[논문 리뷰] Personalization of learning using adaptive technologies and augmented reality

Maiia Marienko, Yulia Nosenko외 1명|arXiv (Cornell University)|2020. 11. 08.

Innovative Educational Technologies인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 개인 맞춤형 교육을 위한 프레임워크를 제안하며, 적응형 학습 기술과 증강현실(AR)을 통합하고 클라우드 기반 플랫폼을 활용하여 학생 개개인의 필요에 맞게 콘텐츠, 평가 및 학습 순서를 맞춤화한다. 네 가지 유형의 의미적 AR-적응형 시스템 상호작용을 규명하고, 이러한 기술들을 융합함으로써 포괄적이고 교사 교육을 강화할 수 있음을 입증하며, 교육 현장에서의 구현을 위한 권고 사항을 제시한다.

ABSTRACT

The research is aimed at developing the recommendations for educators on using adaptive technologies and augmented reality in personalized learning implementation. The latest educational technologies related to learning personalization and the adaptation of its content to the individual needs of students and group work are considered. The current state of research is described, the trends of development are determined. Due to a detailed analysis of scientific works, a retrospective of the development of adaptive and, in particular, cloud-oriented systems is shown. The preconditions of their appearance and development, the main scientific ideas that contributed to this are analyzed. The analysis showed that the scientists point to four possible types of semantic interaction of augmented reality and adaptive technologies. The adaptive cloud-based educational systems design is considered as the promising trend of research. It was determined that adaptability can be manifested in one or a combination of several aspects: content, evaluation and consistency. The cloud technology is taken as a platform for integrating adaptive learning with augmented reality as the effective modern tools to personalize learning. The prospects of the adaptive cloud-based systems design in the context of teachers training are evaluated. The essence and place of assistive technologies in adaptive learning systems design are defined. It is shown that augmented reality can be successfully applied in inclusive education. The ways of combining adaptive systems and augmented reality tools to support the process of teachers training are considered. The recommendations on the use of adaptive cloud-based systems in teacher education are given.

연구 동기 및 목표

• 적응형 기술과 증강현실을 개인 맞춤형 학습에 통합하기 위한 교사 대상 실용적 권고 사항을 개발하기 위해.
• 특히 개인 맞춤화와 관련하여 적응형 및 클라우드 기반 교육 시스템의 발전 과정과 현재 상태를 분석하기 위해.
• 교육적 응용을 위한 AR와 적응형 시스템 간의 의미적 상호작용 유형을 식별하고 분류하기 위해.
• 적응형 클라우드 기반 시스템이 교사 교육 및 포괄적 교육 환경에서 가지는 잠재력을 평가하기 위해.
• 보조 기술이 적응형 학습 시스템 내에서 접근성 향상과 개인 맞춤화를 향상시키는 데 수행하는 역할을 정의하기 위해.

제안 방법

• 적응형 및 AR 기반 교육 기술에 관한 과학 문헌을 종합적으로 검토하고 분석하기 위해.
• 적응형 및 클라우드 중심의 교육 시스템의 역사적 발전과 핵심 과학적 개념을 맵핑하기 위해.
• AR와 적응형 기술 간의 의미적 상호작용 유형을 네 가지 명확한 범주로 분류하기 위해.
• 개인 맞춤형 학습과 교사 교육을 지원하기 위한 적응형 클라우드 기반 교육 시스템의 개념 모델을 설계하기 위해.
• 다양한 학습자를 지원하기 위해 보조 기술이 적응형 시스템에 통합되는 방식을 평가하기 위해.
• 교육 기술 분야의 통합된 발견과 추세를 바탕으로 교사 대상 구현 지침을 제안하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 하면 적응형 기술과 증강현실을 효과적으로 융합하여 개인 맞춤형 학습 경험을 구현할 수 있는가?
• RQ2 증강현실과 적응형 학습 시스템 간의 주요 의미적 상호작용 유형은 무엇인가?
• RQ3 클라우드 기반 플랫폼은 교육 콘텐츠, 평가 및 학습 일관성의 적응 가능성에 어떻게 기여하는가?
• RQ4 적응형 클라우드 기반 시스템은 어떻게 교사 교육과 포괄적 학습 환경을 지원하는가?
• RQ5 보조 기술은 적응형 학습 시스템 내 접근성 향상에 어떤 역할을 하는가?

주요 결과

• 증강현실과 적응형 기술 간의 네 가지 명확한 의미적 상호작용 유형이 식별되어 시스템 설계의 기초가 되었다.
• 교육 시스템의 적응 가능성은 콘텐츠, 평가 및 일관성의 측면에서 실현되며, 클라우드 플랫폼이 확장 가능한 통합을 가능하게 한다.
• 클라우드 기반 적응형 시스템은 향후 교육 기술 개발을 위한 유망한 추세로 위치한다.
• 증강현실은 특히 적응형 및 보조 기술과 융합될 경우 포괄적 교육에서 강력한 잠재력을 보인다.
• 적응형 클라우드 기반 시스템과 AR 도구의 통합은 교사 교육 프로그램에 상당한 이점을 제공한다.
• 분석 기반으로 실제 교육 현장에서 이러한 기술을 구현하기 위한 교사 대상 실용적 권고 사항이 도출되었다.