• 정보교육학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.105-120
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• 2022

팬데믹으로 인한 급격한 시대적 변화와 더불어 새로운 교육과정의 개정이 맞물리며 교육과정을 구성하는 학습자, 사회, 교과의 세 요소의 비중 변화가 불가피한 현실이다. 특히 교육과정에서 '사회'의 비중과 함께 '교육공동체'라는 단어의 범위가 커지고 이를 중심으로 한 교육과정 재구성의 허용 범위가 넓어졌다. 새로운 교육과정에서 의도하는 교육의 방향이 제대로 정착되기 위해서는 새롭게 등장한 역량과 문해력 등을 함양하기 위한 다양한 교육 방법적 연구가 필요하다. 본 연구에서는 교과 선정의 다양한 기준을 중심으로 융합 교과 내용과 목표를 선정한 후 이를 바탕으로 리빙랩의 PDIE 방법론을 재구성하여 데이터 과학 프로그램을 설계하였다. 이에 대한 평가 요소로 교육과정에서 강조하는 미래 역량 중 '창의성', '문제해결력', '의사소통 능력', '협업능력'에 대한 효과성을 분석하고자 하였다. 연구 결과 창의성과 의사소통능력 향상에 효과가 있었으며, 본 연구는 학교 교육과정내의 문제를 해결하는 스쿨 리빙랩의 효과성 검증에 초점을 두고 연구를 진행하여 일반화에 제한이 있다는 측면에서 연구의 적용 공간을 넓히고 교육공동체 주체의 역할 비중을 다양화 시킨 사후 연구 진행의 필요성을 제언한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.235-246
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• 2023

본 연구에서 연구진은 메타버스와 디지털 교육과 관련된 전문가들의 경험과 직관을 바탕으로 델파이조사 방법론을 적용하여 교육용 메타버스 개발을 위한 제언을 제시하였다. 델파이 조사에 참여한 전문가는 1차, 17명, 2차, 16명이며, 자료수집은 2022년 1월 중에 진행되었고, 1차는 1월 5일에서 1월 10일까지, 2차는 1월 12일부터 1월 17일까지 전자우편으로 발송되고 회송되었다. 면담자료는 개방형 질문이었던 1차 조사에 대해 내용 분석(content analysis)방법을 사용하여 분석하였고, 1차 조사 결과 7개의 질문(미래 교육에 있어서 메타버스 교육 플랫폼의 필요성, 메타버스에서 미래 인재에게 필요한 역량을 향상시키는 교육 방법, 메타버스 플랫폼을 활용한 교육 시에 발생할 수 있는 문제점, 교육용 메타버스 플랫폼이 갖춰야 할 기능, 교육용 메타버스 플랫폼 활용 시 필요한 인프라 및 환경, 학습공간으로서 메타버스의 효율적인 활용 방법, 교육용 메타버스 플랫폼에서 진행하면 효율적일 교과 및 교육 콘텐츠)에 대해 120개의 하위 항목이 도출되었다. 2차 조사는 7개 질문에 대한 하위 항목들에 대해 5점 척도의 동의 정도를 표시하여 각 항목에 대한 응답자들의 평균을 구해 7개 영역의 하위요인들의 순위를 매겼다. 연구 결과를 토대로 교육용 메타버스 구축을 위한 제언을 기술하였고, 마지막으로 연구의 한계점과 후속 연구의 제안을 제시하였다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권3호
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• pp.479-489
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• 2022

