• Bioinformatics and Biosystems
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• 제2권2호
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• pp.37-45
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• 2007

생물정보학은 컴퓨터를 이용하여 방대한 양의 생물학적 데이터를 처리하고 그 결과를 분석하는 학문으로서 IT의 고속성장과 맞물려 점차 그 활용도를 넓혀가고 있다. 특히 의학, 생명과학 연구에 사용되는 데이터는 그 종류도 다양하고 크기가 매우 큰 것이 일반적인데, 이의 처리를 위해서는 고속 네트워크가 바탕이 된 그리드-컴퓨팅(Grid-Computing) 기술 접목이 필연적이다. 고속 네트워크 기술의 발전은 슈퍼컴퓨터를 대체해 컴퓨터 풀 내에 분산된 시스템들을 하나로 묶을 수 있는 그리드-컴퓨팅 분야를 선도하고 있다. 최근 생물정보학 분야에서도 이처럼 발전된 고성능 분산 컴퓨팅 기술을 이용하여 데이터의 신속한 처리와 관리의 효율성을 증대시키고 있는 추세이다. 그리드-컴퓨팅 기술은 크게 데이터 가공을 위한 응용 프로그램 개발과 데이터 관리를 위한 데이터베이스 구축으로 구분 지을 수 있다. 전자에 해당하는 생물정보 연구용 프로그램들은 mpiBLAST, ClustalW-MPI와 같은 MSA서열정렬 프로그램들을 꼽을 수 있으며, BioSimGrid, Taverna와 같은 프로젝트는 그리드-데이터베이스 (Grid-Database)기술을 바탕으로 개발되었다. 본 고에서는 미지의 생명현상을 탐구하고 연구하기 위하여 현재까지 개발된 그리드-컴퓨팅 환경과 의생명과학 연구를 위한 응용 프로그램들, 그리고 그리드-데이터베이스 기술 등을 소개한다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.346-350
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• 2017

고속도로에서 자주 사용되고 있는 2way 가드레일 형상의 효율성을 탐구해보기 위하여 가드레일 형상과 이와 단면적이 같은 여러 종류의 단면을 가진 보들과 응력 값을 비교하였다. vonMises stress값의 비교를 통해 기존 가드레일의 W모양 단면과 경제적으로는 동일하고 형태는 상이하며 구조적으로 더 안정적인 단면 형상을 찾아보고자 한다. 그 결과 2way 단면의 가드레일 보다는 반원 단면의 가드레일이, 두께가 4T인 2way 모델 보다는 3T인 모델의 안전계수가 더 높음을 확인하였다. 이를 통해 향후 가정이 없는 실제 상황에서는 어떠한 이유 때문에 2way 가드레일 형상을 사용하고 3T보단 4T, 5T를 보편적으로 사용하는지 연구해보면 좋을 듯 하다.

• 한국보육지원학회지
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• 제10권6호
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• pp.243-264
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• 2014

본 연구는 동요를 동기화한 과학활동이 유아의 과학관련태도 및 과학과정기술이해에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구대상은 만 5세 유아 40명을 실험집단 20명과 통제집단 20명으로 나누었다. 연구도구는 안현정(2011)의 과학관련태도 검사도구와 Samarapungavan 외(2009)가 유아용으로 개발한 과학과정기술이해 측정 문항을 번안하여 사용하였다. 실험집단에는 7주 동안 매주 3회기씩, 총 21회 동요를 동기화한 과학활동을 실시하였다. 1회기 1차시에서는 동요를 배우고 과학적 질문 찾기를 하며 2차시에서는 과학적 탐구 활동을 하였고, 3차시에서는 과학활동을 활용한 동요개사 활동을 하였다. 통제집단은 같은 기간 동요배우기, 과학활동, 음률활동을 독립된 활동으로 실시하였다. 사전 사후검사자료는 SPSS 프로그램을 이용하여 t-검증을 하였다. 연구결과는 동요를 동기화한 과학활동이 유아의 과학관련태도 및 과학과정기술이해를 향상시키는데 더 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.271-289
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• 2009

