• 제목/요약/키워드: Instruction Design

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일반계고의 창의공학설계 수업을 위한 아두이노 기반 STEAM 수업자료 개발과 적용 (Development of STEAM Instructional Materials using Arduino for Creative Engineering Design Class in High Schools and Its Application)

  • 이대석;임영대;김진수
    • 공학교육연구
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    • 제23권1호
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    • pp.3-9
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    • 2020
  • The purpose of the study was to develop the Arduino based STEAM instruction materials for creative engineering design class. PDIE model was used in this study. We developed a STEAM lesson plan and a STEAM lesson worksheet for a total of six sessions through the steps of preparation, development, implementation and evaluation. The validity of the instruction materials was evaluated by the 10 experts using a survey. The instruction materials were applied to the class (52 students attended) of the creative engineering designs unit in technology and home economics subject. The class satisfaction and the creative solving-problem ability were examined after the calss. The class satafacition was high as the average of 10 item was 4.57 (out of 5). The paired t-test was conducted to compare the means of the creative solving-problem ability. It was observed that 'understanding and mastery of knowledge, thought, function and skills in a specific domain', 'divergent thinking', 'critical and logical thinking' and ' motivational factors' were significantly increased after the class. The instruction materials develped in this study were successfully designed to enhance the creative solving-problem ability by designing creative tasks and to intrique the interest by adding visual and auditory stimuli with the Arduino.

멀티링 설계규칙검사를 위한 효과적인 하드웨어 가속기 (MultiRing An Efficient Hardware Accelerator for Design Rule Checking)

  • 노길수;경종민
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.1040-1048
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    • 1987
  • We propose a hardware architecture called Multiring which is applicable for various geometrical operations on rectilinear objects such as design rule checking in VLSI layout and many image processing operations including noise suppression and coutour extraction. It has both a fast execution speed and extremely high flexibility. The whole architecture is mainly divided into four parts` I/O between host and Multiring, ring memory, linear processor array and instruction decoder. Data transmission between host and Multiring is bit serial thereby reducing the bandwidth requirement for teh channel and the number of external pins, while each row data in the bit map stored in ring memory is processed in the corresponding processor in full parallelism. Each processor is simultaneously configured by the instruction decoder/controller to perform one of the 16 basic instructions such as Boolean (AND, OR, NOT, and Copy), geometrical(Expand and Shrink), and I/O operations each ring cycle, which gives Multiring maximal flexibility in terms of design rule change or the instruction set enhancement. Correct functional behavior of Multiring was confirmed by successfully running a software simulator having one-to-one structural correspondence to the Multiring hardware.

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버튼 이론을 이용한 적응적인 웹기반 코스웨어의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Adaptive Web-Based Courseware Using Button Theory)

  • 이기영
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.45-50
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    • 2001
  • 최근에 WWW의 등장과 함께 컴퓨터를 매개로 한 수업이 점차 증가하고 있으며,웹 기반 수업에 대한 문제점이 많이 지적되고 있다. 본 연구에서는 기존의 버튼 이론을 이용하여 적용하기 위한 데이터베이스 테이블을 설계하여 학습자 동기 유발에 적응적인 웹기반 코스웨어의 모형을 제안하였다. 웹기반의 가상교육을 통해서 실제적으로 학습자 자신의학습동기를 체크하기 위하여 학습내용이 있는 매 화면마다 학습자의 상태를 파악할 수 있도록 테이블을 설계하였다.

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이해중심 교육과정과 맞춤형 수업의 적용을 통한 초등학교 통합학급의 음악과 수업 방안 연구 (Teaching Methods of Inclusive Music Classes at Elementary Schools Based on Application of Understanding by Design and Differentiated Instruction)

