정보통신 기술의 발전과 스마트 기기의 확산으로 스마트러닝이 보편화되었으며 이에 따라 스마트러닝 관련 연구가 활발하게 이루어지고 있으며 연구 성과가 축적되고 있다. 이에 기존의 스마트러닝 연구 중에 서 상관계수 결과를 포함한 논문을 대상으로 메타분석을 실시하여 스마트러닝의 효과크기를 분석하였다. 이 과정에서 선행연구 결과를 검토하여 스마트러닝 특성요인으로 동기유발, 시스템, 콘텐츠, 서비스로 유 목화하고, 결과변수로는 만족도, 성과, 태도를 정의하였다. 메타분석 결과 스마트러닝 전체 관점뿐 아니라 각 특성요인인 동기유발, 시스템, 콘텐츠, 서비스 모든 측면에서 스마트러닝의 효과크기는 유의하게 중간 정도 수준으로 나타났다. 유일하게 유의하지 않은 것으로 나타난 성과에 대한 콘텐츠의 효과크기를 제외 하고는 만족도, 성과, 태도 모든 측면에서 스마트러닝 각 특성요인의 효과크기가 유의하게 중간 정도 수준으로 나타났다. 연구 대상에 따른 효과크기 측면에서는 직장인이 가장 높은 효과를 유의하게 보였다. 표본수에 따른 효과크기 측면에서는 300명에서 999명까지가 유의하게 가장 높게 나타났다. 본 논문이 시도한 스마트러닝 메타분석은 시의성으로나 확장된 연구 대상 논문 수 측면에서 의의를 찾을 수 있으며 수많은 스마트러닝 특성요인과 결과변수를 유목화하고 분류한 뒤 이에 대한 효과크기를 측정하였다는 데에 의의가 있다. 각 연구자들의 시각과 필요에 따라 다양한 표현을 동원한 스마트러닝 특성요인과 결과변수를 본 연구의 연구자들이 종합적인 관점에서 분류한 것은 향후 스마트러닝 연구를 위한 하나의 새로운 밑거름이 될 수 있다.

본 연구는 데이터를 기반으로 한 인공지능 기계학습 기법을 활용하여 온실 내부온도 예측 시뮬레이션 모델을 개발을 수행 하였다. 온실 시스템의 내부온도 예측을 위해서 다양한 방법 이 연구됐지만, 가외 변인으로 인하여 기존 시뮬레이션 분석 방법은 낮은 정밀도의 문제점을 지니고 있다. 이러한 한계점 을 극복하기 위하여 최근 개발되고 있는 데이터 기반의 기계 학습을 활용하여 온실 내부온도 예측 모델 개발을 수행하였 다. 기계학습모델은 데이터 수집, 특성 분석, 학습을 통하여 개 발되며 매개변수와 학습방법에 따라 모델의 정확도가 크게 변 화된다. 따라서 데이터 특성에 따른 최적의 모델 도출방법이 필요하다. 모델 개발 결과 숨은층 증가에 따라 모델 정확도가 상승하였으며 최종적으로 GRU 알고리즘과 숨은층 6에서 r2 0.9848과 RMSE 0.5857℃로 최적 모델이 도출되었다. 본 연 구를 통하여 온실 외부 데이터를 활용하여 온실 내부온도 예 측 모델 개발이 가능함을 검증하였으며, 추후 다양한 온실데이 터에 적용 및 비교분석이 수행되어야 한다. 이후 한 단계 더 나아 가 기계학습모델 예측(predicted) 결과를 예보(forecasting)단 계로 개선하기 위해서 데이터 시간 길이(sequence length)에 따른 특성 분석 및 계절별 기후변화와 작물에 따른 사례별로 개발 모델을 관리하는 등의 다양한 추가 연구가 수행되어야 한다.

