[논문 리뷰] Web-Based Learning and Training for Virtual Metrology Lab

Fahad Ahmed Al-Zahrani|arXiv (Cornell University)|2010. 03. 29.

Experimental Learning in Engineering참고 문헌 9인용 수 11

한 줄 요약

이 논문은 사우디아라비아 알바하 대학교의 기초 측정공학 수업에서 전통적인 강의를 보완하기 위해 자바 애플릿을 사용하여 웹 기반의 가상 측정 실험실을 제시한다. 이 시스템은 원격으로 자율적인 학습이 가능하게 하며, 신뢰할 수 있고 검증된 운영 방식을 제공하며, 학생들은 수업 테스트에서 긍정적인 경험을 보고했다.

ABSTRACT

The use of World Web Wide for distance education has received increasing attention over the past decades. The real challenge of adapting this technology for engineering education and training is to facilitate the laboratory experiments via Internet. In the sciences, measurement plays an important role. The accuracy of the measurement, as well as the units, help scientists to better understand phenomena occurring in nature. This paper introduces Metrology educators to the use and adoption of Java-applets in order to create virtual, online Metrology laboratories for students. These techniques have been used to successfully form a laboratory course which augments the more conventional lectures in concepts of Metrology course at Faculty of Engineering, Albaha University, KSA. Improvements of the package are still undergoing to incorporate Web-based technologies (Internet home page, HTML, Java programming etc...). This Web-based education and training has been successfully class-tested within an undergraduate preliminary year engineering course and students reported a positive experience with its use. The use of these labs should be self-explanatory and their reliable operation has been thoroughly tested.

연구 동기 및 목표

• 공학 교육에서 효과적인 실험 교육을 웹 기반 기술을 통해 제공하는 데 도전하는 것.
• 웹 표준을 활용하여 측정공학 개념을 위한 접근 가능하고 상호작용 가능한 가상 실험실 환경을 개발하는 것.
• 기존의 첫 해 공학 수업에 가상 실험실 경험을 통합하여 학생의 참여도와 이해도를 향상시키는 것.
• 실제 교육 현장에서 웹 기반 가상 실험실의 사용성과 효과성을 평가하는 것.
• 거리 교육을 지원하는 확장 가능한, 자율적인 설명이 가능한 훈련 도구를 제공하는 것.

제안 방법

• 온라인 배포를 위한 물리적 측정 실험을 시뮬레이션하기 위한 상호작용형 자바 애플릿 개발.
• 알바하 대학교의 정식 학부 공학 수업에 가상 실험실을 통합하는 것.
• 접근성을 고려한 HTML 및 웹 기반 인터페이스를 포함한 표준 웹 기술 사용.
• 직관적인 탐색 기능을 갖춘 자율 주도 학습을 지원하도록 실험실 설계.
• 표준 인터넷 연결 장치에서 원격 액세스를 가능하게 하기 위한 웹 기반 배포 사용.
• 학생 사용 상황에서의 시스템 신뢰성과 운영 일관성에 대한 철저한 테스트.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 웹 기반 가상 실험실이 공학 학생들에게 실습 기반 실험 경험을 효과적으로 재현할 수 있는가?
• RQ2 공학 학생들이 웹 기반 가상 측정 실험실의 사용성과 교육적 가치를 어떻게 평가하는가?
• RQ3 가상 실험실이 기존의 강의 중심 측정공학 수업의 학습 성과를 어느 정도 향상시킬 수 있는가?
• RQ4 가상 실험실 시스템은 수업 사용에 있어 신뢰성 있고 운영적으로 안정적인가?
• RQ5 자바 애플릿의 사용이 원격 공학 교육에서 효과적이고 상호작용적이며 자율적인 설명이 가능한 학습을 가능하게 하는가?

주요 결과

• 가상 측정 실험실은 학부 공학 수업 내에서 성공적으로 수업 테스트를 통과하여 실용적 타당성을 입증했다.
• 학생들은 웹 기반 가상 실험실을 긍정적으로 평가하여 높은 사용자 수용도를 보였다.
• 철저한 테스트를 거친 결과 시스템은 신뢰성 있고 운영적으로 안정된 것으로 입증되었다.
• 가상 실험실의 통합은 전통적인 강의보다 학습 경험을 향상시켰다.
• 자바 애플릿의 사용은 웹 환경에서 측정 실험을 효과적으로 시뮬레이션하는 데 기여했다.
• 가상 실험실 환경은 자율적인 설명이 가능했으며, 사용 중 지도자가 최소한의 간섭이 필요했다.