현재의 원격 교육 및 가상 교육은 일반적으로 학습자의 이해 정도에 관계없이 같은 수준의 교육 내용이 제공되며, 학습 진도 또한 학습자에 의해 임의로 조정할 수 있다. 본 논문에서는 현재의 원격교육 및 가상교육의 문제점을 개선하여 보다 효과적인 실시간 지능형 원격교육을 제안하기 위한 것으로, 먼저 학습자 수준을 파악하여 수준에 맞는 강의 내용을 제공하고, 학습자의 학습의 정도와 이해를 분석 판단하여 그 결과를 교육자에게 전달한다. 진단 결과에 따라 교육자는 학습자와 화상통신을 이용하여 질의문답을 할 수 있으며 학습 자료를 공유하고, 칠판을 제공하여 학습자의 취약 부분을 강조하고 이해시켜 학습의 효율을 높이고, 보다 질 높은 교육이 될 수 있도록 한다.
최근 컴퓨터와 인터넷의 급속한 발전과 더불어 교육 문화는 사용자들로 하여금 새로운 세상을 열어주게 되었다. 21세기 교육이 평생교육사회라는 분야로 집중화되면서 끊임없는 자기 개발로 빠르게 변화하는 지식기반 사회에서 자신의 경쟁력을 키워가고 있다. 원격교육은 바로 이러한 평생교육을 달성 할 수 있는 매우 효과적인 방식으로 언제나 어디서나 누구나 양질의 교육을 받을 수 있는 열린 교육문화로서 본 연구에서는 학습자의 철저한 관리를 통한 학습능력의 향상을 중점으로 별도의 인터넷 접속과정 없이 편리하고 개인성이 보장된 원격 교육 시스템을 구현하는데 목적을 두었다. 본 논문은 MS의 미디어 스트리밍 서비스를 이용한 동영상 강의 시청 및 조절 과정, My_SQL을 이용한 동영상 강의에 대한 서브노트 문서 제공 및 질의 응답이 이루어지는 토론형 시스템 설계, 사용자의 강의 진도 체크와 출결사항 및 수강과목을 편리하게 관리할 수 있도록 설계되어 있다. 또한 시스템의 처리 과정에서 사용자 수강 관리에 연구의 초점을 두었으며 시스템 내에서 실시간으로 이루어지는 학습자 관리를 중점으로 구성되어 있다.
인터넷 사용자의 급속한 증가와 통신망의 고속화는 교육 분야에 있어서도 많은 변화를 가져왔다. 최근 주목을 받는 분야중에 하나는 인터넷 기반의 가상대학이다. 현재의 동향은 주로 원격 강의 시스템에 치우쳐있다. 가상대학에서 해결해야 할 또 다른 중요한 부분은 학생의 수학 능력을 평가하는 시스템이다. 본 논문에서는 자바를 이용한 자동화된 문제 출제 시스템과, 출제된 문제를 학습자에게 출력하는 시스템을 제안하고 구현한다. 편리한 사용자 인터페이스를 가지고, 멀티미디어를 가미한 문제 출제 시스템으로의 확장성을 제공하는 동시에 현재 강의 시스템과 병행하여 최대한의 교육 효과를 내는데 그 목적이 있다.
