인터넷의 발달과 함께, 많은 나라들이 웹을 기반으로 한 온라인 코스웨어(Courseware)를 개발하여 교육에 도입 활용하고 있다. 이렇게 웹 기반 코스웨어를 개발하여 교육적으로 활용하기 위해서는, 웹 기반 코스웨어를 구성하는 콘텐츠(Contents)에 대하여 그것을 구성하는 다양한 요소들이 교육학적인 측면에서 어떠한 특징을 가지고 있는지 다각도로 살펴보고 연구할 필요가 있다. 이에 따라, 본 연구는 웹 기반 온라인 코스웨어 상의 콘텐츠를 구성하는 여러 요소 중에 특히 자바 애플릿이란 요소를 살펴보고, 그것을 기술 교육의 온라인 교육에 활용하기 위한 시사점을 도출하기 위해, 자바 애플릿을 활용한 기술교육 웹 기반 온라인 코스웨어를 개발, 운영하여 자바애플릿에 대한 학습자의 인식 및 태도를 조사, 분석해 보고자 한다. 이를 알아보기 위하여, 대전 시내 C대학교에 재학중인 '전자기술'과목을 수강하는 학생 총94명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 학생들의 응답중 의미 있게 나타난 항목을 중심으로 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들은 자바 애플릿에 관하여 높은 흥미도를 가진 것으로 나타났다. 둘째, 자바애플릿의 장점으로는 자바애플릿의 반복성, 구체적인 학습설명, 상호 작용성 순서로 응답하였다. 그리고 학생들은 자바애플릿의 인터페이스 화면이나 학습내용 조직 및 구성 정도, 자바애플릿 실행시 걸리는 시간에 대해서 거의 균등하게 문제점을 느끼고 있었다. 셋째, 71.3%의 학생들이 자바애플릿은 교실수업에서 배운 원리와 개념을 이해하는데 도움을 주었다고 응답하였다. 넷째, 자바 애플릿이 기술교육 웹 기반 코스웨어에서 필요하다고 응답한 학생이 81.9%으로 나타나, 이 수업을 수강한 대부분 학생들의 전공이 기술 공업교육 계열인 점으로 미루어 볼 때, 시사하는 점이 있다고 사료된다.
인터넷을 통한 웹 서버로부터 다운로드 받은 자바 애플릿은 클라이언트 브라우저의 가상 머시인에 실행 하였다. 자바 애플릿을 실행하기 전에 자바 가상 머시인은 bytecode 수정자를 이용하여 bytecode 프로그램을 검색하며 해석기를 이용하여 실행시간 테스트를 수행한다. 그러나 이러한 테스트들은 서비스 거부 공격, 이메일 위조 공격, URL 추적 공격 또는 지속적인 사운드 공격과 같은 원하지 않는 실행시간 동작을 예방 할 수는 없다. 본 논문에서는 이러한 애플릿을 보호하기 위해 자바 바이트 코드 수정 기술이 사용되었다. 이러한 기술은 검사를 수행할 적절한 바이트 코드를 삽입함으로서 애플릿의 동작을 제한한다. 자바 바이트 수정은 두 개의 일반적인 형태로 분류되며, 클래스 레벨 수정은 마지막 클래스 아닌 서브클래스를 포함하고 메소드 레벨 수정은 마지막 클래스 또는 인터페이스로부터 객체를 제어할 때 사용된다. 본 논문은 악성 애플릿들이 프록시 서버를 이용한 자바 바이트 코드 수정에 의해 제어되는 것을 나타내고 있으며, 또한 이러한 구현은 웹 서버, JVM, 웹 브라우저상에서 어떠한 변화도 요구하지 않는다.
웹 브라우저에서 자바 애플릿 파일은 시스템의 가상머신에 의해 클라이언트 브라우저의 가상 머시인을 실행한다 자바애플릿을 실행하기 전에 자바 가상머신은 bytecode 수정자를 이용하여 bytecode 프로그램을 검색하며 해석기를 이용하여 실시간 테스트를 수행한다. 그러나 이러한 테스트들은 서비스 거부공격, 이메일 위조 공격 URL 추적공격 또는 지속적인 사운드 공격과 같은 원하지 않은 실행시간 동작을 예방할 수 없다. 본 논문에서는 이러한 애플릿을 보호하기 위해 자바바이트 코드 수정기술이 사용한다 수정기술은 검사를 수행할 적절한 바이트코트를 삽입함으로서 애플릿 동작을 제안한다. 자바 바이트 수정은 두 개의 형태고 분류되며 클래스 레벨 수정은 마지막 크레스가 아닌 서브크레스를 포함하기 때문에 메소드 레벨수정은 마지막 클래스 아닌 서브크레스를 포함한다. 메소드 레벨 수정은 마지막 클래스 또는 인터페이스로부터 객체들을 제어할 수 있다. 본 논문은 악성 애플릿들이 프록시 서버를 이용한 자바 바이트 코트 수정에 의해 제어되는 것을 나타냈으며 이러한 구현은 웹 서버, JVM, 웹 브라우저상에서 악성 애플릿들의 공격이 제어됨을 입증한다.
