The Development of e-Learning System for Science and Engineering Mathematics using Computer Algebra System

컴퓨터 대수 시스템을 이용한 이공계 수학용이러닝 시스템 개발

This paper describes the e-learning system for science and engineering mathematics using computer algebra system and Bayesian inference network. The best feature of this system is using one of the most recent mathematical dynamic web content authoring model which is called client independent dynamic web content authoring model and using the Bayesian inference network for diagnosing student's learning. The authoring module using computer algebra system provides teacher-user with easy way to make dynamic mathematical web contents. The diagnosis module using Bayesian inference network helps students know the weaker parts of their learning, in this way our system determines appropriate next learning sequences in order to provide supplementary learning feedback.

본 논문에서는 컴퓨터 대수 시스템과 베이지언 추론망 기반 학습자 모델을 이용하여 개발한 이공계 수학용 이러닝 시스템을 소개하였다. 이 시스템은 컴퓨터 대수 시스템 기반 수학용 콘텐츠 저작모델의 최근 모델인 동적 클라이언트 비의존형 모델을 따른다는 점과 개별 진단평가를 위한 추론 엔진으로 베이지언 추론망을 활용한 학습자 모델을 구성한다는 점에서 기존의 이러닝 시스템과 차별화된다. 이 시스템의 컴퓨터 대수 시스템 기반 저작모듈은 웹 수식표현에 관한 선지식이 없는 교수자에게 일체의 소프트웨어 지원 없이 수치계산, 기호연산, 그래픽처리가 가능한 수학 콘텐츠를 손쉽게 저작할 수 있는 환경을 제공해 주며, 베이지언 추론망을 웹과 연동되도록 구성한 평가모듈은 각 학습자의 학습영역별 학업성취도를 확률로 제시하는 것이 가능하도록 해주어, 학습자의 수준을 이원분류표와 같은 기존의 평가 방법보다 타당하고 과학적으로 진단해 준다. 이는 궁극적으로 학습자에게 보다 정확한 보충학습 내용을 제시하고, 사용자 개개인에게 가장 적합한 심화학습 내용을 적응적으로 제공해 주는 것이 가능하게 해 준다.