이 연구는 생물학자와 과학영재의 실험설계활동에서 나타나는 과정요소와 특성을 분석한 것이다. 연구대상으로 동물행동생태를 전공한 생물학자 4명과 과학영재 생물반 학생 32명을 선정하였고, 연구를 위해 주어진 과제는 Fowler(1990)의 DCT이다. 그들의 실험설계활동과 관련된 모든 자료를 수집하였고, 이 자료를 분석하기 위한 분석틀을 개발하였다. 분석 결과, 첫째, 생물학자와 과학영재의 실험설계활동에서 나타난 과정요소는 문제 확인, 준비물 열거, 실험대상에 대한 고려, 변인 탐색, 변인 소거, 변인 선택, 변인 조작 방법 계획, 환경적 변인 통제 계획, 생물적 변인 통제 계획, 관찰 측정 방법 계획, 자료 수집 계획, 자료 해석 계획, 실험의 반복 계획, 측정의 반복 계획, 안전 수칙으로 총 15가지가 있다. 생물학자는 특정한 과정요소에 집중하는 반면, 과학영재는 정형화된 과정요소를 나타냈다. 둘째, 생물학자와 과학영재의 실험설계활동에서 나타난 특성을 종합하면 다음과 같다: 1) 생물학자와 과학영재 모두 영역특수적인 과정기술이 포함된 과정요소를 나타냈다. 2) 생물학자는 특정한 과정을 반복적으로 점검하면서 정교하게 실험을 설계하는 반면, 과학영재는 피상적으로 실험을 설계한다. 3) 생물학자는 영역특수적인 기술과 노하우를 가지고 있으나, 과학영재는 그렇지 않다. 이러한 결과는 과학영재의 실험설계활동 교육 프로그램은 생물학자들이 집중하는 과정요소를 중심으로 구성하고, 정교한 실험 설계를 할 수 있도록 피드백을 제공하고, 생물학자의 과정기술이나 노하우를 학습할 수 있는 형태로 개발되어야 함을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권4호
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• pp.586-603
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• 2012

이 연구는 경기도 소재 예술 고등학교 3학년 학생들의 과학의 본성과 예술의 속성의 관련성을 통하여 과학의 본성에 대한 인식을 알아보는 조사연구이다. 미술, 음악, 무용과 연극영화의 전공별로 학생들이 과학과 예술의 관련성을 구체적으로 어떻게 인식하고 있는지를 발췌문을 중심으로 분석하였다. 그 결과 학생들은 과학과 예술의 관련성으로 '창의적 상상력', '기술과의 연관성', '사회문화적 관련성', '주관성', '가변성'과 '탐구적인 태도'를 주로 인식하고 있다는 사실을 알게 되었다. 이러한 결과는 과학과 예술이 일반적인 생각과 달리 공통점이 많아서 비교가능성이 많으며, 또한 이 두 분야가 어떻게 다른지를 통하여 학생들의 경험이 과학의 본성을 어떻게 인식하는지 알게 해 준다. 과학교육학자들에 의해 합의된 과학의 본성 요소들과 상당히 일치하고 있다는 점에서 주목할 만하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권1호
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• pp.78-98
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• 2011

이 연구의 목적은 자료해석에 영향을 미치는 학습자 요인으로 인지양식에 주목하고 학습자의 인지양식에 따른 자료해석의 특성을 알아보고자 하는 것이다. 연구대상으로 통합탐구가 가능한 형식적 조작기에 접어드는 초등학교 6학년을 선택하였으며 인지양식 검사를 통해 전체적 인지양식과 분석적 인지양식으로 집단을 분류한 후 과학적 자료해석 과제를 투입하여 이들의 자료해석 활동을 촬영하고, 사후 면담을 실시하여 프로토콜을 생성하였으며, 피험자들이 작성한 자료해석 활동지도 분석에 사용하였다. 연구에 따른 결과를 보면, 첫째, 자료해석에서 학습자들은 자료해석의 초기 상태에서 중간 상태를 거쳐 목표 상태에 이르는 동안 다양한 조작자를 활용한다. 본 연구를 통해서는 자료 확인, 변인 인식, 불확실한 자료의 처리, 수학적 조작, 표지의 사용, 사전지식의 이용, 관계 분석, 패턴 분석, 예상이 분석되었다. 인지 양식에 따라 자료해석의 초기 상태에서 자료를 확인하는 양상에 차이가 있다. 둘째, 초등학생의 인지양식에 따라 자료해석의 방향성과 선호하는 자료의 형태가 특징적으로 나타났다. 전체적 인지양식의 학습자는 일반적인 원리나 과학적 문제에 대한 답을 도출한 후 자료를 통해 세부적인 정보를 분석하는 하향식 접근과 연역적 기술의 특성을 보이며, 분석적 인지양식의 학습자들은 자료의 전체적인 양상에 집중하기보다 제시된 자료의 연속적인 세부 항목과 절차에 따라 정보를 일차적으로 분석하여 기술해 나가는 일차적이고 연대기적 구조를 가진다. 또한 이러한 방식으로 분석해 낸 세부 정보를 바탕으로 귀납적인 방법으로 과학적 문제에 대한 답을 얻는 상향식 접근 방법을 주로 사용한다. 따라서 다양한 교수학습 상황에서 효과적인 학습을 위해서는 학습자들의 인지양식에 대한 이해를 바탕으로 이를 효과적으로 지원하는 교수 설계 전략을 고안하기 위해 노력해야 할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권4호
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• pp.708-717
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• 2013

