미술·디자인계열 전공 실습교육을 위한 증강현실기반 이러닝(AREL: AR based e-Learning) 프레임워크 디자인 AREL(AR based E-Learning) for PBE(Practice-Based Education) Framework Design in the Field of Art and Design Major원문보기
본 연구는 대학의 미술 디자인계열 전공 실습 교과목의 실습수업을 위한 이러닝 교수학습법을 개발하기 위해 기본 틀이 될 프레임워크를 디자인하는 연구이다. 특히 일방향적인 이러닝 교육방식에서 탈피하여 증강현실(AR)의 콘텐츠 재현 과정을 학습방법으로 적용함으로써 가상적 상황을 현실상황에 증강시켜 학습자로 하여금 학습환경에 대한 현실감을 높이는 데에 초점을 두고 있다. 본 프레임워크 구축 과정 및 교수학습법 개발은 이전에 발표된 "증강현실을 이용한 대학 e-Learing 실습교육"의 학습효과 실험연구를 위한 증강현실 기반의 실습교육 교수학습법 개발 과정에 관한 논문으로써 시기적으로는 이전 논문의 선행연구임을 밝히며, 기 발표 논문과 본 논문을 기반으로 본격적인 학습효과 실험에 들어가기 위한 교과과정 개발에 목적을 둔다. 학습방식에 따른 구분은 기본 학습유형에 따라 대면학습(FFL), 블랜디드학습(BL), 완전이러닝(EL), 그리고 증강현실 기반 이러닝(AREL) 4개 교수 학습방법으로 구분한다. 본 연구를 위해 FFL, BL, EL의 각 교수학습 프레임을 비교 분석하고 AREL의 교수학습유형과 비교분석 및 종합적 결합을 통해 효과적인 증강현실 기반의 교수학습 프레임워크 구축하였다. 또한 향후 학습효과 실험을 위한 AREL 실습교과목 교수학습 과정 설계 틀을 제시함으로써 연구를 마친다.
본 연구는 대학의 미술 디자인계열 전공 실습 교과목의 실습수업을 위한 이러닝 교수학습법을 개발하기 위해 기본 틀이 될 프레임워크를 디자인하는 연구이다. 특히 일방향적인 이러닝 교육방식에서 탈피하여 증강현실(AR)의 콘텐츠 재현 과정을 학습방법으로 적용함으로써 가상적 상황을 현실상황에 증강시켜 학습자로 하여금 학습환경에 대한 현실감을 높이는 데에 초점을 두고 있다. 본 프레임워크 구축 과정 및 교수학습법 개발은 이전에 발표된 "증강현실을 이용한 대학 e-Learing 실습교육"의 학습효과 실험연구를 위한 증강현실 기반의 실습교육 교수학습법 개발 과정에 관한 논문으로써 시기적으로는 이전 논문의 선행연구임을 밝히며, 기 발표 논문과 본 논문을 기반으로 본격적인 학습효과 실험에 들어가기 위한 교과과정 개발에 목적을 둔다. 학습방식에 따른 구분은 기본 학습유형에 따라 대면학습(FFL), 블랜디드학습(BL), 완전이러닝(EL), 그리고 증강현실 기반 이러닝(AREL) 4개 교수 학습방법으로 구분한다. 본 연구를 위해 FFL, BL, EL의 각 교수학습 프레임을 비교 분석하고 AREL의 교수학습유형과 비교분석 및 종합적 결합을 통해 효과적인 증강현실 기반의 교수학습 프레임워크 구축하였다. 또한 향후 학습효과 실험을 위한 AREL 실습교과목 교수학습 과정 설계 틀을 제시함으로써 연구를 마친다.
This research is to design basic framework for developing teaching and learning method in the field of art and design major in university. Especially taking off from oneway e-learning teaching method, it is focused on increasing reality of student learning situation with applying AR contents process...
