SW 교육의 목적은 Computational Thinking의 증진에 있다. 특히, 비전공자들의 경우 Computational Thinking을 습득하여 자신의 전공에 적용하여 문제를 해결하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 비전공자 대학생을 대상으로 한 Computational Thinking 교육을 실시한 후, 혼합연구방법론을 통해 Computational Thinking 증진에 영향을 주는 요인이 무엇인지 검증하였다. 또한, Computational Thinking 학습전이 초기과정에서 나타나는 특징을 분석하여 비전공자를 대상으로 한 SW교육의 타당성과 당위성의 근거를 마련하고자 하였다. 연구의 결과로 Computational Thinking 증진에 영향을 주는 요인은 교육만족도, 학습전이 동기, self-CT 효능감으로 나타났다. Computational Thinking 학습전이 초기 과정이 실제 프로그래밍 과정에서 나타나는 Computational Thinking의 개념과 실행의 특징을 보이고 있으므로, 문제해결에서 Computational Thinking을 적용하는 사고과정이 실제 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 나타난 비전공자를 대상으로 한 Computational Thinking 교육의 효과와 전이 과정은 향후 모든 학생들에게 SW교육을 실시해야 하는 타당성과 당위성의 근거가 될 수 있다.
Computational Science and Engineering is a convergence study that understands and solves complex problems such as science, engineering, and social phenomena through modeling using computing resources. Computational science and engineering combines algorithms, computational and informatics, and infrastructure. The importance of computational science is increasing with the improvement of computer performance and the development of large data processing technology. In Korea, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI) has been developing national computational science engineering software and utilization technology by combining basic science and computing technology through EDISON project. The EDISON project builds an open EDISON platform and integrates and services information systems in seven areas of computational science and engineering (computational thermal fluids, nanophysics, computational chemistry, structural dynamics, computational design, and computational medicine). Using this, we have established a web-based curriculum to lay the groundwork for fostering scientific talent and commercializing computational science and engineering software. The purpose of this study is to derive the quality characteristic factors of computational science platform and to empirically examine the effect on user satisfaction. This paper examines how the quality characteristics of information systems, the computational science engineering platform, affect the user satisfaction by modifying the research questions according to the propensity of the computational science platform by referring to the success factors of DeLone and McLean's information system. Based on the results of this study, we will suggest strategic implications for platform improvement by searching the priority of quality characteristics of computational science platform.
With the emergence of a new paradigm called Open Science and Big Data, the need for data sharing and collaboration is also emerging in the computational science field. This paper, we analyzed data-driven research cases for computational science by field; material design, bioinformatics, high energy physics. We also studied the characteristics of the computational science data and the data management issues. To manage computational science data effectively it is required to have data quality management, increased data reliability, flexibility to support a variety of data types, and tools for analysis and linkage to the computing infrastructure. In addition, we analyzed trends of platform technology for efficient sharing and management of computational science data. The main contribution of this paper is to review the various computational science data repositories and related platform technologies to analyze the characteristics of computational science data and the problems of data management, and to present design considerations for building a future computational science data platform.
본 논문에서는 Computational literacy교육에서 Computational Thinking을 향상시키기 위하여 디자인 기반 학습을 제안하였다. 디자인 기반 학습은 CT를 길러주기 위하여 CL교육에서 시도하는 학습 방법으로 MIT의 연구를 바탕으로 본 연구에 맞게 수정, 보완하여 적용하였다. 초등학교 4학년 단위 영재학급 학생을 대상으로 EPL교육을 실시한 후 교육전략 및 시사점을 도출하였다. 교육효과를 검증하기 위해 설문조사 및 관찰, 인터뷰를 실시하고 그 결과를 분석하였다. 연구 결과, CL학습에서의 디자인 기반 학습은 self-프로그래밍 능력과 흥미도를 긍정적으로 변화시켰고 학습자들이 자신의 아이디어를 창작물로 제작하고 의미있는 결과물을 만드는 교육에 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구가 컴퓨터 교육에서 디자인 기반학습을 효과적으로 적용하는데 필요한 기초자료로 제공되길 기대한다.
The purpose of science education is scientific literacy, which is extended in its meaning in the $21^{st}$ century. Students must be equipped with the skills necessary to solve problems from the community beyond obtaining the knowledge from curiosity, which is called 'computational thinking'. In this paper, the authors tried to define computational thinking in science education from the view of scientific literacy in the $21^{st}$ century; (1) computational thinking is an explicit skill shown in the two steps of abstracting the problems and automating solutions, (2) computational thinking consists of concrete components and practices which are observable and measurable, (3) computational thinking is a catalyst for STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics) education, and (4) computational thinking is a cognitive process to be learned. More implication about the necessity of including computational thinking and its emphasis in implementing in science teaching and learning for the envisioned scientific literacy is added.
Computational approaches for the aerodynamic design and optimization are introduced. In this paper the aerodynamic design methods and applications, which have been applied to various aerospace vehicles at Konkuk University, are introduced. It is shown that system approximation technique reduces computational cost for CFD analysis and improves efficiency for the design optimization process.
Kim, Jaesung;Ahn, Sunil;Lee, Jeongchoel;Lee, Jongsuk Ruth
인터넷정보학회논문지
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제21권3호
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pp.41-51
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2020
EDISON is a web-based platform that provides easy and convenient use of simulation software on high-performance computers. One of the most important roles of a computational science platform, such as EDISON, is to post-process and represent the simulation results data so that the user can easily understand the data. We interviewed EDISON users and collected requirements for post-processing and represent of simulation results, which included i) flexible data representation, ii) supporting various data representation components, and iii) flexible and easy development of view template. In previous studies, it was difficult to develop or contribute data representation components, and the view templates were not able to be shared or recycled. This causes a problem that makes it difficult to create ecosystems for the representation tool development of numerous simulation software. EDISON-VIEW is a framework for post-processing and representing simulation results produced from the EDISON platform. This paper proposes various methods used in the design and development of the EDISON-VIEW framework to solve the above requirements and problems. We have verified its usefulness by applying it to simulation software in various fields such as material, computational fluid dynamics, computational structural dynamics, and computational chemistry.
Computational literacy 교육은 정보화 사회가 성숙되어 가면서 그 중요성이 점차 더 부각되고 있으나 이를 위한 교육전략에 대한 연구는 미비한 실정이다. 전통적인 교육에서는 학습자의 특성을 고려한 교육을 통해 학습효과를 높이고 있으며, 이를 computational literacy 교육에 적용하려면 해당 영역에서 학습자의 특성을 분석하는 연구가 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 computational literacy의 핵심영역인 프로그래밍을 가르친 후, 이때 나타난 학습자의 특성을 Felder의 학습스타일, 다중지능을 중심으로 분석하였다. 대학생 194명을 대상으로 교육용프로그래밍언어인 스크래치를 교육한 후, 학생들의 프로그래밍 성취도와 학습양식, 다중지능과의 관련성을 분석하였다. 나아가 프로그래밍 전문가 집단과 일반 학생들의 차이를 비교, 분석하여 시사점을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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