(A) study on the improvement of campus learning environments according to participation methods in hybrid class : focusing on spatial characteristics and planning elements

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 학습자 중심의 주도적 학습 방법인 하이브리드 수업을 지원하는 대학교 캠퍼스 내 학습 환경을 조성하기 위해, 선호 학습 환경과 학습 환경의 공간 특성 및 공간 계획에 대한 학습자의 요구를 바탕으로 수업 참여 방식에 따른 효율적인 하이브리드 학습 환경 조성 및 개선 방향을 제안한다.
4차 산업혁명 시대에 맞춰 학습자 중심의 능동적 학습, 자기주도학습을 개발하기 위해 원격 수업을 활용한 수업이 점차 강조되고 있다. 이러한 상황에서 대면 교육과 컴퓨터 디지털 기술을 매개로 한 비대면 교육을 결합한 하이브리드 수업(Hybrid Class)은 주도적인 학습이 가능한 온라인 수업의 장점과 함께 실존감, 상호작용을 채워줄 수 있어 주목을 받고 있다. 하지만, 하이브리드 수업을 경험한 학습자와 교수자는 수업 환경, 기기 지원 등에 불만족하고 개선을 요구하고 있다. 또한, 대면, 비대면, 하이브리드 수업이 혼재되는 상황에서 대학교 학습자들은 적절한 비대면 수업 학습 환경을 찾기 위해 어려움을 겪고 있다.
따라서, 본 연구는 하이브리드 수업을 지원하는 대학교 캠퍼스 내 학습 환경을 조성하기 위해, 각 수업 참여방식에 따른 캠퍼스 내 선호 학습 환경과 학습 환경의 공간 특성 및 공간 계획에 대한 중요도와 만족도를 파악하여 효율적인 하이브리드 학습 환경 조성 및 개선 방향을 제안한다. 본 연구는 문헌 고찰과 6개의 4년제 종합 대학 캠퍼스를 대상으로 시행한 2023년 3월 1일~20일 동안 진행된 현장 사례 조사를 바탕으로, 대학교 캠퍼스 내 하이브리드 수업 학습 환경과 각 학습 환경의 공간 특성과 계획 요소를 파악하였다. 또한 학습자의 선호 및 경험 학습 환경과 각 학습 환경의 공간 특성 및 계획 요소에 대한 만족도와 중요도를 조사하고 IPA 분석을 통해 개선점을 분석하기 위해, 4월 17일 ~ 28일 동안 사례 조사를 진행한 6개의 대학 학생들을 대상으로 설문조사를 진행하였다. 총 348개의 설문지를 수거하였으며, 이 중 332개의 설문지를 분석에 활용하였다. 또한, 학습자들이 대부분 경험하지 못한 스마트 교실 경험을 VR을 통해 제공하고 분석하고자, VR 활용 설문조사를 6월 5일 ~ 9일 동안 1차 설문조사 응답자에게 진행하여 134개의 응답지를 수거하고 성실하게 응답한 117개의 응답지를 분석에 활용하였다.
본 연구를 연구 방법을 통해 도출된 주요한 결과는 다음과 같다.
첫째, 학습자가 언제든지 자유롭게 이용한 캠퍼스 내 비대면 수업 학습 환경은 건물과 공간 구성 단위로 구분될 수 있었으며, 건물 단위로는 단과대학, 도서관, 학생회관이, 공간 구성 단위로는 열람실, 세미나 룸, 자료 열람실, 멀티 미디어실, 전이 공간, 휴식 공간인 라운지, 야외 공간, 카페 등이 있었다. 또한, 대면 수업 학습 환경으로는 하이브리드 수업을 지원 가능한 기술적 조건을 기준으로 전통 교실, 기술 지원 교실, 스마트 교실이 있었다. 하지만, 대부분 학습자는 본인이 원하는 학습 환경에서 학습을 진행하지 못하는 것으로 나타났다. 비대면 학습 환경에는 쾌적성, 편의성, 상호작용성, 유연성, 개인화 지원성, 휴식성, 심미성, 접근성과 같은 공간 특성을 지원하는 계획 요소가 있었으며, 대면 학습 환경 또한 접근성을 제외한 나머지 공간 특성을 지원하는 계획 요소가 있었다.
