2023년 6월 1일 오픈세미나: 델파이 연구 방법

안녕하세요 선생님들! 어느덧 여름의 초입인 6월이 시작되었습니다☀️ 벌써 2023년의 절반이 지나갔다는게 믿기지 않는데, 다들 새해에 세운 목표는 잘 이루고 계신지 궁금해지네요 ㅎㅎ 

이번 주 오픈 세미나에서는 금선영 선생님께서 델파이 연구 방법을 주제로 발제해주셨습니다. 델파이 조사의 특징과 장단점, 절차에 관한 설명과 실제 연구 사례에 어떻게 적용되었는지 논의해주신 덕분에 델파이 조사에 대해 자세히 공부할 수 있는 시간이었습니다. 

델파이 조사는 관심 주제에 대해 높은 전문성을 가지고 있는 전문가(패널)을 선정하고, 그로부터 데이터를 수집하기 위해 여러 차례의 설문지(라운드)를 사용하여 특정 주제에 대한 합의를 달성하는 것을 목표로 하는 연구 방법론입니다. 이는 개인의 의견을 수집하고 집단지성을 통해 합의를 이뤄 더욱 견고한 연구를 만들 수 있다는 점에서 현대 연구에서 많이 사용되고 있는 통계적 방법론인데요. 각 분야의 전문가들이 모여 한 주제에 대한 자신의 의견을 공유하고 합의하는 과정을 거친다는 점에서 더욱 타당성 있고 신뢰도가 높은 연구를 도출하는데 효과적일 것 같습니다. 

델파이 조사는 연구 주제와 관련한 전문가를 대상으로 진행한다는 점에서 패널 선정 과정이 매우 중요한 요소입니다. 따라서 패널을 구성할 때 패널의 전문성과 다양성, 규모 등을 종합적으로 고려해서 패널을 선정해야 합니다. 이때 연구 상황과 맥락에 따라 패널 집단의 동질성 여부는 달라질 수 있습니다. 

이런 과정을 통해 패널이 선정되었다면 본격적인 조사 과정에 들어가게 되는데요. 고전적 델파이 기법에서는 4회, 그리고 수정된 델파이 기법에서는 대체로 2~3회의 라운드를 실시한다고 합니다. 고전적 델파이 기법에서는 1회차를 개방형 문항을 통해 패널들의 의견을 수집했지만, 이 과정에서 많은 노력이 투입될 뿐만 아니라 전문가들의 의견을 종합하기 어렵다는 한계가 있다는 단점이 존재했습니다. 따라서 수정된 델파이 기법에서는 이를 보완하여 1회차를 구조화된 질문지를 통해 진행하면서도 패널의 확산적 의견 수집을 위해 폐쇄형 문항과 개방형 문항을 함께 사용하기도 합니다. 즉 수정된 델파이 기법은 고전적 델파이 기법의 단점은 보완하면서도 장점을 최대화한 것이라고 볼 수 있을 것 같습니다. 

그렇다면 라운드는 언제 종료해야할까요? 종료 기준은 연구에 따라 달라지게 됩니다. 사전에 정한 라운드 횟수를 마치게 되면 종료하거나 패널 간 합의 정도 기준을 충족하게 되면 종료할 수도 있습니다. 이때 패널 간 합의 정도는 무조건 100%를 달성할 필요는 없으며 연구 목적이나 맥락, 주제에 따라 달라지게 됩니다. 다만 전문가 합의 결과 일부 중요한 항목이 기준치보다 약간 낮게 평가될 경우, 해당 항목의 수정 및 유지 여부를 고려할 필요가 있습니다. 또한, 만약 특정 횟수에 걸쳐 델파이 연구를 진행하게 된다면 라운드를 종료할 때 패널 간 의견 일치도에 대한 구체적인 해석을 제시해야 합니다. 

이러한 이론적 배경을 바탕으로 금선영 선생님께서 델파이 기법을 적용한 연구사례 두가지를 제시해주셨습니다. 

첫 번째 사례는 홍효정, 이재경(2016)의 연구였습니다. 이 연구에서는 블렌디드 러닝에서 교수 역량의 구성요소를 밝히고자 델파이 기법을 사용했는데요. 1단계 델파이 조사에서 연구자가 기대한만큼의 유의미한 데이터를 얻지 못해 추가적인 심층 면담을 진행했습니다. 이후 2, 3단계를 거치며 최종 교수 역량을 규명했습니다. 이처럼 델파이 조사에서 연구자가 생각했던 것만큼의 데이터를 수집하지 못했을 경우 FGI를 병행하여 진행하는 것도 가능하다는 것을 알게 된 좋은 사례였습니다. 

두 번째 연구는 최신 연구인 박가영 외(2023)의 교사의 인공지능 융합교육 교수역량 척도 개발 및 타당화 연구였습니다. 해당 연구는 교사의 교수역량의 구성요소를 알아보기 위해 인공지능과 교육학 관련 전문가를 섭외하여 패널을 구성했습니다. 비교적 동질적인 성격을 가진 패널을 구성함으로써 연구 주제에 관한 깊은 인사이트를 얻을 수 있었을 것 같습니다. 

