The Formative evaluation of VR-based Teacher Education Simulation: SimTEACHER

Kukhyeon Kim 전남대학교 교육문제연구소 2022 New Horizons of Educational Research Vol.2 No.1

This study aims to develop effective VR-based teacher education simulation through formative evaluation. VR-based teacher education could be a tool to train strategies to handle challenging classroom situations. For this purpose, following three steps, we will validate the design and contents in the VR-based teacher education simulation. First, the scenario will be vilified by in-service teachers. Second, the simulation design will be revised based on the focused group interview. In the last step, we will collect the perception of users’ intention to use based on the TAM model questionnaire. Based on these three steps, the design and the content of the VR-based teacher education simulation could be validated.

학습경험설계 관점에 따른 고등학교 사회과용 확장현실 시뮬레이션 설계와 개발

김국현(Kukhyeon Kim),류지헌(Jeeheon Ryu) 한국디지털콘텐츠학회 2024 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.25 No.7

그림에 의한 텍스트 이해의 촉진 : 읽기시간에 따른 텍스트와 그림의 통합과정에 대한 시선추적 분석

김국현 ( Kim Kukhyeon ),임태형 ( Lim Taehyeong ),류지헌 ( Ryu Jeeheon ) 안암교육학회 2021 한국교육학연구 Vol.27 No.1

이 연구의 목적은 텍스트와 그림이 제시된 학습자료에 대한 읽기과정에서 읽기시간에 따른 텍스트와 그림에 대한 주의집중 및 참조빈도의 변화를 실증적으로 비교하기 위한 것이다. 이 연구를 통해서 읽기가 진행됨으로써 내용에 대한 이해수준이 올라가면서 텍스트와 그림에 대한 주의집중의 정도가 달라질 것인지를 검증한 것이다. 이 연구의 대상자는 대학생 30명으로 텍스트 집단(텍스트만 제시된 읽기조건)과 텍스트+그림 집단(텍스트와 그림이 함께 제시된 읽기조건)에 15명씩 무작위 배정되었다. 제시된 읽기자료에 대해서 자유롭게 읽기과정을 완료하도록 했으며, 읽기에 소요된 시간을 절반으로 구분해서 읽기 전반부와 후반부로 구분했다. 텍스트의 문단 및 그림에 대한 시선고정시간과 시선고정횟수를 분석했다. 연구결과에 따르면 평균적인 읽기 시간은 읽기 전반부에서 후반부로 진행될수록 줄어들었다. 특히, 읽기 과정의 후반부에서 텍스트+그림 집단의 시선고정시간과 시선고정횟수가 유의미하게 더 낮았다. 이 결과를 통해서 읽기시간이 늘어남에 따라서 그림제공 조건에서의 내용이해가 촉진된다는 점을 알 수 있었다. 그림이 제공되었다고 하더라도 읽기과정의 전반부에서는 텍스트만 제공된 집단과 비교했을 때, 읽기 행위에서 유의미한 차이가 발생하지 않았다. 그러나 읽기수행이 진행될수록 글 읽기 후반부에서는 그림에 의한 텍스트 이해과정이 촉진된다는 사실을 확인할 수 있었다. The purpose of this study is empirically compare changes in attention and picture reference frequency for text and pictures reading materials according to the level of understanding in the reading process. Through this study it was verified that the level of attention to the text and pictures would change as the level of understanding of the reading content increases. The participants were 30 undergraduate students and randomly assigned 15 to text+picture groups(presented with text and picture) and text groups(presented with text only). They completed the reading as their own reading pace and the time to read was divided into half; the first and second half of the reading. Their eye-fixation time and eye-fixation frequency on text and picture was analyzed. The results show that the average reading time decreased as the reading progressed from the first and to the second half of the reading. In particular, later in the reading process, the eye-fixation time and the eye-fixation frequency in the text+picture groups were significantly lower. This result indicates that providing pictures reduces the eye-fixation time and eye-fixation frequency because the content is getting better understood. In other words, even if a figure is provided, there is no significant difference in reading behavior in the first half of the reading process compared to the text groups. However it shows that the understanding of the text with pictures is facilitated as reading is getting progressed.

