미래교육과 교육공간의 혁신에 관한 연구

Ⅰ. 서 론

코로나19(COVID-19)의 발생 이후 우리 사회는 전반에 걸처 디지털 변화의 바람이 불고 있으며, 정보 기술을 기반으로 하는 디지털 전환(Digital Transformation)을 가속화하고 있다. 이에 따라 메타버스(Metaverse)라는 용어는 앞으로 다가올 미래사회 필요한 단어이며 이와 관련된 가상 기반 과학 기술에 관한 관심도 높아지고 있다[1]. 이러한 시대적 변화는 다양한 방향으로 교육 현장에도 요구되고 있다. 코로나 발생 이전에는 교실 안에 한 방향으로 교수자와 학습자의 위치에서 교육이 이루어졌다. 그러나 온라인 교육의 확대로 학습자와 교수자의 공간이 학교 교실에 국한되지 않고 다양한 장소와 시간에 학습이 이루어지기도 한다. 이에 따라 교육 공간의 혁신적인 변화가 요구되었고 실제 초등학교, 중학교, 고등학교에서 대학교에 이르기까지 학습공간의 변화가 시행되고 있다. 디지털전환시대의 미래사회는 회의 장소가 고정된 회의 장소로만 사용되지만은 않을 것으로 예상된다. 물론 보안이 필요한 경우는 외부와 차단된 오로지 회의만을 위한 용도로 사용될 수 있다. 그러나 미래에 소통을 위한 회의나 교육 장소는 실내의 벽이 컴퓨터 디스플레이 화면으로 설치되고 필요시 움직이도록 설계되기 때문에 개인의 작업은 물론 다른 사람들에게 직접 커뮤니케이션을 실행하고 필요한 정보를 얻으며 보낼 수도 있을 것이다. 또한, 공간을 계획하고 프로그램 설계, 건물, 제품을 고안할 때 환경적 변수를 해결해가는 과정도 필요하다[2][3].

본 연구는 학교 교실이 벽으로 차단된 강의실이 아닌 필요시 벽이 컴퓨터 디스플레이로 활용될 수 있는 멀티시스템으로 구성된 교실을 유니티(Unity) 기반 가상으로 구현하였다[4][5]. 교실의 벽은 리모콘의 버튼을 누르면 벽이 열리며 회의 장소나 휴식 공간으로도 활용될 수 있는 멀티 벽을 사용하여 같은 공간이지만 따로이고, 따로지만 같은 교육 공간을 제공하도록 설계하였다. 즉 교실 벽이 버튼을 누르면 디스플레이로 활용되던 교실 벽이 열리며 다른 두 공간을 사용할 수 있도록 설계한 것이다. 교육혁신에 대한 미래 교육 활용방안으로 현재 몇몇 중 ·고등학교에서는 교육 공간의 혁신사업을 진행하고 있다, 본 연구에서는 혁신사업을 진행하고 있는 국내와 국외의 고등학교를 예로 비교 분석하였다[6]. 교육부는 2019년 ‘학교시설 환경개선 5개년 계획’을 발표하여 교육혁신을 통한 미래 교육 학습공간 마련을 추진하였다[7]. 교육부의 이러한 지원으로 많은 학교에서 교육공간의 혁신에 관심을 갖기 시작하였다. 이에 학교 공간혁신 및 교육환경의 변화가 다방면으로 이루어지고 있다. 국내와 국외의 고등학교 사례를 통해 교육 공간의 혁신 사례를 확인해 보았다. 실제 학교의 건물을 새롭게 다시 건축하고 기존의 학교를 재정비하는 것은 많은 비용과 시간이 소요된다. 이에 본 연구에서는 가상의 교육 공간을 구현해 보았다. 학교 공간은 학생 중심의 공간이므로 교수자와 학생 중심의 관점에서 다양한 변수를 추가하여 교육 공간의 장을 소통과 나눔의 장으로 변신해 보는 다양한 시뮬레이션으로 작성해 보았다.

