• 제목/요약/키워드: 문제 해결능력

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과학, 기술, 공학, 수학(STEM) 직종에 요구되는 핵심 역량 분석 (Identifying Key Competencies Required for STEM Occupations)

  • 장혜원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.781-792
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    • 2018
  • 현대 사회에서는 기술이 발전하고 산업이 분화되면서 학생들은 다양한 진로를 선택할 수 있게 되었다. 과학, 기술, 공학, 수학 분야는 다른 분야에 비해 오랜 교육과 경력이 필요하므로 과학기술 직종에 필요한 역량에 기반을 두어 과학교육정책을 설계하고, 학습자가 가진 능력과 적성에 맞는 과학기술 진로를 제시할 필요가 있다. 이 연구는 과학기술 인력과 STEM 직종에 대한 정의를 탐색하고, 미국 노동부에서 운영 및 관리하는 표준 직업 정보($O^*NET$)를 사용하여 STEM 직종의 핵심 역량을 분석하였다. 이 연구는 $O^*NET$의 숙련, 지식, 직업 활동으로 구성된 총 109개의 지표를 대상으로 기술통계와 주성분 분석을 하였다. 그 결과, STEM 직종의 핵심 역량은 STEM 문제해결 역량, 관리역량, 기술 역량, 사회 서비스 역량, 교육 역량, 설계 역량, 생물 화학 역량, 공공서비스 역량으로 구성되며 이들은 전체 분산의 70%를 설명한다. 이 연구는 과학기술직종의 다양성과 과학기술 직종에 요구되는 역량을 구체적으로 보여주어 중등 및 대학교육에서 교육과정 및 교육목표를 설정하는데 참고자료로써 활용될 수 있으며, 개인의 적성에 맞는 개별화된 과학진로교육에 기여할 것이다.

관계 추론 심층 신경망 모델의 성능개선 연구 (A Study on Improving Performance of the Deep Neural Network Model for Relational Reasoning)

  • 이현옥;임희석
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제7권12호
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    • pp.485-496
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    • 2018
  • 지금까지 인공지능의 한 분야인 딥러닝 방법은 구조화되지 않은 데이터로부터 문제를 해결하는 놀라울만한 성과를 이루어왔지만, 인간처럼 여러 상황들을 종합적으로 판단, 그것들의 연관성을 추론하고, 그 다음 상황을 예측하는 수준의 지능을 갖는데 도달하지 못하였다. 최근 발표된 복잡한 관계 추론을 수행하는 심층 신경망은 인공지능이 인간의 핵심 지적 능력인 관계 추론을 보유할 수 있다는 것을 증명하였다. 본 논문에서는 관계 추론 심층 신경망 중에서 Relation Networks (RN)의 성능을 분석 및 관찰해 보고자 Sort-of-CLEVR 데이터 셋을 사용한 시각적 질의응답과 bAbI task를 사용한 텍스트 기반 질의응답 두 유형의 RN 기반 심층 신경망 모델을 구축하여 baseline 모델과의 비교를 통한 성능검증을 하였다. 또한 모델의 성능을 극대화하기 위하여 하이퍼 파라미터 튜닝 등 다양각도의 성능개선 실험으로 관계 추론을 위한 RN 기반 심층 신경망 모델의 성능개선 방법을 제안하였다. 제안한 성능개선 방법은 시각적 질의응답 모델과 텍스트 기반 질의응답 모델에 적용하여 그 효과를 검증하였고, 기존의 RN 모델에서 사용해보지 않았던 Dialog-based LL 데이터 셋을 사용하여 새로운 도메인에서의 제안한 성능개선 방법의 효과를 다시 한 번 검증하였다. 실험 결과 두 유형의 RN 모델 모두에서 초기 학습률이 모델의 성능을 결정하는 핵심 요인임을 알 수 있었고, 제안한 random search 방법에 의해 찾은 최적의 초기 학습률 설정이 모델의 성능을 최고 99.8%까지 향상 시킬 수 있다는 것을 확인하였다.

