• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.619-624
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• 2014

This paper introduces a robot-based learning system which is designed to teach multiplication to children. In addition to a small humanoid and a smart device delivering educational content, we employ a type of mixed-initiative operation which provides enhanced multi-modal cognition to the r-learning system through human intervention. To investigate major factors that influence people's intention to use the r-learning system and to see how the multi-modality affects the connections, we performed a user study based on TAM (Technology Acceptance Model). The results support the fact that the quality of the system and the natural interaction are key factors for the r-learning system to be used, and they also reveal very interesting implications related to the human behaviors.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.33-43
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• 2013

컴파일러와 언어구현 교과목은 컴퓨터과학 교과과정에서 오랫동안 중요한 주제로 인식되어 왔다. 그것은 컴파일러에 관한 지식이 프로그래밍 언어와 시스템을 이해하는 데에 중요한 역할을 할 뿐 아니라, 컴파일러 기술이 많은 응용 영역에서 활용될 수 있기 때문이다. 그러나 제한된 자원과 시간적 제약 때문에 컴파일러 기술을 효과적으로 전달하기 위해서는 많은 노력이 필요하다. 본 논문에서는 교육용 컴파일러 개발환경인 Edu-IDEC을 이용한 컴파일러 수업모형을 제시한다. Edu-IDEC는 로봇 플랫폼에서의 컴파일러 개발환경으로서, 컴파일러 제작도구, 레퍼런스 컴파일러, 구문트리 시각화도구, 목적언어 시각화 도구, 로봇제어기, 그리고 로봇시뮬레이터 등의 기능이 있으며, 이클립스 플러그인 기반으로 동작한다. 그리고 제시된 모형을 실제 수업에 적용하여 그 평가결과를 제시한다.

• 공학교육연구
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• 제13권6호
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• pp.171-179
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• 2010

본 논문에서는 영상처리 및 패턴인식 관련 과목에서 알고리즘의 효과적인 교육과 학습 흥미 유발이 가능하게 하는 LEGO Mindstorms 기반의 설계 프로젝트의 운영 방안에 대해 제안한다. 또한 실제 적용 사례를 분석하여 그 타당성을 검증한다. Mindstorms는 10여 년 전부터 여러 나라의 정규 교과목 수업에 활발하게 사용되고 있으며 수업에 적용한 사례에 대한 연구도 다수 발표되었다. 연구 결과는 대체적으로 Mindstorms의 사용이 수업에 긍정적인 효과를 나타내는 것으로 보고하고 있지만 일부 부정적 의견도 존재한다. 부정적 견해의 주요 원인은 Mindstorms의 사용으로 인한 비예측적인(unpredictable) 요소의 발생이다. 이런 비예측성은 주로 로봇의 아날로그적인 특징에 기인하며 학습 효율의 저하를 초래하고 있다. 본 논문에서 기술하는 설계 프로젝트는 로봇에 대한 의존도를 최소화하여 비예측적인 요소의 발생을 억제함으로써 로봇 사용으로 인한 수업 흥미도는 증가시키되 추가적으로 발생할 수 있는 학습내용과 고려사항은 최소화하여 알고리즘 학습에 집중할 수 있도록 한다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권4호
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• pp.37-44
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• 2020

