[논문]공학교육을 위한 이러닝 컨텐츠의 활용에 관한 사례 연구

박형근

doi:10.14702/jpee.2017.133

공학교육을 위한 이러닝 컨텐츠의 활용에 관한 사례 연구
A Case Study on Utilization of e-learning Contents for Engineering Education 원문보기

JPEE : Journal of practical engineering education = 실천공학교육논문지, v.9 no.2, 2017년, pp.133 - 137

초록
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본 논문에서는 전기전자공학전공의 필수과목 중의 하나인 전기회로교과를 이러닝 컨텐츠로 개발하고 이를 실제 수업에 활용한 사례에 대한 연구 결과를 제시한다. 전기회로 이러닝 컨텐츠를 이론학습은 멀티미디어형을 기반으로 하였으며 실습부분은 동영상을 기반으로 하여 개발하였다. 이러닝 컨텐츠는 실제 오프라인 수업에 블랜디드 수업 형태로 활용하였다. 이러닝 컨텐츠의 구성요소별 학습효과에 대한 조사를 수행하였으며 전기회로에 적합한 이러닝 컨텐츠의 유형에 대한 조사 및 분석을 수행하였다. 또한 이러닝 컨텐츠를 오프라인 수업에 활용할 때 효과적인 활용방법에 대해 조사 분석하였다. 본 논문에서는 이와 같은 이러닝 컨텐츠의 사례조사를 통해 공학교육에 있어서 효과적인 컨텐츠의 회차구성, 회차당 길이 및 유형과 활용방법을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we present the results of the study on the development of electric circuit e-learning content as one of the required courses in electrical and electronics engineering. Theoretical learning of electric circuit e-learning contents is based on multimedia type and the practice part is based on moving picture. The e-learning contents were used for a blended learning in actual offline class. We investigated the learning effect of each component of e-learning contents and investigated and analyzed the type of e-learning contents suitable for class of electric circuit. In addition, we investigated and analyzed effective ways to utilize e-Learning content for offline teaching. In this paper, we show how to construct effective contents, length types and utilization methods in engineering education through the case study on the e-learning content.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서 전기전자공학 계열의 전공에서의 필수과목 중의 하나인 전기회로교과목에 대한 이러닝컨텐츠의 개발 및 활용 사례에 대한 연구결과를 제시한다.
본 논문에서 제시하는 전기회로 이러닝 컨텐츠는 이러닝 학습으로만으로도 활용할 수 있으나 본 연구에서는 오프라인 수업과 블랜디드방식으로 활용했을 때 어떤 방식이 가장 효과적인지를 조사하였다. 먼저 오프라인 수업에서 예습/복습 또는 일부 활용등의 방식으로 온라인 컨텐츠를 활용하도록 하고 설문조사를 통해 어떤 방식으로 활용하였을 때 가장 교육적 효과가 높은 지를 조사하였다.
본 논문에서는 공학교과의 이러닝 컨텐츠로서 전기회로 이러닝 컨텐츠의 개발사례를 소개하고 실제 수업에서의 활용을 통해 그 효용성을 분석하였다. 이러닝 컨텐츠의 학습 단계별 효용성을 분석하였으며 이러닝 컨텐츠의 개발 유형에 있어서 어떤 유형이 공학교육에 적합한지를 분석하였다.
공학교과의 경우 수학적 표현, 다양한 실습 등으로 인해 기존 컨텐츠와는 다른 컨텐츠 구성과 형식 그리고 활용방안이 필요로 된다. 본 논문에서는 전기전자분야의 핵심과목 중의 하나인 전기회로 교과목을 이러닝 컨텐츠로 개발하고 이를 실제 수업에 활용하였으며 컨텐츠의 형식 및 내용 그리 고 운영에 관한 효과성을 검증하고 분석하였다.
그 외에 저작툴을 활용한 방법과 스튜디오에서 촬영하는 유형들이 있다. 본 연구 에서는 스튜디오 녹화형, 저작툴 동영상형, 강의녹화형 그리고 멀티미디어형의 네 가지 유형에 대한 학생들의 선호도를 조사하였다. 조사결과 그림 3에서와 같이 네 가지 유형중에서 멀티미디어형에 대한 선호도가 가장 높게 나타났다.

