대학에서 이루어진 강의에 대한 강의 지원시스템은 오래전부터 개발되어 사용되고 있으나 완벽한 강의지원이란 쉬운 일이 아니다. 따라서 본 시스템은 대학 강의에 적합한 온라인 강의지원 관리 시스템을 개발하는데 그 목적이 있다. 본 개발 시스템은 대학에서의 데이터베이스과목 관리에 목표를 두고 주로 시험과 채점관리에 초점을 맞추어 개발되었다. 강의관리를 위한 출석관리, 리포트관리, 퀴즈와 같은 수시시험관리 및 정규(중간, 기말)고사의 실시 및 채점을 주목적으로 하였다. 시험의 경우 객관식, 주관식, 단답식 그리고 SQL로 나누어 개발되었다. 특히 SQL의 경우 구분분석을 통해 채점할 수 있는 시스템을 개발함으로서 보다 효과적인 채점관리에 주력하였다. 주관식 및 단답형의 경우는 수작업을 통한 채점방식을 사용하였으며, 이 모든 과정을 학생 스스로 확인할 수 있도록 하여 채점과 관련한 문제를 해소하도록 하였다.
일반적으로 사용자의 작업과 관련 있는 적절한 정보 또는 서비스를 제공하는 과정에서 '상황'을 사용하는 경우 이를 상황인식 시스템으로 정의한다. 상황인식 컴퓨팅 기술이 내장된 기기나 컴퓨터는 상황을 감지하여 적절하고 유용한 서비스를 제공하는 능력을 갖게 된다. 이러한 기술은 교육, 의료, 사무실 환경 등 다양한 분야에 걸쳐 활용된다. 특히 현대화된 강의실 환경은 각종 매체의 설치로 인해 전력소모가 심해지며, 매체들과 강의 환경의 효율적인 관리가 어려워지는 문제를 발생시키므로 상황인식 컴퓨팅 기술이 적용될 필요가 있다. 본 논문에서는 상황인식 기술을 이용한 강의실 관리 시스템을 제안한다. 이 관리 시스템은 다양한 센서 (온도, 조도, $CO_2$, 인체감지) 로부터 획득되는 저수준의 데이터를 사용자가 식별할 수 있는 추상화된 고수준의 정보로 변환하여 사용자에게 알려준다. 이 시스템을 구축함으로써 관리자는 강의실 내부에 설치된 매체들과 환경요소에 대한 상황을 쉽게 인식 할 수 있고, 강의실 내부의 상황변화에 대해 능동적으로 관리 할 수 있게 된다. 또한 강의실에 대한 과거의 이력정보를 검색 할 수 있음으로써 사전관리가 가능해짐에 따라 수동적인 관리로 인한 전력소비에 비해 전력절감 효과가 있고 쾌적한 강의실 환경을 학생들에게 제공 해 줄 수 있게 된다.
컴퓨터를 활용한 강의 지원시스템은 오래전부터 개발되어 사용되고 있으나, 완벽한 강의지원이란 쉬운 일이 아니다. 따라서 본 시스템은 대학 강의에 적합한 온라인 강의지원 관리 시스템을 개발하는데 그 목적이 있다. 본 개발 시스템은 대학에서의 데이터베이스과목 관리에 목표를 두고 주로 시험과 채점관리에 초점을 맞추어 개발되었다. 강의관리를 위한 출석관리, 리포트관리, 퀴즈와 같은 수시시험관리 및 정규(중간, 기말)고사의 실시 및 채점을 주목적으로 하였다. 시험의 경우 객관식, 주관식, 단답식 그리고 SQL로 나누어 개발되었다. 특히 SQL의 경우 구분분석을 통해 채점할 수 있는 시스템을 개발함으로서 보다 효과적인 채점관리에 주력하였다. 주관식 및 단답형의 경우는 수작업을 통한 채점방식을 사용하였으며, 이 모든 과정을 학생 스스로 확인할 수 있도록 하여 채점과 관련한 문제를 해소하도록 하였다.
