• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.33-42
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• 2007

본 연구의 목적은 차세대 IT꿈나무 인재육성을 위한 컴퓨터과학교육 교수 학습 프로그램 개발하고 적용하는데 있다. 개발된 컴퓨터과학 프로그램이 학업성취도와 학습태도에 미치는 영향을 알아보기 위해 충청북도 소재 K초등학교에 프로그램을 8주간 투입하였으며 실험에 참여한 학생은 74명이었다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 학업성취도 부문에서 구체적 조작활동 중심의 실험집단과 전통적인 학습방법을 택한 비교집단에서 유의미한 차이를 보이진 않았다. 하지만 유의미하지 않더라도 실험집단이 비교집단보다 약간 더 학업성취도에 높은 점수를 나타낸 것은 구체적 조작활동 중심의 교수 학습이 컴퓨터과학의 학습내용 이해에 긍정적 영향을 주었음을 시사한다. 둘째, 학습태도 부문에선 구체적 조작활동 중심의 수업을 받은 학생들이 컴퓨터과학에 긍정적인 태도를 갖고 있는 것으로 드러났다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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• pp.457-462
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• 2010

본 연구는 학습자의 인지발달 단계에 적합한 프로그래밍 언어를 활용하여 모든 학문의 기초 인지 능력인 학습자의 정보과학적 사고 능력을 향상에 미치는 효과를 검증하는 실험연구이다. 과중한 인지적 부담, 문법 위주 등 기존 프로그래밍 학습의 문제점을 보완하고자 등장한 교육용 로봇을 이용하여 실생활 문제해결의 정보과학적 사고능력 향상을 위한 텍스트기반 프로그래밍 언어(TPL)와 비주얼기반의 프로그래밍 언어(VPL) 중 인문계 고등학생의 인지발달 단계에 적합한 프로그래밍 언어에 대한 효과성을 분석하였다. 교육용 로봇 및 로봇 프로그래밍 언어에 대한 선행 연구를 통해 NXT Robot Educator 교육내용을 분석하고 각 단계에 적절한 실생활 과제를 추출하여 로봇 교육용 프로그램을 개발하고 적용하였다. 이 연구는 프로그래밍을 경험이 없는 인문계 고등학교 학생 집단을 선정하여 TPL과 VPL을 활용한 로봇 프로그래밍 수업을 20차시 실시한 후 두 집단 간의 정보과학적 사고능력 향상의 차이를 검증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
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• pp.346-348
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• 2003

본 논문에서는 TCP/IP프로토콜을 사용하는 LAN환경에서 PC들을 사용한 PC클러스터에 관해 연구하였다. LAN환경의 PC들은 안정된 사용환경을 확보할 수 있고, 특정한 사용 시간에 따라 작업을 배치할 수 있는 특징을 갖는다. 또한 별도의 전용의 클러스터를 설치하기 위한 하드웨어가 필요로 하지 않는 장점도 갖는다. 특히 PC실험 실습실의 PC들은 주로 주간 시간대(오전9시~오후6시)에만 실험실습 수업에 사용이 되고, 야간 시간대(오후6시~익일 오전9시)에는 사용되지 않는 유휴 시간을 갖는다. 이러한 사용되지 않는 유휴 시간대의 PC들을 CPU지향적인 복잡한 작업들을 연산하기 위해 사용할 수 있으며, 별도의 클러스터 시스템을 구성하기 위한 하드웨어(클러스터를 위한 컴퓨터들, 스위치장비, 케이블링 등)를 구입할 필요가 없기 때문에 저가격의 고성능을 요구하는 PC클러스터를 쉽게 구성할 수 있다. 공동실험실습실의 PC들마다 유휴기간을 Time table에 예약하고 이에 따라 작업을 배치하고 연산결과를 수집한다. 장기간의 연산작업이 필요로 하는 대규모 연산에 사용함으로써 상당한 경제적 효과를 얻을 수 있다. 또한 동일 실습실의 PC들은 대개 동일한 성능의 동일한 하드웨어와 운영체제를 사용하는 PC들로 구성되기 때문에 Homogeneous node로 구성된 PC 클러스터를 구축하기가 용이하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.276-281
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• 2015

