• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권4호
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• pp.163-169
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• 2024

India is a developing nation and has come with comprehensive way in modernizing its reducing poverty, economy and rising living standards for an outsized fragment of its residents. The STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) education plays an important role in it. STEM is an educational curriculum that emphasis on the subjects of "science, technology, engineering, and mathematics". In traditional education scenario, these subjects are taught independently, but according to the educational philosophy of STEM that teaches these subjects together in project-based lessons. STEM helps the students in his holistic development. Youth unemployment is the biggest concern due to lack of adequate skills. There is a huge skill gap behind jobless engineers and the question arises how we can prepare engineers for a better tomorrow? Now a day's Industry 4.0 is a new fourth industrial revolution which is an intelligent networking of machines and processes for industry through ICT. It is based upon the usage of cyber-physical systems and Internet of Things (IoT). Industrial revolution does not influence only production but also educational system as well. IoT in academics is a new revolution to the Internet technology, which introduced "Smartness" in the entire IT infrastructure. To improve socio-economic status of the India students must equipped with 21st century digital skills and Universities, colleges must provide individual learning kits to their students which can help them in enhancing their productivity and learning outcomes. The major goal of this paper is to present a low cost, effective learning mechanism for STEM implementation using Raspberry Pi 3+ model (Single board computer) and Node Red open source visual programming tool which is developed by IBM for wiring hardware devices together. These tools are broadly used to provide hands on experience on IoT fundamentals during teaching and learning. This paper elaborates the appropriateness and the practicality of these concepts via an example by implementing a user interface (UI) and Dashboard in Node-RED where dashboard palette is used for demonstration with switch, slider, gauge and Raspberry pi palette is used to connect with GPIO pins present on Raspberry pi board. An LED light is connected with a GPIO pin as an output pin. In this experiment, it is shown that the Node-Red dashboard is accessing on Raspberry pi and via Smartphone as well. In the final step results are shown in an elaborate manner. Conversely, inadequate Programming skills in students are the biggest challenge because without good programming skills there would be no pioneers in engineering, robotics and other areas. Coding plays an important role to increase the level of knowledge on a wide scale and to encourage the interest of students in coding. Today Python language which is Open source and most demanding languages in the industry in order to know data science and algorithms, understanding computer science would not be possible without science, technology, engineering and math. In this paper a small experiment is also done with an LED light via writing source code in python. These tiny experiments are really helpful to encourage the students and give play way to learn these advance technologies. The cost estimation is presented in tabular form for per learning kit provided to the students for Hands on experiments. Some Popular In addition, some Open source tools for experimenting with IoT Technology are described. Students can enrich their knowledge by doing lots of experiments with these freely available software's and this low cost hardware in labs or learning kits provided to them.

• 대한화학회지
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• 제46권1호
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• pp.90-96
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• 2002

본 연구는 제6차 교육과정에 의해 편찬된 7종의 검인정 화학Ⅱ 교과서 중 STS 내용의 포함정도를 알아보고 STS 내용을 단원별, Piel의 주제영역별, 활동영역별로 비교 분석하였다. 그리고 교과서에 STS와 관련된 내용이 어느 정도 반영되고 있고 교과서가 교육과정 목표에 어느 정도 부합되는지를 알아보았다. 7종의 화학Ⅱ 교과서에서는 STS 교육내용이 교과서 지면의 평균 2.7%를 차지하고 있었다. STS 내용의 단원별 분포를 보면 화학결합과 화합물에 3.8%, 원자구조와 주기율 3.2%, 물질의 상태와 용액 2.2%, 물질의 과학에 1.9%, 화학반응 1.9%로 화학결합과 화합물에 ＳＴＳ 내용이 가장 많이 포함되어 있었다. Piel의 STS 주제영역에 따른 STS 교육내용을 살펴보면 기술발달의 영향이 33.7%, 환경문제와 천연 자원의 이용이 27.5%, 인간공학이 19.6%, 에너지가 13.8%, 과학의 사회학이 5.4%이었고, 인구 및 우주개발과 국방에 관련된 내용은 모든 교과서에서 다루고 있지 않았다. STS 주제를 단원별로 분석한 결과를 보면 에너지는 화학결합과 화합물 및 화학반응 단원에, 인간공학, 환경문제와 천연자원의 이용 및 기술발달과 영향은 화학결합과 화합물에 주로 포함되어 있었다. 그리고 과학의 사회학은 원자구조와 주기율 및 화학반응 단원에 주로 포함되어 있었다. STS 교육내용을 SATIS의 활동영역에 따라 분석한 결과는 조사연구와 사례연구가 대부분이었다. 현장활동, 문제해결과 의사결정 및 모의 실험은 매우 적게 나타났으며 역할놀이는 어느 교과서에서도 다루고 있지 않았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권3호
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• pp.451-458
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• 1998

