부로 구성되며 커리큘럼과 화제에 따라 구축된 언어자원이 필요하다. 기존의 말뭉치는 이러한 교수-학습 발화의 특징을 반영하지 않았기 때문에 한국어 교육용 튜터링 챗봇을 개발하는 데에 활용도가 떨어진다. 이에 따라 이 논문에서는 자연스러운 언어 사용 수집, 도구 기반의 수집, 주제별 수집 및 분류, 점진적 구축 절차의 원칙에 따라 교수-학습의 실제 상황을 반영하는 준구어 말뭉치를 구축한다. 교실에서 발생하는 언어학습 상황을 시나리오로 구성하여 대화 흐름을 제어하고 채팅용 메신저와 유사한 형태의 도구를 통해 말뭉치를 구축한다. 이 연구는 한국어 튜터링 챗봇을 개발하기 위해 말뭉치 구축용 챗봇과 한국어 학습자, 한국어 교수자가 시나리오를 기반으로 발화문을 생성한 준구어 말뭉치를 최초로 구축한다는 데에 의의가 있다.
제2언어 학습자들은 의사소통전략을 사용하여 그들이 구두 의사소통에서 직면하게 되는 문제들에 대처한다. 이 전략들이 의사소통과 언어학습에서 주요한 역할을 하기 때문에 제2언어 연구에서 의사소통을 용이하게 하는 전략을 찾아내는 것이 중요하다. 그러나 어떻게 전략을 확인하는가, 특히 연구 자료로 대화 자료, 회상인터뷰 자료, 또는 두 가지의 융합된 자료를 사용하는 것에 대해 논란이 있다. 이 연구에서는 융합자료 분석을 통해 제2언어 학습자들이 사용하는 의사소통전략을 발견해 내고자 하였다. 이 질적 사례연구를 위해 한국인 제2언어 학습자들의 대화 자료와 전략사용을 회고하는 인터뷰 자료가 수집되었다. 이 수집된 자료들의 융합분석을 통해 한국인 제2언어 학습자들이 사용하는 정의대치 전략, 메시지변환 전략, 시간얻기 전략, 이해전략 등의 다양한 의사소통전략들이 확인되었다. 이 연구는 제2언어 의사소통시의 문제점을 해결하는 데 의사소통전략들이 효율적임을 보여주며, 의사소통 연구에 융합자료 분석이 유용하다는 것을 시사해준다.
현대사회를 정보화 사회라고 한다. 교과서나 교사에 의해 독점되던 지식은 다양한 출판물과 전파매체를 통해서 무차별적으로 전달되고 있다. 20세기가 출판문화의 시대였다면 21세기는 전자, 전파 매체가 주도하는 정보의 시대인 것이다. 이러한 변화에 따라 교육 현장에서도 열린교육의 핵심인 개별화 교육이 강조되고 있으며 컴퓨터의 교육적 활용에 무한한 가능성을 인지하고, 이를 교수-학습에 적용하려는 시도가 끊임없이 전개되고 있다. 본 논문에서는 개별화 교육의 일환으로 교수-학습 현장에 컴퓨터와 웹을 접목한 대화형 교육방송 시스템 설계와 구현에 관하여 연구하고자 한다. U 기술을 이용하여 수업교재를 제작하고, 이를 기반으로 서버를 구축하여 원격지에서 다양한 학습자들이 시간과 장소에 구애받지 않고 학습할 수 있는 대화형 교육방송 시스템에 관하여 연구하였다.
정보화의 진전에 따라 교육은 동일한 지식의 일방적 전달인 전통적인 교육에서 시 공간을 초월하여 학습자-내용간, 학습자-교수자간, 학습자-학습자간 다차원적으로 학습자 스스로가 자기 주도적으로 학습을 하는 양방향 교육 및 수요자 중심의 평생교육으로 전환되고 있다. 이러한 시대적 조류에 맞추어 학습자의 요구에 부응하는 교육방법론이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 학습자 주도의 상호 작용을 극대화할 수 있는 학습자 중심의 WBI를 활용한 실시간 원격교육 시스템을 제안한다. 학습자가 스스로 학습을 설계하고 계획하여 다양한 상호작용을 통하여 자기주도적으로 학습에 참여할 수 있는 개별학습과 학습자들의 건전한 토론과 대화의 장을 마련하여 모둠원들 간의 집단별 프로젝트 학습을 할 수 있도록 하였다.
