• 정보교육학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.235-242
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• 2016

피지컬 컴퓨팅은 하드웨어와 소프트웨어를 결합하여 추상적 아이디어를 창의적으로 표현하고 구체적인 산출물로 만드는 과정에서 컴퓨팅 원리를 활용하는 것이다. 최근 오픈소스 하드웨어 및 3D 프린터의 보급으로 피지컬 컴퓨팅에 대한 접근성이 높아졌다. 그러나 이를 교육 현장에 접목하기 위해서는 교사의 관심과 역량이 뒷받침되어야 한다. 본 연구에서는 초등 교사들이 피지컬 컴퓨팅 관련 기본 소양 교육을 받은 뒤에 그 과정에서 경험한 피지컬 컴퓨팅 교육의 기회와 도전적 요소를 제시하였다. 본 연구의 결과는 피지컬 컴퓨팅에 대해 관심을 가지고 있는 교사들과 피지컬 컴퓨팅 교사 연수 프로그램 구성에 시사점을 제공한다.

• 창의정보문화연구
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• 제5권3호
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• pp.307-317
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• 2019

본 연구는 교육대학교의 예비교사들에 대한 블록 코딩과 피지컬 컴퓨팅의 교육 사례이다. 학생들은 블록 코딩을 지원하는 '엔트리'를 통해 여러 문제를 해결하는 과정에서 코딩에 대한 친숙함을 느꼈으며 코딩 능력을 향상시켰다. 또한 학생들은 피지컬 컴퓨팅 교구의 다양한 입·출력 장치로 컴퓨팅 시스템을 구성하고 프로그래밍을 통해 사물을 제어하였고, 교육용 포트폴리오를 제작을 통해 코딩에서의 문제분석, 설계, 구현, 테스트 등의 전반적인 과정을 경험하였다. 적용된 교육 방법으로는 몰입기반 프로그래밍과 짝 프로그래밍이고, 교육의 효과성을 측정하기 위한 설문 결과, 학생들은 엔트리와 피지컬 컴퓨팅 교구를 잘 이해하였고 엔트리와 피지컬 컴퓨팅 교구를 혼합하여 학습한 것이 엔트리 단독의 코딩학습보다 효과가 더 좋았다는 응답을 하였다. 또한 피지컬 컴퓨팅 교구 학습에서 적용한 짝 프로그래밍의 효과가 좋았음을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.227-235
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• 2024

정보 혁명 시대를 맞이하여 전 세계적인 변화의 흐름 속에서 인공지능 융합 교육의 필요성이 더욱 대두되고 있다. 이에 본 논문에서는 인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육 방법을 개발 및 적용하였다. 통제집단에는 인공지능을 융합하지 않은 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육을 실시하였으며, 실험집단에는 인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육 방법을 개발하여 적용한 후 초등학생의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, 인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육이 인공지능을 융합하지 않은 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육과 비교하여 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장에 더욱 긍정적인 효과를 나타내었음에 대한 통계적으로 유의미한 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.659-666
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• 2021

본 연구는 현실에 존재하지 않는 디지털 미디어에 실질적인 물질성을 부여하는 개념을 가지고 있는 피지컬 컴퓨팅의 환경적 특징을 게임 개발에 적용해보고자 한다. 피지컬 컴퓨팅의 처리 과정은 디지털 입력과 디지털 출력 그리고 아날로그 입력과 아날로그 출력으로 이루어져 있으며 마이크로 컨트롤러를 중심으로 입력과 출력이 이루어져 있다. 본 논문은 피지컬 컴퓨팅이 많이 연구되고 있는 디지털 아트와 정보교육 분야의 연구 사례 분석과 피지컬 컴퓨팅 요소를 일부 차용한 게임들을 분석해서 개발적 요소를 선별했다. 도출된 요소들은 델파이 조사방법으로 전문가와의 합의를 통해 검증했다. 본 논문에서 12개의 요소를 선정했으며 가상세계의 물리적 성질부여, 구현 기술의 적합성, 현실의 플레이이어와 가상의 플레이어와의 일치성 순으로 중요도가 나타났다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.1-13
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• 2019

본 연구는 교육부(2015)의 2015 개정교육과정에서 다루고 있는 소프트웨어 교육지침을 토대로 초등학교 6학년을 대상으로 구체적인 매체를 활용하여 물리적 모델을 구성하고 이를 프로그래밍으로 제어함으로써 디지털 세계와 물리적 세계의 능동적 상호작용을 지원하는 피지컬 컴퓨팅 수업을 설계하여 적용하였다. 이를 통해 피지컬 컴퓨팅 수업의 과정 및 결과에서 컴퓨팅 실천을 중심으로 컴퓨팅 사고의 변화를 분석하였다. 연구결과 피지컬 컴퓨팅 수업은 학생들로 하여금 컴퓨팅 실천(computing practices)을 통한 학습을 지원하여 컴퓨팅 사고의 형성을 지원하였다. 또한 학생들의 아이디어를 실제화하도록 피지컬 컴퓨팅 도구를 활용해서 컴퓨팅 기술로 구현하도록 하였고, 실제적 맥락의 문제상황은 학생들의 컴퓨팅 사고가 발현될 기회를 마련하였다. 본 연구를 통해 개발된 피지컬 컴퓨팅 수업과 분석 도구들이 앞으로 교육현장에서 실행될 소프트웨어 수업에 관한 사례연구로서 교육적 의미와 시사점을 제시할 것이라 기대한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.377-385
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• 2021

