프로그래밍 언어 실습을 위해 일반적으로 실습 소프트웨어를 여러 대의 PC에 개별적으로 설치하거나, 실습 소프트웨어를 특정 서버에 설치한 후 라이센스를 받아 운영하고 있는 경우에는 접속자의 수를 제한 받게 되는데, 이러한 모든 경우들에는 지정된 장소에서만 실습을 해야 하는 문제점과 실습자 수의 제한 문제점이 있다. 본 논문에서는 실습 소프트웨어 1본을 서버에 설치한 후 인터넷이 가능한 어떠한 장소에서 다수의 학습자가 프로그래밍 실습을 할 수 있도록 웹기반 학습시스템을 개발하였다. 이 웹기반 학습시스템에서 학습자가 인터프리팅 또는 컴파일링, 실행 등을 요청할 때에만 실습 소프트웨어를 점유하기 때문에 접속자 수의 제한 문제를 해결하였다. 뿐만 아니라, 이 웹기반 학습시스템은 실습 효과를 증진시키기 위하여, 예제 프로그램과 그에 대한 동영상 설명, 학습자의 학습 이력, 오류가 발생하였을 때 그에 대한 참고자료 등을 이용할 수 있도록 개발되었다.
본 논문은 문제기반학습모형(Problem-based learning model)접근방법을 공학회계라는 다분히 학제 간 성격(공학과 회계학)을 갖는 교과에 어떻게 적용할 지를 다룬다. PBL 접근방법은 급변하는 기업 환경에서 공학회계와 관련한 기업 문제를 제기하고 다룰 수 있을 것이며, 또한 이를 시스템적 관점해서 해결하려는 공학 측면에서도 적절할 것으로 판단된다. PBL모형의 현실적인 적용을 위해서 학생들이 해결해야 할 문제를 생성하고, 해결하는 과정을 수행할 수 있도록 웹 기반 실습 시스템을 개발, 제안한다.
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.
최근 네트웤의 발달로 웹기반 강의시스템과 문제풀이 학습법이 많이 도입되고 있다. 이 학습법은 물리적 폐쇄성을 극복하고 학습자의 편이성을 제공하고, 학습자와 교수자간 상호작용성을 높일 수 있으므로 학습효과를 최대로 고양시킬 수 있다. 현재 웹 기반용 학습시스템들은 많이 개발되어 있으나 온라인에서 학습할 수 있는 실습교과목에 대한 교수-학습 모형 개발은 미흡한 편이다. 본 논문에서는 사례로서 실습교과목을 위한 실습문제풀이학습시스템을 위한 교수설계모형을 제안한다.
자바 가상교육센터(Java Virtual Education Center)는 자바 프로그래밍 교육을 위한 가상교육시스템으로 인터넷과 웹 브라우저를 통해 사용자들에게 투명하게 자바 프로그래밍 실습 환경을 제공한다. 이것은 자바 컴파일러 실행을 웹 기반으로 구현함으로써 가능하게 된다. 본 논문에서는 자바 가상교육센터 구현에 적용된 자바 기술을 정리하고, 실제 자바 가상교육센터의 구조 및 동작원리를 설명한다. 또한 구현모델이 어떠한 설계개념을 가지고 구현되었는지를 살펴봄으로써, 향후 자바뿐 아니라 C나 C++와 같은 다른 프로그래밍 언어에도 적용할 수 있는 종합적인 프로그래밍언어 가상실습실의 구현 가능성을 제시한다.
컴퓨터 프로그래밍 실습의 공간적, 시간적 제약 및 프로그램 구입과 관련한 경제적 제약을 극복하기 위해 인터넷 웹 환경에 기반을 둔 학습 시스템에 대한 연구가 지금까지 진행되어 왔다. 본 논문에서는 기존의 웹 기반 학습 시스템을 이동기기를 학습매체로 하는 모바일 학습 환경으로 확장 적용하였으며, 이를 통하여 장소와 시간에 더 독립적인 컴퓨터 프로그래밍 학습 환경을 가능하게 할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 모바일 학습 시스템은 PDA를 이용하여 컴퓨터 프로그래밍 실습을 할 수 있도록 설계되고 구현되었으며, 사용자의 PDA에 별도의 클라이언트 프로그램이 필요 없이 브라우저 상에서 바로 실행할 수 있도록 설계 및 구현하였다. 또한, 다양한 PDA 디스플레이 크기를 고려하여, 사전에 여러 규격의 디스플레이 템플릿을 보유하여, 사용자는 자신의 PDA 크기에 적합한 디스플레이를 선택할 수 있다.
