• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.345-352
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• 2017

본 논문에서는 실제 학교현장에서 로봇교육을 수행하고 고민하는 수요자 요구의 기능을 갖춘 스크래치 활용교육이 가능한 교육용 로봇 시스템을 임베디드 환경에서 설계 및 구현하였다. 로봇 시스템의 기반이 되는 센싱 정보처리와 소프트웨어 설계 및 프로그래밍 실습 교육을 위한 피지컬 교육이 가능하도록 개발하였다. 시스템의 개발 환경으로는 CPU는 Atmega 328코어를 사용한 Arduino Uno기반 제품으로, 디버깅 환경은 Arduino Sketch 기반, 펌웨어 개발 언어는 C언어를, OS는 윈도우, Linux, Mac OS X를 사용하였다. 시스템 동작과정은 블루투스 통신을 이용하여 서버의 제어명령을 수신하여, 교육용 로봇의 다양한 센서를 구동시킨다. 교육과정으로는 스크래치 프로그램과 블루투스 통신으로 실시간 연동하여 스크래치 교육을 수행할 수 있도록 하였고, 스마트폰용 앱을 제공하여 환경에 구애받지 않으며, 확장을 통하여 C, 파이썬과 같은 교육이 가능하도록 설계하였다. 학교현장의 교사들이 개발된 제품을 사용해보고 일선교사의 요구에 만족할 만한 성능 처리 결과를 제시하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (C)
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• pp.387-390
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• 2008

본 논문에서는 교구용 소형 로봇으로 구현한 군집로봇 시스템을 소개한다. 각 로봇에 내장된 블루투스 무선통신으로 군집로봇 네트워크를 구성하였다. 실험에 사용한 로봇은 $LEGO^{(R)}$ $MINDSTORMS^{(R)}$ NXT이다. 여러 로봇이 라인으로 표현한 대형 미로를 동시에 탐사하는 환경을 가정하였다. 이런 상황에서 각 로봇은 주어진 임무를 수행하면서 센서로 주변 환경 정보를 측정해서 대표 로봇에게 보낸다. 여기에 필요한 메시지 구조를 군집로봇에 적절하도록 설계하였다. 이렇게 군집로봇을 구현하고 실험한 결과, 그룹 대표로봇이 통신을 중계하는 방법으로 통신거리 제약을 해소할 수 있었다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제16권6호
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• pp.131-142
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• 2016

소프트웨어 교육이 초중등 정규 교과목으로 편재됨에 따라 코딩 교육용 로봇을 활용한 코딩 교구 시장이 나타나고 있다. 하지만 현재 로봇용 코딩 교구 시장은 로봇의 부정확한 움직임 제어 때문에 코딩교육의 본질을 벗어나 장난감으로서의 기능에만 충실한 경우가 많다. 이 점에 착안하여 본 연구에서는 6개의 라인센서의 관찰 정보를 바탕으로 로봇의 전진 이동, 회전 이동을 보정하는 방안을 제시한다. 본 방안의 효용성을 검증하기 위해 보드 게임과 유사한 코딩 학습용 테스트베드를 구축하고 코딩을 통해 로봇을 제어할 수 있는 모바일 앱을 활용하여 로봇의 실제 움직임 정확도를 측정하였다. 측정결과에 따르면 다양한 명령어를 수행한 결과 거리측면에서는 최대 1.57cm, 각도측면에서는 2.38도의 오차를 보고하고 있다. 이 결과를 바탕으로 본 논문에서 제안한 방식을 활용하면 향후 코딩교구 시장에서의 로봇의 활용도가 더욱 커질 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.109-112
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• 2011

본 논문에서는 13가지 생각하는 도구와 로봇교육의 결합을 다루고 있다. 21세기의 새로운 경쟁력이 되고 있는 창의력과 훌륭한 교구로써의 역할을 지니고 있는 교육용 교구로봇을 연계함으로써 낼 수 있는 시너지 효과에 대하여 서술하려 한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.575-584
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• 2014

최근 소프트웨어 교육의 중요성에 관한 인식이 확산됨에 따라 초등학생을 대상으로 하는 프로그래밍 교육 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 초등학교에서 프로그래밍 교육을 담당해야 할 교육대학교 재학생 대다수는 프로그래밍의 기본 원리에 대해 이해가 부족할 뿐만 아니라 프로그래밍 교육의 필요성에 관한 관심 또한 부족하다. 그래서 본 연구에서는 교구로봇을 활용한 프로그래밍 교육과 스크래치를 활용한 프로그래밍 교육이 예비교사들의 프로그래밍에 대한 학습동기와 학업성취도에 미치는 효과를 알아보았다. 교구로봇을 통한 프로그래밍 교육의 학습동기, 학업성취도와 스크래치를 통한 프로그래밍 교육의 학습동기, 학업성취도를 비교한 결과 교구로봇을 활용한 프로그래밍 교육이 학습동기와 학업성취도 측면에서 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.129-134
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• 2006

본 논문에서는 정보과학영재교육을 위한 문제해결력 증진과 논리적 사고력 향상을 위해 미래 사회의 핵심이 될 로봇에 대한 초등학교 저학년용 교육 프로그램을 설계하여 값 비싼 교구 없이 일반학교와 영재교육의 심화과정 으로 사용할 수 있도록 하였다. 일반학교 3학년 학생을 대상으로 하여 1학기 분량으로 재량 수업시수 17차시 의 분량으로 학생들의 능동적인 참여를 유도하는 학습내용을 제시하였으며, 향후 연구방향을 제시하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.159-171
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• 2009

