가상현실 기반 실시간 원격교육 시스템에서는 오디오와 비디오 그리고 Presentation Slide외에 3D VRML Data를 이용하여 강의를 구성한다. 강사의 음성과 화상 외에 텍스트와 2D, 3D Graphics를 이용함으로써 강의의 효율을 높이고 있다. 이러한 실시간 강의 시스템에서 발생하는 각 미디어간의 동기화를 위해 본 논문에서는 Synchronization Event Model(SEM)을 정의하고, 이것을 기반으로 한 가상현실 기반 실시간 원격 교육 시스템에서의 멀티미디어 통합 브라우저를 설계하고 있다.
가상 환경에서의 학습 시스템은 기존 E-Learning 시스템에서 부족했던 몰입감을 주고 사용자의 흥미 유발을 촉진할 수 있고 위험하거나 비용이 많이 드는 교육 컨텐츠를 제공할 수 있다. 본 논문에서 학습 유형을 실시간 강의, 상시 학습, 실습 교육, 그리고 스터디 그룹 활동으로 구분하였다. 혼합 현실을 제공하는 가상 세계인 Second Life를 이용하여 이들 학습 유형을 지원하는 온라인 강의 시스템을 구축하였다. 구축된 온라인 강의 시스템을 운영함으로써 가상 학습 환경을 제공하였다.
본 논문은 학습자의 네트워크 환경에 따라서 전송속도를 선택하여 학습할 수 있는 원격강의 시스템을 설계하였다. Windows Media의 스트리밍 대역폭을 300k, 80K, 22K로 제공함으로서 학습자의 네트워크 환경을 고려하였다. 본 시스템은 시간과 공간을 극복한 가상강의에서 학습자의 네트워크 환경을 고려함으로써 재수강의 용이성에 초점을 두고 설계하였다.
본 논문에서는 웹 기반 강의 컨텐츠의 문제점을 알아보고 그 문제점을 해결할 수 있는 방법을 제안한다. 다시 말해서, 기존의 웹 기반 강의 컨텐츠는 HTML을 기반으로 한 획일적인 하나의 큰 파일이거나 미디어 제공 벤더에 종속된 저작도구로 작성된 파일이다. 이러한 강의 컨텐츠는 서로 다른 가상교육 시스템에서 공유하거나 재사용하기가 어렵다. 그래서 본 논문에서는 분산 컴퓨팅 환경에서 가상 교육시스템들이 공유할 수 있고 재사용 할 수 있도록 강의 컨텐츠를 속성을 가진 더 작은 크기로 분해하여 객체화하는 방법을 제시한다. 특히 교수법(pedagogy)적인 설계 방법론에 근거하여 강의 컨텐츠를 분해 및 객체화하여 강의 컨텐츠의 학습 이해도를 높였다.
인터넷 기술의 급속한 발전으로 교육분야에서도 많은 변화를 가져오고 있고 특히, 웹을 활용하는 수업들이 증가하고 있다. 특히, 가상대학에서 홈페이지를 토해 교수자들이 교과학습과 관련 있는 웹 문서들을 제공함으로써 강의가 진행되고 있으나, 웹의 속성과 자원을 효과적으로 이용하여 유의미한 학습 환경을 제공하고 있는가를 고려해 볼 때, 웹 문서들의 질적인 차이가 많을 것으로 예상된다. 따라서, 교육용 웹 문서들을 평가하여 등급을 매기고 이를 다시 문서에 반영함으로써 보다 양질의 교육이 될 수 있도록 하는 것은 중요한 일이다. 본 논문에서는 최근 웹을 활용한 수업에 대해 평가할 수 있는 평가 항목을 제시하고, 이들을 실제로 한 가상대학에서 이루어지는 강의에 대해 적용시켜 평가한다. 이를 통해 점차 확산되어지고 있는 가상대학의 양질의 강의를 위한 평가의 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 디지털 논리회로에 대하여 인터넷을 기반으로 가상교육 및 실험실습이 가능한 멀티미디컨텐츠를 개발하였다. 가상강의를 위한 컨텐츠들은 WMT 기술 및 애니메이션이 포함된 파워포인트 자료로 구성된 화상강의 모들과 개념이해를 위한 플래쉬 및 회로실험을 위한 자바 프로그램들로 구성되었다. 또한 웹 상에서의 가상 실험실을 구현하기 위해 임의의 디지털 논리회로 설계 및 검증을 위한 LogicSim 프로그램과 실험기관과 IC 칩 등을 이용한 임의회로의 가상실험 프로그램인 BreadBoard 등을 개발하였고 웹 상에서의 리포트 작성, 제출 및 검사가 가능한 Report 프로그램, 이론 학습 및 가상실험 보조 유틸리티 프로그램들을 개발하였다.
