디자인씽킹은 다양한 분야의 혁신에 기여하고 있으나, 교육적으로도 유의미한 가치를 갖는다. 많은 사람들이 이러한 디자인씽킹 교육의 가치와 의미를 인정하지만, 디자인씽킹에 대한 연구들이 이론에 기반을 둔 실증적인 연구가 많지 않다는 점을 지적한다. 또한 디자인 ...

디자인씽킹은 다양한 분야의 혁신에 기여하고 있으나, 교육적으로도 유의미한 가치를 갖는다. 많은 사람들이 이러한 디자인씽킹 교육의 가치와 의미를 인정하지만, 디자인씽킹에 대한 연구들이 이론에 기반을 둔 실증적인 연구가 많지 않다는 점을 지적한다. 또한 디자인씽킹 교육이 다소 체계적으로 이루어지지 않는 경향이 있고, 명백한 성과를 보장하지는 않는다는 인식도 갖고 있다. 이러한 측면은 분명 디자인씽킹 교육이 가진 한계점으로 지적될 수 있으며, 극복해야 할 도전과제라고 할 수 있다. 본 연구에서는 디자인씽킹 교육에서 나타나는 문제를 개선하고, 디자인씽킹 교육의 성과를 높이기 위한 목적으로 챗봇을 개발하고자 한다.
챗봇 관련 연구는 크게 두 가지 차원에서 살펴볼 수 있다. 첫째는 대화형 에이전트에 대한 연구, 둘째는 이러닝에서 활용되는 챗봇 서비스에 대한 연구이다. 먼저 대화형 에이전트에 대한 연구 내용을 살펴보면 전통적인 연구는 주로 에이전트의 지원 여부, 목소리, 외형에 대한 연구였다. 향후 새롭게 요구되는 연구는 에이전트의 역할에 따른 연구, 에이전트의 참여로 인한 변화에 대한 실증적/질적 연구이다.
최근 이루어진 교육 분야 챗봇 관련 연구는 총 47건에 해당하며, 초록 분석 결과 대개의 연구가 개념적, 이론적 차원에서 챗봇의 교육적 가치 및 활용방안에 대하여 제안하고 있으며, 실제적으로 챗봇을 적용하고 효과성을 검증한 연구는 6건에 불과하였다. 협력학습 혹은 문제해결 과정을 지원하기 위한 챗봇 개발은 미비하게 이루어진 경향이 있으나, 타 분야에서 이루어진 연구를 살펴보면 챗봇은 퍼실리테이터이자 동료, 안내자로 학습 과정에 참여할 수 있으며, 교육 분야에서 보다 다양한 형태로 개발될 필요가 있다. 또한 기존의 챗봇 설계에 관련된 연구들은 UI/UX 관점에서 챗봇과의 상호작용 방식에 대한 가이드라인을 제공해주지만, 어떠한 맥락에서 어떠한 목적으로 활용되는 것이 적절한가에 대한 기준을 마련해주지는 않는다. 챗봇이 교육적 맥락에서 적극적으로 활용되기 위해서는 교수학습의 관점에서의 설계 및 개발 지침이 마련되어야 할 필요가 있다.
본 연구의 목표는 본 연구에서는 디자인씽킹 교육을 위한 챗봇은 어떻게 개발할 수 있을까, 디자인씽킹 교육의 관련 주체들은 챗봇을 어떻게 인식하고 활용하는가, 디자인씽킹 교육에서 챗봇 활용의 효과는 어떠한가라는 질문에 대한 답을 찾는 것에 있다. 구체적인 연구문제는 다음에 기술한 바와 같다.

연구문제 1. 디자인씽킹 교육을 위한 챗봇은 어떻게 개발할 수 있을까?
연구문제 1-1. 디자인씽킹 교육을 위한 챗봇 설계 원리는 무엇인가?
연구문제 1-2. 디자인씽킹 교육을 위한 챗봇은 어떻게 개발할 수 있는가?
연구문제 1-3. 디자인씽킹 교육을 위한 챗봇에 대한 전문가 및 학습자들의 반응과 개선이 필요한 부분은 무엇인가?

연구문제 2. 디자인씽킹 교육의 관련 주체들은 챗봇을 어떻게 인식하고 활용하는가?
연구문제 2-1. 디자인씽킹 교육에서 챗봇을 활용한 주체들은 챗봇 활용에 대하여 어떻게 인식하였는가?
연구문제 2-2. 디자인씽킹 교육에서 챗봇 활용에 영향을 주는 요소는 무엇인가?
연구문제 2-3. 디자인씽킹 교육에서 챗봇은 어떻게 활용되었는가? 챗봇 활용경험은 활동이론을 통해 어떻게 설명될 수 있는가?
연구문제 2-4. 디자인씽킹 교육에서 챗봇의 활용 패턴은 시간의 흐름에 따라 어떠한 변화와 발전 과정을 나타내는가?
연구문제 2-5. 디자인씽킹 교육에서 챗봇의 활용으로 인하여 발생하는 모순과 갈등은 무엇이며, 이는 챗봇 개발 및 활용에 어떠한 시사점을 제공하는가?

