[논문]가상현실 기반 MRI 교육 콘텐츠 학습효과 분석

이정훈; 심재구

doi:10.7742/jksr.2023.17.5.775

가상현실 기반 MRI 교육 콘텐츠 학습효과 분석
Analysis of Learning Effects MRI Education Content based on Virtual Reality 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.17 no.5, 2023년, pp.775 - 782

초록
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본 연구는 대학에서 고가의 장비로 MRI 기계를 설치, 관리 및 운영에 현실적인 한계를 극복하고자 가상현실(VR)을 자기공명영상장치에 접목하여 콘텐츠를 개발 및 활용하여 가상현실(VR) 체험 교육을 실시하고 향후 의료기관에서도 실제 검사와 유사한 실습을 제공하는 임상 기반 교육용 체험 시스템 개발을 진행하였다. 가상현실 기반 교육용 시스템을 체험한 학생을 대상으로 설문을 진행하여 체험 중 발생할 수 있는 부작용을 파악한 후 교육을 전혀 경험하지 못한 학생들을 대상으로 자기주도학습 능력 및 학업적 자기효능감 조사를 실시하여 가상현실 기반 실습이 학습에 미치는 영향을 분석하였다. 자기주도학습 능력 조사에 대한 분석에서는 교육을 경험한 학생 집단과 경험하지 않은 학생 집단 간의 평균에 차이가 없었으나, 학업적 자기효능감을 분석한 결과에서는 집단별 평균에 유의한 차이가 있었으며, 가상현실 교육 시스템 체험 후 자기평가에서 자기공명영상 학습에 대한 자신감이 향상되었다. 가상현실 기반의 실습 교육을 진행할 경우 새로운 학습방법 제공 및 시간과 공간에 구애받지 않고 언제 어디서나 반복될 수 있는 교육의 기회도 제공할 수 있어 효율적인 실습 시스템을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In order to overcome practical limitations in installing, managing and operating MRI machines with expensive equipment, this study developed and utilized virtual reality (VR) experience education by combining virtual reality (VR) with magnetic resonance imaging devices. The Students who experienced virtual reality-based educational systems were surveyed to identify possible side effects during the experience and self-directed learning ability and academic self-efficacy surveys were conducted to analyze the impact of virtual reality-based practice on learning. In the analysis of the self-directed learning ability survey there was no difference in the average between the student group who experienced education and the student group who did not but there was a significant difference in the average for each group. Virtual Reality-based practical education is expected to provide an efficient practice system by providing new learning methods and opportunities for education that can be repeated anytime, anywhere regardless of time and space.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. VR Headset and VR MRI Content.
표 Table 1. The survey on side effects of wearing the VR Equipment (Unit : %)
그림 Fig. 2. Comparison of Self-directed learning ability of each group.
그림 Fig. 3. Comparison of Academic self-efficacy ability of each group.
표 Table 2. The survey on self-directed learning ability and academic self-efficacy (p < 0.05)

AI 본문요약
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문제 정의

병원에서 이루어지는 실제 검사와 유사한 실습 교육을 받을 수 있도록 할 것이다. 또한 설문조사를 통해 VR MRI의 체험 중에 발생하는 부작용을 알아보고, VR MRI 교육을 접한 학생과 접하지 않은 학생들을 대상으로 자기주도학습 능력과 학업적 자기효능감에 대한 설문 조사를 실시하여 가상현실 기반 실습교육이 학업에 미치는 영향과 효과를 분석해 보고자 한다.
본 연구의 목적은 고가의 장비인 MRI를 현실적으로 설치, 관리 및 운영하기가 어려운 대학에서 우리가 개발한 VR MRI 콘텐츠를 이용하여 체험 교육을 실시하고자 한다. 병원에서 이루어지는 실제 검사와 유사한 실습 교육을 받을 수 있도록 할 것이다.