Recently, machine learning is widely used to solve optimization problems in various engineering fields. In this study, machine learning is applied to development of a control algorithm for a smart control device for reduction of seismic responses. For this purpose, Deep Q-network (DQN) out of reinforcement learning algorithms was employed to develop control algorithm. A single degree of freedom (SDOF) structure with a smart tuned mass damper (TMD) was used as an example structure. A smart TMD system was composed of MR (magnetorheological) damper instead of passive damper. Reward design of reinforcement learning mainly affects the control performance of the smart TMD. Various hyperparameters were investigated to optimize the control performance of DQN-based control algorithm. Usually, decrease of the time step for numerical simulation is desirable to increase the accuracy of simulation results. However, the numerical simulation results presented that decrease of the time step for reward calculation might decrease the control performance of DQN-based control algorithm. Therefore, a proper time step for reward calculation should be selected in a DQN training process.

A smart tuned mass damper (TMD) is widely studied for seismic response reduction of various structures. Control algorithm is the most important factor for control performance of a smart TMD. This study used a Deep Deterministic Policy Gradient (DDPG) among reinforcement learning techniques to develop a control algorithm for a smart TMD. A magnetorheological (MR) damper was used to make the smart TMD. A single mass model with the smart TMD was employed to make a reinforcement learning environment. Time history analysis simulations of the example structure subject to artificial seismic load were performed in the reinforcement learning process. Critic of policy network and actor of value network for DDPG agent were constructed. The action of DDPG agent was selected as the command voltage sent to the MR damper. Reward for the DDPG action was calculated by using displacement and velocity responses of the main mass. Groundhook control algorithm was used as a comparative control algorithm. After 10,000 episode training of the DDPG agent model with proper hyper-parameters, the semi-active control algorithm for control of seismic responses of the example structure with the smart TMD was developed. The simulation results presented that the developed DDPG model can provide effective control algorithms for smart TMD for reduction of seismic responses.

Purpose: This is a group pretest-posttest design study that aim to examine the effect of smart problem-based learning (PBL) teaching method using flipped learning to meta-cognition, academic self-efficacy, and satisfaction level of nursing students. Method: The subjects were 76 students who took basic nursing practice, which is a major subject, from August 29 to December 13, 2018. A questionnaire was used to measure meta-cognition in web-based self-directed learning. The self-efficacy measurement used a scale consisting of self-regulating efficacy, task difficulty preference, and confidence. The measurement of practical satisfaction is a 5-point Likert scale that employs a questionnaire. Flipped learning uploaded a 10-minute lecture video, and the subjects learned through PC or smartphone. PBL teaching was developed in two modules: gavage and indwelling urinary tract. Results: Result showed a significant improvement of meta-cognition after education than before education (t=3.21, p=.043). Academic self-efficacy was not significantly changed before and after education. Practice satisfaction was significantly improved after training than before training (t=-2.19, p=.032). Conclusion: The smart PBL teaching method using flipped learning is an effective teaching and learning strategy for nursing majors. Nursing students with high meta-cognition will be able to perform well in their learning outcomes; therefore, this positive performance experience will enhance self-efficacy.

본 연구의 목적은 미래학교 연구학교인 C 중학교의 스마트 기기를 활용한 과학 수업이 과학긍정경험과 과학 학습자 정체성에 미치는 영향을 살펴보기 위함이다. 이를 위하여 미래학교 1학년 학생들을 대상으로 입학 당시와 1학년 을 마무리하는 시점에 과학긍정경험(Shin et al., 2017)을 탐색하기 위하여 대응표본 t 검증을 실시하였다. 또한 1학년과 2학년 학생들에게 과학 수업에서의 나의 이미지를 그림으로 그리고 간단히 그림에 대해 서술하도록 하여 수정·보완된 분석틀(Luehmann, 2009)에 의거하여 스마트 기기를 활용한 미래학교의 과학 수업에서 학습자 정체성을 살펴보았다. 연구 결과 스마트 기기를 활용한 과학 수업을 통해 과학관련 진로포부, 과학관련 자아개념, 과학학습 정서에서 유의미한 효과가 나타났다. 스마트 기기를 활용한 과학 수업은 주체성과 능동성의 수준을 향상시키고, 즉각적이고 충분한 피드백 을 통해 궁금한 것을 해결하고, 과학의 본성에 대한 의미 있는 인식을 경험하는데 도움을 주는 것으로 나타났다. 반면, 스마트 기기를 사용하는데 미숙한 학생들은 수업 시간에 적지 않은 부담감을 느끼는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 이루어질 스마트 기기를 활용한 다양한 수업 맥락을 구상하는데 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

