• 제목/요약/키워드: Engineering Mathematics

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중학교 체육과 STEAM 융합을 통한 창의·융합 수업 모듈 요소 도출 및 수업 모듈 제시 (Drawing up class module elements of originality and convergence and suggesting class modules by combining middle school physical education and STEAM)

  • 홍희정;임현주
    • 한국웰니스학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.207-223
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 체육과 신체활동 영역별(건강, 도전, 경쟁, 표현) 내용요소와 STEAM과의 융합을 통해 창의·융합 수업모듈 요소를 도출하는 것이며, 아울러 창의·융합 수업 모듈을 제시하는 것에 있다. 이를 위해 문헌연구, 포커스 그룹 인터뷰(FGI), 전문가 협의 방법을 실시하였으며 이를 통하여 다음과 같은 연구 결과를 도출하였다. 먼저 창의·융합 수업 모듈 요소와 관련하여 첫째, 건강 영역의 창의·융합 수업 모듈 요소는 자세 분석을 통한 위험성 도출, 신체활동량 분석과 설계 등 총 11개로 제시되었다. 둘째, 도전 영역의 모듈 요소는 총 6개로 목표 달성 저해 요인 예상, 효율적 운동을 위한 모델링 등의 내용이 도출되었으며, 경쟁 영역의 융합 요소는 17개로 경기 기록 분석, 경기데이터 저장을 위한 어플 제작 등의 내용이 제시되었다. 마지막으로 표현 영역의 창의·융합 모듈 요소는 총 10개로 움직임 표현 기술 향상을 위한 모델링, 움직임 표현 기록을 위한 기호화 등의 내용이 도출되었다. 아울러 수업 모듈은 건강 영역에서는 공학(E: Engineering) 분야와의 융합과 관련된 내용이 제시되었으며, 도전 영역에서는 기술(T: Technology)과의 융합, 경쟁 영역에서는 예술(A: Art)와의 융합, 표현 영역에서는 예술(A: Art)와, 수학(M: Mathematics)기호와)과의 융합을 통한 내용이 제시되었다.

대형 온라인 강좌의 설계와 운영 방안 모색: 재학생, 고등학생, 일반인 대상의 설문조사를 바탕으로 (Effective Design and Operation of Massive Online Courses: A Survey on Learners' Satisfaction and Needs)

  • 장진영;김령희;손나경;신효정;정현숙
    • 실천공학교육논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.73-80
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    • 2023
  • 21세기 들어 온라인 테크놀로지의 활성화로 온라인 강좌와 웹기반 커뮤니케이션의 사용이 고등교육 분야에서 증가되어 왔다. 시간과 장소에 구애받지 않는 온라인 교육의 특성은 대학 캠퍼스를 국내외로 확대하고 대학교육의 수혜자도 일반인과 타대학 학생으로 확대할 수 있는 가능성을 열어주었다. 또한 학령인구의 감소, 대학 구조의 재편과 같은 변화도 온라인 교육에 대한 인식을 바꾸는 계기가 되었다. 본 논문에서는 K대학교 재학생, 고등학교 3학년 학생, 일반인을 대상으로 설문조사를 실시하여 온라인 강좌에 대한 만족도, 대형 온라인 강좌를 필요로 하는 영역, 현재 개설된 대형 온라인 강좌의 운영에 대한 학생들의 니즈 등에 대하여 살펴보았다. K대학교 재학생의 온라인 강좌에 대한 만족도는 높게 나타나고 있다. 다만, 각각의 온라인 강좌에 대한 만족도는 높으나 온라인 강좌의 체계 통일성을 높여야 함과 온라인 강좌를 원활하게 수강할 수 있는 환경 개선이 필요함을 알 수 있다. 고등학생의 경우 자연과학에 대한 선호도에서 일반인과 재학생에 비해 상당히 높게 나오고 있는데 수학, 물리와 같은 과목을 선수과목으로 하고 온라인 강좌로 만들어서 전공 수업에 대비하게 해야 할 필요성이 있다고 생각된다. 일반인의 경우 인문학 분야에 대한 선호도가 고등학생과 재학생에 비해 상당히 높게 나타나고 있는데 이는 교양함양이라는 강의 목적을 통해서도 확인할 수 있다.

