지금까지의 웹에서의 학습(실습과목에 대한) 상황은 정지된 이미지를 보고 그에 대한 설명을 학습자가 읽기만 하고 진행되는 시스템이다. 이는 '웹 활용 학습(Web Based Instruction)' 측면에서 볼 때 너무나도 정적이고 학습자 주도적이지 못한 학습 진행 상황이다. 따라서, 학습자의 성취도 또한 낮았다. 이러한 배경을 토대로 인터넷상에서의 실습 과목에 대한 학습진행 상황을 실제 상황과 똑같이 진행될 수 있도록 설계하였다. 진행 상황 화면을 하나씩 캡춰하여 그 이미지에 대한 이벤트 처리를 HTML과 DHTML, JavaScript를 통하여 구현하였다. 이로써, 학습자가 자신의 시스템에 프로그램이 설치되어있지 않아도, 또한 장소를 가리지 않고 인터넷에 접속하여 자기 주도적이고 동적인 학습을 진행할 수 있도록 하였다.
최근 멀티미디어 응용 기술을 기반한 컴퓨터 교육 매체 개발이 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서 수준별 개별 학습으로 학습 효과를 극대화하기 위한 지능형 멀티미디어 교습 시스템(IMTS)을 제안한다. 제안하는 시스템은 활발한 상호작용으로 학습자의 상태를 진단하고, 개별 학습자 수준을 고려한 동적인 학습 과정을 능동적으로 수립하면서 교습 활동을 전개해 나간다. 제안하는 시스템은 다양한 학습자 수준과 상태에 따른 적응적 교습 과정을 수행하기 위하여 학습자 모델을 유지 관리한다. 그리고 다수의 학습자를 위한 원격 교습 과정을 수행하기 위하여 학습자 모델을 유지 관리한다. 그리고 다수의 학습자를 위한 원격 교습 시스템을 효율적으로 운영하기 위하여 교습 과정에 필요한 모든 모듈을 에이전트로 대체하여 클라이언트/서버 환경에서 교습 활동을 효율적으로 수행하도록 설계하였다.
원격 교육에서 시간과 장소에 제한을 받지 않도록 하기 위해서 비슷한 난이도의 문제를 출제할 수 있는 동적 문제 출제시스템이 필요하다. 이 시스템은 웹 서버에서 문제를 임의 추출하고, 추출된 문제를 임의 정렬하여, 정렬된 문제를 출력하는 방법을 사용하였다. 이 방법은 서버의 부하를 가중시켜 실행시간을 증가시키는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 임의 추출 기능들을 데이터베이스 서버, 웹 서버, 클라이언트로 분할하여 실행시간을 단축시키는 시스템을 제안하고 구현하였다.
이러닝 문제은행 기반의 출제 시스템에서 평가를 위해 출제되는 문제들은 주로 난이도에 따른 자동 출제 방식을 이용하고 있다. 이러한 방식은 출제 시점의 문제 난이도가 문제 출제에 핵심이기 때문에 무엇보다 객관적이고 효율적인 방법으로 문제의 난이도에 대한 지속적인 관리가 필요하다. 본 논문에서는 웹 기반의 학습 시스템에서 보다 효율적인 문제 출제를 위해, 평가 결과를 바탕으로 해당 문제들의 난이도를 동적으로 재조정하는 보다 향상된 알고리즘을 제시한다. 제시된 알고리즘을 구축된 웹기반 학습 시스템에서 기존 알고리즘과 비교 분석해 본 결과 보다 효율적임을 확인할 수 있었다.
이러닝 문제은행 기반의 출제 시스템에서 평가를 위해 출제되는 문제들은 주로 난이도에 따른 자동 출제 방식을 이용하고 있다. 이러한 방식은 출제 시점의 문제 난이도가 문제 출제에 핵심이기 때문에 무엇보다 객관적이고 효율적인 방법으로 문제의 난이도에 대한 지속적인 관리가 필요하다. 본 논문에서는 웹 기반의 학습 시스템에서 보다 효율적인 문제 출제를 위해, 평가 결과를 바탕으로 해당 문제들의 난이도를 동적으로 재조정하는 보다 향상된 알고리즘을 제시한다. 제시된 알고리즘을 구축된 웹기반 학습 시스템에서 기존 알고리즘과 비교 분석해 본 결과 보다 효율적임을 확인할 수 있었다.
최근에 웹을 이용한 원격교육에 대한 많은 학습 방법들이 제시되고 있으며, 기존의 학습들은 학습자가 개인 수준에 맞는 문제 난이도를 직접 선택하거나, 문제를 동적으로 추출하여 학습하는 방식이다. 그러나 이 방법들은 단순히 출제되는 문제 자체의 차별성을 기반으로 하므로 학습자의 능력별 학습이 이루어지기 어려운 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 개인의 문제유형별 약점정보를 기반으로 유형별로 추출되는 문제에 난이도를 두어 개인별 학습 능력을 평가한다. 그리고 다음 단계의 학습에서 개인별 학습정보를 반영하여 문제들을 출제하므로 학습자의 학습효과를 높일 수 있다. 따라서 이 시스템은 문제유형과 문제난이도에 대한 개인의 정보를 반복적으로 적용하여 학습할 수 있으므로, 더욱 효과적인 원격학습을 제공할 수 있다. 또한, 학습에 있어서 공간상의 제약을 극복하기 위하여 PDA 플랫폼에서 모바일 학습시스템을 설계 및 구현한다.