수업시뮬레이션에서 증강현실의 상호작용 방식과 시나리오가 가상실재감에 미치는 영향

김채연 ( Kim¸ Chaeyeon ),김국현 ( Kim¸ Kukhyeon ),류지헌 ( Ryu¸ Jeeheon ) 부산대학교 과학교육연구소 2020 교사교육연구 Vol.59 No.4

이 연구의 목적은 수업시뮬레이션과 같이 상황맥락적인 의사결정을 해야 하는 상황에서 증강현실 기반의 상호작용적인 인터페이스가 가상실재감에 미치는 영향을 검증하기 위한 것이다. 증강현실은 학습자료에 대한 부가정보를 즉각적으로 제공해서 학습내용에 대한 접근성을 높이는 기술이다. 증강현실의 이러한 상호작용적인 특징은 사용자의 흥미와 적극적인 참여를 이끌어낼 수 있으며 가상실재감을 증진시킬 수 있다. 가상실재감은 수업시뮬레이션의 주요 설계 요인 중 하나로, 높은 가상실재감은 학습자의 흥미를 자극하고, 학습 과정에 참여하도록 유도하기 때문에 효과적인 훈련을 할 수 있도록 한다. 수업시뮬레이션에서 주어지는 교실 상황의 정서적인 갈등 수준도 학습자의 가상실재감에 영향을 미치는 핵심 요인이다. 학습자가 가상의 교실 상황에 대해서 높은 스트레스나 위협을 느낄수록 더 많이 몰입하고 상황이 실제적이라고 느낄 수 있다. 이 연구에서는 증강현실 기술을 적용한 모바일 수업시뮬레이션을 개발하고, 시뮬레이션이 제공하는 상호작용 방식과 시나리오에 따라 학습자의 가상실재감이 어떻게 달라지는지를 확인해보았다. 연구대상은 성인 46명(여=27명, 남=19명)으로 평균 나이 25.56세였다. 연구대상자는 증강현실 애플리케이션을 통해 가상학생과 상호작용하는 처치집단(n=23)과 상호작용 과정을 동영상으로 시청하는 통제집단(n=23)으로 무선 할당되어 수업시뮬레이션을 경험하였다. 수업시뮬레이션은 2가지 학생 문제행동 시나리오(수업방해, 학교폭력)로 구성되었다. 수업방해 시나리오는 학생이 책상을 두드려 소음을 내거나 수업과 관련 없는 질문을 하는 등 불필요한 행동으로 수업진행을 방해하는 상황이다. 학교폭력 시나리오는 학생이 협동학습에 참여하기를 거부하며 동료 학생들에 대한 욕설을 하는 등 공격적인 행동을 보이는 상황이다. 학교폭력 시나리오는 수업방해 시나리오보다 상대적으로 높은 수준의 갈등 상황으로 구현하였다. 연구대상자는 각 시나리오를 진행할 때마다 가상실재감(공간실재감, 몰입감, 사실성) 설문에 응답하였다. 분석방법으로는 반복측정 다변량 분산분석이 실시되었으며, 상호작용 방식 (상호작용적 증강현실 조건 vs 동영상 제시조건)을 집단 간 변수로, 시나리오(수업방해 vs 학교폭력)를 집단 내 변수로 설정하여 효과 검정을 실시하였다. 그 결과 다변량 검정에서 시나리오에 따른 가상실재감의 유의한 차이가 있었다. 또한 상호작용 방식에 따른 개체 간 효과 검정 결과 증강현실 집단이 동영상 집단보다 유의미하게 높은 몰입감을 지각했다. 시나리오에 따른 개체 내 효과 검정에서는 학교폭력 시나리오가 수업방해 시나리오보다 3가지 가상실재감 하위 변인 모두에서 유의미하게 높게 지각되었다. 이 연구는 모바일 기반의 증강현실 수업시뮬레이션을 개발하고, 증강현실을 적용한 시뮬레이션의 효과적인 설계원리에 대한 논의를 제시했다는 데에 의의가 있다. The purpose of this study was to identify the effects of using an augmented based interactional interface application and video clips on virtual presence in complex decision-making situation like teaching simulations. Augmented reality is one way to increase the accessibility of learning material by providing immediate additional information. This interactional feature increases the sense of virtual presence and learner’s engagement and interest. This study analyzed the between-subject effects in the control group who simply watched video clips and the intervention group who interacted with virtual avatars in an augmented reality. Forty-six participants (male=19, female=27) were randomly assigned to the control group (n=23) and the intervention group (n=23). Two teaching scenarios used in the simulations were learning interruption (lower emotional interaction) and peer bullying (high emotional interaction). Repeated measures using ANOVA were conducted to analyze virtual presence between-subject effect (video clip vs AR simulation) and within-subject effect (learning interruption vs peer bullying). The result in the within-subject effect (scenarios) shows that the peer bullying scenario had a significantly higher virtual presence than the learning interruption scenario. In addition, in between-subject effect (interaction types), the AR application interaction group shows significantly higher on only immersion variable in virtual presence than video clip group. In the within-subject effect (scenarios), the peer bullying scenario was perceived significantly higher in all three sub-variables of the virtual presence than the learning interruption scenario. The significance of this study is to develop augmented reality based teaching simulation and to present a discussion on the effective design principles of augmented reality-based simulation.