전국색인지간행협동체제 편성방안에 관한 연구 (A Study on the Planning of Nationwide Indexing Services for Korea)

  • 최성진
    • 한국문헌정보학회지
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    • 제12권
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    • pp.39-86
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    • 1985
  • The main purpose of the present study is to survey the major iudexing bulletins of national nature in Korea, to define such problem areas as lacunae, duplicates and limitation in coverage in the indexing services currently available in Korea, and to make some suggestions for action for improving the existing indexing services in the light of general principles and the tradition and constraints unique to Korea. The major findings and conclusions reached at this study are summarised as follows: (A) A new indexing bulletin of general nature covering the entire field needs to be created in each of the following fields without an established indexing service available for the outcome of research and development activities in Korea. (1) Philosophy (2) Religion (3) Pure sciences (4) Art (5) Language (6) Literature (7) History (B) A new specialised indexing bulletin needs to be created in each of the following fields where indexing services are heavily utilised but no, or only partial, indexing service is available. (1) Social sciences (a) Statistics (b) Sociology (c) Folklore (d) Military science (2) Pure sciences (a) Mathematics (b) Physics (c) Chemistry (d) Astronomy (e) Geology (f) Mineralogy (g) Life sciences (h) Botany (i) Zoology (3) Applied sciences (a) Medicine (b) Agriculture (c) Civil engineering (d) Architectural engineering (e) Mechanical engineering (f) Electrical engineering (g) Chemical engineering (h) Domestic science (C) Publication of the indexing bulletins suggested in A and B above may be ideally carried on by a qualified and dependable learned society established in the respective fields and designated by the Minister of Education, and should be financially supported from the public fund under the provisions of Art. 27 of the Scientific Research Promotion Act of 1979. (D) The coverage and contents of the four indexing bulletins in the field of banking and financing published by the Library of the Bank of Korea are similar and considerably duplicated. It is, therefore, suggested that the four indexing bulletins are combined in one to form a more comprehensive and efficient bibliographical tool in the field and it is further developed into a general guide to the literature produced in the entire field of economics in Korea by gradually expanding its subject coverage. (E) For the similar reasons stated in D, the Index to the Articles on North Korea and the Catalogue of Theses on North Korea, both publisheds by the Ministry of Unification Library, are suggested to make into one. The Index to the Articles of the Selected North Korean Journals and the Index to the Articles of the North Korean Journals in Microfilm Housed in the Ministry of Unification Library, both published by the same Library, are also suggested to be combined in one. (F) The contents of the Catalogue of the Reports Submitted by Government Officials Who Have Travelled Abroad, published by the National Archives are included in the Index to the Information Materials Related to Government Administration, published by the National Archives. The publication of the former is hardly justified. (G) The contents of the Index to Legal Literature published by the Seoul National University Libraries and those of the Law Section of the Index to Scholastic Works published by the National Central Library are nearly identical. One of the two indexes should cease to be published. (H) Though five indexes are being published in the field of political science and four in the field of public administration, their subject coverage is limited. Naturally, these indexes are little usable to many other researchers in the two fields. A comprehensive index covering all the specialised areas in each field needs to be developed on one or all the existing indexes. (I) It is suggested that the Catalogue of the Scholastic Works on Curricula published by the National Central Library expands its subject coverage to become a more usable and effective index to all the researchers in the field of education. (J) The bimonthly Index to Periodical Articles and the specialised index by subject series published by the National Assembly Library, and the Index to Scholastic Works published by the National Central Library are expected to increase their coverage and frequency of publication to be used more effectively and more efficiently by all users in all fields till the indexing bulletins suggested in this study will fully be available in Korea.

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이미지 감성분류를 위한 CNN과 K-means RGB Cluster 이-단계 학습 방안 (A Two-Stage Learning Method of CNN and K-means RGB Cluster for Sentiment Classification of Images)

  • 김정태;박은비;한기웅;이정현;이홍주
    • 지능정보연구
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    • 제27권3호
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    • pp.139-156
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    • 2021
  • 이미지 분류에서 딥러닝 모형을 사용하는 가장 큰 이유는 이미지의 전체적인 정보에서 각 지역 특징을 추출하여 서로의 관계를 고려할 수 있기 때문이다. 하지만 이미지의 지역 특징이 없는 감정 이미지 데이터는 CNN 모델이 적합하지 않을 수 있다. 이러한 감정 이미지 분류의 어려움을 해결하기 위하여 매년 많은 연구자들이 감정 이미지에 적합한 CNN기반 아키텍처를 제시하고 있다. 색깔과 사람 감정간의 관계에 대한 연구들도 수행되었으며, 색깔에 따라 다른 감정이 유도된다는 결과들이 도출되었다. 딥러닝을 활용한 연구에서도 색깔정보를 활용하여 이미지 감성분류에 적용하는 연구들이 있어왔으며, 이미지만을 가지고 분류 모형을 학습한 경우보다 이미지의 색깔 정보를 추가로 활용한 경우가 이미지 감성 분류 정확도를 더 높일 수 있었다. 본 연구는 사람이 이미지의 감정을 분류하는 기준 중 많은 부분을 차지하는 색감을 이용하여 이미지 감성 분류 정확도를 향상시키는 방안을 제안한다. 이미지의 RGB 값에 K 평균 군집화 방안을 적용하여 이미지를 대표하는 색을 추출하여, 각 감성 클래스 별 해당 색깔이 나올 확률을 가중치 식으로 변형 후 CNN 모델의 최종 Layer에 적용하는 이-단계 학습방안을 구현하였다. 이미지 데이터는 6가지 감정으로 분류되는 Emotion6와 8가지 감정으로 분류되는 Artphoto를 사용하였다. 학습에 사용한 CNN 모델은 Densenet169, Mnasnet, Resnet101, Resnet152, Vgg19를 사용하였으며, 성능 평가는 5겹 교차검증으로 CNN 모델에 이-단계 학습 방안을 적용하여 전후 성과를 비교하였다. CNN 아키텍처만을 활용한 경우보다 색 속성에서 추출한 정보를 함께 사용하였을 때 더 좋은 분류 정확도를 보였다.

