• 제목/요약/키워드: Online Problem Based Learning

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음성처리에서 온라인 오류역전파 알고리즘의 학습속도 향상방법 (A Method on the Learning Speed Improvement of the Online Error Backpropagation Algorithm in Speech Processing)

  • 이태승;이백영;황병원
    • 한국음향학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.430-437
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    • 2002
  • 다층신경망 (MLP: multilayer perceptron)은 다른 패턴인식 방법에 비해 여러 가지 훌륭한 특성을 가지고 있어 음성인식 및 화자인식 영역에서 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 다층신경망의 학습에 일반적으로 사용되는 오류역전파 (EBP: error backpropagation) 알고리즘은 학습시간이 비교적 오래 걸린다는 단점이 있으며, 이는 화자인식이나 화자적응과 같이 실시간 처리를 요구하는 응용에서 상당한 제약으로 작용한다. 패턴인식에 사용되는 학습데이터는 풍부한 중복특성을 내포하고 있으므로 패턴마다 다층신경망의 내부변수를 갱신하는 온라인 계열의 학습방식이 속도의 향상에 상당한 효과가 있다. 일반적인 온라인 오류역전파 알고리즘에서는 가중치 갱신 시 고정된 학습률을 적용한다. 고정 학습률을 적절히 선택함으로써 패턴인식 응용에서 상당한 속도개선을 얻을 수 있지만, 학습률이 고정된 상태에서는 학습이 진행됨에 따라 학습에 기여하는 패턴영역이 달라지는 현상에 효과적으로 대응하지 못하는 문제가 있다. 이 문제에 대해 본 논문에서는 패턴의 기여도에 따라 가변 하는 학습률과 학습에 기여하는 패턴만을 학습에 반영하는 패턴별 가변 학습률 및 학습생략 (COIL: Changing rate and Omitting patterns in Instant Learning)방법을 제안한다. 제안한 COIL의 성능을 입증하기 위해 화자증명과 음성인식을 실험하고 그 결과를 제시한다.

상호작용 촉진을 위한 협력학습지원 에이전트 (Collaborative Learning Supporting Agent for Facilitating Peer Interaction)

  • 서희전;문경애
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권6호
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    • pp.547-556
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    • 2005
  • 지식기반사회에서 새로운 교육형태로 대두되고 있는 온라인 협력학습은 실제적이고 고차원적인 문제해결 능력을 향상시키며 학습의 몰입을 촉진하는 효과적인 방안으로 활발하게 논의되고 있다. 협력학습은 개인학습과 달리 팀을 구성하여 공동의 목적을 설정하고 과제를 수행하면서 산출물을 생성하는 복잡한 절차를 거치게 되며, 성공적인 협력학습을 위해 협력학습과정에서 학습자의 자기주도학습 능력, 그룹간 상호작용, 학습자료의 공유 촉진 전략이 필요하다. 그러나 교수자가 모든 학습자의 협력활동을 모니터하고 문제점에 대해 적극적인 조언자 역할을 수행하기에 어려운 실정이며, 기존의 협력학습지원 도구만으로는 학생들의 협력활동을 촉진시키기에는 제한적이다 따라서 본 연구에서는 온라인 협력학습에서의 상호작용을 모니터하고 촉진하기 위해 협력학습지원 에이전트(ECOLA)를 개발하였다. 협력학습지원 에이전트(ECOLA)는 협력학습모델과 협력학습 촉진전략에 기반한 모니터링 에이전트와 촉진자 에이전트로 구현되었다.

몽골 대학에서의 PBL 수업 평가 개발 연구 (A Study on Evaluation Development of PBL in a Mongolian University)

