미래인재를 키운다는 중요한 관점에서 인공지능 학습 도우미를 교육에 참여시켜야 한다. AI 프로그램은 모든 국가의 주요 관심사이다. 교육에 기술을 입힌 ‘에듀테크’ 산업은 개인별 맞춤 수업방식으로 바꾸어야 한다. 인공지능과 딥러닝을 최대한 활용하기 위해서는 교육과 학습시스템을 알아야 한다. 앞으로는 AI와의 1대 1맞춤형 교육이 가능해지는 등 교육 환경에 기술 융합이 다양하게 일어날 것이다. 교육 현장에는 급변하는 ICT 환경에서 기술친화적인 교육자가 필요하다. 에듀테크 콘텐츠 기술 로드맵을 발전시켜 실감 교육,맞춤형 학습, 코딩 교육 등 세 가지 영역으로 나누고 핵심기술을 공유해야 한다.
학습과정에 인공지능 도우미를 적극 활용하라
인공지능이 일반화되면서 혼합 교육(AI와 AR, VR교육 등)에서 체험한 학습과정 및 지식 정도를 개인별 맞춤 수업방식으로 바꾸고 있다. 또한, 인공지능 학습 도우미는 교수에게 학생의 교육에 대한 참여도 및 학습 상황 등을 알려준다. 튜터(tutor)가 학생에게 어떤 시점에서 어떤 내용으로 지원해줄지를 판단하게 된다. 커뮤니케이션 대상이 스마트폰, 인공지능, 빅데이터 등으로 다변화되었다. 정보의 형태와 가공의 방법이 다양하다. 첨단기술의 급속한 발달로 조기교육이 중요시된다. 요즘 현실에서 초등학교 교육환경의 개선은 시급하다.
우리나라의 미래를 좌우하는 인재를 키운다는 중요한 문제이다. 그러나 현재 국내의 교육 현실은 인터넷 교육을 실현하기에 큰 어려움이 있다. 국내 교육 현실은 선진국 경우와는 다르다. 국내 초등학교는 교사 1인당 학생수의 과다로 효율적인 교육이 어려운 상황이다. 따라서 초등교육에 폭넓은 수업방식과, 다양한 사고 형성에 필요한 동적인 교육환경의 실현이 절실하다. 이 부분은 지능형 서비스 로봇으로 해결될 수 있다. 교실환경에 로봇이 투입되면 로봇이 가지는 모바일 성과 학습에 활용할 수 있는 광범위한 데이터의 적용이 가능하다. 학생들의 흥미 및 학습동기 유발에 큰 도움이 될 것이다. 24
시골 초등학교에 간 AI 로봇이 아이들과 감정을 교류하며 학습을 돕는다. 일본 사가현에 위치한 초등학교에는 소프트뱅크가 개발한 AI 로봇 페퍼가 학습도우미로 등장했다. 미국 애리조나 주립대학교가 활용하고 있는 AI 프로그램은 학생들이 다음 시험에서 얼마나 틀릴 것까지도 예측 분석한다. AI 로봇 페퍼가 개인별 학습을 돕는다. 학교에서 아이들은 멀티미디어 학습이 가능한 전자칠판으로 공부를 한다. 집에서는 원격 온라인 공개수업 ‘MOOC(Massive Open Online Course)’를 통해 우수대학의 명강의를 듣는다. 교육 현장에도 혁신과 기술의 바람이 불고 있다. ‘에듀테크’ 산업이 올 해에도 전 세계 주요 국가의 관심사로 떠올랐다.
