컴퓨터를 이용한 교육 시스템은 1950년대말 일리노리 대학의 Donald Bitzer 박사에 의해 구상되어 왔고 1961년 PLATO 시스템이 개발된 이래 지난 30여년 동안 다각적인 연구가 이루어져왔고, 특히, 인터넷과 정보통신기술의 발달은 WWW 기반의 원격교육시스템의 개발과 발전을 진일보 시켰으며, 이들 시스템들은 기존의 교육 패러다임을 변모시키는 새로운 형태의 교육체계 구현을 통해 교육현장에 커다란 기여를 하고 있다. 본 논문은 WW W기반 기술 중 능동적 정보전달방식인 Push 기술을 기존 원격교육 시스템에 접목하여 학습자가 인터넷의 학습 DB에 접속하지 않고도 학습 내용을 제공받을수 있고, 새로운 학습정보를 실시간적으로 파악할 수 있는 Push 기반 원격교육시스템을 제안한다. 또한 , 학습지의 다양한 수준에 맞는 문제의 처리와 문항 분석이 가능한 수준별 문항평가 알고리즘을 통해 학습자의 학습수준에 적합한 문항 평가 이루어지도록 설계하였다.
e-learning을 통한 교육은 이제 대학 내뿐 만 아니라 중ㆍ고등학교나 기업체 등에서도 이루어지고 있는 것이 현실이다. 사교육비의 과대지출로 중ㆍ고등학교에서의 e-learning을 통한 교육은 이제 교육사업에 커다란 부분을 차지해 갈 것이 분명한 사실이다. 기업체 또한 기업 내 인력양성을 위한 모든 교육을 시간과 장소의 구애를 받지 않는 e-learning을 통한 교육으로의 전환이 이미 많이 이루어졌고 앞으로 더욱 많아지리라 생각된다. 하지만, 사교육이나 기업 내 추가적인 인력양성 교육에서의 e-learning의 도입을 통한 교육의 성과보다는 대학 내 e-learning을 통한 교육이 일반 대학생들이 오프라인 수업의 보조학습이 아닌 대체학습으로서 과연 대학 내 대표적인 e-learning 수업진행을 맡고 있는 OCU를 기본모델로 현재 e-learning을 통한 OCU수업을 듣고 있는 학생들을 대상으로 본 학습에 얼마나 많은 이해를 가지고 있는지를 알아보고자 한다. 또한 오프라인에서의 수업과 e-learning을 통한 수업의 이해도와 만족도에 얼마나 차이가 있는지 실증분석 해 보려 한다. 이 결과로 앞으로 대학 내 e-learning을 통한 학습에 문제점이 있다면 분석하여 오프라인의 보조학습이 아닌 대체학습으로 나아가는데 지식전달의 효율성 측면에서 나아갈 방안에 대해서 연구해 보려 한다.
미래의 지식기반사회를 준비하기 위한 컴퓨터 교육이 나아가야할 방향은 컴퓨터 과학교육의 강조이며 또한 컴퓨터 과학교육은 프로그래밍과 알고리즘 등의 내용을 학습하고 이를 통해 컴퓨터의 기본 원리와 논리적인 사고력을 배양해야 한다는 많은 연구가 있었다. 이에 본 논문에서는 컴퓨터 과학교육의 중요한 한 부분인 알고리즘을 초등 컴퓨터 교육에 적용하여 학습자가 컴퓨터 알고리즘과 알고리즘의 과정을 이해하고 더 나아가 자신만의 알고리즘을 개발하는 과정을 통해 알고리즘적 사고능력을 기를 수 있도록 학습내용을 선정, 조직하여 적용하였다. 인지발달이 구체적 조작기에 머물고 있는 학습자들의 인지수준을 고려하여 문제해결학습모형을 기반으로 하여 구체적 조작활동이 포함된 교수-학습 모형을 구안해 적용해보았다.
가상교육은 인터넷이 발전함에 따라 확장되고 있는 추세이다. 따라서 인터넷에서의 교육이 하나의 교육의 형태로 자리 잡게 되었다. 인터넷을 통한 가상교육은 방대한 학습 자료를 학습자의 학습정도나 일정에 맞는 맞춤형태의 서비스가 중요하다. 이러한 학습 컨텐츠 기반의 인터넷 가상 학습은 기존의 오프라인에서 사용한 컨텐츠를 유기적으로 통합하여 온라인에서 제공하는 것이 큰 관건이 되어지고 있다. 이를 위해 본 논문은 XML 을 이용하여 기존의 인터넷 학습을 XML 을 기반으로 하여 오프라인에서의 컨텐츠를 온라인에 적응하여 학생들에게 학습 환경을 보다 폭 넓게 제공하였다. 또한 학생 개인의 학습 정도를 유지 할 수 있게 각 학생의 학습 현황정보를 관리해 주는 맞춤형 가상교육 시스템을 개발하였다.
과거의 교수-학습 방법과는 달리 오늘날은 다양한 학습기자재가 개발되고 보급됨에 따라 수업에 이들 도구들이 적극적으로 활용되고 있다. 특히 최근에는 e-러닝, ICT(Information Communication Technology), 컴퓨터 활용, 인터넷 등을 접목하여 학생들의 협동심과 책임감을 요하는 협동학습에 적용하고자 하는 연구가 활발하게 진행 중이다. 협동 학습의 학업성취도는 이질집단 학생들이 모여 학습 과제를 완성하는 과정에서 성취욕이 부족하거나 학습에 의욕이 없는 학생들에게도 역할을 분담하여 책임감을 갖게 하고, 자신에게 역할이 배정되었지만 혼자서 해결할 수 없는 친구에게 도움을 주어 함께 문제해결을 하도록 하는 것이다. 따라서 본 논문에서는 학생의 컴퓨터 활용능력을 이용하여 협동 학습을 통한 학습 효과 향상과 흥미 유발 등이 학생들의 학업 성취도에 어떤 영향을 미치는지 분석하고 평가한다.