둘째, 대학교 학습자들은, 비대면 수업 학습 환경으로, 건물 단위로는 도서관과 본인이 소속된 단과대학건물을, 건물 내 공간 구성 단위로는 학습자들이 카페, 라운지, 열람실을 많이 선호하는 것으로 나타났다. 또한, 대면 수업 학습 환경으로는 기술 지원 교실과 스마트 교실을 가장 많이 선호하는 것으로 나타났다.
셋째, 학습자들은 비대면 수업 학습 환경에서 전반적으로 편의성, 개인화 지원성, 심미성을 지원하는 공간 계획에 대해 상대적으로 낮게 만족하는 것으로 나타났다. 대면 학습 환경의 경우에는 개인화 지원성, 유연성, 휴식성, 편의성, 심미성을 지원하는 공간 계획에 대해 상대적으로 낮게 만족하는 것으로 나타났다.
넷째, 학습자들은 비대면 수업 학습 환경, 대면 수업 학습 환경 모두 전반적으로 쾌적성, 편의성, 개인화 지원성, 상호작용성을 지원하는 계획 요소를 상대적으로 중요하게 생각하는 것으로 나타났다. 다섯째, 비대면 수업 학습 환경의 경우, 편의성을 지원하는 계획 요소인 인터넷, WIFI 지원 설비, 사용 가능한 콘센트 수, 인체공학적 가구, 기자재 이용 편의, 개인화 지원성을 지원하는 계획 요소인 파티션, 좌석 간 거리, 개별 조도 조절 장치, 쾌적성을 지원하는 계획 요소인 방음 지원 벽, 휴식성을 지원하는 계획 요소인 편안한 사용 및 휴식 가능 가구를 위주로 집중 개선할 필요가 있음이 나타났다. 대면 수업 학습 환경의 경우, 쾌적성을 지원하는 실내 공기 정화 장치, 편의성을 지원하는 계획 요소인 인터넷, WIFI 지원 설비, 사용 가능한 콘센트 수, 인체공학적 가구, 기자재 이용 편의, 개인화 지원성을 지원하는 개인 좌석, 좌석 간 거리가 집중적 개선이 필요한 부분으로 나타났다.
본 연구 결과를 종합하면, 대학은 학습자들이 사용하기 용이한 대학 건물에 학습자들이 상대적으로 더 중요시하는 쾌적성, 편의성, 개인화 지원성, 상호작용성을 지원하는 계획 요소를 우선으로 고려하여 비대면 수업 학습 환경을 추가로 제공하거나 잘 사용되지 않거나 비어있는 공간을 활용할 필요가 있다고 판단된다.
또한, 비대면, 대면 수업 학습 환경의 공간 계획 요소에 대한 학습자의 중요도와 만족도를 고려하여, 현재 대학교 캠퍼스 내에 존재하는 비대면, 대면 수업 학습 환경 모두 편의성과 개인화 지원성을 지원할 수 있는 계획 요소 위주로 학습 환경을 개선할 필요가 있으며, 상호작용성과 쾌적성을 지원하는 계획 요소 위주로 지속해서 유지할 수 있도록 노력할 필요가 있을 것으로 사료된다.
마지막으로, 학습자들의 학습 참여 선택권의 자유도가 가장 높은 대면, 비대면 수업을 지원하는 효율적인 교실을 설계하기 위해서는 단순히 장비와 기술을 더 추가하기보다는 수업 현장 카메라의 촬영 구도와 각도, 모니터 스크린의 크기, 높이와 배치, 마이크 운영 및 사용법 등과 같이 장비와 기술의 운용 및 활용에 관한 지속적인 연구 필요성이 제기된다.
본 연구는 주도적 학습이 가능한 하이브리드 수업을 지원하기 위해 학습 환경에 관한 학습자의 선호도와 중요도를 근거로, 대학교 캠퍼스 내 하이브리드 수업 학습 환경의 효율적인 조성을 위한 실증적 제안을 했다는 점에서 의의가 있다. 또한, 대학교 캠퍼스 내 학습 환경에 대한 학습자의 중요도와 만족도로 파악한 요구를 토대로, 현재 사용되고 있는 대학 시설 내 학습 환경의 개선점을 확인하고 개선 방향을 제시함으로써 대학교 공간의 활용성과 기능성을 높일 수 있다는 점에서 의의가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study proposes plans for the design and improvement of efficient hybrid learning environment according to hybrid class participation method, based on learners' needs for spatial characteristics and planning elements of learning environments and preferred learning environments, to create a learning environments on campus for hybrid class, a learner-centered learning method.