  • 원초롱
    • 인간행동과 음악연구
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    • 제18권1호
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    • pp.79-102
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    • 2021
  • 본 연구는 이해중심 교육과정과 맞춤형 수업을 적용하여 초등학교 통합학급에서의 음악과 수업 방안을 제시하고, 통합교육의 실현 가능성을 탐색하는 데 목적이 있다. 이를 위하여 백워드 설계 템플릿 2.0 버전을 바탕으로 초등학교 3·4학년 통합학급의 음악과 단원을 개발하였고, 지적장애 학생을 대상으로 한 맞춤형 수업의 예시를 제시하였다. '바라는 결과 확인하기', '수용 가능한 증거 결정하기', '학습 경험 계획하기'의 3단계로 구성하였으며, 각 단계별로 특수교육대상학생을 고려한 맞춤형 수업의 요소를 제시하였다. 1단계에서는 교육과정의 성취기준을 분석하여 목표와 본질적 질문을 제시하였다. 2단계에서는 GRASPS 기법을 활용하여 수행과제를 개발하고, 그에 따른 루브릭과 다른 증거 자료를 제시하였다. 학생의 준비도, 흥미, 학습 유형에 따른 다양한 평가 방법을 제시하였다. 3단계에서는 WHERETO 모형을 활용하여 7차시의 학습을 계획하였다. 또한 교실의 요소를 유연하게 사용하여 지적장애 학생을 위한 맞춤형 수업의 예시를 제시하였다. 본 연구를 통하여 모든 학생의 이해를 강조하는 이해중심 교육과정과 학생의 다양성을 배려하는 맞춤형 수업을 상호보완적으로 연계하여 통합교육의 방법으로 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다. 이를 바탕으로 통합교육의 실현을 위한 음악교육 설계 및 방법에 대한 연구가 활발히 이루어져야 한다.

Design of 32 bit Parallel Processor Core for High Energy Efficiency using Instruction-Levels Dynamic Voltage Scaling Technique

  • Yang, Yil-Suk;Roh, Tae-Moon;Yeo, Soon-Il;Kwon, Woo-H.;Kim, Jong-Dae
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제9권1호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • This paper describes design of high energy efficiency 32 bit parallel processor core using instruction-levels data gating and dynamic voltage scaling (DVS) techniques. We present instruction-levels data gating technique. We can control activation and switching activity of the function units in the proposed data technique. We present instruction-levels DVS technique without using DC-DC converter and voltage scheduler controlled by the operation system. We can control powers of the function units in the proposed DVS technique. The proposed instruction-levels DVS technique has the simple architecture than complicated DVS which is DC-DC converter and voltage scheduler controlled by the operation system and a hardware implementation is very easy. But, the energy efficiency of the proposed instruction-levels DVS technique having dual-power supply is similar to the complicated DVS which is DC-DC converter and voltage scheduler controlled by the operation system. We simulate the circuit simulation for running test program using Spectra. We selected reduced power supply to 0.667 times of the supplied power supply. The energy efficiency of the proposed 32 bit parallel processor core using instruction-levels data gating and DVS techniques can improve about 88.4% than that of the 32 bit parallel processor core without using those. The designed high energy efficiency 32 bit parallel processor core can utilize as the coprocessor processing massive data at high speed.

다학제간 융합 기반의 창의공학설계 수업모형 개발 (Development of Instruction Models for Creative Engineering Design on the Basis of Multi-Disciplinary Convergence)

  • 강안나
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1118-1125
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    • 2011
  • 본 논문은 공학인증 프로그램의 필수 과목인 창의공학설계 교과목 수업을 통해 학생들의 창의력을 향상시킬 수 있는 설계 수업 방안을 연구 하였다. 공과대학 학생들로 하여금 설계과제의 선호도와 문제점을 조사 하였고 이를 활용 하여 설계 과제 수업에서 구조물의 완성을 통한 창의력 증진 수업에 주력을 하였던 것을, 다학제간 융합에서 기계적 메커니즘의 결정체인 루브 골드버그(Rube-Goldberg) 창치를 활용한 '가장 간단한 작동을 가장 복잡한 기계 장치로 작동' 시키는 구조물의 완성을 통하여 기존의 설계과제를 복합적으로 활용하는 새로운 설계 과정 교육 개발안을 제언하였다.