제안 방법

VR MRI 콘텐츠는 병원에서 진행하는 실제 MRI 검사 순서에 따라 주의사항과 선별질문지, 조영제 동의서, 그리고 검사 종류에 따라 콘텐츠를 구성하였다. Fig.
자기주도학습 능력과 학업적 자기효능감에 대한 설문은 사전, 체험 직후, 사후 순서로 설문을 진행하였다. VR 기기 착용에 따른 VR 부작용 설문 13문항과 자기주도학습 능력 18개 문항, 학업적 자기효능감 6개 문항을 사용하였고, 문항들은 Likert 5점 척도로 측정하였다. 통계는 IBM SPSS Statistics 23을 이용하였다.
VR 체험을 신청한 학생들은 15~20분 정도의 VR 체험을 실시하였다. VR 기기의 오랜 체험은 부작용이 나타날 수 있으며 메스꺼움, 안구 운동의 불편, 방향 및 자세 감각상실 등의 항목으로 분류하여 설문조사를 실시하였다. 메스꺼움에 대한 분류로 발한, 메스꺼움, 침 분비의 증가, 구토 증상을 조사하였다.
VR 체험에 따른 부작용 설문과 자기주도학습 능력, 학업적 자기효능감에 대한 설문을 조사하였다. VR 부작용설문은 VR 체험 직후 조사를 실시하였다.
총 63명 중 VR MRI 체험을 이용하기 전 사전설문에 43명이 응답하였고, VR 기기를 체험한 15명의 학생들을 대상으로 체험직후 설문과 부작용 설문을 조사하였다. VR 체험을 진행하고 3주 후에 교육적 효과를 검증하기 위해 사전설문지와 동일한 사후설문지를 조사하였다. 사후설문에는 VR 체험을 한 15명의 학생들과 체험하지 못한 25명의 학생들이 설문에 응답하였다.
2022년 1학기에 자기공명영상 과목을 수강하는 학생들을 대상으로 하였으며 무작위로 배포된 설문 응답을 바탕으로 4개의 그룹으로 분류하여 분석하였다. 그룹 1은 사전 설문지를 작성한 학생들이 대상이었고, 그룹 2와 3은 VR MRI를 체험한 학생들로 체험 후 시간에 따른 변화가 있는지 알아보기 위해 두 그룹으로 분류하여 분석하였다. VR 체험 직후 작성한 설문은 그룹 2로 분류하였고, VR 체험 3주후 작성한 사후설문은 그룹 3으로 분류하였다.
우리는 가상현실을 기반으로 MRI 실습교육을 위한 콘텐츠를 개발하였다. MRI를 설치하기 어려운 대학에서 가상현실을 활용한 VR 체험 교육을 실시하였고, 설문을 통해 학습효과와 자기주도학습 능력에는 별다른 영향을 받지 않았으나, 학업적 자기효능감에는 유의한 차이를 보였다.
VR 부작용설문은 VR 체험 직후 조사를 실시하였다. 자기주도학습 능력과 학업적 자기효능감에 대한 설문은 사전, 체험 직후, 사후 순서로 설문을 진행하였다. VR 기기 착용에 따른 VR 부작용 설문 13문항과 자기주도학습 능력 18개 문항, 학업적 자기효능감 6개 문항을 사용하였고, 문항들은 Likert 5점 척도로 측정하였다.

대상 데이터

본 연구는 경기도 S 대학교 방사선학과에 재학 중인 63명의 학생들을 대상으로 온라인 설문지를 배포하여 자기주도학습 능력과 학업적 자기효능감에 대한 설문조사를 실시 및 분석하였다. 2022년 1학기에 자기공명영상 과목을 수강하는 학생들을 대상으로 하였으며 무작위로 배포된 설문 응답을 바탕으로 4개의 그룹으로 분류하여 분석하였다. 그룹 1은 사전 설문지를 작성한 학생들이 대상이었고, 그룹 2와 3은 VR MRI를 체험한 학생들로 체험 후 시간에 따른 변화가 있는지 알아보기 위해 두 그룹으로 분류하여 분석하였다.
VR 체험 직후 작성한 설문은 그룹 2로 분류하였고, VR 체험 3주후 작성한 사후설문은 그룹 3으로 분류하였다. 그리고 그룹 4는 VR MRI를 체험하지 않은 학생들로 사후 설문에 응답한 학생들로 구성하였다. 총 63명 중 VR MRI 체험을 이용하기 전 사전설문에 43명이 응답하였고, VR 기기를 체험한 15명의 학생들을 대상으로 체험직후 설문과 부작용 설문을 조사하였다.
본 연구는 경기도 S 대학교 방사선학과에 재학 중인 63명의 학생들을 대상으로 온라인 설문지를 배포하여 자기주도학습 능력과 학업적 자기효능감에 대한 설문조사를 실시 및 분석하였다. 2022년 1학기에 자기공명영상 과목을 수강하는 학생들을 대상으로 하였으며 무작위로 배포된 설문 응답을 바탕으로 4개의 그룹으로 분류하여 분석하였다.
VR 체험을 진행하고 3주 후에 교육적 효과를 검증하기 위해 사전설문지와 동일한 사후설문지를 조사하였다. 사후설문에는 VR 체험을 한 15명의 학생들과 체험하지 못한 25명의 학생들이 설문에 응답하였다.
그리고 그룹 4는 VR MRI를 체험하지 않은 학생들로 사후 설문에 응답한 학생들로 구성하였다. 총 63명 중 VR MRI 체험을 이용하기 전 사전설문에 43명이 응답하였고, VR 기기를 체험한 15명의 학생들을 대상으로 체험직후 설문과 부작용 설문을 조사하였다. VR 체험을 진행하고 3주 후에 교육적 효과를 검증하기 위해 사전설문지와 동일한 사후설문지를 조사하였다.

