교육-이러닝

1. 교육환경의 변화

1) 지식과 정보의 디지털화

a. 정보통신기술 발달로 모든 정보와 지식의 디지털 컨텐츠화

- 기존의 책과 신문을 통해 제공되던 거의 모든 정보,지식,기술,노하우,문화는 디지털 방식으로 제작되어 제공
- 인터넷 통신망을 통해 쉽게 접근 가능
- 수준 높은 컨텐츠를 무료로 이용 가능
- 정보 공유 및 확장 용이

b. 지식을 받아들이고 정보를 교환하는 방식에 변화

- 방대한 량의 디지털 콘텐츠(온라인상의 방대한 데이터): 클릭 한번으로 웹을 통한 빠른 조회 및 필요한 정보 발굴 → 지식에 접근 및 획득 방식의 변화
- 디지털 미디어: 디지털 콘텐츠를 극도로 쉽고 편리하게 전달.
- 디지털 미디어 기기 확산 → 지식 전달 및 정보교환 방식, 서로 소통하는 방식의 변화

2) 넷 세대의 출현

a. 넷 세대들(디지털 네이티브)

- 인터넷과 디지털 미디어 기기(스마트폰, 태블릿PC)와 함께 성장한 이들은 교육에 대한 새로운 기대를 가지고 있음
- 디지털 네이티브: Net Generation이라고도 하며, 태어나면서부터 디지털 기술에 노출되어 이를 자유롭게 사용하는 세대
- 세계인구 70억 중에 50%는 30세 이하: 즉, 세계 인구의 50%는 디지털 네이티브이거나 잠정적 디지털 DNA를 가진 사람들

b. 오늘날 넷세대들에게 인터넷이나 스마트폰과 같은 디지털 기술과 미디어 기기는 생활 그 자체.

- 디지털 기술을 교육경험과 통합시키는 노력이 필요: 오늘날 학생들은 자신들의 학습 경험이 전통적인 학습방식과 게임적 요소가 혼합된 협업 프로세스가 되기를 기대
- 2008년 개리 스몰 (Gary Small) 박사 실험: 디지털 네이티브들은 인터넷 검색과 같은 디지털 기술을 이용했을 때 의사결정과 관련된 두뇌의 영역을 추가적으로 더 사용. 실제 두뇌가 기술에 노출되면 정보전달에 관여하는 의사소통 경로 또는 신경회로관련 뇌의 다른 부분을 사용. 넷 세대들은 텍스트보다 그래픽이나 동영상 강의를 선호.
- 인지과학자 다프네 바벨리어 교수: 게임 세대들은 시각적 정보 처리가 빠름

c. 넷세대 학생들은 스스로 자신들이 능력에 맞춰 새로운 정보를 찾아내고, 주도권을 잡고 학습목표를 완수할 수 있는 환경을 만들어 주기를 원함

- 교사의 지식은 인터넷상에 누구에게나 개방되어 있으며 교사가 공급해주는 지식의 양을 뛰어넘는 지식을 언제 어디서나 얻을 수 있기 때문

3) 교육 불평등 문제

교육 불평등 원인

- 민족 및 지역간 경제적 격차 : 교육 인프라와 질의 차이
- 거주지와 언어문제 → 백인 학생들과 소수민족 학생들의 교육 불평등문제는 사회적 경제적 불평등 문제를 지속시키는 결과

4) 교육문제 해결책

교육 문제 교육환경 변화와 교육 불평등 문제
  1. 모든 지식과 정보의 디지털화
    - 지식에 접근하고, 습득, 공유하는 방식의 변화
  2. 넷 세대의 등장
  3. 교육 불평등 문제
    - 국가간 경제적 격차
    - 인프라 및 교육 질의 문제
해결책
  1. e 러닝(디지털 러닝)
    - 디지털 기술은 교육 컨텐츠를 전달해주는 훌륭한 수단
    - 어느 지역 어느 환경에서도 교육의 질 동일
    - 기술을 통해 넷 세대들이 요구하는 새로운 학습 경험 제공 가능
  2. MOOC 을 통한 무료 온라인 교육 기회 확대 : e 러닝의 핵심
    - 교육 불균형 해소 및 효율성 증대
    - 무료 온라인 강의를 통해 세계 최고 수준의 강의를 전세계 구누나 수강 가능
  3. 글로벌 인프라 구축 : 글로벌 인터넷 네트워크 구축
    - 인터넷 망은 이러닝, MOOC 등의 교육기회 확대를 위한 필수
  4. 효율적인 이러닝 제공을 위한 디지털 기술 도입
    - 새로운 디지털 기술 도입으로 학습 효율성 증대 및 학습 동기 부여