본 연구는 중학교 학생이 인식하는 지능형로봇 교사와의 관계형성 요인을 탐색하여 지능형로봇 교사-학습자 간의 관계성을 설명하고자 하였다. 이에, 기존에 개발된 교사-학생 관계 측정 도구를 지능형로봇 교사 맥락에 맞게 재구성하여 283명의 중학교 1학년 학생을 대상으로 설문조사를 진행하였다. 이후, SPSS 23과 Amos 21 프로그램을 활용하여 탐색적 요인분석 및 확인적 요인분석을 실시하였다. 연구결과 중학생이 인식하는 지능형로봇 교사와의 관계형성 요인은 '신뢰감', '유능감', '감정교류', '포용력'이며, 이러한 하위요인들은 중학생이 지능형 로봇과의 관계형성을 설명하는데 근거를 제시하고 있다. 본 연구는 지능형로봇 교사-학습자 간의 유의미한 상호작용 증진을 위한 방안에 대한 논의 뿐 아니라 지능형 로봇을 기반으로 한 교수법을 제시하는 데에도 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 또한, 교육용 지능형 로봇 서비스의 이해 및 개발을 지원하는 연구로써 공헌할 것이다. 이상의 연구결과를 바탕으로 추후 연구에서는 지능형 로봇 교사에 대한 다양한 학교 구성원(교사, 학부모 등)의 인식을 조사하여 교육현장에서의 인간-로봇 상호작용 연구가 계속되어야 할 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.335-342
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• 2017

인간의 삶을 획기적으로 변환시키면서 부가가치를 창출하고 있는 인공지능, 로봇 기술, 사물인터넷, 그리고 생명과학 등이 이슈화되면서 차세대 산업혁명인 4차 산업혁명이 부각되고 있다. 이러한 4차 산업에 적응하도록 융합적사고와 컴퓨팅 사고력을 함양할 수 있는 교육이 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 STEAM과 컴퓨팅 사고력의 구성요소인 분해, 패턴 인식, 추상화, 그리고 알고리즘 설계 등을 반영하여 피지컬 컴퓨팅을 기반으로 한 디지털 윷놀이 시스템을 개발한다. 개발한 시스템을 체험하고, 이를 교육에 활용함으로서 프로그래밍 교육에 대한 관심과 흥미를 고취시키고, 융합적사고와 컴퓨팅 사고력을 위한 프로그래밍 수업을 개선한다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권7호
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• pp.127-132
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• 2017

이 논문에서는 모델 기반 설계에 근거한 이륜 도립진자 로봇의 제어이득을 설계하고 NXT 마인드스톰과 RobotC 언어를 이용하여 수업에 활용 가능한 로봇을 제작 및 실험한다. 이륜 도립진자 로봇은 NXT 마인드스톰, 서보 직류전동기, 자이로 센서, 가속도 센서로 구성된다. 직류전동기에 내장된 엔코더를 이용하여 바퀴의 회전각을 검출하며 이동평균을 이용하여 바퀴의 회전각속도를 계산한다. 자이로 센서는 몸체의 피치 각속도를 측정하며 가속도 센서는 몸체의 피치 각도를 측정한다. 자이로와 가속도의 센서 융합을 통해 몸체 각도를 계산한다. 제어기 이득 요소는 휠 각도, 휠 각속도, 몸체 피치 각도, 몸체 피치 각속도에 대한 가중치이다. 이들 제어이득의 변화에 따른 도립진자 로봇의 변화를 실험하며 유용성을 확인한다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권8호
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• pp.1-8
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• 2015

본 논문은 다문화 아동들을 대상으로 로봇을 활용한 STEAM 수업을 통해 한국어 학습 효과를 분석한다. 이를 위해 학생들이 한국어에 대하여 느끼는 난이도와 흥미도를 측정하였다. 이 학습자들이 한글 명령어 입력 기반 프로그래밍 도구를 이용하여 변수, 데이터타입, 분기문, 반복문 등의 프로그래밍 명령어를 한국어로 학습하게 한 후 그들의 한국어 학습효과를 측정하였다. 학습 효과 측정을 위해 한 학년 수업 가운데 2학기 수업 개강 전과 수업 종강 후 각각 인터뷰를 실시하였다. 연연구결과, 우리나라와 언어적인 특징이나 문화권이 근접한 나라 출신의 다문화 아동이 로봇 활용 교육을 통한 한국어 이해도가 높았고 다문화 아동이 한국어를 배울 때 로봇을 활용한 수업이 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.273-274
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• 2018