도덕과 국가정체성교육의 시대별 내용 분석과 교육 과제

김국현(Kim KukHyeon) 한국도덕윤리과교육학회 2014 도덕윤리과교육 Vol.- No.44

본 논문은 국가정체성 개념을 구성하는 요소들을 선행 연구 분석을 통해 명료화하고 지금까지 우 리나라 국가정체성교육의 패러다임과 내용 특성을 도덕과 교육과정을 회고적으로 분석하고 현실을 진단함으로써 도덕과 교육의 효과적인 국가정체성교육을 위한 개선 과제를 제안한다. 본 논문에서 국가정체성은 애국심과 같은 의미를 가진 것으로 사용된다. 즉 자신의 국가와 동료 국민들에 대한 관심을 말한다. 앞으로 국가정체성교육이 효과적으로 실행되기 위하여 먼저, 국가정체성교육에서 국 가정체성 함양은 시민적 정체성과 건설적 애국심을 기르는데 중점을 두어야 한다. 그리고 시민으로 서 각 개인이 자신과 타인의 국가와 가졌던 경험들을 정의나 인권 등의 보편적인 도덕적 가치에 비 추어 성찰함으로써 국가와 동료 국민의 요구와 관심에 대한 도덕적 민감성, 도덕적 추론능력, 도덕 적 동기와 실천 역량을 발달시키는 교육으로 전환하여야 한다. This paper discuss constructs of conception of national identity and a result of historical analysis of paradigm changes and contents characteristics of national identity education in moral education curriculum. And then suggests educational tasks of national identity education in moral education. In this paper, national identity is used as a synonym of patriotism which is understood as moral duty, a duty to show special concern for one’s country and compatriots. Educational tasks of moral education for developing national identity of students are as follows; firstly, setting civic national identity or constructive patriotism as a educational goal of national identity education. secondly, clarifying core values of national identity education. they are common ethical values such as human rights, justice. thirdly, designing curriculum and program based on needs analysis for national identity education, and effective implementation of moral reflection learning which is focused on individual’s experiences with one’s state and compatriots.

