[논문]교수-학습 환경 개선을 위한 저비용 전자칠판 시스템 구현

김경열; 박지수

doi:10.3745/ktsde.2020.9.9.291

교수-학습 환경 개선을 위한 저비용 전자칠판 시스템 구현
Implementation of Low Cost Interactive WhiteBoard System for Improving Teaching-Learning Environment 원문보기

정보처리학회논문지. KIPS transactions on software and data engineering. 소프트웨어 및 데이터 공학, v.9 no.9, 2020년, pp.291 - 296

김경열 (대구가톨릭대학교 SW중심대학) , 박지수 (전주대학교 컴퓨터공학과)

초록
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최근 IT 기술의 발달로 새로운 정보 기술이 적용된 디지털 매체들이 다양하게 개발되고 있다. 교실 수업은 강의 위주의 학습 환경이 학습자가 참여하는 학습 환경으로 변화하고 있다. 특히 전자칠판은 교수자-학습자가 상호작용을 위한 협동 학습을 하는데 효과적인 디지털 매체로 사용된다. 그러나 기존 전자칠판은 구매 및 유지보수에 많은 비용이 필요하고, 작동시키는 데 있어 다양하고 복잡한 기능을 제공함으로써 사용자의 부담이 가중된다. 본 논문에서는 개발도상국이나 최빈국을 대상으로 교수-학습 환경 개선을 위해 프로젝터가 설치된 공간에서 상호작용을 촉진하기 위한 협동 학습을 지원하는 저비용 전자칠판을 개발하고, 학습활동이 학습 관리 시스템에 연동되도록 시스템을 구현한다.

Abstract ▼ AI-Helper

With the recent development of IT technology, various digital media to which new information technology is applied are being developed. In classroom lessons, the learning environment centered on lectures has changed to a learning environment in which learners participate. In particular, Interactive WhiteBoard (IWB) are used as an effective digital medium for teacher-learners to collaborate for interaction. However, existing IWB are expensive to purchase and maintain, and provide various and complicated functions to operate the IWB, which imposes a heavy burden on users. In this paper, we develop a low-cost IWB that supports collaborative learning to facilitate interaction in the space where projectors are installed to improve the teaching-learning environment. In addition, it is implemented so that learning activities using the IWB are interlocked and stored in the learning management system.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Flow Chart of Low Cost IWB System
그림 Fig. 2. Low cost IWB Hardware Configuration Diagram
그림 Fig. 3. Low Cost IWB Software Block Diagram
그림 Fig. 4. Low Cost IWB Demonstration Photo
그림 Fig. 5. Moodle LMS System Configuration Diagram

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 개발도상국이나 최빈국을 대상으로 사용하기 단순하고 유지비용이 저렴하며, 교수-학습 환경 개선을 위한 저비용 전자칠판 시스템을 구현한다. 특히 저비용 전자칠판은 강의용 프로젝터가 설치된 장소 어디에서 누구나 쉽게 센서를 설치하여 사용할 수 있다.
개발도상국이나 최빈국을 대상으로 테크놀로지 변화의 방법에 있어서 고비용의 전자칠판 기능을 대체하여 저비용의 센서와 무료 및 오픈소스 프로그램을 사용하는 저비용 전자칠판을 활용하는 것이다. 본 연구에서는 유지 보수가 어렵지 않고, 사용방법이 보다 편리하며, 저렴한 비용으로 빔프로젝터가 있는 곳 어디에서나 누구나 활용하는 저비용 전자칠판을 구현하였다. 개발도상국이나 최빈국을 대상으로 교수자-학습자들이 저비용 전자칠판을 사용하여 협동학습의 학습결과물을 직접 또는 편집을 통하여 학습 관리 시스템에 저장하였다.

제안 방법

동작모션 리모컨과 PC 또는 노트북의 블루투스가 설치된 후 동작모션 리모트 컨트롤러가 프로젝터 화면에서 IR LED 펜 사용자의 움직임과 동작모션 리모컨이 간섭을 최소화 하는 위치인 프로젝터와 동작모션 리모트 컨트롤러와의 각도 20~40도로 위치하여 삼각대 위에 고정시켰다. 동작모션 리모트 컨트롤러와 PC 또는 노트북 블루투스가 연결 되면 교수자, 학습자가 사용할 IR LED펜을 준비한다.
이는 프로젝터 임의의 평면 투영 디스플레이를 컴퓨터 화면의 좌표 값으로 변환하여 IR LED가 움직이는 대로 프로젝터 화면에 text나 이미지를 그리는 펜으로 사용할 수 있다. 이제 프로젝터 화면은 이제 저비용 인터액티브 전자칠판으로 교수자, 학습자들은 각자의 IR LED펜을 활용하여 상호작용 학습방법에 활용한다. 저비용 전자칠판 시스템 동작흐름을 Fig.

