공업계열 전문계고등학교 '디지털 논리 회로' 수업에서 PSpice를 이용한 수업의 효과

The Effect of the Instruction Using PSpice Simulation in 'Digital Logic Circuit' Subject at Industrial High School

  • 최승우 (청평공업고등학교) ;
  • 우상호 (한국교원대학교 공업교육전공) ;
  • 김진수 (한국교원대학교 기술교육과)
  • 투고 : 2008.01.30
  • 심사 : 2008.03.12
  • 발행 : 2008.03.31

초록

이 연구의 목적은 공업계열 전문계고등학교의 디지털 논리 회로 과목에서 '조합 논리 회로'단원에 시뮬레이션 수업을 적용하여 학생들의 디지털 논리회로에 대한 학업성취도에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. 이 연구를 위해 경상북도에 소재한 공업계열 전문계고등학교 3학년 2개 학급을 실험 집단과 통제 집단으로 선정하였고, 3개의 영가설을 설정하여 검증하였다. 실험 설계는 이질통제집단 전후검사 설계를 사용하였다. 실험은 총 6차시에 걸쳐 이루어 졌으며, 실험 집단에는 PSpice 시뮬레이션 수업을 적용한 후 브레드보드를 이용한 실습을 실시하였고, 통제 집단에는 전통적인 강의식 수업을 적용한 후 브레드보드를 이용한 실습을 실시하였다. 자료의 통계 처리는 SPSSWIN (ver 10.0) 프로그램을 사용하였고, 두 집단의 평균 차이가 통계적으로 유의미한지 알아보기 위해 유의수준 .05로 설정하여 독립표본 t-검증을 하였다. 이 연구에서 얻어진 결론은 다음과 같다. 첫째, 시뮬레이션 수업은 집단 유형에 따른 학업성취 전체 영역에 대해서는 효과적인 수업 방법이라고 할 수 없다. 그러나 심동적 영역에서는 학업 성취도 향상에 효과적이었다. 둘째, 시뮬레이션 수업은 학업 수준에 따른 학업성취 전체 영역에 대해서는 효과적인 수업 방법이라고 할 수 없다. 그러나 인지적 영역과 심동적 영역에서는 중 하위 집단에, 정의적 영역에서는 하위 집단에 효과적이었다. 셋째, 시뮬레이션 수업은 실습 소요 시간의 단축에 효과적인 수업 방법이라고 할 수 없다. 그러나 하위 집단의 실습 소요 시간의 단축에는 효과적이었다. 이상의 연구 결과 시뮬레이션 수업은 주로 심동적 영역에서 효과적이었고, 상위 집단보다는 하위 집단으로 갈수록 학업 성취에 있어서 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 그러므로 다양한 교수 학습 방법을 활용함으로써 학습 효과를 높일 수 있다는 점을 시사해 준다.

The purpose of this study is to verify the effect of PSpice instruction on academic achievement in 'Combination logic circuit' unit of 'Digital Logic Circuit' in industrial high school. Three kinds of null hypotheses were formulated. Two classes of the third grade of C technical high school in Gyeong-buk were divided into experimental group and control group in order to verify null hypotheses. In the experimental design, 'Non-equivalent control group pretest-posttest' model was utilized. This experiment was conducted for six classes, the experimental group was applied to PSpice instruction method before the circuit traning while the control group was applied to traditional lecture oriented method before the circuit traning. Window SPSS 10.0 korean language version program was used for the data analysis and independent sample t-test was used to identify the average of each group. Significance level was set to .05 level. The results obtained in this study were as follows; First, PSpice instruction had not an effect on academic achievement according to a group type. However, these instruction had an effect on the following sub-domains; the psychomotor domain. Second, PSpice instruction had not an effect on academic achievement according to a studies level. However, these instruction for middle and low level students had an effect on the cognitive and psychomotor domain, and for middle level students had an effect on the affective domain. Third, PSpice instruction had not an effect on shortening of a training requirement. However, this instruction for low level students had an effect on shortening of a training requirement. The study results of simulation instruction was chiefly efficient in the psychomotor domain. We could know that simulation instruction is efficient as went to a low level students than an upper level students. Thus, We may make the study effectiveness in various instruction method.

키워드

참고문헌

  1. 교육부(1997). 전자 기초 실습. 서울: 대한교과서주식회사
  2. 교육인적자원부(2007a). 디지털 논리 회로. 서울: 대한교과서주식회사 교육인적자원부(2007b). 공업계열 전문 교과 교육과정. 교육인적자원부 고시 제 2007-79호. [별책20]
  3. 김신자, 한정선, 주영주, 강명희, 김영수, 정재삼. (2001). 21세기 교육방법 및 교육공학. 서울: 교육과학사.
  4. 김진수(2005). 공업교육연구법과 SPSS. 서울: 웅보출판사.
  5. 김진수(2006). 공업교육. 서울: 동일출판사.
  6. 류동훈, 이승재(2002). 실기교육총론. 서울: 창지사.
  7. 민동기, 김진수(2004). 중학교 3학년 기술.가정 교과에서 납땜식 전자키트와 블록식 전자 키트의 수업 효과 비교. 한국기술교육학회지, 4(1), 42-53.
  8. 박성익, 임철일, 이재경, 최정임(2006). 교육방법의 교육공학적 이해. 서울: 교육과학사.
  9. 박용만(2001). 전자공학 첫 과정으로 컴퓨터 툴 소개. 충주대학교 논문집, 36(2)
  10. 성원기(2003). Pspice를 이용한 노오턴 등가회로에 관한 연구. 삼척대학교 논문집, 제36집
  11. 손미(1997). 컴퓨터 시뮬레이션 설계. 서울: 교육과학사.
  12. 신순인, 김진수(2003). 공업고"전기회로"교과목의 ICT 활용 교수.학습 과정안 개발과 효과 검증. 대한공업교육학회지, 28(1), 1-12.
  13. 윤석준(2003). 시뮬레이션과 시뮬레이터. 서울: 선학사.
  14. 윤형기(2003). 기술산업과 전기단원의 차광 릴레이 제작방법 및 소요 시간의 측정. 석사학위 논문, 한국교원대학교.
  15. 조은주(2005). PSpice를 활용한 전자회로 교과의 학습 프로그램 설계 및 구현. 석사학위 논문, 한양대학교 교육대학원.
  16. 최평, 조용법, 목형수, 백동철(2006). PSpice 기초와 활용. 서울: 복두출판사.
  17. 황해익, 송연숙, 최혜진, 민순영, 손원경. (2006). SPSS 자료 분석. 서울: 창지사.
  18. Gradler, Margaret. (1992). Designing and evaluating gamesand simulations. Huston: Gulf publishing.
  19. Thomas, R. & Hooper, E. (1991). Simulations: An opportunity we are missing. Journal of Research on Computing in Education, 23(4).