대학 1학년생의 학업적 자기효능감과 플로리싱 관계에서 인지적 자기조절의 매개효과

김국현(Kukhyeon Kim),이주미(Jumi Lee) 학습자중심교과교육학회 2022 학습자중심교과교육연구 Vol.22 No.11

목적 본 연구는 4년제 대학 1학년생의 학업적 자기효능감, 인지적 자기조절, 플로리싱 간 구조적 관계를 분석하고, 학업적 자기효능감과 플로리싱의 관계에서 인지적 자기조절의 매개효과를 확인하기 위함이다. 방법 G시와 J도 소재 11개의 4년제 대학교에 재학 중인 1학년생 370명을 대상으로 학업적 자기효능감, 인지적 자기조절, 플로리싱 척도를 사용하여 자료를 수집하였다. SPSS를 사용하여 기술분석과 상관관계 분석을 하였고, Mplus 8.0를 사용하여 구조방정식을 통해, 연구모형 적합도를 검증하였다. 또한, 부트스트랩핑을 사용하여 인지적 자기조절의 매개효과를 확인하였다. 결과 학업적 자기효능감, 인지적 자기조절, 플로리싱 간 구조적 관계모형은 모형 적합도가 양호하였다. 학업적 자기효능감이 플로리싱에 미치는 효과는 통계적으로 유의하지 않았고, 학업적 자기효능감과 플로리싱 간의 인지적 자기조절의 완전 매개효과가 통계적으로 유의함을 검증하였다. 결론 첫째, 학업적 자기효능감이 대학 1학년생의 플로리싱 관계에서 직접적인 영향을 미치지 못하고 인지적 자기조절을 통해 완전매개 효과가 유의한 것으로 나타났다. 학업적 자기효능감과 같은 동기적 요인은 실제적 자기조절적 활동과 함께 할 때만 대학생의 플로리싱에 영향을 줄 수 있음을 알 수 있다. 둘째, 학업적 자기효능감과 인지적 자기조절은 플로리싱의 하위 요소 중 ‘성취’ 요소와 상관관계가 크고 이는 대학생들의 학업적 성취와 인지적 자기조절은 플로리싱의 다른 하위 요인들보다도 성취 요소와 관련성이 크다고 할 수 있다. Objectives The purposes of this study were to specify variables related to the flourishing of college freshmen and to analyze the structural relationships among academic self-efficacy and cognitive self-regulation strategies. Methods A total of 370 college freshman survey responses from universities in G city and J province were used to conduct a descriptive analysis, a correlational analysis, mediating effect analysis, a bootstrapping analysis. Flourishing survey responses included sub-five elements PERMA(positive emotion, engagement, relationship, meaning, and achievement). Cognitive self-regulation strategies consisted of four elements(organization, attention, metacognition, and test strategies). Results Cognitive self-regulation strategies totally mediated the relationship between academic self-efficacy and the flourishing of college freshmen. But there was no direct relationship between academic self-efficacy and the flourishing of freshmen significantly. Conclusions First, cognitive self-regulation affects directly first-grade undergraduate students’ flourishing. This suggests that the use of specific cognitive self-regulation should be considered to increase flourishing among college students. Second, academic self-efficacy and cognitive self-regulation are highly correlated with the ‘achievement’ factor among the sub-factors of flourishing, which can be seen as more influential on achievement than other sub-factors of flourishing.

다문화 도덕과 교육과정과 통일교육

김국현(Kim KukHyeon) 한국도덕윤리과교육학회 2011 도덕윤리과교육 Vol.- No.32

한국은 다인종, 다민족국가로 이행하고 있는 다문화사회이다. 다문화사회의 도덕과 교육은 성격, 목표, 내용, 교수․학습 방법 등에서 다문화 도덕과 교육으로 전환되어야 한다. 다문화 도덕과 교육의 목적은 국가정체성과 국민정체성 형성이 되어야 한다. 한국의 국가정체성과 국민정체성 형성이란 여러 문화 배경의 이질적인 사회 구성원이 한 국가의 평등한 국민이라는 정체성을 가지도록 하는 것이다. 다문화 도덕과 교육과정의 내용 선정과 조직은 다문화사회에서 제기되는 갈등, 쟁점, 주제에 대한 윤리학적 접근, 도덕적 성찰과 탐구, 다문화주의의 핵심 가치를 근거로 이루어져야 한다. 그리고 통일교육 역시 다문화 통일교육의 성격이 강화되어야 한다. 통일한국은 복합적 다문화사회이고 다문화교육이 실행되지 않은 북한 지역 주민들의 단일문화주의 경향이 강하게 유지될 것으로 예상된다. 따라서 다문화 통일교육은 통일 이전, 통일 과정, 통일 이후 한국사회의 다문화 갈등 문제를 민감하게 인식하고 도덕적 사고와 판단에 기초해 합리적으로 해결하는 대안을 모색하는 것을 중심으로 이루어질 필요가 있다. This paper focus on the goals, objectives, contents selection and organization of milticultural Moral Education and unification education for building national identity in Korea. Moral education, as a school subject, helps students become equipped with moral norms and etiquette in their lives. For these purposes, the Moral Education Curriculum focuses not only on the formation of moral habits for observing norms and maintaining good manners, but also on the development of moral thinking and judgement abilities, helping students to solve various moral problems rationally. Especially, since the Revision of Moral Education Curriculum in 2007 the Moral Education Curriculum stresses ethical approach to social problems as a inquiry principle and moral reflection/inquiry as a method of moral thinking and reasoning. In multicultural and multiethinic Korea, Moral Education should be multicultural Moral education to meet the needs of multicultural society and the unified Korea of future. Contents selection and organization of multicultural moral education should be based on the essential values of multiculturalism such as human dignity, human rights, social justice, tolerance, cooperation. the most important purpose of milticultural moral education is the building of national identity such as a One Korea and One Korean. And contents of Unification Education should be constructed for the prejudice reduction of South Korean and North Korean.

