1. 연구 목적 및 필요성
이 연구의 목적은 공교육의 디지털화가 가속화됨에 따라 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스 지원을 위한 정책방안을 제시하는 데에 있다. 국내외 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스에 대한 서울교육 관계자(교사, 학생, 학부모)를 대상으로 체계적으로 요구분석을 실시함으로써 현장의 요구를 파악하고, 기술의 구현 가능성을 고려하여 서울 교육현장에 어떤 인공지능 교육서비스가 필요한지, 이를 위해 필요한 데이터가 무엇인지 제안하고자 하였다. 연구의 목적을 달성하기 위한 연구문제는 1) 서울 교육현장에 부합하는 인공지능 교육서비스는 무엇인가? 2) 인공지능 맞춤형 교육서비스를 위해 필요 기술 및 데이터는 무엇인가? 이다.
2. 연구 방법
연구 목적을 달성하기 위해 이 연구는 1) 문헌 및 선행연구 조사, 2) 사례 조사 및 분석, 3) 초점 집단 면담, 4) 시나리오 개발 5) 설문조사, 5) 전문가 검토, 6) 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스 지원 방안 도출의 절차로 수행하였다.
3. 연구 결과
1) 초점 집단 면담 조사 결과
초점 집단 면담 조사 결과, 면담에 참여한 초·중·고등학교 교사 대부분 서울형 에듀테크 플랫폼에 대한 활용경험이 없거나 부분적으로 활용경험만 있는 것으로 나타났다. 서울형 에듀테크 플랫폼의 주요 문제점은 개발 담당자의 부재로 지속적인 유지보수 및 업데이트가 어렵고, UI/UX가 사용자 관점에서 매력성이 높지 않으며, 사용이 불편하거나 기능이 불충분하다는 의견이 제기되었다. 이를 개선하기 위해서 유관기관과의 유기적 협력 관계를 구축하여 활용도를 높일 수 있는 방안을 모색하고, 시스템 개발보다는 유용한 시스템 활용 지원이 필요하다는 의견이 제시되었다.
초점 집단 면담 분석 결과, 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스 제공의 방향성과 인공지능 기반 맞춤형 제공시 고려사항을 시사점으로 도출하였다. 또한, 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스에 대한 공교육 특화 영역 8가지(교과지도, 교수-학습활동 자료 추천, 학생관리, 학습이력관리, 진로지도, 학생평가활동 지원, 행정업무 지원, 교육과정 설계)를 도출하였다.
2) 교육관계자 대상 요구조사 결과
교육관계자(교사, 학생, 학부모) 대상으로 설문조사를 실시한 결과는 다음과 같다.
첫째, 서울형 에듀테크 플랫폼 활용 현황 및 한계에 대해 조사한 결과, 교사의 53.5%와 학생의 81.5%가 전혀 활용해 본 적이 없다고 응답하였다. 활용 경험이 있는 교사 또한 10% 내외이며 학생의 경우에는 2% 내외밖에 되지 않는 것으로 확인되었다.
둘째, 맞춤형 교육서비스에 대한 경험 및 인식 조사 결과, 서울형 에듀테크 플랫폼을 제외한 민간 인공지능 플랫폼 활용 경험이 있는 교사는 약 31%, 학생은 약 18%, 학부모들은 약 28%인 것으로 나타났다.
셋째, 인공지능 기반 맞춤형 교육지원에 대한 요구를 조사한 결과 대상별 인식에서 차이가 있는 것으로 확인되었다. 인공지능 기반 맞춤형 교육지원에 대한 필요성과 효과 인식에 있어 교사 집단이 요구도가 가장 높았으며, 다음으로 학부모와 학생 집단 순으로 나타났다. 인공지능 기반 맞춤형 교육지원에 대해 학교급별 요구에 있어 차이가 있는지 분석한 결과, 교사와 학부모 집단의 경우에는 학교급별 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 확인되었다. 다만, 학생집단의 경우에는 고등학생의 요구도가 초등학생과 중학생에 비해 통계적으로 유의하게 낮은 것으로 나타났다.
넷째, 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스에 대한 경험이 없는 연구참여자들이 많아 구체적인 요구를 수집하기 위해 시나리오를 개발하였고 이에 대한 인식을 조사하였다. 8개 유형의 교육서비스에 대해 유사한 수준으로 요구하고 있는 것으로 확인되었고 대체로 교사, 학부모, 학생 순으로 요구도가 높은 것으로 분석되었다. 연구참여자별로 살펴보면 교사의 경우 학생관리, 기초학력 향상 지원, 학생평가관리 서비스에 대한 요구가 평균적으로 높게 나타났다. 학부모의 경우에는 7개의 시나리오에 대해 요구도가 거의 유사하였으며, 학교 일정 안내와 학습 이력 관리가 상대적으로 높게 나타났다. 학생의 요구도는 전반적으로 낮았으며, 학교 일정 안내와 학습자료 추천에 대한 요구도의 평균이 높은 것으로 분석되었다.
