• 대한전자공학회논문지TE
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• 제37권4호
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• pp.20-26
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• 2000

21세기는 정보화 사회가 지향하는 전문 산업인력 양성에 대비하기 위하여 정보통신의 목적에 기반을 둔 반도체 설계 교육시스템의 개발이 필수적이다. 이를 위한 전자, 정보통신 분야의 전문기술 습득을 위하여, 마이크로로봇을 적용한 전공 모듈식 창업교육 시스템을 개발하고자 한다. 개발된 교육 시스템은 마이크로 로봇과 관련되 세부전공 모듈식 수업으로부터 마이크로 로봇에 적용한 정보통신 교육시스템에 이르기까지 셀제현장에서 적용할 수 있는 현장감 있는 시스템 설계능력을 배양 할 수 있다. 또한 사회에서 필요로 하는 산업체 주문형 기술인력을 양성하고, 산업현장에서 적용되는 시스템을 해석하고 설계에 이르는 반도체 설계의 창업교육 과정까지 이해할 수 있는 산업체 주문형 중견기술의 양성을 위한 새로운 교육프로그램의 개발로 확대되리라 기대한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.131-139
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• 2023

본 연구에서는 3D 프린팅 구조물 기반 블라인드박스를 이용한 실습교육이 다차원 방사선영상해독력에 미치는 교육적 효과를 알아보고자 하였다. 대상은 2020년부터 2022년까지 3년간 진행된 디지털의료영상학 실습에 참여한 방사선학과 2학년의 83명(남자: 49명, 여자: 34명)이었다. 학습방법은 3D 프린팅 기술을 이용하여 자체 설계한 블라인드박스 내 구조물을 출력하였다. 이를 엑스선 촬영한 한 후 소그룹별로 블라인드박스 내 구조물영상을 분석한다. 분석 결과로 3차원구조물을 지점토로 자체 제작하고 엑스선 촬영한 후 블라인드박스 내 구조물영상과 일치하는지 비교한다. 평가방법은 수업성실도(평소 수업태도, 예·복습 정도, 학습목표이해도), 방사선영상해독력(엑스선감쇠개념, 대조도개념, 윈도우닝개념, 3차원해독력), 수업만족도(흥미도, 외부추천도, 수업몰입도)를 5점 리커트 척도로 무기명 자기 기입방식으로 설문조사하였다. 그 결과 모든 평가항목이 남녀 간의 유의한 차이 없이 높은 긍정적인 효과가 있었다. 블라인드박스를 이용한 실습교육은 3D 프린팅 기술을 활용한 방사선교육공학의 의미있는 사례로써 학생들의 문제해결능력 향상과 전공과목의 만족도를 증대시키는 콘텐츠로 활용되기를 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.73-84
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• 2015

본 연구는 생명 의공학 관련 분야의 미래사회 유망직업 가운데 초등학교 5~6학년의 교과 내용과 연계가 가능한 직업들을 선정, '설계기반 미래 유망직업 STEAM 프로그램'을 개발하고 그 타당성과 효과성을 확인한 것이다. 각 프로그램은 2009 개정 교과교육과정 분석을 통해 교과별로 통합이 가능한 성취기준들을 추출한 후, 과학 기술 공학의 최신 이슈를 포함하고 STEAM 준거(틀)에 따라 집단 숙의를 거쳐 9개월간 개발되었다. 또한 생명 의공학 관련 직업을 창의적 설계가 강조된 모의적인 형태로 진로를 체험하게 함으로써, 학생들이 이공계 진로를 탐색하고 관련 진로에 대한 인식과 흥미를 이끌어 낼 수 있도록 하였다. 프로그램의 검증 단계에서 STEAM 리더 스쿨에 적용한 결과, 프로그램의 내용과 수준이 적합하고, 이공계 관련 직업에 대해 모의적인 경험을 함으로써 학생들의 진로에 대한 관심을 끌어낼 수 있었다는 긍정적인 평가를 받았다. 또한 현장적용 과정을 통해 자료의 완성도를 높일 수 있었다. 최종 개발된 STEAM 프로그램을 다른 학교의 일반 학급에 투입한 결과, 초등학생들의 이공계 진로의식이 통계적으로 유의하게 향상되었다는 것을 확인할 수 있었으며, 기존의 과학 수업에 비해 STEAM 프로그램 적용 수업에 대한 학생 만족도가 상당히 높다는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 교과교육과정 내용 기준이 더욱 핵심적인 지식 및 아이디어를 중심으로 대강화될 필요성, 교육과정 재구성의 편리성을 높일 수 있도록 '통합을 위한 기준'의 제공, STEAM 프로그램을 재구성 또는 조직하고 수업을 할 수 있는 교사의 능력 개발, STEAM과 같은 정책이나 프로그램의 효과를 얻기 위해 장기간의 지속적인 지원의 필요성, 교과내에 통합된 진로교육의 강화등이 필요하다는 제언을 하였다.