Self-adaptive hp 유한요소법을 이용한 단.장노말 전기검층에서 손데의 편향 효과 수치모델링 (Simulation of eccentricity effects on short- and long-normal logging measurements using a Fourier-hp-finite-element method)

  • 남명진;;;황세호;박권규;이창현
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제13권1호
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    • pp.118-127
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    • 2010
  • 전기검층은 지층의 전기비저항을 측정하는 물리검층법으로 전극배열에 따른 전기비저항 변화에서 지층내의 수포화도를 평가하는데 이용된다. 전기검층은 시추공 효과 및 인접한 지층의 두께와 전기비저항 들에 의해 많은 영향을 받는다. 이러한 시추공 효과 및 인접 지층의 영향은 시추공 내에서 전기검층 손데가 중심으로부터 편향되었을 때 더 커진다. 노말검층 손데가 시추공 내에서 편향되었을 때, 단노말과 장노말 검층자료의 정확한 해석의 기초를 마련하기 위해 검층손데의 편향에 의한 전기검층 자료의 왜곡을 수치모델링을 이용하여 분석하였다. 이를 위해 노말검층 손데의 편향으로 인한 3차원적 기하학적 구조를 단순화 시킬 수 있는 새로운 좌표 체계를 제안하고, 이 좌표계에서 Fourier 급수 전개(Fourier series expansion)를 수행하였다. 여러 개의 서로 연동된 이차원 문제들을 풀기 위하여 이차원 hp goal-oriented high-order self-adaptive hp (h는 셀의 크기, p는 근사 차수를 의미) 유한요소법에 기초한 알고리즘을 적용하였다. 이 알고리즘은 모델링 영역 내에서 자동적으로 각 격자 셀에서의 h와 p를 바꿔가면서 최적의 격자를 생생하여 원하는 정밀도의 해를 도출할 수 있다. 수치모델링 결과, 이 연구에서 제안한 알고리즘으로 정확하고 신뢰성 있는 해를 얻을 수 있었다. 검층손데의 편향 영향은 시추공경이나 시추공 이수의 전기비저항이 큰 경우, 그리고 지층의 전기비저항이 낮은 경우에 큰 것을 알 수 있었다.

RNA 타이 클럽의 유전암호 해독 연구: 다학제 협동연구와 공동의 연구의제에 관한 고찰 (Deciphering the Genetic Code in the RNA Tie Club: Observations on Multidisciplinary Research and a Common Research Agenda)