  • 바야르마;이근수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.322-328
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 구글 클래스룸(GC)을 기반으로 문제중심학습(PBL)의 평가를 조사하는 것입니다. GC는 쉽고 자유로운 온라인 학습으로 최근 교육과 훈련에 중요한 역할을 하고 있다. 학생들은 아이디어와 자원을 공유하고, 도메인 전체에 걸쳐 지식을 적극적으로 전달하고 PBL의 주어진 문제에 대한 해결책을 연구하면서 점점 더 자기 주도적인 학습에 독립적이 된다. 학생들은 과제 페이지에서 제출일을 확인하고 클릭 한 번으로 과제를 시작할 수 있고 선생님은 과제 완료 여부를 빠르게 확인할 수 있으며 GC에서 점수를 바로 매길 수 있다. 본 연구에서는 GC를 기반으로 한 PBL의 평가를 설계하였다. 학생들은 주어진 자료를 읽고 과목의 목적을 파악하여 학습 문제를 조사한다. 그 후에 그들은 주제를 토론하고 보고서를 작성하여 연구 논문, 책, 인터넷 자료를 가지고 그것들을 공부한다. 연구 결과는 GC에 기반을 둔 PBL이 함께 학습하는 데 효과적이라는 것을 보여 주었다. 학생들은 PBL학습 환경에서 긍정적인 태도를 보였다. 이 연구는 GC에서 PBL평가의 개발이 가능하다는 것을 제안한다.

인터넷 윤리교육을 위한 SNS 기반의 블렌디드 러닝 시스템 구현과 효과 분석 (An Implementation and Analysis on the Effectiveness of SNS based Blended Learning System for Internet Ethics Education)

  • 이준희
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.61-76
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    • 2011
  • The purpose of this paper was to design and implement effective learning model for internet ethics education, following the learning principle and procedure of PBL(Problem-Based Learning) which is one of the constructivism teaching-learning theories(, and to apply it). In this learning model, online learning and face-to-face classes were systematically combined for achieving the teaching-learning goals and the main module for online learning run on Moodle, an open source LMS(Learning Management System). It is possible for learner to participate actively in creation of micro-contents and reorganize contents using various SNS(Social Network Service). The learner can achieve the learner-oriented learning and select micro-contents in order to reorganize the personalized learning contents to take advantage of SNS among learners. To examine educational effectiveness of the proposed learning model, an experimental study was conducted through the education content and method to the subjects of two classes in the second-grade of university located in OO city. 60 students(treatment group=30, control group=30) participated in the experiment. The result statistically verified that the proposed learning method is more effective in cultivating consciousness of internet ethics than the face-to-face PBL learning method. The results of this paper also showed that a lecture using blended learning is efficient in achieving learning performance and that learners responded positively(, which are indicating that the higher effectiveness of learning would be expected) by forming connectedness among learners using SNS. The results of this paper showed that a lecture using blended learning is effectiveness in achieving learning performance and that learners responded positively, which are indicating that the higher effectiveness of learning would be expected by forming connectedness among learners using SNS.

Blended Learning(BL) 전략을 활용한 실천적 문제 중심 가정과 교수 학습 과정안 개발 - '청소년과 소비생활' 단원을 중심으로 - (Development of Practical Problem-Based Home Economics Teaching.Learning Process Plans by Blended Learning Strategy - Focusing on a Unit 'the Youth and Consumer Life' -)

