"교수님, 학생들이 멍 때려요"…강의실 '숨은 조교'의 정체[르포]

[천안(충남)=이데일리 조민정 기자] 교수가 강의를 시작하자 강의실 뒷면에 설치된 대형 대시보드(DID)에서 1분당 46.7개의 단어를 말했다는 분석 결과를 보여주기 시작했다. 강의 시간이 중반 정도에 도달하자 인공지능(AI)이 만들어낸 그래프가 크게 증가하기 시작하면서 학생들의 집중력이 떨어지고 있다고 교수에게 알렸다.

교수는 물론 학생들의 움직임까지 AI가 실시간으로 분석하는 이곳은 한국기술교육대학교에 마련된 ‘AI 학습분석실’이다. 충남 천안에 위치한 제1캠퍼스에 마련된 미래형 교육 시설로, 국내 4년제 대학 중 최고 수준의 최첨단 하이브리드 강의실이다. 전통적인 주입식 강의를 탈피하고 교수의 강의력을 높이기 위해 고성능 컴퓨터 비전과 음성인식(STT) 등을 총동원했다.

한국기술교육대학교의 미래형 교육 시설인 ‘AI 학습분석실’ 뒷편에 설치된 대형 대시보드. 이곳에서 발화자의 키워드 발화 빈도 수와 학습자 움직임 수준 등을 나타내고 있다.(사진=조민정 기자)

이데일리가 17일 방문한 한기대 AI 학습분석실은 강의실 앞뒤로 대형 대시보드가 갖춰져 AI 분석 결과를 실시간으로 확인할 수 있었다. 강의실 천장에 설치된 카메라 6대가 행동과 음성 데이터를 분석해 내놓은 결과다. 가령 학생의 시선이 좌우로 자주 움직이면 집중력이 떨어졌다는 걸 그래프로 알려준다. 교수는 실시간으로 강의 전략을 수정할 수 있다.

AI가 교수와 학생의 움직임과 음성 데이터를 수집해 분석 결과를 나타내고 있다.(사진=조민정 기자)

강의가 끝날 때쯤이면 AI가 강의 내용을 모두 종합해 중요한 키워드를 6~7개 추리고, 각 키워드마다 교수가 몇 번 언급했는지도 보기 쉽게 정리해 준다. 앱을 통해 키워드를 선택하면 해당 단어에 맞는 퀴즈가 자동으로 생성되고, 틀릴 경우 AI가 개념 설명도 다시 한번 해준다. 만약 일정 내용의 퀴즈를 학생들이 많이 틀리면 교수가 헷갈려 하는 내용을 파악해 다시 설명하기도 한다. 강의를 듣는 중에도 학생들은 앱에 마련된 챗봇을 활용해 질문할 수 있다.

강의가 끝난 뒤 가장 많이 언급된 키워드 순으로 AI가 정리한 분석 결과. 키워드를 클릭하면 관련 퀴즈가 생성된다.(사진=조민정 기자)

한기대는 지난 2024년 2학기 ‘빅데이터 개론’, ‘데이터 시각화’ 등 4개 교과목을 대상으로 AI 학습분석실을 시범 운영했다. 현재는 10여 개의 공학·인문·교양 분야로 확대했고 지속적으로 적용 범위를 넓히고 있다. 한기대 관계자는 “전공과 수업 형태(이론, 실습, 융합 토론)에 따른 학생들의 학습 패턴 데이터를 활용해 수업의 효과성을 높였다”며 “교수에게는 수업 개선을 위한 객관적 지표를, 학생에게는 개인 맞춤형 학습 피드백을 제공하며 데이터 기반 교육 모델을 축적했다”고 설명했다.

수업을 진행하면서 교수가 강의실 대시보드를 통해 실시간으로 AI 분석 결과를 확인하고 있다.(사진=한국기술교육대학교)

지난해부터 AI학습분석실에서 수업을 진행해 온 변해원 미래융합학부 교수는 “실시간 데이터 분석과 AI 기술을 활용한 양방향 상호작용으로 개별 학생에게 최적화된 밀착 지도가 가능해졌다”며 “기존 수업 대비 학생들의 수업 만족도가 20%가량 높아졌고 학생들의 성취도와 활동 로그 데이터를 다음 수업 설계에 즉각적으로 반영할 수 있게 됐다”고 설명했다.

한기대는 올해 7개 AI 학습분석실을 추가 구축해 총 10개로 대폭 확대한다. 학부에서는 AI학습분석실을 테스트 베드로서 효용을 검증하고 평생직업능력개발 훈련 체계로까지 확장할 방침이다.

유길상 한기대 총장은 “AI 학습분석실은 데이터 기반 교육 혁신의 유효성을 검증받은 국내 4년제 대학 중 최고 수준의 첨단 인프라”라며 “교수에게는 수업 품질을 스스로 개선하는 데이터 나침반이 되고, 학생에게는 빈틈없는 개인화 성장을 지원하는 교육 혁신으로 학부생과 재직자 등 대상으로 국가 인공지능 인재 양성에 앞장서겠다”고 밝혔다.

한국기술교육대학교에 마련된 스마트팩토리 제조 라인. 스마트팩토리 환경과 유사하게 구성돼 학생들이 이곳에서 실습할 수 있다.(사진=조민정 기자)