초등학생을 위한 과학인성 검사 도구 개발 (Development of Survey Tool for the Scientific Character of Elementary Student)

  • 남일균;임성민
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.825-838
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    • 2018
  • 이 연구는 초등학교 과학 교수학습 맥락에서 발현되는 초등학생의 인성적 특성을 파악하여 과학교육과 인성교육을 효과적으로 접목하는 초등학생용 과학인성 측정 도구를 개발하려는 목적으로 수행되었다. 이를 위해 과학인성을 구체적인 과학 교수학습의 맥락에서 실천할 수 있는 역량으로 정의하는 선행연구의 이론적 모형을 차용하였으며, 이에 기반하여 초등학생의 과학 교수학습 맥락 속에서 추구하는 덕목을 실천 할 수 있는 역량을 측정하는 '초등학생 과학인성 검사 도구'를 개발하고, 개발한 검사 도구의 타당성과 신뢰성을 검증하였다. 탐색적 및 확인적 요인분석 결과 초등학생 과학인성 검사 도구는 과학적 문제해결능력, 자기관리역량, 자기성찰역량, 의사소통역량, 대인관계역량, 공동체참여역량, 세계시민의식, 환경윤리의식 등의 8개 하위 구인으로 구성됨을 확인하였고 문항은 최종 28개문항으로 정리되었다. 최종 정리된 과학인성 검사 도구의 각 하위 구인별 신뢰도 계수는 최소 0.5 이상이고 검사 도구 전체로는 0.878의 신뢰도 지수를 나타내며, 산출된 하위 구인들과 전체 과학인성 점수 사이에 양호한 수준에서 상관이 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 이 연구에서 개발한 검사 도구가 과학인성교육의 성과를 평가하는 도구로서 유용할 수 있음을 보여준다. 이 연구는 과학교과를 통해 기를 수 있는 인성의 구인들을 구체적인 과학 교수학습 맥락을 고려하여 체계적으로 밝히고 이를 평가하는 도구를 제안했다는 점에서 의미 있다.

IPv6 환경에서의 일방향 통신 알고리즘에 대한 연구 (A Study on the Algorithms for One-way Transmission in IPv6 Environment)

  • 고근호;안성진
    • 융합보안논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.63-69
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    • 2017
  • 1990년대 초반에 IETF(Internet Engineering TaskForce)는 IPv4의 주소 고갈 문제에 대한 임시해결책인 CIDR(Classless Inter-Domain Routing), NAT, 사설 IP 주소 등의 도입과 함께 기존 IPv4 주소 체계에서의 많은 단점들을 수정 및 보완할 수 있는 새로운 주소체계 도입에 관한 논의를 시작하였다. 그 결과 새로운 주소 체계와 관련된 다양한 표준안들이 제안되었는데, 이들 중 가장 발전 가능성이 높은 방안으로 SIPP(Simple Internet Protocol Plus)가 채택되어 지금의 IPv6로 발전하였다. 기존의 IPv4에서 실시간 데이터의 처리 능력과 QoS 관련 성능, 보안, 라우팅의 효율성 등의 많은 분야와 관련하여 부족했던 부분들이 수정 및 보완됨과 동시에 새로운 개념들이 도입되었다. 하지만 IPv6 환경에서도 보안을 위협할 만한 다양한 요소들이 존재하며, 이에 따라 안정적인 데이터 통신 환경의 필요성이 꾸준히 제기되어 왔다. 본 논문에서는 일방향으로 데이터를 전송하면 불확실하고 잠재적인 위협 요소로부터 시스템을 보호할 가능성이 높아진다는 점에 착안하여, IPv6 환경에서의 일방향 통신 알고리즘을 개발하였다. 먼저 기반 환경인 IPv6 및 ICMPv6에 대해 조사 및 분석하고 그에 따른 해결방안인 일방향 통신 알고리즘을 제시한다.