의사소통 훈련을 위한 소아치과용 가상현실 시뮬레이션에서 숙련수준이 사용자의 평가에 미치는 영향

김채연 ( Chaeyeon Kim ),김국현 ( Kukhyeon Kim ),류지헌 ( Jeeheon Ryu ) 한국교육정보미디어학회(구 한국교육정보방송학회) 2020 교육정보미디어연구 Vol.26 No.3

이 연구는 언어적 상호작용 훈련을 위한 가상현실 시뮬레이션을 개발하고 이에 대한 사용자 평가 및 초점집단 면담을 통해 가상현실 시뮬레이션 설계 원리를 제안하기 위한 것이다. 가상소아환자의 개발을 위해 효과적인 가상환자 설계 요소를 고려하였으며, 실제 소아환자의 외양과 언어적, 비언어적 특징을 반영하였다. 가상소아환자는 4단계의 문진절차(인사 → 인적사항 확인 → 개시질문 → 치아관찰)에 따라 사용자에게 실시간 음성기반 상호작용을 제공할 수 있도록 개발되었다. 전체적인 설계 및 개발 과정에서 소아치과 전문의와 지속적인 협의를 거쳤다. 사용자평가는 임상경험 유무에 따른 차이를 확인하기 위해 치의학 전문대학원 3, 4학년 40명(여학생=17명, 남학생=23명)을 대상으로 실시되었다. 이들은 모두 광역시 소재 4년제 국립대학의 치의학전문대학원에 재학 중이었다. 3학년은 28명(70.0%)이었으며, 4학년은 12명(30.0%)이었다. 4학년은 12개월간의 임상실습 거쳤으며, 이 과정에서 소아치과환자를 다룬 경험을 갖고 있었다. 실험참가자의 평균연령은 29.45세(SD=3.15)였다. 이 연구의 측정변수는 사용유용성, 사용만족도, 가상환자실재감이었으며, 분석방법은 다변량분석 후 개체간 효과검증이었다. 또한 사용경험에 대한 심층적 분석을 위해 참여자 중 4명을 편의표집하여 초점집단 면담을 실시하였다. 연구결과 4학년 학생들이 3학년 학생들에 비하여 가상소아환자의 사용유용성과 사용만족도를 높게 인식했다. 그러나 가상환자실재감에서는 임상 경험 유무에 따른 차이가 발생하지 않았는데, 초점집단 면담을 통해 사용자 평가에 영향을 미치는 요인이 가상환자실재감보다는 기능적 유용성과 상호작용의 맥락성이기 때문이라는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구는 소아환자와의 언어적 상호작용을 훈련할 수 있는 가상현실 시뮬레이션을 개발했다는 것에 의의가 있으며, 이를 통해 언어적 상호작용을 위한 시뮬레이션 교육의 지평을 넓힐 수 있을 것으로 기대된다. The purpose of this study is to develop virtual reality simulation for verbal interaction training and to propose the principles of virtual reality simulation design and development. In this virtual simulation, a virtual child patient was developed in consideration of the effective design factors of virtual patients and the characteristics of actual child patients such as appearance and verbal and non-verbal characteristics. The virtual child patient was designed to make a verbal conversation with the users. The virtual child patient was named as DANVI, which stands for Dental Avatar for Narrative Verbal Interaction. It was to emphasize the verbal function to communicate with the users. DANVI can demonstrate facial expression and various gestures enabling emotional conversation during the clinical review. It consists of 4 steps as greeting → personal information check → opening question → dental observation. For the user evaluation of the developed virtual reality simulation, forty dental students (female=17 and male=23) participated. They enrolled in a graduate studies of dentistries at a public university. The numbers of participants were twenty-eight (70.0%) and twelve (30.0%) for junior and senior respectively. The seniors had a clinical experience so that they had a clinical practice to treat child patients during the practicum for twelve months. The average age was 29.45 (SD=3.15). The independent variable was usefulness, satisfaction, virtual patient presence questionnaires. The results were analyzed with multi-variate analysis of variance. In addition, a focus group interview with four participants was conducted for an in-depth understanding of the survey results. As a result, senior students with pre-clinical experience were significantly more likely to recognize the usefulness and satisfaction of the virtual avatar than junior students with no pre-clinical experience. However, there were no differences in a virtual avatar presence between the two groups. This means that differences in perception on usefulness or satisfaction were not caused by the presence of the virtual patient, but by functional usability and the context of interaction. This study is expected to broaden the horizons of simulation education for verbal interaction.

