• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.69-79
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• 2011

본 연구는 대학에서 교육되고 있는 프로그래밍 강좌를 위한 프로그래밍 교육 프레임워크를 제안한다. 먼저 프로그래밍에 관한 국내외의 다양한 심리학 및 교육학 관련 논문을 살펴본 결과, 몇 개의 논문에서 초보 프로그래머와 전문 프로그래머 사이에 존재하는 정신 모델, 프로그래밍 지식과 전략에 관한 차이를 확인할 수 있었다. 또한 초보 프로그래머가 겪는 많은 문제점들도 확인할 수 있었다. 그래서 이를 우선 정리하여 프로그래밍 교사에게 실제적인 도움이 될 수 있는 시사점을 도출하였고, 초보 프로그래머의 실력을 향상시키기 위해 프로그래밍 개발 과정, 프로그래밍 학습 요소, 교수학습 방법을 세 개의 차원으로 하는 프로그래밍 교육 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 프로그래밍 강좌의 개발과 운영, 평가를 위한 가이드라인이 될 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.77-87
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• 2017

학교현장에서 활용할 수 있는 SW교육과정 구성을 위해 알고리즘과 프로그래밍 영역에서 개념이해와 학습활동을 구성된 프레임워크를 개발하였다. 이를 기반으로 영역별 5단계 성취기준 체계로 구성되어 있으며 알고리즘 영역은 18개, 프로그래밍 영역은 21개의 성취기준 요소로 구성되어 있다. 각 영역별 성취기준에 대한 내용의 중요도와 교육시기의 적절성을 검토하기 위해 전문가 델파이조사 검증을 통한 타당도를 제시하였다. 연구의 결과는 정보과 교육과정 표준모델 구성을 위한 연구 자료로 활용될 수 있으며 학교 현장에 적용을 위한 SW교육과정 개발을 위한 시사점을 제공하고 있다는 점에 의의가 있다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.89-94
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• 2010

로봇은 스스로 조작하고 스스로 확인하는 경험을 통해 흥미와 관심을 가지게 할 수 있어 여러 분야에서 학습의 도구로 이용되고 있다. 특히 대학에서는 로봇을 이용한 게임을 제공하여 높은 효과를 보여주었다. 이러한 로봇 활용한 교육은 대학뿐 아니라 초중등 교육에서도 많이 수행되고 있으며 높은 효과를 보여주고 있다. 그러나 초중등에서는 로봇을 조립하고 단순히 조작 해보는 수준의 내용만을 다루고 있어 로봇의 활용도가 많이 떨어진다. 이러한 이유는 대부분의 로봇 활용이 초중등에 적용하기에는 로봇 및 프로그래밍 환경이 전문적인 지식을 요구하기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 초중등에서 학생들과 교사들이 로봇과 프로그래밍에 대한 전문적인 지식 없이도 쉽게 교육용 로봇 게임을 할 수 있는 로봇 게임 프레임워크를 제공하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 로봇 게임 프레임워크는 로봇, 로봇 API, 로봇 경기장 세 가지로 구성되었다 첫째, 로봇은 로봇 구조를 쉽게 이해할 수 있는 라인트레이서 형태로 개발 되었으며 둘째, 로봇 API는 다양한 프로그래밍 언어에서 로봇 프로그램을 작성할 수 있도록 바이트 코드 형태로 제공하며 셋째, 로봇 경기장은 타일을 기반으로 조합하여 다양한 로봇게임을 쉽게 생성할 수 있도록 개발하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.293-302
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• 2016