Contemporary University students are considered the Z generation who were born after 1995. They are more tech savvy than millennials. To target the generation, traditional class management platforms have evolved to smart LMS that is more customized and accessible for smart devices. Global level information search and collaboration can also be implemented using such smart LMS. However, switching from one LMS to another LMS requires great effort from teachers and support from staffs. This study measured the learners’ perception of the system when they were exposed to a new smart-LMS. Blackboard Learn Ultra was used for 15 weeks and at the end of the semester, a questionnaire was administered to the students of these classes. Results indicated that experience with previous LMS discouraged students from adopting Blackboard Learn. Result of TAM modeling indicated that perceived usefulness, compared to perceived ease of use and attitude, was an effective aspect to bring positive acceptance of the system. A qualitative approach and network analysis were also conducted based on students’ responses. Both positive and negative responses were detected. Inconvenience due to mechanical aspects was mentioned. Dissatisfaction compared to previous local LMS use was also mentioned. Mobile application and communication effectiveness were positive aspects. Revised course development and promoting how useful the system may help enhance the acceptance of the new system.

This study examined how smart device applications affected elementary school students who have learning difficulties in English. Five 6th grade students who needed remedial instruction were selected and given 50 hours of instruction using English vocabulary flash cards in a smartphone application. one hundred vocabulary words were chosen and developed for flash cards for the students to examine their intellectual and emotional changes in English learning. The research results showed that the students' vocabulary improved in listening, reading and speaking. It also revealed that the students gained confidence and interest in English learning, and their anxiety decreased. In addition, the application was easy and convenient for the students to use, especially in recognizing the pronunciation and the meaning of the vocabulary words. This study recommends further development and use of smart device applications for elementary school English instruction.

Recently, a lot of smart devices such as smart phones have been spread. The research on smart education based on the devices are being actively investigated. A typical example of them is EPub3.0 proposed by the IDPF. Even if the educational content has supported multimedia such as image, video, text to speech and etc, it does not support a 3D virtual content yet. So a virtual reality-based education has not been achieved. In this paper, we propose an educational content system in which a virtual education simulation is possible through smart devices. To do it, the proposed system consists of an authoring tool creating 3D virtual educational content, and a viewer visualizing the content. The experimental results showed possibility of virtual experience education.

Recently, a lot of smart devices such as smart phones have been spread. The research on smart education based on the devices are being actively investigated. A typical example of them is EPub3.0 proposed by the IDPF. Even if the educational content has supported multimedia such as image, video, text to speech and etc, it does not support a 3D virtual content yet. So a virtual reality-based education has not been achieved. In this paper, we propose an educational content system in which a virtual education simulation is possible through smart devices. To do it, the proposed system consists of an authoring tool creating 3D virtual educational content, and a viewer visualizing the content. The experimental results showed possibility of virtual experience education.

The purpose of this study was to investigate the effects of vocabulary learning activity types via smart-phones on vocabulary learning and the attitude of Korean college students. The participants were 56 college students, who were divided into 4 groups: a competitive and self-paced group (Group 1), a competitive and controlled-paced group (Group 2), an individual and self-paced group (Group 3), and an individual and controlled-paced group (Group 4). Vocabulary tests were administered before and after the experiment. The analyses of the post-test results showed that Group 3 had improved most and Group 1 earned the second highest score, indicating that competition can make a positive effect on vocabulary learning via smart-phone applications. The results also revealed that there was no statistically significant difference in the post-test scores between self-paced and controlled-paced groups. In addition, vocabulary learning via smart-phone applications improved the participants’ attitudes toward vocabulary learning.