연구문제 3. 디자인씽킹 교육에서 챗봇 활용의 효과는 어떠한가?
연구문제 3-1. 디자인씽킹 교육에서 챗봇 활용 여부가 학습 과정 및 성과에 미치는 영향은 어떠한가?
연구문제 3-2. 디자인씽킹 교육에서 챗봇 유형(활동안내형, 질문형, 사례학습형)이 학습 과정 및 성과에 미치는 영향은 어떠한가?

본 연구는 ‘교육적 목적에서 챗봇 개발․활용 시 고려해야 할 시사점 제공’이라는 학술적인 목적과 더불어 ‘디자인씽킹 교육에서 활용하기 위한 챗봇 개발’이라는 실용적인 목적을 동시에 갖고 있다. 결과적으로 다음과 같은 기대효과를 가늠해볼 수 있다.

1) 교육 맥락에 ...

본 연구는 ‘교육적 목적에서 챗봇 개발․활용 시 고려해야 할 시사점 제공’이라는 학술적인 목적과 더불어 ‘디자인씽킹 교육에서 활용하기 위한 챗봇 개발’이라는 실용적인 목적을 동시에 갖고 있다. 결과적으로 다음과 같은 기대효과를 가늠해볼 수 있다.

1) 교육 맥락에 특화된 챗봇 설계원리 개발
챗봇과 관련된 연구는 최근 증가하고 있는 추세이나, 교육적 맥락에서 챗봇을 어떻게 개발해야 할 것인지에 대한 구체적인 설계 원리를 개발하고 검증한 연구는 많지 않다. 본 연구는 교수학습 상황에서 활용될 챗봇은 어떻게 설계해야 할 것인가를 고민하고, 관련 기저이론과 다양한 구성주의적 교수학습 방법을 토대로 설계 원리를 개발함으로써 독자적인 설계 원리를 도출하는 데 기여할 수 있을 것이다.

2) 챗봇과의 협력학습 모델 개발
본 연구에서는 챗봇을 단순한 대화 상대, 혹은 정보 제공자라는 관점에서 접근하기보다는 교수자, 퍼실리테이터, 동료학습자 등 다양한 관점에서 교수학습의 주체로 활용하는 방안을 고려함으로써, 로봇과의 협력학습이라는 새로운 차원의 교수학습 모델의 기초를 마련하고자 한다. 이는 MOOC 운영 및 다양한 온오프라인 교육의 운영과정에서 챗봇의 활용 가능성을 확인하고, 고려해야 할 다양한 요소와 관련된 시사점을 제공할 수 있을 것이다. 또한 향후 교육 영역에서의 챗봇 관련 연구를 활성화하고, 나아가 다양한 상상을 촉발할 수 있을 것이다.

3) 에듀테크 산업에의 선도적인 사례 제시
우선 실용적 목적에서 본 연구는 우수한 챗봇 서비스를 개발하고자 노력할 것이다. 에듀테크 산업에 대한 관심이 높아져 가고 있으나, 더욱 다양한 콘텐츠와 솔루션이 요구되고 있는 상황이다. 본 연구를 통해 개발할 챗봇은 당장 사업화를 할 정도의 수준으로 개발하는 것에는 어려움이 있겠으나, 기반 기술을 마련하기 위한 토대가 될 것으로 기대할 수 있다.

4) 교육 분야에의 기여 및 인력 양성
디자인씽킹은 현재 다양한 교육에 접목되고 있는 상황이다. 디자인씽킹에 기반을 둔 창업 교육, 사회혁신 교육, 코딩 교육, 리더십 교육, 조직문화 개선을 위한 교육 등이 그 예이다. 본 연구를 통해 개발할 챗봇이 상용화된다면 향후 다양한 교육을 지원하는 데 활용될 수 있을 것이다. 또한 챗봇과의 협력을 통한 퍼실리테이터 양성과정, 교육용 챗봇 개발 교육 등 다양한 교육을 운영하고, 관련 인력을 양성하는 데에도 기여할 수 있을 것이다.

[1차년도]
1차년도 연구의 목적은 디자인씽킹 교육에서 유의미하게 활용될 수 있는 챗봇의 설계 원리를 도출하고 프로토타입을 개발한 후, 전문가 휴리스틱 평가 및 이해관계자를 대상으로 사용성 평가를 진행하여 최종적으로 챗봇을 개발하는 것이다.

1) 디자인씽킹 교 ...

[1차년도]
1차년도 연구의 목적은 디자인씽킹 교육에서 유의미하게 활용될 수 있는 챗봇의 설계 원리를 도출하고 프로토타입을 개발한 후, 전문가 휴리스틱 평가 및 이해관계자를 대상으로 사용성 평가를 진행하여 최종적으로 챗봇을 개발하는 것이다.

1) 디자인씽킹 교육을 위한 챗봇 설계 원리 도출
먼저, 챗봇 개발을 위한 설계 원리를 도출하고자 선행연구 고찰 및 전문가 검토를 수행하고자 한다.

2) 디자인씽킹 교육을 위한 챗봇 개발
디자인씽킹 교육을 위한 챗봇 구축을 위하여 ① 적용대상의 구체화, ② 사용자 요구 및 질의분석, ③ 논리적 구조 설계, ④ 챗봇 개발 및 시험 실행을 진행하고자 한다.