본 연구에서는 초 중등학교의 전 교과에서 다루어진 식물 학습 소재의 다양성을 조사 분석하여 과학 교과서(생물영역)의 식물 학습 소재의 개발 방향성을 모색하고자 하였다. 분석에 사용된 교과서는 초등학교 9교과 143권, 중학교 13교과 117권, 고등학교 15교과 71권 등 총 331권이다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 초 중등학교 전 교과의 학교 급간별 식물의 종 수는 초등학교 264종, 중학교 295종, 고등학교 283종으로 과학교과서(생물영역)의 103종, 206종, 193종보다 많다. 타 교과에 식물의 종 수가 많다는 것은 식물 학습 내용도 많이 포함하고 있다는 것을 의미한다. 2. 초 중등학교에서 식물 학습 소재가 많이 나타난 타 교과는 국어, 사회, 실과(실업 가정)로 단순한 식물 인용뿐만 아니라 과학 개념 및 탐구 활동을 내포하고 있다. 식물 학습 소재는 과학 교육 과정뿐 아니라 학교 교육 과정에서 큰 비중을 차지하고 있다. 3. 타 교과에서 인용되는 식물 학습 소재의 특징은 주변 식물, 자원 식물, 식용 식물, 관상 식물, 산업에 관련된 식물 등 유용성 있는 생활 관련 식물이다. 4. 과학과 생활과의 관계를 인식하여 타 교과의 식물학습 소재를 과학 교과(생물영역)의 식물 소재 개발에 적용한다면 STS 교육 및 통합 교과의 근거를 제공해 줄 수 있다고 본다.

• 한국학교ㆍ지역보건교육학회지
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• 제11권1호
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• pp.135-148
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• 2010

Objectives: In this study, knowledge of environmental disease, experience of environmental health education and necessity of environmental health education of elementary school pupils were compared and analyzed. Methods: The population of this study was from grade 1 to 6 elementary school pupils in Ulsan city, Korea. Five elementary schools were randomly selected from Ulsan City. Seven hundred and twenty-eight responses from the five schools were analyzed (seventy-two were excluded). A self-administered questionnaire measuring sociodemographic variables, Knowledge of environment related disease(atopic dermatitis, asthma etc), as well as educational experience and necessity of environmental health education was analyzed. The survey results were analyzed using SPSS-PC Program 12.0 and the following results by implementing Frequency Analysis, Cross-tabulation Analysis and ANOVA are as follows. Result: Pupils of lower grades more informed than those of higher grades about atopic dermatitis. Among asthma sufferers, many responded that symptoms occurred or improved during the lower grades of elementary school. In terms of the lifestyles of patients with atopic dermatitis or asthma, female pupils, especially those in the lower grades, tended to make changes in their daily habits based on their disease. Also, parents tended to intervene/mediate more in the dietary habits and personal hygiene habits of lower-grade pupils compared to their higher-grade counterparts. Personal hygiene education is currently not provided in schools, and upper-grade pupils have more experience with personal hygiene education compared to lower grade pupils. 430 (59.0%) of pupils replied that education about personal hygiene is necessary in their curriculum. 490 (67.3%) of elementary pupils are aware of the close connection between education in hygiene and human health. When asked if education in hygiene should also be undertaken by teachers and parents, 406 (55.7%) students said that it should be done. Conclusions: Developing a concrete health education program and raising instructors' awareness of the necessity for education in hygiene. Placement of professionals in the personal hygiene education field, is important to provide good health education for elementary school pupils.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제15권1호
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• pp.159-177
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• 2013

