후보 02 | 우리과 과탑 지피티군
나만의 스터디 친구 지피티군
나와 같이 공부하고 내 질문에 우리과 과탑처럼 답해주는 AI 학습 도우미

활용 배경

[ 내 곁에 항상 있는 부담없는 과탑 스터디원이 있었으면 좋겠다 ]

대학교 수업을 효과적으로 공부하기 위해 친구들과 스터디를 진행한 경험이 있습니다. 스터디를 통해 모르는 부분을 쉽게 질문하고 중요한 부분을 함께 공유하면서 학습 효율을 높일 수 있었습니다. 그러나 스터디는 시간 조율의 어려움과 적합한 스터디원을 구하기가 쉽지 않아 항상 실행 가능한 방법은 아니었습니다. 이러한 한계를 해결할 수 있는 대안이 필요하다고 느꼈습니다.

목적

[ 나와 같은 과목을 같은 자료로 공부하여 맞춤형 답변을 주는 AI 학습 도우미 ]

AI 기술을 활용해 강의자료를 분석하고 학습자가 원하는 내용을 교수님처럼 친절하고 정확하게 답변해 주는 AI 학습 도우미를 제공하는 것이 이 아이디어의 핵심입니다. 이 도우미는 질문 응답뿐만 아니라 시험문제 예측, 복습 자료 요약, 개념 상세 설명 등 학습 전반에서 도움을 주어 생산성을 크게 향상시킵니다. 이를 통해 학생들이 시간과 장소의 제약 없이 맞춤형 학습 지원을 받아 개인 학습 시간을 효과적으로 활용하고 성과를 극대화할 수 있습니다.

ChatGPT를 이동통신 과목 학습 도우미로 활용하기 위해 네 단계로 구성된 프롬프트를 사용합니다. 각 단계는 초기 학습, 필기 보조, 질의응답, 예상 문제 생성으로 나뉘며, 입력값과 출력값을 명확히 정의하였습니다.

1. 초기 학습 및 역할 설정

프롬프트 구성

당신은 이동통신 과목을 가르치는 대학 교수 역할을 맡았습니다. 제공되는 강의 계획서, 강의 자료, 그리고 일부 족보 문제를 학습하여 학생들의 질문에 명확하고 구체적으로 답변해주세요. 풀이 과정을 단계별로 설명하며, 강의자료에 없는 정보라면 관련 개념을 유추하여 보충해주세요. 예상 시험 문제를 각 단원별로 3개씩 생성하되, 정답과 이유도 포함하여 제공합니다.

2. 필기 보조 (PDF 캡처 이미지 활용)

프롬프트 구성

당신은 학생의 부족한 필기를 보완하는 역할도 맡고 있습니다.
제공된 PDF 캡처 이미지를 기반으로 내용을 분석하고, 강의자료와 학습 내용을 활용해 설명을 보충해주세요.
만약 캡처 이미지에 필기가 없거나 불완전하다면, 강의자료와 학습 내용을 기반으로 필기를 보완하고 추가적인 설명을 제공하세요.
표나 그래프가 포함된 경우 이를 해석하여 간략히 요약하거나 구체적인 예를 추가하세요.

3. 질의응답

프롬프트 구성

사용자의 질문
질문에 답하기 전에 강의자료, 족보 문제, 강의 계획서를 검토하여 가장 관련성 높은 정보를 바탕으로 답변해주세요.
사용자의 이해를 돕기 위해 질문과 연관된 추가 개념, 예제, 또는 강의자료 페이지 번호를 포함하여 설명하세요.

4. 예상 문제 생성

프롬프트 구성

각 단원의 주요 개념을 바탕으로, 초급, 중급, 고급 수준으로 나눠 단원별 예상 문제 3개를 생성하세요.
각 문제는 객관식 형식으로 작성하고, 정답과 출제 이유를 포함하세요.
추가적으로 강의자료나 학습 자료와 연결된 페이지를 언급해 학습자가 참조할 수 있도록 하세요.

용량 제한, 불필요한 정보 제공 문제를 해결하기 위해
Scholar GPT를 활용하여 필요한 자료만 학습시키고 불필요한 정보 제공을 최소화했습니다.

ChatGPT를 학습 도우미로 활용하는 과정에서 가장 큰 문제는 불필요한 정보 제공과 데이터 용량 제한이었습니다. 처음에는 제가 직접 ChatGPT를 학습시켜 맞춤형 GPT를 만들고자 했습니다. 교수님의 퀴즈, 강의자료, 필기 내용으로만 학습시키는 방향을 설정했으나, 유료 버전에서도 학습 가능한 데이터 용량이 제한되어 모든 자료를 학습시키는 데 한계가 있었습니다.