인공지능은 빠른 속도로 발전하며 스스로 진화하고 있다. 글로벌 IT 기업들은 인공지능 기술 개발에 사활을 걸고 있는 실정이다. 인간이 예측할 수 없는 경우까지 문제 해결을 해주고 있다. 완벽한 인공지능이 개발된다면, 그 이후 모든 발명은 인공지능이 담당할 수 있다. 인류의 마지막 발명품이 될 수도 있을 것이다. 인간교육의 다양한 목적을 달성하기 위해서는 인공지능과 딥러닝(deep learning)을 최대한 활용해야 한다. 보다 풍요로운 삶을 위해 미래를 상상하는 구도자 역량이 필요하다. 역량을 발휘할 수 있는 교육과 학습시스템을 알아야 한다.
초현실·초몰입 기술이 교과서로 온다
일본은 AI 로봇을 교육 현장에 적극 투입했다. 소프트뱅크는 자사가 개발한 휴머노이드 로봇을 일본 초등·중학교에 무료로 보급하며 아이들의 학습을 돕고 있다. 페퍼는 전국 공립초등학교 282개에 총 2000대가 학습 도우미로 활동하고 있는 것으로 나타났다. 아이들은 로봇과 함께 퀴즈나 문제를 풀며 논리적으로 문제를 해결하는 방법을 배운다. 미국 애리조나 주립대와 노스이스턴 일리노이 대학교는 AI 학습관리 프로그램을 도입했다. 뉴턴(Knewton) 에듀테크 기업이 개발한 프로그램이다. 학생관리 기능과 예측 가능한 시스템을 통해 다음 시험에서 어떤 문제가 틀릴지를 분석해 알려준다.
애리조나 주립대학교 학생들은 관리 프로그램을 통해 수료 확률이 17% 상승했고, 탈락률은 56% 감소했다. 노스이스턴 일리노이대학교 학생들은 수학 과목이 12.5점 향상되는 효과를 봤다. 가상·증강현실 기술은 시공을 초월하는 공간으로 아이들을 데려간다. 가상 증강현실 기술을 통해 가보지 못한 과거로 가서 역사를 배운다. 눈에 보이지 않는 신체 장기를 직접 만져보는 효과를 가지며 과학을 배운다. 에듀테크는 전 세계적인 흐름이다. 홍정민 휴넷 에듀테크 연구소 소장은 “디지털 테크 사회에서 교육도 예외일 수 없다”며 “전 세계 교육 현장에서 에듀테크로 변화가 일고 있다”라고 밝혔다.
홍정민 휴넷 에듀테크 연구소 소장은 서울 코엑스에서 열린 대한민국 교육박람회에서 “초현실·초몰입이 가능한 기술들이 등장하면서 교육에도 변화가 일고 있다”며 강조하였다. “앞으로 AI와의 1대 1 맞춤형 교육이 가능해지는 등 교육 환경에 기술 융합이 다양하게 일어날 것”이라고 전망했다. 하지만 기술이 아무리 발달해도 아이들을 교육시키는 일은 여전히 ‘사람’의 몫이다. 홍소장은 “앞으로 교육 현장에는 급변하는 ICT 기술에 적응력 있는 교육자가 에듀테크 교실을 이끌어갈 수 있다”라고 조언했다. (출처: 저작권자 2019.01.31 ⓒ ScienceTimes)
교육은 전 세계 모든 나라의 관심사다. 변화하는 시대에 따라 필요로 하는 인재와 기술이 과거와 다르다. 빠르게 발전하는 ICT 기술에 맞춰 교육을 혁신해야 한다는 필요성 때문이다. 우리나라를 포함해 전 세계 각국이 에듀테크를 새로운 기회로 보고 있다. 과거 이러닝(e-Learning)이 온라인을 통해 교육의 새로운 방식을 제공하며 효율성을 추구했다면, 에듀테크는 교육 효과에 더 초점을 맞춘다. 교육 대상의 학습효과와 진행과정, 새로운 학습 방식 등을 데이터로 분석해 1:1 교육에 가까운 완전 학습을 추구한다. 이제 교육은 총체적이고 종합적이면서 개인별 맞춤 수업 방식을 원한다.