본 연구는 최근 중요성이 부각되고 있는 STEAM 교육의 사례 연구로서 STEAM에 적합한 수업 자료 개발, 교수 학습 방법의 제안, 효과 분석을 통한 STEAM의 가능성 탐색을 목적으로 한다. STEAM 교육의 소재는 수학과 과학이 분리되기 이전의 수학사를 기반으로, 과학(S)은 24절기, 태양의 고도, 천체의 운동, 기술(T)은 그래픽 계산기를 이용한 탐구, 공학(E)은 해시계의 설계 원리 탐구 및 제작, 예술(A)은 수학사 문헌 탐구 및 수학의 심미적 가치에 대한 이해, 수학(M)은 삼각함수와 관련된다. 또한 STEAM의 특성과 문헌 연구를 토대로 프로젝트기반학습이 STEAM 교육에 적합할 것으로 보고 융합적 프로젝트기반학습을 설계하여 STEAM PBL이 융합적 지식 형성과 수학적 가치를 포함하는 수학적 태도와 21세기 역량 신장에 효과적인지에 중점을 두어 분석하였다. 수업을 분석한 결과, 학생들이 팀원 간의 협력, 의사소통과 표현, 비판적 사고를 토대로 문제해결을 하는 모습이 많이 포착되었으며, 수업을 통해 수학적 가치를 포함한 수학적 태도가 긍정적인 방향으로 변화된 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.493-500
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• 2017

현장실습은 이론 중심의 대학교육과 실무능력을 중시하는 산업체 수요와의 미스매치를 해소하고 취업률을 제고하기 위한 중요한 수단으로 인식되고 있다. 최근 들어 우리나라의 대학에서 현장실습은 양적으로 크게 증가하고 있으며, 교육부에 의해 대학생 현장실습 운영규정이 제정되어 현장실습의 활성화를 위한 제도적 여건도 마련되었다. 이제는 현장실습의 내실화 및 질적 도약이 필요한 시점으로, 인재 육성을 위한 대학 현장실습의 자립적 운영 및 지속가능성 확보가 요구된다. 본 연구는 전국 대학의 현장실습 운영 실태 조사를 통해 대학의 현장실습 활성화를 위한 개선 방안을 모색함으로써 현장실습의 안정적인 제도적 정착을 도모하고자 하였다. 실태조사의 분석 결과, 현장실습의 실효성이 낮은 단기 위주의 현장실습이 중심이 되고 있고, 내실 있는 현장실습 운영을 위한 대학의 조직 역량이나 전문 인력이 턱없이 부족한 것으로 나타나, 대학의 현장실습 운영 역량 강화가 필요할 것으로 판단된다. 대학 현장실습은 전공 관련 현장에서 직무역량 제고를 위해 운영되는 학사과정의 한 부분이므로, 학생들의 실습기간에도 대학의 엄격하고 체계적인 관리 감독이 요구된다. 특히 12주 이상의 장기 현장실습이 활성화되기 위해서는 양질의 현장실습 기회 부여와 체계적인 지도 관리를 통한 현장실습의 질 관리를 통해 참여 학생과 기업의 만족도를 높일 수 있어야 한다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권6호
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• pp.19-27
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• 2017

본 연구는 예비유아교사, 예비디자이너 및 예비공학자 간의 창의성을 비교하고자 하였다. 연구대상은 K와 T대학교의 유아교육과, 디자인학과, 미디어공학과의 4학년 총 132명을 대상으로 이들에게 창의성 검사(TTCT:도형)를 실시하였다. 자료처리는 각 전공에 따른 창의성의 차이를 알아보기 위해 일원배치분산분석을 실시하였다. 연구결과 첫째, 전체 창의성은 예비디자이너가 예비유아교사 및 예비공학자보다 유의한 차이로 높게 나타났다. 둘째, 유창성은 예비유아교사 및 예비디자이너가 예비공학자보다 유의한 차이로 높게 나타났으며, 독창성은 전공에 따라 유의한 차이는 없는 것으로 나타났다. 추상성은 예비유아교사가 예비공학자보다 유의한 차이로 높게 나타났다. 정교성은 예비디자이너가 예비유아교사 및 예비공학자보다 유의한 차이로 높게 나타났다. 개방성은 예비디자이너가 예비공학자보다 유의한 차이로 높았으며, 예비공학자가 예비유아교사보다 유의한 차이로 높게 나타났다. 따라서 본 연구는 대학생을 위한 창의성 교육과정이나 프로그램 개발에 있어서 전공을 고려해야 함을 시사하며, 본 연구의 결과는 창의성 교육 프로그램의 기초자료로 활용될 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권1D호
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• pp.149-155
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• 2011