본 연구에서는 지금까지 제작되어 오는 대부분의 가상강의 시스템에서는 컨텐츠를 관리할 수 없음으로 인해 발생하는 문제점을 극복하기 위해 가상강의에서 사용되는 멀티미디어 컨텐츠를 관리할 수 있는 가상강의 컨텐츠 관리 시스템을 개발하였다. 가상강의 컨텐츠 관리 시스템 개발을 위해 먼저 가상강의에서 사용되는 컨텐츠들을 모델링을 통해 분석하여 가상강의 컨텐츠들을 종류에 따라 분류하고 분류된 컨텐츠를 위한 데이터 형과 컨텐츠를 표현하는데 필요한 속성들을 정의하였다. 또한 정의된 컨텐츠 형과 속성들을 XML을 이용하여 효과적으로 기술할 수 있도록 표준형식을 정의함으로써 제안하는 방식으로 기술된 가상강의 컨텐츠들의 재 사용성을 극대화 할 수 있도록 하였다.
대학 강의의 출석정보는 학생들의 강의 참여 상태를 확인하여 성적부여뿐만 아니라 학생들의 태도를 파악하기 위한 중요한 자료로 활용된다. 따라서 교수는 매 강의시간 출석확인을 통하여 학생들의 강의참여도를 파악하고, 이를 평가에 활용하고 있다. 대부분의 출석확인은 교수의 수작업에 의존하고 있기 때문에 강의시간 중 일부를 할애하여 처리하고 있으며, 이 시간동안은 강의내용과 관련된 활동이 거의 이루어지기 힘들다. 이러한 문제를 개선하여 강의의 질을 향상시키기 위해 자동 출석체크가 가능한 시스템을 도입하는 대학교가 최근 늘어나고 있다. 그러나 기존의 시스템은 출석관리를 위해서 도입되어야 하는 단말기, ID 카드 등의 초기 도입비용이 매우 큰 문제가 있다. 본 논문에서는 자동 출석체크가 가능할 뿐만 아니라 시스템의 초기 도입 비용을 줄이기 위해서 비콘 기반의 스마트 출석관리 시스템을 설계하고 구현하였다. 제안된 시스템은 학생들이 소지하고 있는 스마트폰을 출석체크에 활용함으로써 강의실에 설치된 비콘 이외에 추가적인 단말기나 ID 카드 등이 필요하지 않다. 또한, 강의실에 부착된 비콘과 스마트폰 간에 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통하여 출석정보를 자동으로 수집하고 실시간으로 파악하도록 함으로써 강의의 질을 높일 수 있도록 하였다.
강의별학술정보페이지는 하나의 게이트웨이에서 강의정보와 도서관자원을 통합하여 제공하는 서비스로 대학도서관의 정보서비스를 더욱 강화시킬 수 있다. 이는 여러 검색게이트를 갖는 기존의 도서관 자료 제공방식과 달리 강의별 맞춤 정보를 제공할 뿐만 아니라, 강의관리시스템과 연계하여 강의와 도서관자원을 더욱 밀접하게 연계시킬 수 있다. 국외 대학도서관의 경우 강의별학술정보페이지를 대학의 특성에 맞게 다양한 내용으로 구축하며, 대학에 개설된 전체 강의에 대한 페이지를 구축하기 위해 수작업이 아닌 자동화처리 프로그램을 도입하거나 개발하고 있다. 따라서 강의별학술정보페이지 구축 프로그램도 자체 개발혹은 상업 벤더시스템 등으로 다양하다. 하지만, 국내에서는 강의별학술정보페이지 개발이 활성화되고 있지 않으며, 시스템 개발에 대한 구축방안도 모색되지 않고 있다. 이에 본고에서는 문헌연구와 사례조사 방법을 이용해 국내 대학도서관의 적극적인 서비스 방안의 하나인 강의별학술정보페이지 구축 방안을 제안한다. 본 연구에서 제안한 강의별학술정보페이지 구축 방안을 통해 도서관의 적극적 서비스를 마련할 수 있을 것이다.
적절한 강의평가는 질 높은 강의가 될 수 있도록 역할을 하기도 한다. 강의평가는 교수에게 좋은 강의를 철저히 준비 할 수 있도록 유도하는 외적 자극요소인 동시에 강의개선에 대한 피드백 효과를 주어 보다 나은 강의를 할 수 있게 해준다. 또한 학습의 주체인 학생에게는 배울 권리를 보호 받을 수 있다는 유익함을 준다. 본 연구는 강의평가 방식중 하나인 설문지를 모바일 기반에서 편리하게 관리하며, 그 설문을 통해 나타난 결과를 토대로 교수가 질 높은 교육을 할 수 있는 피드백 효과를 얻도록 하는 시스템을 설계하고자 한다.
