• 영재교육연구
• /
• 제24권6호
• /
• pp.897-916
• /
• 2014

고등학교 영재학급의 학생들의 수준과 능력에 적절한 교수 학습 프로그램 개발에 대한 연구와 영재프로그램에 참여한 학생들에 대한 과정 평가의 필요성에 기반하여 본 연구는 수학 영재 학생들의 문제해결 과정에서 발현되는 창의성을 과정 중심으로 평가할 수 있는 교수 학습 사례를 제시하였다. 수학 교수 학습 소프트웨어의 일종인 GeoGebra를 활용하여 학생들이 도형을 작도하는 과정에서 GeoGebra의 인터페이스의 사용과 대수적 계산을 병행하여 다양하고 창의적 방법으로 도형을 작도하는 과정을 분석하였다. GeoGebra의 '구성단계'와 '구성단계 네비게이션 바' 기능을 활용하여 학생 개개인이 작도 과정에서 사용한 명령어, 실행 과정 및 실행 횟수를 확인하고, 이 과정에서 발견되어지는 학생들의 창의성을 도출하였다. 이를 학생 개개인의 고등학교 교육과정에 대한 선행 정도와 비교 분석하여 이러한 교수 학습 방법이 교육청 단위로 선발하는 영재교육원 뿐만 아니라 단위학교 영재학급에서도 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
• /
• 한국펄프종이공학회 2001년도 춘계학술발표논문집
• /
• pp.168-168
• /
• 2001

제지공정의 지절 현상은 많은 공정 변수들이 복합적으로 작용하여 발생하는 가장 큰 공정 트러블 중의 하나이다. 지절은 생산량 감소 뿐만 아니라 발생 후 공정의 복구 와 정리, 생산재가동 및 공정의 재안정화를 위해 많은 시간과 비용, 그리고 노력이 투 입되어야 하므로 공정의 효율과 생산성을 크게 저하시키는 요인이다. 그러나 지절 현상 의 복잡성 때문에 이에 대해 쉽게 접근하거나 해결하지 못하고 있는 것이 현실이지만 그 필요성은 더욱 더 증대되고 있다. 본 연구에서는 최근 들어 각종 산업분야에서 복잡 한 공정상의 결점 발견 및 진단에 효과적이라고 인정받고 있는 예측 분석기법인 인공 신경망(artificial neural network) 시율레이션과 일반적인 통계기법 중의 하나인 주성분 분석을 이용하여 제지 공정의 지절 현상의 검토 가능성을 타진하였다. 인공신경망이란 인간두뇌에서 일어나는 자극-반응-학습과정을 모사하여 현실세계에 존재하는 다양한 현상들의 업력벡터와 출력상태 간의 비선형 mapping올 컴퓨터 시율 레이션을 통하여 분석하고자 하는 기법으로, 여러 가지 현상들을 학습을 통해서 인식하 는 신경망 내의 신경단위들이 병렬처리에 의해 많은 양의 자료에 대한 추론이나 판단 을 신속하고 정확하게 해주는 특징이 있으며 실시간 패턴인식이나 분류 응용분야에도 매우 매력적으로 이용되고 있는 방법이다. 이러한 인공 신경망 기법 중에서도 본 연구 에서는 퍼셉트론의 한계점을 극복하기 위하여 입력총과 출력층에 한 개 이상의 은닉층 ( (hidden layer)을 사용하여 다층 네트워으로 구성하고, 모든 입력패턴에 대하여 발생하 는 오차함수를 최소화하는 방향으로 연결강도를 조정하는 back propagation 학습 알고 리즘을 사용하였다. 지절의 원인으로 추정 가능한 공정인자들을 변수로 하여 최적의 인 공신경망을 구축하기 위해 학습률과 모멘트 상수의 변화 및 은닉층의 수와 출력층의 뉴런 수를 조절하는 동의 작업을 거쳐 네트워크의 정확도가 높은 인공신경망을 설계하 였다. 또한 이러한 인공신경망과의 비교분석을 위해 동일한 공정 데이터들올 이용하여 보편적으로 사용하는 통계기법 중의 하나인 주성분회귀분석을 실시하였다. 주성분 분석은 여러 개의 반응변수에 대하여 얻어진 다변량 자료의 다차원적인 변 수들을 축소, 요약하는 차원의 단순화와 더불어 서로 상관되어있는 반응변수들 상호간 의 복잡한 구조를 분석하는 기법이다. 본 발표에서는 공정 자료를 활용하여 인공신경망 과 주성분분석을 통해 공정 트러블의 발생에 영향 하는 인자들을 보다 현실적으로 추 정하고, 그 대책을 모색함으로써 이를 최소화할 수 있는 방안을 소개하고자 한다.