본 연구는 K대학교 온라인평생교육원의 가상훈련 콘텐츠 활용을 높이는 방안을 파악하기 위해 운영기관 사례를 중심으로 활용경험, 콘텐츠 인식, 현장실습 대체, 요구사항 등을 살펴보았다. 이를 위해 2020년 K대학교 온라인평생교육원이 보급한 가상훈련 콘텐츠를 운영한 12개 기관을 선정하여 심층인터뷰를 실시하고, 최종 인터뷰한 11개 기관의 인터뷰 내용을 질적 분석하였다. 분석 결과, 첫째, 가상훈련 운영기관의 콘텐츠 활용경험은 교육환경의 변화, 이론학습의 보완, 실무감각의 향상이 목적이었다. 둘째, 가상훈련 콘텐츠 인식을 조사한 결과, 콘텐츠의 중요도와 활용도가 높다고 인식한 경우에는 구비가 어려운 시설과 장비의 경험, 흥미유발 및 주의집중에 도움, 안전교육에 유용, 비대면 수업시 현장실습에 대체 가능한다고 응답했다. 셋째, 현장실습에 대체에 대한 인식은 다수의 경우, 현장실습의 사전 교육자료로 활용하기에는 무리가 없지만 현장실습을 대체하기에는 어렵다고 응답했다. 넷째, 콘텐츠 질 개선사항으로 콘텐츠 질 제고, 콘텐츠 접근 및 조작 개선, 전용 기기 개발, 교수자 대상 연수실시, 교육과정 체계화로 요약할 수 있다. 다섯째, 기관의 요구사항으로 가상훈련 콘텐츠 자체의 질 제고, 장비지원, 교육과정 체계화 및 특성화, 체계적인 교육과정 및 세부 콘텐츠 목적 공유 등이며, 홍보방안으로 교수자 대상으로 연수 진행하며 가상 훈련 콘텐츠 활용에 대한 자세한 안내, 가상훈련 콘텐츠 활용과 타 사업 연계, 콘텐츠 활용방법 소개 및 활용 강사모집 등이었다. 본 연구는 가상훈련 콘텐츠 운영기관의 인식을 바탕으로 가상훈련 콘텐츠 활용도 제고를 위한 방안을 모색했다는데 의의가 있다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제11권6호
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• pp.255-266
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• 2022

콘크리트의 주재료인 골재 중 굵은 골재의 품질관리는 현재 샘플링을 통한 통계적 공정관리(SPC) 방법으로 하고 있다. 본 논문은 굵은 골재에 대한 품질관리를 현재의 체거름 방식을 대신 카메라를 통해 획득한 영상을 기반으로 굵은 골재를 검사하게 바꾸어 제조 혁신을 위한 스마트팩토리를 구축하였다. 먼저, 얻은 영상을 전처리 하였고, 딥러닝으로 학습된 HED(Holistically-nested Edge Detection)필터는 각각의 물체를 Segmentation하였다. 이 Segmentation한 결과를 영상 처리하여 각각의 골재를 분석 후 이 결과를 바탕으로 조립률, 입형률을 파악한다. 영상을 통해 얻은 골재들의 조립률, 입형률을 계산하여 골재의 품질을 검사하였고 알고리즘의 정확도는 실제로 체 가름 방식을 통해 골재의 품질을 비교한 것과 90% 이상의 정확도를 보이는 결과가 나왔다. 또한 기존의 방법으로는 골재의 입형률을 검사할 수 없었지만 본문의 내용을 통해 골재의 입형률도 측정할 수 있게 되었다. 입형률의 경우 도형을 사용하여 검증하였는데 이는 ±4.5%의 차이를 보였다. 골재의 길이 측정의 경우 실제 골재의 길이를 비교하였는데 ±6%의 차이를 보였다. 실제 3차원의 데이터를 2차원의 영상에서 분석하다보니 실제 데이터와 차이가 생겼는데 이는 추후 연구가 필요하다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권2호
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• pp.357-363
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• 2024

AR 디스플레이 가상기술이 대중 학습 생활에 광범위하게 들어오면서 현실과 가상이 연결을 하는 디자인 전달 방식도 변화하고 있다. 본 논문은 평면의 시각적방향 감각 정보 시각화 경험을 통하여 3D 연결 감각 정보 시각화 경험과 가상 현실적 증강 사이의 표현을 연구하는 데 목적이 있다. AR 디스플레이 대한 고찰과 평면 시각화 사례의 현재 적용과 비교하여 기본 설정하는 방법을 조사하여 분석된다. AR 디스플레이 연결 디자인에서 제스처 연결, 안구추적, 음성 연결 및 센서의 4가지 범주에서 안구 추적 기술을 중심으로 감각 시각화와의 관계를 통해 사용자가 더 나은 경험을 할 수 있도록 하는 것이 이 논문의 범위이다. AR 디스플레이 상호작용에 대한 고찰과 평면 시각화 사례의 현재 적용 및 비교 분석 과정을 통해 AR 디스플레이 상호작용을 통한 안구 추적 기술을 중심으로 감각 시각화의 요소 시각 도형의 기하학적 일관성, 빛과 색상의 일관성, 다감각 상호작용 방식의 조합, 합리적인 내용의 표시, 스마트 푸시는 가상현실에서의 감각 시각화를 보다 사실적이고 편리하게 표현하여 수용자에게 간단하고 편리한 감각 시각화 경험을 제공하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제45권1호
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• pp.48-71
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• 2024