병원 간호사의 도덕적 민감성과 도덕적 고뇌와의 관계에서 생명의료윤리의식의 매개효과 (The Mediating Effect of Biomedical Ethics Awareness in the Relationship between the Moral Distress and Moral Sensitivity of Hospital Nurses)

  • 김옥현;안성아;오수미;공정현;최혜옥
    • 융합정보논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.78-86
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    • 2019
  • 본 연구는 병원 간호사를 대상으로 병원 간호사가 경험하는 도덕적 민감성이 도덕적 고뇌에 미치는 영향을 파악하고, 도덕적 민감성과 도덕적 고뇌의 영향관계에서 생명의료윤리의식의 매개효과를 검증하는 것이다. 연구대상자는 S시, J시에 소재하고 있는 종합병원에 근무하고 있는 병원 간호사 153명을 선정하였다. 자료분석은 SPSS WIN 21.0을 이용하여 t-test, ANOVA, Scheffe test, 상관관계분석, 단순 및 다중회귀분석과 Sobel test을 하였다. 병원 간호사가 경험하는 도덕적 민감성은 평균 4.70점(7점 만점), 도덕적 고뇌는 62.80점(336점 만점), 생명의료윤리의식은 2.21점(4점 만점)이었고, 도덕적 고뇌는 도덕적 민감성과 생명의료 윤리의식과 정적 상관관계, 도덕적 민감성과 생명의료윤리의식 간에 정적상관관계가 있었다. 마지막으로 생명의료윤리의식이 도덕적 민감성과 도덕적 고뇌의 관계를 부분 매개효과가 있는 것으로 나타났다. 병원 간호사의 도덕적 민감성 향상 및 도덕적 고뇌 감소를 위해 도덕적 문제를 해결할 수 있도록 능력을 향상시키는 생명의료윤리교육 프로그램 개발이 무엇보다 중요하다.

개발도상국의 전자정부 시행에 따른 장점과 문제 -파키스탄 중심으로- (E-Governance Practices in Developing Countries. Its Benefits and Challenges. -The Case of Pakistan-)

  • 무하마드 아프탑
    • 산업진흥연구
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    • 제4권1호
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    • pp.79-86
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    • 2019
  • 정부가 시민들에게 제공하는 서비스의 질은 현대 사회에서 우려의 대상이다. 전자 정부는 정보 기술의 응용을 통해 정부 운영 및 서비스 제공을 시민과 다른 기관으로 전환시키는 중요한 요소이다. 본 연구는 파키스탄에 특별히 주의를 기울여 개발도상국에 초점을 맞춘 전자 정부의 상태를 연구한다. 맏닥뜨린 어려움과 이점이 확인되었다. 결과는 이들 국가의 전자정부 시스템 구현에 중요하다. 적용된 방법론은 연구 주제와 관련된 문헌의 분석과 종합을 포함하는 2차 연구를 수반한다. 그 결과 파키스탄은 인터넷 사용의 증가와 디지털 플랫폼의 데이터 액세스를 통해 전자 정부 시스템을 구축하는 데 놀라운 단계를 밟았음을 보여준다. 연구 결과에 따르면 전자 정부는 서비스 품질 향상, 서비스 제공 비용 효율성, 부패 방지 및 투명성 제고, 빈곤 퇴치를 위한 기반 제공, 국가의 경제적 안정성 향상, 직접 민주주의. 이 연구는 또한 개발도상국들이 재정적 제약, ICT 인프라 부족, 전자 정부에 대한 문맹, 정치적 합의 조건, 법적 장애, 사회적 및 문화적 제약 등의 형태로 어려움을 겪고 있음을 발견했다. 전자 정부는 정부가 제공하는 정부의 질을 변화시킬 수 있는 능력을 가지고 있으며, 정책 입안자와 구현자는 구현에 방해가 되는 제약 사항을 해결해야한다.

