• 제목/요약/키워드: Concept Learning

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Adaptive Learning Path Recommendation based on Graph Theory and an Improved Immune Algorithm

  • BIAN, Cun-Ling;WANG, De-Liang;LIU, Shi-Yu;LU, Wei-Gang;DONG, Jun-Yu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권5호
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    • pp.2277-2298
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    • 2019
  • Adaptive learning in e-learning has garnered researchers' interest. In it, learning resources could be recommended automatically to achieve a personalized learning experience. There are various ways to realize it. One of the realistic ways is adaptive learning path recommendation, in which learning resources are provided according to learners' requirements. This paper summarizes existing works and proposes an innovative approach. Firstly, a learner-centred concept map is created using graph theory based on the features of the learners and concepts. Then, the approach generates a linear concept sequence from the concept map using the proposed traversal algorithm. Finally, Learning Objects (LOs), which are the smallest concrete units that make up a learning path, are organized based on the concept sequences. In order to realize this step, we model it as a multi-objective combinatorial optimization problem, and an improved immune algorithm (IIA) is proposed to solve it. In the experimental stage, a series of simulated experiments are conducted on nine datasets with different levels of complexity. The results show that the proposed algorithm increases the computational efficiency and effectiveness. Moreover, an empirical study is carried out to validate the proposed approach from a pedagogical view. Compared with a self-selection based approach and the other evolutionary algorithm based approaches, the proposed approach produces better outcomes in terms of learners' homework, final exam grades and satisfaction.

최근 우리나라 e-Learning 시장의 주요 동향 및 향후 전망 (Some Problems of e-Learning Market in Korea)

  • 윤영한
    • 통상정보연구
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    • 제9권2호
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    • pp.103-120
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    • 2007
  • The knowledge based economy requires more and more people to learn new knowledge and skills in a timely and effective manner. These needs and new technology such as computer and Internet are fueling a transition in e-learning. According to specialist's opinion, imagination experience studying is generalized, and learning environment that language barrier by studying, multi-language studying Machine that experience past things that disappear through simulation, and travel area, and experience future changed state disappears is forecasting to come. This is previewing finally that it may become future education that education and IT, element of entertainment is combined. Already, became story that argument for party satellite of e-Learning existence passes one season already. e-Learning is utilized already in all educations that we touch by effectiveness by corporation's competitive power improvement and implement of lifelong education in educational institutions through present e-Learning. It is obvious that when see from our viewpoint which is defining e-Learning by one industry and rear by application to education as well as one new growth power about these, e-Learning industry becomes very important means that can solve dilemma of growth real form. Only, special quality of digital industry that e-Learning is being same with other digital industry and repeat putting out a fire rapidly, and is repeating sudden change that these evolution is not gradual growth of accumulation and improvement of technology that is appearing consider need to. In the meantime, we need to observe about evolution of Information Technology. Because there is some scholars who e-Learning's concept foresees to evolve by u-Learning.(although, a person who see that these concept is not more in marketing terminology by some scholars' opinion is). This u-Learning's concept means e-Learning that take advantage of ubiquitous technology as Ubiquitous-Learning's curtailment speech. Ubiquitous, user means Information-Communication surrounding that can connect to network freely regardless of place without feeling network or computer. There is controversy about introduction time regarding these direction, but e-Learning is judged to evolve by u-Learning necessarily. Because keep in step and age that study all contents that learner wants under environment of 3A (any time, any whrer, any device) by individual order thoroughly is foreseen to come in ubiquitous learning environment that approach more festinately.

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과학 개념 학습을 위한 소집단 토론에서 인지적 역할 부여의 효과 (The Effects of Assigning Cognitive Roles in Small-Group Discussion for Science Concept Learning)

  • 노태희;강석진;한수진;한재영;전경문;성을선
    • 대한화학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.76-82
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    • 2002
  • 본 연구에서는 과학 개념 학습을 위한 소집단 토론에서 지식구성 과정에서의 언어적 상호작용을 촉진하기 위한 방안으로 인지적 역할 부여의 효과를 조사하였다. 중학교 1학년 학생 62명을 대상으로 설명, 반박, 정리, 조정 활동을 촉진하는 인지적 역할을 부여한 소집단 토론 수업(CR)과 특정한 역할을 부여하지 않은 소집단 토론 수업(NSR)을 9차시 동안 실시하였다. 수업 처치 후, 학업 성취도, 개념 이해도, 과학 학습 환경에 대한 인식, 토론에 대한 인식 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 학업 성취도 점수에서 사전 성취 수준 하위 학생들의 경우 NSR 집단이 CR 집단보다 점수가 유의미하게 높았다. 개념 검사에서도 유사한 경향성이 나타났다. 과학 학습 환경 인식과 토론에 대한 인식 검사 점수에서는 집단 간에 유의미한 차이가 없었다.