본 논문에서는 웹기반 강의 컨텐츠의 문제점을 알아보고 그 문제점을 해결할 수 있는 방법을 제안한다. 다시 말해서, 기존의 웹기반 강의 컨텐츠는 HTML 포멧 기반 코스웨어의 고정되고 획일적인 하나의 큰 파일이거나 미디어 제공 벤더에 종속된 저작도구로 작성된 파일이다. 이러한 강의 컨텐츠는 서로 다른 가상 교육 시스템에서 공유하거나 재사용하기가 어렵고, 학습자의 학습 활동 변경에 따른 적시 적격의 강의 컨텐츠 변경이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 분산 컴퓨팅 환경에서 교수 설계자와 다양한 가상 교육 시스템들이 강의 컨텐츠를 공유할 수 있고 재사용할 수 있도록 강의 컨텐츠를 속성을 가진 더 작은 크기로 분해하여 객체화하는 방법을 제시한다. 특히 교수법적인 설계를 근거로 강의 컨텐츠의 재사용 단위를 지도 항목, 테스트, 케이스 예제, 토론, 문제 , 티스커버리, 리소스, 시뮬레이션으로 추정하였다. 이것은 개요, 사실, 해보기, 퀴즈, 평가, 탐구 학습, 토론의 구성 요소로 설정하고 이를 CBD 방법으로 구현하였다. 이것은 웹기반 컨텐츠 시스템의 문제점을 해결할 뿐만 아니라 가상 교육 시스템을 이용하는 교수 설계자와 학습자의 컨텐츠 이해도를 높였다.
원격 교육 시스템에서 화상 교육의 기능을 제공하는 교사나 학습자가 모두 카메라가 달린 PC 앞에 앉아서 약속된 시간에 개설된 교과목으로 세션으로 들어가서 수업을 진행하고, 학생들의 질문 요청이 있을 때, 이에 대한 답변을 파일 또는 화상으로 제공하고 있다. 그러나, 강의실에서 프로젝트 등을 이용하여 강의를 할 경우의 강의 장면을 실시간으로 원격지 학생들에게 제공할 수 있는 기능들에 대해서는 현재 가상 대학 시스템에서 고려를 하지 않고 있는 것 같다. 따라서 본 논문에서는 실시간 원격 강의를 효율적으로 수행할 수 있는 환경을 제공하기 위한 시스템을 설계하고 이에 대한 프로타입을 만들었다. 본 논문에서 제안하는 시스템을 가상 대학에서 뿐만 아니라 여러 분야에서 원격 프리젠테이션이 필요할 때 효과적으로 이용할 수 있으리라 생각된다.
본 논문에서는, 가상대학 강의를 온라인으로 수강 할 경우에 난이도를 고려한 학생의 성적을 퍼지규칙을 이용해서 학생 자신의 취약한 과목 및 이해도를 자동으로 측정할 수 있는 알고리즘을 개발 하였다. 뿐만 아니라, 수준별 학습을 위해서 학생들이 강의실을 이동할 필요 없이 점수에 근거한 수준별 학습 평가방식 및 가상대학교에서 온라인으로 질문을 할 수 있는 쌍방향 지능형 강의 시스템을 소개한다. 컴퓨터 모의 실험결과 쌍방향 가상 수업 시스템이 이해하지 못한 학생을 고려하지 않은 기존의 단방향 가상 수업시스템보다 훨씬 효과적인 것을 입증했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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