4차 산업혁명 시대의 미래 교육은 에듀테크
‘에듀테크(Edu-Tech)’는 교육(Education)에 기술(Technology)을 더한 합성어로 교육에 ICT를 융합한 차세대 디지털 교육을 의미한다. 과거 디지털 교육방식이 온라인 기반의 이러닝(e-러닝) 중심이었다면 최근 에듀테크는 인공지능(AI), 빅데이터, 로봇, 가상·증강현실, 사물인터넷, 클라우드 등 핵심 IT기술들이 적극 활용되며 기존과는 전혀 다른 새로운 학습 환경을 만들고 있다. 가장 큰 변화는 AI와 클라우드, 빅데이터 등을 활용한 개인별 맞춤 수업이 가능해진다는데 있다.
우리 정부도 지난 2017년부터 에듀테크 콘텐츠 기술 로드맵을 실행하였다. 실감 교육, 맞춤형 학습, 코딩 교육 등 세 가지 영역으로 나누고 핵심기술 확보에 나섰다. 무엇보다 국내 에듀테크 시장에서 가장 관심을 끌고 있는 분야는 SW 코딩 영역이다. 지난해 중학교에 이어 올해부터 SW 코딩 수업이 초등학교 5, 6학년 필수과목으로 지정되었기 때문이다. 전문적인 코딩 교육이나 프로그램에 대한 지식 없이도 코딩에 대한 접근이 가능하도록 되었다. 바로 블록 형태로 표현할 수 있는 ‘네이티브 프로그래밍 기술’ 확보에 힘쓰고 있다. MIT가 개발한 ‘스크래치(Scratch)’, 애플의 ‘Swift Playground’, 카이스트의 ‘엔트리’가 대표적인 네이티브 프로그래밍 기술이다.
디지털교과서도 에듀테크 열풍을 가속화시킬 전망이다. 중소기업 기술정보진흥원은 ‘2017-2019 중소중견기업 기술로드맵’ 보고서를 통해 “국내 교육시장은 높은 교육열을 특징으로 다양한 솔루션 기술 및 콘텐츠 적용을 가속화하고 있다. 교육부의 디지털 교과서 전면 도입 방침을 기반으로 에듀테크 산업이 더욱 활성화될 것”이라고 전망했다. 디지털 교과서는 종이책으로는 담을 수 없는 다양한 멀티미디어 콘텐츠들을 제공한다. 종이 교과서에는 없는 ‘보충 심화학습자료’, ‘멀티미디어 자료’, ‘평가문항’, ‘용어 설명’, ‘학습지원 도구’가 지원된다. 가정에서 학생 개인 수준에 맞는 자기 주도적 학습도구로 활용할 수 있다.
에듀테크는 2000년대 초반, 인터넷과 웹, 동영상 기술 등을 바탕으로 이러닝(e러닝)이 등장한다. 이러닝(e러닝)은 가상현실(VR), AR(증강현실), 인공지능(AI), 빅데이터 등 4차 산업 혁명의 주요 기술과 융합하며 혁신했다. 지금 에듀테크 세 가지 트렌드 특징은 인공지능(AI·Artificial Intelligence), 몰입 경험, 디지털 플랫폼이다. 키워드를 통해 미래에는 어떻게 변화할 것인지 예측 가능하다. 향후 콘텐츠 시장에서 온오프라인의 연결성과 개인 맞춤형 콘텐츠 기획, 이를 위한 기술 적용 가능성에 대한 통찰력(insight)을 얻어야 한다. 과거의 교육자는 가르치는 역할이 중심이었다면, 미래의 교육자는 커뮤니티 매니저의 역할이 중요하다.
24 지능형 서비스 로봇의 개발 : 초등학교 교사 도우미 로봇(Development of Intelligent Service Robot:Teaching Assistance Robot for Elementary School), 전상원, 황병훈, 김병수, 로봇공학회 논문지 제1권 제1호(2006.9)
