In this paper, I investigated the effects of guided and unguided style VR learning on user attention and retained knowledge. I conducted a study where users performed guided or unguided style learning in the virtual environment while user attention was measured through physiological sensors (EEG, ECG, and GSR) and an eye tracking system. The virtual environment contained the five specific events associated with different stimuli, but the guided task was designed to provide the specific goals whereas the unguided task asked the user to actively search for the interesting items. After taking the experiments, I evaluated subjects' attentions, workload, feelings and memories by using four physiological sensors, video analysis, posttest survey and VR (YG log) information such as navigations and snapshots with which subjects provided during the VR experiences. The results showed that the unguided task followed by the guided task made a considerable learning effect by giving a preview to the user. Moreover, guided task takes subjects more attention and mental workload rather than unguided task. In additions, tactile feedback, sudden view point change, moving and bright color played an important factor in increasing human attention states that also induced enhancing human memory about VR experience.
본 논문에서는, 가상현실 환경에서 교안 유도 방식과 비유도 방식의 학습 효과를 학습자의 주의 분석을 중심으로 연구하였다. 그리고 추가로 본 연구에서 학습자의 학습 효과를 알아 보기 위해서 가상현실 학습 후 기억내용에 대한 분석을 실시 했다. 본 연구에서 학습자의 주의 분석 도구로서 인간의 4가지 주요 생체신호(뇌파, 심전도, 피부전도도 그리고 시선추적)를 사용하였다.
또한, 학습자의 주의 요소를 분석하기 위해서 실험에 사용된 교안 유도 방식과 비유도 방식의 가상현실 학습 환경은 총 5가지의 자극과 관련된 주요 이벤트로 구성하였다. 그러나 교안 유도 방식에는 학습자에게 교안에 대한 명시적이며 구체적인 목표(goal)를 사진, 나레이션과 함께 질문으로 제공하면서, 교안에 내용이 있는 지역으로 강제 이동 시켰다. 반면에 비유도 방식은 학습자가 구체적이며 명시적 목표 없이 자유탐사를 통해 자신의 관심분야를 학습하게 했다.
실험결과 분석을 위해 학습자의 주의도, 학습태도, 느낌 그리고 기억량 등을 4가지 생체신호, 실험 녹화 비디오, 실험 후 설문분석 그리고 가상현실 시스템에 자동 기록되는 정보 (이동선, 스냅사진)들을 이용했다.
실험 결과 분석을 통해 유도 방식이 학습자의 주의를 교안으로 끄는 데는 효율적이어서 많은 교안내용을 기억하게 했다. 하지만, 유도 방식의 경우 비유도 방식에 비해 상대적으로 학습자가 느끼는 체감적 흥미는 떨어졌다. 그리고 대조적으로 비유도 방식은 교안과 교안 외 내용을 비교적 광범위하게 기억하고 있었고, 학습자가 능동적이며 자율적인 학습이 가능했다.
또한, 비유도 방식의 가상학습 후에 유도 방식을 했을 경우 그 반대의 경우 보다 훨씬 더 학습효과가 좋았다. 이는 비유도식의 가상학습이 사전 예비학습효과를 주게 되었기 때문으로 해석된다. 그리고 추가로 촉각자극인 진동과 급격한 시점 변화 그리고 움직이는 물체와 선명하고 밝은 색상 등의 요소가 학습자의 주의를 유인하고 동시에 학습자의 학습내용 기억을 강화 시키는 요소임을 알 수 있었다.
