가상교육에 대한 초등학교 아동들의 교육적 욕구가 증대되고 있는 상황에서 현재까지는 웹기반의 학습내용 게시 및 문제제출 등에 연구들이 많이 진행되어 왔다. 또한 현 교육과정에서 강조되고 있는 협동학습에 대해서도 이론적인 연구들이 많이 발표되었으나, 이를 학교 현장에서 실제적으로 협동학습 프로그램을 개발하여 운영하는 학교들은 거의 없다. 본 연구에서는 웹 기반의 학급 경영모델을 기본 환경으로 구축한 후, 이러한 학급경영모델에 협동학습을 지원할 수 있는 세부 내용을 설계하고 구현하였다. 현재 초등학교 1개 반을 대상으로 구현된 모델에 따라 학급을 운영하면서 학습현장의 문제점에 대해서도 고찰한다.
웹은 이제 우리 생활의 일부분이 되어 가고 있다. 많은 사람들이 웹을 이용하여 중요한 정보를 얻고 있으며, 이로 인하여 많은 콘텐츠들이 개발되고 있다. 그 중 학습을 목적으로 하는 교육 콘텐츠도 개발되고 있는데, 이러한 개발은 교육 및 훈련이 쉽고, 원하는 시간에 반복 학습이 가능하기 때문에 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 알고리듬의 이해를 도와 주는 JAVA 프로그램을 개발하게 되었다. 웹에서의 구현을 위해 JAVA를 사용하였으며, 기존의 많은 알고리듬 중 정렬 알고리듬을 내용으로 하는 교육 콘텐츠를 개발하게 되었다.
웹 기반 가상교육의 보편화로 교육 현장에서도 많은 서비스가 제공되고 있다. 웹 기반 가상교육은 시간과 공간에 제약을 받지 않으나 학습자의 학습 활동과 학습 성실도를 파악하기가 어렵다. 따라서 본 논문에서는 학습자의 학습행동을 트래킹함으로써 학습자에 대한 수업 성실도를 판단하여 피드백함으로써 학습의 효과를 높이는 목적으로 학습관리시스템을 구현하였다.
SimBox는 웹을 기반으로 한 원격 교육 시뮬레이션 도구로서 시뮬레이션 수행 절차에 익숙하지 않은 피교육자들에게 시각적 모델 개발 환경을 제공하여 쉽게 시뮬레이션 모델을 제작할 수 있도록 하였다. 모델 개발을 위해 클라이언트는 자바의 드래그 앤 드롭을 이용하여 시뮬레이션 모델들의 추가/삭제를 용이하게 하였고, 시뮬레이션 코드 작성을 서버가 대신함으로써 피교육자의 시뮬레이션 코드 작성에 대한 부담을 줄여주었다. 또한 컴포넌트 기반의 모델을 개발해 재사용이 가능하며, 자바를 이용해 웹 환경에서 시뮬레이션의 진행상황을 애니메이션을 통해 효과적으로 시각화 할 수 있다.
항해가능성은 사용자가 웹 사이트에서 원하는 정보를 얼마나 찾기 쉬운지를 말하며 웹 사이트구조에 영향을 받는다. 본 논문에서는 세 종류의 웹 사이트, 즉 작은 세상 구조의 웹 사이트, 준 매트로이드 구조의 웹 사이트, 그리고 온톨로지를 이용한 웹 사이트를 제작하고 각 웹 사이트의 항해 가능성을 두 가지 기준 (사용자가 원하는 정보를 찾기 위해 클릭한 하이퍼링크의 수 및 원하는 정보를 찾기 위해 걸린 시간) 으로 측정하였다. 세가지 구조를 선택한 이유는 각 구조마다 사용자가 정보를 찾기에 도움이 될 수 있도록 하이퍼링크를 만들 수 있기 때문이다. 실험 결과, 한 사용자가 정보를 찾기까지 거쳐 간 링크의 평균 개수는 준 매트로이드 구조의 웹 사이트 (100.37개) < 온톨로지 구조의 웹 사이트 (117.63개) < 작은 세상 구조의 웹 사이트 (236.17개) 순으로 나왔다. 그리고 한 사용자가 정보를 찾는데 소요된 평균 시간은 온톨로지 구조의 웹 사이트 (20분 26초) < 준 매트로이드 구조의 웹 사이트 (23분 6초) < 작은 세상 구조의 웹 사이트(30분 47초) 였다. 따라서 준 매트로이드 구조나 온톨로지 기반 구조의 웹 사이트가 상대적으로 작은 세상 구조의 웹 사이트보다 항해가능 하다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 실험 결과를 어떻게 교육용 웹 사이트 설계에 적용할 수 있을 지도 제안하였다.
본 논문에서는 자바 웹 플레이어라는 관리시스템과 자바언어 강의를 위한 창의적인 멀티미디어 컨텐츠로 구성된 웹기반 자바가상교육시스템을 구현하였다. 자바 웹 플레이어는 통합된 가상교육환경을 지원하는 자바 응용프로그램이며 자바 웹 스타트 기술을 이용하여 보안문제를 해결하였다. 통합가상교육환경은 자바개념학습단계, 프로그래밍 실습단계 그리고 평가단계의 세 가지 주요단계로 구성되어 있다. 학습자들에게 창의적인 컨텐츠를 효율적으로 전달하기 위해 온라인 음성지원 및 관련 텍스트를 동화상과 동기화시켰다. 더욱이 웹상에서 자바소스 파일에 대한 코딩, 편집, 실행 및 디버깅등을 할 수 있게 해주는, 사용자에게 친근한 실습환경을 제공하기 위해 자바 웹 플레이어에 컴파일러를 포함시켰다. 마지막으로 자바 웹 플레이어를 이용하여 학습이 진행되고 있는 동안 몇 가지 돌발퀴즈가 학습자들에게 제공되며 돌발퀴즈 평가 결과가 메시지 박스에 디스플레이 되도록 하였다. 제안된 웹기반 자바가상교육시스템의 유효성을 입증하기 위해 한 학기 동안 실습에 대한 학습자들의 성취도를 5개의 설문을 통해 분석하였다.