2. E-Learning

1) E-learning

전자학습(Electronic learning, e-Learning, 전자교육, 이러닝)은 교육에 전자미디어, 교육공학,정보통신기술(ICT)을 활용하는 것

- 멀티미디어 러닝, 기술기반학습(TEL), 컴퓨터 이용학습(CBI), 컴퓨터 기반 훈련(CBT), 컴퓨터 지원교육(CAI), 인터넷 이용 교육(IBT), 온라인 교육, 가상교육, 가상학습공간(VLE) 또는 러닝플랫폼, 모바일 러닝, 디지털 교육 등과 동의개념 : 디지털적 접근방식 및 전달방식에 따라 이와 같이 다양하게 명명할 수 있으나 넒은 의미에서 e-Learning에 포함하여 사용 할 수 있음
- 교실 밖에서 이뤄질 수 있으며, 실시간 또는 비실시간 교육 , 자기주도적, 교사주도적 모두 가능

2) 장점

a. 동기부여가 된 학생의 경우, 고등교육까지 받을 수 있는 편리한 방법

- 학생들은 유동적, 자기 주도적 방식으로 자기 수준에 맞춰 학위 또는 자신의 학습목표를 달성할 수 있음
- 원하는 시간에 로그온 하여 학업수행
- 과제 또한 학생이 가장 원하는 시간에 수행가능

b. 학위수여 프로그램까지 열린 교육

c. 교육적 통합 특히, 교육 연속성 유지에 유리: 비정규과정에 있는 학생

d. 학생과 강사 간의 상호작용 상승

e. 학생 스스로 문제를 해결해 볼 수 있는 툴 제공

f. 컴퓨터와 툴을 통한 연습으로 기교 습득

g. 난이도 수준이나 연령제한 없이 수준에 맞는 교육 가능

h. 비용 효율성

i. 학생의 자기 개발 지원

E-learning

3. 무료 온라인 교육 MOOC (Massive Open Online Course)

1) MOOC

a. 누구나 웹(web)을 통해 참여할 수 있는 무료 온라인 수업

- Massive Open Online Course : 온라인 대중 공개 수업
- 수많은 학생들에게 인터넷을 통해 무료로 제공되는 강좌
- 세계 최고대학의 교육과정을 무료로 수강가능

b. MOOC의 목적

- 교육 민주화 달성: 고급 교육을 받을 수 있는 기회를 전세계 모든 사람들에게로 확장

c. MOOC의 진화

- 2002년 MIT 에서 정규강의를 인터넷에 공개(MIT Open Course Ware): 강좌만 수강 가능. 사용자 참여 불가. 과제를 주지도 않고 학생의 지식을 테스트하지 않음
- 2008년 MOOC 등장: 인터넷으로 강의를 들으면서 숙제, 퀴즈 수행. 온라인 평가 또는 동료 학생들로부터 평가도 받음.
…동영상 수업: 짧은 온라인 비디오 강좌
…과제 : 협동 과제, 퀴즈, 시험 제공
…사용자 참여 포럼:학생,교수,조교들이 함께 참여하는 커뮤니티로 서로간 상호작용을 높임
…평가: 수강생간 피드백, 상호 채점, 온라인 평가 시스템
- 일부 강좌는 학점 인증 및 수료증까지 받을 수 있음

2) 특징

a. Massivenes 대중적

- 수많은 학생들에게 쉽게 교육기회 제공

b. Open 무료 공개

- 사용되는 소프트웨어 무료공개
- 누구든 수업에 참여할 수 있음
- 커리큘럼 공개
- 교육 컨텐츠 무료 공개
- 평가 과정 공개

c. 교육원칙 : 연결주의(Connectivism) 교육 원칙

- 연결주의는 자율성, 다양성, 개방성, 상호작용에 가치를 둔다.
- MOOC은 학습하는 이의 참여를 기반으로 만들어졌으며 적극적인 참여와 상호작용이 MOOC의 핵심 교수법.
- 배움과 지식은 의견의 다양성에서 나옴