마지막으로 금선영 선생님께서 본인의 박사 학위 논문에 델파이 기법이 어떻게 적용되고 있는지 그 진행사항을 공유해주셨는데요. 실제 진행되는 연구 과정에서 패널을 어떻게 섭외하고 데이터를 수집 및 분석하는지 공부할 수 있는 시간이었습니다!

시간이 빠르게 흘러 종강까지 약 3주 가량밖에 남지 않았는데요! 초여름이라 그런지 노을이 아주 예쁘게 지는 요즘입니다🥰 다들 바쁘시겠지만 저녁 드시고 올라오시는 길에, 혹은 공부하다가 잠깐 쉬는 시간에라도 옥상정원에 올라가 이때만 볼 수 있는 예쁜 하늘을 바라보는건 어떨까요? ㅎㅎ 

오늘 멋진 발제해주신 금선영 선생님 너무 수고하셨고, 학위 논문도 화이팅하시길 바랍니다! 다들 행복한 6월 보내세요!!😊👍👍

2023년 5월 26일 미래혁신교육센터 2차 포럼: <교육의 미래를 이끄는 5가지 트렌드>

2023.5.26.(금) <교육의 미래를 이끄는 5가지 트렌드>를 주제로 미래교육혁신센터 2차 포럼이 열렸습니다. 연사는 전제진 수석님(Google for Education), 토론자는 조영한 교수님, 박정희 장학사님(서울시교육청 교육혁신과)입니다.

전제민 수석님은 고려대학교 MBA를 졸업하시고 MS, AWS 등에서 근무하셨고 현재 Google for Education에 재직 중이십니다. 전제민 수석님은 교육의 미래를 이끄는 5가지 트렌드로 ①글로벌 문제를 해결할 수 있는 인재에 대한 수요 증가 ②개인 맞춤형 학습 ③교사의 위상 향상 ④학생 성취도 재평가 ⑤평생 학습으로의 사고방식 전환을 언급해주셨습니다. 

교육의 미래를 이끄는 5가지 트렌드를 본격적으로 살펴보기 전에, 미래의 교육의 역할에 대해 설명해 주셨습니다. 미래의 교육의 역할은 개인, 학교, 시스템으로 구분하여 개인- 글로벌문제를 해결할 수 있는 인재에 대한 수요 증가, 평생 학습으로의 사고 방식 전환, 학교-교사의 위상 향상, 개인 맞춤형 학습, 시스템- 학생성취도 재평가가 해당됩니다. 

이제 본격적으로 교육의 미래를 이끄는 5가지 트렌드를 살펴보겠습니다.  

①글로벌 문제를 해결할 수 있는 인재에 대한 수요 증가

미래에는 기후문제, 지속가능한 발전, 디지털 리터러시 등 해결해야 할 문제가 다양하게 있으며, 이에 적절하게 대응하기 위해서는 "시민 정신을 갖춘 협력적인 문제 해결자"가 필요합니다. 즉, 글로벌한 사고 방식, 여러 분야에 대해 종합적으로 사고하는 역량을 갖춘 인재가 필요합니다. 또한, "회복탄력성이 높은 사람", "사회정서적 영역(social/emotional learning)", 예를 들어, 자기 인식, 공감능력, 팀워크 등이 글로벌 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 합니다. 

②개인 맞춤형 학습

개인 맞춤형 학습은 필요성, 학습자의 관심사에 따라 학습을 제공하는 것으로, 학습자의 성취도 및 흥미를 높일 수 있음. 특히, 구글에서는 학습자 흥미 고취에 관심이 있습니다. 또한, 교육 형평성의 격차를 낮출 수 있고, 배경 및 능력에 상관없이 학습에 필요한 자원을 제공받을 수 있는 장점이 있습니다. 개인 맞춤형 학습은 학생들에게 즉각적인 지원, 각 학습자들에게 적절한 학습 콘텐츠 및 정보 제공을 포함합니다. 또한, 개인 맞춤형 학습을 위해 학생 각자에게 필요한 도구를 제공을 하는데, AI 및 적응형 기술을 활용할 수 있습니다. 학생들이 본인에게 가장 적합한 방식으로 정보 제공하는데, 구글에서는 구글 클래스룸을 통해 개인 맞춤형 학습이 이루어지도록 노력하고 있습니다.

③교사의 위상 향상: 선생님들의 역할은  지식 전달의 역할에서 설계하는 역할로 변화하고 있습니다. 교육에서의 AI의 역할은 교육에 대한 새로운 가능성, 교사의 시간을 절약할 수 있는 기능, 엄청난 긍정적인 잠재력이 있습니다. 특히, McKinsey에 따르면 수업 준비, 행정, 평가 및 피드백, 학생지도 및 참여 등 교사는 AI를 통해 시간을 절약할 수 있습니다. 미국&캐나다 K-12를 대상으로 리서치하였기 때문에 아시아 국가에 100% 적용하기는 한계가 있습니다. 영국에서 시행한 유사한 리서치도 존재합니다. 한편, AI를 교육 적용의 위험요인으로는 데이터 보호, 사이버 보안 문제가 있음. 유럽에서는 사이버 보안, 학생 데이터 보호 쪽에 관심이 있습니다. 따라서, AI를 교육에 적용하여 교사의 시간 절약, 교사의 공동작업 지원, 교사 공로 인정을 통해 교사의 위상을 향상시킬 수 있습니다.

