4차 산업혁명 시대에 교육산업은 더욱 성장할 것으로 전망된 가운데, 특히 VR/AR 기술을 활용한 미래형 교육의 성장성이 매우 높을 것으로 예상된다. VR/AR 기술을 바탕으로 하는 실감형 콘텐츠는 몰입감, 상호작용, 지능화의 특징을 통해 높은 현실감과 경험을 제공한다. 본 논문은 국내외 실감형 콘텐츠 기술 동향을 분석하고, 실감형 콘텐츠 개발에 대한 사례 분석을 통하여 향후 교육용 콘텐츠에 적용할 수 있는 방안을 마련하고자 한다.
본 연구는 웹기반 3차원 가상현실 프로그램과 2차원 HTML 프로그램을 이용한 학습활동이 학습자의 학업성취도, 학습만족도에 미치는 효과를 알아보고, 또한 학습자의 공간지각력 수준에 따라 웹기반 3차원 가상현실 프로그램과 2차원 HTML 프로그램간에는 상호작용 효과가 있는지에 관해 알아보고자 하였다. 연구 결과 3차원 가상현실 프로그램을 사용하여 학습한 집단과 2차원 HTML 프로그램으로 학습한 집단간에는 학업성취도와 전반적 만족도에 있어서 유의미한 차이를 보였다. 또한 학습자의 공간지각력과 웹기반 학습 프로그램 유형간에는 학습만족도 면에서는 상호작용 효과가 나타나지 않았으나, 학업성취도에 있어서는 통계적으로 유의미한 상호작용 효과가 있는 것으로 확인되었다.
Objective: The purpose of this study is to apply exercise learning effect to various subjects through training effect and information accumulation based on verification of the effect on dumbbell curl exercises applied with virtual reality. Method: To analyze the effect on the dumbbell curl exercise in the virtual environment, a total of 20 persons with 10 males and 10 females who does not have orthopedics diseases were selected. The dumbbell weight of the subjects was set to a weight of 70% strength of 1RM. At this time, the virtual environment situation was set to four types; presence/absence of virtual environment, preferred colors, and unfavorable colors to perform dumbbell curl exercise. The anaysis of muscle activity was conducted by adhering four surface electrodes (Biceps Brachii, Triceps Brachii, Brachioradialis Muscle, Extensor Carpi Radialis Longus Muscle) on the right upper limbs. Independent sample t-test using SPSS (24.0) program was carried out to analyze average values and standard deviations for each variable depending on the presence/absence of virtual environments and changes in color (preferred colors, unfavorable colors) and the level of significance was set to a=.05. Results: In the eccentric contraction, males showed high muscle activity in the Biceps Brachii under virtual reality. On the other hand, females had high muscle activity in the Biceps Brachii in the absence of virtual reality. Also, in case of a change of colors in the virtual environment, females had the high muscle activity in the unfavorable color in the eccentric contraction. Conclusion: During the dumbbell curl exercise, results of different exercises present depending on gender. When males put VR on and performs a basic dumbbell curl exercise, the effect of Biceps presents Brachii for them while exercising in unfavorable colors. However, since it is the basic research data of muscle exercise using virtual reality, it is necessary to verify whether or not it is effective for myopachynsis through long-term training rather than unity.
본 연구는 초등학교 이용자에 적합한 실감 콘텐츠 개발 접근지표에 관한 연구이다. 다양한 센서기술을 연동한 스포츠, 체육, 융합학습 실감 콘텐츠 기준으로 이용자에게 교육 및 신체 운동의 효과성 있는 콘텐츠 체험이 되도록 하며 가상현실 스포츠실 콘텐츠 제작 참여기업의 올바른 개발 가이드로서 활용될 수 있다. 연구방법은 지원기관의 표준화 가이드를 기준으로 개발된 콘텐츠를 선정하여 전문가 자문 및 체육담당자 인터뷰, 콘텐츠 체험 설문을 통한 연구를 통해서 가상현실 스포츠실의 콘텐츠 접근 기준지표를 도출하였으며 제작 기준지표를 적용한 콘텐츠 고도화 개발을 통해서 확인해 보았다.