• 공학교육연구
• /
• 제6권1호
• /
• pp.15-21
• /
• 2003

이 논문은 펜실베니아 주립대학에서 실시된 수업개선에 관한 것으로 그 내용은 디자인 프로젝트를 재료역학 수업에 응용한 결과이다. 전통적인 강의를 활용한 수업과는 달리 학생들은 기계역학 디자인의 기초와 재료, 표준, 경제적인 요소, 제작상의 특성, 환경문제, 법 및 안전과 관련된 제반 문제들 등이 서로 연관되어 있음을 학습하도록 격려되었다. 협동학습 디자인 프로젝트를 통해 강사들은 학생들이 팀 단위의 의사결정, 평가기준의 설정과 통합, 현실적인 대안의 발견, 현실적인 제한점들에 대한 고려 등의 보다 고차원적인 내용을 학습할 수 있도록 도왔다. 새로운 수업개선이 학생들의 학습에 미친 영향을 알아보기 위해 1998년 가을학기에 설문조사를 실시하였다. 이 설문조사 결과에 따르면 학생들은 재료역학 입문수업에 대해 높은 가치를 부여하였다. 그러나 디자인 프로젝트에 대한 가치점수는 낮게 나타났고 오히려 전통적인 강의에 높은 가치를 부여했다. 더불어 이전 선수과목에서 높은 점수를 받았던 학생들이 디자인 프로젝트에 대해 낮은 가치를 보고했다. 공학교육자들을 위한 시사점과 향후 연구과제에 대한 제

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.1363-1372
• /
• 2021

유해조류의 대번식으로 정의되는 적조는 광역적으로 발생·확산되는 특성을 가진다. 이는 기존의 조사 방법만으로는 탐지의 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 적조를 원격탐사 기법을 활용하여 탐지하였다. 또한 단순히 chlorophyll의 농도가 아닌 광특성을 이용하여 탐지의 정확도를 높이고자 하였다. 적조는 해수신호가 복잡한 남해안에서 주로 발생하며 남해안의 주 적조 종은 Cochlodinium polykirkoides이다. 따라서 기계학습 기법을 활용하여 시각적인 판단에 국한되지 않고 연구자의 관찰과 경험에 의존해 발견하지 못했던 특징을 반영하여 객관성을 확보하고자 하였다. 본 연구에서는 기계학습 모델 중에서 서포트백터머신과 랜덤포레스트를 사용하였고 두 모델의 성능 평가 지표로 정확도 등을 산출한 결과 각각 85.7% 80.2%의 정확도를 보였다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
• /
• pp.355-360
• /
• 2021

