• The Journal of Korean Association of Computer Education
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• v.10 no.5
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• pp.53-60
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• 2007

To enhance learning efficiency, we implement a hybrid experimental system for electrical and electronic circuits where web-based virtual laboratory system and distant education system are properly integrated. In the first stage, we developed web-based virtual laboratory systems for electrical/electronic circuit experiments, which are composed of three important sessions and their management system: concept learning, virtual experiment, assessment. In the second stage, we have implemented cost-effective distant laboratory systems for practicing electric/electronic circuits, which can be used to eliminate the lack of reality occurred during virtual laboratory session. The proposed virtual/ distant laboratory systems can be used in stand-alone fashion, but to enhance learning efficiency we integrated them and developed a creative hybrid experimental system for electric and electronic circuits.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10b
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• pp.598-600
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• 2001

기존의 웹기반 가상실험 시스템은 단방향적 학습내용 제시 및 학습자의 반응이라는 구조를 가지고 있으며 실제 과학실험에서 범하기 쉬운 오류들을 학습자가 스스로 진단하고 수정할 수 있는 과정을 간과하고 있다. 또한 현재의 가상실험 사이트는 학습자의 입장에서 다양하게 사고하고 변인을 조작하며 피드백을 통한 오류를 분석, 분류 및 수정 할 수 있는 기회를 제공하지 않는 경우가 대부분이다. 이에 본 논문은 가상 실험에서 학습자들이 겪게 되는 오류발생 문제를 진단하고 분석하여 피드백과정을 거쳐 오류를 수정하고 보완하여 가상공간에서 교사와 학습자, 학습자와 학습자간의 상호작용을 통한 가상실험이 원활하게 이루어지게 하는데 목적이 있다. 본 논문에서는 웹 기반 가상실험 학습의 장점 및 그와 연관된 오류분석 및 피드백의 의미를 7차 교육과정과 관련되어 기술하였으며, 시스템을 인터페이스 프로세스, 오류체크 프로세스, 오류분석 프로세스, 오류기록 프로세스, 오류제어 프로세스, 피드백 프로세스로 구성하였다. 또한 현 교육과정 중 초등학교 4학년 과학과의 한 단원을 선택하여 시스템을 적용하였다. 먼저 국내 및 국외에서 웹기반 학습과 관련된 가상실험 사이트들이 다수 개발되고 있으나 단순한 학습내용 제시와 실험결과 위주의 평가를 중시한다는 단점이 있다. 본 시스템의 학습자는 이와는 달리 실험결과 뿐만 아니라 실험과정의 오류를 확인하고 피드백을 받아 스스로 오류를 분석, 수정하게 된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2003.05a
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• pp.311-314
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• 2003

많은 공학 연구에서 실제 시스템을 활용한 검증은 매우 중요하다. 특히 제어공학의 경우 개발된 신 이론을 적용 및 검증할 수 있는 실험장비의 확보는 필수적이다. 그러나 현실적으로 적절한 실험장비를 확보하는 것은 비경제적이다. 인터넷을 활용하여 실험장비의 원격실험을 가능케 한 가상실험실은 제어공학 연구에 유용하다. 인터넷의 보급과 함께 가상실험실에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 대부분의 경우가 특정 시스템에 한정된 가상 실험실의 구축에 한정되어 있다. 본 논문에서는 기존 연구와 달리 다양한 실험 장비에 적용 가능하며 다양한 제어 기법을 제공하는 가상실험실의 구현을 제안한다. 제안된 가상실험실은 서버-클라이언트 구조를 가지며 다중 제어 인터페이스로 구현된다.

• Proceedings of the Korea Association of Information Systems Conference
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• 1997.10a
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• pp.75-82
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• 1997

본 논문에서는 가상 현실 (VR) 기술을 적용하여 3차원의 가상 공간에서 일체의 실 험 도구 없이 중학교 전과정의 물리 실험을 할 수 있는 시스템의 개발에 대해 기술한다. 이 시스템의 목표는 가정과 학교에서 피교육자가 3차원 그래픽과 실시간 동작 및 상호 작용을 통해 실제와 유사한 실험을 함으로써 그 교육 및 학습 효과를 증대시키는데 있다. 이 시스 템에서 다루는 내용은 중학교 물상 교과목 전반에 걸쳐 엄선한 실험들로 단순히 보여주거나 들려주는 단방향적인 교육이 아닌 피교육자가 직접 참여할 수 있는 실험이 되도록 하였다. 이렇게 함으로써 피교육자의 학습 동기를 유발하고 학습 효과를 최대화 할 수 있다.

• Journal of Engineering Education Research
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• v.10 no.3
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• pp.79-92
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• 2007

To enhance the excellence, effectiveness and economical efficiency in the learning process, we implement a hybrid educational system for engineering experiments where web-based virtual laboratory systems and distance education systems are properly integrated. In the first stage, we designed client/server distributed environment and developed web-based virtual laboratory systems for digital systems and electrical/electronic circuit experiments. The proposed virtual laboratory systems are composed of four important sessions and their management system: concept learning session, virtual experiment session, assessment session. With the aid of the management system every session is organically tied up together to achieve maximum learning efficiency. In the second stage, we have implemented efficient and cost-effective distant laboratory systems for practicing electric/electronic circuits, which can be used to eliminate the lack of reality occurred during virtual laboratory session. The use of simple and user-friendly design allows a large number of people to access our distant laboratory systems easily. Thus, self-guided advanced training is available even if a lot of expensive equipment will not be provided in the on-campus laboratories. The proposed virtual/distant laboratory systems can be used in stand-alone fashion, but to enhance learning efficiency we integrated them and developed a hybrid educational system for engineering experiments. Our hybrid education system provides the learners with interactive learning environment and a new approach for the delivery of engineering experiments.