멀티미디어 원격강의 컨텐츠를 학습자에게 전달하는 효율은 저작방식에 의해 달라질 수 있다. 영상녹화장치를 사용하여 동영상으로 녹화된 강의는 미디어 서버를 이용하여 스트리밍 방식으로 전송하며, 원격강의 저작도구를 사용하여 저작된 강의는 컨텐츠 파일을 학습자가 다운로드 하여 재생하게 된다 최근에는 플래시 등의 기술을 이용하여 수작업으로 저작한 컨텐츠의 서비스 방식도 늘어나고 있다. 본 논문에서는 미디어 동기화 기법으로 저작된 원격강의 컨텐츠를 재생 시간별고 블록화 하여 인터넷의 여러 서버에 분산배치하고, 이를 학습자 시스템에서 스트리밍 형태로 수집하고 재생하는 시스템을 제안하고 구현한다. 제안한 시스템은 다운로드를 기반으로 한 스트리밍 시스템으로, 일반적인 동영상 스트리밍 방식과는 달리 컨텐츠 자체의 QoS를 보장할 수 있으며, 컨텐츠의 자료를 최신의 것으로 보완하는데 필요한 노력을 줄일 수 있다. 또한, 라 컨텐츠 블록별로 별도로 저작과 관리가 이루어지는 특성으로 인하여 전자게시판과 같은 동적 웹페이지를 컨텐츠 내에 포함시키는 복합 컨텐츠를 쉽게 구성할 수 있다.
본 논문에서는 실시간 원격강의에서의 교수자와 학습자간의 효율적인 학습을 위한 공통모듈을 설계 및 구현하였다. 공통모듈은 교수자와 동일한 문서를 학습자에게 제공해주며 다양한 컨트롤을 통하여 학습자료를 동적으로 변화시킨다. 실시간으로 데이터 전송이 일어나기 때문에 강의 데이터를 일정한 크기로 나누어 전송하는 방법을 채택하여 구현하였다. 본 시스템은 교수자의 주도적이며 상호작용적인 강의를 제공해준다.
본 논문에서는 JSP를 이용하여 동적인 웹 기반 교수 학습 시스템을 설계 구현하여 웹 기반 교수 학습을 위한 방법을 제시하였다. 멀티미디어 학습자료를 이용한 학습방법과 학습자의 다양한 요구에 부응하기 위하여 학습자가 자유롭게 학습할 수 있는 학습자 중심의 교육모델을 제공하고자 설계하였다. 개발된 웹 기반 교수 학습 시스템은 학습자가 원하는 과목을 수강하여 강의 듣기, 과제 제출 및 시험보기를 가능하게 하여 실제수업에 활용하는 것에 초점을 맞추었고, 실제 수업과 동일한 효과를 나타내기 위해 전자 칠판 기능과 고음질, 고압축의 음성 원격 강의, 동영상 등을 포함한 멀티미디어 강의 자료를 활용하여 구현하였다. 교수자는 웹 상에서 직접 멀티미디어 자료, 이미지를 삽입하여 선다형, 단답형, 논술형의 시험을 출제할 수 있도록 하여 다양한 평가를 가능하게 하였고, 과제 관리, 강의 등록 등 학사 관리를 쉽게 하도록 하였다.
WBI(Web-Based Instruction)는 하이퍼미디어를 토대로 유연한 학습환경을 실현하고, 다양한 상호작용으로 원격교육을 지원하는 새로운 교육 패러다임이다. 그러나, WBI 에서 교수자와 학습자는 하이퍼텍스트와 인터넷을 기반으로 한 하이퍼미디어의 가상공간에 방치되므로 방향상실과 인지적 부하등과 같은 문제에 직면해 있다. 본 논문에서는, 이러한 현상을 해결하기 위하여 교수자와 학습자 자신이 학습공간을 구축하여 관리하며, 효과적으로 학습공간을 탐색할 수 있는 교수/학습 지원시스템을 설계/구현하였다. 본 논문에서 설계/구현한 하이퍼맵은 학습공간을 2 차원 그래프 형식으로 정적 또는 동적인 방식으로 표현한다. 또한, 학습공간의 탐색은 기존의 브라우저가 제공하는 1 차원 선형방식이 아닌 2 차원 탐색방식을 기반으로 하므로써 방향상실과 인지적 부하 문제를 해결하고 있다. 본 논문의 하이퍼맵은 교육설계 도구와 학습경험의 상호교환을 위한 학습자의 포트폴리오로 사용할 수 있으며 WBI의 평가도 적용할 수 있어, WBI를 교육현장에 정착시키는데 유용하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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