코로나19는 학교 교육에 커다란 변화를 가지고 왔다. 원격수업을 통해 학생들의 학습권을 보장하고자 하였으나 대면수업에 비해 원격수업이 가지는 제한점은 뚜렷했다. 그럼에도 불구하고 원격수업이라는 방식은 분리된 시공간을 고려할 수 있으며, 학습자의 개별적이고 자율적인 학습이 가능하다는 측면에서 지속적으로 발전시켜 나가야 할 학습 방법임에는 틀림없다. 이에 본 연구에서는 초등학교 단계에서 실시간 원격수업 사례를 분석하고, 이에 대한 교사 면담을 통하여 초등학교 실시간 원격수업에서의 문제를 발견하고 이를 개선하고자 하였다. 사례를 통해 살펴본 초등학교 단위차시 실시간 원격수업에서의 문제점은 첫째, 원격수업이라는 낯선 환경의 불안감으로 인해 교사 활동 비중이 높은 수업이 된다는 점, 둘째, 실시간 쌍방향 수업임에도 불구하고 학생들의 개별 활동 점검이나 원활한 피드백 제공이 불가능하다는 점이었다. 이에 대한 해결방안으로는 기본적인 수업의 단계(도입-전개-정리)을 고려할 필요가 있다는 것과 적절한 소통과 피드백 제공을 위한 수업 도구의 활용을 제시하였다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제9권5호
• /
• pp.619-624
• /
• 2023

디지털 역량 교육의 중요성이 부각되고 있는 가운데, 본 연구는 학생들의 정보 교육 격차 해소 등을 목적으로 초등학생 대상 방학 중 블록코딩 수업에 대한 사례 연구이다. 연구의 목적은 놀이 중심의 블록코딩 수업의 프로그램을 설계하여 운영하고 학생들의 흥미도 향상에 효과가 있는지 알아보는 것이다. 2차의 자문과 수정을 통해 교안을 완성하여 수업을 운영하고 학생들을 대상으로 학습 흥미도에 변화를 t-검정을 통해 분석한 결과, 본 연구에서 설계한 놀이 중심의 블록코딩 수업은 학생들의 흥미도 향상에 효과적이었다. 그리고 현실감 높은 놀이 활동을 통한 학생주도의 학습 과정과 몰입, 그리고 그룹 활동으로 인한 친교와 협업, 의사소통 등의 흥미 요소를 발견할 수 있었다. 본 연구는 코딩을 처음 접하는 학생들에게 학습 흥미를 높여주는 방안을 제안하였다는 의의가 있다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.21-29
• /
• 2024

ICT와 network의 발달로 규모가 커진 IT 인프라의 보안 관리가 매우 어려워지고 있다. 많은 회사나 공공기관에서 시스템과 네트워크 보안 관리에 어려움을 겪고 있다. 또한 하드웨어와 소프트웨어의 복잡함이 커짐에 따라 사람이 모든 보안을 관리한다는 것은 불가능에 가까워지고 있다. 따라서 네트워크 보안 관리에 AI가 필수적이다. 하지만 실제 네트워크 환경에 공격 모델을 구동하는 것은 매우 위험하기에 실제와 유사한 네트워크 환경을 구현하여 강화학습을 통해 사이버 보안 시뮬레이션 연구를 진행하였다. 이를 위해 본 연구는 강화학습을 네트워크 환경에 적용하였고, 에이전트는 학습이 진행될수록 해당 네트워크의 취약점을 정확하게 찾아냈다. AI를 통해 네트워크의 취약점을 발견하면, 자동화된 맞춤 대응이 가능해진다.

• 정보화연구
• /
• 제11권4호
• /
• pp.485-494
• /
• 2014

본 연구는 초등 1학년 학생들을 대상으로 학습자들로 하여금 자신에 대해 관심을 가지고 나아가 긍정적 자아개념을 발달시켜감으로써 장차 진로 설계를 위한 긍정적 자산을 마련하게 하고자 하는 것에 목표를 두고 수행한 사항을 중심으로 기술하였다. 본 연구에서 학습자들은 사이버 학습인 '인천e스쿨'과 사이버 독서 자료인 '북토비' 활동을 하며 그 과정 속에서 발견하게 된 자신의 모습을 자아정체성 피라미드의 각 면에 기록하며 자아정체성 피라미드를 완성해 가는 작업을 수행하였다. 그 결과 학습자들은 자기주도적 학습능력에 대해 67%가 향상되었다고 응답하였고, 독서에 대해서는 독서에 대한 흥미도, 자발성, 이해도가 각각 54%, 50%, 33% 가량 향상된 것으로 나타났으며 자신에 대한 관심도를 묻자 응답자의 약 75%가 높아졌다고 답하였다. 자아정체성 검사인 SCI-II의 1,2차 검사결과를 비교한 결과 자아개념에 대한 총점에서는3점, 영역별 -정의적, 사회적, 인지적 영역 - 관심도는 각각 4점, 1점, 5점씩 향상된 것으로 나타나 모두 긍정적인 변화를 가져온 것으로 나타났다.

