• 한국지구과학회지
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• 제35권3호
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• pp.180-191
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• 2014

본 연구에서는 전라북도 부안군 채석강 지역에 대한 3D파노라마 가상 현실 지질 답사 투어 학습자료를 개발하였다. 개발된 프로그램은 $360^{\circ}{\times}180^{\circ}$ 파노라마로서 관측 지점의 모든 면을 볼 수 있고, 확대, 축소, 화면 돌리기 등의 상호작용이 가능하다. 이 프로그램의 교육적 효과를 얻기 위해 컴파스 활용하기, 지층의 경사 등을 측정하기 위한 이동 가능한 각도기 제공, 관찰 지점의 표본에 대한 3D 관찰하기 등을 제공하였다. 또 주요 관찰 포인트에는 확대된 사진, 팝업창, 전문가 설명 등으로 학습을 도왔다. 이 프로그램의 교육적 효과를 알아보기 위하여 중학교 과학 영재반 학생 35명에게 적용해본 결과 약 85% 이상의 긍정적인 반응을 보여주었다. 따라서 이 프로그램은 중학교 과학과 지질학 수업 시 간접적 상황학습이 될 수 있고, 시간문제, 비용문제, 안전문제 등을 줄일 수 있는 하나의 보충적인 지질 답사 방법이 될 것이다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.71-97
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• 2009

공간능력 향상을 꾀하는 학교현장에서 도구로써 사용할 수 있는 교구의 효과를 파악하는 것은 현장의 수업을 안내하기 위해 필요하다. 학생의 공간능력을 향상시키기 위한 수업의 구성을 위해 우선 학습 자료와 검사지의 개발 필요성이 제기되었다. 공간능력에 관련된 선행연구를 바탕으로 교구를 활용하는 5차시의 귀납적 수입모형과 공간능력의 하위요소인 공간시각화와 공간방향화에 각각 10문항, 15문항으로 모두 25문항의 검사지가 고안되었다. 경기도에 위치한 중학교에서 중간고사 성적이 동질집단인 4개 반 152명을 대상으로 연구를 수행하여 얻은 자료를 바탕으로 평가문항에 대한 난이도, 변별도, 신뢰도가 조사되었고, 개발된 학습자료의 수정과 보완이 이루어졌다. 차후 공간능력을 다루는 후속연구소에서 그들의 연구목적에 따라 한층 수정 보완된 문항개발이 더욱 다양하게 이루어지길 기대한다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.281-309
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• 2015

본 연구는 또래교수 학습법을 활용한 수학 교수학습과정에서 집단별로 수학 성적이 다른 또래학습자의 3개의 집단에서 각 담론의 공통점과 차이점을 분석하여 이 학습법을 활용하고자 하는 교수자에게 교수학적 시사점을 제공하고자 한다. 이러한 목적 달성을 위해 수학 성적 최상(A) 상(B) 중(C) 하(D)위 집단에서 연구 참여자를 각각 한명씩 선정하여 수학 학업 성취도가 가장 높은 학생이 또래교수자가 되고, 나머지 3명의 학생들이 또래학습자가 되어 A-B, A-C, A-D의 3개의 집단을 구성하였다. A-B, A-C, A-D의 각 집단별 의사소통을 통해 자신의 생각을 설명하는 기회를 가지도록 하였으며, 이를 촬영한 비디오 자료와 사전 사후 활동지를 분석한 질적 사례 연구를 실시하였다. 담론 전사본과 활동지를 열 네개의 문제에 대하여 구조화된 자료를 비교 대조하여 세 집단에서 보이는 공통점과 차이점에 대하여 분석하였다. 본 연구는 또래교수자에게 또래교수 학습법이 어떤 도움을 주고 있는지에 대한 구체적인 장면을 제시하고 있으며, 또래학습자의 성적 차이가 집단 별로 다를 때 수학적 담론의 특징이 다양하게 나타나는 것을 보여준다. 따라서 또래교수의 집단 구성을 할 때 성적의 차이를 고려하여 구성할 필요가 있음을 제안하여 또래교수의 집단 구성 방법에 실질적인 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.211-213
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• 2011

본 연구에서는 도시화, 국토개발 등을 통해 빠르게 달라지고 있는 거주공간 및 자연환경의 원형을 사이버공간에 친환경적으로 표현하여 환경교육 학습자료로 활용하기 위한 컨텐츠로 조선시대 마을의 거주공간 및 자연환경의 원형을 3D기술(가상현실, 3D Max)을 이용하여 사이버공간에 재현하는 환경 교육용 가상체험 프로그램을 개발하고자 한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 1부
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• pp.555-558
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• 2010

본 논문에서는 무분별한 경제 개발로 인해 변형된 자연환경의 변화를 비교체험 할 수 있도록 조선시대의 모습을 재연하여 과거와 현재의 변형된 자연환경을 비교 체험할 수 있도록 3D 기술을 이용하여 사이버공간에서 학습할 수 있는 가상체험 3D 콘텐츠를 설계하였다. 본 논문에서 연구된 콘텐츠를 이용하여 초 중등학생 및 성인을 대상으로 환경교육을 실시할 수 있는 교육활동자료로 활용하고, 일상생활 속의 환경보전에 대한 내면화 과정을 통하여 환경보전에 대한 인식과 태도를 형성하고 환경보호를 위한 지식과 기능을 학습하고 환경보호 행동을 실천할 수 있도록 돕는데 그 목적이 있다.