3) 장점

- 웹 서버가 존재하면, 언제 어디서든지 온라인 교육 서비스를 제공 및 사용 가능
- 자유로운 언어 선택
- 수강자를 고려한 온라인 툴 선택
- 시간, 공간의 한계를 초월한 서비스 제공
- 학생들에게 매우 저렴하고 빠른 방식으로 서비스 전달
- 관련 교육 콘테츠를 빠르게 모두와 공유 가능
- 참가자가 편한 장소, 참가자의 스케줄에 맞춰 학습
- 학생의 아이디어로부터 알려지지 않았던 지식이 나와 학습이 이뤄 지기도 함
- 규율과 제도적 장벽을 초월
- 강좌를 수강하는데 학위나 자격이 필요하지 않음
- 온라인 강좌를 통해 새로운 학습 환경 및 네트워크를 만들 수 있음
- 온라인 강좌를 이용함으로써 평생 학습에 대한 스킬 향상

4) MOOC의 문제점 대응

a. 수료율 : 평균 7~9%

- MOOC의 가장 큰 문제점 : 평균 MOOC 수료율은 7~9%
Ex1) 외국어 학습 플랫폼 듀오링고(Duolingo)
…뱃지 전략: 학습단계를 마친 학생에게 뱃지 선물
…SNS 랭킹 시스템: 학생들의 경쟁심 자극 및 동기부여를 위해 도입
Ex 2) 코드 아카데미(CodeAcademy)
…인터엑티브 요소 첨가: HTML 을 배울 수 있는 CodeAcademy는 사용자가 창에 코드를 치면 즉각적으로 틀린 부분을 지적하고 힌트 및 설명 제공

b. MOOC의 수료증 효용에 대한 의구심

- MOOC에서 발급해주는 수료증이 자기만족을 넘어, 현실적인 사회 생활이나 취업에 도움을 받고자 하는 이들에게서 제기된 문제
← MOOC2Degree 제도 : 온라인 수업을 수료한 학생들에게 학위를 받기 위해 필요한 학점 부여. 단, 학생들은 온라인 수업 수료 후 실제 해당 대학교에 등록을 해야 함.
…애리조나 주립대와 신시내티 등의 공립대학들이 MOOC을 수강한 학생에게 MOOC2Degree 프로그램 제공
…유다시티의 파트너 대학인 조지아 공대는 석사 학위를 취득할 수 있는 온라인 수강제도를 도입하기로 결정: MOOC을 통해 학생들은 수강 신청 이후 3년간 컴퓨터공학 석사 학위 과정을 밟을 수 있으며, 전체 등록금은 7천 달러 수준(조지아공대 등록금의1/6수준)
…해당 학교의 일반 학위프로그램 학비는 45,000 달러 수준
← Online coures + Time on campus = MIT의 새로운 석사학위 취득방식
…MIT 대학은 1학기 동안 온라인으로 공급체인관리(Supply Chain Management) 석사 프로그램을 수료한뒤 실제 MIT 캠퍼스에서 1학기 과정을 더 수료하면 MIT 석사학위를 받을 수 있는 파일럿 프로그램을 제공한다고 발표. "MicroMaster's"라고 하는 이 새로운 학점 수여 프로그램은 전세계 디지털 세대들을 위한 것으로, MITx를 통해 온라인 공급체인 코스를 성공적으로 수료한 학생이 통합시험을 통과하면 한학기 학점을 받을 수 있음
…MIT 학생들은 edX에 접속하여 첫학기 과정을 온라인으로 수료할 수 있으며, 이중 우수하게 수업과정을 수료해 좋은 종합시험에서 좋은 성적으로 받은 학생들은 MITx MicroMaster's라는 학위를 받을 수 있음. 이 학위를 받은 학생들이 실제 MIT 캠퍼스에서 한학기 과정을 더 수료하면 실제 석사학위 받을 수 있는 기회를 얻게됨.
Online courses + time on campus = a new path to an MIT master's degree

