• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.1406-1409
• /
• 2012

최근 학문간 융합을 통한 STEAM 융합인재교육에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. STEAM 교육은 과학, 기술, 공학, 예술 그리고 수학의 학문 영역을 유기적으로 융합하여 차세대 학습자들이 미래 사회에 필요한 핵심역량을 높일 수 있도록 하는 교육방식이다. 국가적인 차원에서 창의적인 융합인재를 위한 미래형 과학기술 교육을 중요하게 여기고 있으며, 과학기술 교육 패러다임에 변화를 기대하고 있다. 따라서 본 연구에서는 융합형 인재양성을 위한 집단지성 기반의 STEAM 교육 방안을 연구하고, 학습자의 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 융합적 사고와 문제해결 능력을 배양하기 위한 지능로봇 교육과정을 제시한다. 또한 집단 학습자들 간의 교육 적용 사례를 소개하고, 학습자의 만족도 분석을 통하여 검증하였다. 향후 본 연구의 결과로 집단 학습자의 학습 성취도를 향상시키고, 융합형 과학기술 인재양성 교육방안으로 발전하기를 기대한다.

• 스마트미디어저널
• /
• 제11권11호
• /
• pp.9-16
• /
• 2022

로봇의 유형중 양발로 보행하는 로봇은 만들기가 쉽지 않다. 이를 위해서는 정밀한 서보모터 설정과 다양한 동작을 제어할 수 있는 소프트웨어를 제작할 수 있어야 한다. 이 과정은 초보자에게는 매우 어렵고 로봇에 적합한 아두이노 쉴드 모양이 없기 때문에 만들기가 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 Arduino 및 plug-in type shield를 제작하는 방법을 제안하였다. 아울러 모션제어를 단순화할 수 있는 PC제어 프로그램 개발과 로봇을 제작하고, 서보모터 값을 설정하여 모션을 쉽게 제어할 수 있는 과정을 소개하였다. 이를 통해 로봇 제작에 관심을 갖고 있는 초보 개발자들에게 많은 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제22권8호
• /
• pp.44-53
• /
• 2022

본 연구에서는 로봇을 활용한 초등학생용 사회성 기술 훈련 콘텐츠를 기획하고 개발하였다. 훈련 콘텐츠 내에 로봇이 담당할 수 있는 기능을 분석하여 7가지 기능(활동 안내, 강화 제공, 행동지도, 팀 설정, 팀 순서 안내, 타이머 설정, 점수 확인)을 선정한 후, 초등학교 학령기 학생들의 학업성취 및 사회적 상호작용에 요구되는 사회성 기술을 바탕으로 총 8회기의 사회성 기술 훈련 콘텐츠를 개발하였다. 콘텐츠 현장적용을 위한 수업은 사회성 기술 훈련을 위한 증거기반 전략을 활용하여 긍정적 예시 및 부정적 예시 제공, 모델링, 역할극, 수행 피드백, 일반화 단계로 구성하였다. 초등학생을 위한 로봇활용 사회성 기술 훈련 콘텐츠, 즉 '사또(사이좋은 또래)' 콘텐츠를 개발한 후, 수용 양상을 살펴보기 위해 콘텐츠 현장적용 및 참여학생과 현장교사를 대상으로 만족도 조사를 실시한 결과, 참여학생과 현장교사의 만족도가 높은 것으로 나타났다. 마지막으로 '사또' 콘텐츠 개발의 의미와 기대효과에 대해 논의하고, 향후 로봇활용 사회성 기술 훈련 콘텐츠를 개발할 때 고려해야 할 사항을 제언하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제30권11호
• /
• pp.1161-1169
• /
• 2013

In this paper an omni-directional mobile robot is suggested for educational robot platform. Comparing to other robots, a mobile robot can be easily designed and manufactured due to its simple geometric structure. Moreover, since it is required to have low DOF motion on planar space, fabrication of control system is also simple. In this research, omni-directional wheels were adopted to remove the non-holonomic characteristic of conventional wheels and facilitate control system design. Firstly, geometric structure of a Mecanum wheel which is a most frequently used omni-directional wheel was demonstrated. Then, the organization of the mobile platform was suggested in aspects of mechanism manufacturing and electronic hardware design. Finally, a methodology of control system development was introduced for educational purpose. Due to an intuitive motion generating ability, simple hardware composition, and convenient control algorithm applicability, the omni-directional mobile robot suggested in this research is expected to be a promising educational platform.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.79-86
• /
• 2012

본 논문의 목적은 STEAM기반 통합학습 프로그램을 통하여 초등학생의 창의적 인성을 향상시키는데 있다. 이를 위해 본 연구에서는 통합학습과 STEAM에 대한 내용을 분석한 후 통합학습 프로그램의 모형을 적용하여 교육용 로봇을 활용한 콘텐츠 자료를 개발하고 이를 초등학교 현장에 적용하여 그 결과를 분석하였다. 본 연구를 위해 실험집단과 통제집단으로 나눈 후 t-검정을 적용하였고, 통계적으로 유의미한 결과를 얻었다. 이를 통해 STEAM 기반 통합교과 학습은 초등학생의 창의적 인성 향상에 긍정적인 영향을 보이는 것으로 나타났다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.44-52
• /
• 2019

본 논문은 라이다 센싱 정보와 RGB-D 카메라 영상 정보를 융합하여 이용하는 교육용 실내 자율주행 로봇 시스템을 구현한다. 이 시스템은 라이다 센싱 정보를 획득하기 위해 기존의 소 채널 라이다 센싱 방식을 이용한다. 또한 소 채널 라이다 센싱 방식의 약점을 보완하기 위해, RGB-D 카메라 깊이 영상과 딥러닝 기반 객체인식 알고리즘을 이용하는 3차원 구조물 인식 방법을 제안하고 이 시스템에 적용한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(A)
• /
• pp.154-155
• /
• 2010