• 과학교육연구지
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• 제43권3호
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• pp.271-283
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• 2019

이 연구에서는 가상현실 기술을 활용하여 지구과학 교과의 지질 단원 수업에 적용하였을 때 학생들의 학습 동기에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 D소재 과학고등학교 1학년 91명을 대상으로 우리나라의 지질학습장 일부에 대하여 제작된 가상현실 학습 자료로 15차시의 수업을 진행하였다. 이때 학습 동기 전략 ARCS를 사용하였다. 수업을 진행하기 전 사전검사를 한 다음 수업 진행 후 사후 검사를 실시하고 면담을 진행하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 교과 지질단원의 핵심 개념 요소가 포함된 우리나라의 지질학습장을 선택하여 가상현실 학습 자료를 개발하여 수업에 적용함으로서 야외답사의 단점인 시간, 거리, 비용 문제를 해결할 수 있다. 둘째, 지구과학 교과 수업에 가상현실 기술의 활용은 학습자의 학습 동기 요소 중 주의집중, 만족감, 자신감에 긍정적인 효과가 있으며, 학생들은 학습 활동에 대한 흥미와 몰입, 주의집중 향상에 도움이 된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권2호
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• pp.59-70
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• 2022

최근의 연구들을 통해 기계학습은 탄성파 해석 분야에 그 적용 범위를 확장하고 있으며, 탄성파 해석에서 중요한 탄성파 층서 구분을 수행하는 합성곱 신경망들의 개발도 수행되었다. 하지만 지도 학습의 경우 대량의 학습 자료가 필요하며, 비용과 시간의 한계로 탄성파 층서구분의 지도학습은 학습 자료의 부족이 문제가 될 수 있다. 이번 연구에서는 자료 부족 문제를 보완하기위해 탄성파 단면에 패치 분할과 자료증강을 적용하였다. 또한 패치 분할로 손실될 수 있는 공간정보를 제공하기 위해 깊이를 고려할 수 있는 인공 채널을 생성하여 추가하였다. 실험을 위한 학습 모델로 U-Net을 사용하였으며, 층서 구분을 위한 학습 자료가 제공되는 F3 block 자료를 이용하여 학습과 예측 결과에 대한 평가를 수행하였다. 분석 결과 자료증강과 인공 채널의 추가로 패치 기반의 층서 구분 학습 모델을 개선할 수 있음을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.541-550
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• 2022

본 연구는 표준화 환자를 활용한 정신간호 시뮬레이션 실습의 교육 효과를 확인하기 위해 D광역시 소재 대학 간호학과에 재학중인 3학년을 대상으로 2021년 9월부터 11월까지 자료 수집하여 진행되었다. 자료 분석은 SPSS/WIN 22.0 프로그램을 이용하여 일반적 특성과 의사소통능력, 문제해결능력, 학습자기효능감, 학습만족도에 대한 시뮬레이션수업 전·후 결과를 비교 검증하였다. 연구 결과 교육 후 의사소통능력(t=-3.199, p=.004)과 학습만족도(t=-3.342, p=.003)는 유의하게 상승 되었다. 그러나 문제해결능력(t=-1.875, p=.072)과 학습자기효능감(t=-1.432, p=.164)은 전·후 결과값에 변화가 있었으나 통계적으로 유의하지 않았다. 따라서 간호대학생의 의사소통능력과 학습만족도 증진을 위해 표준화 환자를 적용한 교육이 지속적으로 운영될 필요가 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권5호
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• pp.811-827
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• 2018