이론/모형

블루투스 연동기기는 노트북 또는 PC에 연결하여 동작모션 리모컨과 상호작용할 수 있는 기능을 하지만 블루투스의 특성으로 인한 연결에 주의한다. 블루투스를 연결시 사용하는 다양한 프로그램이 있지만 그중에서 페어링 또는 핀번호를 묻지 않는 프로그램으로 본 연구에서는 BlueSoleil 6.2 프리버젼을 사용하였다.

성능/효과

또한 다른 학습자와 커뮤니케이션을 통해 협력이 가능할 뿐만 아니라 누구나 쉽게 수정이 가능한 개방형 학습 콘텐츠가 가능하다. 셋째, 학습에서 디지털 기기의 고비용을 낮춤으로써 교수자, 학습자 모두 상호 연동되는 협력 학습은 프로젝터가 설치된 장소 어디에서나 쉽게 이동이 가능하며, 유지보수가 저렴하게 학습에 활용할 수 있는 이러닝의 상호작용의 학습기회를 넓힐 수 있다.
개발도상국이나 최빈국을 대상으로 저비용 전자칠판을 교수-학습의 디지털 매체로 활용하여 상호작용의 촉진을 위한 다양한 학습 모델을 사용하여 다음과 같은 변화를 기대한다. 첫째, 교실학습에서 디지털 기기를 활용하여 교수자, 학습자 사이에 상호작용 학습을 하는 것이 학습자의 학습몰입과 협력학습에 더욱 효율적이다. 이는 면대면 수업에서 교수자와 학습자, 또는 학습자와 학습자 사이에 토론하며 학습 할 수 있는 협력학습의 상호작용 기회를 제공할 수 있다.

후속연구

향후 연구로는 저비용 전자칠판 시스템에서 상호작용을 통한 협동학습에서 발생되는 학습결과물의 데이터를 LMS에 저장하고 저장된 데이터의 세부적인 학습결과의 분석을 통한 교수-학습 환경을 개선하고 오픈소스를 활용한 LMS를 개발할 필요가 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	최근 SW교육의 학습 패러다임이 변화를 설명하시오.	최근 SW교육은 4차 산업혁명 시대를 맞이하여 창의적인 인재를 키워낼 수 있는 교육 활동이 필요하고, 교실 수업은 강의 중심인 수동적 교육방식에서 벗어나 문제해결능력을 함양할 수 있는 교육방식으로 학습 패러다임이 변화하고 있다[1]. 이러한 학습 패러다임은 디지털 교과서, 증강현실(Augmented Virtual Reality), 가상현실(Virtual Reality) 및 전자칠판(Interaction WhiteBoard: IWB) 등의 디지털 매체를 활용한 학습자 중심의 교수-학습 환경으로 변화하고 있다.
	전자칠판이란?	전자칠판은 전자기 기술을 이용한 교수매체로 인터넷, 사진, 동영상 등 화면을 구성하여 다양한 멀티미디어 자료를 추가 구성하며 학습에 활용한다. 전자칠판은 교수자와 학습자가 만들어낸 콘텐츠로 상호작용을 강조할 수 있어 다수의 학습자를 대상으로 하는 수업에서 효과적이다[2,3].
	사용자가 기존 Interaction WhiteBoard에 대해 부담이 가중되는 이유는?	특히 전자칠판은 교수자-학습자가 상호작용을 위한 협동 학습을 하는데 효과적인 디지털 매체로 사용된다. 그러나 기존 전자칠판은 구매 및 유지보수에 많은 비용이 필요하고, 작동시키는 데 있어 다양하고 복잡한 기능을 제공함으로써 사용자의 부담이 가중된다. 본 논문에서는 개발도상국이나 최빈국을 대상으로 교수-학습 환경 개선을 위해 프로젝터가 설치된 공간에서 상호작용을 촉진하기 위한 협동 학습을 지원하는 저비용 전자칠판을 개발하고, 학습활동이 학습 관리 시스템에 연동되도록 시스템을 구현한다.

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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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