④학생 성취도 재평가

연구에 따르면 평가는 협소한 기준으로 만들어지기 때문에, 현재 평가 시스템이 학생들의 잠재력을 평가하는 데 한계가 있습니다. 현재는 정보를 기억하고 인출하는 것에 대해 방점을 두고 있습니다.  이는 학습자에게 과도한 스트레스(특히, ,저소득층), 성별 간 학업 성취도 격차도 발생합니다. 학습자의 의욕을 고취시킬 수 있도록 교사가 피드백을 지속적으로 제공하여 학습자들이 성취도를 높일 수 있도록 해야합니다. 이 떄, 학습자의 자신에게 맞는 속도로 학습할 수 있도록 학습자료를 제공하는 것이 중요합니다. 구글에서는 평가 방식의 현대화를 하는 데 노력하고 있음. 피드백 전달 과정 간소화, 투명하고 일관된 평가, 학생의 진도에 대한 실시간 가시성(ex. 루브릭 제공)을 달성하도록 구글 클래스룸, 구글 폼 등 이러한 기능을 수행할 수 있도록 해야합니다. 

⑤평생 학습으로의 사고방식 전환

평생학습은 학습에 대한 의욕을 지속적으로 고취할 수 있는 환경과 문화를 조성하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 스페인의 보필 재단의 디지털 공정성 프로그램(learning passport)이 있습니다. 현재 평생학습 수행을 위한 학습 도구로 Youtube를 선택하고 있습니다. 구글 클래스룸에서는 유튜브 기능을 탑재하여 평생학습이 이루어지도록 합니다.

"교육의 미래는 일회성의 변화보다는 복잡하고 미묘한 과정을 통해 형성될 것입니다."

이렇게 발표를 마치고 조영환 교수님이 <글로벌 테크놀로지 동향과 한국 교육의 현실>을 주제로 발표하셨습니다. 크게, 1)글로벌 테크놀로지 동향의 주제와 첨단 테크놀로지의 관계 설정 2)글로벌 동향과 한국 교육의 격차가 발생하는 원인 3)미래 교육으로 나아갈 수 있는 원동력 의 목차로 설명하셨습니다. 

첫째, 글로벌 테크놀로지 동향의 주제와 첨단 테크놀로지의 관계 설정에서는 글로벌 테크놀로지 동향 언급한 교육목표, 교육방법, 교사, 평가, 교육문화 등을 연결하는 중심이 "첨단 테크놀로지"이다. 교육적으로 더 의미있는, 학습자를 중앙에 두고, 첨단 테크놀로지는 연결선의 매개체가 되는 것이 좋다.

둘째, 한국 교육과 글로벌 교육에 격차가 발생한 이유는 무엇일까? 

1- 학습자의 주관적 행복감이 낮음: 교육의 목표와 관련해서는 OECD에서 개인과 사회의 웰빙을 강조하고 있으나 우리나라 학생들은 학업 스트레스가 높고 주관적 행복감이 낮습니다. 주관적 행복감 수준을 조사하였을 때 우리나라는 OECD 22개국 최하위를 기록합니다.

 

2- 개인 맞춤형 학습이 어려움: 우리나라 고교 평준화 제도에 초점을 맞추면서 평등한 교육을 지향합니다. 고교학점제는 학생들의 관심, 흥미에 따라 운영될 수 있는 교육제도입니다. 교사, 학생, 학부모 모두 우려를 표하는데, 이는 고교학점제는 학교 간의 교육격차가 발생할 수 있기 때문입니다. 평가에서의 공정성에 대한 우려. 개인 맞춤형 학습을 위해서는 교육 제도, 문화도 바뀔 필요가 있습니다.

3- 교권 침해 사례 증가: 교권이 향상되는 사례보다는 교권이 침해되는 사례가 더 증가하고 있습니다. 대면교육을 하면서 교권침해사례가 더욱 증가하고 있음. 학생 뿐만 아니라 학부모에게도 발생합니다. 학령인구가 감소함에 따라 교원 감축을 계획하고 있습니다. 오히려 맞춤형 교육을 위해서는 교원 증가가 올바른 방향이라고 생각합니다.

4- 입시 위주의 평가 초점:  학생들의 능력을 다양한 방면으로 평가하는 것은 좋습니다. 현장에서는 입시위주의 평가, 정시 강화 등 지필 시험을 통해 학생들의 능력을 평가하고 있습니다. 시험 위주로 평가하게 되면 질문이 발생하지 않고 참여형 수업에 대해 반감을 갖게 됩니다. 창의융합인재를 양성하기 위해서는 창의력이나 협력적 문제해결력, 글로벌 시민의식을 길러주기 위해서는 역량을 평가하는 방식으로 나아가야 합니다. 

