• 제목/요약/키워드: 컴퓨팅적 사고

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프로그래밍 실습을 위한 플립드러닝 교수법 적용 전략 연구 (Study on Strategy for Applying Flipped Learning Method for Programming Practice)

  • 김현아
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권3호
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    • pp.753-761
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    • 2023
  • 본 연구는 비전공자를 대상으로 하는 프로그래밍 교과목에 플립드 러닝 교수법을 적용하여 프로그래밍 교과목에 대한 학습 효율성을 증대시키기 위한 전략을 연구한다. 전통적 수업 방식에서 벗어나 다양한 교수법, 학습 설계모형을 융합적으로 적용하여 비전공자를 대상으로 하는 소프트웨어 교육의 효율적인 학습 모델을 설계하는 것에 대하여 연구한다. 학습자 중심의 플립드러닝(Flipped Learning)기반 프로그래밍 수업을 설계하고 이를 현장 적용하는데 효과적인 적용 방법에 대한 전략을 모색한다. 또한 본 대학의 교양 수업 중 컴퓨팅 사고 교과목에 플립드러닝 교수법의 효율적 적용 방법을 탐색하는 데 그 목적이 있다. 혁신 교수법의 하나인 플립드러닝 교수법을 적용하여 프로그래밍 교과목 수업의 질적 개선과 실습교육의 효율성 및 학습자 성취도 증진을 위한 방안을 고찰한다. 본 연구에서는 전통적 수업 방식에서 벗어나 다양한 교수법, 학습 설계 모형을 융합적으로 적용하여 비전공자를 대상으로 하는 소프트웨어 교육의 효율적인 학습 모델을 설계하는 것이 목적이다.

Computational Thinking 기반 인공지능교육을 통한 학습자의 인지적역량 평가 프레임워크 설계 (Designing the Framework of Evaluation on Learner's Cognitive Skill for Artificial Intelligence Education through Computational Thinking)

  • 신승기
    • 정보교육학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.59-69
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    • 2020
  • 본 연구에서는 Computational Thinking 기반의 인공지능(AI)교육에 대한 학습자의 내재적 사고의 변화를 살펴보기 위한 평가도구 개발의 기준과 프레임워크를 구성하여 제시하고자 하였다. 이를 위해 데이터수집을 위한 인지적 학습보조(Agency)의 단계, 수집된 데이터의 특징을 분해하여 데이터의 패턴을 인식하고 카테고리화 과정을 수행하는 추상화(Abstracting)의 단계, 추상화과정을 수행한 정제된 데이터를 토대로 알고리즘을 구성하는 모델링(Modeling)단계의 일련의 순차적 과정이 평가요소로 구성되었다. 또한 학습자의 인식, 학습, 행동, 결과에 대한 인지적영역에 대한 평가가 구성되었으며, 학습자의 문제해결의 과정과 결과에 대하여 지식, 역량, 태도의 영역에 대하여 측정을 하게 됨으로써 AI교육에 대한 학습의 내재적인 인지영역의 변화와 결과에 대한 평가를 할 수 있도록 프레임 워크가 설계되었다. 연구의 결과는 교수학습의 맥락에 따른 개별화된 평가도구 개발에 대한 프레임워크를 구성하였다는 점에서 의미가 있으며, 향후 AI교육의 다양한 영역에서 활용될 수 있는 기준으로서 활용될 수 있을 것이다.

초등학교 소프트웨어교육에서 학습자의 알고리즘 구성 패턴 연구 (A Study on Algorithm Composition Patterns of Learners in Elementary Software Education)

  • 김정랑
    • 정보교육학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.11-19
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    • 2020
  • 초등학교 6학년 학생을 대상으로 소프트웨어교육이 실시되고 있다. 본 연구에서는 초등학생의 알고리즘 구성 패턴에 대해 탐색하였다. 초등학교 6학년 학생을 대상으로 알고리즘을 구상하는 문항을 투입한 후 구조적 프로그래밍 기법에 기반한 MacCabe의 사이클로매틱 복잡도를 산출하여 학습자의 알고리즘 구성 패턴을 탐색하였다. 학생들은 문제 해결을 위해 주로 1~2가지의 선택구조를 사용하며, 이는 문제의 출발점, 도착점에 편중되는 경향이 있다. 또한 선택 구조 사용에 있어 소극적인 모습을 보인다. 알고리즘 구성에 있어서는 눈에 보이는 구체물과 자신의 배경지식에 의존하는 모습을 보인다. 따라서 초등학교 소프트웨어교육에서는 알고리즘 구성 패턴에 따라 학생들의 경험과 친숙한 문제 상황에서 알고리즘 구조를 복합적으로 사고할 수 있는 과제를 제시할 필요가 있으며, 구체적 조작물을 활용하여 지도하는 것이 유효할 것으로 보인다.

