• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.23-32
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• 2005

두리틀은 프로그래밍을 통해 컴퓨터 과학의 원리 및 개념의 학습을 돕는 교육용 프로그래밍언어이다. 로봇을 이용한 프로그래밍 학습은 학습자의 흥미를 유발하여 학업성취도를 향상시킨다. 그러나 두리틀과 로봇 제어용 언어는 명령어나 언어체계, 실행체계가 다르다. 따라서 학습자는 로봇제어를 위해 사실상 두 가지 언어를 습득해야 하므로 두리틀의 교육용언어로써의 장점을 감소시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 두리틀 거북객체 명령어를 로봇 제어 명령어로 변환하여 주는 parser를 이용하여 두리틀과 로봇 로봇제어용 언어의 일원화를 시도하였지만, 거북객체와 로봇의 속성이 다름으로 인해 적용 가능한 명령어가 일부분에 그치는 제약을 극복하지 못하였다. 본 연구에서는 두리틀 표준객체군에 로봇을 직접 제어할 수 있는 로봇객체를 추가함으로써 두리틀과 로봇 제어용 언어 일원화의 근본적인 해결책을 제시하여 로봇을 포함한 두리틀의 다양한 객체를 동시에 제어하는 프로그래밍이 가능하도록 하여 로봇을 이용한 프로그래밍 학습의 교육적 효과를 제고하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.19-27
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• 2007

본 연구에서는 프로그래밍 학습 과정에서 학습자가 겪는 인지적 어려움을 효과적으로 조력하기 위한 새로운 교육 방법으로 로봇 프로그래밍 학습의 가능성을 제시하고자 하였다. 로봇 프로그래밍 학습을 위한 교수 설계는 $Merri{\ddot{e}}nboer$의 4CID 모형을 기반으로 한 하향식 접근법을 사용하여 프로그래밍 과정을 통한 학습자의 복잡한 인지 능력 향상을 효과적으로 조력할 수 있도록 구성하였다. 설계된 학습 내용을 토대로 대학교 프로그래밍 관련 강좌에 적용한 결과, 레고 마인드스톰 NXT와 NXT-G 소프트웨어를 활용한 프로그래밍 학습은 학습자의 문제해결력 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 본 연구를 통해 설계된 교수 전략을 기반으로 한 로봇 프로그래밍 학습이 문제해결력과 같은 인지적 영역에 있어서 긍정적인 영향을 주는 것을 의미한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.45-55
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• 2009

이 연구에서는 성별의 차이를 고려한 로봇 프로그래밍 학습이 여중학생이 몰입수준과 문제해결력에 미치는 효과를 검증하였다. 프로그래밍 학습 내용과 주제는 동기유발과 몰입수준 향상을 위한 설계원리를 고려하여 구성하였으며, 교수학습은 문제해결력 증진을 위한 창의적 문제해결 수업모형(CPS)을 토대로 구성하였다. 설계된 학습 내용을 중학교 2학년 30명을 대상으로 적용한 결과, 성별의 차이를 고려한 로봇 프로그래밍 학습은 몰입수준과 문제해결력 향상에서 남, 여학생 모두에게 효과가 있는 것으로 나타났다. 특히, 이 연구에서 설계한 성별 차이를 고려한 로봇 프로그래밍 학습은 프로그래밍 학습 몰입수준의 남 여학생의 차이를 해소하는데 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.241-244
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• 2011