• Journal of Engineering Education Research
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• v.6 no.1
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• pp.56-64
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• 2003

In this paper, we designed and implemented a client/server distributed environment and developed a web-based virtual laboratory system for electronic circuits. Since our virtual laboratory system is implemented to describe the on-campus laboratory, the learners can obtain similar experimental data through it. The proposed virtual laboratory system is composed of four important components : Principle Classroom, Virtual Experiment Classroom, Evaluation Classroom and Overall Management System. Through our virtual laboratory, the learners will be capable of learning the concepts and theories related to electronic circuit experiments and how to operate the experimental equipments such as multimeters, function generators, digital oscilloscopes and DC power supplies. Also, every experimental activity occurred in our virtual laboratory is recorded on database and printed out on the preliminary report form. All of these can be achieved by the aid of the Management System. The database connectivity on the web is made by PHP and the virtual labol'atory environment is set up slightly differently for each learner. Finally, we have obtained several affirmative effects such as reducing the total experimental hours and the damage rate for experimental equipments and increasing learning efficiencies as well as faculty productivity.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.13 no.4
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• pp.448-454
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• 2003

This paper concerns the establishment of the Internet-based virtual laboratory (VL). In control engineering, it is required to evaluate the feasibility of a newly developed controller design technique by applying to a physical system. However, it is inefficient to make or build such a experimental apparatus in all research activities. A possible remedy is to share such a apparatus spatially via the Internet. We set up techniques for the remote -control of various experimental apparatuses based on the Internet. The proposed VL forms a server-client structure and is implemented in multi-control interfaces.

• The Journal of Korean Association of Computer Education
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• v.10 no.6
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• pp.11-18
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• 2007

The proposed virtual laboratory system for digital logic circuits is composed of two main sessions, which are concept-learning session and virtual experiment session by virtual digital kit. During concept-learning session the learners can easily understand the important principles in the digital circuits to be performed. In addition, during virtual laboratory session the virtual experiments are performed by assembling and connecting the circuits on the virtual bread board, applying input voltages, making the output measurements, and comparing and transmitting the virtual experimental data. Every activity done during the virtual laboratory session is recorded on database and will be provided with the learners as a preliminary report form including personal information. Thus, the educators may check out the submitted preliminary report to estimate how well the learners understand the circuit operations. Finally, in order to show the validity of our virtual laboratory system we investigated and analysed the damage rate of real experimental equipment during class and assessed student performance on the five quizzes for one semester.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.505-508
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• 2006

본 연구에서는 실험 실습 가상교육 또는 원격 교육 콘텐츠가 학습 효과를 향상할 수 있는 효과적인 교육 수단으로 인정되고 있으나 원격에서 실험 실습을 하기위한 환경구성의 어려움을 극복을 위한 방안으로 웹 기반의 하드웨어 원격제어 기술을 이용하여, 임베디드 시스템 활용 교육을 위한 가상교육 시스템을 구현 하였다. 본 가상교육 시스템의 구성은 서버 시스템과 학습 시스템으로 되어 있다. 서버 시스템은 컴파일 서버, 원격 실습 서버, 웹 서버, Telnet 서버, 웹 카메라 서버 등으로 구성한다. 학습 시스템은 이론 강의, 가상 실습, 원격 실습의 세 부분으로 구성한다. 본 연구에서 구현한 시스템은 원격지에서의 프로세서 실습 환경을 제공하기 위해 웹에서 동작하는 Telnet 클라이언트를 제작하여 임베디드 하드웨어를 제어한다. 또한 이론학습 과정을 별도로 구성하고, 원격제어가 불가능한 개발환경 구축 과정은 가상 실습으로 학습하게 하였다. 이러한 점을 활용하여 임베디드 시스템의 효율적인 학습이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 1998.11a
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• pp.195-199
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• 1998

본 논문은 감성측정평가 시뮬레이터 구축의 일환으로 개발한 3차원 시청각 환경 제시기가 생성하는 가상환경의 현실감 점도를 평가하는데 목적이 있다. 이를 위하여 가상환경의 최소 구성성분요소들로 Size, Length, Distance 등을 설정하였으며, 이들에 대하여 가상환경과 실제환경에서 각각 실험을 통해 피실험자들의 인식전도를 측정하였다. 실험에서 사용한 측정방법은 가상세계에 대한 인식실험을 위해 개발된 Size/Distance Estimation, Sketch Map, Object Search 방법 등을 사용하였으며, 가상환경과 실제환경에서 각각 도출된 실험결과의 차이를 토대로 3차원 시청각 환경 제시기의 현실감 수준을 평가하였다. 본 실험을 위해 구성한 피실험자의 집단은 컴퓨터 사용에 익숙한 20대 이공계열 84명(남:56, 여:28)의 학생들을 대상으로 하였다. 본 논문의 의의로는 3차원 시청각 환경 제시기가 생성하는 가상환경의 현실감 수준을 평가함으로써 개발 시스템의 보완 및 발전과 본격적인 감성공학 분야의 활용을 위한 지침을 마련하는데 있다.