e-러닝이 세간의 관심을 모으는 이유는 교육의 패러다임이 바뀔 수 있다는 점이다. 교육은 모든 분야에 필수적이고, 교육 방식이 바뀐다는 의미는 새로운 시장이 만들어진다는 것이다. 하지만 온라인 교육이 가질 수 있는 장점들을 제대로 활용하지 못한다면 새로운 시장이 만들어진다 하더라도 쉽게 시들어 갈 것이며, 최근에 나와 있는 e-learning과 관련된 사이트들을 보더라도 전자상거래나 쇼핑몰 혹은 검색, 포털 사이트처럼 빠르게 성장할 수 없다 우리는 학창 시절에 어떠한 친구를 만나느냐, 혹은 어떠한 짝꿍을 만나느냐에 따라서 본인의 학습 성취도는 매우 다르다는 것을 경험해 보았을 것이다. 이에 본 논문에서는 학습자들에게 보다 쉽게 짝 찾는 방법과 짝 짓는 방법을 제공하여 학습자들간의 상호협력을 이루어 문제해결 능력과 새로운 지식을 만들어 갈 수 있도록 하였으며, 짝 프로그래밍을 통해서 학습자는 최적의 짝꿍을 만나 지속적인 상호작용으로 흥미와 집중을 유지하여 적극적이고 완전한 학습이 이루어질 수 있도록 하였다. 끝으로 본 연구가 웹 상의 학습자들에게 서로간의 대화를 통해 에러의 원인을 효과적으로 찾아 바로 잡을 수 있는 짝 프로그래밍을 제공했다는 점에서 새로운 학습 시스템의 개발방법을 제시했다고 결론지을 수 있다.
본 연구에서는 문맥 종속 또는 문맥 독립형 화자 인식에서의 단점을 개선하는 방법으로 문맥 제시형 화자 인식을 수행하였다. 문맥 종속형 화자 인식은 제한된 문장이나 단어를 발성하여 출입 판별을 하는 방식으로 구현하기는 쉬우나 사칭자가 사용자의 목소리를 흉내낼 수 있으며[1], 문맥 독립형 화자 인식은 임의의 대화 문장이나 대화를 사용에게 유도하여 일정 시간 동안 녹음한 후에 이를 이용하여 사칭자가 접근을 허가 받을 수 있다는 단번이 있다. 또한 문맥 독립형 화자 인식에서는 접근 허가를 받기까지 많은 학습 시간이 필요하며 학습 시간이 적을 경우에 상당한 인식률의 저하가 발생된다. 문맥 제시형 화자 인식은 랜덤하게 제시된 단어만을 화자가 발성함으로써 특정한 문장이나 단어의 배열을 미리 녹음했다가 재생하는 방법을 배제할 수 있을 뿐만 아니라 동시에 학습을 위한 많은 시간을 소모하지 않는다는 장점이 있다. 본 논문에서는 화자로 하여금 랜덤하게 제시된 여러 개의 단어들을 순서적으로 발성하도록 하여, 발성 단어를 인식한 후에 인식된 단어를 통하여 화자를 판별하는 방법을 사용하였다.
수학 학습에서 컴퓨터와 계산기의 활용은 시각화의 강화로부터 직관력과 사고력의 향상을 가져왔다. 컴퓨터 대수체계(Computer Algebra System)가 탑재된 수학 학습용 컴퓨터 프로그램과 계산기가 활발히 사용되고 있으며, 교수매체로서의 활용은 지식 정보전달 체계와 학습자의 지식 구성방법에 새로운 패러다임을 형성하였다. 특히 수학학습용 그래픽 계산기(Graphing Calculator)는 휴대형(Hand-held Technology)으로 학습공간의 이동(Mobil Education)이 가능하며, 수학학습 전용기라는데 의미를 둘 수 있다. Symbolic Graphing Calculator를 활용한 수업에서 학습자는 계산기를 가지고, 기호연산 실행 조작을 통해 자신의 사고과정을 표현하고, Symbolic Graphing Calculator는 실행 조작에 즉각적으로 과정과 결과를 제공하며, 다른 표상과 상호작용을 함으로써 학습자 스스로의 규제가 강화된 과정을 통해 지식을 구성하게 된다. 이때 교사는 지식 정보전달 체계인 대화형 실행매체(IMTs)를 작성하여 학습자의 지식 형성에 안내자의 역할을 하게 된다. 이번 워크샵에서는 CASIO fx 2.0을 활용한 교실 수업모형을 그래프 표상과 연계한 방정식의 풀이과정을 통해 알아본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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