문항반응 이론에 의한 컴퓨터 적응적 평가와 동적 학습내용 구성에 기반한 적응형 고수 시스템

An Adaptive Tutoring System based on CAT using Item Response Theory and Dynamic Contents Providing

  • 최숙영 (우석대학교 컴퓨터교육과) ;
  • 양형정 (전남대학교 전자컴퓨터정보통신공학부) ;
  • 백현기 (우석대학교 컴퓨터교육학과)
  • 발행 : 2005.05.01

초록

본 논문에서는 학습자들의 학습 특성 및 학습 능력에 따라 학습내용을 동적으로 구성하여 제공하는 적응형 교수 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안한 시스템은 학습 단계와 평가 단계를 연계함으로써 평가 단계에서 추정된 학습자의 능력에 따라 차기 학습 단계에서 수준별 학습내용을 동적으로 구성하여 학습자에게 제공함으로서 개인화된 교수${\cdot}$학습을 지원하고 있다. 이를 위해 먼저 학습자들의 학습 능력을 정확하게 평가할 수 있도록 문항반응이론에 의한 컴퓨터 적응적 평가를 이용하여 평가 단계를 구현하였으며, 또한 추정된 각 학습자의 능력 수준에 맞는 학습내용을 제공하기 위해 퍼지 개념을 이용하여 퍼지 수준 집합을 구성한 후 제공함으로써 학습자에 따른 수준별 학습이 가능하도록 학습 단계를 구현하였다.

This paper proposes an adaptive tutoring system that provides learning materials dynamically according to the learners' teaming character and ability. Our system, in which a learning phase and a test phase are linked together, supports the personalized instruction-learning by providing the teaming materials by level in the learning phase according to the teaming ability estimated in the test phase. We design and implement a tutoring system consisted of an evaluation component and a learning component. An evaluation component uses a computerized adaptive test(CAT) based on item response theory to evaluate learners' ability while a learning component employs fuzzy level set theory so that teaming contents are provided to learners according to learners' level.

키워드

참고문헌

  1. 송은하외 3인, '문항반응이론에 의한 학습자 평가 시스템 설계 및 구현', 한국 컴퓨터 교육학회 논문지, 제6권 제2호, pp. 1-8, 2003
  2. 백소영, 김명, '수준별 개별 학습을 지원하는 문제은행 시스템의 설계와 구현', 한국 컴퓨터 교육학회 논문지, 제3권 제2호, pp.31-37, 2000
  3. 박종선, 김기석, '사이버 교육 시스템에서의 개별학습을 위한 적응적 탐색 지원 기법 연구', 한국 컴퓨터교육학회 논문지, 제5권 제1호, pp.85-98, 2002
  4. 이동춘, 권기태, '웹기반 학습지 개별 적응 평가 시스템의 개발', 한국 컴퓨터교육학회 논문지, 제4권 2호, pp.21-29, 2001
  5. 성태제, 문항반응이론의 이해와 적용, 교육과학사, 2001
  6. 김영환외 2인, 컴퓨터기반 적응적 검사(CAT)의 이론과 실제, 문음사, 2002
  7. R. K. Hambleton, Item Response Theory Principles and Application, Kluwer.Nijhoff Publishing, 1985
  8. Y.K Baek and S.C. Kang, 'Designing and Implementing an Adaptive Web Agent for Facilitating Learner Participation in E-Learning,' In the Proc. of ICCE, 2001
  9. J. M. Bradshaw, Software Agent, MIT Press, 1997
  10. T. Vasileva, V. Trajkovic, D. Davcev, 'Experimental Data about Knowledge Evaluation in a Distance Learning System,' In the Proc. of IFSA/NAFIPS, pp.791-796, 2001 https://doi.org/10.1109/NAFIPS.2001.944704
  11. S. Weon, J. Kim, 'Learning Achievement Evaluation Strategy using Fuzzy membership Function,' In the Proc. of 31th ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference, pp.19-24, 2001 https://doi.org/10.1109/FIE.2001.963904
  12. G.D.Magoulas, K.A.Papanikolaou and M. Grigoriadou, 'Towards a Computationally Intelligent Lesson Adaptation for a Distance Learning Course,' In the Proc. of the INNS-IEEE International Joint Conference on Neural Networks, pp.629-634, 2000
  13. D. Xu, H. Wang and K. Su, 'Intelligent Student Profiling with Fuzzy Models,' In the Proc. of the 35th Hawaii International Conference on system Science, 2002
  14. C. K. 'Using Fuzzy Numbers in Educational Grading System,' Fuzzy Set and Systems, Vol. 83, No.3, pp.311-324, 1996 https://doi.org/10.1016/0165-0114(95)00298-7
  15. R.E. Bellman, L.A. Zadeh, 'Decision-making in a fuzzy environment,' Management Science, Vol. 17, No.4, pp.141-146, 1970
  16. C. Ebert. 'Fuzzy Classification for Software Criticality Analysis, Expert System with Application,' Vol. 11, No.3, pp. 323-342, 1996 https://doi.org/10.1016/S0957-4174(96)00048-6
  17. H. G. Zimmermann, Fuzzy Set and Its Application, Boston, MA : Kluwer, 1991
  18. P. Brusilovsky, 'Adaptive Educational System on the World Web : A Review of Available Technologies,' http://www-aml.cs.umassedu/$^~stern$/webits/itsworkshop/brusilovsky. html
  19. P. Brusilovsky, 'Adaptive Educational System on the World Web : A Review of Available Technologies,' http://www-aml.cs.umassedu/~stern/webits/itsworkshop/brusilovsky.html
  20. A. Dillon and E. Zhu, 'Toward a Generic Adaptive Hypermedia System,' In the Proc. of Second Workshop in Adaptive Hypertext and Hypermedia, pp.5-11, 1997
  21. S. Faulhaber and D. Weld, 'Hypadapter : An Adaptive Hypertext System for Exploratory Learning & Programming,' User Modeling & User Adapted Interaction, Vol. 6, No.2, pp.131-156, 1997 https://doi.org/10.1007/BF00143965
  22. M. Grigoriadou, K. Papanikolaou, H. Kornilakis, and G. Magoulas, 'INSPIRE: an INtelligent System for Personalized Instruction in a Remote Environment,' In Proc. of 8th International Conference on User Modeling, 2001