  • 이진희;채정현
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.19-42
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 중학교 2학년 기술 가정 교과의 '청소년과 소비생활' 단원을 중심으로 Blended Learning(BL: 혼합형 학습)전략을 활용한 실천적 문제 중심 가정과 수업을 위한 교수 학습 과정안을 개발하고 평가하는데 있다. 이러한 연구목적을 달성하기 위하여 ADDIE 교수설계 모형에 따라 분석(Analysis) 단계, 설계(Design) 및 개발(Development) 단계, 실행(Implement) 단계, 평가(Evaluation) 단계를 수행하였다. 분석 단계에서는 청소년과 소비생활에 관련된 선행연구와 문헌, 제7차 기술 가정 교육과정에서 제시하고 있는 교과 교육의 목표, 기술 가정 10종 교과서의 '소비자 교육' 관련 단원의 내용, 소비자 교육 내용에 대한 요구도 및 지식 정보화 사회에서 요구되는 소비자 교육 내용을 분석하여 청소년 소비자 특성을 파악하고 중학교 2학년 소비자 교육에 적합한 학습 목표와 내용을 추출하였다. 설계 및 개발 단계에서는 분석 결과를 토대로 '청소년과 소비생활' 단원을 실천적 문제 중심으로 재구성하고, BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 수업의 구체적인 진행 과정을 설계하였다. 에듀넷을 이용하여 수업에 필요한 온라인 학습 환경으로 "BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 가정과 수업( http://community.edunet4u.net/${\sim}$consumer2)" 홈페이지를 개설하였다. 그리고 BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 수업을 위한 총 8차시의 교수 학습 과정안을 개발하였으며, 수업에 활용할 수 있는 학생용 학습 활동지 및 교사용 자료를 개발하였다. 실행 단계에서는 개발된 8차시 교수 학습 과정안 중에서 소단위 실천적 문제 '현명한 소비자가 되기 위해 나는 무엇을 준비해야 하는가?'의 1차시 교수 학습 과정안을 학교 수업에 적용하였다. 적용 대상은 충청북도 청주시 소재의 중학교 2학년 두 개 학급과 대전광역시 소재의 중학교 2학년 한 개 학급, 총115명을 대상으로 하였다. 이 수업은 2주 동안 두 차례의 온라인 수업과 세 차례의 오프라인 수업으로 실행하였다. 두 차례의 온라인 수업, 즉 교실에서 행해진 수업의 첫번째에는 이 수업에 대한 전체적인 소개를 하는 예비수업을 하였고 두 번째에는 1차시에 해당하는 본시 수업을 하였다. 컴퓨터로 이루어지는 온라인 학습은 1차시의 본시 수업에 해당하는 내용으로 세 차례(수업 전의 학습 활동지 작성, 수업 후의 행동계획 작성, 실천 후 성찰일기 작성) 진행하였다. 비록 온라인 학습을 세 차례나 하였으나 이 학습이 1차시 본시 수업에 해당하는 내용이고 온라인 학습을 차시로 규정하는 것이 애매하기에 차시의 합계에 포함시키지 않았다. 평가 단계에서는 모든 수업이 끝나고 수업에 참여한 학습자를 대상으로 수업에 대한 전반적인 의견과 수업의 효과, 수업에 대한 제언점 등에 대하여 자유응답식 개방형 질문지로 물어 분석하였다. 본 연구 결과를 교수 학습 과정안 개발과 이 수업에 대한 학생들의 평가 측면으로 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 본 교수 학습 과정안은 온라인 학습과 오프라인 교실 수업을 연계하고 다양한 학습 매체와 학습방법을 혼합하는 BL전략을 가정과의 실천적 문제 중심 수업에 도입하여 구체적인 수업 진행 과정을 설계하고, '청소년과 소비생활'단원을 실천적 문제로 재구성하여 개발된 것이 특징이다. 특히, 이 교수 학습 과정안을 개발하는 과정에서 수업 전 온라인 학습, 오프라인 본시수업, 수업 후 온라인 학습으로 진행되는 BL전략의 도입으로 교실 현장에서 실천적 문제 중심 수업으로 수업을 진행하였을 때의 한계점인 시간이나 시수 부족의 문제, 참고할 학습 자료 부족의 문제, 많은 학생 수와 공간부족으로 인한 상호작용 부족의 문제 등을 해결하는데 역점을 두었다. 이 교수 학습 과정안의 내용은 중학교 2학년의 '청소년과 소비생활' 단원명을 '나와 가족과 사회의 구성원으로서 바람직한 소비생활을 위해 나는 무엇을 해야 하는가?'라는 큰 단위의 실천적 문제를 해결하기 위해서 4개의 작은 단위의 실천적 문제, 즉 '현명한 소비자가 되기 위해 나는 무엇을 해야 하는가?' '합리적으로 물품과 서비스를 구매하는 태도를 기르기 위해 나는 무엇을 해야 하는가?' '소비자의 권리와 책임을 알고 소비 문제를 적극적으로 해결하기 위해 나는 무엇을 해야 하는가?' '환경을 생각하는 지속가능한 소비생활을 위해 나는 무엇을 해야 하는가?'로 정한 후에 총 8차시의 분량을 개발하였다. 학습 자료 내용은 학생들이 주로 실생활에서 접하는 소비생활과 직접적으로 관련이 있는 동영상, 신문자료, 인터넷 정보 등을 바탕으로 구성하였다. 둘째, 수업에 참여한 학생들은 BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 학습이 다양한 학습매체 사용과 정보 공개 공유가 가능하고, 정보 탐색이 용이하며, 자기 주도적 학습과 협동학습을 할 수 있을 뿐만 아니라 활발한 상호작용이 가능하고, 학습한 내용을 실천하고 반성할 수 있고, 수업에 흥미가 있어 수업의 참여가 촉진되며, 수업 내용을 이해하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 가정과수업에 만족을 주어 그들의 소비생활 태도에 긍정적인 변화를 주는 것으로 평가하였다. 하지만 부족한 수업시간에 비해 학습 자료량이 너무 많고, 수업을 위한 물리적 환경 시설이 미비하며, 에듀넷 회원 가입이 어렵고, 자신들의 정보 소양 능력이 미숙하고, 학습 방법을 이해하지 못한 점을 단점으로 평가하였다. 본 연구의 결과 BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 수업이 교실에서만 수행되던 학습의 공간을 온라인의 사이버 학습 공간으로 확장하고, 실천적 문제 중심 수업의 한계점이었던 학습 정보량 부족의 문제와 상호작용 부족의 문제를 보완할 수 있었으며, 다양한 활동으로 학생들의 흥미와 수업 참여도를 증대시킨 점에서 효과가 있는 수업이라는 것이 밝혀졌다. 하지만 앞으로 BL전략을 활용한 실천적 문제 중심 수업이 학교 현장에서 좀 더 잘 수행되기 위해서는 이 수업에 참여한 학생과 교사들이 지적한 문제들, 즉 학생들의 정보 소양 능력 및 토론능력, 교사의 수업에 대한 이해, 학생들의 수업 참여 방안, 물리적 환경 확충 등을 체계적으로 해결하는 방안이 마련되어야 할 것이다.