3차원 캐릭터 모델기반 CGS System 구축 I (Part1:Non-Digital Process에 관하여) (CGS System based on Three-Dimensional Character Modeling I (Part1:About Non-Digital Process))

  • 조동민
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.1592-1600
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    • 2008
  • 본 연구는 '캐릭터 구성 이미지 요소들의 재구성'이라는 논제를 바탕으로 하여 창의적 아이디어 발상을 돕기 위한 연구로 형태 이미지 요소들의 조합을 컴퓨팅 형태 생성에 의한 독창적이고 다양한 이미지 생성을 목적으로 하였다. 기존의 아이디어 발상법에서 벗어나 창의적 형태발상능력을 극대화시키고 사고의 한계를 극복하기 위한 디자인 발상법을 제시하기 위하여 창의적 아이디어 발상법에 대한 선행연구 중 비례를 이용한 기존 시스템인 PDS(Proportion Distort System) 아이디어 발상법의 문제점을 파악하여 보완한 창의적 아이디어 발상법인 CGS(Character Generation System)를 제시하였다. 본 연구는 영상 3D 캐릭터 디자인 개발프로세스 중 아이디어발상 또는 창조적인 이미지발상지원에 대한 한 방법으로 그 효과가 있을 것이며, 다양한 아이디어를 만들어 낼 수 있어 형태발상의 한계점을 극복할 수 있는 보조역할을 할 수 있을 것이라 기대된다.

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알고리즘 교육을 위한 소프트웨어 배틀 - 정렬 알고리즘을 중심으로 (Software Battle for Algorithm Education - Focused on Sorting Algorithm)

  • 정인기
    • 정보교육학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.223-230
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    • 2018
  • 2018학년도부터 초 중 고등학교에서 소프트웨어 교육이 시행될 예정이다. 소프트웨어 교육의 핵심 내용 중의 하나는 알고리즘 교육이라고 할 수 있다. 다른 분야와 마찬가지로 알고리즘 교육도 학생들의 주도적 활동이 성공을 좌우한다고 볼 수 있으며 학생들의 주도적 학습은 학생들의 흥미와 몰입도를 높일 때 이끌어낼 수 있다. 이에 본 논문에서는 알고리즘 교육에 스포츠 경기를 접목하여 소프트웨어 배틀이라는 개념을 제안하였다. 소프트웨어 배틀은 가상의 세계에서 프로그래밍된 개체들이 중간에 사람의 개입 없이 주어진 문제를 해결하는 경기를 하는 것으로 정의하였다. 이는 다양한 주제에 적용될 수 있는데 본 논문에서는 알고리즘 교육의 대표적 주제인 정렬 분야에 적용을 시도하였다. 알고리즘 교육을 소프트웨어 배틀에 적용한 결과는 학생들이 생소한 면을 느끼기는 하였지만 대체적으로 긍정적인 반응을 보였다. 이는 소프트웨어 배틀이 여러 교육 방법 중에 하나로 활용될 수 있음을 나타낸다고 할 수 있다.

머신 러닝을 활용한 IDS 구축 방안 연구 (A Study on the Establishment of the IDS Using Machine Learning)

  • 강현선
    • 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.121-128
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    • 2019
  • 컴퓨팅 시스템들은 사이버공격에 대한 다양한 취약점을 가지고 있다. 특히 정보화 사회에서 지능화된 다양한 사이버공격은 사회적으로 심각한 문제와 경제적 손실을 초래한다. 전통적인 침입탐지시스템은 오용침입탐지(misuse)기반의 기술로 사이버공격을 정확하게 탐지하기 위해서는 지속적인 새로운 공격 패턴 갱신과 수많은 보안 장비에서 생성되는 방대한 양의 데이터에 대한 실시간 분석을 해야만 한다. 하지만 전통적인 보안시스템은 실시간으로 탐지 및 분석을 통한 대응을 할 수 없기 때문에 침해 사고의 인지시점이 지체되어 많은 피해를 야기할 수도 있다. 따라서 머신 러닝과 빅데이터 분석 모델 기반으로 끊임없이 증가하는 사이버 보안 위협을 신속하게 탐지, 분석을 통한 대응과 예측할 수 있는 새로운 보안 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 머신 러닝과 빅데이터 기술을 활용한 IDS 구축 방안을 제시한다.

Cloud Computing 서비스 침해방어를 위한 단계별 4-Stage 방어기법에 관한 연구 (A Study on a 4-Stage Phased Defense Method to Defend Cloud Computing Service Intrusion)

  • 서우석;박대우;전문석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.1041-1051
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    • 2012
  • 최근 공개되어진 네트워크 인프라를 활용한 서비스 집약 솔루션인 Cloud Computing에 대한 공격은 개발 플랫폼과 웹 기반 제공 소프트웨어, 자원 서비스 등을 무력화시키는 침해 사고와 서비스 장애를 발생시키고 있다. 따라서 불법적인 서비스 차단에 대한 공격으로부터 Cloud Computing 시스템이 지원하는 3가지 서비스 (3S' : laaS, PaaS, SaaS)의 운영정보와 생성된 자료에 대한 보안연구가 필요하다. 본 논문은 Cloud Computing 서비스에 대한 공격과 방어 실험을 단계별 4-Stage 기반의 방어기법으로 최적의 서비스가 가능한 시스템 구축에 관한 연구이다. 최초 네트워크에 대한 접근을 관제하고 가상화 서비스 제어와 지원 서비스 분류, 다중화 경로 선정 등의 순차적이며, 단계적인 4-Stage 접근 제어를 실시하는 방어정책으로 공격을 분산시키고 각 Stage별 접근 제어를 위한 모니터링과 분석을 통해 방어정책 구현과 분석을 시행함으로써 공격 유형별 방어를 실험하고 연구 결과는 Cloud Computing 서비스 기반의 방어정책 구현을 위한 실무적인 기초자료를 제공하고자 한다.

