사이버 강의는 전통적인 수업의 대안으로써 주목을 받았으나, 교육의 효율성이 떨어진다는 비판을 받아왔다. 하지만 교육 공학이 접목된 사이버 강좌의 기획력과 최근 컴퓨터 및 네트웍 등의 기술 발전의 결합은 사이버 강좌 교육의 효율성을 상당히 제고하는 것으로 보고되고 있다. 본 논문의 지향점은 사이버 강좌 교육의 학습 효율성을 높이기 위하여 사이버 강좌 제작에 있어서 중점이 되는 요소들을 파악하는데 있다. 본 연구를 위하여 제작된 사이버 강좌는 강좌의 학습 효율성을 극명하게 나타내기 위하여 일반적인 이론교육이 아닌 소프트웨어 실습이 중심이 되는 컴퓨터 교과목이다. 제작된 강좌의 학습 효율성을 위하여 강의를 수강한 학생들에 설문 조사를 통하여 데이터를 수집한 후 통계적인 처리를 통하여 사이버 강좌의 학습 효율성에 유의미한 영향을 주는 요소들을 분석하였다.
데이터를 기반으로 한 기계학습은 데이터의 양, 학습 모델, 그리고 데이터의 특징 등 다양한 환경에 민감한 특징을 지니고 있어, 보다 효율적인 기계학습을 위해 데이터의 전처리 과정을 필요로 한다. 데이터의 전처리 과정이란 특징 선택(Feature selection), 노이즈 데이터의 제거, 차원 감소(Demension reduction), 클러스터링(Clustering) 등 보다 효율적인 기계학습을 위한 방법이다. 따라서 본 논문에서는 다양한 환경에서 보다 효율적인 기계학습을 위한 데이터 전처리 기술의 종류 및 간단한 특징에 대해 서술한다.
효율적인 학습 방법들을 도입한 교육용 시스템에 대한 연구가 활성화되어 있는 가운데, 사람의 뇌의 장기기억 메커니즘을 이용하여 교육용 시스템과 다양한 방향에서 적용하고 그 유효성을 밝히는 연구들이 많이 진행되고 있다. 학생들에게 학습에 용이한 교육 시스템을 적용함에 있어 시간과 장소에 상관없이 접근이 용이하도록 인터넷과 연계된 시스템의 유용성은 이미 입증된 바 있다. 본 연구에서는 웹기반 교육 시스템에서 장기기억이 용이하도록 학습 내용의 구성과 에빙하우스 망각 곡선에 기반한 효율적인 반복학습 시스템을 설계한다.
최근 컴퓨터 통신 기술의 발달로 인하여 교육분야에서의 컴퓨터 통신망을 이용한 학습의 효율성 증대에 대한 연구가 활발하다. 지금까지의 학습 방식은 교과목 특성의 개별성을 인식하지 못하거나 혹은 기술적인 문제점 등으로 인하여 학습자들에게 일관된 단답형이나 선다형의 학습 방식을 요구하여 왔다. 웹을 기반으로 한 원격 교육으로의 활용 측면에서 프랑스어와 같은 제2외국어의 경우, 한국어 환경에서의 프랑스어 악상 문자 입력이나 개별화된 저작 언어 개발 등의 문제점이 제기된다. $\lceil$Voila-web$\rfloor$ 은 한국어를 모국어로 하는 프랑스어 학습자들을 위한 교육 시스템으로 개별 교과목의 특성을 반영하고 능동적인 학습 방식을 통한 학습의 효율성 증대를 위한 시스템이다. 학습자들에게는 학습 자료의 전체적인 내용 흐름만을 제시하고 영역별 구체적인 자료의 전개는 다양한 교과 내용을 자유 항해할 수 있도록 설계되어 있다. 이는 학습자들로 하여금 통신망을 통한 컴퓨터 이용 학습의 장점을 기존의 학습 방식에 보완하여 보다 능동적인 학습 방식을 유도하여 학습의 효율성을 증대시킬 수 있다.
본 논문은 '컴퓨터를 이용한 교육방안의 홍수 속에서, 그 효과성은 어느 정도 인지되고 있는가?' '컴퓨터에 대한 일반적 기대치만큼이나 그 효율성은 신뢰도가 있는가?'라는 멀티미디어 교육자재들의 효과성에 대한 근본적인 의문점을 제기하고 학습자들이 쉽게 접할 수 있는 게임형 도형 맞추기를 수업에 접목함으로써 CAI의 효과성을 검증하였다. 실험 후 CAI로 수업을 실시한 집단에게 학습효과가 높고, 멀티미디어 CAI를 도입하여 진행된 수업은 학습자의 학습효과를 높여준다는 결과를 얻을 수 있었다. 멀티미디어의 효과성검증은 컴퓨터가 기존의 학습방법을 완전히 배제하는 혁신적 기제임을 주장하지는 않는다. 컴퓨터의 교육적 활용은 전통학습방법을 보완하여 학습자의 능동적, 창의적 능력을 개발, 육성하고 변화의 흐름을 주도하는 바람직한 인간형 실현에 목표를 두고 있다. 급격한 정보 변혁의 시대에 학교교육의 효율성을 최대화하기 위한 다양한 컴퓨터 보조 수업물이 연구, 제작되고 있는 실정에서, 그 기제들의 효과성을 검증하는 것은 멀티미디어의 잠재적 가능성을 지속적으로 개발, 발전시키는데 우선적인 조건이라 할 수 있을 것이다.