21세기 과학교육은 학생들의 과학에 대한 흥미, 창의적 융합 사고의 신장을 위하여 다양한 가능성을 탐구하고 있다. 이를 위하여 정부에서는 STEAM 교육을 강조하고 있는데, 본 연구에서는 교육과학기술부가 지원하는 2011년 'STEAM 리더스쿨', 'STEAM 교사연구회' 개발 프로그램을 통해 STEAM 교육의 각 분야별 연계 빈도와 아울러 기술 및 공학 분야와의 연계 교수학습 전략을 수립한 교사들의 인식을 분석하였다. 총 1,277차시, 751개 교수학습 자료를 분석대상으로 하였으며, 기술 및 공학 분야와의 교수학습 전략 분석을 위하여 개발된 프로그램에서 제시된 '생활 속 관련 내용 소개', '원리 이해 및 적용', '구상 및 설계' 등의 공통 전략을 추출하였다. 연구의 결과로 기술 및 공학의 연계 빈도는 초등학교의 경우 예술 및 수학 분야보다 낮았으며, 중 고등학교로 갈수록 연계 빈도가 높게 나타났다. 기술 분야와의 연계 전략으로는 '생활 속 기술 내용 소개', 공학 분야의 경우는 '공작 활동'이 가장 많은 교수학습 전략으로 사용되었다. 그러나 '공작 활동'의 경우 공학의 주된 방식임에도 불구하고 많은 교사들이 기술적인 내용으로 이해하며 학습 전략을 구성하는 것으로 나타났다. 앞으로 STEAM 교육이 교육 현장에 효과적으로 정착되기 위해서는 내용 중심적인 연계에서 나아가 각 분야의 본성과 교육적 함의를 기반으로 하는 전략적 교수학습 방안에 대한 깊은 고찰의 노력이 필요해 보인다.

• 한국의료윤리학회지
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• 제21권4호
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• pp.330-343
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• 2018

4차 산업혁명시대가 도래했다는 관심이 증가되면서 이에 따른 윤리적 이슈에 대한 탐구 및 대학 교육의 방향에 대한 제고가 필요하게 되었다. 본 논문의 목적은 4차 산업혁명 시대의 대표적 기술분야인 인공지능, 빅데이터, 유전체 기술, 가상현실의 윤리적 이슈 및 국내외 정책과 교육 현황을 살펴보고 앞으로 대학의 생명윤리교육이 나아가야 할 방향을 제안하는 것이다. 4차 산업혁명시대의 국내외 정책과 교육현황을 요약하면, 국외는 4차 산업혁명 기술의 잠재적 이득과 사회적 위험에 대한 법적, 윤리적 고려를 바탕으로 관련 가이드 라인 및 규제 권고안이 발표되었고, 과학 기술의 발전에 따른 학생들의 윤리적 가치 확립의 중요성이 정책적으로 강조됨에 따라 4차 산업혁명시대의 기술개발과 관련된 생명윤리교육과정이 개설된 바 있으며, 대학 내 윤리실험실 개설, 공개 토론회를 넘어 온라인 공개 강좌를 통해 생명윤리 교육의 접근성을 높이고 있다. 국내의 경우에도 최근 공청회 등을 통해 4차 산업시대의 정책방향에 대한 논의가 이루어지고 있으며, 대학교육 또한 시대적 흐름에 맞는 생명윤리 교육을 제공하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 그러나 국내 대학의 생명윤리교육은 전통적인 생명윤리 주제에 새로운 과학기술로 야기된 윤리적 이슈를 일부 추가하여 운영되는 교육과정이 대부분이며, 단일 전공 교수자의 강의 운영, 선택 과목, 비정기적인 강의 개설, 그리고 온라인 공개 강좌의 부재 등의 제한점이 확인되었다. 이에 따라, 본 논문에서는 추후 국내 대학의 생명윤리교육을 개선하기 위한 방안을 다음과 같이 제안하고자 한다; 국내 대학의 생명윤리교육은 다직군 간 교육으로 개발되고, 점진적으로 필수 교육과정으로 지정하여 교육의 기회를 확보하며, 온라인 공개 강좌로 확대 개설할 필요가 있다. 또한, 대학 내 생명윤리 이슈에 관한 공개 토론의 장을 마련하고 과학기술의 발전과 그 변화를 함께할 수 있도록 주기적인 논의를 통해 생명윤리교육의 내용을 지속적으로 개선해야 할 것이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.506-518
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• 2015

