[논문]수학교육을 위한 화상교육 시스템의 설계

박지수; 최범순

doi:10.3745/ktsde.2021.10.1.29

초록
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실시간 화상교육은 원격지에서 강의자와 학습자의 면대면 교육을 대체하는 효과적인 수업 운영방식으로 활용되고 있다. 하지만 기존의 영상통화 및 화상회의 시스템을 활용하는 형태가 주를 이루고 있으며 이는 영상을 통한 강의에 치중하게 되어 어학교육에서 효과성을 보이고 있다. 그러나 그 외의 교육에서는 활용도가 미비한 실정이다. 최근 코로나로 인해 영상 중심의 화상 교육이 있으면서 화상 회의 시스템이 가지는 영상 중심 화상교육의 제한점을 개선하여 강의자와 학습 참여자 모두에게 수업 중 활용할 수 있는 기능을 제공한다. 본 논문에서는 수학교육에서 효과성을 향상시킬 수 있는 실시간 화상 시스템의 설계 모델을 제시한다.

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The real-time video education is used as an effective method of operating classes that replaces face-to-face education of instructors and learners in remote areas. However, the existing video call and video conferences system is mainly used, and this is effective in linguistic education because it f...

The real-time video education is used as an effective method of operating classes that replaces face-to-face education of instructors and learners in remote areas. However, the existing video call and video conferences system is mainly used, and this is effective in linguistic education because it focuses on lecture through video, but it is not utilized in other education. In this paper, we propose a design model of real-time video system that can improve the effectiveness of science curriculum and mathematics education by providing the functions that can be utilized during class by improving limitations of image - oriented image education.

주제어

표/그림 (10)

표 Table 1. Comparison of Video System Solution Feature
표 Table 2. Sequence of Mathematics Video Education
그림 Fig. 1. Basic Screen Composition of Video Lecture Room
그림 Fig. 2. Example of using Shared Whiteboard
표 Table 3. Interview Results of Functions that Require Video Education
표 Table 4. Main Functions According to Video Lecture Authority
표 Table 5. Items to be Collected According to the Video Classroom Activities
그림 Fig. 3. Pen Mouse and Visual Presenter
그림 Fig. 4. Example of Quiz Response Inquiry
그림 Fig. 5. Example of Class Result Inquiry

AI 본문요약
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문제 정의

이는 교수자에게는 화상 수업 운영의 편의성을 제공할 수 있고, 학습자에게는 수업 몰입도와 학습 효과를 향상 시킬 수 있다. 또한 수학교육의 특성을 고려하여 1:N(예- 10명 이하)의 학습자로 구성하고, 개념에 대한 영상은 마이크로러닝을 적용하면서 학습자의 질문에 대응할 수 있는 실시간 화상교육시스템의 설계 모델을 제시하고자 한다.
이 연구에서는 수학 교과의 특성을 지원하면서 상호협력을 통해 문제를 해결할 수 있는 기능이 포함된 실시간 화상교육 시스템을 제공할 수 있도록 설계한다. 이는 교수자에게는 화상 수업 운영의 편의성을 제공할 수 있고, 학습자에게는 수업 몰입도와 학습 효과를 향상 시킬 수 있다.
이에 본 연구는 수학교육에서 효과성을 향상시킬 수 있는 화상교육 시스템의 설계 모델을 제시하였다. 화상 프로그램의 일부 기능 추가를 통해 상호작용, 질문, 첨삭 지도, 그룹화 수업 등이 충분히 가능하므로 화상교육은 저비용, 고효율의 합리적인 교육 방법의 하나로 자리 잡을 수 있을 것이다.

제안 방법

분석된 결과에서 기술적으로 보면 참여자의 참여도에 대한정보로써 참여 시간, 발언 횟수/시간, 화상 화면 주시율 등을 추출한다. 그러나 화상회의에 맞추어 시스템이 개발되다 보니 예시와 같은 세밀한 데이터의 추출과 활용은 미비한 것으로 보인다.
인터뷰를 통해 교사 관점에서의 필요한 시스템 기능과 수업 운영방식을 조사하였다. 조사 방식은 진행자가 사전에 질의 문항을 정리하였으나 협업 요구에 대한 자유로운 의견을 청취하기 위해 지정 양식을 배포하지 않고 약 1시간 가량의 자유토론 방식으로 진행 하였다.
인터뷰를 통해 교사 관점에서의 필요한 시스템 기능과 수업 운영방식을 조사하였다. 조사 방식은 진행자가 사전에 질의 문항을 정리하였으나 협업 요구에 대한 자유로운 의견을 청취하기 위해 지정 양식을 배포하지 않고 약 1시간 가량의 자유토론 방식으로 진행 하였다. 토론의 주제로는 첫째, 화상 교육을 한다면 교육 시 강의자로서 가장 중요한 점은 무엇이라 생각하는가? 둘째, 화상교육 시스템이 제공된다면 가장 중요한 기능은 무엇이라 생각하며 왜 해당 기능이 중요하다고 생각하는가? 셋째, 위에서 언급한 중요한 기능이 제공된다면 당신은 어떠한 수업 운영 흐름(프로세스)을 가져갈 것인가? 로실제 자유 토론 시에 해당 질문을 전개했다.

대상 데이터

수학 교육을 위한 화상 교육시스템의 설계를 위해 ○○고등학교 수학 교사 5명을 대상으로 인터뷰를 시행하였다. 인터뷰를 통해 교사 관점에서의 필요한 시스템 기능과 수업 운영방식을 조사하였다.