태풍은 지구 시스템 내 상호작용을 일으키는 대표적인 해양-대기 현상으로 최근 들어 기후변화로 인해 점점 더 강력해지는 추세이다. 2022 개정 과학과 교육과정은 미래 사회 시민으로서의 디지털 소양 함양을 위하여 첨단 과학기술을 활용한 교수-학습 활동의 중요성에 대해 강조하고 있다. 따라서 교과서 삽화의 시공간적 한계점을 해결하고 지구과학 분야에서 다루는 전지구적 규모의 빅데이터를 활용한 효과적인 수업자료의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 PDIE (준비, 개발, 실행, 평가) 모형의 절차에 따라 천리안 위성 2A호 영상 자료를 활용하여 태풍의 경로를 시각화하는 탐구활동 자료를 개발하였다. 준비 단계에서는 2015 및 2022 개정 교육과정과 현행 교과서의 탐구활동 내용을 분석하였다. 개발 단계에서는 관측 데이터를 수집, 처리, 시각화, 분석할 수 있는 일련의 과정들로 탐구활동을 구성하였으며, 간단한 조작만으로도 결과를 도출할 수 있는 GUI (Graphic User Interface) 기반 시각화 프로그램을 제작하였다. 실행 및 평가 단계에서는 학생들을 대상으로 수업을 진행하였으며 코드를 활용한 수업과 GUI 프로그램 활용 수업을 각각 실시하여 각 활동의 특징을 비교하고 학교 현장에서의 적용 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 수업자료는 전문적인 프로그래밍 지식이 없어도 GUI 기반으로 실제 관측 데이터를 활용한 탐구활동에 활용될 수 있으며, 이를 통해 학생들의 지구과학 분야의 이해도와 디지털 소양 함양에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 지능정보연구
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• 제26권2호
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• pp.57-78
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• 2020

인터넷의 발달로, 소비자들은 이커머스에서 손쉽게 상품 정보를 확인한다. 이때 활용되는 상품 리뷰는 사용자 경험을 토대로 작성되어 구매의사결정의 효율성을 높일 뿐만 아니라 상품 개발에 도움을 주기도 한다. 하지만, 방대한 양의 상품 리뷰에서 관심있는 평가차원의 세부내용을 파악하는 데에는 많은 시간과 노력이 소비된다. 예를 들어, 노트북을 구매하려는 소비자들은 성능, 무게, 디자인과 같은 평가차원에 대해 각 차원별로 비교 상품의 평가를 확인하고자 한다. 따라서 본 논문에서는 상품 리뷰에서 다차원 상품평가 점수를 자동적으로 생성하는 방안을 제안하고자 한다. 본 연구에서 제시하는 방안은 크게 2단계로 구성된다. 사전준비 단계와 개별상품평가 단계로, 대분류 상품군 리뷰를 토대로 사전에 생성된 차원분류모델과 감성분석모델이 개별상품의 리뷰를 분석하게 된다. 차원분류모델은 워드임베딩과 연관분석을 결합함으로써 기존 연구에서 차원과 단어들의 관련성을 찾기 위한 워드임베딩 방식이 문장 내 단어의 위치만을 본다는 한계를 보완한다. 감성분석모델은 정확한 극성 판단을 위해 구(phrase) 단위로 긍부정이 태깅된 학습데이터를 구성하여 CNN 모델을 생성한다. 이를 통해, 개별상품평가 단계에서는 구 단위의 리뷰에 준비된 모델들을 적용하고 평가차원별로 종합함으로써 다차원 평가점수를 얻을 수 있다. 본 논문의 실험에서는 대분류 상품군 리뷰 약 260,000건으로 평가모델을 구성하고, S사와 L사의 노트북 리뷰 각 1,011건과 1,062건을 실험데이터로 활용한다. 차원분류모델은 구로 분해한 개별상품 리뷰를 6개 평가차원으로 분류했고, 기존 워드임베딩 방식보다 연관분석을 결합한 모델의 정확도가 13.7% 증가했음을 볼 수 있었다. 감성분석모델은 문장보다 구 단위로 학습한 모델이 평가차원을 면밀히 분석함으로써 29.4% 더 높은 정확도를 보임을 확인했다. 본 연구를 통해 판매자, 소비자 모두가 상품의 다차원적 비교가 가능하다는 점에서 구매 및 상품 개발에 효율적인 의사결정을 기대할 수 있다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제20권3호
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• pp.85-105
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• 2008