본 논문에서는 디지털논리회로의 설계에 있어 필수적인 카르노 맵 간략화 과정을 교육용 자바 애플릿의 형태로 구현하였다. 학습자는 구현된 자바 애플릿으로부터 흥미로운 학습을 경험할 수 있으며, 자바 애플릿 설계과정에서 교육공학적인 요소를 단계별로 고려하였기 때문에 학습 효율의 극대화가 가능하다. 학습자는 구현된 자바 애플릿으로부터 디지털 논리회로의 간략화 과정을 마우스로 버튼을 클릭하거나 텍스트를 채워가면서 웹상에서 가상실험을 진행한다. 또한, 간략화 과정에서 발생되는 논리식과 논리회로도는 학습자가 효율적으로 학습할 수 있도록 서로 다른 프레임으로 구성하였으며, 학습자가 구성한 논리회로도가 올바르게 구성되었는지 확인할 수 있도록 하였다. 마지막으로 본 논문에서는 수정된 Quine-McCluskey 간략화 기법에 기초하여 자바 애플릿을 구현하였기 때문에 오프라인 교육의 보조도구로서 사용된다면 학습효율의 향상에 기여할 수 있다는 것을 입증하였다.
According to the appearance of various virtual websites using multimedia technologies for engineering education, the internet applications in engineering education have drawn much interests. But unidirectional communication, simple text/image-based webpages and tedious learning process without motivation etc. have made the lowering of educational efficiency in cyberspace. Thus, to cope with these difficulties this paper presents a web-based educational Java applets for understanding the principles or conceptions of digital logic systems. The proposed Java applets provides the improved learning methods which can enhance the interests of learners. The results of this paper can be widely used to improve the efficiency of cyberlectures in the cyber university. Several sample Java applets are illustrated to show the validity of the proposed learning method.
효과적 가상 교육 시스템의 구축을 위해서 많은 공학과 자연과학 분야의 가상 교육 시스템은 자바 애플릿을 개발하여 제공한다. 본 논문에서는 이러한 자바 애플릿을 빠르고 효과적으로 개발하기 위해 Java Beans 기술을 사용, 애플릿 개발에 반복적으로 사용되는 기능을 가진 컴포넌트로 개발하였으며 이러한 Java Beans 컴포넌트들을 조합하여 교육 효과를 높일 수 있는 5가지 기본적인 애플릿의 패턴을 제시하였다. 이 개발 환경을 이용하여 전기회로, 전기기기, 공업 수학 등의 공학 과목들의 교육용 애플릿을 개발하는데 효과적으로 사용하고 있으며 개발 애플릿에 대한 개발 시간을 정량적으로 고찰하여 제시하였다.
인터넷을 통한 WWW(World-Wide Web)는 사이버 교육을 위해 새로운 기회를 제공한다. 웹은 다른 네트워크 툴과 조합되어 학습자에게 유용한 교육적 정보를 제공한다. 본 논문에서는 인터넷상에서 전자회로 원리 이해용 애플릿을 개발하여 몇 가지 예제 애플릿을 제시하였다. 이 논문에서 제시된 방식을 가상대학 교육에 적극 활용한다면 가상대학 강좌의 효율성을 크게 증진시킬 수 있으리라 생각된다.
최근에 멀티미디어 기술과 결합된 공학교육용 가상 웹사이트가 다양한 형태로 출현함에 따라 공학교육의 인터넷 응용에 많은 관심이 모아졌다. 그러나 단방향성 통신, 단순한 텍스트나 이미지 기반의 웹문서 그리고 동기부여가 없는 지루한 교육진행과정등은 가상공간에서의 교육의 효율성을 저하시켜왔다. 따라서 이러한 어려움을 극복하기 위해 본 논문에서는 디지털 논리시스템의 원리나 개념을 이해하기 위한 웹기반 교육용 자바애플릿을 제시한다. 제안된 자바 애플릿은 학습자의 흥미를 증가시킬 수 있는 향상된 학습방법을 제공한다. 본 논문의 결과는 가상대학의 사이버강좌의 효율성을 증대시키기 위해 광범위하게 사용되어 질 수 있으며, 제안된 학습방법의 유효성을 입증하기 위해 몇 개의 샘플 자바 애플릿 프로그램을 제시하였다.
In our fast-moving information and knowledge society, skills and know-how rapidly become outdated. Virtual learning environments play a key role in meeting today's growing demand for customized educational and vocational training and lift-long teaming. The scope of multimedia-based and web-supported education is illustrated by means of an interdisciplinary multimedia project 'New Statistics' funded by the German government. The project output contains more than 70 learning modules covering the complete curriculum of an introductory statistics course. All modules are based on a statistical laboratory and on a multitude of Java applets, animations and case studies. The paper focuses on presenting the statistical laboratory and the applets. These components present the main project pillars and are particularly suitable for international use, independently from the original project framework. This article also demonstrates the application of Java applets and other multimedia developments from the educational world to official statistics for interactive presentation of statistical information.
다양한 응용분야를 지원하기 위해 여러 개의 독립적인 애플릿이 카드에 탑재되는 자바카드에서는 각 애플릿이 응용분야에 따라 데이터를 처리 및 관리하게 된다. 본 논문에서는 각 애플릿이 데이터를 효율적으로 처리 및 관리하기 위해 자바카드에서 지원하는 기본 API(Application Program Interface)와 스마트카드 국제 표준인 ISO 7816-4에 정의되어 있는 파일 시스템을 이용하여 자바카드용 파일 시스템 API를 설계 및 구현하였다. 제안된 파일 시스템 API를 이용하여 각 애플릿에서 메소드 호출로 동일한 코드를 줄일 수 있다. 이를 통하여 처리 시간과 메모리 사용을 감소시키며, 개발 시간과 비용을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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