  • 김봉국
    • 과학기술학연구
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    • 제17권1호
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    • pp.71-115
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    • 2017
  • 1953년에 이론물리학자 조지 가모프는 "DNA의 염기 서열에 의해 단백질의 아미노산 서열이 암호화된다"는 가설로 단백질 합성 현상을 설명했고, "다이아몬드 코드"라는 핵산-단백질 정보전달 모형을 제안했다. 왓슨, 크릭, 브레너, 스텐트 같은 당대의 생물학자들은 이런 대담한 제안에 관심을 보이며 가모프와 토론했고, 이에 가모프는 이들 간의 의견교환을 활성화하기 위해 RNA 타이 클럽이라는 비공식 연구자 모임을 결성했다. 이후 생물학자들뿐만 아니라 물리학자, 수학자, 컴퓨터엔지니어들이 RNA 타이 클럽에 동참했고, 이들의 다학제적 유전암호 해독 연구는 1950년대 후반까지 활발히 이루어졌다. 본고는 RNA 타이 클럽의 형성, 성장, 와해의 과정을 살피면서 다음과 같은 논제를 다루려 한다. 첫째, 정통 생물학과 거리가 먼 '문자열 간 번역원리를 찾는 가모프의 수학적 접근'은 어떻게 생물학자들의 공동의 연구의제로 채택될 수 있었을까? 둘째, RNA 타이 클럽의 연구의제는 어떻게 다양한 학제의 연구주제들로 풍부하게 확장될 수 있었을까? 셋째, RNA 타이 클럽의 쇠락과 와해를 가져온 요인은 무엇이었을까? 이런 분석을 통해, 본고는 타이 클럽 연구자들의 근본 가정인 "아미노산 서열에 배열 패턴이 존재한다"는 가정이 다양한 학제적 접근방식을 매개하는 연결고리 역할을 했고, 또 이를 통해 당대 생물학의 실험 데이터를 활용할 수 있게 되면서 이들의 번역코드 연구는 유의미한 생물학 연구방법으로 자리 잡을 수 있게 되었음 주장할 것이다. 아울러 위의 논의의 연장선상에서 타이 클럽의 와해 요인을 해명함으로써, 다양한 학제의 연구자들을 성공적으로 매개할 생산적 연구의제가 갖춰야 할 요건은 무엇인지 고찰해 볼 것이다.

시스템 사고에 기반한 STEAM 교육 프로그램이 기후변화 학습에 미치는 효과 (Effect of Systems Thinking Based STEAM Education Program on Climate Change Topics)

  • 조규동;김형범
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.113-123
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    • 2017
  • 이 연구에서는 시스템 사고와 STEAM의 이론을 고찰해 보고 이 이론을 근거로 기후변화 학습에 맞는 시스템 사고 기반의 STEAM 프로그램을 구안하여 학교 현장에서의 적용효과를 확인하고자 하였다. 연구자와 외부전문가들의 지속적인 전문가 과정을 통해 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 개발하였으며, 중학생들을 대상으로 8주에 거쳐 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 과학수업에 적용하였다. 따라서 현장 적용에 대한 효과성을 검증하기 위해 시스템 사고 검사와 STEAM 소양 검사를 실시하였으며, 최종 학업 성취도 검사를 실시하여 시스템 기반 STEAM 프로그램의 효과성을 확인하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 시스템 사고 분석에서는 시스템 사고의 하위 구인 중 '정신 모델'을 제외한 '시스템 분석', '개인숙련', '공유비전', '팀 학습'에서 실험집단이 비교집단에 비해 통계적으로 의미 있는 차이가 나타난 것으로 확인되었다. 둘째, STEAM 소양 검사에서는 '과학', '기술', '공학', '예술', '수학'의 사전 사후에 의한 두 집단 독립표본 t검정의 통계 결과, STEAM 소양의 하위구인들 전체에서 실험집단이 비교집단에 비해 통계적으로 의미 있는 차이가 나타난 것으로 확인되었다. 셋째, 기후변화에 관한 학업성취도 평가에서는 실험집단이 비교집단에 비해 학업성취도가 높은 것으로 확인되었다. 따라서 시스템 기반 STEAM 프로그램이 시스템 사고를 통한 융합적 사고력 배양에 적합하며, 기후변화 과학을 바탕으로 새로운 아이디어를 제시함으로써 창의적으로 문제를 해결하는 사고 능력을 신장할 수 있을 것으로 기대된다.

Burkholderia tropica as a Potential Microalgal Growth-Promoting Bacterium in the Biosorption of Mercury from Aqueous Solutions

  • Zarate, Ana;Florez, July;Angulo, Edgardo;Varela-Prieto, Lourdes;Infante, Cherlys;Barrios, Fredy;Barraza, Beatriz;Gallardo, D.I;Valdes, Jorge
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권6호
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    • pp.1138-1149
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    • 2017
  • The use of microalgal biomass is an interesting technology for the removal of heavy metals from aqueous solutions owing to its high metal-binding capacity, but the interactions with bacteria as a strategy for the removal of toxic metals have been poorly studied. The goal of the current research was to investigate the potential of Burkholderia tropica co-immobilized with Chlorella sp. in polyurethane discs for the biosorption of Hg(II) from aqueous solutions and to evaluate the influence of different Hg(II) concentrations (0.041, 1.0, and 10 mg/l) and their exposure to different contact times corresponding to intervals of 1, 2, 4, 8, 16, and 32 h. As expected, microalgal bacterial biomass adhered and grew to form a biofilm on the support. The biosorption data followed pseudo-second-order kinetics, and the adsorption equilibrium was well described by either Langmuir or Freundlich adsorption isotherm, reaching equilibrium from 1 h. In both bacterial and microalgal immobilization systems in the co-immobilization of Chlorella sp. and B. tropica to different concentrations of Hg(II), the kinetics of biosorption of Hg(II) was significantly higher before 60 min of contact time. The highest percentage of biosorption of Hg(II) achieved in the co-immobilization system was 95% at pH 6.4, at 3.6 g of biosorbent, $30{\pm}1^{\circ}C$, and a mercury concentration of 1 mg/l before 60 min of contact time. This study showed that co-immobilization with B. tropica has synergistic effects on biosorption of Hg(II) ions and merits consideration in the design of future strategies for the removal of toxic metals.