체계적 개념 학습을 위한 전문검색시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Specific Search Engine for Systematic Concept Learning)

  • 강성국;이영현;강성현;김성식
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.11-18
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    • 2001
  • 컴퓨터와 인터넷의 발달로 인하여 ICT를 수업에 활용하고자 하는 교육현장의 요구가 날로 증가하고 있다. 그러나 현재 웹기반 코스웨어들은 대부분 학습자 중심의 개인교수형이고, WBI의 주축을 이루는 각종 학습이론과 모형은 코스웨어에 치중되었거나 일반적이어서 교육현장에 직접 적용하기 어려운 게 사실이다. 이러한 관점에서 학습교과에 맞도록 구성한 전문검색엔진을 통한 학습 모형은 하나의 해결책일 수 있다. 본 논문에서는 전통적 개념 학습 이론을 인터넷 환경하의 학교 수업 환경에 적합한 학습 모형으로 발전시킨 체계적 개념 학습 모형을 개발하였고, 이를 토대로 교사에게는 교수자료와 교수설계를 지원하고 학습자에게는 효율적인 개념 학습 환경을 제공하는 전문검색시스템 CEhunt (Computer Education Hunter)를 개발하였다. 또한 검증을 통하여 본 모형이 관련 교과에 대한 학습자의 체계적 개념 형성 과정에 긍정적 효과를 거둘 수 있음을 밝혔다.

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A Structure of Personalized e-Learning System Using On/Off-line Mixed Estimations Based on Multiple-Choice Items

  • Oh, Yong-Sun
    • International Journal of Contents
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    • 제5권1호
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    • pp.51-55
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    • 2009
  • In this paper, we present a structure of personalized e-Learning system to study for a test formalized by uniform multiple-choice using on/off line mixed estimations as is the case of Driver :s License Test in Korea. Using the system a candidate can study toward the license through the Internet (and/or mobile instruments) within the personalized concept based on IRT(item response theory). The system accurately estimates user's ability parameter and dynamically offers optimal evaluation problems and learning contents according to the estimated ability so that the user can take possession of the license in shorter time. In order to establish the personalized e-Learning concepts, we build up 3 databases and 2 agents in this system. Content DB maintains learning contents for studying toward the license as the shape of objects separated by concept-unit. Item-bank DB manages items with their parameters such as difficulties, discriminations, and guessing factors, which are firmly related to the learning contents in Content DB through the concept of object parameters. User profile DB maintains users' status information, item responses, and ability parameters. With these DB formations, Interface agent processes user ID, password, status information, and various queries generated by learners. In addition, it hooks up user's item response with Selection & Feedback agent. On the other hand, Selection & Feedback agent offers problems and content objects according to the corresponding user's ability parameter, and re-estimates the ability parameter to activate dynamic personalized learning situation and so forth.

비선형 함수 학습 근사화를 위한 퍼지 개념을 이용한 웨이브렛 신경망 (The wavelet neural network using fuzzy concept for the nonlinear function learning approximation)

  • 변오성;문성룡
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.397-404
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    • 2002
  • 본 논문에서는 퍼지와 웨이브렛 변환의 다해상도 분해(MRA)를 가진 퍼지 개념을 이용한 웨이브렛 신경망을 제안하고, 또한 이 시스템을 이용하여 임의의 비선형 함수 학습 근사화를 개선하고자 한다. 여기에서 퍼지 개념은 벨(bell)형 퍼지 소속함수를 사용하였다. 그리고 웨이브렛의 구성은 단일 크기를 가지고 있으며, 퍼지 개념을 이용한 웨이브렛 신경망의 학습을 위해 역전파 알고리즘을 사용하였다. 웨이브렛 변환의 다해상도 분해, 벨형 퍼지 소속 함수 그리고 학습을 위한 역전파 알고리즘을 이용한 이 구조는 기존의 알고리즘보다 근사화 성능이 개선됨을 모의 실험을 통하여 1차원, 2차원 함수에서 확인하였다.