교육이 이루어지는 현장에서 자발적이든 비자발적이든지 간에 학습자의 참여는 모든 교수-학습의 기본적인 전제가 된다. 지금까지 행동주의나 인지주의적 교육심리학은 교수-학습 이론의 발달에 상당한 도움을 준 것은 사실이지만 학습자의 학습유형에 따른 학습자 중심의 교육을 실시하는 부분에는 크게 도움이 되지 못한 것도 사실이다. 학습자의 학습유형에 따른 학습자 중심의 교육을 대학의 상황에 맞추어 적용하는 것은 결코 쉬운 일이 아니며 그 방법론을 교육현장에 적용하는 것에 어려움을 겪는 것이 오늘날 대학 교육의 현실이다. 현재, 신학대학에서 전문적인 신학지식과 통찰력을 가지고 목회 현장의 어려움과 문제들을 진단하고 해결하는 지식을 스스로 갖추도록 하며, 더 나아가 미래 사회를 이끌 수 있는 영적 지도력을 갖추도록 학생들을 교육시키는 것은 점점 어려운 현실이다. 학생 개개인의 특성을 이해하고 그들의 학습유형에 맞게 교수해야 함을 알고 있음에도 불구하고, 실행이 어려운 것은 학습자 개개인이 서로 다른 능력, 조건, 문화적 배경을 갖고 있으며 특별히 다양한 학습유형을 지니고 있기 때문이다. 이런 점에서 개인의 학습 효과를 높이기 위해서는 학생의 학습유형을 고려한 개별 학습이 효과적이라 할 수 있다.
본 연구는 중학생을 대상으로 협동 학습에서 사용하고 있는 기존의 집단 구성과는 달리 학생들의 학습 양식에 따라 집단을 구성하여 협동 학습의 효과성을 보이고자 하였다. 학습양식(Learning Style)에 따라 집단을 구성한 협동 학습의 결과는 다음과 같다. 첫째, 학습양식에 따라 구성한 협동 학습 집단( I, II, III, IV)이 일반학습 집단(V)에 비하여 수학 성취도에 있어서 유의한 효과를 보였다(p<.001). 둘째, 학습양식에 따라 구성한 협동 학습 집단( I, II, III, IV)이 일반학습 집단에 비하여 수학에 대한 긍정적인 태도로의 변화가 있었다(p<.001).
초보자들을 위한 프로그래밍 교육의 어려움을 극복하기 위해 UMC(Use-Modify-Create) 학습, 디자인 기반학습, 발견학습, 놀이학습 등 다양한 학습전략을 적용한 연구들이 이루어지고 있다. 이에 본 연구에서는 학습자의 컴퓨팅 사고 향상을 위해 HVC(History-VR Coding-Collaboration) 학습전략 모델을 개발하였다. HVC 모델은 블록형태의 결합 모듈로 구성되어 있으며 이를 12차시로 구성된 스토리텔링 기반의 가상현실 블록 프로그래밍 교육과정을 개발하여 적용하였다. 연구 결과 HVC 모델 및 SW교육 프로그램이 학습자의 컴퓨팅 사고 향상에 유의미한 차이를 보였다.
창의적 문제해결 능력을 위한 알고리즘 교육의 중요성이 강조되고 있다. 특히 수학 과학과 연계된 논리적 사고력 증진을 위한 알고리즘 교재 개발이 추진 중 이다. 그러나 교육현장에서 적용 가능한 교수-학습 모형에 대한 제시가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 효과적인 알고리즘 교육을 위한 교수-학습 모형을 제시한다. 나선형 모형으로 학습 진도를 진행하며, 논리적 사고력을 기반으로 하는 알고리즘 교육의 특성을 반영하여 교수-학습 모형을 개발하였다. 또한 학습자의 만족도를 위하여 설문을 실시하였으며, 그 결과로 설계된 교수-학습 모형은 PBL과 자기주도학습 및 동료교수법의 혼합 모형이다. 제시된 모형에 근거하여 수학과 과학의 수업 예시를 구성하여 적용 가능성을 보였다.
세계화, 학문융합, 정보통신기술 발전 등의 사회적 변화에 맞추어 경쟁력 있는 공학교육을 위해서는 학습자 중심의 교육환경으로 변화가 요구된다. 정보통신기술을 활용한 학습방법은 교육내용과 방법을 디지털형식으로 재생산할 수 있을 뿐만 아니라, 학습자가 스스로 학습과정에서 지식을 구성해 나가는 구성주의적 학습자중심의 교육을 위해 효과적일 것으로 기대된다. 본 연구에서는 가상현실기술을 사용하여 학교수업 및 건설현장에서 안전교육용 도구로 활용할 수 있는 학습도구를 개발하였다. 학습자중심 교육도구를 개발하기 위한 요구사항을 정의하고, 이를 바탕으로 3D기반의 교육도구를 설계 구현하였으며, 학습자들을 대상으로 테스트를 실시하였다. 테스트에 참여한 학습자들은 대체적으로 교육도구의 기술적 학습적 평가도구로서의 측면에서 긍정적인 평가를 내렸다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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