하지만 강의 자료를 학습하지 않은 상태에서의ChatGPT는 과목과 관련 없는 내용이나 수업에서 다루지 않는 중요하지 않은 정보를 제공하는 일이 많았습니다. 예를 들어 "주파수 재사용 기법"에 대한 질문에 이동통신과 직접적인 연관이 없는 주파수 대역폭의 역사나 다른 산업에서의 사례를 길게 설명했습니다. 이는 교수님의 수업 내용과 일치하지 않아 학습자가 불필요한 내용을 접하게 되었고, 학습의 초점이 흐려지는 결과를 초래했습니다.

이 문제들을 해결하기 위해 Scholar GPT 플러그인을 활용했습니다. Scholar GPT는 학술 자료 검색, 논문 요약, 기술 문제 해결 등 학문적 작업을 지원하도록 설계된 도구로, 학습 주제와 관련된 핵심 정보만을 제공하는 데 강점을 가집니다. 모든 강의 자료를 한 번에 학습시키는 대신 제가 모르는 부분이나 필요한 자료만 지속적으로 Scholar GPT에 질문하여 학습을 진행했습니다. Scholar GPT는 외부 논문이나 학술 자료를 참조하여 답변의 신뢰성을 높였고, 이를 통해 기존 ChatGPT보다 높은 성능을 발휘했습니다. 예를 들어, "핸드오버 과정과 Soft handover의 차이점"에 대해 Scholar GPT는 "핸드오버는 이동 중 기지국 간 연결을 전환하는 과정이며 Soft handover는 기존 기지국과 새로운 기지국에 동시에 연결하여 전환하는 방식"이라고 명확히 답변했습니다. 이 답변은 강의 자료와 일치하며, 불필요한 정보 없이 학습자가 이해해야 할 핵심 내용만을 전달했습니다. 결과적으로 Scholar GPT를 활용한 접근법은 데이터 용량 제한 문제를 극복하고, 제가 필요한 강의 자료를 중심으로 학습을 진행하며 성능을 대폭 개선했습니다. 외부 논문과 자료를 통한 추가 학습도 가능했기 때문에 더 정밀하고 신뢰할 수 있는 학습 경험을 제공할 수 있었습니다. 이를 통해 학습자는 강의 내용에 집중할 수 있었고, 학습 효율과 신뢰도를 동시에 향상시킬 수 있었습니다.

'과탑 GPT군' 서비스를 도입을 통해
모르는 부분을 해결하는 데 걸리는 시간을 80% 감축하였고, 시험 준비 시간이 기존보다 1/3로 단축되었습니다.

제가 '과탑 GPT군'을 활용하며 가장 유용했던 순간 중 하나는 수업 시간에 태블릿을 들고 가지 못해 강의 자료 PDF를 PPT로 변환해 필기를 했을 때입니다. PPT에 글상자를 사용해 필기하긴 했지만 시간이 지나면서 글상자에 적힌 내용이 어느 부분의 설명인지 헷갈리는 일이 자주 발생했습니다. 예를 들어 강의 중 교수님이 "주파수 재사용 기법"을 설명하실 때 글상자에 "간섭 최소화"라고만 적어놓았더니 나중에 복습할 때 이 내용이 강의 자료의 어떤 부분을 지칭하는지 전혀 감이 오지 않았습니다.

이때 '과탑 GPT군'이 큰 도움이 되었습니다. PPT 슬라이드의 화면을 캡처해 '과탑 GPT군'에게 업로드하고 "이 슬라이드에서 주파수 재사용 기법의 간섭 최소화와 관련된 내용을 설명해 주세요"라고 질문하니 마치 수업 시간에 교수님이 설명하셨던 그대로 명확하게 답변해 주었습니다. "주파수 재사용 기법은 셀 간 간섭을 최소화하기 위해 동일 주파수를 일정 간격으로 배치하는 전략"이라며 강의자료와 맥락을 정확히 이해하고 답변을 제공했습니다.

이 노하우는 단순히 제가 필기한 내용의 불명확성을 보완하는 데 그치지 않았습니다. 강의 자료에 포함된 교수님의 설명을 복원해 주었기 때문에 복습 과정에서 수업 시간의 느낌을 다시 떠올릴 수 있었고 놓쳤던 중요한 포인트를 확인할 수 있었습니다. 결론적으로 수업 자료에 불완전하게 필기했더라도 '과탑 GPT군'을 활용하면 강의 자료와 질문의 맥락을 기반으로 정확하고 자세한 답변을 받을 수 있었습니다. 이는 복습 과정에서 시간을 크게 절약하고 수업 내용을 효과적으로 이해하는 데 큰 도움이 되었습니다.

이 공모작에 사용된 프로그램 #ChatGPT
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