• 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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• 제12권2호
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• pp.195-202
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• 2008

로봇을 이용한 프로그래밍 학습은 획일적이고 정형화된 기존 교육환경에서 벗어나 미래사회의 창의적 학습을 미리 경험할 수 있으며 수학 및 과학의 가장 기초가 되는 알고리즘을 이해하고 향상시키는데 가장 적절한 학습방법이다. 본 연구에서는 초등학생들이 로봇프로그래밍 시 나타날 수 있는 오류의 유형들을 제안하였으며 학습을 위한 교육과정을 개발한 후 초등학생 5, 6학생들을 대상으로 로봇프로그래밍 학습을 시켰다. 학습과정에서 발생한 오류들을 수집하고 분류하였으며 또한, 기존 연구된 컴퓨터기반 프로그래밍언어와 비교 분석하였다. 본 연구에서의 로봇프로그래밍 실행경험을 통해 컴퓨터기반 프로그래밍에서 창의성학습에 큰 장애요소로 평가된 오류요소들 즉, 프로그램사용 미숙으로 인한 오류, 단순한 오타, 문법오류 그리고 코딩실수 등을 전체 오류의 약 21%로 나타나 기존 컴퓨터기반 프로그래밍언어 학습에서 조사된 오류비율(약 53%)에 비해 현저하게 줄어드는 것으로 분석되었다. 이러한 오류의 감소는 초등학생들의 흥미도와 성취도 향상을 위한 주요요소로 판단된다. 따라서, 학습과정에서 보다 많은 논리 및 문제해결을 위한 요소들에 노출되어 있어 창의성 알고리즘 학습에 매우 효과적임을 알 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.17-26
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• 2009

본 연구는 교육용 로봇의 한 종류인 피코 크리켓을 활용한 프로그래밍 학습에 있어서 문제해결력과 프로그래밍 흥미에 미치는 효과를 검증하는 실험연구이다. 정보 과목의 핵심 내용이라고 볼 수 있는 프로그래밍 학습은 문제해결력을 신장시키는 데 효과적인 과목이다. 그러나 프로그래밍 학습은 프로그램의 문법적인 사용법을 익혀야 하는 부가적이면서 어려운 학습내용 때문에 그 효과를 제대로 발휘하지 못하고 있다. 교육용 로봇은 놀이적 요소가 포함되어 프로그래밍 학습에 쉽게 다가가게 하는 장점이 있다. 그 중에 피코 크리켓은 기존 교육용 로봇이 지적 받아왔던 경쟁을 유도하지 않고 협동적인 학습 환경을 조성한다는 장점이 있다. 또한 피코 크리켓은 프로그래밍 학습을 기피하는 것으로 지적 받고 있는 여학생들에게 그들의 관심 영역인 생활 중심적이고 협력적인 학습 내용을 제시하여 줄 수 있어 여학생들을 프로그래밍 학습에 관심을 갖게 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 중학교 남학생과 여학생을 대상으로 피코 크리켓을 활용한 프로그래밍 학습이 문제해결력과 프로그래밍 흥미에 미치는 효과와 남학생과 여학생의 비교 연구를 실시하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 1996년도 춘계공동학술대회논문집; 공군사관학교, 청주; 26-27 Apr. 1996
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• pp.244-248
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• 1996

Nowadays, most shop floors using industrial robots have many problems such as constructing robot workcell, generating robot arm moving trajectory, etc.. In the case of programming robot-arms for a specific task, shop operator commonly use the teach pendant to record the target position and determine the moving trajectory. However, such a teaching process may result in an inefficient trajectory in the sense of moving distance and joint angle fluctuation. Moreover, shop operators who have little knowledge about robot programming process need a lot of learning time and cost. The purpose of this paper is to propose a user friendly robot programming method to program robot-arms easily and efficiently for shop operator so that the programming time is reduced and a short and stable trajectory is obtained.

• 정보교육학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.231-241
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• 2007

본 연구는 창의적 문제해결 능력 향상을 위한 알고리즘 학습도구로서 로봇을 이용한 프로그래밍 학습방법을 제안하는데 목적이 있다. 이를 위해 30차시 분량의 로봇 프로그래밍 교육과정과 교재를 개발하였으며, 초등학생 6학년을 대상으로 30차시를 학습시킨 후 평가하였다. 각 차시별 학습결과 산출물 중심으로 성취수준을 평가한 결과, 학습자들이 교육과정 내용을 대부분 이해한 수준으로 분석되었다. 이러한 결과는 개발한 교육과정과 교재가 초등학생들에게 충분히 공감하고 실천 가능하도록 구성되었다고 판단된다. 본 연구에서의 실행 경험을 통해 초등학교에서 로봇 프로그램 학습이 창의적 알고리즘 학습도구로 성공할 수 있는 가능성을 확인하게 되었다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.37-46
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• 2008

