• 한국실내디자인학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.222-230
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• 2013

The convergence progress in science technology and ensuing changes in educational environments require another huge change in education programs in the 21st century defined as a knowledge-based information society. But nowadays, prospective college students are increasingly avoiding natural science and engineering. So, educational fields in korea need suitable convergence educational programs (STEAM: science, technology, engineering, arts, mathematics) for creative competent person who is training and experiencing. In addition, environmental design fields are predicting about spread of Kinetic architecture. Therefore the aim of this study is developing convergence hand-on educational program which is incorporate robot science into environmental design for children. The program and teaching materials were developed by mapping between robot science and environmental design process leading the Design Promote Committee in KIID(Korea Institute of Interior Design) supported research teams in Hansung University. And then, For utility of the program, we had a 3 times of demonstration of empirical education. First, graduate students of design and robot major, and small group of children who are selected, at last, 63 children who are applying the program randomly. For more high quality program, we were conducting survey of post-empirical education evaluation for children and their parents. In conclusion, we found out highly satisfaction of the program those two groups. Also they need more organized places, time, task and so on. And the convergence educational program would develop by systematic approach and empirical research. At last, various and series convergence programs and teaching materials would develop creative competency based for regular and irregular courses of whole educational period.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제14권3호
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• pp.333-341
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• 2013

로봇 교육은 창의성과 문제 해결 능력 향상에 긍정적인 영향을 미친다. 그래서 방과후 학교와 경진대회를 통해 초등학생과 학부모, 교사에게 인식과 기대가 보편화 되어있다. 그러나 교육대학의 로봇 교육은 체계적인 로봇교육프로그램의 부재로 아직 활성화되어있지 않다. 본 논문에서는 문제중심학습(PBL)과 교육용 로봇을 활용하는 예비초등교사 로봇교육프로그램을 개발하고 적용한 후 로봇 교육과 로봇교육프로그램에 대한 인식을 조사하였다. 또한 교육프로그램의 장단점과 개선 방향을 파악하기 위해 인터뷰가 수행되었다. 본 연구를 통해 얻은 결과는 로봇 교육에 대한 인식이 유의미하게 향상되고 로봇교육 프로그램의 만족도와 효과성에 긍정적임을 보여주었으며 예비교사의 로봇 교육에 대한 교육 의지를 크게 증가시킴을 알 수 있었다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제5권2호
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• pp.8-17
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• 2016

Scratch-based programming has come to be known as an effective programming tool because of its graphic instruction modules, which are designed to be assembled like the famous LEGO building blocks. These building block-like structures allow users to more easily program applications without using other more difficult programming languages such as C or Java, which are text-based. Therefore, it poses a good opportunity for application in educational settings, especially in primary schools. This paper presents an effective approach to developing an educational robot for use in elementary schools. Furthermore, we present the method for scratch programming based on the external modules need for the implementation of robot motion. Lastly, we design a systematic curriculum, titled "Play with a Robot," and propose guidelines to using the educational programming language Scratch.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2497-2503
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• 2012

본 연구에서는 프로그래밍 학습을 위한 교육용 로봇을 설계하고 구현하였다. 제작된 로봇은 센서와 프로세서 그리고 모터 구동회로를 포함하고 있는 하드웨어와 교육용 로봇 제어 소프트웨어, 로봇 구조물 제작용 기계부품 그리고 교육내용과 제작 매뉴얼이 포함된 교재로 구성되어 있다. 제작된 로봇은 컴퓨터를 사용하지 않고 로봇에 직접 프로그래밍이 가능한 특징을 갖고 있는데 이는 로봇 교육에 있어서 장소의 제약을 받지 않고 교육이 가능함을 의미하며 학생들의 프로그래밍 결과가 로봇의 움직임으로 나타나므로 기존의 정적인 컴퓨터 프로그램 교육의 한계를 넘어 동적인 프로그램 교육이 가능하다. 그리고 간단한 하드웨어 지식과 기초 명령어만으로도 로봇을 제어할 수 있도록 사용자 중심의 함수화된 명령어를 사용하여 로봇이나 컴퓨터 프로그램을 처음 접하는 학생들도 쉽게 접근이 가능하도록 설계 하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.23-32
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• 2005

두리틀은 프로그래밍을 통해 컴퓨터 과학의 원리 및 개념의 학습을 돕는 교육용 프로그래밍언어이다. 로봇을 이용한 프로그래밍 학습은 학습자의 흥미를 유발하여 학업성취도를 향상시킨다. 그러나 두리틀과 로봇 제어용 언어는 명령어나 언어체계, 실행체계가 다르다. 따라서 학습자는 로봇제어를 위해 사실상 두 가지 언어를 습득해야 하므로 두리틀의 교육용언어로써의 장점을 감소시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 두리틀 거북객체 명령어를 로봇 제어 명령어로 변환하여 주는 parser를 이용하여 두리틀과 로봇 로봇제어용 언어의 일원화를 시도하였지만, 거북객체와 로봇의 속성이 다름으로 인해 적용 가능한 명령어가 일부분에 그치는 제약을 극복하지 못하였다. 본 연구에서는 두리틀 표준객체군에 로봇을 직접 제어할 수 있는 로봇객체를 추가함으로써 두리틀과 로봇 제어용 언어 일원화의 근본적인 해결책을 제시하여 로봇을 포함한 두리틀의 다양한 객체를 동시에 제어하는 프로그래밍이 가능하도록 하여 로봇을 이용한 프로그래밍 학습의 교육적 효과를 제고하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.177-189
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• 2013