• 대한건축학회논문집:계획계
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• 제36권3호
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• pp.49-58
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• 2020

Based on Merrill's instructional theory, this study pursued to develop a demonstration-based architectural design class operation model for the 3^rd year undergraduate students taking a Spring semester design studio class. The model was designed and used particularly to improve architectural thinking abilities of under-motivated learners. Learning effects of the model were examined based on the preliminary data obtained for 3 consecutive years, 2017 through 2019. A total of 52 students were participated in the class and observed by the instructor. Once developed, the model has been continually updated and improved based on results of each class operation. Five types of demo. were used in the model. First, direct contacts of the instructor with under-motivated learners were turned out to be the most preferred demo(demo. 4), while watching and listening of the demo(demo.3) between the instructor and motivated learners taking place in class was ranked at the second place. Belief of under-motivated learners on the instructor as a professional should be highly valued for improving their architectural thinking abilities. Second, motivated peers' direct help for under-motivated ones was placed in the third rank. Social attitudes of under-motivated learners towards accepting motivated ones' helps were determined the particular demo's appropriateness. Third, a set of guidelines for operating the model in undergraduate design studio classes were developed and suggested.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.115-125
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• 2018

2015 개정 교육과정의 핵심은 성취평가제의 적용과 확산으로서 학생들의 학업 성취 평가에서 있어서 경쟁적인 상대평가에서 벗어나 학생들이 각각의 평가기준에 따라 어느 정도의 학업 성취를 달성하였는가를 평가하는 것이다. 이를 위해서는 교수학습 설계와 수행 및 평가 프로세스를 통합 관리할 수 있는 평가기준 및 성취수준 지원 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 교육과정의 성취기준 자료, 수업설계 자료, 학습내용 자료, 평가설계 자료, 평가결과분석 자료 및 피드백 자료들을 연계할 수 있는 통합 데이터모델을 설계하고 이에 기반한 성취평가 지원 시스템을 설계한다. 설계한 통합 데이터 모델을 기반으로 학습자 대쉬보드 웹페이지 프로토타입을 구현하고 학생평가지원포털과의 검색 기능을 비교함으로써 제안한 모델의 퀄리티를 평가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.619-623
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• 2018

본 논문은 컴퓨터 교과목에 적용하기 위하여 문제중심학습 환경에서 m-러닝을 위한 교수-학습을 설계하는데 그 목적이 있다. 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 모바일 기기를 교육적 도구로 활용하기 위한 학습 콘텐츠를 제공하였다. 본 연구에서 제시한 콘텐츠는 스마트폰을 비롯한 모바일 기기에 효과적으로 구현될 수 있게 설계 및 제작되었기 때문에 모바일 기기를 교육적 도구로 활용하는데 적합하다. 둘째, 문제중심학습을 위한 학습 콘텐츠를 제공하였다. 문제중심학습을 위한 교수설계의 원리를 바탕으로 컴퓨터공학 교과목에 대한 문제를 만들었으며, 문제의해결을 통해 학습자들은 자기주도적이고 팀원들과 협동학습을 통해 학습목표를 달성 할 수 있는데 의의가 있다. 셋째, 스마트폰, 노트북, PDA 등이 가지는 휴대성, 정보접근의 즉시성을 통해 손쉽게 학습 가능한 자료를 제공하였다. 본 연구는 현대산업 사회에서 요구하는 창의적 문제 해결 능력을 갖춘 인재를 양성하기 위하여 효율적으로 학습할 수 있도록 하기 위한 방안으로 창의공학설계 교과목에 대한 PBL 교수설계 모형을 개발하였다. 이 모형은 크게 5가지 절차로 구성되어 있는데 즉, 분석, 설계, 개발, 실행, 평가 로 구성된다. 개발한 PBL 교수설계 모형에 기반하여 창의 공학 설계 교과목을 설계하였다. 본 연구는 창의공학 설계 수업을 위한 PBL 교수 설계 과정에 초점을 두었다. 이는 공대에서 PBL 활용을 활성화 하기 위한 기틀을 마련한 계기가 되었으며 창의적 문제 해결력을 갖춘 전문 인재를 육성하고자 하는 공과 대학 교육의 궁극적인 교육 목표 달성에 큰 시사점을 준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4573-4579
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• 2014