최근 SW 교육의 관심이 증대되고 프로그래밍 교육이 대학 학부교육의 주요한 부분으로 인식되고 있다. 특히 프로그래밍 입문 도구로서 블록 기반 프로그래밍 도구가 널리 사용되고 있으며 프로그래밍 입문자에게 기존 프로그래밍 언어와 비교하여 매우 다양한 장점들을 제공하고 있다. 한편 블록기반 프로그래밍 도구로 작성된 코드가 스크립트 언어일 경우 스크립트의 품질과 수준을 정교하게 측정하기 위해서는 상당한 노력을 기울어야 한다. 따라서 블록기반 프로그래밍 코드의 품질측정과 관련된 대부분의 연구는 단순히 프로그래밍 개념과 연관된 블록의 사용개수를 정량화하여 스크립트의 수준을 평가하고 있다. 그 결과 기존연구의 기법으로는 취약수준을 측정하거나 스크립트에 명시되지 않는 프로그래밍 개념에 대한 평가가 어렵다. 본 연구는 블록기반 프로그래밍 스크립트의 품질측정 및 취약수준 분석이 가능한 프레임워크를 제안한다. 프레임워크에서는 블록기반 프로그래밍 언어들이 내포한 다양한 프로그래밍 개념을 구조화한 평가 매트릭스를 구축하고 동 지표를 기반으로 스크립트의 품질 측정과 항목별 취약점 개선에 따른 수준향상 모델을 제안함으로써 개인별 수준진단 및 향후 개선 가능한 목표수준을 예측할 수 있도록 하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.633-639
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• 2020

비전공자 대상으로 확장현실기반 융합영상콘텐츠 제작에 대한 교육적 수요가 높아지고 있음에도 불구하고, 이를 실행할 수 있는 교육도구는 턱없이 부족하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 비전공자 대상으로 확장현실기반 융합영상콘텐츠 제작에 대한 요구사항을 분석하고, 요구사항의 구현을 위한 프레임워크 기능을 설계하였다. 기능 설계를 바탕으로 프로그래밍 지식이 없는 IT 비전공자 학생이 게임엔진을 활용하여 드래그 앤드 드롭과 같은 간단한 방법을 통해 확장현실 콘텐츠를 제작할 수 있는 프레임워크를 설계하고 구현하였다. 여기서 프레임워크란 재사용 가능한 반 완성된 응용프로그램 템플릿 코드를 의미한다. 마지막으로 개발된 프레임워크의 교육 적합성을 알아보기 위해, 프레임워크를 사용하여 산업 디자인 전공 2학년 학생 26명을 대상으로 XR 콘텐츠 제작 교육을 수행하였다. 그 결과, 90%가 넘는 학생들이 실제 오큘러스 리프트에서 작동되는 수준의 콘텐츠 개발에 성공하는 것을 발견하였다. 본 연구의 결과는 비전공자를 위한 확장현실기반 융합영상콘텐츠 교육과정의 품질을 향상하는 데 활용될 수 있으며, 이를 통해 미래 콘텐츠 산업의 발전에 이바지할 수 있다.

• 스마트미디어저널
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• 제5권4호
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• pp.49-56
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• 2016

무선인터넷이 보급되고 IoT 기술이 발달함에 따라 여러 종류의 센서 디바이스가 발전하였다. 그리고 IoT 환경에서 사용자들의 요구를 충족하는 다양한 서비스 개발을 위해 오픈소스 하드웨어가 도입되었다. 하지만 오픈소스 하드웨어는 개발 인력의 부족으로 인해 충분히 활용되지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 오픈소스 하드웨어에서 효율적으로 임베디드 소프트웨어 개발을 교육하기 위한 소프트웨어 프레임워크를 제안한다. 제안하는 프레임워크는 비주얼 프로그래밍 언어와 빠른 결과 확인을 통해 다양한 오픈소스 하드웨어에서 빠르고 직관적으로 임베디드 소프트웨어를 개발할 수 있게 한다. 또한 제안한 프레임워크를 실제 오픈소스 하드웨어 개발 환경에 구현하여 장단점을 분석하고 개선방안을 확인하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.415-425
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• 2019

본 연구에서는 초등학생의 소프트웨어교육 경험을 Brennan과 Resnick(2012)이 제안한 컴퓨팅사고 프레임워크를 토대로 개념, 수행, 관점 측면에서 체계적으로 분석하고자 하였다. 이를 위하여 서울시 소재 A 초등학교 5학년 전체 학생을 대상으로 1학기 동안 스크래치를 활용한 소프트웨어교육을 실시하고, 소프트웨어교육 경험에 대한 인터뷰를 실시하였다. 인터뷰에는 총 27명의 학생이 자발적으로 참여하였으며, 그 내용을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등 소프트웨어교육에서 학습자들은 직접 스크래치 프로젝트를 수행하며 컴퓨팅사고를 위한 기본적인 개념을 학습하는 것을 확인할 수 있었다. 둘째, 초등 소프트웨어교육에서 학습자들은 스크래치 프로젝트를 구현하는 과정에서 컴퓨팅사고의 실행이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 셋째, 초등 소프트웨어교육에서 스크래치 프로젝트를 통해 학습자들의 컴퓨팅사고 관점에서 창의적인 표현성과 상호작용적인 연결성의 변화가 있었음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 초등학생의 소프트웨어교육 경험을 질적으로 분석하고 이를 통해 컴퓨팅사고력 증진을 위한 소프트웨어교육 방향을 제시하였다는 점에서 의의가 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.35-47
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• 2017