국제학업성취도 비교 연구에 따르면 우리나라 학생들은 과학 수학교과에서 높은 수준의 학업성취결과를 나타낸 반면 학습 동기는 상대적으로 낮게 나타났다. 이에 본 연구는 엔지니어링 수업 모델을 적용한 로봇활용 STEM 융합교육 프로그램을 개발하였다. 프로그램의 주제는 4학년 과학교육과정의 한 단원이면서 학생들에게 친숙하고 로봇의 활용이 효과적인 '동물'로 정하였다. 로봇활용 STEM 프로그램은 로봇소양교육, 주제관련 교과학습, 엔지니어링 교육활동의 세 영역으로 구성되었다. 개발된 STEM 프로그램은 현장교사 14명으로부터 검토를 받았으며 연구결과 로봇 소양 유무에 상관없이 대부분의 교사가 프로그램의 목표, 내용 구성, 로봇의 활용에 대해 긍정적 반응을 나타내었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.35-44
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• 2010

로봇은 지식정보화시대에 요구되는 창의성, 문제해결능력 등의 고차원적인 사고능력 신장의 효과적인 도구로 인식되어 있다. 하지만 해외의 로봇교육이 교과 학습에 통합되어 다양하게 활용되고 있는 것에 비해 국내의 경우는 조립, 주행, 프로그래밍 등 로봇 자체에 관한 교육 수준에 머물러 있다. 로봇은 본질적으로 설계 및 조립, 조작, 문제해결 등이 결합된 교구로서 실제적인 학습경험을 제공하기 때문에 교과학습과 접목이 된다면 학습동기 및 학업성취도 측면에 긍정적인 영향을 줄 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서는 국내외 로봇교육 사례 비교, 로봇 메카니즘, 제7차 교육과정 및 재량활동 분석을 기초로 교과통합 로봇활용교육프레임워크를 설계하고 이를 기초로 학년별, 교과별 로봇활용교육 프로그램을 개발하였다. 또한 프로그램의 타당성 확보를 위해 적절성, 현실성, 유용성 세 측면의 전문가 검토를 실시하고 그 결과를 바탕으로 프로그램을 수정 및 보완하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.33-44
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• 2009

본 연구에서는 중학생의 알고리즘 학습을 효과적으로 지원하기 위한 도구로 교육용 로봇을 선택하고 로봇의 활용 효과를 최대화하기 위한 교수 학습 프로그램을 개발하였다. 해당 프로그램은 알고리즘 학습에 대한 내적 동기 유발 및 창의적 문제해결력 향상을 위한 교수 학습 전략을 반영하여 구성하였으며, 중학교 학습자의 인지적 발달 특성과 알고리즘 학습을 처음 접하는 초보 학습자라는 특성을 반영하였다. 개발한 프로그램을 실제 중학교 학습자들에게 적용한 결과, 로봇 활용 알고리즘 학습을 수행한 집단이 일반 프로그래밍 언어를 활용한 알고리즘 학습을 수행한 집단에 비해 내적 동기와 창의적 문제해결성향이 유의하게 높게 나타났음을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 향후 새로운 교육과정이 시행될 경우, 중학생의 알고리즘 학습을 위한 교수 학습 도구의 선정 및 교수 학습 설계에 유용한 방향을 제공해 줄 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.33-40
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• 2015

본 논문에서는 원격 제어 기능을 갖는 교육용 로봇 시스템을 임베디드 환경에서 설계 및 구현하였다. 로봇 시스템의 기반이 되는 센싱 정보 처리와 소프트웨어 설계, 및 프로그래밍 실습 교육을 위한 템프릿 설계 기법을 제시하였다. 시스템의 개발 환경으로 CPU는 Cortex-M3 코어를 사용한 LPC1769 프로세서, 디버깅 환경은 LPCXPRESSO, 펌웨어 개발 언어는 C언어를, OS는 FreeRTOS를 사용하였다. 시스템 동작 과정은 무선 RF 통신을 이용하여 서버의 제어 명령을 수신하여, 교육용 로봇의 다양한 센서를 구동시킨다. 교육 과정으로는 로봇의 기본 동작 프로그램을 제공하여 실습생으로 하여금 컴파일 및 로딩이후 데모 동작을 우선 실행하도록 하였다. 이후 이의 데모 기능의 프로그래밍 기술을 교육하기 위해 단계별로 교육하도록 하였다. 로봇 동작과정에 대한 실습과 그에 대한 프로그래밍 기법이다. 또한 서버와 로봇간 통신 기법은 RF 통신환경에서 독자적인 프로토콜이 설계되었고, 로봇 센싱 데이터 처리과정을 분석하여 만족할 만한 성능 처리 결과를 제시하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.497-508
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• 2009

최근 지능형 교육서비스로봇을 이용한 교육적 효과가 입증되면서, 유치원에 상용화가 시작되었으며, 2010년에는 초등학교 방과후 학교 영어수업을 위한 기술 개발과 필드 적용 연구가 진행되어 로봇보조학습, 즉 서비스로봇에 의한 r-Learning 패러다임의 본격적인 도래를 예고하고 있다. 이에 본 연구에서는 교육용 로봇의 개념과 종류를 정의하고, 관련 연구 동향을 살펴보았다. 또한 서비스 로봇에 의한 로봇보조학습으로서의 r-Learning의 특성을 살펴보고, u-Learning과의 차별성을 분석하였다. 그리고 로봇보조학습의 콘텐츠와 서비스에 대해 정의하였으며, 로봇보조학습 서비스 모델과 서비스 현황을 살펴보고 관람 진화적인 측면을 비교하였다. 마지막으로 빠르게 성장하고 있는 로봇보조학습 서비스 시장을 위하여 교육 및 연구기관, 정부기관, 로봇산업체가 준비해야할 사항들을 제언하였다.