21세기 지식정보화 시대의 정보과학기술은 중요한 교육으로 발전하고 있으며, 최근 6T를 기반으로 융합 IT는 미래사회의 중요한 과학기술로 연구 발전 시켜나가고 있다. 최근 이러한 융합적 IT기술의 근원은 창의성 계발과 아이디어를 중요시하고 있으며, 창조적 인재육성을 지향하고 있다. 창조적 인재육성은 창의적 문제해결 학습에 의한 두뇌의 발달과 창의적 설계를 가능하게 하므로 새로운 학습방법 연구가 활발히 진행 되어야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 RDS를 이용한 창의적 문제해결 학습방법에 대하여 설명하고, 융합 IT분야에서도 미래사회에 가장 많은 영향력을 가지고 있는 지능로봇 분야의 창의적 설계와 응용을 학습할 수 있는 방법에 대하여 소개한다. RDS는 지능로봇 시뮬레이션 프로그램을 서비스 컴포넌트 기반으로 창의적 설계에 대하여 3차원 가상공간에서 학습자가 직접 프로그램으로 제작 실험이 가능하도록 지원한다. 또한 수학적, 과학적 학습의 효과를 동시에 IT에 접목할 수 있는 종합교육학습 시스템으로 발전시켜 나갈 수 있다. 시각적 시뮬레이션 환경(VSE)은 학습자의 문제해결력을 위한 경험과 실험을 동시에 실시간 제공할 수 있는 것이 큰 장점이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제18권10호
• /
• pp.97-107
• /
• 2013

최근의 프로그래밍 패러다임은 객체지향프로그래밍과 이를 기반으로 하는 비주얼프로그래밍이 주류를 이루고 있다. 그러나 객체지향프로그래밍은 기존의 구조적프로그래밍기법에 비하여 개념이 어렵고 복잡하여 IT 관련학과 학생들을 교육하기에 어려움이 많았다. 본 연구에서는 학생들이 다양한 입출력 장치를 부착하고 로봇제어가 가능한 트레이닝 키트를 사용하여 객체지향 프로그래밍 학습 의욕 고취와 동기를 유발할 수 있도록 Java 가상머신을 내장한 Java 로봇 트레이닝 키트를 설계하고 구현하였다. 개발된 Java 로봇 트레이닝 키트는 USB 인터페이스로 컴퓨터와 통신 가능하며, 다양한 입출력 장치와 DC 모터 및 서보모터를 구동할 수 있는 범용 입출력 포트를 내장하여 교육용 로봇제작과 응용프로그래밍 실습이 가능하다. 따라서 IT 융합시대를 맞이하여 학문과 전공간의 벽이 낮아지고 창의 공학적 객체지향 프로그래밍언어 교육의 도입이 필요한 시점에서 본 연구에서 개발한 Java 로봇 트레이닝 키트가 많은 기여를 할 것으로 기대된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.11-22
• /
• 2012

본 연구는 로봇을 활용한 STEAM 수업에서 '도전과 기술의 조화'와 같은 플로우 요인이 학습자의 학습지속 태도에 영향을 주는 과정을 TAM 모형을 적용해서 분석하고자 했다. 연구는 초등학교 6학년 2학기 과학교과의 '에너지와 도구' 단원을 재구성했으며 모두 189명에게 적용하여 유효한 174명에 대한 설문만을 분석에 활용했다. 분석결과 학생들의 학습 몰입요인(도전과 기술의 조화 요인)은 학습의 유용성 보다는 학습의 용이성 요인에 영향을 더 주었고 이는 다시 학습의 가치성 요인을 통해서 최종적으로 학습의 지속의 도에 영향을 준 것으로 파악되었다. 연구의 결과 파악된 시사점으로는 로봇을 STEAM 수업에서의 학습지속의도는 학습자의 학습에 대한 적절한 적극적인 태도와 로봇에 대한 기본적인 소양이 기본적으로 필요하며, 이를 바탕으로 STEAM 수업에 로봇이 도움을 주며 학습의 결과에 영향을 줄 수 있다는 가치적 측면이 고려되어야 함을 알 수 있었다. 반면, 학습의 용이성 및 도전과 기술의 조화 요인은 각각 학습지속의도 및 학습의 가치성 요인에 직접적인 (+)의 영향을 주지 못했다. 다만 두 요인은 유효한 범위 안에서 각각의 종속변수에게 간접적인 영향을 주고 있는 것으로 나타나 이것에 대한 분석결과도 포함시켰다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제15권11호
• /
• pp.83-90
• /
• 2010

본 연구는 빈곤및 결손가정등의 이유로 소외되어있는 지역아동센터 아동들의교육경쟁력 향상과 '글로벌창의 인재 양성' 이라는 국가의 미래지향적인 정책에 적극적으로 대처하기 위한 방안으로 녹색성장과 연계된 프로그램을 교육용 로봇을 활용하여 융합의 틀 안에서 개발하였다. 개발한 프로그램을 통해 지역아동센터 고학년 아동들을 대상으로 에너지 절약태도에 미치는 영향을 검증한 결과 녹색성장연계 융합프로그램이 기존의 프로그램에 비해서 통계적으로 의의가 있었으며, 지역아동센터 아동들의 에너지 절약태도 향상에 긍정적인 영향을 미친 것으로 확인되었다. 이를 통해 지역아동센터 아동들의 교육적 필요를 충족시키는데 도움이 될 것으로 기대된다.