To develop learner-centered active learning and self-directed learning in accordance with the era of the fourth industrial revolution, the use of remote classes is gaining prominence. Hybrid Class, which combines face-to-face education and non-face-to-face education through computer digital technology, is gaining popularity because it combines the advantages of online classes with the existence and interaction of face-to-face classes. However, students and teachers who have participated in hybrid classes are dissatisfied with the classroom environment and device support and demand further development. In addition, when face-to-face, non-face-to-face, and hybrid classes coexist, university students have difficulty locating an appropriate non-face-to-face class learning environment.
This study proposes plans for the design and improvement of an efficient hybrid learning environment by identifying preferred campus learning environment and analyzing the importance and satisfaction of each learning environment according to each class participation method. This study identifies the hybrid class learning environment on university campuses, as well as the spatial characteristics and planning elements of learning environment, based on a review of the relevant literature and field case studies conducted on 6 four-year university campuses during March 1~20,2023 . This study conducted a survey targeting students from six universities from April 17 to 28. Among 336 survey responses collected, only 332 surveys that were completed diligently were used for the analysis to investigate the experience and preference of learning environments and importance and satisfaction of learning environment and identify improvements of each learning environments through IPA analysis. In addition, to analyze smart classroom that most learners have not experienced, this study provided smart classroom using experience through VR environment. This study conducted a VR utilization survey to students who answered initial survey. From June 5 to 9, 134 survey responses were collected, and 117 responses that were completed faithfully were used for the analysis.
The main results based on the above methods are as follows.
First, the non-face-to-face class learning environment on campus, which students could readily access at any time, consisted of building units(college building, library, student center, etc) and space composition units(reading room, seminar room, data room, multimedia room, transition space, lounge, outdoor space, cafe, etc). In addition, as a face-to-face class learning environment, there were traditional classroom, technical support classroom, and smart classroom, based on technical conditions that could support hybrid classes. However, the 63.70% of learners were unable to continue learning in the desired learning environment.
The non-face-to-face learning environment possessed planning elements that supported spatial characteristics such as comfort, convenience, interactivity, flexibility, personalization, aesthetic, relaxation and accessibility. The face-to-face learning environment also possessed planning elements that supported the same spatial characteristics, except accessibility.
Secondly, university students prefer libraries and college buildings to which they belong as a building unit, as well as cafe, lounge, and reading room as a space composition unit, as a non-face-to-face learning environment. It was discovered that technical support classroom and smart classroom were the preferred learning environments for face-to-face classes.
Thirdly, learners were relatively dissatisfied with the space plannings to support convenience, personalization and aesthetic in non-face-to-face learning environment. In the case of a face-to-face learning environment, learners were relatively dissatisfied with the space plannings to support convenience, personalization, flexibility, relaxation and aesthetic.
Forth, in both non-face-to-face and face-to-face learning environments, learners considered overall planning factors that support comfort, convenience, personalization, and interaction to be relatively important.
Fifth, In the case of non-face-to-face class learning environments, it was necessary to prioritize Wall for noise prevention(comfort), Facility for internet & WiFi, the number of available Outlets, Ergonomic furniture, Electronic devices for learning(Convenience), Partition, Distance between seats, Individual lighting(personalization), Comfortable and restable furniture(relaxation). In the case of face-to-face class learning environments, indoor air purifier(comfort), Facility for internet & WiFi, the number of available Outlets, Ergonomic furniture, Electronic devices for learning(Convenience), Individual seats, Distance between seats(personalization) had to be significantly improved.
Combining the results of this study, universities have need to provide additional non-face-to-face class learning environments or utilize underutilized or vacant spaces, considering planning elements that support comfort, convenience, personalization, and interaction. And both non-face-to-face and face-to-face class learning environments on university campuses must improve planning elements that can support convenience and personalization, and efforts must be made to maintain planning elements that support interaction and comfort. In order to design an efficient classroom that supports face-to-face and non-face-to-face synchronous classes, it is necessary to conduct ongoing research on the operation and utilization of equipment and technology, not simply adding them.