3) 휴리스틱 평가 및 사용성 평가
개발된 챗봇의 유용성과 적합성을 평가하고 서비스의 완성도를 높이기 위하여 전문가를 대상으로 휴리스틱 평가와 사용성 평가를 진행할 계획이다. 체크리스트를 바탕으로 한 In-depth Interview 방법을 활용할 계획이며, 평가는 챗봇에 대한 이해도가 높은 HCI 분야의 전문가 4명과 디자인씽킹 교육에 대한 전문가 4명, 학습자 5명을 대상으로 진행하고자 한다. 평가의 내용은 챗봇의 유용성, 적합성, 상호작용성에 기반을 두고 진행할 것이며, 테스트 과정에서 발생한 문제에 대한 개선의견도 수렴할 계획이다.

[2차년도]
2차년도 연구의 목적은 디자인씽킹 교육 현장에서 챗봇이 자연스럽게 활용되고 교육성과와 연결될 수 있도록 지원하기 위하여 필요한 것이 무엇인가를 규명하는 것에 있다. 이를 위하여 두 차례에 걸쳐 챗봇을 활용한 디자인씽킹 교육을 실시하고, 교육 참여자(각각 15명)를 대상으로 한 설문 조사 및 인터뷰를 진행할 계획이다. 구체적인 연구도구 및 데이터 수집방법은 다음에 제시한 바와 같다.

1) 챗봇 활용에 대한 인식 분석(인지․동기․정서적 측면)
챗봇 활용에 대한 인식을 분석하기 위하여 의미분별척도법을 활용하여 챗봇의 교육적 활용에 대한 사용자들의 신념과 태도를 분석하고자 한다. 이와 더불어 챗봇을 활용한 교육 전․중․후 단계의 심리․정서 분석을 시도하고자 한다.

2) 챗봇 활용에의 영향요소 분석
본 연구에서는 확장된 UTAUT 모델에 근거하여 교육 맥락에서 챗봇 활용에 대한 기술수용 결정요인을 검증하고자 한다.

3) 챗봇 활용 패턴 분석
목적지향적 표집을 통해 관찰 및 심층 인터뷰를 진행할 계획이며, 챗봇 활용 로그 데이터를 수집하여 시점별 활용 패턴 및 특성에 대하여 분석하고자 한다.

4) 챗봇 활용 과정에서의 모순과 갈등 분석
활동 시스템의 구성요소, 수준, 변화과정, 내․외적 모순에 대한 종합적인 검토를 통하여 시사점을 도출하고자 한다.

[3차년도]
3차년도 연구의 목적은 디자인씽킹 교육 현장에서 챗봇이 과연 효과적으로 활용될 수 있는가를 검증하는 것이다. 이를 위하여 일련의 실험설계를 통하여 다양한 측면에서의 챗봇 도입의 효과성을 검토하고자 한다.

[실험연구 1]
첫 번째 실험연구는 ‘챗봇 활용 여부가 학습과정 및 성과에 유의미한 영향을 미치는가’에 대한 것이다. 이를 위하여 Human Facilitator의 안내에 따르는 집단(HF 집단), 챗봇의 안내에 따라 수행하는 집단(C 집단), Human Facilitator의 안내와 챗봇의 지원(HF+C 집단)이 함께 이루어지는 집단으로 구분하여 교육을 진행하고 집단간 차이를 분석하고자 한다.

1) 챗봇 활용이 학습과정에 미치는 영향 분석
챗봇 활용이 학습 과정에 미치는 영향을 규명하고자 학습자간 협력 과정에서 주고받은 메시지의 유형별 빈도를 분석하는 한편, 상호작용적 플로우차트의 방법으로 메시지 간 구조적 관계와 흐름에 대하여 분석할 계획이다.

2) 챗봇 활용이 학습성과에 미치는 영향 분석
챗봇 활용이 학습 성과에 미치는 영향을 규명하고자 개인적 차원에서는 내용지식, 창조적 자신감, 창의역량에 대한 사전-사후 데이터, 집단적 차원에서는 산출물에 대한 평가 데이터를 분석할 계획이다.

[연구설계 2]
두 번째 실험연구는 ‘챗봇의 유형(교수적 안내 제공형, 질문형, 사례학습 지원형)은 학습 과정 및 성과에 어떠한 영향을 미치는가’에 대한 것이다. 본 실험은 특히 디자인씽킹의 전체 과정 중 아이데이션 단계에 국한하여 진행하고자 한다. 아이디어를 도출하는 과정에서 챗봇이 아이디어 도출방법에 대한 교수적 안내를 제공하는 집단(IC 집단), 아이디어의 발산과 수렴을 촉진하기 위한 질문을 제시하는 집단(PC 집단), 다양한 벤치마킹 사례를 학습할 수 있도록 지원하는 집단(CC 집단)으로 구분하여 교육을 진행하고 집단간 차이를 분석하고자 한다. 집단간 차이를 비교하기 위한 자료 수집 방법은 [연구설계 1]과 동일하다.