5- 성인 평생학습의 낮은 참여도 및 대학 연계 강화 필요성: 평생학습에 참여하는 성인의 비율이 낮습니다. PIAAC에 따르면 연령이 증가함에 따라 우리나라의 경우 핀란드와 일본에 비해 성인 문해력이 떨어집니다. 핀란드에서는 미래교육 스킬을 배우기 위한 바우처를 제공합니다. 우리나라에서도 K-MOOC를 통해 평생교육, 대학과 평생교육을 연결시킬 수 있는 지점을 만드는 것이 중요합니다. 대학에서는 성인들이 들을 수 있는 micro-degree 등 유연한 교육 프로그램을 제공할 수 있습니다.

마지막으로, 현 교육이 미래 교육으로 나아갈 때 무엇이 원동력일까? 를 생각해보는 것이 중요합니다. AI나 테크놀로지만으로는 한계가 있음. 제도, 교육과정, 문화 등을 변화시켜야 합니다. 가장 중요한 것은 교육 현장의 문제를 스스로 발견하고 과학적으로 탐구하며 변화를 주도적으로 만드는 교사 연구자를 양성해야 합니다.

 

서울시교육청 교육혁신과 박정희 장학사님이 <AI 활용 맞춤형 교육 기대와 실제> 를 주제로 지정 토론을 하셨습니다.

개별화 교육을 1) 학습 속도 개별화 2) 학습 경험 개발화로 정의합니다.  AI 활용 맞춤형 교육 기대점은 1) 주요 개념을 익히는 것은 AI기술을 활용한 개인지도 효과적 2) 교사들은 AI 기술의 효용성에 힘입어 풍부한 프로젝트 기반 수업 가능. 개별 맞춤형 인공지능 활용 교육의 예시로 서울시교육청은 AI 튜터 마중물학교 사업에서 특수학생, 기초학력 지원 대상자, 이주민 학생, 다문화가정 학생 등 기초학력을 지원하는 플랫폼임. 현재 솔루션은 학교 수업 진도에 따라에 문제를 보내주고 낮은 수준의 문제를 추천해주지만 여전히 어렵다. 문해력이 낮아서 못 풀거나 더 낮은 단계의 문제가 필요한데 아직은 처방이 없다는 한계가 있음. 개별화 교육이 미래로 나아가야하는 방향은 학습 속도 개별화보다는 학습 경험 개별화임. 학생이 동일한 학습 목표를 달성이 다양한 경로(내용 다양화/과정 다양화/결과 다양)를 통해 이루어집니다. AI 활용 교육 단위학교 도임을 위한 필수조건으로 교육 구성원의 AI 리터러시를 말씀하셨습니다. AI 리터러시로는 기술의 원리 이해, 기술의 한계 이해, 기술 접근(활용)의 형평성 고려 등이 있습니다. 

미래 교육 발전을 위해 예비 교육자, 현직자, 연구원에게 풍부한 내용을 전달해주신 전문가님들에게 감사의 말씀을 드립니다! 강의가 예정보다 길어졌는데 마지막까지 듣느라 수고하셨고, 종강이 얼마 남지 않았는데 마지막까지 화이팅하세요 ㅎㅎ~~✊👏😀

2023년 5월 25일 오픈세미나: VIRNECT 기업 견학 - XR과 교육적 활용

 

안녕하세요 선생님들😀

요즘 산책하기 참 좋은 날씨입니다. 오늘 오픈세미나에서는 

바로 어제!! 견학 다녀오신 내용을 박소미, 추영선 선생님께서 

🔥따끈따끈🔥하게 전달해주셨습니다. 

XR은 저에게는 조금 생소한 개념인데요. 

XR뿐만 아니라 다양한 기기와 개념에 대해 이번 시간을 통해 한번 알아보겠습니다. 

먼저, VIRNECT의 기업에 대해 소개하겠습니다. 

VIRNECT는 Virtual과 Connect가 합쳐진 이름으로 

산업현장의 문제를 해결할 수 있는 XR 솔루션을 전문적으로 개발하는 테크 기업입니다. 

확장현실(XR)이란 가상현실, 증강현실, 혼합현실을 비롯한 

다양한 최신 몰입형 기술을 포괄하는 개념입니다. 

VIRNECT가 가지고 있는 기술에는 

코딩 없이 3D 모델링이 가능한 AR 콘텐츠를 개발할 수 있는 플랫폼인 

MAKE 프로그램이 있습니다. 

MAKE로 제작한 XR 콘텐츠를 AR 디스플레이를 사용하여 

시각화하여 제시함으로 업무의 속도와 정확도를 향상시킬 수 있습니다. 

홀로렌즈는 해당 기기를 장착하면 업무목록과 XR 가이드라인이 제시됩니다.

따라서 업무를 직관적으로 이해할 수 있고 작업 오류가 최소화되며

원격 커뮤니케이션도 가능하다고 합니다. 

디지털 트윈은 물리 세계와 동일한 디지털상의 쌍둥이라고 생각하시면 됩니다. 