Ⅱ. 교육공간의 혁신

Ⅲ. 스마트한 교실 구현

3-1 교실 구현 실습

디지털 한 정보기기의 발달과 더불어 다양한 정보를 통하여 이제 장소와 시간에 구애받지 않고 소통을 할 수 있게 되었다. 교육에서도 이 같은 디지털기기를 활용하여 활발한 스마트한 수업으로 발전하고 있다. 기존의 교육은 학습자(학생)의 요구는 반영되지 않은 채 이루어졌다고 볼 수 있다. 교육공간에서는 더더욱 그러하였다. 학교와 교실을 다시 건립하는 것은 비용과 시간이 많이 소요된다. 학생들은 교실을 자신의 요구에 맞게 디자인하거나 설계하기가 쉽지 않았다. 교실의 의자 하나도 자신만의 신체 구조의 특이성이나 체형에 맞게 설계하도록 허용되지 않았다. 이에 본 연구에서는 대학생 30명에게 본인이 앉고 싶은 의자를 디자인하도록 하였다. 디자인한 의자에는 각자 이름을 붙여 보도록 하였다. 실제로 의자를 만들어 완성품을 갖지는 못하였지만, 디자인을 통해서 학생들은 자신만의 의자를 그리고 책상을 만들어 교실에 배치해보면서 매우 큰 성취감을 갖게 되었다고 하였다. 그리고 다음 단계로 교실을 구현하도록 하였다. 처음에는 대부분의 학생들은 평소 익숙한 모형으로 교실을 배치하였다. 정면 앞에는 칠판이 있고, 강의실에 의자와 책상은 일제히 나란히 앞면을 응시하도록 배치하였다.

그러나 점점 더 시간이 지날수록 그리고 자유로운 방식으로 유도해 나가자 두 번째 차시부터는 책상의 배치도 원형으로 의자도 벽에 붙도록 배치하였으며, 점차 컴퓨터와 모니터를 장착한 교실을 작성하였다. 모델링은 틴커캐드(Tinkercad)를 이용하여 모델링 하였고, 몇몇 학생들은 원하는대로 스케치하도록 하였다. 디자인한 작품을 시뮬레이션하였고 구현은 CURA(Ultimaker Cura)를 이용하여 시뮬레이션하여 각각 자신이 창의적으로 디자인한 작품을 소개하도록 하였다. 그림 1은 유니티와 틴커캐드를 이용한 다양한 의자를 모델링한 학생들 작품이다.

Fig. 1.

Various Chair Modeling using Unity and Tinkercad

3-2 스마트한 강의실 구현

미래의 스마트한 교육을 구현하기 위한 방안으로 스마트한 강의실을 구현해 보았다. 이에 앞서 학생들이 원하는 미래 강의실에 대한 토론을 하였다. 학생들은 모두 미래 강의실은 한곳에 머물지 않고 다양한 공간을 창출할 것으로 예상하였다. 그리고 강의실에 컴퓨터가 설치되어 있고 벽은 커다란 모니터로 구성되어 있을 것으로 예측하였다. 물론 학생들의 희망사항도 첨가하였다. 이러한 학생들의 요구사항을 참고하여 그림 2는 강의실의 벽을 컴퓨터 디스플레이 화면으로 작성하였다. 강의실 책상과 의자는 학생들의 작품을 토대로 구성하였다. 그림 2의 교실 배치는 그동안 우리에게 익숙한 강의실의 형태이다.

Fig. 2.

Implement classrooms with walls consisting of display screens

그림 3은 한 공간을 두 공간으로 두 공간을 한 공간으로 사용할 수 있는 개방형 강의실을 구현하였다. 한쪽에서는 기존의 방식대로 강의를 수강하고 다른 쪽에서는 카페로 활용 할 수도 있고, 소규모 회의나 미팅 장소로 활용할 수 있다. 필요시 확대하여 또 다른 공간도 벽을 접으면 연결하여 음악이나 예술 활동도 가능하도록 디자인할 수 있다.

Fig. 3.

Open classroom implementation

그림 4 는 책상과 의자의 배치를 재배열하는 과정으로 강의실보다는 카페의 분위기를 연상하는 조명과 공간활용을 재구성해가는 과정이다. 실제로 교육현장에서는 교육공간의 혁신에 관한 다양한 붐이 일고 있다. 구현한 개방형 강의실은 리모콘 조작을 통해 강의실의 형태를 필요에 따라 다양하게 변화 가능하도록 유니티를 이용하여 구현하였다. 벽은 디스플레이 화면으로 때론 벽이 없는 공간으로 의자와 책상은 다양한 배치가 가능하도록 구현하였다.

Fig. 4.

Changeable Smart Classrooms

Ⅳ. 교육공간의 교육혁신

코로나 19 발생 이후 교육환경에도 많은 변화가 생겼다. 온라인 및 오프라인 교육으로 학생들은 기존의 교실에서 일방적으로 수업을 받고 교수자는 수업을 지도하는 교실이라는 틀에서 벗어나 어디서든 교육할 수 있는 공간으로도 활용할 수 있는 것이다[13].

교육부는 2019년 ‘학교시설 환경개선 5개년 계획’을 발표하여 교육혁신을 통한 미래 교육 학습공간 마련을 추진하였다[7]. 이에 학교 공간혁신 및 교육환경의 변화가 이루어지고 있다. 이에 국내 국외의 고등학교 사례를 통해 교육 공간의 혁신 사례를 확인해 보았다. 그림 5는 국내 고등학교에서의 교육공간 혁신을 이루고 있는 예를 소개하였다. 고교학점제의 시행으로 이제 고등학교에서는 벽이 없이 서로 소통하고 이동이 자유로우며 창의성을 기르는 학교 공간으로 변화하고 있다.

