2022년 5월 디자인 세미나 : 가상현실 학습환경 내 학습분석 - 생리 데이터 중심으로

 안녕하세요 선생님들! 어느덧 1학기가 시작된 지가 두 달이 훌쩍 지나 5월을 맞이하였습니다. 따뜻한 날씨와 함께 대학원 생활이 눈 깜빡할 사이에 빠르게 지나가고 있는 것 같습니다.💨

오늘은 우리 TELD 연구실에서 관심이 있는 학습분야 중에서 가상현실 학습환경에 대해서 사운서 선생님과 추영선 선생님께서 5월 디자인 세미나를 준비해주셨습니다. 이번 디자인 세미나 내용이 굉장히 흥미로웠는데요, 어떤 내용들이 있었는지 같이 한번 살펴보도록 하겠습니다.

 먼저, 가상현실 학습환경의 구성요소를 살펴보았습니다. 가상현실은 감각기/발생기, 하드웨어의 물리적 상호작용과 가상세계와 소프트웨어의 인지적 상호작용으로 나눠집니다. 참여자들은 플랫폼을 통해 이러한 가상 환경에서 상호작용을 하게 됩니다. 

 다음은, 가상현실 시뮬레이션의 교육적 어포던스에 대해 살펴보도록 하겠습니다. 가상현실을 통해서 현실에서 접근하기 어려운 활동을 수행하는데 도움을 줄 수 있는 실감체험이 가능하고, 커뮤니케이션의 적극적인 활동을 통해 효과적인 협력 학습환경을 마련할 수 있습니다. 또 가상현실 학습환경에서 이모티콘, 아바타 등을 통해 인지 및 정서적 상호작용을 외현화함으로써 사회적 실재감을 제공합니다. 

 기존의 가상환경의 데이터 수집이 자기보고식 설문지나 인터뷰, 관찰을 통해 이뤄져 정확하지 않은 측정의 한계를 지적하시면서 생리데이터 활용을 말씀해주셨습니다. 이러한 측정 결과를 활용해 가상현실 콘텐츠 구축 및 평가 기준을 확립하고 학습자 최적화 및 교육적 효용성이 확보된 객관적인 자료를 마련할 수 있습니다. 구체적으로 뇌전도 측정(EEG),  Head tracking / Eye tracking, Heart rate (ECG) / Heart rate variability(HRV), 피부전도도 측정의 장단점을 말씀해주셨습니다.

 다음은, 가상현실 학습환경에서 생리데이터를 측정한 연구들을 소개해주셨습니다. 먼저, 뇌전도 측정 연구에서 가상현실 기반 생명과학 콘텐츠의 뇌전도 특성(권석원 외, 2018) 연구 가상현실 수업시뮬레이션에서 정서 판단을 위한 EEG 기반의 심층신경망 모형개발(임성민 외, 2021) 연구,  시스템 지원 가상 환경에서의 창의성 조사(Yang 외,2018) 연구가 있었습니다. 추가적으로, 시선과 GSR에 대한 연구 사례들을 공유해주었습니다.   

생리데이터를 구체적으로 어떻게 측정하는지에 대한 자세한 연구 사례를 통해 어떤 방식으로 데이터를 확보하는지에 대해 알 수 있는 유익한 연구들이었습니다. 또 이러한 생리데이터를 수집하기 위해서는 명확하고 특정한 과제를 설정한 상황에서 측정 실시해야 한다는 점, 실험 참여자를 신중하게 선택해야 하고 측정 과정 및 분석 방법을 투명화해야 한다는 점을 지적해주셨습니다. 

 마지막으로, 가상현실을 활용하여 다양한 상황에서의 생리 데이터 수집 연구가 가능하며, 기존의 자기보고식 설문 외에 다양한 생리데이터 측정 범위 및 방법 확장 연구의 필요성, 다중양식 데이터 기반 VR 학습 컨텐츠 설계원리(가이드라인) 및 상세지침 확립의 필요성, 메타버스 환경에서의 LMS 및 대시보드 구축 가능성을 미래 연구 방향에 대한 제언으로 제시해주었습니다. 

 가상환경과 생리데이터의 결합을 통한 연구방향은 저에게 참신하게 다가왔습니다. 또, 이번 디자인 세미나를 통해서 구체적인 생리데이터의 측정 방법 및 연구 방향에 대해서 알 수 있는 값지고 아주 흥미있는 시간이었습니다. TELD 연구실에서도 이와 같은 연구를 통해서 가상현실, 다중 양식 생리데이터 등 학습과학에 대한 의미있는 연구가 지속적으로 이뤄지면 좋겠습니다. 디자인 세미나를 준비해주신 사운서, 추영선 선생님께 감사 인사드립니다!🙆