데이터처리

926 이었다. 각 그룹과 항목별로 정규성 검정을 정규분포를 따랐으며, 일원배치 분산분석(One-way ANOVA)을 이용하여 각 그룹의 평균과 표준편차를 구하고 그룹 간 평균을 비교 분석하였고, box plot을 이용하여 그래프로 나타냈다. 유의수준 0.
각 그룹과 항목별로 정규성 검정을 정규분포를 따랐으며, 일원배치 분산분석(One-way ANOVA)을 이용하여 각 그룹의 평균과 표준편차를 구하고 그룹 간 평균을 비교 분석하였고, box plot을 이용하여 그래프로 나타냈다. 유의수준 0.05 이하를 만족한 경우 사후분석인 다중비교를 실시하였다.
자기주도학습 능력과 학업적 자기효능감에 대한 설문은 일원배치 분산분석(One-way ANOVA)을 이용하여 각 그룹의 평균과 표준편차를 구하고 그룹 간 평균을 비교 분석하였다. 자기주도학습 능력에 대한 평균은 그룹 1에서 3.
02로 유의한 차이가 있었다[Table 2]. 학업적 자기효능감의 분산분석 결과에 대한 차이를 분석하고자 Bonferroni 다중비교를 실시하였으며, 그룹 1과 그룹 2와의 평균차이는 0.53이고 유의확률은 0.04로 두 그룹 간에 유의한 차이가 있었다. 또한 그룹 2와 그룹 4, 그룹 3과 그룹 4에서 평균 차이에 대한 유의확률은 각각 0.

성능/효과

우리는 가상현실을 기반으로 MRI 실습교육을 위한 콘텐츠를 개발하였다. MRI를 설치하기 어려운 대학에서 가상현실을 활용한 VR 체험 교육을 실시하였고, 설문을 통해 학습효과와 자기주도학습 능력에는 별다른 영향을 받지 않았으나, 학업적 자기효능감에는 유의한 차이를 보였다. 이는 VR 체험으로 MRI 학업에 대한 자신감이 스스로의 평가에서 올라갔다고 분석할 수 있을 것이다.
동질적 부분집합의 Duncan 과 Scheffe 방법의 결과 그룹 2와 그룹 3은 모두 유의한 차이가 없는 동일한 집단군으로 분류하였고, 그룹 1과 그룹 4를 동일한 집단군으로 분류하였다. 그룹 2와 그룹 3에서 가상현실 체험을 진행한 후 3주간의 시간 변화에 따른 차이를 확인하기 위해 t-test를 진행한 결과 그룹 2와 그룹 3은 자기주도학습 능력에서 유의확률은 0.74, 학업적 자기효능감은 0.92로 차이가 없는 결과를 보여줬다. Fig.

후속연구

이는 VR 체험으로 MRI 학업에 대한 자신감이 스스로의 평가에서 올라갔다고 분석할 수 있을 것이다. 현실적으로 비용과 공간의 제약으로 MRI 설치가 어려운 대학에서 가상현실이라는 공간에서의 실습교육은 새로운 학습법으로 기대된다. 또한 감염 및 환자와의 관계에서 벗어나 자유롭게 체험할 수 있고, 시공간의 제약 없이 언제 어디서든 반복 가능한 교육의 기회를 제공할 것이라 사료된다.

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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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