교통사고에 가장 취약한 도로는 이면도로 비신호교차로이며, 이들 취약지점에 AI 및 엣지 컴퓨팅 융합 기술을 적용하여 교통사고를 예방하고자 하는 시도가 이루어졌다. 본 연구에서는 현장 데이터를 활용하여 AI 및 엣지컴퓨팅 기술이 어떻게 교통사고 감소에 영향을 미칠 수 있고 한계가 무엇인지 교통공학적 측면에서 분석하였다. AI 객체인식으로 20m 후방에서 객체정보를 취득함으로써 운전자는 약 3.6초의 대응시간을 확보하게 되고, 엣지기술에 의해 0.5~0.8초만에 정보가 표출되어 운전자는 교차로 상황에 대응할 수 있는 시간을 얻게 된다. 또한, 교차로 접근로 10m지점에서는 11~12km, 20m지점에서는 20km/h 수준으로 속도관리가 이루어질 때 교차로 진입 전 정지가 가능한 것으로 분석되었다. 따라서 이들 시스템 도입 후 실증 교차로의 데이터를 Taylor 모형에 적용하면 교통사고 확률이 약 40% 감소하는 것으로 분석되었다. 결과적으로 높은 AI 기술의 높은 객체인식률, 엣지기술의 실시간 정보제공 그리고 교차로 접근로의 적정 속도관리가 함께 이루어질 때 교통사고 감소가 가능한 것으로 나타났다.
STEM 융합교육의 중요한 목적은 서로 다른 학문이 가지는 탐구의 방법을 이해함으로써 융합적 문제해결력을 기르는 것이다. 이를 위해 우선적으로 각 학문에서 중요하게 다루어지는 문제해결과정을 이해해야 한다. 본 연구는 과학(S), 공학(E), 수학(M) 각각의 분야에서 어떻게 문제해결과정을 정의하고 있는지 비교분석하고, 이를 근거로 SEM 문제해결과 CT 문제해결의 관련성을 파악하고자 하였다. 이를 위해 먼저 SEM 각 학문의 문제해결과정을 비교 분석하여 그 공통점과 차이점을 기술하였다. 다음으로 CT를 도구적 측면과 사고적 측면으로 구분하고 문제해결과정으로서 CT가 SEM 각각의 학문에서 문제해결과 어떤 차이가 있는지 기술하였다. 마지막으로, SEM 문제해결 프로세스와 CT와의 관계를 모형으로 제시하였다. 본 연구는 문제해결과정으로써 CT와 SEM이 융합할 수 있는 방향을 제시한다는 점에서 그 의미가 있다.
현재 우리나라는 소프트웨어(SW)에 대한 관심 증가에도 불구하고 초등 소프트웨어 교육을 위한 표준 교육 계획이 마련되지 않아 체계적인 교육을 통한 컴퓨팅 사고력 배양이 어려운 상황이다. 따라서 본 논문에서는 언플러그드 활동을 통해 컴퓨팅 사고력을 증진시킨 후 이를 바탕으로 코딩 문제해결능력을 향상시킬 수 있는 교육 콘텐츠의 필요성에 대해 인식하였고, 언플러그드와 블록 코딩을 연계한 초등 소프트웨어 교육 계획을 제안한다. 교육 계획은 소프트웨어에 대한 접근, 언플러그드 교육을 통한 컴퓨팅 사고력 향상, 코딩 교육을 통한 문제 해결 능력 향상 과정 등 총 3단계로 구성되었다. 개발된 콘텐츠의 매 주제는 언플러그드 교육과 코딩 교육이 서로 연계되도록 구성하여, 코딩 개념 학습 및 이와 연관된 컴퓨팅 사고력 향상 후, 학습된 내용을 코딩 과정에서 실체화 하도록 하여 응용력이 배양될 수 있도록 하였다.
다가올 미래 사회와 4차 산업혁명 시대에는 창의성(Creation)과 융합(Convergence)을 기반으로 다양한 분야에서의 문제해결력이 요구되며, 컴퓨팅 사고력(CT, Computational Thinking)은 문제 해결을 위한 필수 사고로 인식되고 있다. 이러한 시대적 흐름에 발맞춰, 성균SW교육원(SSEN)에서는 다른 전공을 가진 학생에게도 컴퓨팅 사고력 중심의 SW기초교육을 실시하고 있다. 본 논문에서는 성균SW교육원에서 시행하는 비전공자를 위한 컴퓨팅사고력 중심의 SW기초교육 체계에 대해 소개하고, 비전공자 SW교육에 대해 앞으로 나아갈 방향을 제시한다.
오늘날 SW 중심사회에서 컴퓨팅 사고력은 꼭 필요한 핵심역량으로 중요성이 강조되고 있으며, 이에 따라 2015 개정 교육과정에서는 소프트웨어(SW) 교육, 정보 교육을 강화하였다. 온라인 채점 시스템은 학생들이 문제해결 소스코드를 제출하면 이를 평가하고, 적절한 피드백을 제공하므로 자기주도적인 문제해결학습 경험과 프로그래밍 스킬을 향상시키는데 도움을 줄 수 있어 사용이 확대되고 있다. 그러나 채점시스템에 탑재된 문제들은 반구조화된 형태로 되어 있어 학생들이 컴퓨팅 사고단계 중 1단계인 문제공식화(추상화) 단계를 충분히 연습하지 못할 가능성이 있다. 본 논문에서는 이를 보완한 문제해결학습 학습모형을 제안하고, 논의한다.
