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[국내논문] 시뮬레이션 기반의 전기 제어 패널 원격 교육 모델에 관한 연구
A Study on the Simulation-Based Electric Control Panel Distance Learning Model 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.11 no.10, 2020년, pp.31 - 36  

노찬숙 (우송대학교 Endicott 자유전공학부)

초록
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공학 교육의 수행 방법 중 하나인 가상 시뮬레이션 교육이 확산되고 있는 상황에서, 일반적인 온라인 교육은 이론적인 학습 위주의 수업, 간단한 소형 프로젝트의 실습만이 원격으로 이루어지고 있는 실정으로, 다양한 교육용 콘텐츠의 보급이 필요하다. 최근 스마트 팩토리의 확산으로 대부분의 생산 기업들은 자동제어를 이용하여 제품의 생산, 검수, 포장을 하고 있다. 자동화 설비의 동작은 전기를 이용하여 제어하고 있는 상황으로, 전기와 관련된 학습이 다양한 학과에서 운영되고 있으나, 전기의 특성상 안전상의 문제 및 실습 기자재의 고비용으로 온라인 학습이 어려운 상황이다. 본 논문에서는 전기 실습과 관련된 교육의 성취감을 향상시키기 위하여 시뮬레이션 기반의 전기 제어 패널 원격 교육 모델을 제안한다. 제안 모델의 실험을 통하여 학습자들은 기존 기자재의 사용에 의한 온라인 교육보다, 가상 시뮬레이션 교육의 만족도가 상승한 것을 확인하였으며, 향후 자동화 설비 교육의 기초 과정으로 활용될 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Virtual simulation education, which is one of the methods of executing engineering education, is spreading. In general online education, only theoretical learning-centered lessons and practical training of simple small projects are conducted remotely, and it is necessary to disseminate various educa...

Keyword

#융합   #전기 제어 패널   #가상 시뮬레이션   #교육용 소프트웨어   #원격 교육  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 전기와 관련된 학습은 다양한 학과에서 운영하고 있으나 전기의 특성상 합선과 같은 안전상의 문제와 실습 기자재의 고비용으로 온라인 학습이 어려운 상황이다. 본 논문에서는 전기 실습과 관련된 교육의 성취감을 향상시키기 위하여 시뮬레이션 기반의 전기 제어 패널 원격 교육 모델을 제안한다. 제안 모델의 학습을 통한 자가진단 평가에서 2개의 집단으로 구분하였으며, 평가결과 제안 모델을 통한 학습자인 실험 집단의 평균이 기존 기자재를 사용하여 온라인을 통한 학습 집단인 제어 집단에 비하여 평균 0.
  • 이러한 전기 제어 패널을 설계하고, 제작하기 위하여 전기, 자동화, 메카트로닉스 등 다양한 학과에서 전기 제어 패널 설계 과정을 운영하고 있으나, 전기를 다루는 실습 과목의 특성상 전기의 합선 등 안전상의 문제를 내포하고 있으며, 실습에 필요한 각종 기자재를 구입하는 비용 등 여러 환경적인 요인으로 온라인을 통한 학습이 어려운 실정이다. 본 논문에서는 전기 실습과 관련된 교육의 성취감를 향상시키기 위하여 시뮬레이션 기반의 전기 제어 패널 원격 교육 모델을 제안한다. 제안 모델을 통하여 저비용으로 교육의 몰입도와 학습자들의 교육 성취감을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
디지털 기술의 보급이 급속하게 진행된 이유는? 정보통신 기술의 발전으로 디지털 기술의 보급이 급속하게 진행되면서 학습자들의 사고방식과 정보 습득에 대한 변화가 일어나고 있고, 최근 COVID-19와 같은 사회적인 변화에 따라 온라인 교육의 가능성과 중요성이 커지고 있는 실정이다[1]. 네트워크를 통한 소통인 온라인 교육은 일반적으로 면대면 학습의 한계를 보완할 수 있으며, 사회의 구조적인 변화에 따른 요구에 부합할 수 있는 방법이다[2].
온라인 교육의 장점은? 정보통신 기술의 발전으로 디지털 기술의 보급이 급속하게 진행되면서 학습자들의 사고방식과 정보 습득에 대한 변화가 일어나고 있고, 최근 COVID-19와 같은 사회적인 변화에 따라 온라인 교육의 가능성과 중요성이 커지고 있는 실정이다[1]. 네트워크를 통한 소통인 온라인 교육은 일반적으로 면대면 학습의 한계를 보완할 수 있으며, 사회의 구조적인 변화에 따른 요구에 부합할 수 있는 방법이다[2]. 그러나 대부분의 온라인 교육은 교수자 입장에서 강의를 운영하고, 기술 및 지식을 전수하고자 하는 콘텐츠를 제공하는 방식이 대부분이며, 이를 통하여 학습자들은 단순하게 영상을 이해하는 수준을 답습하고 있는 실정으로, 온라인 교육의 효과를 향상시키기 위하여 학습자와 교수자간의 상호작용에 중점을 두고 있는 상황이다[3,4].
전기 제어 패널 시뮬레이션 교육 프로세스를 설명하시오. 첫째, 전기 회로 분석은 전기 제어 패널 실습 전 도면을 해독하는 단계로서, 기호화 된 전기의 부품의 목록을 작성하고 회로의 연결 상태를 파악하는 단계이다. 둘째, 부품 배치는 정해진 크기의 패널 안에 전기 부품을 적절히 배치하는 단계로 시뮬레이션에서는 학습자가 선택한 부품이 동적으로 생성되어 마우스의 좌표에 맞게 해당 위치에 배치되어야 한다. 셋째, 부품 특성 파악은 생성된 부품의 작동 특성 뿐 만 아니라 허용 전류, 단자의 개수 등을 나타내는 것으로 회로를 배선하기 전에 학습자들이 반드시 숙지하고 넘어가야할 중요한 단계이다. 넷째, 회로 배선은 실제 전선을 가지고 주어진 도면의 회로에 맞게 해당 부품과 부품 사이에 연결을 하는 단계이며, 적절한 전선의 색상과 굵기를 선택해야 한다. 다섯째, 동작 확인 과정 단계로서, 실제 전기를 투입하여 의도에 맞게 패널이 동작하는지 확인하는 단계이며, 전기를 투입하기 전에 멀티미터 등의 측정기를 이용하여 배선의 연결 상태를 진단하는 과정이 필요하다.
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참고문헌 (16)

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  4. Hone, K. S., & El Said, G. R.(2016). Exploring the factors affecting MOOC retention: a survey study. Computers & Education 98, 157-168. 

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  14. H. S. Kim, H. J. Kim, Y. S. Lee, J. E. Lee. (2018). Criminal Profiling Simulation Training and Assessment System based on Virtual Reality. Journal of the Korea Computer Graphics Society, 24(3), 83-92. 

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  16. J. M. Ko. (2015). A Study on the Economic Effect of Simulation Golf as the Convergence Industry. Journal of Digital Convergence, 13(4), 61-68. DOI : 10.14400/JDC.2015.13.4.61 

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