Fig. 5.

A Case Study of Spatial Innovation in Korean High School

표 1은 공간혁신을 통한 교육과정의 특징을 잘 나타낸 대전전민고등학교와 충남 삼성고등학교이다. 대전전민고등학교는 학습공간의 유연성을 위해 가변형 벽체 설치를 잘 나타내고 있다. 공간의 복합성을 위해 교육 공간의 활용을 한 예로 충남 삼성고등학교의 학교 공간의 특징도 함께 살펴보았다[14][15].

Table 1.

Characteristics of Domestic Space Innovation Operational Cases

그림 6은 해외의 교육 공간혁신의 예를 든 것이다[16]. 덴마크와 핀란드 두 나라를 대표적으로 이들 나라에서의 교육공간의 활용에 대한 예이다. 학교 공간혁신은 단순히 노후화된 학교시설을 개선하는 시설사업이 아니라 미래를 위해 학교 공간을 조성하고 학교에 대한 고정된 생각을 바꾸며 교육 문화를 만들어가는 과정으로 사용자 중심의 교육 공간을 조성하는 것이다.

Fig. 6.

Examples of Overseas Space Innovation Projects

표 2 는 덴마크와 타원형 계단으로 교실이 배치되어 한 교실에서 다른 교실을 볼 수 있는 열린 구조와 벽이 없이 서로 다른 학습공간을 연결하는 교육 공간혁신을 한 것을 확인하였다. 또한, 핀란드에서는 다양한 필요성에 의해 학교 공간을 조성하여 꾸준한 교사들의 관찰과 학생과의 소통과 관찰을 통해 더 많은 학습의 기회를 부여할 수 있는 공간혁신의 특징을 알아보았다[17][18].

Table 2.

Examples of Space Transformation Operations in Foreign Countries

Ⅴ. 결 론

미래사회에는 서로 소통하는 사회, 더욱 스마트한 사회로의 디자인을 고려할 것이다. 나아가 교육현장에서도 교실의 벽을 허물고 서로 소통하여 더 창의적이고 문제해결 능력을 높일 수 있는 교육 공간을 이루려 범정부적인 노력이 이루어지고 있다. 이제 교육 현장에서는 메타버스라는 가상공간을 만들고 그 안에 아바타를 만들어 수업에 학생들이 참여하도록 유도한다. 사이버 공간상에서는 더욱 자유로운 공간 설계가 가능하다. 학생들 중심으로 학생들은 매우 다양한 아이디어로 가상공간을 디자인하고 설계하는 것을 알 수 있다. 실제 교육 공간에서도 이런 사이버 공간에서의 자유로운 공간의 변화가 이루어져야 할 것이다. 코로나 발생 이후 비대면 온라인 교육이 활성화되면서 교수자들은 기존의 교실에서의 수업방식이 아닌 다양한 프로그램을 활용하여 학생들이 수업에 참여할 수 있도록 교육방식을 개선하였다. 스마트한 교육환경이 요구되면서 이제는 교실에서 수업 시간에 컴퓨터와 모니터뿐 아니라 스마트기기의 사용이 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 이러한 변화에 대한 요구로 교육 공간의 변화를 인식하고 미래교육의 일환으로 교육공간을 학습자의 관점에서 시뮬레이션하여 구현해 보았다. 학생 스스로 교실을 디자인하고 학생들이 편리하다고 생각하는 강의실을 모델링하여 시뮬레이션을 통해 구현해 보았다. 기존의 강의실은 벽으로 공간을 나누고 닫힌 공간이었다. 이제 닫힌 공간에서 열린 공간으로 확대하고 강의실에서 카페나 회의 장소로, 카페나 회의 장소에서 강의실로 언제든 필요에 따라 활용 가능하도록 설계하였다. 미래교육은 학생들의 창의성을 발휘할 수 있도록 교육하여 학생들 스스로 학습하며 문제를 해결해 나가야 한다. 학습자와 교수자의 의견이 담겨있는 편리성을 고려한 교실을 재구성하고 그 안에서 생활하도록 해야 할 것이다. 이를 통해 교육 공간의 효율적인 활용으로 학교에서 교사와 학생, 학생과 학생 간의 더 많은 소통이 확대되길 바란다. 본 연구를 통해 스마트한 교육 공간의 변화가 학생에게 만족과 편리함을 제공하여 디지털 전환 시대의 미래사회를 만드는 데 많은 영향을 주리라 기대한다.

Acknowledgments

본 연구는 2022년도 나사렛대학교의 학술지원사업에 의하여 이루어진 연구입니다.

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