This research is to design basic framework for developing teaching and learning method in the field of art and design major in university. Especially taking off from oneway e-learning teaching method, it is focused on increasing reality of student learning situation with applying AR contents process to augment virtual condition on reality condition. The processing of framework design and developing teaching and learning method are about practice education based on AR for model experiment research which was published "The E-Learning for Practice Training Using Augmented Reality in the College Education". This thesis is supposed to be a precedent study of the pre-published, and the purpose of those two studies were for experiment test in earnest in studying effect research. The classification of learning method divided basically as Face-to-Face Learning(FFL), Blended Learning(BL), fully E-Learning(EL), and Augmented Reality based E-Learning(AREL). This research compares and analyzes each frame of FFL, BL, and EL. And then, designed framework lead to the over-all conclusion with the type of AREL. Additionally, AREL for PBE suggests the ways of advanced teaching learning.
This research is to design basic framework for developing teaching and learning method in the field of art and design major in university. Especially taking off from oneway e-learning teaching method, it is focused on increasing reality of student learning situation with applying AR contents process to augment virtual condition on reality condition. The processing of framework design and developing teaching and learning method are about practice education based on AR for model experiment research which was published "The E-Learning for Practice Training Using Augmented Reality in the College Education". This thesis is supposed to be a precedent study of the pre-published, and the purpose of those two studies were for experiment test in earnest in studying effect research. The classification of learning method divided basically as Face-to-Face Learning(FFL), Blended Learning(BL), fully E-Learning(EL), and Augmented Reality based E-Learning(AREL). This research compares and analyzes each frame of FFL, BL, and EL. And then, designed framework lead to the over-all conclusion with the type of AREL. Additionally, AREL for PBE suggests the ways of advanced teaching learning.
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문제 정의
따라서 본 논문은 관련 실험연구에 대한 선행연구4) 결과에 기반 한 실습교육 중심의 이러닝 교수학습법 개발을 위한 프레임워크 연구로써 이러닝 실습교육의 학업효과를 증진시킬 수 있는 방안 모색에 목적을 두고 있다. 선행연구의 실험결과를 통해 블랜디드러닝이 이러닝의 단점을 보완하여 학업효과가 높아진 것에 주목하고 이를 이러닝 실습교육에 적용할 방안을 모색하였다.
(현실 이미지) 위에 가상데이터와 정합된 혼합데이터 정보를 스마트기기 앱을 통해 확인하며 상호작용하도록 되어 있다. 따라서 본 연구는 증강현실의 특성을 교수학습법에 매체적 관점에서 접근함으로서 PBE 환경의 혼합현실 구현이 가능할 것으로 예측하였다.
그래서 교수학습법 차원에서의 증강현실 적용에 의한 학업효과 측면과는 다소 거리가 있는 연구들이다. 본 연구에서는 선행연구와 마찬가지로 증강현실을 교수자와 학습자 간 교수학습방법의 주된 매체로 활용하여 이러닝 실습교육의 한계였던 교수자-학습자 간 상호소통 및 강의 현장성을 최대한 실재감 있게 부여해봄으로써 능동적인 학습체계를 이루도록 하는데 목적이 있다. 따라서 본 연구에 적용된 증강현실 정합데이터는 완성된 시청각적 결과물이 아닌 학습자의 실습과정을 돕기 위해 이미지로 생성시킨 가이드라인을 의미한다.
특히 학습자가 온라인에서 오프라인 환경을 경험할 수 있는 가상 환경이 주어진다면 이러닝에서의 실습환경이 가능할 것으로 예측하였다. 이에 본 연구에서는 현실과 가상의 이미지를 혼합하는 방식인 증강현실(Augmented Reality, AR)을 그 대안으로 보았다. 증강현실 기술은 현실(real)에 가상(virtual)을 혼합(mixed)한 이미지를 실시간으로 제공해주는 기술로써, 가상의 정보를 사용자의 상황에 따라 제공하기 때문에 높은 상호작용성과 흥미를 느끼게 하며 쉽게 접근할 수 있는 특징이 있다.