현대의 공학자들에게는 직무 수행에 있어서 컴퓨터와 프로그래밍 기술이 점점 더 요구되고 있다. 본 저자들이 소속된 제어로봇공학과에서는 1학년의 교과 과정에서 C 언어를 익히는 것으로 프로그래밍 학습을 시작한다. 이는 마이크로콘트롤러를 다루는데 있어서 C 언어가 필수적으로 요구되기 때문이다. 하지만 기존의 PC기반의 수업은 저학년 학생들에게는 딱딱하고 어렵게 느껴져 흥미를 유발하기 힘들다는 한계가 있었다. 본 논문은 학부 저학년 대상의 공학 프로그래밍 교과목에서 아두이노 플랫폼을 활용한 후 그 수업 과정과 장점들에 대해서 소개한다. 그리고 구현 실험 결과를 분석하여 수업을 개선하는데 아두이노 실습 도구들이 매우 유용하다는 결과를 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.161-169
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• 2015

본 논문에서는 초등 영재들의 IT 융합 학습을 위한 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램을 제안하고, 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 이후 초등 영재 수준에 따른 IT 융합 학습에 대한 만족도와 기대-가치 인식 차이를 분석하였다. 초등 영재들의 IT 융합 학습을 위한 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램은 WTEC에서 제안한 인간 융합 과정을 기초로 설계하였으며, 초등 영재들이 실질적인 IT 융합 과정을 경험할 수 있도록 하기 위해서 창의성 단계, 통합 단계, 혁신 단계, 산출 단계로 구성하였다. 본 연구를 통해서 개발된 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램은 초등 영재 126명을 대상으로 적용하였으며 그 결과를 분석하였다. 스마트 기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육에 대한 만족도를 분석한 결과, 초등 심화 집단과 초등 기초 집단 모두 높은 수업 만족도를 보이는 것으로 나타났으나, 초등 심화 집단의 수업 만족도가 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 또한, 초등 심화 집단이 초등 기초 집단에 비해 IT 융합 학습에 대한 기대-가치 인식이 높은 것으로 나타났다. 본 논문의 2장에서는 IT 융합 학습과 로봇 활용 교육을 분석한 관련 연구를 제시하였으며, 3장에서는 실제 스마트기기 기반의 로봇 프로그래밍 교육 프로그램 설계 및 연구 과정을 기술하였고, 4장에서는 실험 수업 결과를 분석한 연구결과를 제시하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.145-152
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• 2011

이 연구는 문제기반학습의 수행과정에서 학습자들이 느끼는 어려움을 해소하고 인지활동을 돕기 위해 인지기제 활용 방안을 제안하고 그 효과성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 먼저 인지기제 활용 문제기반학습을 설계하고, 초등학교 4학년 2학기 수학과에서 실험단원을 선정하여 인지기제 활용 문제기반학습의 각 단계에 따라 수업을 하고, 학업성취도와 수학적 태도의 관점에서 효과성을 분석하였다. 연구대상은 서울특별시 소재 'ㅈ' 초등학교 4학년 학생들 중 사전 학업성취도와 수학적 태도 검사에서 동질집단으로 확인된 2개 학급 56명이었다. 연구결과 첫째, 인지기제 활용 문제기반학습은 실험집단과 통제집단의 학업성취도에 있어서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 둘째, 수학적 태도 변화에 있어서도 두 집단 간에 유의한 차이가 있었으며, 특히 수학에 대한 자아개념, 수학에 대한 태도 영역에서 차이가 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제9권12호
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• pp.333-338
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• 2020

본 논문은 ICT 융합기술 분야의 기초가 되는 전자회로 교육을 위한 방법으로 증강현실 기반 전자회로 교육 시스템을 제안한다. 시스템은 실제 회로를 확인할 수 있는 하드웨어 모듈과 증강현실 기술을 적용하여 전류의 흐름, 입·출력, 측정값을 확인할 수 있는 모바일 교육 콘텐츠로 구성된다. 시스템의 안정적인 동작을 목적으로 주요 성능인 이미지 인식에 대한 실험을 진행하였고, 실험 방법은 하드웨어 모듈과 모바일 기기까지의 거리를 일정 간격으로 변경하여 인식률을 측정하였다. 실험 결과 25[Cm] 이상의 거리에서는 인식률 100%를 보였고, 25[Cm] 이하부터는 인식률이 12% 저하되는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 거리가 근접하여 촬영된 이미지 손실에서 발생하는 오류의 영향이라 할 수 있다. 향후 본 논문에서 제시하는 교육 시스템을 수업에 적용할 계획이며, 이는 수업의 효율성을 높이며 학생의 흥미유발 및 교과에 대한 이해도를 향상시킨다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권10호
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• pp.199-208
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• 2021