초등학교 학습자를 대상으로 컴퓨터 과학의 원리를 가르치기 위하여 EPL, 로봇프로그래밍, Unplugged Project 등 다양한 시도가 이루어지고 있다. 또한 로봇을 활용한 경진대회, 창의 대회 등 교육과정 외적인 부분에서도 활성화되고 있는 추세이다. 하지만 대부분의 로봇, 공학 경진대회는 특정 로봇의 기능 및 사용법, 흥미 위주의 획일적인 내용을 벗어나고 있지 못한 실정이며, 통합적 접근을 했던 기존의 프로그램들은 창의적 문제해결을 목적으로 여러 학문의 융합, 통합을 주장하고 있다. 본 연구에서의 통합은 초등 학습자의 학습으로의 보다 본질적인 접근이 필요하며, 교육과정 전반에 걸친 폭넓은 학습 활동 측면에서 프로그래밍(로봇)의 통합의 필요성을 주장하고 있다. 이제는 프로그래밍(로봇) 학습이 왜 통합 학습으로 교육과정 상에 녹아 들어가야 하는지에 관한 본질적인 논의가 이루어져야 할 시점으로 생각된다. 이 논문의 본문은 크게 두 부분으로 이루어져 있는데 첫째, 초등학교 로봇프로그래밍 교육을 통합적 관점으로 접근했던 기존의 프로그램의 사례를 살펴볼 것이며, 둘째, 초등학교 학습자에게 통합이 어떠한 의미인지를 고찰해 볼 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.293-302
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• 2008

2008년부터 초등학교 5, 6학년 학생들을 대상으로 프로그래밍 교육을 전면 실시하도록 되어 있다. 그러나 현재까지 이에 대한 대비나 연구는 부족한 현실이다. 본 연구는 이러한 상황에서 기존 프로그래밍 교육의 한계를 극복할 수 있는 대안으로 로봇을 활용하는 프로그래밍 교육을 제안하고, 초등학교 일반 학생을 대상으로 학습 프로그램을 개발, 적용하여 문제점을 찾아내고 개선 방안을 모색하였다. 개발된 프로그램의 실험적 적용 결과, 로봇 프로그래밍은 학업 성취도가 학습자별로 편차가 크기 때문에 수준별 개별학습이 가능한 학습 프로그램의 개발이 필요하며, 로봇보다는 프로그래밍 교육에 초점을 둔 학습 프로그램 운영이 효과적인 방안으로 제시되었다. 또한, 로봇 프로그래밍 과정에서 어렵거나 불필요한 요소들을 개선하거나 줄여 주어야 하고, 프로그래밍 교육의 몰입을 위해서는 6학년 과정에서 집중적으로 다루는 것이 바람직한 방안으로 제시되었으며, 로봇 프로그래밍을 위한 장비, 시설 및 환경의 개선에 대한 제언을 제시하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권5호
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• pp.425-433
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• 2014

프로그래밍 교육에서 로봇의 활용은 학생의 흥미와 학습의 동기를 유발시키지만, 로봇에 대한 구조적인 이해와 함께 로봇 프로그램의 내부적인 이해를 동시 요구한다. 따라서 문제가 발생하면 학생이 무엇에 의한 오류인지 파악하는데 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 로봇 프로그래밍 교육에서 시뮬레이션 도구의 활용 가능성을 확인하는 것이다. 교육 가능성을 분석하기 위해 초등학생을 대상으로 하는 로봇 프로그래밍 교육에 시뮬레이션 도구와 비 시뮬레이션 도구를 적용하고, 사용성 평가와 인식 설문을 통해 시뮬레이션 도구의 교육가능성을 분석하였다. 적용 결과, 시뮬레이션 도구의 사용성은 기존의 비 시뮬레이션 도구와 차이가 없었다. 시뮬레이션 도구는 프로그래밍의 결과를 미리 확인할 수 있고 오류를 쉽게 파악하는데 도움을 줄 수 있다는 긍정적인 측면이 있었다. 본 연구는 초등 로봇 프로그래밍 교육에서 시뮬레이션 도구의 활용 가능성을 확인했다는데 의의를 찾을 수 있다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2008년도 동계학술대회
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• pp.148-153
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• 2008

지식 기반 사회에서는 논리적인 사고를 통해 외부의 자극에서 새로운 가치를 창조하고 스스로 지식을 형성하는 능력이 필요하다. 그리고 컴퓨터 교육의 목적은 기능의 습득이 아니라 습득한 기능을 유기적으로 이용하여 주어진 문제를 해결하는 논리적 사고력의 향상에 있다. 따라서 논리적 사고력을 기를 수 있는 프로그래밍 교육을 학생들에게 지도하여야 한다. 본 연구에서 논 프로그래밍 입문기 학습자들이 갖는 어려움, 즉 프로그래밍 언어의 단어와 문법 암기 따른 부담을 덜고 프로그래밍 학습이 갖는 논리적 알고리즘 탐구에 집중하고자 기존의 구문 중심 프로그래밍 언어가 아닌 아이콘 기반의 비주얼 프로그래밍 도구를 제시한다. 그리고 기존의 프로그래밍 학습에서 아동들이 추상적으로 해 왔던 프로그래밍 과정을 로봇을 이용하여 구체적이고 실험적인 학습을 하도록 하며 아울러 일반 학급에서 적용할 수 있는 로봇 활용 프로그래밍 교육 프로그램을 구상하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권1호
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• pp.69-77
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• 1997

