스크랩 AI가 교육에 쏙! 챗봇과 가상·증강현실 기술로 배운다고?!

[雲山 KYS]

AI가 교육에 쏙! 챗봇과 가상·증강현실 기술로 배운다고?!

대한민국 교육부 2021. 7. 20. 12:00
출처: https://if-blog.tistory.com/12332 [교육부 공식 블로그]

사회 전반에 디지털 기술이 적용되어 기존 사회가 변화했고 4차 산업혁명에 따라 교육도 변하게 되었어요. 특히, 코로나19로 인해 교육적 영향으로 변화된 사회 환경의 변화는 여러분들도 느끼셨을 거예요. 대표적으로는 비대면 사회로의 전환, 바이오헬스 분야의 시장이 늘어났고, 재난과 같은 위험의 대응이 일상화가 있습니다. 그중 주목받는 것이 바로 온라인 교육 및 e-러닝 시장의 확대인 사실, 알고 계셨나요? E-러닝이 확대되며 인공지능을 교육에 도입하게 되었고, 많은 사례 중에 이번에는 챗봇, 가상·증강현실, 학습분석을 살펴보며 각각이 교육에 어떻게 적용되었는지를 보러 떠나볼까요?

우선, Q&A를 통해 챗봇이 무엇인지 살펴보도록 합시다!

Q. 챗봇이 무엇인가요?

A. 챗봇이란, 사람과의 문자, 대화를 통해 질문에 알맞은 답이나 각종 연관 정보를 제공하는 인공지능 기반의 커뮤니케이션 소프트웨어를 지칭해요. 실제로, 우리 일상에 가까운 네이버에서도 챗봇 기능을 찾아볼 수 있지요. 우리가 채팅창에 배달 주문이라고 입력하면 챗봇이 배달하는 방법에 대해 설명해 주는 방식이라고 생각하면 돼요!

Q. 챗봇을 교육에 어떻게 활용할 수 있나요?

A. 첫 번째, 학업 관리를 지원해줄 수 있어요. 챗봇을 학습자의 전반적인 학업 관리를 지원하는 가상 튜터로 활용할 수 있다는 뜻인데요. 예를 들어 학생의 과제를 관리해주거나 교사 대신 설문조사를 실시해주고 학사관리 정보를 제공해줄 수 있어요. 실제로 중앙대학교에서는 “찰리(Charlie)”라는 챗봇을 활용하여 학생들의 궁금증을 해결해주고, 이수학점, 전자 출결현황, 강의시간표 조회 등 학생 맞춤형 정보도 제공한답니다.

두 번째, 학습 내용 이해 및 활동을 촉진할 수 있어요. 예를 들어 ‘Mathway’라는 웹사이트에서는 수학 공식을 입력하면 어떠한 복잡한 공식이더라도 설명과 함께 답을 알려준답니다. ‘Eggbun’이라는 앱은 외국인들에게 한글을 알려주는 동시에 다양한 활동들을 통해 학습자들이 흥미를 가지고 학습할 수 있도록 도와주고 있어요!

이 밖에도 온라인 수업을 지원해줄 수 있는데, 상담 챗봇, 검색 챗봇, 교과 Q&A 챗봇과 같이 다양하게 활용할 수 있답니다.

Q. 그렇군요! 그렇다면 챗봇의 교육적인 활용 전망은 어떤가요?

A. 챗봇의 교육적 활용 가능성은 무궁무진해요. 언제, 어디서나 학습자들의 접속이 가능한 가상 공간을 이용하고, 학생 개개인에게 필요한 멘토링 기능을 제공하며, 학습 내용을 전달할 수 있는 인공지능 교사의 역할을 구현하기 때문이죠. 실제로 부산교육청에서는 구글 어시스턴트(Google Assistant)와 다이얼로그플로우(Dialogflow)로 학교의 인공지능 비서 만들기 실습을 교원들 대상으로 진행하기도 했어요.

지금까지 우리는 챗봇에 대해 살펴보았어요. 이번에는 학습분석을 알아보러 가볼까요?

Q. 학습분석이 뭔지 궁금해요!

A. 교육활동과 관련된 복잡하고 많은 양의 데이터를 분석, 분류하여 교수자 및 학습자에게 양질의 학습정보를 제공하기 위해 등장한 개념이랍니다.

Q. 교육 데이터를 분석하는 것이군요! 그럼 학습분석은 교육에 어떻게 활용될 수 있는 건가요?

A. 첫 번째, 대시보드 분석이에요. Blackboard나 Canvas가 이에 대한 예시인데, 이러한 시스템을 통해 교수자는 학습자의 학습 상황 및 참여도를 점검하여 학습에 잠재적인 문제를 가진 학습자를 확인할 수 있는데요. 자세히는 학습 활동별 이수율이나 학습상황을 확인할 수 있는 것이죠.

또한, 적응형 분석에 이용될 수 있어요. 적응형 분석이란, 학습자 진단 평가를 실시하여 학습자의 선수학습 상황, 현재 지식 상태를 분석하고 평가 결과에 따라 학습모드를 달리하여 콘텐츠 제공하는 방식이에요. 현재 산타토익과 웅진씽크빅에서도 활용하고 있어요. 산타토익에서는 AI가 간단한 테스트를 통해 학습자의 수준을 점검합니다. 웅진씽크빅의 AI 스피킹은 AI가 사전평가와 학습과정을 실시간으로 분석해 16가지 학습코스를 설계한답니다. 이를 통해 이용자 수준에 맞는 영어 말하기 학습이 가능해요!