최근 우리 사회 전반에서 융복합의 개념이 새로운 가치 창출의 가능성으로 주목받게 되면서, 지식 통합에 대한 요구도 점차 확장되고 있다. 지식과 학문 분야에서 시대적 요구가 변화함에 따라 인재가 갖추어야 할 역량은 물론, 새로운 인재를 양성하기 위한 교육의 패러다임도 바뀌고 있는 것이다. 특히 이공계 대학에서는 전공 지식의 습득을 넘어, 종합적 사고력과 협동 학습 능력을 갖춘 인재 양성을 목표로 '학제 간 융복합 교육'이 확대 실시되고 있는 추세이다. 전공 지식과 현장 실무 능력을 강조함으로써 취업률을 높이는 것만이 아니라, 학생들에게 발견적 창의적 융합적 사고의 바탕이 되는 인문학적 교양과 세계관에 대한 이해를 제공하기 위해서이다. 그러나 현재 전공 및 교양 교육 차원에서 개설된 융합 교과목의 대부분은 타 학문 분야의 지식이나 이론을 소재나 화제로 활용함으로써, 단편적인 지식 습득 차원에 머무르는 경향이 강하다. 이에 본고에서는 과학기술 분야와 인문학 분야의 지식을 균형적으로 통합하여 종합적으로 사고함으로써, 지식 습득에서 한 단계 더 나아가 지식을 응용 재창조 할 수 있는 '융합형 교육 프로그램'을 구안(具案)하였다. 이 프로그램은 문화콘텐츠의 창조를 전제했을 때 유용한 '과학기술'과 '문화 원형'에 대한 이해를 제공하고, 습득된 지식을 가치 있는 결과물로 도출하기 위한 방법으로 '스토리텔링' 학습을 제안한다. 이를 통해 학습자는 과학 기술과 인문 분야를 융합할 수 있는 매개인 '과학문화콘텐츠'를 구성하기 위한 교육을 제공받게 된다. 이로써 전공 지식에 대한 탐구와 응용을 시도하는 가운데, 논리적 창의적 사고를 진작하게 될 것이다. 더불어 그간 과학과 인문학이라는 두 영역을 대상으로 한 '다학제적 교육'이 갖는 한계를 극복할 수 있으리라 본다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권4호
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• pp.443-459
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• 2021

본 연구에서는 초등과학 교육과정의 '우리 몸의 구조와 기능' 단원에서 배설 기관을 주제로 TPACK 기반의 STEAM 프로그램을 개발하여 적용하였다. 프로그램 개발 및 적용은 교육과정 분석 및 학습 목표 세부화, 물리적·심리적 학습 환경 분석, 교수·학습 방법 및 테크놀로지 선정, 수업에 활용할 교사의 TPACK 요인 정리 및 교수·학습자료 개발, 프로그램 적용 및 효과성 검증의 과정으로 진행하였다. STEAM 프로그램 설계 과정에서 고려한 교사의 TPACK은 내용학 지식(배설 기관의 생김새와 하는 일), 교육학 지식(STEAM, 문제 기반 학습, 조사학습, 토의학습, 협동 학습, 과학 글쓰기), 테크놀로지 지식(3D 프린터 및 스마트 기기 활용 기술)과 지식 간의 융합적인 요인이었다. 프로그램은 총 8시간으로 구성되었으며 실험 집단으로 선정된 5학년 학생 29명을 대상으로 적용하였다. 비교 집단의 5학년 27명에게는 교과서 중심으로 개발된 같은 주제의 프로그램을 적용하였다. 프로그램을 적용한 결과 실험 집단은 비교 집단에 비하여 창의적 문제해결력과 과학적 태도에서 유의미한 향상을 보였고 STEAM 프로그램에 대한 만족도도 높게 나타났다. 그러나 두 집단 간의 학업성취도는 유의미한 차이가 없었다. 학생들은 스스로 조사하고 탐구하며 알게 된 지식을 활용하여 문제를 해결하는 과정, 친구들과의 토의 및 협동 학습 과정을 통해 창의적 문제해결력이 향상되었던 것으로 보이며 새로운 기술의 활용, 학생 중심의 활동 과정 및 실생활과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 과학적 태도와 만족도가 높아진 것으로 판단된다.