산업 현장을 3차원으로 디지털화시킨 것으로 

실시간 모니터링과 시뮬레이션이 가능하며 데이터를 실시간으로 시각화할 수 있습니다.

스마트글래스는 안경에 부착된 카메라 렌즈, 디스플레이를 통해 

상대방과 실시간으로 영상, 음성을 전달할 수 있습니다. 

사진으로는 못 넣었지만 장진호, 이현웅 선생님의 사진으로 

생생한 경험을 엿볼 수 있었습니다. 😆

현재 XR을 활용한 교육은 다음과 같이 이루어지고 있습니다. 

특히 홀로그램을 활용하여 실제 사람의 모습을 그대로 구현한 기술이 매우 신기했습니다. 

영화로만 상상했던 것들이 눈앞에 펼쳐진다는 것이 믿기지 않았습니다. 😮

과학, 미술, 사회, 역사 등에서도 

XR을 활용한다면 학생들이 흥미있게 학습에 참여할 것 같습니다. 

앞으로의 새로운 교육의 모습이 기대가 되네요 ^^ 

XR의 교육적 활용은 무궁무진할 것으로 보입니다. 

좋은 내용 전달해주신 박소미, 추영선선생님께

다시 한 번 감사의 말씀드립니다 💘

2023년 5월 15일 스승의 날 행사

선생님들 안녕하세요!

5월 15일에 조영환 교수님과 임철일 교수님을 모시고 스승의 날 행사가 진행되었습니다.

작년까지는 코로나로 인해 현장에 많은 선생님들께서 함께 하시기 어려웠었는데요. 올해는 정말 많은 선생님들께서 두 교수님께 감사의 마음을 표현하기 위해 자리해 주셨답니다. 🥰 

행사를 진행하기에 앞서, 이전 스승의 날 행사 사진과 23년도 1학기 생활을 담은 영상을 보면서 짧게나마 연구실에서의 즐거운 추억을 돌아보는 시간을 가졌습니다. TELD 연구실 영상에 대한 뜨거운 반응이 있었죠.😉 

교수님께서 활짝 웃으시며 마이크를 잡고 계신 사진이 보이시나요? : ) 교수님께 예쁜 꽃다발을 드리는 시간이 있었습니다💐 꽃다발을 받으신 임철일 교수님과 조영환 교수님께서는 교육공학 분야의 연구와 발전 방향에 대한 이야기를 해주셨습니다. 

 

이후에는 연구실 선생님들을 대표하여 몇몇 선생님들께서 편지를 준비해 주셔서 이를 전달하는 시간을 가졌습니다. 졸업하신 선생님들 중에서는 김한휘 선생님과 한수정 선생께서 편지를 준비해 주시고, 재학생 선생님들 중에서는 은선민 선생님과 임은선 선생님, 채지윤 선생님께서 편지를 낭독해 주셨습니다. 💌

올해 스승의 날 행사는 단체사진을 촬영하며 마무리되었습니다. 교수님께 마음을 표현할 수 있는 뜻깊은 자리였다고 생각됩니다. 내년에도 그 후년에도 스승의 은혜에 감사하는 여러 선생님들이 함께 할 수 있으면 좋겠습니다. 

멋진 행사를 준비해 주신 선생님들과 편지와 꽃다발을 대표하여 전달해 주신 선생님 너무 수고 많으셨습니다!! 

2023년 5월 11일 TELD 오픈 세미나: fNIRS와 MATLAB

안녕하세요 선생님들! 벌써 5월 막바지에 접어들고 있습니다. 초여름의 날씨를 즐기고 계신가요?😊 이번 블로그에서는 지난 5월 11일에 개최된 TELD 연구실의 오픈세미나에 대해 이야기해보려고 합니다. 이번 오픈 세미나에서는 이현웅 선생님께서 'fNIRS와 MATLAB'에 대해 소개를 해주셨는데요, 새로운 데이터 측정 및 분석 방법에 대해 배워볼 수 있는 유익한 시간이었습니다. 강연 내용은 fNIRS와 MATLAB의 개념 및 특징에 대한 간략한 설명과, fNIRS 데이터의 분석 과정에 대한 시연으로 이루어졌습니다.💡 Functional Near-Infrared Spectroscopy(fNIRS)은 뇌 내의 산소화 및 비산소화 혈색소의 변화를 측정하는 비침습적인 방법입니다. 이는 뇌 주변 혈관에 적외선을 쏘아 반사된 빛을 확인하는 방식으로 혈관 내 산소 헤모글로빈의 농도를 측정하는 원리를 사용합니다. fNIRS는 뇌 피질의 활성화 정도를 측정하는 데 사용되는 방법으로, 이마 근처에 있는 전두엽의 활성화를 측정하는 데 자주 사용됩니다. fNIRS의 분석을 위해서는 MATLAB이라는 프로그램을 사용합니다. MATLAB은 과학적 계산을 위한 프로그래밍 언어 및 도구이며, 이는 공학, 물리학, 신경과학을 포함한 다양한 분야에서 데이터를 분석하는 데 사용됩니다. fNIRS 분석을 위해 MATLAB에서 사용할 수 있는 패키지 중 하나는 SPM-fNIRS Toolbox입니다. 이는 오픈소스로 제공되며, fNIRS 기기 회사에서 제공하는 분석 소프트웨어보다 유연성과 사용자 정의 가능성이 더 높습니다. 이번 오픈 세미나에서의 fNIRS 데이터 분석 시연은 이 툴박스를 사용하여 이루어졌습니다.