지금까지의 웹에서의 학습(실습과목에 대한) 상황은 정지된 이미지를 보고 그에 대한 설명을 학습자가 읽기만 하고 진행되는 시스템이다. 이는 '웹 활용 학습(Web Based Instruction)' 측면에서 볼 때 너무나도 정적이고 학습자 주도적이지 못한 학습 진행 상황이다. 따라서, 학습자의 성취도 또한 낮았다. 이러한 배경을 토대로 인터넷상에서의 실습 과목에 대한 학습진행 상황을 실제 상황과 똑같이 진행될 수 있도록 설계하였다. 진행 상황 화면을 하나씩 캡춰하여 그 이미지에 대한 이벤트 처리를 HTML과 DHTML, JavaScript를 통하여 구현하였다. 이로써, 학습자가 자신의 시스템에 프로그램이 설치되어있지 않아도, 또한 장소를 가리지 않고 인터넷에 접속하여 자기 주도적이고 동적인 학습을 진행할 수 있도록 하였다.
컴퓨터 관련 교육에 있어서 실험과 실습은 교육 내용의 효과적인 전달과 교육의 목적 달성을 위하여 대단히 중요한 부분이다. 현재의 환경에서 소프트웨어의 실험과 실습을 위해서는 실습하고자 하는 프로그램을 실습자가 사용하는 컴퓨터에 모두 설치하여야 한다. 실습 프로그램을 개별적으로 갖추는 것은 설치에 대한 부담, 설치에 의한 자원 낭비, 업그레이드의 필요성등으로 인해서 실습 자체와는 직접적인 관련이 없는 부분에 대한 부담이 커진다. 본 논문에서는 WWW 환경에서 컴퓨터 관련 교과를 실습할 수 있는 환경을 구축하기 위한 기본적인 모델을 제시하는데 그 목적이 있다. 제안된 모델은 클라이언트-서버 구조를 기반으로 하여 구축되었으며, 실습자는 웹 브라우저를 실행함으로써 실습에 대한 준비가 끝나며, 프로그램의 실행이나 처리는 서버에서 모두 이루어진다. 또한 WWW에서 제공하는 하이퍼링크 기능을 이용하여 실습에 관련된 사항이나 정보를 실습 환경 속에 포함할 수 있어 실습을 위한 통합된 환경을 제공한다. 제안된 모델의 유용성을 검증하기 위하여 본 논문에서는 다양한 프로그래밍 언어를 실습하기 위한 시스템, UNIX 운영체제 실습 시스템, 오라클 데이타베이스 실습 시스템을 제안된 모델을 이용하여 구현하였다.
WBES(Web-Based Education System for Programming Language)는 웹을 기반으로 한 프로그래밍 학습 시스템이다. 학습자와 교수자가 시스템적 공간적 제약에 구애 받지 않도록 하여 학습자에게는 자율적이고 효율적인 학습이 가능하도록 하고 교수자에게는 과제제출이나 성적부여에 편의성을 극대화 한다는 장점이 있다. 본 논문에서 제안하는 WBES의 구현으로 가상학습시스템의 실습교육환경 미 구축 문제를 해결하여 이론교육과 그에 따른 실습이 병행되도록 한다. 또한 교수자 일인당 많은 학습자가 존재하는 현재의 교육환경에서 과제제출과 채점, 성적부여에서 학습자를 개인단위로 관리해야 하는 어려움을 별도의 과정이나 번거로움 없이 해결한다. 향후 본 시스템은 사이버대학, 방송대학, IT교육기관 등의 가상교육 학습시스템의 컨텐츠로 활용 가능할 뿐만 아니라 점차 확대되고 있는 공학인증시스템에 도입되어 발전가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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