21세기 교육은 객관적 지식이나 정보를 전달하는 것에서 학습자들의 비판적사고력과 문제해결 능력을 배양하는 것으로 바뀌고 있다. 더욱이 대학교육에서는 학습자들이 졸업 후 진출하게 될 분야에서 담당하게 될 실제적인 업무를 미리 경험하게하고 자기주도적 학습과 협동학습 능력을 배양할 수 있는 학습자 중심 교육환경의 필요성이 대두되고 있다. PBL은 현재 학습자가 처한 상황을 고려하여 학습자의 흥미를 이끌어 낼 수 있는 현실적이고 실제적인 문제에 관심을 가진다. PBL에서 학습자는 일방적인 지식을 습득하기보다는 다양한 생각과 배경지식을 가진 동료 학습자들과 시식을 공유하고 의미를 협상해 나가는 과정을 통해 협력적 지식을 구축하는 사회적 학습을 경험한다. 이러한 PBL의 장점으로 인해 학교 현장에서 PBL방법의 활용도가 점차 확대되고 있다. 그러나 공학교육에서는 PBL방법이 활동되지 못하고 있다. 따라서 이러한 현 상황을 개선하기 위한 새로운 방법이나 방안들을 개발하거나 도입하여 이를 활용할 필요가 있다. 본 연구는 현대산업 사회에서 요구하는 창의적 문제 해결 능력을 갖춘 인재를 양성하기 위하여 효율적으로 학습할 수 있도록 하기 위한 방안으로 창의공학설계 교과목에 대한 PBL 교수설계 모형을 개발하였다. 이 모형은 크게 5가지 절차로 구성되어 있는데 즉, 분석, 설계, 개발, 실행, 평가로 구성된다. 개발한 PBL 교수설계 모형에 기반하여 창의 공학 설계 교과목을 설계하였다. 본 연구는 창의공학 설계 수업을 위한 PBL 교수 설계 과정에 초점을 두었다. 이러한 교수 설계가 실효성을 거두기 위해서는 실제 많은 강의 현장에 적용해 보는 연구가 뒷받침되어야 할 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.1711-1716
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• 2008

최근 교육의 경향은 7차 교육과정과 더불어 교수자 중심에서 학습자 중심으로 변화되어 가고 있다. 이와 같은 시대적 흐름은 평가에서도 요구되어 학습자의 창의성이나 문제 해결 능력 등의 고등 사고 기능을 신장시킬 수 있고 수업과정에서 수시로 평가할 수 있는 논술형 수행평가의 중요성이 강조되고 있다. 그러나 기존 시스템들은 대부분 과제해결 위주에 국한되어 있어 논술형 수행평가를 제대로 수행하기에는 미흡하다. 본 논문에서는 논술형 수행평가특성에 맞게 학습활동의 평가가 균형있게 이루어질 수 있고, 학교 교육 현장에서 교사가 효율적이면서 체계적으로 학습자를 평가할 수 있는 인터넷 기반 논술형 수행평가 시스템을 제안하고 구현하였다. 구현된 시스템을 현장에 적용하고 설문을 통해 그 성능을 분석하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권7호
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• pp.127-132
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• 2017