기존의 웹서버에는 디렉토리 관리를 위한 기능이 없다. 즉 서버의 파일 시스템에 디렉토리를 만들고, 지우고 다른 곳으로 옮기는 등의 기능을 웹 서버만으로는 수행할 수 없다. 이러한 기능을 수행하기 위해서는 ftp 서버와 같은 프로그램을 서버 시스템에 설치하여 ftp 클라이언트 프로그램에 의해 이 일을 수행할 수 있는데 이는 서버 시스템의 부하를 증대시키는 요인일 될 수 있다. 그러므로 웹 서버에 디렉토리 관리에 대한 기능을 추가하여 추가적인 프로그램 없이 간단하게 디렉토리 관리를 할 수 있도록 하여 유용성을 확장할 수 있다. 이러한 기능은 강의 및 숙제제출을 위해 파일 업로드 및 다운로드가 빈번하게 일어나는 특징이 있는 특징이 있는 인터넷 강의 시스템에 적합하다. 또한 동시에 많은 사용자들일 접속할 수 있어야 하는 인터넷 강의를 위해 서버의 부담이 크지 않은 웹서버가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 요구를 반영해서 디렉토리 관리 기능을 추가한 웹서버를 제시하였다. 웹서버에 파일처리를 위한 디렉토리서버를 추가하여 보다 빠르게 파일처리를 할 수 있도록 하고 아파치 같은 기존의 웹서버 보다 시스템 부하를 줄여 동시에 많은 사용자들의 요청을 받아들일 수 있도록 하는 서버를 구축하였다.
CPMS(Classroom Power Management System)는 유비쿼터스 센서네트워크 기술을 적용한 층별 강의실 조명 전원을 관리하는 시스템이다. 강의실에는 조도를 센싱하는 모트와 조명 전원을 제어하는 모트가 설치되어 있어, 주기적으로 센서 데이터 및 강의실 전원 상태를 주기적으로 CPMS서버에 보고한다. CPMS 서버는 베이스 모트를 통해 각 강의실의 방의 제어 모트들과 통신하고 전원을 제어하고, 윈도우즈 GUI 소프트웨어를 통해 모트의 상태를 표시하고, 강의실 사용에 대한 스케줄을 입력하여 관리한다. 본 논문에서 CPMS는 모트간의 통신은 IEEE 802.15.4/Zigbee모듈을 사용하여 구현했고 서버소프트웨어는 윈도우즈 시스템을 기반으로 C# 언어와 MS SQL Server로 구현하였다. 본 시스템은 장치들 간의 통신이 모두 무선으로 이루어지므로 설치가 쉽고, 유선 공사에 드는 비용을 절감한 수 있을 뿐 아니라 유선 공사가 난감한 기존 빌딩에서도 구축할 수 있는 장점이 있다.
대학에서는 매학기 개설된 수업에 대해 강의실 배정작업을 진행하고 있으며 대부분의 대학에서는 년4회(1 2학기, 여름, 겨울 계절학기) 수작업으로 반복적인 강의실 배정 작업을 수행하고 있다. 강의실 배정작업은 교수가 선호하는 강의실 또는 교과목특성(실험과목 및 대형 강의)이 반영된 강의실 등 다양한 조건에 의해 강의실을 배정하고 있으며 수작업으로 일일이 강의실을 배정 하는 데에는 상당한 시간이 소요되고 있다. 몇몇 대학에서는 강의실 배정작업을 개선하기 위해 교수 및 강의실의 특성을 고려한 강의실 자동 배정 시스템을 구축을 시도 하였으나, 많은 변수로 인해 여전히 수작업으로 강의실을 배정하고 있다. 이에 본 연구에서는 강의실 자동 배정 시스템을 구축하기 위한 방법으로 최근 3년간 기 배정된 강의실 빅 데이터 자료를 기반으로 작성된 강의실 자동 배정 알고리즘을 제시하고 실적용한 고려대학교 시스템 구축 사례를 살펴보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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