This study is significant in that it identifies empirical basic data for the efficient construction of a hybrid class learning environment on university campuses, based on the preferences and importance of the students. In addition, it is significant because it can increase the utilization and functionality of the university space by presenting the direction of improvement of the currently used learning environment, based on the needs of the learners for the learning environment on the university campus.

목차 (Table of Contents)

• (영문)
• Abstract
• CHAPTER 1. INTRODUCTION
• 1.1. Research Background
• 1.2. Research Purpose and Objectives
• 1.3. Research Questions
• 1.4. Research Subject and Scope
• 1.5. Significance of Research
• 1.6. Terminology Definition
• CHAPTER 2. THEORETICAL BACKGROUND
• 2.1. Hybrid Class
• 2.1.1. Utilization of Remote Class
• 2.1.2. Concept of Hybrid Class
• 2.1.3. Previous Researches relevant to Hybrid Class
• 2.2. Learning Environment on Campus
• 2.2.1. Space Compositions of Campus
• 2.2.2 Classification of University Campus Facilities
• 2.2.3 Face-to-Face Learning Environment on Campus
• 2.2.4 Non-face-to-face Learning Environment on Campus
• 2.3. Design Pattern Language of Campus Design
• 2.3.1. Christopher Alexander’ Campus Design Pattern Language
• 2.3.2. Previous Researches relevant to Campus Design Pattern Language
• 2.4. Spatial Characteristics and Planing of the Learning Environment
• 2.5. Previous Researches relevant to Classroom in Hybrid Class
• 2.5.1. Previous Researches relevant to Classroom
• 2.5.2. Previous Researches relevant to Smart Classroom
• CHAPTER 3. RESEARCH METHODOLOGY
• 3.1. Outline of Research
• 3.2. Case study
• 3.2.1. Subject and Scope of Case Study
• 3.2.2. Procedure of Case Study
• 3.2.3. Instrument of Case Study
• 3.2. Survey
• 3.2.1. Preliminary Survey
• 3.2.2. Subject of Survey
• 3.2.3. Procedure of Survey
• 3.2.4. Instrument of Survey
• 3.2.5. Analysis Method
• 3.3. VR Utilization Survey
• 3.3.1. Subject of VR Utilization Survey
• 3.3.2. Procedure of VR Utilization Survey
• 3.3.3. Conditions of VR Environment
• 3.3.4. Instrument of VR Utilization Survey
• 3.3.5. Analysis Method
• CHAPTER 4. RESULT OF RESEARCH
• 4.1. Result of Case Study
• 4.1.1 Case Study according to each NF2F Learning Environment on Campus
• 4.1.2 Case Study according to each F2F Learning Environment
• 4.2. Result of Survey
• 4.2.1 Basic information
• 4.2.2 Experience and Preference of Hybrid learning environment