이 논문에서는 모델 기반 설계에 근거한 이륜 도립진자 로봇의 제어이득을 설계하고 NXT 마인드스톰과 RobotC 언어를 이용하여 수업에 활용 가능한 로봇을 제작 및 실험한다. 이륜 도립진자 로봇은 NXT 마인드스톰, 서보 직류전동기, 자이로 센서, 가속도 센서로 구성된다. 직류전동기에 내장된 엔코더를 이용하여 바퀴의 회전각을 검출하며 이동평균을 이용하여 바퀴의 회전각속도를 계산한다. 자이로 센서는 몸체의 피치 각속도를 측정하며 가속도 센서는 몸체의 피치 각도를 측정한다. 자이로와 가속도의 센서 융합을 통해 몸체 각도를 계산한다. 제어기 이득 요소는 휠 각도, 휠 각속도, 몸체 피치 각도, 몸체 피치 각속도에 대한 가중치이다. 이들 제어이득의 변화에 따른 도립진자 로봇의 변화를 실험하며 유용성을 확인한다.

• 지능정보연구
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• 제27권3호
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• pp.95-112
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• 2021

대학 교육에 있어서 전공과목의 선택은 학생들의 진로에 중요한 역할을 한다. 하지만, 산업의 변화에 발맞춰 대학 교육도 학과별 전공과목의 분야가 다양해지고 그 수가 많아지고 있다. 이에 학생들은 본인의 진로에 맞게 수업을 선택하여 수강하는 것에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 대학 전공과목 추천 모델을 제시함으로써 개인 맞춤형 교육을 실현하고 학생들의 교육만족도를 제고하고자 한다. 모델 연구에는 대학교 학부생들의 2015년~2017년 수강 이력 데이터를 활용하였으며, 메타데이터로는 학생과 수업의 전공 명을 사용했다. 수강 이력 데이터는 컨텐츠 소비 여부만을 나타낸 암시적 피드백 데이터로, 수업에 대한 선호도를 반영한 것이 아니다. 따라서 학생과 수업의 특성을 나타내는 임베딩 벡터를 도출했을 시, 표현력이 낮다. 본 연구는 이러한 문제점에 착안하여, 네트워크 분석을 통해 학생, 수업의 벡터를 생성하고 이를 모델의 입력 값으로 활용하는 Net-NeuMF 모델을 제시한다. 모델은 암시적 피드백을 가진 데이터를 이용한 대표적인 모델인 원핫 벡터를 이용하는 NeuMF의 구조를 기반으로 하였다. 모델의 입력 벡터는 네트워크 분석을 통해 학생과 수업의 특성을 나타낼 수 있도록 생성하였다. 학생을 표현하는 벡터를 생성하기 위해, 각 학생을 노드로 설정하고 엣지는 두 학생이 같은 수업을 수강한 경우 가중치를 가지고 연결되도록 설계했다. 마찬가지로 수업을 표현하는 벡터를 생성하기 위해 각 수업을 노드로 설정하고 엣지는 공통으로 수강한 학생이 있는 경우 연결시켰다. 이에 각 노드의 특성을 수치화 하는 표현 학습방법론인 Node2Vec을 이용하였다. 모델의 평가를 위해 추천 시스템에서 주로 활용하는 지표 4가지를 사용하였고, 임베딩 차원이 모델에 미치는 영향을 분석하기 위해 3가지 다른 차원에 대한 실험을 진행하였다. 그 결과 기존 NeuMF 구조에서 원-핫 벡터를 이용하였을 때보다 차원과 관계없이 평가지표에서 좋은 성능을 보였다. 이에 본 연구는 학생(사용자)와 수업(아이템)의 네트워크를 이용해 기존 원-핫 임베딩 보다 표현력을 높였다는 점, 모델을 구성하는 각 구조의 특성에 맞도록 임베딩 벡터를 활용하였다는 점, 그리고 기존의 방법론에 비해 다양한 종류의 평가지표에서 좋은 성능을 보였다는 점을 기여점으로 가지고 있다.