제안 방법

회차별 학습단계 중 첫 단계는 회차별 학습을 준비하는 단계이며 전기회로에 대한 흥미를 유도하여 학습내용에 보다 관심을 갖을 수 있도록 학습열기 단계에서 실생활과 관련된 다양한 전기제품 및 전기현상들에 대해 소개하였다 두번째 단계는 실제 학습이 이루어지는 학습하기 단계이며 이때 학습내용을 잘 이해하고 있는지 확인하는 깜짝퀴즈를 중간에 두고 있다. 다음으로 컨텐츠의 구성상 실습에 대한 참여를 유도하기 위해 실습중심의 적용하기 활동을 구성하였다. 마지막으로 정리하기 단계에서는 핵심주제를 요약하고 참고자료 및 싸이트를 제시하는 것으로 마무리된다.
본 논문에서 제시하는 전기회로 이러닝 컨텐츠는 이러닝 학습으로만으로도 활용할 수 있으나 본 연구에서는 오프라인 수업과 블랜디드방식으로 활용했을 때 어떤 방식이 가장 효과적인지를 조사하였다. 먼저 오프라인 수업에서 예습/복습 또는 일부 활용등의 방식으로 온라인 컨텐츠를 활용하도록 하고 설문조사를 통해 어떤 방식으로 활용하였을 때 가장 교육적 효과가 높은 지를 조사하였다. 먼저 이러닝 컨텐츠의 길이에 대한 설문결과 그림 4에서 보듯이 전반적으로 회차별 시간이 길다고 응답했다.
전기회로 이러닝 컨텐츠는 2016년에 전기회로 해석을 위한 이론적 학습뿐만 아니라 회로해석을 위한 컴퓨터 시뮬레이터인 PSpice를 활용한 실습을 포함하는 멀티미디어형 컨텐츠로 개발되었다. 본 과정은 PSpice를 활용하여 전기회로를 시뮬레이션하는 실습을 포함하고 있으며 실습내용은 동영상을 통해 학습자 스스로 따라할 수 있도록 제공하였다. 본 이러닝 컨텐츠는 2017 년 1학기에 오프라인 강좌로 개설된 회로이론 및 실습 교과 목에서 보조적으로 개발된 컨텐츠를 활용하였다.
이러닝 컨텐츠는 다양한 유형으로 개발 될 수 있고 그 종류 또한 매우 많다. 본 전기회로 컨텐츠는 멀티미디어를 기반으로 한 컨텐츠이며 실습을 위해 실습 동영상기반의 컨텐츠를 제공하였다. 멀티미디어 컨텐츠의 경우 플레시 등의 다양한 멀티미디어 자료를 통해 학습효과를 증진시키는 장점이 있으나 강의 동영상기반의 컨텐츠에 비해 교수자와 직접적인 접촉이 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.
설문결과를 통해 컨텐츠의 구성요소 중 실제 학습에 필요한 단계와 필요하지 않다고 생각되는 단계를 조사분석하였다. 설문조사결과는 그림 2와 같다.
설문조사결과는 그림 2와 같다. 설문은 필요하다고 생각되는 단계 2개를 선택하게 하였고 불필요하다고 생각되는 단계 1개를 선택하도록 하였다. 설문계과 5개의 단계 중에 학생들은 적용하기 단계가 가장 유용한 단계라고 판단하였고 반면 돌팔퀴즈가 가장 불필요한 단계라고 응답하였다.
본 논문에서는 공학교과의 이러닝 컨텐츠로서 전기회로 이러닝 컨텐츠의 개발사례를 소개하고 실제 수업에서의 활용을 통해 그 효용성을 분석하였다. 이러닝 컨텐츠의 학습 단계별 효용성을 분석하였으며 이러닝 컨텐츠의 개발 유형에 있어서 어떤 유형이 공학교육에 적합한지를 분석하였다. 또한 오프라인 교육에 이러닝 컨텐츠의 활용에 있어서의 효과성을 분석하여 오프라인과 온라인의 블랜디드 교육에 있어서의 효과적인 활용 방안을 도출하였다.