본 연구의 목적은 중학교 과학수업을 위한 스마트러닝 기반의 수업 모듈을 개발 적용하고 학생들의 인식과 만족도를 밝히고자 하는 것이다. 이를 위하여 중학교 2학년 천문단원의 태양계 행성과 달의 위상을 주제로 3가지 유형의 모듈을 개발하였고, 중학생 207명을 대상으로 수업을 실시하였다. 수업에 참여한 모든 학생들에게 태블릿PC를 제공하였고, 천문교육용 앱 Solar Walk, 미러링 기능, QR코드, 구글 프리젠테이션 등을 활용하여 학교와 가정에서 학습이 이루어졌다. 본 연구에서 개발한 인식조사 도구는 스마트러닝 수업에 있어서 자기주도적 학습(Self-directed), 학습동기유발(Motivation), 학습자 맞춤형(Adaptiveness), 정보기술활용(Technology Embedded)의 4가지 요인으로 이루어져 있으며, 리커트 5척도의 총 20문항으로 구성되어 있다. 학습만족도 검사도구는 Keller (1987)의 만족도 영역의 검사 항목을 번안 및 수정하여 사용하였다. 스마트러닝 기반의 과학수업에 대한 인식과 학습 만족도를 밝히기 위하여 연구대상 학생들의 성별과 과학성취도 수준별로 비교 분석하였다. 그 결과, 스마트러닝 기반의 수업에 대하여 남학생이 여학생보다 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났으며, 과학성취도가 높은 집단이 자기주도학습 요인과 학습동기유발 요인에서 성취도가 낮은 집단보다 긍정적으로 인식하였다. 또한, 학습 만족도 측면에서는 남학생이 여학생보다 만족도가 높게 나타났고, 학업능력이 높은 학생들일수록 스마트러닝 기반의 과학수업에 대하여 만족하고 있는 것으로 조사되었다. 본 연구의 결과는 향후 과학 분야 스마트러닝 활성화를 위한 방향 설정과 실질적인 프로그램 개발에 시사점을 제공할 것이다.

This study explores how smartphone applications can be used for Russian education. The progresses made in the ICT field, such as smartphones and the wireless Internet, have changed the environment of language education. The rapid development and implementation of smart technology in every aspect of society have led to the generation of the new learning environment called ‘smart learning’, applying those technologies in education. The definition of smart learning, however, is still evolving, while some attempts have been made slightly more in technology-oriented rather than pedagogy-oriented direction. But the importance of smart learning is that it can make it possible for learners to do self-directed learning utilizing ICT. Recently, in particular, smartphones have captured tremendous attention of foreign language teachers and learners as an ideal tool for satisfying new needs of the mobile learning era. Especially, the launch of iphone service has brought in a massive amount of educational applications to the market. Research has shown that many applications for Russian language education have been made in various categories. Despite some problems, using applications in learning the Russian language has bright prospects.

스마트 학습법을 적용한 학생과 적용하지 않은 학생들을 대상으로 자기주도적 학습능력 및 학업적 자기 효능감이 효과적으로 적용되었는지 알아보고 향 후 보건 계열 방사선과 전공과목에 스마트 학습법을 적용 한 효과에 대해 논의 및 향 후 발전적인 방향에 대해 제언하고자 한다. 2016년 3월부터 6월까지 한 학기동 안 스마트 학습법으로 강의를 받은 학생과 스마트 학습법을 적용하지 않은 학생 두 분류로 나누었고 자료 수집방법은 자가 보고형 질문지 방식으로 진행하였다. 스마트 학습법으로 강의를 받은 교육군이 비교육군 에 비해 자기주도 학습능력를 검정한 결과, 5점 만점에 교육군이 3.46점, 비교육군이 2.63점으로 통계적으 로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났고(t=9.721, p=.000), 성취목표지향성을 검정한 결과, 교육군이 3.12점, 비교육군이 2.92점으로 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(t=4.544, p=.000). 위의 결과로 스 마트학습법이 자기주도학습, 학업적 자기효능감 및 학습 만족도에 대해 긍정적인 영향을 보여줬으며, 향 후 보건 계열 학과에서도 교수자는 학습자와 쌍방향 커뮤니케이션을 통해 강의의 질적 향상을 위해 학습 변화가 필요하다.