운동 역학의 개념형성 정도와 재학습을 통한 학습효과 분석 (Learning Outcomes Analysis Using by Degree of Concept and Repetition Learning of Motion Mechanics)

  • 장석정;이종길
    • 한국실천공학교육학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.46-52
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이미 운동역학 단원을 수강한 중학교 1학년에서 3학년까지의 학생을 대상으로 연구하였다. 학생들을 대상으로 반복 학습 전과 후의 동형검사를 이용해 테스트 한 결과 반복학습이 효과적이며, 학습전보다 과학에 대한 관심도가 더 높은 것으로 나타났다. 연구에 참여한 세 집단이 동일한 개념을 학습했으나 개념 형성 시기가 다른 점을 고려해 연계적으로 반복 심화 학습하는 것이 좀 더 높은 학습 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

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The Interactive Anonymous "Must-have" Quiz: A Simple Method to Enhance Students Concept Learning in Organic Chemistry Course

  • Cha, Jeongho;Kan, Su-Yin;Chia, Poh Wai
    • 대한화학회지
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    • 제60권6호
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    • pp.428-435
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    • 2016
  • Effective mastering and learning of basic organic chemical concepts is pivotal to ensure students continue to excel to the higher levels of organic chemistry learning. Concept learning is crucial for first-year organic chemistry students so that they can comprehend and understand a concept better and able to make connection to problems. In the present paper, the authors have implemented the Interactive Anonymous Quiz (IAQ) with "must-have" features in the organic chemistry course as a teaching tool to instill students' interest and enhance conceptual understanding in organic chemistry. The effectiveness of this activity was examined and evaluated through students' reflective writing. Students showed positive learning outcome on the implemented activity as reflected by the reflective writings. In addition, this activity could be employed as an activity to check on students' concept understanding, to instill students' interest in organic chemistry course and to improve on students' weakest topic in organic chemistry in the future classes.

마인드맵, 컨셉트맵 그리고 브이맵과 수학학습 (Learning Mathematics with Mind map, Concept map and Vee maps)

  • 정인철
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.385-403
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    • 2006
  • 본 연구는 마인드맵, 컨셉트맵 그리고 브이맵을 활용하여 수학학습하는 방법에 대해서 모색한다. 각각의 맵의 특성, 맵의 구조, 맵의 작성방법과 활용가능성 및 의의를 상세히 분석하고 수학교육과 어떻게 활용될 수 있는지 제시한다. 마인드맵은 인간의 사고를 최대한 가능하게 해주는 새로운 학습의 개념으로서 시간을 효과적으로 활용하고 그 학습효과를 최대로 할 수 있으며 컨셉트맵은 학습자들이 학습한 수많은 개념들을 체계적으로 제시할 뿐만 아니라 그들 사이의 관계를 시각적으로 구성하여 제시한다. 마지막으로 브이맵은 학습자들의 살아있는 생생한 지식이 되고 또 다른 탐구를 유도하는 그런 역할을 수행하는데 특히 도움이 되며 탐구를 시작하기 전에 알고자하는 질문을 던짐으로써 시작한다.

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시멘틱 웹 기술을 이용한 개념도 평가 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Concept Map Assessment System Using the Semantic Web Technologies)

  • 박응규
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.99-106
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    • 2009
  • 최근 수십 년 동안 개념도는 의미 있는 교수 및 학습 도구로써 사용되어지고 있다. 많은 기존의 연구는 개념도가 학습자의 학습에 긍정적인 영향을 준다는 사실을 입증하였다. 그러나 기존 방법의 단점은 개념도를 평가하거나 학습자에게 피드백을 제공하는 과정이 평가자에 의해 수작업으로 이루어지도록 설계되어 있어 매우 시간 소모적인 작업이 된다는 것이다. 따라서 온라인 학습 활동을 통하여 개념도를 자동으로 처리하여 시간 복잡성을 줄이는 방법을 개발하는 것이 필요하다. 이미 기존 연구의 결과로써 오프라인 환경에서 개념도 평가를 위한 많은 점수 부여 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 온라인 환경에 적합하도록 시멘틱 웹 기술을 적용하여 기존의 방법들을 효과적으로 구현한 자동화된 평가 시스템을 제시하였다. 본 논문을 통하여 시멘틱 웹 기술이 개념도의 효율적인 관리 및 자동화된 점수 부여를 위하여 이용될 수 있음을 확인하였다.