프로그래밍 학습에서의 로봇의 활용은 학습자의 흥미와 동기 유발에 도움이 되지만, 단지 로봇이라는 새로운 매체의 도입을 통한 흥미 유발은 일시적일 수 있으며, 오히려 학습지의 동기를 저해하거나 새로운 인지적 부담으로 작용할 수 있다. 따라서 프로그래밍 학습에서의 로봇 활용의 효과를 최대화하기 위해 로봇의 기술적 특성 뿐 아니라, 로봇 프로그래밍 과제를 구성하고 제시하는 방식, 시기의 조절 등을 고려한 교수 학습 설계가 필요하다. 본 연구에서는 로봇 프로그래밍 학습에서 초보 학습자의 인지적 부담을 감소시키고 몰입경험을 향상시키기 위한 교수 학습 전략들을 설계하고 이러한 전략들이 실제 학습자의 몰입수준에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과, 로봇 프로그래밍 학습을 수행한 집단이 일반 프로그래밍 학습을 수행한 집단에 비해 몰입수준이 유의미하게 높게 나타났으며, 특히 개인의 내재적 동기를 설명하는 자기목적적 경험 요인에서 높은 차이를 드러냈다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2011년도 동계학술대회
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• pp.15-22
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• 2011

대부분의 로봇 프로그래밍 교육과정이 논리적인 문제해결 절차보다 프로그래밍 언어의 이해, 단순한 문법적 지식의 습득 위주로 구성되어 있어 초보자가 학습하기에 부담이 된다. 스토리텔링은 학생들의 긍정적인 학습동기 지속을 위해 상징적 조작활동, 여러 가지 추상 개념들 다루기, 아이디어 사이에서 의미 생성을 위한 기회들을 제공한다. 본 연구에서는 학습자의 긍정적 학습동기를 부여할 수 있는 스토리텔링을 로봇 교육에 접목시켜 지속적인 학습의 몰입과 구심점을 제공할 수 있는 로봇 교육과정을 설계하고 이를 지원할 수 있는 시스템을 연구하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.13-21
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• 2009

교육용 로봇은 학습자들에게 흥미를 제공하고, 참여와 동기를 증진시킨다는 점에서 많은 잠재력을 가지고 있지만, 로봇의 사용이 반드시 효과적이고 성공적인 학습을 이끄는 것은 아니므로, 로봇 프로그래밍 교수 학습 환경과 학습 참가자들의 특성을 고려한 교수 학습 설계가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 전문계 고등학교 학습자의 동기를 유발하고 지속시키기 위한 로봇 프로그래밍 교수학습 모형을 개발하였다. 먼저, 선행 연구 문헌 분석을 통해 로봇 프로그래밍 교수 학습 환경과 전문계 고등학교 학습자들의 특성을 파악하였다. 이러한 특성을 기반으로 델파이 연구를 진행하여 동기부여 전략을 추출하고 적용 방법을 개발하였다. 전문계 고등학교 학습자들을 위하여 개발된 교수학습 모형은 5개 구성요소 및 21개 전략을 포함한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.19-27
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• 2007

본 연구에서는 프로그래밍 학습 과정에서 학습자가 겪는 인지적 어려움을 효과적으로 조력하기 위한 새로운 교육 방법으로 로봇 프로그래밍 학습의 가능성을 제시하고자 하였다. 로봇 프로그래밍 학습을 위한 교수 설계는 $Merri{\ddot{e}}nboer$의 4CID 모형을 기반으로 한 하향식 접근법을 사용하여 프로그래밍 과정을 통한 학습자의 복잡한 인지 능력 향상을 효과적으로 조력할 수 있도록 구성하였다. 설계된 학습 내용을 토대로 대학교 프로그래밍 관련 강좌에 적용한 결과, 레고 마인드스톰 NXT와 NXT-G 소프트웨어를 활용한 프로그래밍 학습은 학습자의 문제해결력 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 본 연구를 통해 설계된 교수 전략을 기반으로 한 로봇 프로그래밍 학습이 문제해결력과 같은 인지적 영역에 있어서 긍정적인 영향을 주는 것을 의미한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.265-273
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• 2012

현재 컴퓨터교육은 컴퓨터의 활용보다는 컴퓨터과학을 통한 창의성 신장 교육으로 비중을 높이고 있다. 이에 따라 창의성 교육의 측면에서 로봇을 활용하는 프로그래밍 교육은 컴퓨터교육 연구의 주요 과제로 떠오르고 있다. 로봇 프로그래밍에 관련된 기존 연구를 살펴보면 주로 로봇 프로그래밍 교육의 효과 및 교육과정 개발에 대한 연구가 주를 이루고 있으며, 점차 구체적인 학습 방법에 대한 연구로 초점이 이동되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 로봇프로그래밍 학습 방법으로서 예제의 활용에 주목하고 있다. 예제는 프로그래밍을 가르치고 배우는데 중요한 역할을 하며, 학생과 교사 모두에게 유용한 유형의 학습 자료로 인식된다. 또한, 예제는 학습자가 프로그래밍을 할 때 기본틀, 가이드라인, 힌트 제공의 역할을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 로봇 프로그래밍 교육을 위한 NXC 예제를 개발하고, 이를 학습자들이 쉽게 활용할 수 있는 지원 시스템을 개발하였다. 이 지원 시스템은 최근 관심이 집중되고 있는 스마트 교육의 동향에 따라 모바일 웹 애플리케이션으로 개발하였다.