본 논문에서는 머신러닝 플랫폼을 활용하여 STEAM 교육을 하는 인공지능 융합교육 프로그램이 초등학생의 융합인재소양과 학습몰입에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 동질집단인 초등학교 6학년 44명을 실험집단과 통제집단으로 나누고 통제집단에는 일반 교과 융합 수업 10차시를, 실험집단에는 머신러닝 포 키즈(Machine learning for Kids)를 활용한 STEAM 기반 인공지능 융합 수업 10차시를 적용하였다. 인공지능 융합교육 프로그램은 2015 개정 교육과정의 목표, 성취기준 및 내용 요소를 분석하여 융합교육 프로그램 설계를 위한 교과목 및 수업 내용을 선정하였고, 소프트웨어 수업 모델, 다양한 교수·학습 전략 등을 활용한 교수·학습 과정안 및 학습지를 개발하였다. 융합인재소양 검사와 학습몰입 검사 결과, 실험집단과 통제집단 간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히 인공지능 기능을 확장시킨 코딩 환경이 학습자들의 몰입과 융합인재소양에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다. 융합인재소양의 하위 요소 중 융합, 창의 영역과 같은 개인적인 역량을 발휘하는 부분에서 유의미한 차이가 나타났으며, 학습몰입의 하위 요소 중 도전과 능력의 조화, 명확한 목표, 과제에 대한 집중, 자기 목적적 경험 영역에서 유의미한 차이가 나타났다. 추후 더욱 확장된 연구가 이루어진다면, 미래를 대비하는 더욱 효과적인 교육을 위한 기초 연구가 될 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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• 한국컴퓨터교육학회 2018년도 동계학술대회
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• pp.21-23
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• 2018

테크놀로지의 중요성이 증가함에 따라 다양한 영역에 테크놀로지가 활용되고 있다. 교육에서도 효과적인 학습을 촉진하기 위하여 테크놀로지를 도입하고 있다. 하지만 테크놀로지에 대한 교사의 지식 부족으로 인하여 맹목적인 테크놀로지 활용이 이루어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 TPACK 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 김성원과 이영준(2017)은 프로그래밍을 도입한 TPACK-P 교육 프로그램을 개발하였다. TPACK-P 교육 프로그램은 예비 교사의 Technological Pedagogical Knowledge (TPK), Pedagogical Content Knowledge (PCK), Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) 발달에는 효과적이었지만, Technological Content Knowledge (TCK)에는 영향을 주지 않았다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 프로그래밍 기반 수업 사례 탐색 및 분석을 보완한 TPACK-P 교육 프로그램을 개선하였다. 개선한 TPACK-P 교육 프로그램이 예비 교사의 TPACK에 미치는 영향을 살펴보기 위하여, K 대학에 다니고 있는 예비 교사 20명을 대상으로 개선한 TPACK-P 교육 프로그램을 적용하였다. 예비 교사의 TPACK 변화를 살펴보기 위하여 박기철과 강성주(2014)의 TPACK 검사 도구를 사용하였다. 이러한 실험을 통하여 TPACK-P 교육 프로그램은 예비 교사의 TPACK 향상에 효과적인 것을 확인할 수 있었다. 또한, TPACK의 모든 세부 영역의 발달에 효과적인 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 단일 집단을 대상으로 개선한 교육 프로그램을 적용하였다. 향후 연구에서는 대조군을 설정하고, TPACK-P 교육 프로그램이 예비교사의 TPACK에 미치는 영향을 비교 분석하여야 한다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권1호
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• pp.99-109
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• 2019

대학 수업에서 학생들의 침묵은 학습 분위기에 부정적 영향을 미친다. 본 연구에서는 학생들의 의견 표출과 관련한 동태적 행동 모형을 탐구함으로써 그 해결책에 관한 시사점을 얻고자 한다. 모형에 필요한 기본적인 변수들은 관련 문헌을 통해 추출하고 변수들 간의 동태적인 관련성 및 기타 중요 요소들은 설문조사를 통해 파악하였다. 작성된 모형은 행위자 기반의 컴퓨터 모형으로 구축하여 모의실험을 진행하였다. 실험 결과 개인의 행동은 주변 인원의 반응으로부터 영향을 받으며, 주변에 의견을 표출하는 인원이 많을수록 자신의 의견 표출에 대한 동기로 작용함을 발견하였다. 또한 호의적인 분위기는 비평적인 분위기에 비해 침묵의 비율을 현저히 감소시킬 수 있음을 확인하였고, 비평적인 분위기에서는 침묵의 다수 현상 또한 발생할 수 있음을 발견하였다. 제안된 모형은 의견 표출이나 침묵에 대한 행동 분석이 필요한 다양한 연구 분야에 기초적인 모형으로 제공 될 수 있으리라 기대한다.