가설 설정
블랜디드러닝의 학업효과는 온·오프라인의 혼합으로 발생된 결과로 볼 수 있기 때문에 완전 온라인(fully online) 환경에서 실습 교육을 진행하는데 있어 다른 교수법이나 도구 등을 결합한다면 블랜디드러닝과 같은 학업효과를 기대해 볼 수 있을 것으로 가정할 수 있다.
제안 방법
여기서 AREL은 크게 EL 영역과 AR 영역으로 구분된다. 교수자와 학습자는 물리적 접촉 없이 LMS를 통해 교수학습 및 상호소통이 가능하도록 하여 기존의 일반 이러닝 학습에 증강현실의 정합과정을 결합한 발전된 교수법으로 구축 되었다. AREL 프레임워크에서 상호소통 구조는 교수자와 학습자가 각자의 경로를 통해 교수 및 학습을 진행하게 된다.
따라서 대학의 실습중심 교과목 이러닝에서 발생되는 문제들을 증강현실이 보완해줄 것으로 가정하고 ‘증강현실 기반 이러닝(Augmented Reality based E-Learning, AREL)의 교수학습 프레임 워크를 개발하였다.
다시 말해 증강현실의 특성을 교재 차원의 교육용 콘텐츠가 아닌 교수-학습자 간의 커뮤니케이션 매체에 집중한 교육도구 차원에서 접근했다. 이로써 이러닝 교육에서 가장 취약했던 부분인 실습교육에 증강현실을 적용함으로써 AREL 교수학습 프레임워크를 구축하였다. AREL 교육은 학습자에게 직접적인 조작성과 상호 경험을 제공하는 증강현실의 매체특성을 이용해 학습으로의 집중과 몰입을 유발하고, 현실감있는 실습정보를 제공함으로써 학업효과에 긍정적 영향을 미칠 것으로 기대된다.
이는 학습자의 실습과정과 실습 결과물 없이는 일반 이러닝과 마찬가지로 상호소통이 원활히 이루어질 수 없음을 의미하며, AREL 학습구조에서 PBE의 중요성을 나타내는 것이다. 학습자는 LMS에 접속하여 VOD 강의콘텐츠를 수강하며, 실습 과제물이 제시될 경우 제공되는 AR 어플리케이션을 통해 실습을 진행한다. 실습 과정에 필요한 교수자의 실습 가이드라인 및 학습지도, 학습자 본인에 대한 평가내용과 타 학습자에 대한 평가내용을 증강현실로 확인할 수 있다.
성능/효과
기존의 일반 이러닝 수강과 과제 이행방식에 비해 교수자-학습자 간 상호작용 및 학습의 실재감을 강화시켜줄 수 있는 방식이며, 일반 이러닝의 취약점이었던 실습교육의 부재라는 한계를 극복할 수 있는 대안적 교수법으로 제시될 수 있다. 이를 통해 기존의 실습기반 이러닝에서 제공이 불가능했던 현장감을 통해 타 학습자들과 자신의 과제 및 평가를 현실감있게 비교 분석하여 학습정도의 자기 진단이 가능해 졌다.
후속연구
기존의 일반 이러닝 수강과 과제 이행방식에 비해 교수자-학습자 간 상호작용 및 학습의 실재감을 강화시켜줄 수 있는 방식이며, 일반 이러닝의 취약점이었던 실습교육의 부재라는 한계를 극복할 수 있는 대안적 교수법으로 제시될 수 있다. 이를 통해 기존의 실습기반 이러닝에서 제공이 불가능했던 현장감을 통해 타 학습자들과 자신의 과제 및 평가를 현실감있게 비교 분석하여 학습정도의 자기 진단이 가능해 졌다.
