본 논문에서는 분산 가상 환경을 기반으로 한 원격교육시스템을 제안한다. 기존에 제안되었던 대부분의 원격교육시스템 들은 클라이언트/서버 구조를 택함으로써 시스템의 확장성과 속도에 많은 단점을 가지고 있었다. 이러한 단점을 보완하고자 본 논문에서는 분산 객체 모델을 기반으로 peer-to-peer 구조를 가지는 새로운 원격교육시스템을 소개한다. DOVE(Distributed Object-oriented virtual computing environment)라는 분산 가상 환경 상에서 설계된 본 시스템은 peer-to-peer 구조를 가짐으로써 기존 시스템들의 확장성 문제를 해결했을 뿐만 아니라 DOVE의 가장 큰 장점 중에 하나인 객체 그룹(Object Group)의 개념을 도입하여 객체간에 멀티캐스트를 기반으로 한 상호작용을 가능케 함으로써 속도와 부하 문제도 해결하였다.
본 논문에서는 멀티미디어 원격 CAI(Computer Assistant Instruction) 기술과 자바(Java) 기술을 이용하여 웹을 기반으로 하는 실시간 원격교육 시스템을 설계하고 구현하였다. 본 시스템은 웹 기반의 코스웨어(Courseware) 및 텍스트 기반의 문자강의 그리고 원격OHP를 실시간으로 제공한다. 코스웨어는 컴퓨터 기초교육을 제공하며 , 오소웨어 (Authorware)를 이용하여 구축하였다 실시간 원격교육을 위한 문자강의 및 원격 OHP의 클라이언트/서버 프로그램은 자바 애플릿(Applet)과 자바 애플리케이션(Application)으로 개발되었고, 자바 서블릿(Servlet)을 이용하여 본 시스템의 CGI프로그램을 작성하였다.
국내에서는 네트워크를 활용한 원격 교육 시스템에 관한 연구는 진행되어 왔으나, 차세대 네트워크 기술을 원격 교육에 적용하는 연구는 미흡한 실정이다. 차세대 인터넷 기술의 범용성을 확보하기 위해서, 고도의 네트워크, 시스템소프트웨어 응용 기술의 개발이 필요한 실정이다. 이를 위해 전통적인 비디오/오디오 중심의 멀티미디어 스트림 전송에 있어 멀티캐스트 네트워크를 활용하고, 체계적인 세션관리를 위하여 XML(extensible Markup Language)과 차세대 웹기술인 웹서비스(Web Service)를 이용하여 상호 운영성을 제공하는 원격 교육 세션관리 시스템을 개발함으로써, 체계적인 원격강의 정보를 제공하는 차세대 인터넷 응용 프로그램을 개발하는 것이 논문의 목표이다.
인터넷을 이용한 원격교육이 매우 빠르게 확산됨에 따라 원격교육을 수강하는 학습자에 대한 본인 확인과 실제 학습 여부를 확인하는 것에 대한 어려움도 점점 더 커지고 있다. 원격교육에서는 교수자와 학습자가 상호 대면하지 않아도 수업이 이루어지므로 본인 출석 여부를 시스템적으로 확인해 주어야 한다. 종래의 확인 방법으로는 로그인 체크, SMS 본인 인증, 돌발퀴즈 등의 방법이 있다. 그러나 학습 시간 전반에 걸쳐 학습자 본인이 잘 참여하고 있는지를 확인하기에는 기술적인 한계가 적지 않다. 이에 본 연구에서는 실제 학습자가 학습시간 전반에 걸쳐 잘 참여하고 있는지를 PC 카메라의 이미지 촬영 기반으로 확인할 수 있는 시스템을 설계 및 구현하고자 한다. 이 시스템은 원격교육, 원격평가 등에 있어 학습자의 실제 참여 여부를 판단할 수 있게 함으로써 원격교육 신뢰성을 더욱 높일 수 있을 것으로 기대한다.