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문제중심학습을 위한 구글크레스룸 활용 방안 연구 (A Study on the Application of Google Classroom for Problem-Based Learning)

  • 바야르마;이근수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.81-87
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    • 2018
  • PBL은 유능하고 숙련된 실무자를 훈련시키고 학습 경험 중에 습득한 지식과 기술을 장기적으로 보유하도록 하기 위한 우수하고 효과적인 전략으로 보인다. 본 연구는 온라인 환경에서의 PBL과 면대면 PBL에 관한 것을 대상으로 하고 있다. 참가자가 서로 의사소통하고, 프레젠테이션 또는 비디오를 보고, 다른 참가자와 상호 작용하고, 작업 그룹의 자원에 참여할 수 있도록 해 주는 온라인 환경이다. 오늘날, 교육은 디지털 기기의 사용으로 어디서나 접근할 수 있다. 구글은 교육 기관을 위한 이러닝 플랫폼으로 구글 크레스룸을 소개했다. 구글 크레스룸은 무료로 신청할 수 있고, 사용하기 쉽고, 배움에 유연한 온라인 환경을 제공한다. 본 연구는 구글 크레스룸을 분석하여 이를 바탕으로 PBL을 설계하고 한국어를 배우고 있는 몽골 학생들을 대상으로 한 구글 크레스룸 기반 PBL의 유용성과 평가를 파악하기 위한 것을 목적으로 하였다. 연구의 결과는 몽골 도로노드 대학교 자연 과학 및 경영학과에 필요한 이러닝 플랫폼으로 제안될 예정이다.

혼합형 학습 기반 스마트 이러닝 구현 (Implementation of Smart E-learning based on Blended Learning)

  • 홍유식
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.171-178
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    • 2020
  • 많은나라에서 온라인교육및 오프라인교육 장점을 결합한 혼합형학습을 개설하고 운영하는 중이다. 그러나, 온라인 윈격 강의 기반 Mooc 강좌는 졸업율이 5~10%미만으로, 매우 낮은 수준이다. 그러므로, Web 기반에서 언제, 어디서나, 누구나 간편하게 강의를 수강할 수 있는 온라인 Mooc 원격 교육 강의를 수강하는 학생들의 졸업율을 높이기 위해서는, 반드시 학생들의 강의 이해도 자동분석 및 자동 학사 경고 시스템을 도입 해야만 한다. 특히, 우리나라가 교육 선진국으로 진입하기 위해서는 오답율 자동판단 SW개발, 강의 자동요약 SW, 혼합형 학습 수준별 강의 기반 취약과목 자동분석 SW 교육을 개발해야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해서, 강의내용 자동요약 시스템, 오답 자동 경고 시스템, 취약과목 자동판단 알고리즘을 제안 하고 모의실험 하였다.