5) MOOC 플랫폼

a. 유다시티 Udacity

- 2012년 설립된 세계 최초 MOOC 플랫폼
- 스탠포드대학 인공지능 개론 교수 세바스찬 트룬(Sebastian Thrun) 설립.
- 컴퓨터, 과학, 물리 등 이과 분야에 특화
- Nanodegree 프로그램: 유다시티가 IT기업가 합작해 제공하는 학위 프로그램으로 대기업들이 인정
Udacity

b. 코세라 Coursera

- 스탠포드 대학 컴퓨터 공학 교수 출신 다프네 콜러(Daphne Koller)와 앤드류 응(Andrew Ng) 설립
- 미국 서부를 대표하는 MOOC 플랫폼
- 미션: 세계 최고의 교육을 보편적으로 제공
- 2014년 1천만 명 이상의 수강생에게 956개 강좌 제공
- 주로 인문학, 경영학, 컴퓨터과학 분야
Coursera

c. 에드엑스edX

- 2012년 하버드와 MIT 설립.
- MIT, 하버드, 버클리, UT 등 세계 최고 대학들의 온라인 강좌 제공
- 생물학, 비즈니스, 화학, 컴퓨터과학, 철학, 법학, 수학, 건축학, 심리학, 경제학 등.
- 강의 수준이 높다는 평가
- 유료강의 옵션을 선택하면 일반 강의보다 깊이 있는 연속강의 수강 가능
edX

d. 칸아카데미

- 2004년 인도출신 교육자 살만 칸(Salmon Khan)이 학교 수업을 따라가지 못하는 조카를 위해 영상을 제작
- 유투브에 교육자료를 올리면서 시작
- 다른MOOC 플랫폼과 달리 초,중,고등학교 학생을 위한 강좌가 많음

e. UM’s Online high School

- 2012년 11월, 마이애미대학교 국제 학과에서 개설한 고등학생 대상 최초의 온라인 공개 수업. SAT를 준비하는 학생들을 위한 강좌 제공

6) 기업들의 관심

a. AT&T, Facebook, Google, Cloudera, Salesforce, MongoDB, Autodesk, and Hack Reactor

- Nanodgree 프로그램: 유다시티의 학위제공 프로그램으로 업계 리더들에게 인정받고 있음
- AT&T는 올해 가을부터 개설되는 유다시티의 나노 학위 과정을 마친 이들 100명에게 인턴십 기회를 제공하겠다고 발표

b. 구글

- Udacity와 커리큘럼 구축
- 유다시티에 안드로이드 앱 제작법 강의 제공: 자체 제작.맵핑, 웹접근 등

c. 링크드인(Linkedin):

- 코세라, 에드엑스, 유다시티, 린다닷컴, 스킬소프트 등과 파트너십을 체결하고 링크드인 SNS 내 학력 페이지에 무크 수료증을 추가할 수 있는 서비스를 제공

4. 인터넷 보급 프로젝트

1) Facebook의 인터넷 네트워크 구축 프로젝트

a. 글로벌 네트워크 환경: 전 세계 인구 3명 중 1명(27억 명)만 인터넷 이용가능

b. Internet.org : 세계 최대 SNS 사업자인 페이스북과 6개 기술선도업체(삼성, 에릭슨, 미디어 텍, 노키아, 오페라 소프트웨어, 퀄컴) 간의 글로벌 파트너십

- internet.org의 목표는 아직 연결되지 않은 세계 2/3에 달하는 사람들이 인터넷에 액세스하여, 1/3에 달하는 이미 연결된 사람들이 누리는 것과 동일한 기회를 누리도록 하는 것

c. 목표달성을 위해 개발도상국에서 3가지 도전과제를 풀기 위해 노력

- 저렴한 가격으로 접속: 파트너기업들은 더욱 저렴한 가격으로 모바일 접속이 가능하고 데이터 전송 비용을 줄일 수 있는 기술 개발 및 채택을 위해 협력
- 데이터 효율성: 어플리케이션과 인터넷 경험을 위해 필요한 데이터 양을 압축하는 도구 개발 투자
- 비즈니스 모델: 파트너들은 인류가 보다 더 쉽게 인터넷 접속이 가능하도록 지속 가능한 새로운 비즈니스 모델과 서비스 지원 계획
…전보다 더욱 저렴하게 인터넷 접속이 가능하도록 이동통신사업자, 기기 제조업체, 개발 업체 모두에 동기 부여할 수 있는 지속 가능한 새로운 비즈니스 모델 테스팅
…시스템 운영 업체 및 기타 파트너들과 협력해 로컬 서비스(모바일 기기에 다양한 언어 서비스)개발