Design Implications for Teachers' Tools in Differentiated Instruction through Case Studies

  • CHA, Hyunjin
    • Educational Technology International
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    • 제14권1호
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    • pp.55-74
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    • 2013
  • The diversity of students is getting increased in the contemporary classroom. To deal with the diversity, differentiated instruction (DI) should be considered as a way of providing alternative approaches to content, process and product according to the students' readiness, interest, and learning needs. Teachers have problems and difficulties in supporting different student's needs. In fact, teachers need proven tools including framework, guidelines or computing systems to help to practice DI in real context. According to the activity theory, tools influence on how people act and think and even their social practice, playing a crucial role in mediating the activities with people. In DI practice, there are also some studies about physical and abstract tools, but they have been not widely utilized by teachers in real schools. It means that more innovative tool to promote DI might be required. Therefore, to design a better tool to mediate the DI activities with teacher, case studies were conducted. In order to elicit the design implications, two physical and two abstract tools for DI practice were analyzed as case studies. Through the analysis of the case studies, eight design implications better to facilitate DI practice were suggested. This study has implications in suggesting design guidelines for teachers' tools to facilitate their DI practice by analyzing case studies in DI practices for an innovative tool in the educational practice.

온라인 매뉴얼 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of On-line Instruction Manual System)

  • 김병호;은성배
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.411-417
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    • 2018
  • 본 논문에서는 재난재해 또는 보안의 이유로 외부와의 통신이 어려운 상황에서도 운용할 수 있도록 외부 데이터 통신 없이 장비와 스마트폰 간의 무선통신만으로 장비 인식과 매뉴얼 데이터 전송을 수행할 수 있는 온라인 매뉴얼 시스템을 설계하고 구현한다. 매뉴얼 데이터가 내장된 매뉴얼 관리 모듈을 대상 장비에 내장한 후 스마트폰에서 수행되는 매뉴얼 앱은 관리 모듈에 부착된 QR 코드 스캔 또는 NFC 접촉으로 장비를 인식하고, 장비가 인식되면 블루투스 통신을 통해 관리 모듈에 내장된 매뉴얼 데이터를 수신하여 웹 템플릿을 이용하여 화면에 표시한다. 구현된 시스템을 실제 산업용 발전기에 설치하여 정전 발생 시 기존의 3단계 처리 과정을 2단계로 줄일 수 있음을 보였다.

DSP영 ASIP을 위한 특수 명령어 생성 기법 (Techniques for special instruction generation for DSP ASIP)

  • 김홍철;황승호
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권7호
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • The first thing in designing application-specific instruction set processor is having instruction set closely matching hardware characteristics. This instruction set design problem can be more complicated when cobined with implementation method selection problem of each instruction. Our processor model supports two kinds of instructions-primitive or special instructions. Primitive instructions are implemented using common multifunctional hardware such as ALU. Special instructions require a set of dedicated hardware, which actually functions as a coprocessor to the main processor. In this case, special instructions and primitive instructions can be executed independently. In this paper, we present novel algorithm for genrating special instructions for given application. Parallelism between special instructions and primitive instructions is also considered during the performance estimation stage of generated special instructions.

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효율적인 로그와 지수 연산을 위한 듀얼 페이즈 명령어 설계 (A Design of Dual-Phase Instructions for a effective Logarithm and Exponent Arithmetic)

  • 김치용;이광엽
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.64-68
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    • 2010
  • 본 논문은 작은 사이즈가 요구되는 제한적인 모바일 환경의 프로세서에서 별도의 연산기 없이 제안된 Dual Phase 명령어 구조를 이용해 효율적인 로그와 지수 연산이 가능한 방법을 제안한다. Floating Point 자료형의 지수부와 실수부를 추출하는 명령어 세트와 테일러 급수 전개를 이용해 로그의 근사치를 계산하여 24비트 단정도 부동 소수점을 연산하고, Dual Phase 명령어 구조를 활용해 명령어 실행 사이클을 줄였다. 제안된 구조는 별도의 연산기를 두는 구조보다 작은 사이즈를 유지하면서 성능저하를 33%까지 최소화 할 수 있는 구조이다.