위성 및 드론을 이용한 원격탐사 기술이 발전하고 다양한 산출물이 나타남에 따라 수자원 및 하천관리 분야에서 원격탐사기술 활용의 폭이 넓어지고 있다. 원격탐사 영상에서 획득할 수 있는 기본적인 가시영상 이외에도 적외영상, 초분광영상, 수위정보, 레이더 반사도 등을 활용하여 하천정보를 추정하려는 시도가 이루어져왔다. 본 연구에서는 원격탐사 영상에서 획득한 하폭을 기반으로 수리학적 하천유량산정을 기법을 적용하기 위해 등류 및 부등류 해석이 가능한 알고리즘과 프로그램을 개발하였다. 등류해석을 위해 GUI 기반 프로그램을 개발하였으며, 특정 하폭에서의 하천유량을 신속하게 계산할 수 있도록 단면 특성분석 모듈과 운동파 방정식 기반의 Manning 유속공식이 적용되도록 구성하였다. 또한, 부등류해석을 위해 스크립트기반의 프로그램을 개발하였다. 부등류 해석 프로그램에는 하천유량을 경계조건으로 수위를 계산하는 일반적인 부등류 수면곡선식의 해석절차를 하폭기반 원격하천 유량 산정 목적에 맞게 재구성하여 원격탐사기술로 획득한 하폭을 경계조건으로 하천 유량을 시산하는 알고리즘을 구현하였다. 본 프로그램을 활용하여 한국건설기술연구원 하천실험센터에서 드론을 이용한 등류/부등류 실험결과를 해석하였으며, 등류 흐름조건에서는 두 가지 해석방법 각각 14.3%, 14.7%의 유사한 평균상대오차를 나타내었고 부등류 흐름조건에서는 등류해석은 62.6%, 부등류해석은 15.8%의 평균상대오차를 나타내었다. 실규모하천에서의 원격하천유량 산정을 위해서는 등류기반 해석방법에 비해 비균일 하천단면에서의 부등류 현상을 모의할 수 있는 하폭기반 부등류 수면곡선의 시산 알고리즘이 유리한 것으로 판단된다.
본 논문은 자체 에디터가 포함된 벡터 기반의 원격교육시스템(FVU)을 개발함으로써 컨텐츠 제작의 편의성을 높이고, 보다 효율적으로 원격교육 매체를 제작할 수 있는 저작도구를 만들고자 하였다. 본 논문에서는 UML을 이용하여 저작도구를 설계하였으며 FVU라 명명하였다. FVU의 VUEditor에서는 강의에 필요한 첫 화면을 구성할 수 있으며, 이렇게 제작된 강의안은 Vector변환을 통해서 VUAuthor로 익스포트(Export)함으로써 파일 사이즈를 감소시키며, 낮은 대역폭을 형성하게 한다. 또한 교수자는 VUEditor에서 이미지 삽입, 도형 그리기, 텍스트 입력, 지우기 등의 작업을 할 수 있으며, VUAuthor에서 교재 제작 과정 중 잘못 그려진 선, 도형 등을 수정할 수도 있도록 설계되었다. 이러한 설계는 결과적으로 이미지 툴이나 파워포인트와 같은 응용 프로그램이 없어도 강의에 필요한 첫화면을 VUEditor 자체적으로 구성할 수 있도록 하였으며, 교수자의 컨텐츠 제작에 편의성을 향상시켰으며, 결과 파일의 크기가 작아지므로 유비쿼터스 무선 환경에서의 원격교육에 적합하도록 네트워크 트래픽의 문제를 다소 해결하였다.
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.
본 논문에서는 실시간 원격 수업(Real-Time Distance Education) 환경 하에서 학생들의 수업 집중 및 효율적인 교수를 위한 버즈학습(Buzz Learning)의 필요성을 제안한다. 이 학습법은 실시간 원격 수업에서 일어날 수 있는 집중력 저하 및 수업참가율 저조를 최소화하고, 학습자 간의 협동 및 상호작용을 향상시킨다. 또한 버즈법에 의한 그룹 편성 및 학습형태는 각 그룹에서 토의한 결과를 다시 전체가 모여 토의함으로써 소집단의 토의결과를 종합 정리하고 결론을 도출해 내는 집단 토의 형태를 띤다. 토의학습은 흔히 몇몇 학생의 경우 토의에 참가하지 않거나 또는 한 명이 독무대화하는 경향이 있는데 여기서는 그룹 전원이 토론에 적극 참여할 수 있게 한다. 본 논문에서는 실시간 원격 수업을 통하여 이뤄지는 실제 강의에 적용된 버즈 학습이 학생들의 수업참여도 및 학습 향상 면에서 우수함을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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