DNA barcode of the uncertain species of the family Tortricidae (Lepidoptera), Archips audax Razowski and A. asiaticus Walsingham

Hae-Ryun Choi,Kukhyeon Kim,Hyung-Rae Kim,Sang-Yeoup Kim,Tae-Hee Yoo,Hyun-Kyung Yoon,Da-Som Kim,Bong-Kyu Byun 한국응용곤충학회 2016 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.10

This study was carried out to clarify the taxonomic status position between two species, Archips audax and A. asiaticus of the family Tortricidae, which have been confused due in their very similar character in appearance. For the reason, A. asiaticus has been treated as junior of A. audax in Korea until now (Park and Byun, 1989). Also, it has been known as synonym of A. audax too in Japan (Suzuki and Komai, 1984). However, in China A. asiaticus has been listed as a valid species (Park et al,. 2014). The aim of this study is to clarify the taxonomic differences between the two species with DNA barcoding. We conducted the tree with the result of DNA barcoding by using MAGA 6. A. audax and A. asiaticus build in different clade and distance was 0.02. In this study, we extracted COI gene for DNA barcode and analyzed the sequences using MEGA 6. Also, genitalic dissection and observation of morphology were conducted. As the result, we have to treated A. asiaticus is valid species.

부활호의 공력 특성 해석

노국현(Kukhyeon Noh),조환기(Hwankee Cho),정성기(Seonggee Cheong),조태환(Taehwan Cho),김병수(Byungsoo Kim),박찬우(Chanwoo Park) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.10

본 논문은 한국 최초 국산 비행기라 할 수 있는 부활호의 개량 복원을 위하여 부활호 비행기의 공력특성을 연구한 것이다. 공력특성의 예측은 전산유체역학과 풍동시험기법을 적용하였다. 부활호의 기본 형상에 대하여 공력특성을 예측하고 비행기의 자세변화와 조종면 변위각에 따른 공력을 구하였다. 플랩과 엘리베이터의 변위각과 받음각의 변화에 따른 양력, 항력 및 피칭모멘트의 변화를 분석하였고, 에일러론과 러더의 변위각과 옆 미끄럼각의 변화에 따른 측력, 요잉모멘트 및 롤링모멘트의 변화를 분석하여 비행 안정성 및 특성에 대하여 논하였다. 연구 결과 부활호의 공력 특성이 CFD와 풍동시험에서 의미있는 유사한 결과를 얻었으며, 이에 따른 비행시험에서 원활하게 증명이 되었다. This paper describes on the aerodynamic characteristics of the first domestically manufactured aircraft, Buhwalho, in Korea. The computational fluid dynamics(CFD) calculations and wind tunnel test were utilized to investigate the basic aerodynamic characteristics of aircraft with control surface deflections and attitude changes. Variations of lift, drag and pitching moment due to angles of attack and control surface deflections were analyzed and also flight stability due to side force, yawing and rolling moments caused by the change of sideslip angles, rudder and aileron deflections were discussed. Through this study, the meaningful aerodynamic data by CFD calculations and wind tunnel tests were obtained and the flight characteristics based on these data were confirmed accordingly by the flight tests.