다섯째, 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스에 대한 교사들의 요구도가 가장 높은 것은 기초학력 향상 지원인 것으로 나타났으며 다음으로 학생관리, 교수-학습 자료 추천과 학생 자기조절학습 지원 순으로 나타났다. 학생들의 요구도가 가장 높은 것은 진로추천, 학습자료 추천, 기초학력 향상 지원 순으로 나타났다. 학부모들의 요구도가 가장 높은 것은 기초학력 향상 지원, 학습자료 추천, 학습이력관리, 진로 추천순으로 나타났다.
여섯째, 인공지능 기반 맞춤형 교육 실현을 위한 지원사항에 대해 연구참여자들의 응답 분석 결과 에듀테크 기기 지원, 활용방법 교육, 기술적 어려움 해결 지원 순으로 요구가 높은 것으로 나타났다.
3) 전문가 기술 자문 결과
기초학력 향상 지원, 교과 및 창의적 체험활동 교수-학습 자료 추천, 진로지도, 학생 관리, 학사 알림, 학생평가 업무, 교육과정 설계, 학생 자기조절학습 지원 총 8가지 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스 구현을 위해 기술 전문가 관점에서 필요한 기술을 제안하였다.
총 8가지 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스의 적정 구현 시기가 단기(3년 이내), 중기(3-5년), 장기(5년 이후) 중 언제인지, 판단의 근거가 무엇인지를 전문가 관점에서 제안하였다. 기존에 구축된 학습데이터를 활용해 단기 (3년 이내) 구축이 가능한 맞춤형 교육서비스로는 ‘교과 및 창의적 체험활동 교수-학습 자료 추천’, ‘진로지도’, ‘학생 관리’, ‘학생평가 업무’가 있다. 신규 학습데이터 수집을 통해 중기 (3-5년 이내) 구축이 필요한 맞춤형 교육서비스로는 ‘기초학력 향상 지원'과 ‘교육과정 설계’가 적절하다. 대규모 학습데이터 확보 및 서비스 고도화를 통한 장기 (5년 이상) 구축이 필요한 맞춤형 교육서비스는 ‘학사 알림’과 ‘학생 자기조절학습 지원’ 영역 교육서비스 지원이다.
4. 정책제언
① 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스 추진 로드맵 제안
② 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스 지원을 위한 단기적 추진 정책
- 맞춤형 교육서비스 플랫폼 설계: 효율적인 빅데이터 수집 및 관리를 위하여 교수-학습자료 추천기능을 핵심으로 진로지도, 학습자 학습이력관리, 생활기록부의 학생평가업무를 지원할 수 있는 플랫폼 설계가 필요함
- xAPI를 활용한 학습데이터 표준화: 다양한 플랫폼에서 수집되는 데이터를 글로벌 표준에 맞게 변환·추가하는 등 xAPI 활용 학습데이터 표준화가 필요함
- 스마트기기 지원: ‘학생용 스마트 기기 지원’사업과 연계하여 전체 학생에게 스마트 기기를 지원할 필요가 있음
- 맞춤형 교육서비스 활용 홍보 및 교육: 맞춤형 교육서비스의 사회적 공감대 확산을 위해 교사·학생·학부모 대상 지속적 홍보 및 교육 확대가 필요함
③ 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스 지원을 위한 중·장기적 추진 정책
- 맞춤형 교육서비스 플랫폼 구축: 기초학력 향상 지원을 핵심기능으로 교사에게는 교육과정을 설계를 고등학생에게는 선택과목 추천기능 등을 포함한 맞춤형 교육서비스 플랫폼 구축이 필요함
- 빅데이터 관리 및 개인정보 보안 체계 수립: 개별 학생의 맞춤형 지원을 위해 수집되는 개인정보 빅데이터를 목적 지향적으로 활용하고 효율적으로 관리할 수 있는 방안 마련과 개인정보 보호 등 보안 체계 수립이 요구됨
- 유관기관 간 데이터 공유체제 구축: 여러 플랫폼에 흩어져 있는 데이터 연계 및 공유를 위하여 유관기관 간 유기적인 협력 체계 구축이 필요함
- 맞춤형 교육서비스 고도화: 자기조절학습 지원과 학사일정 안내 등 안정적 서비스를 위해 자연어처리 기술 고도화를 장기 정책으로 추진하는 것이 필요함
④ 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스 성과관리를 위해 효율성, 품질, 효과성 등의 평가요소에 따라 체계적 성과관리가 필요함
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