• 4.2.3. Importance and Satisfaction of NF2F Learning Environment
• 4.2.4. Importance and Satisfaction of F2F Learning Environment
• 4.2.5. Summary
• 4.3. Result of VR Utilization Survey
• 4.3.1. Basic information
• 4.3.2. Experience and Preference of NF2F and F2F Synchronous Classroom
• 4.3.3. Importance and Satisfaction of NF2F and F2F Synchronous Classroom
• 4.3.4. Free opinion for F2F and NF2F Synchronous Classroom
• 4.3.5. Summary
• CHAPTER 5. CONCLUSION AND SUGGESTION
• 5.1 Summary of Research Result
• 5.2 Design guideline for hybrid learning environment
• 5.2.1 Non-face-to-face class learning environment
• 5.2.2 Face-to-face learning environment
• 5.3 Conclusion and Suggestion
• Reference
• 국문요약
• (국문)
• 국문 요약
• 제1장 서론
• 1.1. 연구 배경 및 필요성
• 1.2. 연구 목적
• 1.3. 연구 문제
• 1.4. 연구 범위
• 1.5. 연구 의의
• 1.6. 용어 정리
• 제2장 문헌 고찰
• 2.1. 대학교 수업의 흐름
• 2.1.1. 대학의 기능
• 2.1.2. 대학 수업 정의와 방법
• 2.1.3 대학교 수업의 발전 방향
• 2.2. 하이브리드 수업(Hybrid Class)
• 2.2.1. 원격 수업의 활용
• 2.2.2. 하이브리드 수업 개념 및 특징
• 2.2.3. 하이브리드 수업 형태에 관한 선행연구
• 2.2.4. 하이브리드 수업의 물리적 학습 환경 요구에 관한 선행연구
• 2.3. 대학 캠퍼스 내 학습 환경
• 2.3.1. 대학 캠퍼스 공간 구성
• 2.3.2. 대학 캠퍼스 공간 구성 별 시설
• 2.3.3. 대학 캠퍼스 내 대면 수업 학습 환경
• 2.3.4. 대학 캠퍼스 내 비대면 수업 학습 환경
• 2.4. 대학 캠퍼스 환경에 관한 디자인 패턴 언어
• 2.4.1.크리스토퍼 알렉산더(Christopher Alexander)의 캠퍼스 패턴언어
• 2.4.2. 캠퍼스 환경 패턴 언어에 관한 선행연구
• 2.5. 캠퍼스 내 학습 환경의 공간 특성 및 계획 요소
• 2.6. 하이브리드 수업에서 대면 수업 학습 환경에 관한 선행연구
• 2.6.1. 대면 수업 학습 환경에 관한 선행연구
• 2.6.2. 스마트 교실에 관한 선행연구
• 제3장 연구 방법
• 3.1. 연구 개요
• 3.2. 사례 조사
• 3.2.1. 사례 조사 대상 및 범위
• 3.2.2. 사례 조사 방법 및 절차
• 3.2.3. 사례 조사 도구
• 3.3. 설문조사
• 3.3.1. 예비 설문조사
• 3.3.2. 설문조사 대상
• 3.3.3. 설문조사 방법 및 절차
• 3.3.4. 설문조사 도구
• 3.3.5. 분석 방법
• 3.4. VR 활용 설문조사
• 3.4.1. VR 활용 설문조사 대상
• 3.4.2. VR 활용 설문조사 방법 및 절차
• 3.4.3. VR 환경 구축
• 3.4.4. VR 활용 설문조사 도구
• 3.4.5. 분석 방법
• 제 4장 연구 결과
• 4.1. 사례 조사 결과
• 4.1.1. 비대면 수업 학습 환경 유형 별 사례 조사 내용
• 4.1.2. 비대면 수업 학습 환경 사례 조사 종합 분석
• 4.1.3. 대면 수업 학습 환경 유형 별 사례 조사 내용
• 4.1.4. 대면 수업 학습 환경 사례 조사 종합 분석
• 4.2. 설문조사 결과
• 4.2.1. 예비 설문조사 결과
• 4.2.2. 설문조사 대상자의 일반적 사항
• 4.2.3. 하이브리드 수업 방식 경험 및 선호도 조사 결과
• 4.2.4. 하이브리드 수업 학습 환경 경험 및 선호도 조사 결과
• 4.2.5. 비대면 수업 학습 환경 중요도 및 만족도 조사 결과
• 4.2.6. 대면 수업 학습 환경 중요도 및 만족도 조사 결과
• 4.2.7. 소결
• 4.3. VR 활용 설문조사 결과
• 4.3.1. 설문조사 대상자의 일반적 사항
• 4.3.2. 대면, 비대면 동시 수업 지원 교실 경험 및 선호도 조사
• 4.3.3. 대면, 비대면 동시 수업 지원 교실 중요도 및 만족도 조사
• 4.3.4. 대면, 비대면 동시 수업 시, 필요 공간 계획에 대한 자유 의견
• 4.3.5. 소결
• 제5장 결론 및 제언
• 5.1. 연구 요약
• 5.2. 하이브리드 수업 대학교 캠퍼스 학습 환경 디자인 지침
• 5.2.1. 비대면 수업 학습 환경 디자인 지침
• 5.2.2. 대면 수업 학습 환경 디자인 지침
• 5.3. 결론 및 제언
• 참고 문헌
• 부록
• 영문 요약