fNIRS 데이터 분석 과정은 파일 변환, 전처리, 개별 분석 및 집단 분석 등 여러 단계를 포함합니다. 파일 변환 단계에서는 데이터가 광학적 밀도에서 혈색소 농도로 변환됩니다. 전처리에서는 심장 박동 및 호흡과 같은 잡음과 아티팩트를 제거합니다. 개별 분석에서는 뇌 매핑이 수행되며, 집단 분석에서는 통계 값이 SPM을 사용하여 뇌에 매핑됩니다. 이번 오픈세미나에서는 시간 관계상 개별 분석까지만 시연해주셨습니다. 실습 세션에서는 MATLAB을 사용하여 Stroop task 중 수집된 fNIRS 데이터를 분석하는 방법을 실제로 보여주셨습니다. 데이터를 먼저 변환하고, 전처리를 수행한 후, SPM을 사용하여 분석하였습니다. 전처리 모습의 일부 과정은 다음과 같습니다 (전처리된 결과가 붉은색):

전처리 후에는 개별분석을 위해 혈색소 농도가 측정되고, 그 다음 활성화를 매핑하기 위해 대비가 적용되었습니다. 이후 결과적으로 얻은 활성화는 p-값 조정을 거쳐 결과를 해석하였습니다. 결과적으로 3D 뇌 모형 위에 (통제 조건에 비해) 실험 조건이 활성화된 부위가 표시되었습니다!

끝으로, 교수님께서 fNIRS와 같은 신경과학 데이터를 교육학에서 활용할 수 있는 가능성에 대해 말씀을 나누어주셨습니다. 특히, 이러한 데이터를 바탕으로 앞으로 연구실이 진행할 수 있는 연구의 두 축을 제안해주셨습니다. 첫째, 학습에 대한 멀티모달 데이터를 수집함으로써 학습에 대한 모델을 형성하고, 이에 따라 학습에 대한 진단하는 한 축이 있습니다. 궁극적으로는 이를 통해 새로운 학습이론을 데이터에 기반하여 구축하고, 초개인화된 맞춤형 학습에 대해 연구를 할 수 있습니다. 둘째, 수업에 대한 데이터를 수집함으로써 수업에 대한 모델을 형성하고, 맞춤형 수업을 디자인하거나 교사가 자신의 수업에 대해 시뮬레이션 및 성찰을 해볼 수 있도록 하는 한 축이 있습니다. 이때 메타버스 또한 중요한 작용을 할 수 있습니다. 추후에 장비가 갖추어지면, 방학 때 스터디나 워크숍을 통해 fNIRS에 대해 더 자세히 탐구해볼 수 있을 것 같습니다! 앞으로 이루어질 fNIRS 장비를 활용한 데이터 수집과 분석을 기대해보겠습니다.👊👊 멀티모달 데이터의 분석 과정에 대해 꼼꼼히 소개해주신 이현웅 선생님과, 앞으로 멀티모달 데이터 활용의 가능성에 대해 비전을 제시해주신 조영환 교수님, 함께 강연에 참석하여 멀티모달 데이터의 교육적 활용에 대해 고민해주신 TELD 연구실 선생님들께 감사드립니다!!🌟 늘 연구와 과제로 바쁘시겠지만, 잠시나마 초여름의 햇살을 만끽하실 수 있길 바라겠습니다~! 교수님께서 말씀하신 것과 같이, 외롭지 않은 5월을 함께 보내보아요!!😊 다음에 곧 또 뵙겠습니다!🙌

2023년 5월 9일 학습과학세미나: 바이오마커의 측정과 활용 사례

안녕하세요, 선생님들! 벌써 날이 싱그럽게 피어나는 5월입니다. 온 세상이 초록색으로 파릇파릇 피어난 것 같아 괜시리 기분이 좋아지는 요즘인데요~ 다들 바쁘시겠지만 잠시 여유를 가지고 주변을 돌아보며 이 날씨를 즐겨보는건 어떨까요? 🌿🌿

이번 학습과학세미나는 서울대학교 행복연구센터에서 책임연구원으로 계시는 이성하 박사님의 강연으로 진행되었습니다. 바이오마커를 측정하여 인간의 행복 지표를 추정하는 연구를 중심으로 하고 계신데요. 행복이라는 추상적이고 주관적인 감정, 느낌을 과학적인 방법을 사용해서 측정할 수 있다는 점이 굉장히 흥미로웠고 인상적이었습니다.

바이오마커에는 혈액 염증 지표, 타액 염증 지표, 그리고 장내 미생물 지표 등이 있습니다.  Genomics는 DNA와 RNA를 채취하는 분야인데요. 그중 사회적 요인과 관련된 Genomics는 무엇인지를 연구하는 분야를 Social Genomics라고 합니다. 그리고 환경에 따라 유전자 발현 여부가 결정되는 RNA를 중점적으로 분석함으로써 functional한 정보를 얻을 수 있다고 합니다. 흥미롭지 않나요?