본 논문은 금형의 마무리 연마 작업을 로봇을 이용하여 자동화하기 위한 오프라인 프로그래밍 시스템개발을 그 내용으로 하고있다. 3차원 자유곡면 형상을 갖는 금형을 연마하기 위한 로봇 작업 경로를 효율적으로 생성하기 위해서는 기존의 교시 방법이 아닌 CAD시스템과 연계된 시뮬레이션 방식의 자동 경로 생성 방법이 요구된다. 본 연구에서 개발된 금형 연마 작업을 위한 오프라인 프로그래밍 시스템은 연마 작업 시뮬레이션을 위한 기하학적 모델링 기능, 로봇의 작업 공간을 고려한 작업장 배치 기능, 연마 로봇의 효율적인 기구학 해, 3차원 그래픽 시뮬레이션, 3차원 물체간의 충돌 검사 기능 및 유기적인 관계형 데이타 베이스 기능 등으로 구성된다. 본 시스템의 시뮬레이션 결과를 로봇의 위치 보정 과정을 거쳐 로봇 작업 프로그램 으로 변환함으로써 최종적으로 실제 연마 작업이 가능한, 정확하고 안전한 로봇 프로그램을 생성하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.349-353
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• 1992

로봇 경로프로그래밍 작업의 단순화는 산업용 로봇응용분야중 경로가 복잡할 경우, 예를 들어 연삭, 디버링, 폴리싱등 의 가공분야 그리고 아크용접같은 작업에서, 더욱 절실한 문제가 되고있다. 기존 로봇 프로그래밍 방식은 죠이스틱 또는 티칭 유니트, 오프라인 그리고 메스터-슬레이브 방식으로 구분될 수 있는데 각각 많은 프로그래밍 시간소요, 현장성부족 그리고 적용 로봇에의 한계를 문제점으로 들 수 있다. 여기서는 6축 수직 다관절 로봇의 손목부위에 6자 유도의 F/T 센서를 부착하여 작업자가 직접 로봇의 엔드 이펙트를 잡고 원하는 경로를 따라가는 동안 경로가 자동 프로 그래밍되는 알고리즘을 실험 결과와 함께 제시하고 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.265-273
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• 2012

현재 컴퓨터교육은 컴퓨터의 활용보다는 컴퓨터과학을 통한 창의성 신장 교육으로 비중을 높이고 있다. 이에 따라 창의성 교육의 측면에서 로봇을 활용하는 프로그래밍 교육은 컴퓨터교육 연구의 주요 과제로 떠오르고 있다. 로봇 프로그래밍에 관련된 기존 연구를 살펴보면 주로 로봇 프로그래밍 교육의 효과 및 교육과정 개발에 대한 연구가 주를 이루고 있으며, 점차 구체적인 학습 방법에 대한 연구로 초점이 이동되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 로봇프로그래밍 학습 방법으로서 예제의 활용에 주목하고 있다. 예제는 프로그래밍을 가르치고 배우는데 중요한 역할을 하며, 학생과 교사 모두에게 유용한 유형의 학습 자료로 인식된다. 또한, 예제는 학습자가 프로그래밍을 할 때 기본틀, 가이드라인, 힌트 제공의 역할을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 로봇 프로그래밍 교육을 위한 NXC 예제를 개발하고, 이를 학습자들이 쉽게 활용할 수 있는 지원 시스템을 개발하였다. 이 지원 시스템은 최근 관심이 집중되고 있는 스마트 교육의 동향에 따라 모바일 웹 애플리케이션으로 개발하였다.