수학과 연계한 장소기반 지구과학 프로그램에 대한 교육봉사활동 사례 연구: 지구의 크기 측정 (A Case Study of Service Education Activities Applying Mathematics into a Place-Based Earth Science Program: Measuring the Earth's Size)

  • 유은정;김경화
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.518-537
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    • 2019
  • 본 연구는 중학교 교육과정에서 수학과 연계된 지구과학 실험 중 지구의 크기 측정을 중심으로 총 30시간 동안 지구과학 교육봉사 활동에 참여한 예비 지구과학교사와 중학생들에게 본 프로그램이 주는 의미를 살펴보고 혁신적 수업으로의 가능성을 탐색해 보았다. 중학교 과학 교과서에 소개된 고대 그리스 시대 에라토스테네스의 그림자 길이를 이용한 지구 크기 측정 실험에서 나타나는 오차를 최소화하기 위하여, 멀리 떨어진 수도권과 지방의 두 개의 중학교에서 삼각비를 이용한 탐구 활동을 수행 한 후, 실측한 자료를 두 학교 학생들이 공유하여 지구의 크기를 최종적으로 계산하였다. 이 과정을 통해 실측 자료를 효과적으로 표현하는 수학적 방법을 배우며, 반복적이고 정확한 자료 획득 과정의 중요성과 어려움을 체험하고, 도출된 결과에 포함된 오차의 원인들에 대해 토론하였다. 본 연구 결과는 학생들이 지구과학 탐구의 특성을 이해하고, 2015 개정 교육과정에서 과학과 수학교과에서 공통적으로 강조하고 있는 교과 역량인 문제 해결력, 사고력, 의사소통 능력을 함양할 수 있는 수학 과학 통합 프로그램 개발에 기초 자료를 제공할 것이다.

현직 및 예비 지구과학교사의 '별의 진화'에 대한 개념 이해 분석 (Analysis of the Conceptual Understanding of In-service and Pre-service Earth Science Teachers about 'Stellar Evolution')

  • 하민경;손정주
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.538-547
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    • 2019
  • 본 연구는 현직 및 예비 지구과학교사의 H-R도와 별의 진화에 대한 개념 이해 상태를 알아보기 위해 개념 지위 분석틀을 활용하여 수행하였다. 이해 가능성 영역에서 현직교사의 비과학적 용어 사용이 다수 발견되었고, 그래프작성에서 낮은 과학적 탐구 능력과 개념에 대한 비과학적 비유가 발견되어 교수 과정에서 잘못된 개념 전달의 가능성이 확인되었다. 예비교사는 중등교육과정 연계 문항에서 다수의 오류를 보였으며, 이와 관련하여 학교 현장에 적용이 더 잘 될 수 있도록 예비교사 교육 과정의 개선이 필요하겠다. 개연성 영역에서, 두 집단 모두 별의 진화가 갖는 우주론적 의미를 이해하고 있었으나, 예비교사의 별의 실제기작에 대한 설명이 구체적이지 않았다. 유용성 영역에서, 현직교사는 지구과학의 학문적 특성을 반영한 교육적 고민을 하고 있었고, 지식을 현실 문제해결에 활용, 적용하려는 경향이 높았다. 반면, 예비교사는 높은 무응답률을 보여 H-R도와 별의 진화를 실용적 개념으로 파악하지 않는 것으로 확인되었다. 결과적으로, 두 집단 모두에서 H-R도와 별의 진화에 대한 비과학적 개념이 다수 발견되어 교사 교육 및 교수 학습 계획 수립 시 주의가 필요함을 확인할 수 있었다.