특히 대학의 미술·디자인계열 학과 실습 과목의 이러닝 운영에 존재하는 교수-학생 간의 상호소통 및 현장감 등의 실질적인 문제 해결에 있어 하나의 가능성을 제시하게된 점에 본 연구의 가치가 있으며, 향후 실습기반의 이러닝 교수 학습 설계에 많은 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
과제물에 대한 이미지 정합은 실제 과제물, PC 화면상의 과제물 이미지, 실제 촬영현장에서의 배경이나 피사체 위에서도 증강되어 나타난다. 평가 내용이 실제 촬영 장소에서도 확인이 가능하다는 것은 향후 동일 장소에서의 촬영 시 평가 내용을 즉석에서 재확인함에 따라 수정 된 촬영을 진행함으로써 학업성취에 많은 영향을 주게 되며, 실습의 숙련도를 향상시키는 데에 효과적일 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
이러닝 강좌로 진행되는 실습 교육의 문제점은 무엇인가?
과제 결과물에 대한 피드백 역시 텍스트 기반의 댓글 형식으로 제공된다. 실습 과정에서의 중간 피드백이나 결과에 대한 시각적 피드백이 지원되지 못하는 상황에서 ‘과정’을 통해 얻을 수 있는 중요한 지식을 뛰어넘어 결과만을 학습자에게 확인시켰을 때, 이론과목과 달리 학습 내용의 이해에 상당한 어려움을 겪을 수 밖에 없다. 이미지를 기반으로 하는 시각적 학습요소들이 물리적으로 부재한 이러닝에서 학습자들이 학습 과정을 직접적으로 느끼지 못한다면 자율학습에 대한 ‘주인의식(ownership)’이 결여되어 학습에 대한 흥미를 잃고 실습과정에 몰입하지 못하게 되어 결국 학습 과정을 이탈하게 된다. 이러닝 운영에서 중도탈락에 대한 심각성은 다수 연구에서도 지속적으로 지적되어 온 것이 사실이다.
증강현실 기술의 특징은 무엇인가?
이에 본 연구에서는 현실과 가상의 이미지를 혼합하는 방식인 증강현실(Augmented Reality, AR)을 그 대안으로 보았다. 증강현실 기술은 현실(real)에 가상(virtual)을 혼합(mixed)한 이미지를 실시간으로 제공해주는 기술로써, 가상의 정보를 사용자의 상황에 따라 제공하기 때문에 높은 상호작용성과 흥미를 느끼게 하며 쉽게 접근할 수 있는 특징이 있다. 따라서 대학의 실습중심 교과목 이러닝에서 발생되는 문제들을 증강현실이 보완해줄 것으로 가정하고 ‘증강현실 기반 이러닝 (Augmented Reality based E-Learning, AREL)의 교수학습 프레임 워크를 개발하였다.
증강현실 기술은 무엇인가?
이에 본 연구에서는 현실과 가상의 이미지를 혼합하는 방식인 증강현실(Augmented Reality, AR)을 그 대안으로 보았다. 증강현실 기술은 현실(real)에 가상(virtual)을 혼합(mixed)한 이미지를 실시간으로 제공해주는 기술로써, 가상의 정보를 사용자의 상황에 따라 제공하기 때문에 높은 상호작용성과 흥미를 느끼게 하며 쉽게 접근할 수 있는 특징이 있다. 따라서 대학의 실습중심 교과목 이러닝에서 발생되는 문제들을 증강현실이 보완해줄 것으로 가정하고 ‘증강현실 기반 이러닝 (Augmented Reality based E-Learning, AREL)의 교수학습 프레임 워크를 개발하였다.
참고문헌 (16)
강명희, 허희옥, 최수진, 조일현, 강인애, 임철일, 송상호, 미래를 생각하는 e-러닝 콘텐츠 설계, 서현사, 2007.
고려대학교 산학협력단, 한국형 MOOC 연계를 위한 온라인 강의 활성화 방안 연구, 교육부, 2014.
류지헌, 조일현, 허희옥, 김정현, 계보경, 증강현실 기반 차세대 체험형학습모형 연구, 한국교육학술정보원, 2006.
Khan, B. H. (Ed.). Web-based instruction. Educational Technology. Littlejohn, A. & Pegler, C. Preparing for blended e-learning. Routledge. NY: Routledge. 2007.
Smith, J. M. Blended Learning: An old friend gets a new name. Executive Update. Greater Washington Society of Association Executives. 2001.
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