본 연구에서는 원격강좌(콘텐츠 기반)를 이용하여 학습하는 학습자들의 학습 형태를 분석하여 효율적인 원격강좌 운영을 위한 제도 마련에 대한 필요성을 제시하고자 하였다. 학습자들이 원격강좌를 학습한 정규교과 1년의 데이터를 가지고 분석한 결과 학습자들은 오후8시부터 자정까지 학습하는 빈도가 가장 높았다. 이는 교과 구분 형태인 전공/교양 모두에서 나타나는 분석결과였다. 또한 요일별로 분석해 보면 특정 요일에 학습의 빈도가 높았는데 이 요일은 한 주간의 강의가 종료되는 요일이었다. 이러한 분석 결과를 기반으로 효율적인 원격강좌가 운영되기 위한 제도적 보완 - 원격강좌별로 종료되는 요일을 달리한다든지 -을 생각해 볼 필요가 있다 하겠다.
최근에 학습 관리 시스템은 기존의 교수자 중심의 교수설계와는 달리, 학습자들이 스스로 자신의 진도를 판단하거나 관리, 동료들과 연구를 할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 학습 컨텐트 관리 시스템(LCMS: Learning Content Management System)는 컨텐트 관리와 학습자들의 학습 과정 관리를 한데 묶어 융통성 있게 활용할 수 있도록 도와주는 시스템이다. 즉 새로운 컨텐트 묶음을 생성하고, 학습객체(LO: Learning Object)를 통한 코스개발도 할 수 있다. 본 논문에서는 학습 객체를 통한 코스의 개발에 초점을 맞추어, 도구의 분석 및 설계 경험을 비교 분석하여 효과적인 웹 기반 CDT-L(Course Development Tool-LCMS)의 분석 및 설계를 위한 기능, 비기능 요소를 추출해 보고자 하였다. 학습 객체의 생성, 분해 조립을 통해 학습코스를 작성함으로써 수업개발의 효율성을 높일 수 있으며, 학습자리 개별적 요구에 컨텐트를 제공해 줄 수 있으며, 학습 객체를 통해 코스개발 도구의 분석 및 설계를 함으로써 비용과 효율성을 보장하며, 학습 컨텐트의 중복을 피하고 학습과정 개발의 효율성을 가지게 한다.
최근에 온라인 학습 시스템으로서 다양한 학습 컨텐츠를 갖고 있는 새로운 교수 모형이 제시되고 있다. 또한, 학습자의 요구에 따른 코스웨어의 주문이 증가되고 있는 추세이며 그에 따라 웹 기반 교육 시스템에 효율적이고 자동화된 교육 시스템의 필요성이 인식되고 있다. 본 논문은 이러한 웹기반 교육 시스템에서의 개별 학습자들에게 차별적으로 개인화된 학습 자료를 제공하므로서 보다 효과적이고 효율적으로 학습에 임할 수 있도록 개인화된 학습자료 생성 시스템을 제안한다. 이는 개별 학습자들의 학습 행위에 따른 이벤트를 검출하여 데이터베이스화 시킨 후 이를 이용하여 학습 자료 선호도를 계산함으로써 개인화된 학습 자료를 생성하는 시스템이다.
정보화로 급변하는 사회는 학교 교육이 전통적인 교수-학습 방식에서 탈피하여 수업의 혁신과 효율성을 달성할 것을 요구하고 있다. 효율성 있는 수업이 되기 위해서는 학습자의 사전 지식에 대한 분석과 이에 따른 수업계획이 필요하다. 지식공간론은 학습자의 지식상태에 대한 효과적인 분석 방법을 제공해 준다. 본 연구는 지식공간론을 활용한 학습자 지식상태분석의 여러 방법들을 개발하여 교실수업의 효율성을 높이기 위한 학습과제분석 지원도구를 설계 및 구현하였다.
가상학습 시스템에서의 효율적인 평가를 위해 문제 출제 방법 및 문제의 난이도 재조정에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 온라인상에서의 학습은 학습자 스스로 자신의 학업 성취도에 대한 올바른 진단을 함으로써 다음의 학습 진도 및 방향을 스스로 판단해야 하기 때문에 평가 방법 및 평가 문제가 무엇보다 중요하다고 할 수 있다. 따라서 문제 은행에 문제를 등록하는 시점에서 출제자의 주관적인 판단에 의해 부여되는 문제 난이도의 객관성 입증과 학습자의 학업 성취도를 출제 문제에 반영하는 방법으로서 평가 결과에 따른 문제의 난이도 재조정으로 인한 출제 문제의 신뢰성이 아주 중요한 문제라고 할 수 있다. 이에 본 논문에서는 초기 문제 난이도에 대한 객관성을 최대한 높임과 동시에 보다 실질적인 평가를 위한 문제 출제 방법과 보다 신뢰할 수 있는 학업 성취도를 출제 문제에 반영하는 난이도 재조정 방법을 적용함으로써 보다 효율적이고 객관적으로 문제은행의 문제를 관리할 수 있는 방법을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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