홈 네트워크 환경에서 다중 도메인을 지원하는 공유키 및 공개키 기반의 이동 에이전트 인증 기법 (Shared Key and Public Key based Mobile Agent Authentication Scheme supporting Multiple Domain in Home Network Environments)

  • 김재곤;김구수;엄영익
    • 정보보호학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.109-119
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    • 2004
  • 홈 네트워크 환경은 컴퓨터 시스템, 디지털 가전, 이동 단말과 같은 디지털 홈 디바이스들을 연결한 네트워크 환경으로 정의된다. 이러한 홈 네트워크 환경에는 홈 네트워크 디바이스들을 모니터링하고 제어하기 위한 수많은 지역 및 원격 상호작용이 발생할 것이며 홈 게이트웨이는 이러한 환경에서 통신 병목 지점이 될 것이다. 컴퓨팅 디바이스들간을 스스로 이동하면서 사용자를 대신하여 작업을 수행할 수 있는 이동 에이전트를 홈 네트워크 환경에 적용함으로 써 홈 네트워크 환경에서 발생하는 원격 상호 작용 및 네트워크 트래픽을 줄일 수 있다. 이동 에이전트 인증은 이동 에이전트 개념을 홈 네트워크 환경에 적용하기 위해 먼저 해결되어야 할 문제로서, 홈 네트워크 디바이스 및 자원에 대한 권한 부여 및 접근 제어의 전제가 되는 기술이다. 기존의 이동 에이전트 시스템들은 낮은 컴퓨팅 능력을 갖고 있는 디지털 디바이스로 구성된 홈 네트워크 환경에 적절하지 않은 공개키 기반 인증 기법을 주로 적용한다. 본 논문에서는 단일 홈 도메인을 위한 공유키 기반 이동 에이전트 인증 기법을 제안하고 이를 공개키 기반 인증 기법을 이용하여 다중 도메인 환경으로 확장시킨다. 본 제안 기법은 공유키 암호화 기법을 이동 에이전트의 도메인 내부 인증에 적용함으로써 공개키 암호화 기법을 이용하는 인증에 비하여 가벼운 연산만으로 인증을 수행한다.

도로변 및 LID 시설 식재 식물의 중금속 축적량 비교 (Comparison of heavy metal uptake of LID and roadside plants)

  • 이유경;최혜선;나쉬;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.44-53
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    • 2021
  • 도시 강우유출수에 함유된 중금속은 저감시설 내에 축적되면서 기능저하와 유지관리를 어렵게 하는 원인이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 자연적 물질순환과정을 가진 LID 시설이 널리 이용되고 있다. LID 시설로 유입된 중금속은 식물흡입을 통해 밖으로 배출된다. 그러나 식물별 중금속 흡수율이 규명되지 못하여 LID 설계시 식물 종 선정에 어려움을 주고 있다. 따라서 본 연구는 중금속 노출빈도가 다른 LID 시설 내부, 도로변 식물 및 조경공간 식물을 상호비교하여 식물에 의한 중금속 제거특성을 연구하였다. 차량 활동과 접촉빈도가 높은 LID 및 도로변에 식재된 식물류(초본류, 관목류, 교목류)의 체내 중금속 함량은 조경공간 식재 식물체보다 높게 나타났다. 중금속의 체내 축적은 주변환경(유입수 성상, 주변 대기오염 정도 등)의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 도시 강우유출수에 높은 농도로 함유된 Zn 제거에는 패랭이, 메타세콰이어, 영산홍, 쑥 등이 적정하며, Cu 제거에는 패랭이, 메타세콰이어, 쑥 및 은행나무가 적절한 것으로 평가되었다. Pb 제거에는 벚꽃나무, 메타세콰이어 및 조팝나무가 적정하며, As, Cr 및 Cd 제거에는 패랭이가 적정한 것으로 평가되었다. 식물별 중금속 흡입능력은 서로 다르게 나타났다. 이러한 특성은 다양한 토지이용에서 발생하는 다양한 중금속 제거를 위한 식물 종 선정에 활용될 수 있다.