본 연구는 부산지역 공동주택 관리에 관한 주민인식을 조사하고자 아파트 운영관리에 관한 문제점 및 개선사항, 그리고 아파트 관리에 관한 세부항목별 주민인식 정도를 아파트 준공연수에 따라 비교분석하였다. 아파트 운영관리에 관한 문제점에서는 보수 보강에 관한 계획성이 미흡하며, 아파트 회계관리에 대한 투명성이 부족하며, 관리비가 과다하게 부과된다고 지적하였다. 따라서 개선사항으로는 관리비를 절감할 수 있는 운영방안이 강구되어야 하며, 관리비 집행에 관한 부정 부패를 방지하기 위해 주민들의 감시를 강화하기 위해 입주자대표회의의 적극적인 참여가 필요함을 강조했다. 아파트 관리에 관한 세부항목별 주민인식의 비교분석에서는 첫째, 일반적 관리에서는 세대간 분쟁조정 능력에 대해서는 부족하다고 인식하고 있었다. 둘째, 주민의 안전성에 관한 관리의 측면에서는 방범 예방 활동과 화재대비 관리, 가스시설 관리 등에 대하여는 상당 히 신뢰하고 있는 것으로 나타났다. 반면, 유지관리의 측면에 대해선 주민들의 불만이 존재하고 있었는데, 관리사무소의 보수 계획이 잘 이루어지지 않다고 인식하고 있는 것으로 나타났다. 셋째, 환경관리에서는 관리사무소의 청소 수목 관리가 잘되고 있는 것으로 인식하고, 휴게시설 관리가 잘 안 되고 있는 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.421-426
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• 2013

본 연구는 스마트 환경으로 바뀌는 교육 시스템 하에서 향후 교수 학습을 진행할 예비 교사들의 스마트 리터러시 역량 수준을 도출하고자 한다. 학교에서 스마트 교육이 순조롭게 진행되고 정착되기 위해서 무엇보다 현직 교사의 역할도 중요하지만 앞으로 교육 현장에서 스마트 교육을 진행할 예비 교사들의 스마트 리터러시에 대한 인식을 확보하고 어떤 역량이 필요한지 제안할 필요성이 있어 이 연구를 실시하게 되었다. 이러한 목적을 달성하기 위해 첫째, 스마트 리터러시 기초 조사를 통해 예비 교사들의 인식을 살펴보았고, 둘째, 교사의 스마트 교육을 위한 핵심 역량 지표를 바탕으로 예비 교사의 역량 수준을 분석하였다. 셋째, 예비 교사의 스마트 리터러시 핵심 역량 강화를 위한 개선방향을 제시한다. 연구의 대상은 대학에 재학 중인 예비 교사를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 연구 결과를 바탕으로 예비 교사에게 적용할 스마트 리터러시에 대한 개념 정의와 스마트 교육을 위한 핵심 역량 기준 지표를 도출할 필요성이 있고, 스마트 리터러시 핵심 역량을 충족시킬 수 있는 교육과정의 필요성, 실제 현장과 같은 첨단 학습 환경에서 스마트 교육을 실시함으로써 현장 적응력을 키울 도록 스마트 리터러시 핵심 역량 강화 개선 방향을 제시한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.209-212
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• 2013

교육부가 중점 추진하는 누리과정은 교육과 보육에 대한 국가차원의 표준화된 교육과정으로서 취학전 교육의 질을 제고하고, 생애 초기의 공정한 출발선을 보장하며 전 영역에서 창의 인성 교육을 강조하고 있다. 영유아기 누리과정의 창의교육을 위한 곤충로봇을 개발하여 흥미와 교육효과를 높였다. 기존의 지면을 사용한 조립도와 온라인 홈페이지를 이용한 교육용 로봇의 조립과 학습에 VR을 이용하여 조립과 교육내용학습에 효과를 높였다. 유아들이 로봇을 학습하기 위해서는 적극적인 관심과 학습의 동기가 필요하며 정보기반사회에서의 정보기술을 활용한 창의적인 학습 또한 필요하다. 증강현실에서 사용될 마커는 로봇에 관한 3차원의 모델정보를 연계하여 증강하고, 이는 마커를 통하여 증강현실의 대상 마커와 카메라와의 상대 좌표계 변환을 구하고, 그 마커내의 패턴을 이용하여 미리 정의된 패턴 중 무엇인지에 대한 결정을 할 수 있도록 한다. 본 논문을 통하여 교육용 조립로봇의 현실세계에서의 창의교육과 증강 가상환경으로 표현되는 스마트교육을 융합하여 새로운 형태의 첨단 스마트교육을 제시하여 국가인재의 조기육성을 통한 인재대국의 기초를 마련하고자 한다.