• 스마트미디어저널
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• 제13권4호
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• pp.23-32
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• 2024

대형 화재 발생과 그로 인한 피해가 증가하고 있는 상황에서, 화재감지 시설에 대한 신뢰는 낮아지고 있다. 현재 널리 사용되는 화학 화재감지기는 오경보가 빈번하게 발생하며, 비디오 기반 딥러닝 화재감지는 시간과 비용이 많이 소요되는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 오토인코더 모델을 활용한 화재감지 모델을 제안한다. 오경보를 최소화하고 신속 정확한 화재감지를 목표로 한다. 제안된 모델은 오토인코더 방법론을 이용해 화재 데이터 없이 정상 데이터만으로 모델을 학습시킬 수 있어 새로운 환경에 적용이 용이하다. 5가지 센서 데이터를 종합적으로 반영하여 화재를 신속하고 정확히 감지할 수 있다. 다양한 초모수 조합을 실험하여 최적의 초모수를 선정하였으며, 오경보 문제를 줄일 수 있는 화재 시점 판단 규칙을 제안하였다. 제안한 모델로 화재감지 실험을 진행한 결과, 14개의 시나리오 중 13개의 시나리오에서 오경보 문제가 발생하지 않았고, 동일한 데이터로 임계치 비교 알고리즘과 결과를 비교하였을 때 더 빠른 화재 감지 성능을 보였다. 이를 통해 화재로 인한 피해를 최소화하고, 화재감지 시설의 신뢰도를 높일 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권3호
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• pp.384-395
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• 2000

최근 교육 현장에서는 암기식 수업 위주의 교육에서 벗어나 학생 개개인의 창의성을 키우는 교육을 위해 전통적인 교수 학습 평가의 새로운 대안으로 수행평가가 제시되어 강조되고 있다. 이 연구는 중학교 1학년 과학의 생물 단원 '주변의 식물'을 위한 수행평가 도구를 개발하고 적용하여, 그 효과와 문제점 그리고 학생들의 반응을 알아보는데 목적이 있다. 연구의 대상은 광주에 소재한 중학교의 1학년 5개 학급 학생 186명이었다. 연구 결과는 다음과 같다. 1. 중학교 1학년 과학 생물 단원 '주변의 식물'에 대한 수행평가를 위해 관찰보고서, 조별 토의 학습지, 실험과정과 태도평가, 조별 탐구 보고서 및 조별 활동 평가, 조별 발표 활동, 구술 시험 도구를 개발하였다. 2. 수행평가를 실시함으로서 학생들 개개인의 종합적인 능력을 보다 정확하게 파악할 수 있었다. 그리고 소집단 활동을 통해 학생들의 흥미도와 협동적 문제 해결 능력이 신장되었으며 수업 방법이 학생 주도의 수업 형태로 개선되었다. 3. 평가 처리에 소요되는 시간적 부담이 상당히 큰 것으로 나타났다. 4. 수행평가에 관한 학생들의 반응은 대체로 긍정적이었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.610-616
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• 2018

세계적으로 다양한 창의융합교육 연구가 이루어지고 있으나, 문제중심학습 바탕으로 한 창의융합교육의 연구는 미미한 실정이다. 공학적 인재양성을 위한 STEAM 교육 개발연구에서도 윤리의식 및 배려심, 협동심, 리더십, 소통 능력 등 인성적 요소를 중요하게 인식하고 있다. 본 연구는 현대 사회에서 요구하는 창의 융합형 인재를 양성하기 위하여 효율적으로 학습할 수 있도록 하기 위한 방안으로 마케팅과 상업영어 교과간 융합 수업 모형을 개발하였다. 융합 수업의 과정에 대한 모형을 개발하여 수업과정 관련 교과 선정, 주제 선정, 수업설계, 수업 지도안 작성 및 문제 개발, 융합 수업 전 과정에 대한 논의, 수업 실행, 수업 평가의 단계를 설계하여 수업이 진행된 후 평가를 하였다. 마케팅과 상업영어 교과간 융합 수업을 위한 문제를 개발하여 몽골 대학에서 적합한 교육 환경을 도입하고자 한다. 빠르게 변화하고 있는 지식기방 사회에 요구하는 인재를 양성시키길 필요성에 따라 과학 기술의 융합을 통해 창의적 융합인재를 양성한다는 전략이 몽골대학에서도 계속 이루어져야 한다. 현재 상황에서 무엇보다 "창의력"이 강조되고 있기 때문이다.