웹 기반 교육시스템에 컴포넌트 개념을 도입하여 재사용하는 연구는 소프트웨어 재사용 측면에서 생산성 증대에 기여하는 것이 사실이지만 이러한 효과가 현실화되기 위해서는 기술적인 제반 요소들, 예를 들면 충분히 많은 수의 사용 가능한 컴포넌트의 존재, 검색 및 등록 시스템의 지원, 효과적인 컴포넌트 서술 등의 문제가 해결되어야 한다. 이 논문에서는 웹 기반 교육시스템에 컴포넌트 개념을 도입하여 재사용성을 높이는 연구의 연장으로 등록된 교육 컴포넌트를 검색하여 새로운 교육 소프트웨어 개발에 사용할 때 생산성과 신뢰성 증대를 위하여 효과적인 교육 컴포넌트 검색을 제공하기 위한 XML기반의 교육컴포넌트 검색 방법을 제시하고 연구하였다.
교육용 소프트웨어 산업이 급속히 발전하면서 온라인 게임을 플랫폼으로 하는 다양한 교육용 게임이 개발되고 있다. 현재 대부분 교육용 게임 시스템은 온라인 게임의 학습도구와 웹을 기반으로 하는 부가적 교육 학습도구로 이중화 되어 개발되고 있다. 하지만 온라인 게임의 학습 데이터 결과와 웹의 학습 데이터 결과가 일치화 되지 않아 학습자에게 올바른 학습 결과를 줄 수 없을 뿐만 아니라 게임 시스템의 학습과정에 따른 레벨 시스템을 적용하기가 어렵다. 본 논문에서는 이러한 비동기적 데이터 처리방식을 온라인 게임 시스템과 웹의 학습과정의 분기 조건에 필요한 학습결과 데이터만을 동기화 처리하는 학습 데이터 동기화 처리 방식을 구현하였다. 이러한 학습결과 데이터 동기화 처리는 위와 같은 문제점으로 다양한 학습 콘텐츠들이 온라인화 하지 못했던 문제점을 해결하고, 향후 통합 교육용 시스템과 다중 교육용 게임 시스템으로 개발 될 때 좀 더 효과적인 학습 시스템으로 개발될 수 있는 학습 데이터 처리 방식이 될 것이다.
본 연구에서는 초등학교 아동들의 효과적인 ICT 소양교육을 위한 방안으로 정보통신기술교육 지침서에서 제시한 학습 내용을 분석하여 체계적인 수준별 교육과정으로 재구성하는 데 중점을 두고, 창의적 재량시간을 통하여 학생 개개인의 수준을 고려하여 자기 주도적으로 학습할 수 있는 수준별 웹 코스웨어를 설계 및 구현하였다. 웹 코스웨어의 학습내용은 '컴퓨터 이해하기', '마우스와 자판', '인터넷 여행'으로 구성하였으며, 각 학습내용에 대한 진단평가 및 형성평가를 제공하여 평가 결과에 따라 초급, 중급, 고급의 수준별 학습을 할 수 있도록 구성하였다. 본 웹 코스웨어는 ICT 소양교육을 위한 학습자 중심의 수준별 학습 활동을 체계적으로 제공함으로써 ICT 소양 능력 향상을 위한 자기 주도적 기초 학습 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
인터넷 웹 기반 교수-학습체제는 학습자 위주의 교육환경으로 변화하였고, 웹 환경에서도 학습자에게는 시간과 공간의 제약에서 벗어나 다양한 교육정보를 접할 수 있는 원격교육시스템이 대두하고 있다. 인터넷의 발달은 교육환경에도 많은 변화를 가져오고 있다. 이러한 변화는 인터넷을 이용한 웹기반 원격교육이 여러 분야에서 폭넓게 응용되고 있음을 대변하는 것이라 할 수 있다. 하지만 기존의 원격강의시스템의 경우 교사가 학습할 내용들을 파일형태로 업로드해 놓으면 학습자가 다운로드하여 쓰는 방식이어서 많은 전송비용과 강의내용 구성이 단순한 텍스트 위주의 형태로 구성되어 학습자의 학습효과가 의문시 되었다. 이는 학습자 위주의 자기 주도학습에 많은 어려움을 유발시켰다. 따라서, 본 논문에서는 고등학교 정보산업교과의 [인터넷] 단원에 대한 학습을 체계적으로 언제 어디서나 학습할 수 있도록 이론과 실기강의내용을 웹을 통하여 교육에서 요구되는 음성과 교재 판서의 기능을 웹상에서 구현할 수 있도록 되어 있다. 이런 멀티미디어 자료들이 동기화되어 자기 주도적 학습을 할 수 있는 멀티미디어 원격강의시스템을 구현하였다. 본 연구의 원격강의시스템은 멀티미디어자료 들을 활용한 원격강의시스템이기 때문에 개별화된 교육과 자기 주도적 학습을 통해 시ㆍ공간의 제약을 받지 않고 학습 할 수있는 진정한 원격강의시스템이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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