Q. 학습분석은 정말 용이하군요! 그럼 학습분석도 무궁무진한 가능성이 있겠네요?

A. 그럼요! Blackboard나 Canvas와 같은 기초적인 대시보드 기능은 구현이 되었고요, 앞으로도 학습분석 기반을 둔 다양한 기능이 도입될 가능성이 크답니다. 학습분석은 교수자의 편의성을 높일 뿐만 아니라 학습자에게도 맞춤교육, 개별화 교육이 가능해진답니다.

지금까지 챗봇과 학습분석에 대해 살펴보았어요. AI가 이렇게 다양하게 교육에 활용될 수 있다는 게 정말 신기하지 않나요? 마지막으로 가상·증강현실을 살펴보도록 할게요.

Q. 가상현실과 증강현실은 둘 다 비슷한 의미를 가진 단어 아닌가요? 두 단어의 차이점이 뭔가요?

A. 맞아요. 두 단어의 개념은 정말 비슷해요. 가상현실이란, 실제로 존재하는 현실과 모의 상황을 모니터상에 3차원으로 구현하여 사용자가 현실감을 느끼며 몰입할 수 있도록 하는 기법입니다. 반면에, 증강현실은 현실 세계의 화면에 가상의 정보나 사물을 합성함으로써 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 기법이에요. 쉽게 말해, 증강현실이 좀 더 실재감이 높답니다.

건국대학교에서는 가상현실을 기반으로 조금 특별한 축제를 진행하기도 했는데요! 바로 ‘건국 유니버스’라는 이름의 메타버스 축제입니다! 잠깐! 메타버스란? 메타버스는 현실 세계를 의미하는 유니버스와 가공, 추상을 의미하는 메타가 합쳐진 합성어랍니다! 요즘에는 이 메타버스를 가상현실보다 더 몰입할 수 있다고 보고 있어요! 건국대학교는 이러한 메타버스의 특성을 활용해 캐릭터를 본인이 직접 생성할 수 있게 하고, 건국대 캠퍼스를 아주 자세히 구현하여 실제로 캠퍼스 투어를 하는 느낌이 들게 만들었다고 해요!

Q. 가상·증강현실은 교육적으로 어떻게 활용되는지 궁금해요!

A. 일단, 가상·증강현실은 현실에서는 접근하기 어려운 세계를 구현하고 다양한 조작이 가능하며 실제와 유사한 맥락과 상황을 체험할 수 있다는 장점이 있어요. Google Expedition, 4D Anatom, Plantale 앱은 모두 가상·증강현실 교육과 접목한 것이에요. Google Expedition은 VR과 AR 투어를 통해 세계를 체험할 수 있도록 해주어요. 또한, 4D Anatomy는 인간의 신체를 AR 학습도구를 통해 배울 수 있도록 해준답니다. 마지막으로 Plantale은 식물의 구조가 어떻게 생겼는지 각 구조를 확대해 AR로 공부할 수 있답니다.

이 밖에도 실제로 중등교육에서는 사회1에서 소중한 우리 영토, 독도 단원이나 심장과 온몸에서의 혈액순환을 공부하는 단원에서 디지털 교과서와 VR + AR 콘텐츠를 개발하기도 했어요. 고등교육에서는 한국기술교육대학교에서 온라인 가상훈련 프로그램으로 자동차 정비 훈련이나 LED 칩 제작 공정을 증강현실로 재현했답니다.

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앞서 설명드린 사례 이외에도 실제로 교육부에서 AI와 교육을 연결한 사례가 있었는데요. 바로 인공지능(AI) 기술을 활용하여 초등학교 저학년 학교 수업 및 가정 학습을 지원하는 ‘똑똑! 수학탐험대(이하 수학탐험대)’입니다! 이 서비스는 2020년 9월에 시행하여 전국 모든 초등학교에 제공하였는데요. ‘수학탐험대’는 학생이 학습한 내용을 인공지능 기술을 통해 분석･예측하여 학생 수준에 맞는 학습 콘텐츠를 추천하고 학습 조언을 제공하는 시스템이기 때문에 학생들의 자기주도학습을 유도할 수 있답니다!

또한, 올해 3월 29일에는 ‘인공지능 기반 영어 말하기 연습 시스템(AI 펭톡)’이 개발되었다는 사실, 알고 계시나요? 이 시스템은 초등학교 3학년~6학년 학생들이 2015 개정 영어과 교육과정, 초등 영어 교과서 5종, EBS 영어 교육자료 등에서 추출한 단어·문장·대화 등을 자유롭게 학습할 수 있도록 한답니다. 거기다 학부모와 학생들에게 학습상황과 학습 결과를 분석해줄 수도 있어요!

우리는 지금까지 AI가 교육에 도입된 사례, 특히 챗봇, 학습분석, 가상현실과 증강현실을 살펴보았는데요. 4차 산업혁명으로 인해 교육에도 인공지능이 도입하게 되면서 이에 따라 수업방식도 다양화, 개별화된 모습을 볼 수 있었습니다. 앞으로도 더더욱 발전할 AI와 함께하는 교육! 계속해서 많은 관심을 가져야겠죠?

2021 교육부 국민서포터즈 조헤원
출처: https://if-blog.tistory.com/12332 [교육부 공식 블로그]