• 한국지역지리학회지
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• 제5권1호
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• pp.163-185
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• 1999

중등 지리과에서의 구성주의적 멀티미디어 활용 수업의 모형 개발과 효과 분석을 위하여 개발 및 실험 연구를 병행하였다. 구성주의적 멀티미디어 활용 수업(CMAI)의 개념적 및 절차적 모형은 구성주의적 수업 이론과 멀티미디어, PIDA 수업 전략을 기반으로 한다. 구성주의적 멀티미디어 활용 수업은 오프라인 수업(offline CMAI)과 온라인 수업(online CMAI)으로 유형화할 수 있다. 오프라인 수업은 다시 프리젠테이션 활용 수업(P/TCMAI)와 CD-ROM 활용 수업(C/RCMAI)으로 구분할 수 있다. CD-ROM 활용의 오프라인 수업 유형별(강의 수업, 집단 교수, 개별 학습, 협동 학습) 효과 분석을 위해서 '한국의 하천과 평야'에 관한 CR-ROM 형태의 오프라인 코스웨어를 개발 적용하였다. 오프라인 수업 유형별 학업 성취도 및 수업 반응도에 대한 변량 분석 결과에 의하면 학업 성취도에서는 수업 유형간에 유의미한 차이가 발생하지 않았으나, 수업 반응도에서는 유의미한 차이가 발생했다.

• 영재교육연구
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• 제20권1호
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• pp.369-388
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• 2010

초등과학영재들의 학습 특성을 구체적으로 파악하기 위한 방안 중의 하나로 과학 탐구 문제를 협동 과제로 수행하여 해결하는 과정에서 이루어지는 학생들의 담화 분석도구를 고안하여 적용하였다. 연구 대상 학생은 서울의 한 대학부설 영재교육원의 과학반에서 1년 동안 공부한 4명의 초등학생이며, 이들이 모둠을 이루어 문제를 해결하는 과정을 녹화하고 녹음한 다음, 체계기능언어학에 바탕을 두고 정보-주제 구조를 중심으로 담화 내용을 분석하였다. 담화 분석틀은 과학교육 및 영재교육 전문가들과의 집중 작업을 통해 개발하였으며 문법적 분석 보다는 의미의 전개 과정의 분석에 중점을 두었다. 개발된 분석틀을 적용한 결과, 새로 개발된 분석틀이 초등과학영재의 특성을 파악하는데 유용하다는 것을 확인하였다. 특히 모둠 구성원 중 두 학생은 탐구 활동이 진행되는 동안 대화의 점유율이 서로 상반된다는 특성을 보였는데, 이를 통해 학생 간 상호 작용이 문제 해결 과정에 큰 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다. 또한 소집단학습을 중심으로 하는 과학영재수업이 효과적으로 이루어지기 위해서는 상대방과 의사소통하는 방법에 대한 적절한 훈련이 필요하다는 시사점도 얻을 수 있었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.457-471
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• 2018

