"인간 조교 보다 편해"···KAIST 인공지능 조교 강의 첫 도입

'인공지능을 위한 프로그래밍' 강의에서 활용성 검증

[이데일리 강민구 기자] 한국과학기술원(KAIST)은 최윤재 김재철AI대학원 교수와 홍화정 산업디자인학과 교수 공동 연구팀이 대형 강의에서도 개별 학생에게 맞춤형 피드백을 해주는 인공지능 조교(Virtual Teaching Assistant)를 개발하고, 실제 강의에 적용했다고 5일 밝혔다.

인공지능 조교는 챗GPT나 기존 챗봇과는 다른, 수업에 특화된 에이전트로 지난해 가을학기 석·박사과정 학생 477명이 수강한 김재철AI대학원의 ‘인공지능을 위한 프로그래밍’ 교과목에 도입됐다.

인공지능 조교 활용 모습.(자료=KAIST)

연구팀은 강의 슬라이드, 코딩 실습 자료, 강의 영상 등 수업 자료를 자동으로 벡터화하고, 이를 기반으로 질의응답이 이뤄지는 검색증강생성(RAG) 구조를 구현했다.

학생이 질문을 하면, 시스템은 질문의 맥락을 바탕으로 수업 자료를 실시간으로 검색한 뒤, 응답을 생성한다. 이 과정은 단순한 대형언어모델(LLM)을 호출하는 것이 아니라, 수업 내용에 대응하는 자료 기반 질의응답으로 설계돼 학습 신뢰도와 정확도를 확보했다.

해당 수업의 책임 조교였던 권순준 박사과정은 “기존에는 수업 때 이미 설명된 내용이나 간단한 개념 정의처럼 반복적이고 기본 질문이 많아 조교들이 핵심 질문에 집중하기 어려웠다”며 “인공지능 조교 도입 이후에는 학생들이 반복 질문을 줄이고 필요한 질문에 집중하면서 조교로서 부담이 줄었고, 고차원적인 학습 지원에 집중할 수 있었다”고 말했다.

실제 작년 수업 대비 조교가 직접 응답해야 하는 질문량은 약 40%가량 감소했다. 14주간 운영된 시스템은 전체 수강생의 절반 이상이 활용했고, 총 3,869건의 질의응답이 기록됐다. 인공지능 비전공자나 사전 지식이 부족한 학생일수록 사용 빈도가 높게 나타났다.

학생들은 인간 조교보다 인공지능 조교에게 이론 개념에 대한 질문을 더 자주 하는 경향을 보였다. 학생이 평가받거나 불편함을 느끼지 않고 자유롭게 질문할 수 있는 환경을 인공지능 조교가 제공해 학습 참여를 유도한 결과다.

연구팀은 시스템의 소스코드를 개발자들의 플랫폼 깃허브(GitHub)에 공개해 다른 교육기관과 연구자들이 이를 바탕으로 맞춤형 학습 보조 시스템을 개발하고 교육 현장에 적용하도록 지원하고 있다.

최윤재 교수는 “인공지능 기술이 수강생과 강사진 모두에게 도움을 줄 수 있다는 것을 확인했다”며 “더 다양한 수업으로 해당 기술이 확대되기를 기대한다”고 말했다.

강민구 (science1@edaily.co.kr)