d. 페이스북이 추구하는 Conneting World

- Internet.org 어플리케이션 제공: 인터넷사용이 어려운 지역에 데이터비용을 무료로 하여 기본 서비스(채용, 건강, 지역정보 등)를 검색해볼 수 있는 어플리케이션 제공 예정. 잠비아의 airtel 가입자 대상 처음으로 실시 전세계로 확장 계획
- 영국의 태양열 무인 항공기 개발업체 어센타 (Ascenta)를 인수. 어센타 인력과 NASA인력 주축으로 Connectivity Lab을 설립. 무인 항공기, 위성, 레이저 등 첨단 기술을 이용해 인터넷 속도 향상을 위한 노력
- 페이스북은 인터넷이 불가능한 지역을 연결하는 방법으로 교외지역에는 태양광드론을 사용하고 인구밀도가 낮은 시골 지역에는 위성시스템을 적용할 계획
- 2015년 7월 말 Connectivity Lab 팀은 인터넷속도향상을 위한 태양광을 이용한 무인 드론 아퀼라(Aquila)와 기존보다 10배 빠른 속도로 통신할 수 있는 레이저 통신기술을 개발 했다고 발표
...태양광 무인항공기 아퀼라(Aquila) 시험비행 준비 완료: 양 날개 길이 약 43m로 보잉 737기 만한 크기지만 탄소섬유 프레임을 활용하여 무게 450Kg 정도로 가벼운 대형 무인기 개발. 60,000~90,000피트 상공에서 90일 간 운행하면서 레이저를 이용하여 지상에 있는 기지국과 인터넷 연결에 활용할 계획
...고성능 레이저통신기술 개발: 광통신망 속도와 비슷한 수준인 초당 10기가바이트를 10마일(약16km)이상 떨어진 10센트크기의 목표를 조준하여 전송할 수 있는 레이저 통신기술 실험 성공. 기존 레이저통신보다 10배 빠른 수준으로 실제 환경에서 테스트 시작 중에 있으며 이 실험이 성공하면 레이저통신 시스템을 무인항공기와 상호 연결 및 지상과 통신하는 성층권 네트워크를 구성 할 수 있을 것으로 기대
Internet.org by Facebook
Announcing the Connectivity Lab at Facebook
구글과 페이스북이 벌이는 치열한 인터넷 보급 경쟁
New Milestones in Connectivity Lab’s Aircraft and Laser Programs

2) 구글 파이버 & 프로젝트 룬(Project Loon)

a. 구글파이버 : 미국 도심지역 인터넷 속도 개선 프로젝트

- 광케이블을 이용해 일반적인 미국 인터넷속도보다 100배 이상 빠른 속도 제공.
- 저렴한 서비스: 월 70달러에 1기가바이트 인터넷과 1TB 용량 구글 드라이브제공.

b. 룬프로젝트: 인터넷망을 설치하기 힘든 지역을 위한 프로젝트

- 무선공유기 역할을 하는 대형 풍선을 성층권(비행기가 다니는 고도 두 배)에 띄워 사람들이 풍선 네트워크로 연결해 인터넷을 사용할 수 있도록 하는 계획
- 2013년 6월에 시작 뉴질랜드에서 파일럿 테스트. 2014년에는 지구 남위40도를 둘러싸는 지역에 많은 풍선을 띄워 끊김 없는 풍선 링을 구축해 해당 위도에 사는 사람들은 벌룬을 통해 끊김없는 인터넷 서비스를 받게 됨
- 태양광 드론 업체"타이탄 에어로 스페이스“인수

c. 구글의 인공위성 계획

- 인터넷 접속이 불가능한 곳에 인공위성을 통한 인터넷 보급 프로젝트
- 기존 위성보다 낮은 고도에서 소형 위성 180여 개를 띄울 예정
Google fiber
Loon for all
Google to launch 180 satellites in $1bn plan to cover the unwired