이번 강연에서 가장 흥미로웠던 부분은 혈액 염증 지표를 통해 심리적 행복도를 측정하는 부분이었습니다. 사람이 외로움이나 스트레스를 느끼면, 그러한 반응이 호르몬계와 자율신경계에 영향을 미쳐 gene expression에 영향을 주게 되고, 그로 인해 우리의 건강과 행동에도 변화가 일어난다고 합니다. 따라서 만성적으로 외로운 사람과 그렇지 않은 사람을 비교했을 때 차이를 보이는 RNA가 있다고 하는데요. 남에게 친절하거나 긍정적인 사람일수록 CTRA 수치가 낮다고 합니다. 

이러한 맥락에서 "Psychological well-being and immune gene expression and the role of age" 연구가 진행됐습니다.

연구 목적은 위와 같습니다. 한국인의 행복이 CTRA와 어떤 영향이 있는지, 그리고 나이에 따라 그 영향이 달라지는지 여부를 측정하고자 했습니다.

연구 결과, 삶의 목적이 뚜렷한 정도를 의미하는 심리적 안녕감, 즉 의미적 행복을 느끼는 사람일수록 CTRA 수치가 낮아진다는 것을 발견할 수 있었습니다. 또한 20~30대보다 50~60대의 CTRA가 낮은 것을 확인할 수 있었고, 이를 통해 나이가 많을수록 CTRA 면역지표가 낮아진다는 것을 알 수 있었습니다.

독특했던 부분은 국가별로 CTRA 면역 작용이 낮아지는데 영향을 주는 요소가 달랐다는 점인데요. 한국인의 경우 자율성, 자아 성장감이 CTRA 면역 지표를 낮추는데 영향을 준 반면, 캐나다의 경우 자아 수용감이 가장 큰 영향을 주는 요소였다고 합니다. 국가별로 중시하는 가치와 문화가 달라 이러한 결과가 나온 것 같은데요. 연구를 진행함에 있어 사회문화적인 요소도 고려해야함을 알게 되는 중요한 부분이었습니다!

두번째로 흥미롭게 들었던 부분은 장내미생물과 웰빙에 관한 연구였습니다. 최근 장내미생물이 삶의 안녕과 웰빙에 미치는 영향에 대한 사회적 관심이 높아지는만큼 더욱 더 집중해서 들을 수 있었습니다.

뇌와 우리 삶과 전혀 관련이 없을 것 같은 장내미생물은 생각보다 우리의 안녕에 많은 영향을 미치는 요소입니다. 흔히 행복호르몬이라고 불리는 세로토닌의 95%는 우리 장에서 생성이 되고, 우울이나 정신분열증을 앓고 있는 사람의 대부분은 장이 건강하지 않다고 하는데요. 장내미생물 구조나 다양성 지표가 다른 것이 우리의 정신건강에 많은 영향을 미칠 수 있다는 점이 인상 깊었습니다.

연구 문제와 연구 결과는 위와 같습니다. 연구에서는 어떤 장내미생물이 많은가에 따라 유형이 구분되는지, 그리고 그러한 유형이 정서에 영향을 미칠 것인지 보고자했습니다. 연구 결과, 장내미생물 다양성 정도가 높으면 건강성 정도가 높다고 여길 수 있으며, 이는 Positive affect와 관련이 있으나 특정 미생물하고만 연관이 있다고 볼 수 있다고 합니다. 장내미생물 다양성 또는 특정 미생물의 양을 늘린다면 정서에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 점에서 상담이나 심리 분야에서도 적용할 수 있는 연구 같습니다.

이번 학습과학 세미나는 행복과 과학적 데이터를 연결지어 연구를 진행했다는 점에서 새로운 분야를 공부할 수 있었던 아주 좋은 기회였습니다. 일상 생활 중 보이는 나의 태도와 정서 반응이 실제 면역 체계에도 영향을 미칠 수 있다는 생각을 할 수 있었습니다. 남에게 친절을 베풀고, 유산균도 잘 챙겨먹는 대학원 생활을 해야겠다는 다짐을 할 수 있었습니다~ ㅎㅎ

시간이 빠르게 지나가 벌써 5월 중순을 향해 달려가고 있는데요. 항상 일교차 유의하시고 한 주 잘 마무리하시길 바라겠습니다! 😊😊

2023년 4월 28일 봄 나들이: 서울대공원 동물원 방문

안녕하세요 다들 새학기 잘 보내시고 계시나요

벚꽃이 만연했을 때 지난 블로그를 작성하였는데 이제 벚꽃은 지고 여름의 향기가 다가오는 요즘입니다💚

따듯한 날씨가 다가온 만큼 TELD 연구실은 봄 나들이로 4월 28일 서울대공원 동물원🐯을 방문하였습니다.

저희는 주차장에서 모두 만나서 코끼리 열차를 타고  동물원에 입장하였습니다!