대상 데이터

본 과정은 PSpice를 활용하여 전기회로를 시뮬레이션하는 실습을 포함하고 있으며 실습내용은 동영상을 통해 학습자 스스로 따라할 수 있도록 제공하였다. 본 이러닝 컨텐츠는 2017 년 1학기에 오프라인 강좌로 개설된 회로이론 및 실습 교과 목에서 보조적으로 개발된 컨텐츠를 활용하였다. 개발된 전기회로 이러닝 컨텐츠의 교과구성은 표 1과 같다.

성능/효과

이러닝 컨텐츠의 학습 단계별 효용성을 분석하였으며 이러닝 컨텐츠의 개발 유형에 있어서 어떤 유형이 공학교육에 적합한지를 분석하였다. 또한 오프라인 교육에 이러닝 컨텐츠의 활용에 있어서의 효과성을 분석하여 오프라인과 온라인의 블랜디드 교육에 있어서의 효과적인 활용 방안을 도출하였다. 조사결과 학습단계에 있어서 상호작용을 제공하는 적용하기에 대한 학습효과가 높은 것으로 조사되었으며 컨텐츠 유형에서는 스튜디오 녹화형 및 저작툴동영상 보다 멀티미디어 컨텐츠와 강의 녹화형에 대한 선호도가 약 2배 이상 높은 것으로 파악되었다.
조사결과 학습단계에 있어서 상호작용을 제공하는 적용하기에 대한 학습효과가 높은 것으로 조사되었으며 컨텐츠 유형에서는 스튜디오 녹화형 및 저작툴동영상 보다 멀티미디어 컨텐츠와 강의 녹화형에 대한 선호도가 약 2배 이상 높은 것으로 파악되었다. 또한 현재의 25분~30분보다 회차당 시간을 더 줄이는 것 이 필요해 보이며 이러닝 컨텐츠를 이해되지 않는 특정부분을 보다 쉽게 찾아 학습할 수 있도록 검색기능 등을 제공하는 것이 필요한 것으로 분석되었다.
설문은 필요하다고 생각되는 단계 2개를 선택하게 하였고 불필요하다고 생각되는 단계 1개를 선택하도록 하였다. 설문계과 5개의 단계 중에 학생들은 적용하기 단계가 가장 유용한 단계라고 판단하였고 반면 돌팔퀴즈가 가장 불필요한 단계라고 응답하였다. 적용하기 단계는 학습한 내용을 다양한 상호작용을 통해 확인하는 단계로 상호작용을 통해 보다 흥미있게 학습을 진행할 수 있는 단계이다.
또한 오프라인 교육에 이러닝 컨텐츠의 활용에 있어서의 효과성을 분석하여 오프라인과 온라인의 블랜디드 교육에 있어서의 효과적인 활용 방안을 도출하였다. 조사결과 학습단계에 있어서 상호작용을 제공하는 적용하기에 대한 학습효과가 높은 것으로 조사되었으며 컨텐츠 유형에서는 스튜디오 녹화형 및 저작툴동영상 보다 멀티미디어 컨텐츠와 강의 녹화형에 대한 선호도가 약 2배 이상 높은 것으로 파악되었다. 또한 현재의 25분~30분보다 회차당 시간을 더 줄이는 것 이 필요해 보이며 이러닝 컨텐츠를 이해되지 않는 특정부분을 보다 쉽게 찾아 학습할 수 있도록 검색기능 등을 제공하는 것이 필요한 것으로 분석되었다.
이러닝 컨텐츠 활용방안에 대한 조사결과 그림 5와 같다. 조사결과에서 보듯이 이러닝의 활용방안에 대해서는 이해되지 않는 부분만 부분적으로 활용하는 것이 효율적이라는 응답이 가장 많았으며 휴보강에 대한 오프라인 강좌를 대체하는 것이 효율적이라는 응답이 그 뒤를 이었다. 따라서 이러닝 컨텐츠의 특정 부분을 쉽게 찾아서 볼 수 있도록 개발하는 것이 필요하리라 생각된다.
먼저 이러닝 컨텐츠의 길이에 대한 설문결과 그림 4에서 보듯이 전반적으로 회차별 시간이 길다고 응답했다. 회차당 25분 정도임을 감안하면 이보다 훨씬 짧게 컨텐츠를 만들어 제공하는 것이 보다 효율적이라 판단된다. 이러닝 컨텐츠 활용방안에 대한 조사결과 그림 5와 같다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	멀티미디어 컨텐츠의 장단점은 무엇인가?	본 전기회로 컨텐츠는 멀티미디어를 기반으로 한 컨텐츠이며 실습을 위해 실습 동영상기반의 컨텐츠를 제공하였다. 멀티미디어 컨텐츠의 경우 플레시 등의 다양한 멀티미디어 자료를 통해 학습효과를 증진시키는 장점이 있으나 강의 동영상기반의 컨텐츠에 비해 교수자와 직접적인 접촉이 이루어지지 않는 문제점이 발생한다. 강의 동영상형은 직접 강의장면을 촬영하는 것으로 실제 강의분위기를 그대로 전달할 수 있는 장점이 있다.
	공학교육을 위해 개발된 전기회로 컨텐츠의 이러닝 학습단계는 어떻게 구성되어있는가?	개발된 전기회로 컨텐츠는 회로해석과 시뮬레이션 툴에 대한 학습내용을 포함하는 공학교과의 컨텐츠이며 각 회차 별로 5단계의 학습단계로 구성되어 있으며 그 구성요소 및 내용은 표 2와 같다. 회차별 학습단계 중 첫 단계는 회차별 학습을 준비하는 단계이며 전기회로에 대한 흥미를 유도하여 학습내용에 보다 관심을 갖을 수 있도록 학습열기 단계에서 실생활과 관련된 다양한 전기제품 및 전기현상들에 대해 소개하였다 두번째 단계는 실제 학습이 이루어지는 학습하기 단계 이며 이때 학습내용을 잘 이해하고 있는지 확인하는 깜짝퀴즈를 중간에 두고 있다. 다음으로 컨텐츠의 구성상 실습에 대한 참여를 유도하기 위해 실습중심의 적용하기 활동을 구성하였다. 마지막으로 정리하기 단계에서는 핵심주제를 요약하고 참고자료 및 싸이트를 제시하는 것으로 마무리된다.
	강의 동영상형의 장점은 무엇인가?	멀티미디어 컨텐츠의 경우 플레시 등의 다양한 멀티미디어 자료를 통해 학습효과를 증진시키는 장점이 있으나 강의 동영상기반의 컨텐츠에 비해 교수자와 직접적인 접촉이 이루어지지 않는 문제점이 발생한다. 강의 동영상형은 직접 강의장면을 촬영하는 것으로 실제 강의분위기를 그대로 전달할 수 있는 장점이 있다. 그 외에 저작툴을 활용한 방법과 스튜디오에서 촬영하는 유형들이 있다.