본 연구는 중학교 1, 2, 3학년 가정 교과에서 실험 실습법을 적용한 수행과제 평가도구로써 서술식 채점 기준표인 분석적 루브릭을 교사-학생간의 협상 과정을 통해 개발하는데 목적을 두었다. 본 연구에서는 다음과 같이 정의, 개발, 평가의 3단계 과정을 거쳐 분석적 루브릭을 총 3개, 1학년 [영양김밥 만들기] 2학년 [보조가방 만들기] 3학년 [미래의 나의 공간 꾸미기]를 개발하였다. 정의 단계에서는 루브릭을 개발할 수 있는 준비 단계로 루브릭을 적용할 수행과제를 설문지법을 통해 조사한 후 선정하였으며, 수행과제를 위한 방법 및 절차, 준비물, 유의사항 등을 구체적으로 제시하고, 루브릭 협상 학급 및 개발 일정을 선정 계획하였다. 그리고 Ainsworth와 Christinson(1998)이 제시한 교사-학생 협상 루브릭을 사용하였다. 개발 단계에서는 수행과제의 성취기준을 지식, 기능, 태도로 나누어 확인하고 평가하고자 하는 내용에 따라 채점 준거와 단계를 정하였다. 선정한 채점 준거의 평가기준을 참고로 A, B, C에 따라 구체적으로 관찰 가능하고 평가 가능한 행동으로 루브릭을 기술하도록 하였다. 그리고 모둠별로 작성된 루브릭을 교사-학생간의 협상 과정을 거쳐 1차 루브릭을 개발하였다. 평가 단계에서는 개발한 1차 루브릭의 초안을 가정과교육 전문가 1인에게 내용타당도에 대한 검토를 거쳐 수정 보완하여 최종 루브릭을 제시하였다. 최종 개발된 루브릭 평가 도구의 적합성을 평가하기 위하여 H대학의 교육대학원 학생을 대상으로 임의로 편의 표집하여 46부의 질문지를 분석 자료로 사용하였다. 현장 교사의 설문지 평가 결과 적합성 여부의 결과, 평가도구의 이해도, 타당도, 신뢰도, 활용의 용이성, 교사의 준비도, 결과의 활용도가 비교적 높아 적합한 것으로 판단되었다. 다만 활용의 용이성은 5점 척도에서 3점 이상이나 다른 것에 비해서 상대적으로 낮게 나타났다. 본 연구에서 개발한 루브릭의 활용을 위해 후속 연구를 위해서 다음의 몇 가지 제언을 하고자 한다. 첫째, 후속 연구로서 본 평가도구와 루브릭을 실제로 적용해 보고, 그 효과를 측정해 볼 필요가 있다. 둘째, 가정과에 루브릭에 대한 연구가 많지 않기 때문에 더 많은 영역에서 수행과제에 대한 루브릭이 개발되어 할 것이다. 셋째, 학생들이 루브릭에 대한 이해도가 낮고 학교 현장에서 학생들의 협의 협상하는 토론 능력이 많이 부족하기 때문에 루브릭 개념에 대한 명확한 이해를 도울 수 있도록 사전에 협상하고 토론하는 과정을 단계별로 구체화할 교수-학습 과정안과 보조 자료를 개발할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.862-871
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• 2002