                     

[코끼리 열차 타고 슝슝🚄🚄]

[입장하자마자 보였던 홍학 앞에서ㅎㅎ 다들 신났죠?]

저희는 서울대공원 동물원 귀염둥이 왈라루를 가장 보고싶어했기 때문에 왈라루를 보러 갔습니다! 왈라루를 본 뒤 곤충존도 방문하여 곤충류에 대해 자세하게 알게 된 유익한 시간이었습니다(마치 파브르로 성장하는 것 같았습니다ㅎㅎ)

       

          [곤충박물관 관람 후 예쁠 튤립 꽃밫에서 단체사진 한 컷🥀]

그 뒤에 흰코뿔소,코끼리,치타, 사자 등을 보고 라이언카페에서 아이스크림(교수님 감사합니다😋🙏)을 먹고 호랑이-하이에나-낙타, 퓨마-부엉이-기린-미어캣 등등 수많은 동물들을 보고 내려왔습니다. 

       

        

[귀여운 미어캣 포즈👐]

       

[인기 포토 스팟 호랑이와 함께🐯]

즐거운 동물원 구경을 마치고 낙성대로 돌아와 정육식당 솔에 방문하여 맛있는 소고기와 함께 술을 마시며 즐겁게 이야기를 나누고 한껏 달아오른 분위기로 2차 더베어로 옮겨 잊지못할 하루를 마무리하였습니다 XD

          

[2차 더베어에서 즐거운 하루를 마무리하며😆

(1차는 술마시느라 사진 못찍은건 비밀..ㅎㅎ)]

잊지못할 추억을 만들어주신 TELD 선생님들, 교수님 모두 감사드리고 독감이 유행인데 모두 감기 조심하시고 종강까지 화이팅하세요!!👊👊

2023년 4월 27일 TELD 오픈 세미나: 디지털 피노타이핑 기술의 교육적 가능성

선생님들 안녕하세요!

4월의 마지막 주를 보내고 있는데 이번 달도 잘 지내셨나요? :) 

이번 4월 27일 오픈 세미나에서는 사운서 선생님과 박소미 선생님께서 디지털 피노타이핑 기술의 교육적 가능성에 대해 발표해 주셨습니다.

                     

디지털 피노타이핑이란, 개인용 디지털 기기를 통해 수집한 데이터를 활용하는 방식으로 사용자의 행동, 생리, 사회 환경적 지표를 정량화하여 개인의 건강 관련 정보를 파악하는 것을 의미합니다. 정의에서 알 수 있듯 의학적 활용에서 시작되었으나 교육적 활용의 가능성이 있어 그 영역이 확장되고 있습니다. 

이러한  디지털 피노타이핑은  스마트폰 혹은 웨어러블 기기를 통해 사용자의 데이터를 수집하는 것으로 시작합니다. 센서, 키보드 상호작용, 목소리 분석 등을 통해 사용자 데이터를 수집하게 되고 데이터 분석 내용을 바탕으로 디지털 표현형을 모델링하고 도출하여 이 결과를 가지고 측정 기반 환자 관리 및 치료를 하게 됩니다. 

이후 디지털 피노타이핑 기반의 연구에는 무엇이 있는지 생리적 건강을 측정하는 연구와 심리적 건강을 측정하는 연구로 나누어 각각의 구체적인 사례를 확인할 수 있었습니다.

디지털 피노타이핑을 통한 데이터 수집 및 분석은 연구사례에서도 알 수 있듯 데이터의 정확도가 향상되고 자기보고식 데이터를 더 풍부하게 만들며 비침습적이고 실용적이라는 점에서 장점이 있습니다. 그러나 데이터 수집의 공백이 발생하고 연구의 일반화 및 재현의 어려움 등 한계점도 존재합니다. 

또한 해당 기술은 새로운 데이터 수집 영역이기에 윤리적 문제가 여러 측면에서 드러나고 있습니다. 이러한 문제들을 활발히 다루어 부정적 영향이나 예상치 못한 결과를 예측하여 최소화할 필요성이 있습니다. 

   

마지막으로, 디지털 피노타이핑의 교육적 활용 및 연구 가능성에 대해 다루었습니다. 발표자 선생님께서는 학습자의 감정/생활 상태를 진단하는 연구에 활용하거나 학습자 특성 및 유형을 분석하고 학습 패턴을 분석하는 데에 있어 활용 가능성이 있음을 제시해 주셨습니다. 

세미나에 참석한 선생님들 또한 디지털 피노타이핑 기술의 교육적 활용에 대한 의견을 공유해 주셔서 여러 활용 방안과 함께 고려해야 하는 사항에 대해 생각해 보는 시간을 가지며 세미나를 끝마칠 수 있었습니다.

이번 세미나를 통해 디지털 피노타이핑이라는 새로운 데이터 수집 및 분석 기술에 대해 배우고 그 교육적 활용 방안에 대해 생각해 보는 유익한 시간을 가질 수 있었습니다. 이번 주 세미나 준비를 해 주신 사운서 선생님과 박소민 선생님 너무 감사드립니다 : )