본 연구는 우리나라 고등학교 학생들(142개 학교의 4863명)의 PISA 2015 컴퓨터 기반의 협력적 문제해결력(Collaborative Problem Solving, 이하 CPS)에 미치는 학생, 학교 수준의 배경요소와 ICT 요인을 설정하여, 설명 변수가 없는 기초모형(모형1)부터 모든 변수가 투입된 최종모형(모형5)까지 2수준 위계선형모형(Two-Level Hierarchical Linear Model, 이하 HLM)으로 분석하였다. 연구 결과 첫째, 성별, 사회경제문화적 배경, 협동지수는 CPS 점수를 정적으로 예측하였던 반면 학생들이 지각하는 교사의 불공평함은 CPS 점수를 부적으로 예측하였다. 둘째, 학교 밖에서 이루어지는 학습 목적의 ICT 사용빈도가 많을수록, 그리고 오락 목적의 ICT 사용빈도와 학교에서의 ICT 사용빈도가 적을수록 CPS 점수가 높았다. PISA 2015에서 최초로 측정된 ICT 태도 중 ICT에 대한 흥미가 높고 ICT 기기 사용에 대한 자율성이 높을수록 CPS 점수가 높았으며, ICT를 사회적 상호작용(SNS, 채팅)을 위한 도구로 더 중요하게 인식하고 있는 경우에는 CPS 점수가 낮았다. 셋째, 학교 수준 변수에서는 학교의 학습 분위기를 저해하는 학생 행동이 적을수록, 교사 근무환경 만족도가 높을수록, 그리고 학생 당 이용가능한 컴퓨터 수가 적을수록 CPS 점수가 높았다. 결론적으로 컴퓨터 기반의 협력적 문제해결력 소양을 높이기 위해서는 학생들이 ICT에 대한 흥미나 자율성을 가질 수 있도록 조력해야 하며, 학교현장의 ICT 기기의 효과성을 높이기 위한 ICT 활용이나 SW 교육과정에 대한 지침이 마련되어야 할 것이다.

• 대한공업교육학회지
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• 제37권2호
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• pp.57-75
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• 2012

이 연구의 목적은 STEAM 교육에 대한 초등교사의 인식과 요구를 조사 분석하는 것이다. 이 연구를 수행하기 위하여 군집표집 방법으로 전국의 초등교사 533명을 표집하여 연구대상으로 하였고, 우편 및 이메일을 통하여 조사를 실시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 초등교사는 STEAM 교육의 필요성에 대하여 긍정적으로 공감하고 있었으나 STEAM 교육에 대한 인식은 보통 수준이었다. 둘째, STEAM 교육을 적용한 경험이 있는 초등교사의 비율이 매우 낮았다. STEAM 교육 적용에 대한 어려움은 STEAM 교육 자료 준비의 어려움이 가장 높았으며, STEAM 교육에 대한 이해 부족 개발된 STEAM 교육프로그램의 보급 부족, STEAM 교육 실현을 위한 교수 학습 방법 부족 순으로 나타났다. 셋째, 초등교사는 STEAM 교육의 교육방향에 대하여 현실생활과 밀접한 관련이 있는 교육, 창의적인 사고능력 및 문제해결능력 향상을 위한 교육, STEAM 교과의 흥미 있는 교육, STEAM 교과의 학업능력 향상을 위한 교육 순으로 요구하였다. 넷째, 초등교사는 STEAM 교육에 적합한 통합 방식에 관하여 현실생활과 관련한 활동 중심의 통합, 현실생활과 관련한 주제 중심의 통합, 학생의 필요와 흥미 중심의 통합, 문제 중심의 통합 순으로 요구하였다. 다섯째, 초등교사는 STEAM 교육을 통해 함양해야 할 능력에 관하여 창의적인 설계, 문제해결 능력, 학업수행능력, 대인관계 능력 순으로 요구하였다. 마지막으로 초등교사는 STEAM 교육 활성화를 위해 STEAM 교육프로그램 개발 및 보급, STEAM 교육에 대한 교사의 이해, 다양한 교수 학습자료 보급, 교사 연수, 교사 협동, 교육과정 개선 등이 이루어져야 함을 요구하였다.