PC의 급속한 보급 및 대용량화와 각종 통신망의 발달로 원격교육 시스템의 개발 환경이 조성되면서, 웹 기반 원격강의 학습 시스템에 관하여 최근 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 GVA(Global Virtual Academy) 시스템에 의해 시간과 공간의 제약을 극복한 가상의 공간에서 음성, 문자, 그래픽 등 멀티미디어 데이터 쌍방향 통신기술을 기초로 실시간 질의응답을 통한 면대면 교육효과를 PC상에서 달성할 수 있는 원격강의 학습 시스템을 설계하고 구현한다.
본 논문은 원격교육을 위한 교재 설계 및 저작의 전반적인 개발원리와 세부 시스템의 알고리즘을 소개하고자한다. 리눅스는 지원하는 프로토콜이 다양하고 Windows개열 보다 낮은 사양의 하드웨어 사양에서도 서비스가 가능하므로 예산에 많은 제약을 받고 있는 학교 교육에 적합하다 원격 교육시스템의 개발 환경은 웹서버는 아파치 서버, 교재설계와 저작 모듈을 위한 응용프로그램은 컴퍼넌트 기반의 JAVA beam을 웹문서는 PHP, DBMS는 MySQL을 사용하고 있다.
인터넷의 발전은 사회적인 변화와 더불어 교육 현장에서도 많은 변화를 가져왔다. 특히 인터넷을 통한 화상 전송기술의 발달로 원격 교육에 대한 관심이 크게 대두되고 있다. 본 연구에서는 인터넷 화상채팅 기법을 적용한 원격 교육 시스템의 구축 가능성을 살펴 볼 것이다. 화상 채팅을 제공하는 사이트들의 시스템 분석을 통해 특성을 파악하고 인터넷 화상 채팅시스템의 수업적용 후 비교 분석을 통해 가장 효율적인 학습사이트를 찾아보며 접속자 수와 학습자 수준문제, 학습 방법, 학습 과목에 대한 결과 분석으로 인터넷 화상채팅기법을 통한 학습가능성을 제시하고자한다.
인터넷의 발전에 따라 교육 형태는 인터넷을 이용한 원격 교육으로 변하고 있다. 현재의 동향은 주로 영상 강의 시스템으로 치우쳐 있다. 그러나 이 시스템은 원격 강의를 위해 고용량의 전용선과 고가의 멀티미디어 장비가 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 현재의 인터넷 환경에서 웹과 자바를 이용하여 사용자의 편의를 고려한 자동 문제 출제 시스템과, 출제된 문제를 임의로 추출하여 학습자가 문제를 요구할 때마다 매번 다른 유형의 문제를 보여주는 시스템을 제안하고 구현한다. 그래서 편하고 안정적인 시스템을 제공하는 동시에 현재의 교육 시스템을 병행하여 최대한의 교육 효과를 내면서도 경제적인 교육 시스템을 개발하는데 그 목적이 있다.
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.
원격교육연수원은 2013년 12월 기준으로 63개 연수원이 민간, 대학부설, 국공립기관의 형태로 운영되고 있다. 원격교육연수원은 학습관리시스템을 통해 연수 관리를 하고 있기 때문에 학습관리시스템은 원격 연수의 질과 관계가 있다. 본 논문은 원격연수의 질 제고를 위해 원격교육연수원의 학습관리시스템 기능을 분석하였다. 분석 결과 전반적으로 연수자, 관리자, 튜터에게 필요한 기능이 70.07%, 72.09%, 70.41%의 구현율을 보여주었다. 연수자 기능에서는 연수지원, 관리자 기능에서는 통계관리, 튜터 기능에서는 커뮤니케이션 기능이 가장 낮은 구현율을 보였다. 본 논문의 결과를 통해 원격교육연수원의 효율적인 연수 운영을 위한 학습관리시스템 개선에 도움이 될 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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