본 연구는 컴퓨팅사고력 강좌의 문제해결능력을 파악하고 분석한 자료로 소프트웨어 교육 계획에 반영하기 위하여 분석되었다. 학습자를 대상으로 문제해결능력에 관한 사전·사후 설문을 진행하여 학습자의 어려운 점을 측정해, 소프트웨어 교육 방안을 모색하였다. 본 연구를 위하여 수업 주제와 내용 범위 및 활동 계획을 주당 2시간씩 15차시 분량의 소프트웨어 교육과정으로 구성하였고, 수강생 63명을 대상으로 설문을 하였다. 연구 결과는 소프트웨어 교육을 통한 문제 해결 능력 향상의 폭이 '이공계열 학과'보다도 '인문계열 학과'가 더 높게 나타났다. 본 연구 결과를 토대로, 창의 융합형 인재 양성을 위하여 사고나 인식을 근본적으로 규정하는 이론적 체계가 서로 융합하여야 한다. 또한, 향후 소프트웨어 교육이 다양한 분야의 비전공자 대상까지 확대되도록 개선해야 한다.
유아 소프트웨어 교육에 대한 관심과 논의가 지속적으로 이루어지고 있는 시점에서, 본 연구는 유아 소프트웨어 교육프로그램을 적용하고 이를 통해 소프트웨어 교육 효과성과 컴퓨팅 사고력 함양에 관해 분석하고자 하였다. 본 연구에서는 컴퓨팅 사고력 함양이라는 소프트웨어 교육의 궁극적인 목적을 달성을 할 수 있도록 소프트웨어 교육 내용 요소와 컴퓨팅 사고력 요소가 균형 있게 분포하고 있는 교육 프로그램을 적용하였다. 이를 통해 체험과 놀이 활동을 하며 자연스럽게 사고하는 방법을 일깨워 주고 문제를 발견하고 스스로 해결책을 찾아내는 경험을 할 수 있는 교육을 진행하였다. 연구 결과 본 연구에서 적용한 교육프로그램이 유아의 소프트웨어 교육 효과성과 컴퓨팅 사고력 함양에 도움을 주는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 컴퓨팅 사고력을 함양할 수 있는 체계적인 유아 소프트웨어 교육을 위한 교육 프로그램을 제안하였다.
이 연구에서는 창의교육의 일환으로 컴퓨팅 사고력을 개발할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용해 지구과학 교수 학습에 적용하여 컴퓨팅 사고력에 대한 인식과 과학적 태도가 어떻게 변화되는지를 알아보고자 하였다. 연구 결과를 바탕으로 결론을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 초등학생들에게 적용할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 개발하였다. 총 12차시로 구성된 프로그램은 학생 활동중심의 문제를 제공하여 다양한 사고를 학생들이 유도할 수 있도록 탐구활동을 설계하였다. 둘째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 통해 컴퓨터 프로그램 활용에 대한 자신감, 컴퓨터 활용통합학습, 컴퓨팅 사고력에 대한 자신감 및 컴퓨팅 사고력을 활용한 문제해결 요인에서 유의미한 결과를 나타냈다. 셋째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램은 호기심, 비판성, 협동성, 끈기, 창의성 항목에서 유의미한 차이를 나타내었다. 이것은 학생들이 문제를 접했을 때 의문을 갖고 이를 해결하는 과정에서 효과를 나타낸 것이라고 판단할 수 있다.
최근 소프트웨어 교육의 필요성에 대한 공감대 형성에 따라 대학에서도 소프트웨어 교육이 의무화되었으나 학습자 관점에서의 콘텐츠 적합성 및 만족도는 여전히 논의가 필요한 문제이다. 따라서 본 논문에서는 인문계열 학생 대상 SW 교과에서 활용하는 콘텐츠의 학습자 관점 적합성을 살펴보았다. 이를 위해 '컴퓨터 과학', '도구의 활용과 디지털 시대의 인문학' 및 '컴퓨팅 사고'를 중심 주제로 구성된 세 가지 유형의 교과과정을 강의 평가 설문을 활용해 비교하였다. 분석결과, 학습자들은 컴퓨터 과학과 같은 이론적인 접근보다는 도구의 활용이나 인문학 측면에서의 접근, 혹은 사고력을 중심으로 한 교과과정을 더 긍정적으로 평가하였다. 또한, 컴퓨터 과학 관련 주제에 대해서는 생소함과 거부감 등으로 인해 만족도가 높지 않았고, 도구 중심 교육은 학문적 가치를 낮게 평가하였으며, 토론 중심의 사고 역량 개발 교육에서는 피로감을 표현하였다.
본 논문은 영국의 컴퓨터과학 교육의 정책적 배경을 탐구하는 것이다. 영국은 2014년 9월부터 '컴퓨팅'을 교과로써 초등학교부터 고등학생까지 가르친다. 교육부는 기존의 ICT 교과를 컴퓨터과학으로 대체하였다. 영국 교육부는 기존의 ICT 교육에 대한 교사들의 문제인식과, 학계의 요구, 미래 산업을 위한 인재에 대한 요구를 받아들였다. 풀뿌리 조직으로 시작한 CAS의 노력이 영국의 교육 제도를 변화시키는 과정에 정부, 대학, 기업, 평가기관, 비영리 기관 등 다양한 조직의 적극적인 협력이 있음을 알게 되었다. 이를 통하여 우리나라의 소프트웨어 교육 발전을 위한 여러 가지 시사점을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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