• 영재교육연구
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• 제25권5호
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• pp.697-709
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• 2015

본 연구의 주요 목적은 초등과학영재교육에서 활용할 수 있는 원격천문대 시스템을 구축한 후, 이를 활용한 천체관측 교육 프로그램을 개발하고, 초등과학영재에게 적용하여 과학탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이와 같은 연구 목적을 달성하기 위해 경기도 소재 A초등학교와 B초등학교 5학년 과학영재학생 35명을 대상으로 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램을 적용하여 과학탐구능력과 과학적 태도 검사를 실시하였다. 교육 프로그램을 적용해본 결과 과학탐구능력의 하위 요소 중 기초탐구능력과 통합탐구능력 모두에서 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 기초탐구능력과 통합탐구능력을 종합한 과학탐구능력에서도 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램이 초등과학영재의 과학적 태도에 미치는 영향 역시 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 하위요소로는 개방성, 협동성, 끈기성, 창의성에서는 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났으나 호기심, 비판성, 자진성에서는 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 결과적으로 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램은 기존의 지구 외부 세계와 학습자가 분리된 채 이루어진 천문교육을 스마트 인프라의 적용을 통해 참여와 공유, 융합을 구현하여 학습자의 역량을 강화시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• 과학교육연구지
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• 제44권2호
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• pp.183-196
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• 2020

본 연구는 예비 과학교사들을 대상으로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 적용하여 융합인재 핵심 역량에 어떠한 변화가 있는지 살펴보았다. 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램은 STEAM과 아두이노, 그리고 SW 교육에 대한 이론적 배경의 학습, 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험, 그리고 평가 단계로 구성되며, 각 단계에서 아두이노를 활용할 수 있도록 구성하였다. 예비 과학교사들은 '미세먼지'를 주제로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 경험하였다. 예비교사들은 상황제시 단계에서 미세먼지란 무엇인지, 그리고 미세먼지의 심각성에 대해 학습한 후 미세먼지 측정기의 원리에 대해 살펴보았다. 창의적 설계 단계에서는 공기청정기를 제작하기 위해 설계도를 고안하였으며, 이때 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기 제작을 위한 방안을 구상할 수 있도록 하였다. 다음으로 감성적 체험 단계에서는 공기 청정기를 제작하고, 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기를 제작하도록 하였다. 마지막 평가 단계에서는 제작한 공기청정기를 작동하여 미세먼지 측정기를 활용하여 미세먼지 농도를 측정하여 평가할 수 있도록 하였다. 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램 경험 후 의사소통 역량, 문제 해결 역량, 정보수집 역량, 논리분석적 사고 역량, 창의적 역량이 향상되었다. 또한, 예비교사들은 프로그램 경험 후 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 수업의 학교 현장에서의 활용 가능성에 대해 과학적 탐구능력 함양, 협동심과 소통능력 향상, 문제해결력과 창의적 사고력 활용을 언급하였다. 또한 이들은 STEAM 프로그램에 아두이노를 접목하여 활용함으로써 소프트웨어적 지식과 능력을 기를 수 있을 것이라고 하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.177-186
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• 2021

정보화 사회로의 변화 속에서 교육의 변화는 단일 과목보다는 융합 교과목 개발하여 미래사회 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 융합교육을 지향하고 있다. 이에, ICT소양과 컴퓨팅 사고력등의 핵심역량 함양을 위한 지능정보기술을 활용하여 초·중등생들에게 다양한 창의 교수·학습경험을 제공할 수 있도록 하기 위한 미래 실천적 선도 모형 연구하였다. 본 실천적 선도모형이 안정적으로 학교 현장에 착근하기 위해서 다양한 형태의 직무연수를 통해 단위학교 현장 교원이 필요로 하는 창의융합교육 역량을 강화 연수를 기획 운영하고, 특히 미래 융합 인재 양성 교육을 선도할 수 있는 새로운 교육과정, 교수·학습방법 및 평가 등을 반영한 전국단위의 관리자 연수를 3년간 운영하였다. 본 논문에서는 관리자가 학교 현장에 미칠 수 있는 영향을 고려하여 창의 융합 교육에 대한 인식을 조사 분석하고 이를 바탕으로 구성한 연수의 3년간의 운영 결과를 통하여, 포스트 코로나 시대에 직면한 사회문제에 따른 미래 창의 융합 교육의 안정적 착근을 위한 새로운 연수의 방법 등을 정립하고자 하였다.