본 연구는 영어를 외국어로 배우고 있는 한국 EFL 초등 학습자들의 부족한 영어 노출 시간을 연 장하면서 말하기 능력을 향상하기 위한 방안으로 게이미피케이션을 접목한 스마트 러닝 과제학습을 설계했다. 경쟁, 보상, 맞춤형 캐릭터 등의 게임 요소를 영어 교육에 접목한 ‘교육 게이미피케이션’의 일환인 본 연구는 모의실험에서 발견된 개선점들을 반영해 주의 집중 시간이 상대적으로 짧은 초등 학습자들에게 과제 학습이라는 부담을 줄이고 영어 말하기 게임을 재미있게 받아들여 적극적인 게임 참여를 유도하는데 중점을 뒀다. 특히 영어 문장을 만드는데 어려움을 겪는 학습자들이 ‘카카오 톡’의 장점인 즉각적인 상호작용과 음성 녹음 기능을 활용한 실시간 및 비실시간 게임을 통해 실력 향상과 더불어 자기효능감도 고취시킬 수 있는 교육 게이미피케이션의 다양한 시도가 요구된다.

21세기의 지식기반 사회에서는 새로운 지식과 정보를 생산·가공할 수 있는 창의적이고 자기 주도적인 인재의 양성이 미래 국가 경쟁력의 핵심이다. 그만큼 교육의 중요성을 강조하고 있는 것이다. 과거 보다 빠르게 다변화 되고 있는 교육시장에서, 매체에 대한 관심은 발달된 현대의 매체가 등장하기 이전부터 항상 존재해 왔다. 또한 이를 교육과 연결시키려는 노력도 끊임없이 지속되고 있으며, 매체가 스마트화 되면서 공간의 제약에서 벗어나 언제 어디에서나 교육을 받는 시대가 도래하게 되었다. 따라서 지금까지의 웹 환경에서와는 달리 스마트 러닝 환경의 사용성에 맞는 환경 조성이 필요하다. 이러한 사용성은 사용자에서 어떠한 어포던스(행동 유발성)을 제공해야할 것인지를 고려해야 함을 의미한다. 이에 따라 본 논문은 스마트러닝 환경에 있어 어포던스 요인들을 고찰하고 사용자를 중심에 두고 스마트러닝에 대한 참여 형태와 관련된 요인에 대해 분석함으로써 효과적인 인터페이스 디자인을 위한 방향성을 제안하였다. 그 결과 교육의 질보다는 게임위주의 교육의 대부분을 이루고 있음을 시사하며, 웹 방식의 어포던스를 그대로 대체한 인터페이스가 대부분이었으며 스마트 교육의 미래를 위해 교육에 도움을 줄 수 있는 인터페이스 디자인이 절실함을 알 수 있다.

본 연구에서는 중학교 수학의 이차함수 단원에 대하여 스마트 기기를 활용한 QR 코드 기반의 교수․학습 자료를 개발하고, 이를 W 중학교 3학년 학생 7명을 대상으로 한 5차시의 수업에 적용하여 수학적 태도의 향상 효과를 분석하였다. 그 결과 스마트 수업은 학생들의 수학적 태도에 긍정적인 효과가 있으며, 학생들은 스마트 수업이 재미있고, 즐거우며, 학습 이해가 잘된다고 하였다. 특히, 학습 부진 학생도 SNS를 통해 교사에게 직접 질문하여 궁금증을 해소할 수 있어 좋다고 하였다. 그러나 학습 분위기가 조금 산만하다는 부정적 측면도 있었다.

본 연구에서는 음악게임을 활용한 음악 감상 교육의 효과 및 만족도를 살펴보았다. 이를 위해 경기도 G초등학교 4학년 남녀학생 107명을 대상으로 실험을 실시하였다. 연구결과 음악 게임을 활용한 수업이 음악 감상을 한 수업보다 학습평가와 학습몰입도에 있어서 높게 나타났고, 특히 만족도에서는 확연히 높은 결과가 나타났다. 또한 학습몰입도와 학습만족도는 학습평가에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과는 스마트 기기를 학교 정규 수업에 적용하여 학습 콘텐츠 설계 방향을 제시하는데 기여할 것으로 본다.