본 연구는 디지털 신기술인 VR(Virtual Reality)과 대중문화 요소인 웹툰을 접목하여 중학생 대상의 진로탐색형 STEAM 프로그램을 제안한다. 제안하는 프로그램은 학생들이 미래의 유망 분야를 조사하고, 진로를 기획·제작 및 가상체험하는 과정을 자기주도적으로 진행할 수 있게 설계되었다. 그리고 STEAM 교수학습 준거 항목에 진로탐색을 고려하여 설계하되 2015 개정 교육과정과 연계하여 기존 교과목들에서 학습 효과를 높일 수 있다. 특히, COVID-19 상황으로 인해 대면 수업이 어려운 경우를 대비하여 대면·비대면 혼합형 교육이 가능하도록 프로그램을 설계하였다. 제안하는 STEAM 프로그램의 교육목표는 창의·융합형 인재양성에 있다. 정성적으로는 디지털 신기술을 교육에 접목한 교육기반을 마련하고, 정량적으로는 관련 프로그램 개발 및 중학교 교육 현장의 프로그램 적용하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 개발 프로그램을 서울시 A중학교 2학년을 대상으로 시범 적용하였다. 본 연구에서 제안한 진로탐색형 프로그램을 통해 학생들이 과학과 기술의 진입장벽 없이 디지털 신기술을 활용하는 방법을 배우고, 미래 진로를 탐색하고 고민하는 데 도움 되기를 기대한다.
최신 기술이 적용된 HMD는 고해상도 디스플레이와 빠른 모션인식으로 멀미를 최소화하며 위치와 동작을 정확히 추적할 수 있다. 이는 가상의 삼차원 공간에 몰입할 수 있는 환경을 제공해 줄 수 있으며 이러한 특징을 활용하여 재난 시뮬레이터나 고위험 장비 학습 공간 등의 가상현실 콘텐츠가 발전하고 있다. 이러한 장점은 기초과학 교육 분야에서도 적용 가능하다. 특히 기존 2차원 자료로 설명되는 물리학의 전기장과 자기장의 개념을 삼차원 공간으로 확장하여 실시간으로 시각화한다면 학습 이해도 향상에 큰 도움이 될 수 있다. 본 논문에서는 삼차원 가상현실 기반의 실감형 물리 교육 환경 및 콘텐츠를 개발하고 개발된 학습 콘텐츠를 실제 학습 대상자에게 체험시켜 효과를 증명한다. 학습 대상자는 총 46명의 중학생과 대학생이며 가상현실 환경에서 삼차원으로 표현되는 전기장과 자기장을 실시간으로 경험하고 학습하였다. 설문 조사 결과 85% 이상의 긍정적인 반응을 얻을 수 있었으며 삼차원 가상공간 기반의 물리 학습이 효과적으로 적용될 수 있다는 긍정적인 결과를 얻었다.
교육부는 「2015 교육과정」에서 초등학교와 중학교에 SW교육을 필수화하는 방안을 발표하였다. 그러나 학교에서 SW교육을 강화하고 있는 주요 외국들의 사례를 살펴보면 SW교육에서 코딩교육을 강조하고 있기는 하지만 단순히 SW 개발을 위한 코딩보다는 실생활에서 활용이 가능하고 타 분야와 융합이 이루어질 수 있는 궁극적인 목표를 두고 SW교육이 이루어지고 있다. 따라서 우리나라에서도 SW교육의 기초 및 공통 교육에서는 SW 개발의 기본 개념과 사고력을 익힐 수 있는 코딩교육이 필요하지만 우수 인재를 위한 SW심화교육을 마련하여 실생활과 타 분야에 적용할 수 있는 실제적인 SW 개발 교육이 필요하다고 판단된다. 이에 본 논문에서는 SW교육의 심화교육으로 가상현실(VR : Virtual Reality) 프로그래밍 교육을 초·중등학교 수준에 맞추어 적용할 수 있는 방안을 탐색하였다.