성능/효과

셋째, 교수자 문항 출제 후 답변 소요 시간과 학습자의 답변 기록 및 정답 여부를 확인 가능하다. 넷째, 수업 진행 정보로써 강의 녹화 영상, 공유 문서, 판서 기록, 채팅 기록, 수업 진행 활동과 활동 시간 기록을 화상 수업 운영을 통한 교육관점에서 활용할 수 있는 유의미한 데이터로 확보 가능하다.
PC와 모바일기기 등 참여 환경정보를 가진다. 둘째, 참여자의 수업 참여도 정보로서의 참여 시작과 화상 교육에서 나간 시간을 기록함으로써 참여 시간, 참여자의 발언 횟수와 시간, 화면 주시 시간, 판서 횟수, 채팅 참여 수를 얻는다. 셋째, 교수자 문항 출제 후 답변 소요 시간과 학습자의 답변 기록 및 정답 여부를 확인 가능하다.
둘째, 참여자의 수업 참여도 정보로서의 참여 시작과 화상 교육에서 나간 시간을 기록함으로써 참여 시간, 참여자의 발언 횟수와 시간, 화면 주시 시간, 판서 횟수, 채팅 참여 수를 얻는다. 셋째, 교수자 문항 출제 후 답변 소요 시간과 학습자의 답변 기록 및 정답 여부를 확인 가능하다. 넷째, 수업 진행 정보로써 강의 녹화 영상, 공유 문서, 판서 기록, 채팅 기록, 수업 진행 활동과 활동 시간 기록을 화상 수업 운영을 통한 교육관점에서 활용할 수 있는 유의미한 데이터로 확보 가능하다.
첫째, 참여자 정보로서의 ID와 이름, 닉네임과 같은 참여자 고유정보와 강의자와 학습자로 나눌 수 있는 참여자 역할정보, PC와 모바일기기 등 참여 환경정보를 가진다. 둘째, 참여자의 수업 참여도 정보로서의 참여 시작과 화상 교육에서 나간 시간을 기록함으로써 참여 시간, 참여자의 발언 횟수와 시간, 화면 주시 시간, 판서 횟수, 채팅 참여 수를 얻는다.

후속연구

강의에 전념할 수 있도록 지원해야 한다. 강의자와 학습자의 요구를 수렴할 수 있는 창구를 마련함과 함께 교육 현장에서 적용할 수 있도록 다양한 화상교육 사례 개발을 위한 지속적인 연구와 화상교육 시스템의 활용 기회의 확대를 통해 일반화를 위한 노력이 뒤따라야 한다.
교수자나 학습자에게 권한에 맞도록 결과를 보여 준다. 또한 학습자 개인에게 맞추어진 결과를 보여줌으로써 수업 이후의 활용과 효과성을 가질 것으로 기대한다.
할 수 있다. 일부 어학 과목에 편중된 화상교육에서 벗어나 각 교과 특성을 반영한 특화된 화상교육 시스템의 개발에 폭넓은 지원 시스템이 갖춰지고, 각 시스템의 분석을 통해 약점을 보충·보완하고, 강점은 유지·발전시킬 수 있도록 정책적 뒷받침과 지속적인 투자가 동반된다면, 화상교육은 대면 교육의 장점이 있으면서 비실시간 온라인 단점을 보완할 수 있는 ‘원격교육’으로 자리 잡을 수 있을 것이다.

참고문헌 (9)

Y. A. Kwon, "A Study on the Improvement of Real-time Remote Video Education Focused on the Learning Satisfaction," Journal of Brand Design Association of Korea, Vol.15, No.1, pp.94-108, 2017.
M. S. Kang and H. Y. Kim, "Case Study on the Implementation of e-Learning Using Teleconference Application," The e-Business Studies, Vol.12, No.3, pp.3-25, 2011.
J. Cadiz, A. Balachandran, and E. Sanocki, "MS Distance Learning Through Distributed Collaborative Video Viewing," Proc. of the ACM Conference on Computer Supported Cooperative Work, pp.135-144, 2000.
C. I. Lim, H. K. Kim, S. W. Kim, and H. E. Lee, "Development of the Design Principles for Promoting Interactions in Collaborative Videoconferencing," The Journal of Educational Information and Media, Vol.19, No.3, pp.365-394, 2013.
J. K. Jeong, "A Study on Interaction Methods and Learning Satisfaction of Distance education by Real-time conference System," Master of Science dissertation, University of Seogang at Seoul, Korea, 2010.
H. S. Kim, "The Diagnosis of Efficiency about Videoconferencing English Teaching supported by Daegu Metropolitan City," Journal of Learner-Centered Curriculum and Instruction, Vol.19, No.2, pp.947-965, 2019.

상세보기
J. S. Seo and S. W. Bang, "A Case Study of Korean Tutoring Using Video Conferencing," Journal of Korean Society of Bilingualism, No.74, pp.213-237, 2019.
S. S. Park, "A Study on Web-Based Small Group Collaborative Instruction in Mathematics Learning," Journal of the Korea Society of Mathematical Education, Vol.8, No.2, pp.187-200, 2004.
IEEE Standard for Learning Technology-Learning Technology Systems Architecture (LTSA), in IEEE Std 1484.1-2003, pp.0_1-97, 2003, doi: 10.1109/IEEESTD.2003.94410.

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