본 연구는 디자인 사고를 적용한 피지컬 컴퓨팅 SW교육 프로그램을 개발하고 적용하고자 하였다. 제작한 SW교육 프로그램 제주시 소재 J, B 2개 초등학교 5, 6학년 22명의 학생을 대상으로 적용하였다. 창의성과 컴퓨팅 사고력 사전검사를 실시하고 총 5회기 20시간에 걸쳐 디자인 사고를 적용한 피지컬 컴퓨팅 SW교육을 진행한 후 창의성과 컴퓨팅 사고력 사후검사를 실시하였다. 검증 결과, 디자인 사고를 적용한 피지컬 컴퓨팅 SW교육 프로그램이 초등학생의 창의성과 컴퓨팅 사고력 향상에 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.235-238
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• 2016

With the vision of Internet of Things (IoT), physical world itself is becoming a connected information system on the Internet and cyber world is computing as a physical act to sense and respond to real-world events collaboratively. The systems that tightly interlink the cyber and physical worlds are often referred to as Smart Systems or Cyber-Physical Systems. Smart IoT Clouds aim to provide a cyber-physical infrastructure for utility (pay-as-you-go) computing to easily and rapidly build, modify and provision auto-scale smart systems that continuously monitor and collect data about real-world events and automatically control their environment. Developing specifications for service interoperability is critical to enable to achieve this vision. In this paper, we bring an issue to extend Open Cloud Computing Interface for uniform, interoperable interfaces for Smart IoT Cloud Services to access services and build a smart system through orchestrating the cloud services.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.267-275
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• 2012

In this paper, we present the model-based autonomic computing framework for a cyber-physical system which provides a self-management and a self-adaptation characteristics. A development process using this framework consists of two phases: a design phase in which a developer models faults, normal status constrains, and goals of the CPS, and an operational phase in which an autonomic computing engine operates monitor-analysis-plan-execute(MAPE) cycle for managed resources of the CPS. We design a hierachical architecture for autonomic computing engines and adopt the Model Reference Adaptive Control(MRAC) as a basic feedback loop model to separate goals and resource management. According to the GroundVehicle example, we demonstrate the effectiveness of the framework.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.49-62
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• 2018

본 연구에서는 성찰저널과 피드백을 적용한 PBL 기반의 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍을 적용한 교수 학습 전략을 개발하고 효과성을 검증하였다. 분석을 위해 초등학교 5학년 학생 91명을 대상으로 실험집단과 통제집단으로 구분하여 18차시 학습 내용을 6주간 적용하였다. 그 결과 논리적 사고력에서 유의한 차이를 보여 PBL을 적용한 피지컬 컴퓨팅 기반의 프로그래밍 학습이 논리적 사고력 향상에 효과가 있음이 증명되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 피지컬 컴퓨팅 기반의 프로그래밍 학습 효과를 높일 수 있는 정교한 교수 학습 전략을 개발하고 이에 대한 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.1-9
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• 2019

최근 소프트웨어 교육 강화 정책 및 2015 개정 교육과정을 통해 피지컬 컴퓨팅 교육이 활발히 추진되고 있다. 피지컬 컴퓨팅 교육은 컴퓨팅 사고력, 창의성, 협력적 문제해결력 향상 등을 위해 유의미한 학습 활동임에도 불구하고 매우 복잡하고 융합적 학습 활동이라는 측면에서 실제 학교 현장의 수업 적용 시 많은 어려움이 따른다. 이를 지원하기 위한 다양한 연구들의 추진되어 왔으며, 본 연구에서는 그 간 추진되어 온 초 중등학교 피지컬 컴퓨팅 교육 연구들을 종합적으로 분석하고 학교 현장에서의 어려움을 해결하기 위한 향후 연구 추진 방향에 관해 논의하고자 하였다. 본 연구에서는 우리나라 초 중등학교에서의 피지컬 컴퓨팅 교육의 추진 현황, 방법, 효과성 등에 관한 양적, 질적 연구들을 종합적으로 분석하기 위해 메타 종합 분석 연구를 사용하였으며, 연구 결과, 피지컬 컴퓨팅 교육의 목적, 교수 학습 방법, 도구들의 활용 현황을 파악하고 이에 따른 교육 효과들을 확인하였다.