본 논문에서는 스마트 교육 관련 기술 개발의 일환으로 태블릿 기기와 전자칠판 시스템간의 연동 기술에 대해 연구하였다. 이를 위해 우선적으로 태블릿 기기와 전자칠판 시스템 상에서 강의 자료 관리, 페이지 전환 및 기본적인 판서가 가능한 판서 소프트웨어를 구현하였다. 그리고 이들 판서 소프트웨어들 간에 제어 정보 및 판서 정보를 주고받기 위한 데이터 포맷을 정의한 다음 소켓 프로그래밍을 통해 두 디바이스 간에 실시간 양방향으로 연동하는 기능을 구현하였다. 그 결과로 태블릿 기기 상에서의 페이지 전환 이벤트나 판서 정보는 전자칠판 시스템에 실시간으로 전달되어 대형 스크린에 디스플레이 되고, 반대로 전자칠판에서의 이벤트나 판서 정보는 태블릿 기기에 실시간 표출이 된다. 태블릿 기기와 전자칠판 시스템간의 양방향 연동 기능의 성능을 응답 오류율, 지연시간 및 통신 커버리지 측면에서 자체 평가를 실시하고, 필드테스트를 통해 실제 교육 환경에 적용 가능한 우수한 성능임을 입증하였다.
2000년대 초반에 e-러닝 산업이 크게 발전하면서 초 중 고 및 대학교에 이르기까지 전자칠판시스템이 널리 보급되어 스마트 교육 환경이 구축 활용되고 있다. 전자칠판(IWB, Interactive White Board) 시스템은 자체적으로 판서 소프트웨어를 포함하고 있으며, 강사는 이러한 판서 기능을 이용해 전자칠판 상에 필기를 함으로써 교육 효과를 더 높일 수가 있다. 본 논문에서는 사용자의 활용 빈도가 높은 메뉴 버튼들만 화면상에 표출되고, 사용자의 판서 위치에 따라 이들 메뉴 배치가 동적으로 이동하는 판서 소프트웨어의 동적 메뉴 배치 기술에 대해 연구 하였다. 이러한 기술을 적용한 판서 소프트웨어 구현 결과 불필요한 사용자의 이동이나 화면 가림 없이 편리하게 판서 메뉴를 이용할 수 있어 향후 스마트 교육의 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다.
최근 IT 기술의 발달로 새로운 정보 기술이 적용된 디지털 매체들이 다양하게 개발되고 있다. 교실 수업은 강의 위주의 학습 환경이 학습자가 참여하는 학습 환경으로 변화하고 있다. 특히 전자칠판은 교수자-학습자가 상호작용을 위한 협동 학습을 하는데 효과적인 디지털 매체로 사용된다. 그러나 기존 전자칠판은 구매 및 유지보수에 많은 비용이 필요하고, 작동시키는 데 있어 다양하고 복잡한 기능을 제공함으로써 사용자의 부담이 가중된다. 본 논문에서는 개발도상국이나 최빈국을 대상으로 교수-학습 환경 개선을 위해 프로젝터가 설치된 공간에서 상호작용을 촉진하기 위한 협동 학습을 지원하는 저비용 전자칠판을 개발하고, 학습활동이 학습 관리 시스템에 연동되도록 시스템을 구현한다.
본 논문에서는 상업용 아임센서터치 전자칠판(Interactive Whiteboard System, IWB)을 소개한다. 이 시스템은 손가락이나 펜을 이용하여 접촉식 상호작용이 가능한 화이트보드 스크린을 통해 개인용 컴퓨터를 운용할 수 있도록 도와주는 인터페이스(Interface)이다. 제안된 인터페이스는 윈도우즈 운영체제와 상호작용하며, 온도와 조명의 변화에 적응적으로 동작한다. 제안된 시스템은 카메라에서 입력된 수광부(Optical Receptive Field)의 영상을 참조영상과 비교하여 차이를 계산하고, 그 차이를 이용하여 터치스크린의 좌표값을 계산한다. 계산된 좌표값을 기반으로 윈도우즈 마우스 이벤트를 생성하여 윈도우즈시스템으로 전달한다. 우리는 참조영상을 갱신하기 위해 두 개의 스레드(Thread)을 이용한 임계영역을 구현하고, 차이계산의 신뢰성을 위해 적응적 임계값을 이용한 참조영상의 갱신을 구현한다. 제안된 터치스크린 인터페이스를 장착한 전자칠판 시스템은 향후 국내외 시장의 성장률이 높아 전도유망한 상품이며, 시장성이 밝을 것으로 기대한다.
기존의 학교현장에서의 단방향 주입식 교육은 학습자의 학습 흥미와 몰입감, 학습능률이 매우 떨어지는 단점을 가지고 있고 집단지성, 협력학습에 한계를 드러내고 있다. 학생들의 자발적인 학습참여를 유도하여 자기주도적인 학습을 통한 학습효과를 높일 수 있는 수단으로 근거리 통신을 활용한 교육콘텐츠 서비스 플랫폼이 요구되고 있다. 본 연구는 IoT(Internet of Things) 기반의 근거리 통신기술인 블루투스를 이용해 교사음성과 교수학습이 전자칠판(Interactive White Board)과 통신하고, NFC 기술을 이용해 학생들의 개인 강의노트 콘텐츠를 재생성하여 빅데이터화 되고 학생 간 공유가 가능해짐으로써 질 좋은 교육 콘텐츠를 생성하는 스마트 스쿨에 걸맞는 교육콘텐츠 제작시스템 기술을 연구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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