• 한국음향학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.483-488
• /
• 2018

원거리 발성은 화자 인증 시스템의 성능을 하락시키는 주요 요인으로 알려져 있다. 본 논문에서는 교사 학생 학습을 이용하여 원거리 발성에 의한 화자 인증 시스템의 성능 하락을 보상하는 기법을 제안한다. 교사 학생 학습은 미리 학습된 교사 심층신경망의 출력과 학생 신경망의 출력이 같아지도록 학생 신경망을 학습하는 기법이다. 여기서 교사 신경망에는 근거리 발성을, 학생 신경망에는 원거리 발성을 입력한 뒤, 두 신경망의 출력을 동일하게 만드는 과정을 통해 원거리 발성을 보상할 수 있을 것이라고 기대하였다. 하지만 원거리 발성을 보상하는 과정에서, 근거리 발성에 대한 인식률이 저하되는 현상을 실험적으로 발견하였다. 위와 같은 현상을 예방하기 위해 본 논문에서는 교사 심층신경망을 학생 심층신경망의 초깃값으로 사용하는 기법과 학생 심층신경망을 근거리 발성에 대해서도 학습하는 기법을 제안하였다. 모든 실험은 원 음성을 입력 받는 심층신경망을 활용해 수행하였다. 동일한 발성을 각각 4 채널로 근거리와 원거리에서 자체적으로 수집한 문장 종속 데이터셋을 활용하였다. 동일 오류율을 기준으로 근거리 / 원거리 발성에 대한 화자 인증 성능을 평가한 결과 교사 학생 학습을 사용하지 않을 경우 2.55 % / 2.8 %, 기존의 교사 학생 학습을 사용할 경우 9.75 % / 1.8 %, 제안한 기법들을 적용한 경우 2.5 % / 2.7 %의 오류율을 확인하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.155-166
• /
• 2024

이 연구에서는 초등 일반 학생과 과학영재 학생의 과학 탐구 학습 지향을 조사하여 비교했다. 또한 이들의 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처 전략의 관련성도 조사하여 비교했다. 이를 위해 서울특별시에서 초등 일반 학생 61명과 과학영재 학생 53명을 선정한 뒤, 과학 탐구 학습 지향을 조사하는 설문과 불일치 상황에 대한 대처 전략을 조사하는 설문을 실시했다. 또한 일부 일반 학생 및 과학영재 학생을 대상으로 반구조화된 심층 면담을 개별로 실시했다. 연구 결과, 학년과 관계없이 과학 탐구 학습 지향 중에서 초등 일반 학생은 '개념이해' 지향이 가장 많이 나타났으며, '과학적 실천' 지향이 두번째로 많이 나타났다. 반면 초등 과학영재 학생은 '과학적 실천' 지향의 빈도가 가장 높았으며, '개념이해'와 '복합' 지향도 비교적 자주 나타났다. '활동' 지향은 일부 일반 학생에게서만 나타났고, '공학적 실천' 지향은 일부 과학영재 학생에게서만 나타났으며, '과정기능' 지향은 나타나지 않았다. 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처 전략 사이에 명확한 관련성을 확인하지는 못했다. 그러나 같은 과학 탐구 학습 지향을 가진 경우라도 불일치 상황에 대한 대처 전략을 선택하는 양상은 초등 일반 학생과 과학영재 학생 사이에 약간의 차이가 있음을 발견할 수 있었다. 이에 대한 교육적 시사점을 논의했다.