Education Effect of a Web-based Virtual Laboratory for Digital Logic Circuits

웹기반 디지털 논리회로 가상실험실의 교육효과

In this paper, we have investigated the education effect of a web-based virtual laboratory for digital logic circuits which consists of multimedia contents about the usages of equipments for logic circuit experiments and the experimental logic circuits. In case of the engineering experiment of the lower grades in universities, preunderstanding about the usages of experimental equipments and the experimental circuits is necessary for the learners to conduct the experiments well. But it is impossible for the learners to have access to the real experimental equipments earlier due to the lack of equipments and the difficulty in management of the equipments. We have implemented the digital logic circuit virtual laboratory which provides the same experimental environment as a real experimental lab, and the learner can conduct the same experiments as the real ones before the real laboratory class. The learners using the laboratory have reduced the experiment completion time by the average of about 8.2% during a term, compared with the learners not using the lab.

본 논문에서는 논리회로 실험용 장비 사용법 및 실험 내용에 대한 교육용 멀티미디어 콘텐츠로 구성된 논리회로 가상실험실이 실제 실험 교육에 끼치는 교육효과를 조사하였다. 대학 저학년의 공학 실험의 경우, 실험 회로 및 실험 장비 사용법에 대한 사전 이해가 절실히 요구된다. 그러나 기존의 전통적인 실험환경에서는 실험 장비 사용법 교육의 경우, 장비에 대한 접근성이 제한되어 있고, 짧은 실험시간 내에 다양한 기능을 설명하기에는 많은 제약이 있으며, 실험회로의 다양한 동작에 대한 경험은 실제 실험에서나 가능한 문제점이 있다. 본 논문에서 구현한 논리회로 가상실험실에서는 실제 실험 전에 실습자에게 실제 실험과 같은 환경을 제공하여 사전에 실험 준비를 할 수 있도록 한다. 가상실험실을 활용한 집단과 그렇지 않은 집단인 30명 단위의 두 실험 집단에 대해 가상실험실의 교육효과를 조사한 결과, 가상실험실을 활용한 집단이 한 학기 실험과정에서 평균 8.2% 정도의 실험시간 단축을 보였다.