5. e-러닝을 위한 새로운 미디어와 기술

E 러닝 도입예정 디지털 기술-by Horizon Report*

도입 예정 유치원~12학년 유럽 고등교육
1년 미만 개인 전용 기기 사용
클라우드 컴퓨팅
클라우드 컴퓨팅
태블릿 컴퓨팅
거꾸로 교실
학습분석
2~3년 게임 및 게임화
학습분석
게임 및 게임화
모바일 러닝
3D Printing
게임 및 게임화
4~5년 사물 인터넷
웨어러블 기술
개인 학습
가상& 원격실험
자가 측정
가상 어시스턴트
*Horizon Report : 교육 기술 전문가들로 구성된 비영리 국제 커뮤니티인 ‘뉴 미디어 콘소시움(New Media Consortium, NMC)’이 교수, 학습, 창의적 연구를 위한 최신기술 전반을 알려주는 보고서

a. 개인 전용 기기 사용

- 학생들이 자신의 개인 노트북PC 또는 모바일 기기를 사용하도록 장려하고 지원하는 IT정책

b. 클라우드 컴퓨팅

- 많은 교육기관들이 IT 비용을 줄이기 위해 사용. 구글앱스가 학교들이 선택하는 가장 인기 있는 서비스
- 최근 5년간 클라우드 서비스 사용이 급속히 증가. 이는 BYOD 나 거꾸로교실같은 디지털전략과 개인맞춤학습 및 협력학습환경을 아주 기술적으로 간단하게 만들어줌

c. 게임 및 게임화

- 퀘스트, 경험치, 리더 보드, 마일스톤, 배지와같은 게임 요소를 게임이 아닌 환경에 접목
Ex) 클래스크래프트(Classcraft) : 캐나다 퀘백 주의 르 살레시안 고등학교11학년 학생들은 디지털 롤플레이 게임인 클래스크래프트 속에서 전사, 마법사, 치료사 역할 중 하나를 하면서 물리공부

d. 학습분석

- 학습관련 데이터 속에서 패턴을 발견하여 학생개인과 교육기관 및 시스템 모두를 발전시키는데 사용 가능한 분석법.
Ex) 잇츠 러닝(Itslearning) 플랫폼 : 영국 플린트고등학교에 강좌 대시보드 제공. 교사와 학생모두 교실안팎에서 학습평가 가능

e. 거꾸로 교실(Flipped Classroom)

- 학생들은 학습내용을 온라인으로 집에서 비디오 강좌를 보며 학습하고 난 뒤, 교실에서 선생님과 숙제를 하고 다른 학생들과 토론하며 문제를 해결하는 교육 형태. 교사는 학생들과 개인적으로 친밀하게 상호교류하고 강의를 하는 대신 안내자 역할.
- 블렌디드 러닝, 질문 기반 학습, 유연하고 능동적 참여 등과 깊은 관련있는 교육학 운동의 한 분야
- 고등교육기관에서 인기 있는 모델

f. 사물 인터넷

- 이미 박물관과 같은 비공식적 학습 공간에 사용되고 있는데 그림이나 고대 공예품을 센서를 통해 실시간 상태 모니터링.

g. 웨어러블 기술

- 액세서리 또는 신발이나 의류 아이템 형태로 인간이 착용할 수 있는 기기와 관련된 기술. 최근에는 자가 측정과 연결되어 활용되고 있음

h. 3D 프린팅

- 3D 모델링 소프트웨어, CAD, CAT 등을 통해 실제 사물을 만들어 내는 기술
- 마이애미대학 인류학과 학생은 3D 프린팅 랩에서 스캔 되고 프린트된 고대 이집트 꽃병과 같은 복제품을 가지고 학습

i. 가상 어시스턴트

- 인공 지능과 자연어 처리 과정을 통해 일상 활동에 광범위한 정보를 제공: 가장 적합한 운전 경로를 찾거나 여행 경로 설계 등에 활용
- '시리', '구글 나우' 등이 해당
NMC Horizon Report 2014 Global K-12Edition
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