방송콘텐츠 기반 e-PBL을 위한 온라인 학습모듈 설계 및 개발 (The Design and development of online learning modules for the broadcasting content-based e-PBL)

  • 정준환
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.105-115
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    • 2012
  • 본 연구는 방송콘텐츠를 일방향적인 정보전달도구의 차원이 아닌 풍부한 내용이 담긴 소프트웨어, 즉 단순히 정보를 제공하던 것에서 지식구성과 창출 과정을 촉진하는 학습자원으로서의 가능성에 주목하고, 이러한 가능성을 e-Learning의 교수 학습모형 중에 하나인 e-PBL을 통해 구체적으로 구현해 보고자 했다. 이를 위해 온라인 학습환경 설계 및 개발에 무게중심을 두고 연구를 진행했다. 특히, 본 연구는 온라인 학습커뮤니티 개발을 비롯하여 방송콘텐츠의 활용을 극대화하기 위한 전략적 방안들이 집약된 학습모듈 설계 및 개발과정에 초점을 두었다. 또한 이를 적용하고 그 타당성을 검증함으로서 학습모듈이 갖는 차별성을 증명하고자 하였다.

협동·창의척 문재해결을 위한 온라인 지원시스템 개발 (Development of an Online Support System for Cooperative and Creative Problem Solving)

  • 이유나;이상수
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.19-32
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    • 2008
  • 창의적 문제해결에 대한 연구들은 온라인 환경에서나 면대면 환경 모두 대부분 개인적 측면에서 접근이 이루어지고 있어 협동적인 측면에서의 접근이 필요하다. 온라인 환경은 면대면 환경보다는 협동적 상호작용 촉진과 창의적 문제해결을 위한 효과적인 환경을 제공하고 있다. 따라서 본 연구는 협동을 통해 창의적 문제해결을 할 수 있는 온라인 지원 시스템을 개발하는 데 목적이 있다. 이를 위하여 본 연구는 첫째, 기존의 창의적 문제해결모형으로부터 온라인 환경에서 적합한 창의적 문제해결을 할 수 있는 모형을 도출하였다. 둘째, 통합된 창의적 문제해결모형을 토대로 협동 창의적 문제해결 모형의 온라인 지원 시스템을 위한 설계 원리를 개발하고 이에 기초하여 시스템을 개발하였다. 마지막으로 본 연구는 시스템의 향상을 위해서 형성평가를 실시하였다. 개발된 시스템은 협동 창의적 문제해결을 위한 효과적이고 효율적인 온라인 학습 환경을 제공해 줄 것이다.

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온라인 피드백 에러 학습을 이용한 이동 로봇의 자율주행 알고리즘 개발 (Development of Autonomous Algorithm Using an Online Feedback-Error Learning Based Neural Network for Nonholonomic Mobile Robots)

  • 이현동;명병수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.602-608
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    • 2011
  • 본 논문에서는, 신경망을 이용한 뉴로 인터페이스 설계를 통해 논홀로노믹 이동 로봇을 제어하는 방법을 제시하였다. 특히, 가상의 마스터-슬레이브 로봇 개념을 이용하여, 부분적으로 안정된 마스터 로봇의 역 동적모델이 피드백-에러 학습법을 적용한 신경망을 통해 온라인으로 획득되도록 하였다. 이 피드백 제어기는 PD 보상기에 기초를 두고 있다. 온라인 학습을 위한 신경망은 입력층이 6개의 입력세포들($x_i$, i=1~6)로 구성되어있으며, 1개의 은닉층에는 2개의 은닉세포($o_j$, j=1~2), 출력층은 2개의 출력세포(${\tau}_k$, k=1~2)로 구성되었고, 신경망의 온라인 학습을 위하여 최소자승법에 의한 오류역전파 알고리즘을 이용하였다. 본 연구에서 개발된 뉴로 인터페이스의 경로추적제어에 관한 성능은 2-wheel 독립구동이 가능한 논홀로노믹 이동 로봇의 시뮬레이션으로 증명하였다.