본 논문은 인공지능 기반 교육(AIED)에서 지능형 튜터링 시스템(ITS)을 활용한 수학 연습 문제 자동 채점 및 피드백 시스템인 MathAIde를 설계, 개발 및 평가한 연구 결과를 제시합니다. AIED의 주요 과제인 교사의 역할, AI 도구의 한계, 기술 접근성 문제를 해결하기 위해 증강 지능(AuI) 접근 방식을 채택하여, 시스템이 해결책을 제안하고 교사가 최종 평가를 담당하는 구조를 구현하였습니다. 컴퓨터 비전과 AI를 활용하여 학생의 풀이 사진을 분석하고 피드백을 제공하며, 사용자(교사 및 학생) 중심의 설계를 위해 브레인스토밍, 고충실도 프로토타이핑, A/B 테스트, 실제 교실 환경에서의 사례 연구 등을 수행했습니다. 결과적으로 교사에게 사전 정의된 수정 방안을 제공하는 효율적인 시스템을 개발하여 실제 환경에서의 유용성을 검증하였습니다.
시사점, 한계점
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시사점:
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사용자 중심 설계 접근 방식을 통한 AIED 시스템의 유용성 및 채택률 향상, 특히 자원이 제한된 환경에서의 효과 증대.
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교사 중심의 설계 접근 방식을 제시하여 교사 참여를 모든 설계 단계에 포함시킨 점.
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증강 지능(AuI)을 ITS에 효과적으로 구현하기 위한 설계 방안 제시.
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MathAIde 시스템의 실제 교실 환경에서의 유용성 검증.
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한계점:
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연구 대상이 수학 과목에 국한되어 다른 과목으로의 일반화 가능성에 대한 추가 연구 필요.
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MathAIde 시스템의 장기적인 효과 및 학습 성과 향상에 대한 추가적인 연구 필요.
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특정 환경에서의 효과 검증이므로, 다른 환경(예: 다른 국가, 다른 연령대)에서의 일반화 가능성에 대한 추가 연구 필요.
