Development of Customized Learning Support System with LLM

기존 교사 주도형 교육 방식은 개별 학습자의 수준과 필요를 충분히 반영하지 못하며, 맞춤형 학습 지원이 부족하다. 인공지능 기술을 활용 하면 학습자의 패턴을 분석하고 최적화된 교육 콘텐츠를 제공할 수 있어, 자기주도적 학습을 촉진할 수 있다. 본 논문은 인공지능 기반의 LLM을 이용한 맞춤형 학습 지원 서비스를 개발한다. 본 시스템은 ChatGPT를 이용한 자동 문제 생성 및 채점, BERT 모델을 통한 유사 문 제 추천, GPT와 BERT 모델을 혼합한 유사 문제 생성으로 구성된다. 이를 활용하여, 기존의 교사 주도형 교육 방식의 한계를 극복하고, 더 나아가 학생 개인별 학업성취도를 고려한 맞춤형 학습 환경을 조성하는 데 중점을 두었다. 검증 실험을 위해, 개발한 BERT 기반 문제 추천 시스템과 기존 ChatGPT 기반 문제 추천 모델을 비교하였고, 학교 수업에 적용하여 효과성을 분석하였다. 실험 결과, BERT 모델의 유사도 점수는 0.99, ChatGPT 모델의 유사도 점수는 0.90으로 나타났다. 또한, BERT 기반 문제 추천을 받은 학습자의 평균 점수는 88점, ChatGPT 기반 문제 추천을 받은 학습자의 평균 점수는 77점으로, BERT 모델이 학습 성취도 향상에 더 효과적인 것으로 분석되었다. 만족 도 조사 결과, 학습자의 80% 이상이 추천된 문제가 학습 목표에 부합하며, 자기주도적 학습에 도움이 되었다고 응답하였다. 본 연구를 통 해, 개발된 맞춤형 학습 지원 시스템이 학생들의 개별 학습 수준을 고려한 효과적인 교육 환경을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.