참고문헌 (6)

Maeil Newspaper, "E-learning utilizing AI and VR, fostering future food industry," Mar. 2, 2017 [Online]. Available: http://www.imaeil.com/sub_news/sub_news_view.php?news_id9763&yy2017/.
H. J. Lee, Y. I. Hong, and J. Y. Son, "Effects of online feedback types among students on learning outcome in a blended e-Learning environment," The Journal of Educational Information and Media, vol. 13, no. 3, pp. 131-157, September 2007.
S. Y. Shin and S. Y. Kwon, "A study on the development and validity verification of a tool for educational satisfaction," Journal of Education Research Studies, vol. 44, no. 3, pp. 107-132, 2013.
Y. J. Joo, N. Y. Yoo, and H. N. Seol, "Multi-group analysis of employment status in isolation, interaction, content satisfaction, achievement and persistence in cyber university", Journal of the Korea Contents Association, vol. 12, no. 5, pp. 525-540, May 2012.

원문보기 상세보기
E. J. Choi and M. S. Choi, "A meta-analysis on the impact of different e-learning interactions on learning effect," Journal of Educational Technology, Vol. 32, no. 1, pp. 139-164, March 2016.

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C. L. Dym, A. M. Agogino, O. Eris, D. D. Frey, and L. J. Leifer, "Engineering design thinking, teaching, and learning," The Research Journal for Engineering Education, vol. 94, issue 1, pp. 103-120, January 2005.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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