본 연구의 목적은 초등학교 교육과정에서 활용이 가능한 학습도구로서 프로그래밍이 가능한 로봇의 활용 방안을 알아보기 위함이다. 로봇은 다른 디지털 교구와는 달리 프로그래밍과 이를 통한 조작이 쉽다는 점에서 교수-학습목적의 차별화된 매체적인 특성을 갖는다. 이 연구에서는 초등학교 학생들에게 컴퓨터 프로그램의 핵심인 알고리즘을 가르치기 위한 도구로서 로봇게임프로젝트 개발을 통해 연구목적을 달성하고자 하였다. 본 연구에서 교구로 사용한 레고는 프로그래밍을 할 수 있는 환경을 갖추고 있으며, 중앙제어장치, 센서 및 모터세트를 기계적으로 조합하여 로봇을 만들 수 있다. 개발한 프로젝트는 학생들이 6차시 수업을 통해 3개의 과제를 해결하도록 하는 과정에서 이루어졌다. 이들 각각은 알고리즘의 기본적 원리들을 바탕으로 구성되었으며, 이 프로그램을 교실수업에 적용해 본 결과, 학생들이 상대적으로 학습의 즐거움을 경험하고 몰입의 효과가 나타났음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 일반적인 초등학교 교실에서 직접 로봇을 조작하는 활동이 학교교육활동에 새로운 가능성을 가져올 수 있음을 보여준 것이라고 하겠다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.769-774
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• 2019

오늘날과 같은 소프트웨어 중심사회에서 정보 기술의 발달은 매우 중요한 위치를 차지하고 있으며 최근 로봇을 활용한 소프트웨어 교육이 대세가 되어가고 있다. 본 연구는 명령블록 코딩 프로그램과 연계하여 과학 + SW 융합 교육에 대한 커리큘럼 및 콘텐츠를 제공하여 효율적인 SW 융합 교육 가능을 제안하였으며 기존 정형화 되지 않은 화학실험장치의 한계점을 보완하였으며 단순 구동 형태의 로봇에서 벗어나 타 수업과 연계가 가능한 소프트웨어 교육 융합형 '화학실험교구'를 개발하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1317-1322
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• 2021

4차 산업 혁명 시대의 소프트웨어는 지능정보사회에서 핵심기반이 되고 있다. 이에 시대에 대응할 수 있는 인력양성과 교육의 새로운 방향에 대한 연구가 필요하다. 이를 위해 교육부는 교육과정을 개편하고 일반 ICT 지식의 습득보다 컴퓨팅 사고력 기반의 논리적인 문제해결 과정을 기반으로 한 소프트웨어 교육을 시행하고 있다. 하지만 소프트웨어 교육을 위한 양질의 교육 콘텐츠 확보가 부족하고 첨단 IT 기술과 연계하여 교육할 수 있는 교구 또한 미비한 상황이다. 이를 개선하기 위해 본 논문은 소프트웨어 교육용 코딩 로봇을 활용하여 인공지능 등의 융합형 소프트웨어 교육이 가능한 교육 콘텐츠 및 기능확장을 위한 외부 확장장치 개발을 제안한다. 이를 통해 기존의 단순 문제해결 방식의 교육과정을 개선하고 다양한 학습 자료를 개발하여 효과적인 소프트웨어 교육이 가능하다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.217-226
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• 2012

이 연구에서는 비주얼베이직, 스크래치, 교육용 로봇의 한 종류인 피코 크리켓을 활용한 초등학교 프로그래밍 수업의 과정적인 모습을 과학적으로 분석하고자 하였다. 인지적인 영역의 분석은 창의성 검사로 했으며, 수업의 과정적인 분석은 최근 수업 장학에 널리 사용되고 있는 학생 과업 집중도와 학생 활동 소요 변인 분석법을 활용하였다. 분석 결과 창의성에서는 세 교구를 활용한 집단 모두 수업 전보다 향상은 있었지만, 유의미한 향상은 아닌 것으로 분석되었다. 학생 과업집중 분석 결과의 수업 시점에 따른 결과를 살펴보면 피코크리켓 활용 집단과 스크래치 활용집단은 약간의 하락을 나타냈으나, 비주얼베이직 활용 집단의 과업 집중도가 현저하게 떨어지는 것으로 나타났다. 마지막으로 학생 활동 소요 변인 분석 결과는 스크래치와 피코 크리켓 활용 집단에서 토론 토의, 프로그래밍에 비교적 많은 시간이 할애된 반면 비주얼베이직 활용 집단의 경우 코딩 에러 수정에 많은 시간이 할애 되었다. 다만 피코크리켓 활용 집단에서는 교구의 준비와 기기 점검 등의 준비 활동에 많은 시간이 할애됨을 알 수 있어 수업 설계시 반영해야 할 사항으로 분석되었다. 이를 통해 초등학교 프로그래밍 교육에서는 비주얼베이직 언어보다는 스크래치와 같은 교육용 프로그래밍 언어와 교육용 로봇을 적절히 활용하는 것이 학생들의 학습 집중도와 수업 시간 운영에 효과적인 대안이 될 수 있을 것으로 판단되었다.