소프트웨어의 취약점으로 인하여, 국가의 사이버 인프라와 실물 금융자산 에 대한 해킹 공격이 발생하고 있다. 소프트웨어는 인터넷 정보제공과 사이버 금융결제 및 사이버 인프라를 통제하고 운영하는, 운영체제 및 실행시스템을 구성하는 필수요소이기 때문이다. 이러한 소프트웨어 취약점을 분석하고, 보안성을 강화해야 사이버 인프라의 보안성이 강화되고, 실제 국가와 국민의 실제 생활에 보안성이 강화된다. 소프트웨어 개발보안 제도 분석과 소프트 웨어 개발보안 진단 분석 및 소프트웨어 취약점의 보안성 강화를 위한 연구를 한다. 또한 소프트웨어 취약점 진단원 양성 및 보수교육을 위한 교재개발과 진단원 시험문제 개발 및 진단원의 파일럿 테스트, 그리고 진단원의 투입인력 비용기준을 연구한다. 본 논문의 연구는 소프트웨어 취약점 진단원을 양성하는 교육과정과 진단가이드를 제시하여, 국가와 국민 생활의 사이버 인프라의 소프트웨어 보안성을 강화하는 데 목적이 있다.
4차 산업혁명이 시대의 화두로 떠오르고 있다. 산업구조가 과거와는 다른 모습으로 크게 바뀌어 가고 있으며 이에 따른 사회 모습도 빠르게 변화하여 우리의 일상을 변화시키고 있다. 특히 그 중에서도 소프트웨어 분야의 중요성이 커지고 있다. 이러한 미래 사회를 살아가야 하는 학생들에게 컴퓨팅 사고력을 길러 주는 것은 교육의 핵심 목표라 할 수 있을 것이다. 이러한 목표를 달성하고자 본 연구는 다음과 같은 단계로 진행되었다. 첫째, 생활 속 모습을 소재로 한 소프트웨어 융합프로그램을 구성하였다. 둘째, 구성된 프로그램을 현장에 적용하여 컴퓨팅 사고력의 효과성 검증을 실시하였다. 본 연구 결과 실험집단은 사전검사에 비해 약 32점이 향상되었으며 비교집단은 약 2점이 향상되었다. 통계상 유의확률은 .028로 유의미한 차이를 보였다. 본 연구 결과물은 향후 소프트웨어 융합교육과 미래인재 양성에 참고 자료로 활용될 수 있을 것이다.
초등학생을 대상으로 하는 소프트웨어 교육의 도구는 블록형 교육용 프로그래밍 언어(EPL)가 주로 사용되고 있다. 블록형 EPL은 SW 교육의 입문 도구로써 장점이 많지만 확장성에서는 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 실제 산업 현장에서도 활발하게 사용하고 있는 텍스트 기반의 프로그래밍 언어인 파이썬을 활용한 SW 교육의 접근 방안을 모색하였다. 파이썬을 활용한 학습 프로그램과 모형을 개발하고 초등학교 6학년 학생을 대상으로 10차시를 적용하였다. 그 결과 로봇 활용 파이썬 학습 모형을 적용한 학생들의 컴퓨팅 사고력 향상에 유의미한 효과가 있었으며 초등학생을 대상으로 텍스트 기반 프로그래밍 언어의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.
본 연구의 목적은 소프트웨어 교육에서 학습자들의 컴퓨팅 사고력을 신장시키기 위한 개발 중심 모형(Discovery-Design-Development: DDD)의 효과를 검증하는 것이다. 개발 중심 모형은 탐구, 설계, 구현의 3단계를 거쳐 실생활 문제를 해결하기 위한 SW를 개발하는 과정을 학습하는 수업모형이다. 이러한 개발 중심 모형의 효과를 검증하기 위해 SW 교육 수업 경험이 없는 초급 수준의 G 대학교 1학년 학생을 대상으로 실험하였다. 그 결과 개발 중심 모형을 통해 SW 개발을 경험한 학생들의 SW 교육에 대한 학습 동기는 사전-사후 간 유지되었으며 특히 자신감 영역은 유의미하게 높아졌다. 또한, 학생들은 특히 설계(Design) 단계가 CT 능력 향상에 도움이 되었으며 개발 중심 모형은 문제분해와 알고리즘의 개념 이해에 상당한 도움이 된다고 응답하였다.
4차 산업혁명시대가 도래함으로써 수많은 영역에 다양한 소프트웨어(SW)가 필요할 것이며, 특히 비전공자 및 기초 전공자들의 창의적 사고 기반 SW에 대한 이해가 요구된다. 하지만 문제는 창의적 사고 기반의 SW에 대한 정의 및 아이디어가 부족하다. 우리는 교육 영역에서의 창의적 사고 방법 및 주요 쟁점들을 비전공자들에게 강의한 경험이 있지만 실질적으로 창의적 사고기법을 통해서 소프트웨어로 구현하는 것에 큰 어려움을 겪고 있다. 따라서 이러한 점을 개선하는 창의적 사고 기법과 소프트웨어 공학기법을 접목인 디자인 씽킹 메카니즘과 소프트웨어공학 접목을 제안한다.