본 논문에서는 IT전공자들을 위해 개설된 소프트웨어 관련 과목과 로보틱스 관련 과목을 통해 학생들이 함양되었다고 인식하는 제 4차 산업혁명에 필요한 핵심 역량 및 대학생 핵심 역량을 탐색하였다. 이를 위해 한 학기동안 소프트웨어 관련 과목과 로봇 관련 과목을 수강한 경기도의 ${\bigcirc}$대학교 1, 2학년 160명을 대상으로 설문을 실시하고 총 6명을 대상으로 포커스그룹 인터뷰를 실시하여 분석하였다. 양적 분석 결과 제 4차 산업 혁명에 필요한 핵심역량 중 소프트웨어 관련 과목의 학생들은 업무처리 기술을, 로보틱스 관련 학생들은 복잡한 문제를 해결하는 기술이 함양되었다는 응답이 가장 많았다. 또한, 대학생 핵심 역량 중 소프트웨어 관련 과목을 수강한 학생들은 자기관리역량이, 로보틱스 관련 과목을 수강한 학생들은 종합적 사고력이 함양되었다는 응답이 가장 많았다. 질적 분석 결과에서도 소프트웨어 관련 과목 수강생들은 자기주도적 학습 능력이나 계획 수립 및 실행 능력과 자기 및 타인 모니터링 능력, 비판적 사고 능력이, 로보틱스 관련 과목 수강생들은 창의력, 문제해결능력, 의사결정능력, 논리적 사고력이 이전보다 긍정적인 측면에서 변화된 것으로 분석되었다. 인공지능, 로봇 등 IT기반의 제 4차 산업 혁명에 적합한 인재 양성을 위해 대학이 다양한 노력을 기울이고 있는 시점에서, 본 연구는 제 4차 산업혁명의 중심이라 할 수 있는 IT전공자를 위해 개발된 소프트웨어 및 로봇 관련 수업의 효과를 분석함으로써 시대의 변화에 적합한 대학 수업의 설계와 운영에 대한 시사점을 제공했다는 측면에서 의의가 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.105-114
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• 2017

소프트웨어 교육과 관련된 교육과정이나 운영지침에 포함된 Computational Thinking(CT)의 개념과 구성 요소가 서로 달라서 학교 현장에서 CT를 기반으로 한 소프트웨어 교육을 정착시키는 데 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 전문가 델파이 조사 결과를 토대로, CT에 대한 용어를 '컴퓨팅 사고력'으로 통일하였고, CT의 구성 요소를 문제 정의, 자료 분석, 추상화, 자동화, 일반화 등 5가지로 구분하였다. 또한, 한국정보교육학회에서 개발한 정보과 교육과정 표준 모델에서 컴퓨팅 사고력과 관련성이 높은 소프트웨어 영역을 선정하여, 하위 영역별 성취 기준과 관련성이 높은 컴퓨팅 사고력이 무엇인지를 조사하여 제시하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.161-166
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• 2014

최근 스크린 골프와 같이 실내에서 가상현실과 결합하여 운동을 즐길 수 있는 다양한 시도가 이루어지고 있다. 승마는 비싼 경제적 비용 외에도 승마기술의 습득이 쉽지 않고 위험한 운동으로 대중화 보급에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 병렬 로봇 기구에 기반한 승마로봇 플랫폼을 개발하고 가상현실과 결합하여 실제와 유사한 승마감을 체험할 수 있도록 하였다. 전문가의 승마자세를 기반으로 일반 승마자의 체위를 교정할 수 있도록 비전센서를 탑재하여 모션 캡처 처리를 하였으며 말의 보법에 기반하여 승마 난이도를 체험할 수 있도록 하였다. 개발된 승마로봇을 이용하면 전천후로 승마를 즐길 수 있으며 체계적인 승마교육에도 사용될 수 있어 승마 스포츠의 확산을 위해 널리 사용될 수 있다.