본 연구의 목적은 다중시기 원격탐사 자료를 이용한 작물분류에서 기계학습 알고리즘과 딥러닝 알고리즘의 비교에 있다. 이를 위해 전라남도 해남군과 미국 Illinois 주의 작물 재배지를 대상으로 기계학습 알고리즘과 딥러닝 알고리즘에 대해 (1) 하이퍼파라미터와 (2) 훈련자료의 크기에 따른 영향을 비교 분석하였다. 비교 실험에는 기계학습 알고리즘으로 support vector machine(SVM)을 적용하고 딥러닝 알고리즘으로 convolutional neural network(CNN)를 적용하였다. 특히 CNN에서 2차원의 공간정보를 고려하는 2D-CNN과 시간차원을 확장한 구조의 3D-CNN을 적용하였다. 비교 실험 결과, 다양한 하이퍼파라미터를 고려해야 하는 CNN의 경우 SVM과 다르게 두 지역에서 정의된 하이퍼파라미터 값이 유사한 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 모델 최적화에 많은 시간이 소요되지만 최적화된 CNN 모델을 다른 지역으로 확장할 수 있는 전이학습의 적용 가능성이 높을 것으로 판단된다. 다음 훈련자료 크기에 따른 비교 실험 결과, SVM 보다 CNN에서 훈련자료 크기의 영향이 큰 것으로 나타났는데 특히 다양한 공간특성을 갖는 Illinois 주에서 이러한 경향이 두드러지게 나타났다. 또한 Illinois 주에서 3D-CNN의 분류 성능이 저하되는 것으로 나타났는데, 이는 모델 복잡도가 증가하면서 과적합의 영향이 발생한 것으로 판단된다. 즉 모델의 훈련 정확도는 높지만 다양한 공간특성이나 입력 자료의 잡음 효과 등으로 오히려 분류 성능이 저하된 것으로 나타났다. 이러한 결과는 대상 지역의 공간특성을 고려해 적절한 분류 알고리즘을 선택해야 하는 것을 의미한다. 또한 CNN에서 특히, 3D-CNN에서 일정 수준의 분류 성능을 담보하기 위해 다량의 훈련자료 수집이 필요하다는 것을 의미한다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.59-76
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• 2020

이 연구는 2015 교육과정의 중학교 기술·가정② '주생활 문화와 주거 공간 활용' 수업을 위해 다양한 주거가치를 반영한 셰어하우스 공간 활용 설계실습을 통해 이웃과 더불어 살아가는 생활자립능력과 실천적문제해결능력을 기를 수 있도록 문제 중심 가정과 교수·학습 과정안을 개발하여 실행 평가하는데 목적이 있다. 이를 위해 ADDIE 교수 설계 모형에 따라 분석, 설계, 개발, 실행, 평가 단계로 연구를 진행하였다. 개발 결과는 2015 개정 중학교 기술·가정 교육과정과 12종의 교과서② 주생활 단원을 분석하여 총괄 학습목표와 세부목표, 차시별 목표를 선정하고, 내용요소를 추출하여, 4차시분의 학습주제의 차시별 PBL 교수·학습 과정안과 학습자료(시나리오 4개, 학습 활동지 6개와 읽기 자료 10개, 모둠활동자료 5개, PPT자료 4세트, 동영상 4개, 교사용 자료 1개) 및 설문지이다. 차시별 수업은 도입에서 시나리오를 통해 문제만나기와 문제해결계획을 세우고, 전개에서는 다양한 모둠활동을 통해 문제해결책을 탐색 및 재탐색을 한 후, 전체학급에서 해결책을 발표 및 평가나 토의로 마무리하였다. 특히 4차시 수업은 컴퓨터실에서 '5D planner' 웹 프로그램 활용하여 3차시 문제해결 계획안을 입체적 설계로 구현하는 실습을 하였다. 실험수업은 2019년 4월 1~12일 경남 하동군 소재 H중학교 2학년 1학급 21명을 대상으로 이루어졌으며 참여 학생 전원이 수업평가에 참여하였다. 평가 결과, 수업전반에 걸친 수업내용과, 학습자료, 학습활동에 대해 거의 모든 학생들이 매우 높게 긍정적으로 평가하고 있어 이 연구에서 개발한 총 4차시 수업 전반의 주제와 학습자료, 수업활동 등이 학생들에게 적절하다고 볼 수 있다. 세부목표를 구성하는 차시별 수업목표와 총괄목표의 달성 정도로 알아본 수업효과 평가도 수업전반에 대한 평가결과처럼 문항별로 비슷하게 매우 높게 나타나 4차시분의 수업을 통해 차시별 수업목표는 물론 총괄목표를 달성할 수 있어 보인다. 이 연구에서 개발한 차시별 교수·학습 과정안의 특징인 PBL 수업방법에 관해서도 각 차시 PBL 수업의 중심을 이루는 시나리오, 협동학습, 웹프로그램 실습에 매우 높게 만족하고 있었다. 학생들이 서술한 개방형질문에서도 실습 관련 수업활동이 좋았다는 언급이 가장 많았는데 특히 웹 프로그램 활용 실습은 흥미롭고 신선한 경험이었으나 웹 프로그램을 원활한 작동할 수 있는 컴퓨터 환경개선요구도 컸다. 이러한 결과를 바탕으로 이 이 연구에서 개발한 문제 중심 교수·학습 과정안은 더불어 살아가는 주생활 실천태도를 함양하고 '주생활 문화와 주거 공간 활용'의 총괄목표를 달성하는데 적절하다고 하겠다.