본 연구에서는 사전개념 검사 문제를 분석하여 간단한 전기회로 개념에 관한 초등학생들의 오개념 유형을 알아보고, 인지갈등 검사문항으로 자신의 생각과 불일치한 동료 한명과 자유롭게 토론을 한 후의 인지갈등정도와 토론에서 사용한 같은 인지갈등 검사 문항으로 체험을 한 후의 인지갈등정도를 비교하였다. 대도시에 위치한 K초등학교 6학년 7개 학급 264명을 대상으로 학생들의 간단한 전기회로 개념에 관한 오개념 유형을 조사한 결과, 많은 학생들이 전구가 2개의 전기적 단자를 갖고 있음을 모르고 있었으며, 전구의 꼭지를 강조하거나 전지의 +극을 강조하는 경우가 있었고 단일극 모형을 가진 경우도 상당수 나타났다. 전지의 +극에 전구가 옆으로 뉘어져 있고 전선이 꼭지쇠와 전지 -극에 연결된 문항을 인지갈등 검사문항으로 선정하였다. 선정된 인지갈등 검사문항으로 미리 구성한 토론 조에게 동료의 생각을 듣고 학습지에 적도록 한 다음에 자유롭게 토론을 하게 하였으며, 토론을 마친 후에 인지갈등검사를 하였다. 토론 내용을 알아보기 위해서 몇 쌍은 녹음, 녹화하여 프로토콜을 전시하여 학생들의 생각을 알아보았다. 체험은 토론을 하지 않은 같은 학교 6학년 학생으로 짝과 함께 2인 1조로 직접 실험을 하여 인지갈등 정도를 측정하였다. 토론과 체험을 통한 인지갈등 요소별 응답 점수를 비교해 본 결과는 다음과 같다. 토론은 인지적 재평가, 불안, 인식, 흥미 순으로 인지갈등이 높게 나타났고 그 중에서 인지적 재평가가 높게 나타났다. 체험은 인식, 인지적 재평가, 흥미, 불안 순으로 인지갈등이 높게 나타났고 불안의 반응치가 현저하게 낮게 나타났다. 인지갈등 요소별 인지갈등 점수를 살펴보면 흥미, 불안, 인지적 재평가에서는 토론이 체험보다 점수가 높게 나타났다. 특히 불안 요소와 인지적 재평가 요소에서는 토론이 체험보다 점수가 높고 유의미한 차이를 보였다. 그 까닭은 직접 실험으로 확인하지 못하고 토론만 하였기 때문으로 생각된다. 토론집단의 남녀 차이에 따른 인지갈등 요소별 응답 점수를 분석한 결과 남자는 인지갈등 요소별 점수가 인지적 재평가, 인식, 불안, 흥미 순으로 높게 나타났다. 그 중에서 인식의 반응치가 높게 나타난 반면에 흥미 점수가 낮게 나타났다. 여자는 인지적 재평가, 불안, 흥미, 인식 순으로 높게 나타났고 인지적 재평가의 반응치가 그 중에서 높게 나타난 반면에 인식 점수가 낮게 나타났다. 토론으로 인지갈등을 유발했을 때 갈등 요소 중 인지적 재평가에서는 여자가 남자보다 점수가 높고 유의미한 차이를 보였고, 인식에서는 남자가 여자보다 점수가 높고 유의미한 차이를 보였다. 체험집단의 남녀 차이에 따른 인지갈등 요소별 응답 점수를 분석한 결과 체험으로 인지갈등을 일으켰을 때 인식요소를 제외한 흥미, 불안, 인지적 재평가 요소에서 남자가 여자보다 인지갈등 점수가 높게 나왔고, 특히 인지적 재평가 요소에서는 유의미한 차이를 보였다. 그 까닭은 남학생이 여학생보다 직접 실험하고 조작해 보는 경험을 많이 가졌기 때문이라고 생각된다.

• 과학교육연구지
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• 제32권1호
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• pp.33-46
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• 2008

본 연구의 목적은 제7차 교육과정 생물II 교과서의 '광합성' 단원에 나타난 내용 오류를 분석하여 수정 예시를 제시함과 아울러 이 오류가 과목 담당 교사들에 의해 어느 정도 지적되고 수정되는지 조사함으로써 오류가 수정 지도될 가능성을 알아보는데 있다. 이를 위해, 제7차 교육과정 생물II 8종 교과서 광합성 단원에서 오류를 분석하고, 오류가 담긴 교과서 내 지문으로 설문문항을 개발하여 교사들의 오류 인지 및 수정정도를 조사하였다. 8종의 교과서 광합성 단원의 13개 학습주제에서 발견된 오류의 수는 총 48개였으며, 1종의 교과서에서 1개의 학습주제에 대해 4가지 오류가 나타나거나 동일한 오류가 여러 교과서에서 각각 나타나기도 하였다. 35명의 생물II 과목 담당 교사를 대상으로 한 설문 조사 결과, 교과서에 나타난 그래프(문항 6번), 잘못된 용어(문항 4-3번), 잘못된 그림(문항 1-2번) 등과 같은 단순오류의 경우를 오류를 정확히 지적하고 수정한 예가 각각 43%, 40%, 32%로 비율이 높았다. 그러나 광합성의 명반응 과정을 설명하는 삽화에서 에너지 준위의 개념이 접목되어야 하는 오류에 대한 지적을 한 사례는 없었다. 이러한 결과는 생물II 광합성 단원에 나타나는 오류는 정확히 수정되어 지도될 가능성이 낮음을 시사한다. 학생들이 광합성에 대한 오개념을 가질 가능성을 낮추려면 오류를 수정 사항에 대한 자료를 교사들에게 배부하거나 교사연수 또는 워크샵 등을 통해 이에 대한 정보를 나눌 기회가 제공되어야 할 것이다.