본 연구의 목적은 치의학 임상실습 장면에서 활용이 가능한 가상현실 기반의 치아발치 교육콘텐츠를 개발하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해 '학습내용 분석-설계모형 도출-개발-타당도 검증-수정 및 콘텐츠 완성'의 단계를 거쳐 치아발치 실습용 교육콘텐츠를 개발하였다. 연구결과, 3D모델링을 적용하여 환자의 안면해부학적 모델을 구축하고, 치아발치 수술과정 시나리오를 바탕으로 가상현실 기술을 적용한 단계별 수술장면을 에니메이션으로 구축하였다. 개발된 콘텐츠에 대한 전문가 평가를 실시하였으며, 인터페이스 타당도(M: 4.81, SD: 0.72)와 내용타당도(M:4.66, SD: 0.71)를 검증한 결과 타당하게 설계된 것으로 분석되었다. 따라서 개발된 치아발치 실습용 교육콘텐츠는 치의학 전공생의 임상수행 능력을 향상시키는데 적절한 도구로 판단된다. 본 연구를 토대로 의료 분야의 다양한 실습장면을 지원할 수 있는 가상현실 기술 기반의 교육용 콘텐츠 개발 연구가 활성화되기를 기대한다.
The purpose of this study is to review the effect of previous research data with virtual reality-based Physical Activity Therapy Programs(PATPs) in adult on the physical fitness factors. Research articles were retrieved from 2008 to 2021 with the Research Information Sharing Service(RISS) and Pubmed database. The main search terms were 'care', 'therapy', 'healing', 'exercise' or 'physical activity', and 'virtual reality'. The criteria for selecting articles of this study were the originality, duplication, Randomized controlled trial(RCT) experiment and subject. Finally, 18 papers were selected among 318 articles, which were excluded if any of the criteria was not satisfied. Most of papers(15) were conducted in the last 5 years, because of the high interest due to the development of virtual reality implementation technology and COVID-19 pandemic. The participants were mainly patients(8), and the types of diseases were stroke(2). The physical fitness factors were mostly balance ability(7), muscle strength(7), and range of motion(6). All the physical fitness factors were significantly improved after PATPs. However, 11 studies were conducted for less than 4 weeks, including 6 studies were performed a bout of acute exercise. Also, 14 studies did not clearly present the intensity of PATPs. In addition, there were 9 studies, that simply applied games without specialized programs. In conclusion, it seems that virtual reality-based PATPs have a positive effect on physical fitness factors. However, VR-based PATPs should be specialized and developed in order to verify their effectiveness for the further research.
이 연구의 목적은 가상현실 기반 중재가 지적장애 학생의 일상생활 기술과 수업태도에 미치는 영향을 파악하는 것이었다. 전남지역에 거주하는 중학교 2-3학년 지적장애학생 30명을 연구대상으로 선정하였고, 중재방법에 따라 세 집단으로 배치하였다. A집단은 가상현실 프로그램을 이용하는 중재, B집단은 직접 체험 활동을 중심으로 하는 중재, C집단은 가상현실 프로그램과 직접 체험 활동을 결합한 중재에 참여하였다. 중재는 7월 4주부터 8월 3주까지 4주 동안 진행되었고, 일주일에 4회씩 총 16회기의 중재가 이루어졌다. 평가는 사전 평가와 사후 평가를 실시하였다. 수집된 자료는 일원분산분석으로 분석하였고, 사후 분석으로는 scheffe'를 사용하였다. 연구 결과, C집단이 A집단과 B집단보다 일상생활 기술을 유의미하게 향상시켰고, C집단은 B집단보다 수업태도를 유의미하게 향상시켰다. 이를 통해 가상현실 프로그램과 체험활동을 결합한 중재가 일상생활 기술 및 수업태도를 향상시킬 수 있는 효과적인 방법 중에 하나라는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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