학습 관리 시스템의 실시간 상호작용 인터페이스 디자인이 학습 몰입도와 태스크 수행 속도에 미치는 영향 연구
A Study on the Effects of Real-Time Interaction Interface Design on Learning Immersion and Task Performance in Learning Management Systems(LMS)
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초록
본 연구는 인지 부하 이론(Cognitive Load Theory, CLT)을 이론적 기반으로 하여, 학습 관리 시스템(LMS)에서의 실시간 상호작용 인터페이스 디자인이 학습자의 외재적 인지 부하, 학습 몰입도, 및 과제 수행 속도에 미치는 영향을 실증적으로 분석하고자 하였다. 최근 온라인 교육의 확산과 더불어 LMS의 사용자 인터페이스 복잡도와 피드백 구조가 학습 성과에 미치는 영향이 주요한 이슈로 떠오르고 있으며, 본 연구는 이에 대한 체계적 검증을 시도하였다. 연구는 문헌 분석과 다중 사례 분석을 통해 대표적 LMS 플랫폼 8종(Zoom, Teams, Canvas 등)의 상호작용 구조와 인터페이스 특성을 비교하고, 이를 기반으로 최적화된 UI와 기존 UI를 비교하는 실험을 설계하였다. 실험은 대학생 60명을 대상으로 진행되었으며, 참가자들은 실시간 채팅, 과제 제출, 퀴즈 수행 등 동일한 학습 과제를 수행하면서, 과제 수행 시간, 오류율, 인지 부하, 몰입도, 만족도 등의 변인을 측정하였다. 분석 결과, 최적화된 인터페이스를 제공받은 집단은 기존 UI 집단에 비해 과제 수행 속도는 평균 30~50% 단축, 오류율은 3~6배 감소, 인지 부하 점수는 유의미하게 낮은 수준을 보였다(p < 0.01). 또한, 학습 몰입도 및 만족도 역시 최적화 집단에서 더 높게 나타났다. 이는 인터페이스의 정보 구조 단순화, 피드백 반응성 향상, 조작 경로 축소가 외재적 인지 부하를 경감시키고, 학습자의 몰입과 과제 효율성을 높이는 데 기여함을 시사한다. 본 연구는 기존의 콘텐츠 중심 교수 설계 접근에서 나아가, UX 중심의 인터페이스 구조 설계가 학습 경험에 미치는 영향 경로를 실증적으로 입증했다는 점에서 학술적 의의가 있다. 또한, 실시간 온라인 학습 플랫폼의 사용자 경험을 최적화하기 위한 실천적 디자인 지침과 중재 설계 전략을 제시함으로써, 향후 LMS 시스템 개선과 학습 몰입 설계에 실질적 기여를 할 수 있는 기반을 제공한다.
Abstract
This study, grounded in Cognitive Load Theory (CLT), empirically investigates the effects of real-time interactive UI design in Learning Management Systems (LMS) on learners’ extraneous cognitive load, learning engagement, and task performance speed. With the growth of online education, the complexity of LMS user interfaces and feedback structures has emerged as a critical factor influencing learning outcomes. This research aims to systematically verify these effects. Through lit review and multiple case analyses, the study compared the interaction structures and interface characteristics of eight representative LMS platforms (e.g., Zoom, Teams, Canvas). Based on these findings, an experimental design was developed to compare an optimized UI with a conventional one. The experiment involved 60 university students who completed identical learning tasks—such as real-time chat, assignment submission, and quiz completion—while data were collected on task time, error rate, cognitive load, engagement, and satisfaction. The analysis showed the group using the optimized interface achieved, on average, a 30–50% reduction in task time, a 3–6-fold decrease in error rates, and significantly lower cognitive load scores (p < 0.01), compared to the group using the conventional UI. Moreover, learning engagement and satisfaction levels were higher in the optimized group. These findings suggest that simplifying information structures, enhancing feedback responsiveness, and reducing interaction paths within the interface effectively reduce extraneous cognitive load and improve learners’ engagement and task efficiency. This study holds academic significance in that it moves beyond traditional content-centered instructional design by empirically demonstrating the impact of UX-centered interface structure design on learning experiences. Furthermore, it offers practical design guidelines and intervention strategies for optimizing user experience in real-time online learning platforms, laying a foundation for future improvements in LMS systems and the design of immersive learning environments.