정보기술의 발전으로 인해 코딩 교육의 중요성이 부각되고 있다. 코딩 교육과 다양한 분야와 융합된 교육 모델이 제시되고 있으며 그 중 드론을 활용한 코딩 교육 방법이 일부 존재하지만 오락성이 강조되거나 드론 조종에 초점을 두고 있어 코딩 역량 향상에는 한계가 있다. 본 논문에서는 학습자의 안전성을 보장하고 코딩 역량 향상을 위해 드론 교육에 적용 가능한 교육용 심볼릭 코딩 어플리케이션을 제시한다. 제시하는 어플리케이션은 사용자가 SW 설계 수준의 순서도 기반 심볼릭 코딩을 학습하고 코딩 결과를 드론 시뮬레이션 또는 실제 드론에 적용하여 확인할 수 있는 기능을 제공한다. 이를 통해 학습자들에게 실제적인 코딩 경험을 제공하고 창의적인 문제 해결 능력과 창의성 향상을 기대할 수 있다.
최근 소프트웨어 교육이 4차 산업혁명의 핵심요소로 강조되고 있으며, 이러한 시대적 요구에 따라 많은 대학들이 전교생을 대상으로 하는 소프트웨어 교육을 강화하고 있다. 전교생을 대상으로 하는 SW교육 도입을 위해 온라인 콘텐츠의 활용은 효과적인 방안이라고 할 수 있다. 그러나 일률적인 온라인 콘텐츠의 제공은 학생들의 개별적인 특성(전공, 흥미, 이해력, 관심분야 등)을 고려하지 못하는 한계를 갖는다. 본 연구에서는 불리언 형태의 시청이력 데이터 환경에서 콘텐츠 간의 방향성 있는 유사도를 활용하는 추천 기법을 제안한다. 연관규칙 분석의 확신도를 유사도 값으로 활용하는 새로운 아이템기반 추천 수식을 제안하여 국내의 실제 유료 콘텐츠 사이트의 데이터에 적용하였다. 실험 결과 코사인, 자카드 등의 전통적인 유사도 방식을 기반으로 하는 협력적 추천방식을 사용할 때 보다 추천 정확도가 향상됨을 확인할 수 있었다.
소프트웨어 직무의 특성과 대학교의 SW 학과가 개발한 커리큘럼 간의 차이가 존재하는 현재에서, 실제로 SW 관련 교과과정 편성이 어떻게 구성되어 있는지, 그리고 현실적으로 SW 인력의 실무 요구사항과 부적합한 부분을 확인하는 것이 매우 중요한 시기이다. 해외 사례를 보면 이미 실무 요구사항 중심의 SW 교육을 바탕으로 SW 인력을 양성하려는 노력이 진행되어 오고 있다. 그 결과 실제 관련 실무 기업들의 채용에 대한 긍정적인 반응이 나타나고 있다. 국내에서도 정부 주도하에 이러한 시도가 시도되고 있으며 특히 SW 중심대학 사업을 바탕으로 관련 분야의 선도대학의 역할을 부여하고 있다. 그러나 SW 분야의 인력 공급 문제는 여전히 실무분야와 교육 분야의 이슈가 되고 있다. 교과과정 구성에 대한 실무 기업들의 관점의 환경적 요소가 확실히 반영되지 못하고 있다는 기존의 한계에 따라 본 연구에서는 교육 내용의 구성과 실무의 차이를 줄일 수 있는 방법을 진단하고자 하였다. 그에 따라 실제 활용중인 대학의 교과과정과 강의계획서 자료를 바탕으로 토픽모델링을 실시함으로서 교과과정과 강의계획서에 대한 키워드를 도출하였다. 분석 결과 분석에 활용된 관련 대학 학과의 실습 비율이 상대적으로 낮은 수준을 보였으며 교과목 중첩비율, 강의계획서 키워드 중첩비율도 일반 수준으로 보여짐에 따라서 체계적인 교과과정 확립과 실무 능력 배양을 위한 강의계획 수립이 중요하다는 것을 확인하였다.
기존의 프로그래밍 교육용 프로그램(스크래치, 엔트리)들은 프로그래밍의 진입장벽을 낮춰 교육의 효율을 높일 수 있었다[1][2]. 하지만 그러한 접근 방식은 실용적인 프로그래밍에 대한 지표가 되기에는 좋지 않다. 우리는 교육용 프로그램으로 게임메이커 스튜디오(이하 GM:S)를 사용하는 것을 제안 하고, 기존 지표의 단점을 풍부한 스크립팅 API와 네이티브 라이브러리 링크 등으로 극복한 GM:S를 교육적 목적으로 사용하는 방법에 대해 알아보고자 한다.
4차 산업혁명시대에서 그 중요성이 날로 증대하고 있는 소프트웨어의 핵심 교육 영역인 프로그래밍 언어는 논리적 사고 능력을 요구하고 있어 SW전공 학생들에게도 어려운 과목으로 인식되고 있다. 이런 어려움으로 인해 SW전공 학생이 프로그래밍 언어 입문 수업 도중 전공에 대한 흥미와 자신감을 잃고 전공을 변경하거나 학업 자체를 포기하는 상황이 발생하기도 한다. 본 연구는 SW전공자의 프로그래밍 입문 수업에 일반적으로 사용되는 C 언어 교육에 스크래치를 활용하는 수업 모형을 설계하였다. 이를 위해, C언어가 지원하는 프로그래밍 개념들 중 스크래치로 교육 가능한 개념들을 명확히 파악하고 그 개념들의 이해와 활용 능력을 배양하기 위한 스크래치 실습 예제들을 개발하였다. 본 수업 모형은 프로그래밍 개념들에 대해서 먼저 스크래치의 구현 방식 교육과 예제들을 통해 명확하게 이해하고 C언어로 교육 내용을 확장하는 절차를 지원하며 모 지방 사립대의 SW전공 신입생들을 대상으로 효과를 실험하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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