인공위성 영상 압축에 있어 웨이브렛 선택의 효과 (The Effect of Wavelet Pair Choice in the Compression of the Satellite Images)

  • 진홍성;한동엽
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.575-585
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    • 2011
  • 웨이브렛 변환을 이용한 인공위성 영상의 압축을 보다 효과적으로 수행할 수 있는 필터의 조합을 살펴보았다. 압축정도를 표현하는 방법으로 encoding ratio를 이용하였고, 웨이브렛의 선택에 따라 PSNR값과 encoding ratio값이 변하는 양상을 보았다. 웨이브렛의 선택에 따라 PSNR값은 대략 13.2-21.6% 정도의 차이를 보였고 encoding ratio는 16.8-45.5%까지의 차이를 보였다. SAR 영상의 경우 encoding ratio는 16%20% 변동이 있지만, 일반영상의 경우는 웨이브렛의 선택에 따라 40% 이상 변화였다. 영상 압축시 웨이브렛의 선택효과는 인공위성 영상보다 일반영상에서 큰 영향을 미쳤다. PSNR, encoding ratio의 지수에서 인공위성 영상은 웨이브렛 선택에 영향을 덜 받는다. 인공위성 영상의 압축에 대한 웨이브렛 선택효과를 보여주기 위하여 새로운 지수인 ECR을 제안하였다. ECR은 일반영상보다 인공위성영상에서 웨이브렛의 종류에 따른 영향이 더 적게 나타났다. 그러나 인공위성 영상 압축시 3개의 지수에서 웨이브렛의 선택효과는 최소한 10% 이상으로 선택의 중요성은 무시될 수 없을 것이다.

융합인재교육 실행형태의 측정도구 개발 및 실행형태와 실행수준의 관계 분석 (The Development of a Scale to Measure the Innovation Configurations of STEAM and Analysis of Relationship between the Innovation Configurations and the Usage Levels of STEAM)

  • 이진숙;송태호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.755-765
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    • 2019
  • 이 연구는 초등학교 교사의 관점에서 융합인재교육의 실행 형태를 측정하기 위한 측정도구를 개발하고 이를 활용하여 실행 형태와 관련 배경 요인이 실행 수준에 미치는 영향을 조사하였다. 실행형태의 측정도구는 다양한 선행 연구 및 심층면접 등의 분석을 기반으로 개발되었고, '수업준비', '수업설계', '수업운영', '평가'의 4개 세부 요인으로 구성되었다. 사전 개발된 측정 문항을 바탕으로 전국의 융합인재교육 연구·선도학교의 교사, 융합인재교육 교사연구회 활동을 하는 교사, 그리고 융합인재교육을 실시하고 있는 일반 초등학교 교사 266명을 대상으로 융합인재교육 실행 형태를 조사하였다. 탐색적 요인분석 및 신뢰도 분석을 통하여 융합인재교육의 실행 형태를 측정을 위한 총 19개의 측정 문항을 확정하였다. 초등교사의 융합인재교육의 실행형태와 그 실제 실행수준의 관계를 조사하기 위해 먼저, 실행형태의 4개 세부 요인과 실행수준의 직접적 영향을 조사하고, 배경 요인으로 고려한 초등교사의 교육경력, 융합인재교육 연수경험이 이 실행형태 각 세부 요인과 실행수준에 미치는 영향을 조사하였다. 마지막으로 실행형태 4개 세부 요인과 배경요인의 상호작용을 동시에 고려하여 실행수준과의 관계를 분석하였다. 분석의 결과, 초등교사의 융합인재교육의 실행수준을 개선시키기 위한 방안으로 실행형태의 '수업운영' 요소와 배경변인 중 '연수경험'의 유의미한 상관이 도출되었으며, 이 연구를 통하여 개발된 측정도구는 초등교사의 관점에서 융합인재교육의 실행을 분석하는 데에 유용할 뿐 아니라, 바람직한 개선 추구에 기여할 수 있을 것이다.