[논문 리뷰] The use of Virtual Reality in Enhancing Interdisciplinary Research and Education

Tiffany Leung, Farhana Zulkernine외 1명|arXiv (Cornell University)|2018. 09. 23.

Virtual Reality Applications and Impacts참고 문헌 17인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 학습 이론을 통합하고 VR 시스템 유형을 분류하며 다양한 분야에서 VR의 영향을 평가하여 가상현실(VR)이 다학제 연구 및 교육을 어떻게 향상시키는지 조사한다. VR는 전통적인 방법에 비해 학습 성과와 협업을 향상시키며, 교육자와 개발자가 몰입형 기술을 효과적으로 활용할 수 있는 프레임워크를 제공한다.

ABSTRACT

Virtual Reality (VR) is increasingly being recognized for its educational potential and as an effective way to convey new knowledge to people, it supports interactive and collaborative activities. Affordable VR powered by mobile technologies is opening a new world of opportunities that can transform the ways in which we learn and engage with others. This paper reports our study regarding the application of VR in stimulating interdisciplinary communication. It investigates the promises of VR in interdisciplinary education and research. The main contributions of this study are (i) literature review of theories of learning underlying the justification of the use of VR systems in education, (ii) taxonomy of the various types and implementations of VR systems and their application in supporting education and research (iii) evaluation of educational applications of VR from a broad range of disciplines, (iv) investigation of how the learning process and learning outcomes are affected by VR systems, and (v) comparative analysis of VR and traditional methods of teaching in terms of quality of learning. This study seeks to inspire and inform interdisciplinary researchers and learners about the ways in which VR might support them and also VR software developers to push the limits of their craft.

연구 동기 및 목표

• VR 교육에서의 이론적 기초를 검토하여 VR 사용를 정당화하는 학습 이론에 초점을 맞춘다.
• 교육 및 연구 맥락에서의 구현을 기반으로 VR 시스템 유형의 분류 체계를 수립한다.
• 다양한 학문 분야에 걸친 VR 응용 사례를 평가한다.
• VR이 학습 과정과 학습 성과에 어떤 영향을 미치는지 평가한다.
• 학습 품질 측면에서 VR 기반 수업과 전통적 수업 방법을 비교한다.

제안 방법

• VR 기반 교육에 관련된 학습 이론에 대한 종합적인 문헌 검토를 수행한다.
• 하드웨어, 상호작용 방식, 적용 분야를 기반으로 VR 기술의 분류 체계를 구축한다.
• 다양한 학문 분야의 사례 연구 및 VR 교육 응용 사례를 분석한다.
• 정성적 및 비교 평가 방법을 사용하여 학습 성과를 평가한다.
• 학습 품질 지표를 사용하여 VR과 전통적 수업 방법 간의 비교 분석을 수행한다.
• 결과를 종합하여 연구자와 VR 개발자들이 활용할 수 있는 실용적 프레임워크를 제시한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기존의 학습 이론은 교육 현장에서 VR의 사용를 어떻게 정당화하는가?
• RQ2 다학제 연구 및 교육에서 사용되는 주요 VR 시스템 유형과 그 구현 방식은 무엇인가?
• RQ3 다양한 학문 분야에서 VR은 학습 과정과 성과에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 학습 품질 측면에서 VR 기반 수업은 전통적 수업에 비해 어떤 방식으로 비교되는가?
• RQ5 다학제 협업 및 교육에서 효과적인 VR 활용을 이끌어내는 설계 원칙은 무엇인가?

주요 결과

• VR은 상호작용적이고 협업적인 학습을 지원하여 다양한 분야에서 참여도를 향상시킨다.
• 교육 분야에 통합된 VR는 구성주의 및 경험학습과 같은 기존의 학습 이론에 기반한다.
• 플랫폼, 상호작용 방법, 교육적 응용 분야를 기준으로 VR 시스템의 분류 체계가 수립되었다.
• 의료에서 인문학에 이르기까지 다양한 분야에서 VR 응용 사례가 효과적임이 확인되어 다학제적 유용성이 입증되었다.
• 비교 분석 결과, 기억력 유지와 참여도 측면에서 VR 기반 학습이 전통적 방법에 비해 더 높은 수준의 성과를 낸다.
• 본 연구는 교육자와 VR 개발자가 몰입형 학습 경험을 최적화하기 위해 실천 가능한 통찰을 제공한다.