본 연구에서는 2015 개정 교육과정에서 강조하고 있는 SW교육에 대한 초등 교사들의 전문성 함양을 위해 EPL 교사교육 프로그램을 TPACK 프레임워크의 요소를 고려하여 개발하였고, 실험집단에 적용하여 그 효과성을 검증하였다. 통제집단과 실험집단의 정보 교수효능감 사후검사의 t검정 결과, t=4.13(p<.001)으로 유의한 차이가 있었다. 실험집단의 종속표본 t검정 결과 t=4.57(p< .001)로 통계적으로 유의미한 상승을 보였다. 실험집단은 SW교육에서 사용할 수 있는 테크놀로지 교수내용지식(TPACK)을 이론적인 습득만 하는 것이 아니라, 테크놀로지 활용 방법에 대한 이해와 실습 기회가 연수 과정 전반에 포함되었기 때문에 정보 교수효능감 함양에 효과적이었다고 분석된다. 이는 향후의 SW교육 관련 교사교육 프로그램의 개발에서도 TPACK 프레임워크 요소를 고려하여 체계적으로 구성해야 함을 시사한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.219-227
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• 2019

컴퓨터 화면속에만 존재하는 결과물을 넘어서서 구체적인 사물을 만들고 그 과정에서 소프트웨어 프로그래밍 원리 및 실제를 경험할 수 있는 피지컬 컴퓨팅의 교육방법이 주목받고 있다. 본 논문은 초등예비교사들이 3D 프린팅 및 모델링을 경험하면서 이 과정에서 프로그래밍 원리를 이해할 수 있는 수업 방안을 모색하였다. 이를 위해 틴커캐드 코드블록$^{(R)}$(Codeblocks) 프로그래밍 환경을 컴퓨팅 사고력 프레임워크에 기반하여 분석하고 이를 3D 프린팅 수업에 도입하였다. 본 수업을 예비교사들을 대상으로 적용하고 반구조화된 설문을 실시하여 예비교사들의 수업에 대한 반응 및 인식을 조사하였다. 본 연구는 예비교사교육 현장에서 코드블록을 3D 프린팅 수업에 도입하여 컴퓨팅 사고력과 연계하는 수업 사례로서 예비교사 소프트웨어교육에 시사점을 제공한다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.369-376
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• 2021

인공지능(AI) 기술의 발전에 따라 많은 분야에서 인공지능 활용 방안에 대한 논의가 활발하게 일어나고 있으며 교육 분야에서도 인공지능 인재 양성을 위한 각종 정책이 추진되고 있다. 본 연구에서는 인공지능 기술을 활용한 로봇 프로그래밍 프레임워크를 제안하고 이를 기반으로 머신러닝(Machine Learning) 분야에서 높은 빈도로 활용되는 파이썬(Python)과 교육 현장의 활용도가 높은 교육용 로봇을 활용하여 인공지능(AI) 교육 프로그램을 제안하였다. 국제자동차공학회(SAE)에서 제시하는 자율주행자동차 수준(0~5단계)을 4단계로 단순화하고 이를 기반으로 로봇에 부착된 카메라가 선(객체)을 인지(Perception)하고 검출(Object detection)하여 스스로 움직일 수 있는 라인 디텍터(Line Detector)를 만드는 것을 목표로 하였다. 개발된 프로그램은 단순히 특정 프로그래밍 언어를 활용하여 주어진 문제를 해결하는 정형화된 형태가 아니라 생활 속의 복잡하고 비구조화된 문제를 자기주도적으로 정의하고 인공지능(AI) 기술을 기반으로 해결하는 경험을 가지는데 그 의의가 있다.