Development and Comparison of Centralized and Decentralized ATIS Models with Simulation Method

  • 김회경
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 교통체증은 도시지역에서 심각한 경제적, 사회적 비용을 초래하는 원인으로 간주되고 있다. ITS기법은 첨단 센싱, 컴퓨팅, 그리고 통신기술을 이용해 교통체증을 경감시킬 수 있는 훌륭한 수단이다. 본 연구는 차량과 주변 인프라 그리고 차량 간의 무선통신을 통한 중앙제어식 그리고 분산식 첨단통행자정보시스템의 프레임워크를 제안하고 전형적인 $6{\times}6$ 도시형 도로망에서 그 효과를 시뮬레이션 기법을 이용하여 분석하고자 한다. 본 논문의 연구결과로서는 교통류, 무선통신 라디오 레인지 그리고 통신차량의 보급률 등에 따라 제안된 첨단통행자정보시스템은 교통사고로 야기된 정체지역을 우회할 수 있는 최적의 노선을 제공함으로써 운전자의 통행시간을 줄여주는 효과를 보였다. 다양한 연구 환경에서도 중앙제어식 그리고 분산식 첨단통행자정보시스템은 거의 동일한 효과를 보였는바, 분산식 첨단통행자정보시스템은 고가의 건설비와 설치 운영비를 요구하는 중앙제어식 첨단통행자정보시스템을 대신할 수 있는 시스템으로 기대된다.

2016년에 공표한 일본의 학습지도요령과 2015 개정 교육과정 총론의 구성 분석 (An analysis of the 2016 government guidelines for teaching of Japan and the outline of the 2015 revised curriculum of Korea)

  • 김자미;이원규
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.1-14
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    • 2017
  • 본 연구는 2016년 공표한 일본의 학습지도요령과 2015 개정 교육과정 총론의 구성 방식을 비교하기 위한 목적이 있다. 양국의 국가 수준 교육과정 구성을 비교하기 위해 구성 체계, 구체적인 내용과 더불어 정보과 교육의 중요성에 대한 흐름을 분석하였다. 분석 결과, 일본은 학습지도요령의 개정 원인, 목적, 목표 달성 방법 등을 제시함으로써, 해당 문서에 대한 당위성이 강조되었다. 한국은 총론과 각론의 분절적 개발에서 비롯된 괴리가 문서상에서도 파악되었고, 시대적 흐름이나 교과의 변화를 고려하지 않은 교육과정의 구성 및 방향설정의 오류를 발견할 수 있었다. 교육과정이 내용에 대한 충분성과 시대적 상황을 반영한 교육을 지원하기 위해서는 전체 프레임에 대한 개선이 필요함을 제언하였다. 내용에 대한 인식 없이 프레임을 구성하는 것은 교육에 대한 목적과 방향을 제대로 설정할 수 없음에 대한 성찰을 제공했다는 데 본 연구의 의의가 있다.

대학생의 전공계열을 고려한 세분화된 기초SW교육 방향 탐색 (Exploring the direction of granular basic-software education considering the major of college students)

  • 김완섭
    • 정보교육학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.329-341
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    • 2019
  • 대학에서의 컴퓨터교육은 과거 ICT 활용 중심의 교육에서 최근에는 컴퓨팅적사고 및 프로그래밍 등의 소프트웨어 교육으로 그 내용이 확장되고 전문화되고 있다. 특히 4차 산업혁명이 사회 전 분야에 강조되면서 그 핵심인 소프트웨어 교육이 대학에서 필수적 교양수업으로 도입되는 추세이다. 전교생을 대상으로 하는 기초SW교육을 실시하는 경우 학생들의 전공계열의 특성이 다르기 때문에 그에 적합한 세분화된 교육을 제공할 필요가 있다. 본 연구에서는 서울소재 A대학에서 교양필수 기초SW과목을 운영하고, 약 3년간 수강생 4,927명으로부터 얻은 설문데이터를 분석하여 전공계열을 세분화하고 각 세분화된 그룹에 적합한 교육방식을 탐색하였다. 분석을 통하여 경상계열, 예체능계열, 자유전공 등의 특징있는 그룹들을 발견할 수 있었다. 최종적으로 6개의 세분화된 기초SW교육을 위한 그룹을 제시하였으며, 각 그룹별로 교육에 적합한 프로그래밍 언어 및 난이도 설정 등의 교육방향을 제시하였다.