• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.248-255
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• 1999

본 연구에서는 고등학교 학습 부진 학생을 대상으로 법률학적 탐구 모형에 의한 STS 프로그램의 효과에 대해서 조사하였다. 야간 고등학교 학생 76명을 연구 대상으로 하여 법률학적 모형에 의한 STS 프로그램을 적용한 실험 집단과 전통적인 강의식 수업을 실시한 통제 집단으로 나누어 조사하였다. 본 연구에서 활용한 법률학적 모형에 의한 STS 프로그램은 고등학교 공통과학의 생명 단원 중 '영양과 건강', '자극과 반응'과 '생식'의 3개 소단원을 8차시 분량으로 나누어 적용하였다. 실험 집단의 학업 성취도는 통제 집단에 비해 유의미하게 향상되었으며 (p<.05) 과학에 대한 전반적인 태도에 있어서도 긍정적으로 변화하였다(p<.05). 이 결과로부터 학생의 학업 성취수준에 적합한 STS 프로그램의 개발이 필요하며, 학습 부진아를 위한 교수 학습 방법 및 학습 프로그램의 개발이 요구된다고 하겠다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.274-282
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• 2019

최근 빅데이터 과학은 사회현상 모델링을 통한 예측은 물론 강화학습과 결합하여 산업분야 자동제어까지 응용범위가 확대되고 있다. 이러한 추세 가운데 이미지 영상 데이터 활용연구는 화학, 제조, 농업, 바이오산업 등 다양한 산업분야에서 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 신경망 기술을 활용하여 영상 데이터의 시맨틱 분할 성능을 개선하고자, U-Net의 계산효율성을 개선한 DeepU-Net 신경망에 AutoML 강화학습 알고리즘을 구현한 NASNet을 결합하였다. BRATS2015 MRI 데이터을 활용해 성능 검증을 수행하였다. 학습을 수행한 결과 DeepU-Net은 U-Net 신경망 구조보다 계산속도 향상 뿐 아니라 예측 정확도도 동등 이상의 성능이 있음을 확인하였다. 또한 이미지 시맨틱 분할 성능을 개선하기 위해서는 일반적으로 적용하는 드롭아웃 층을 빼고, DeepU-Net에 강화학습을 통해 구한 커널과 필터 수를 신경망의 하이퍼 파라미터로 선정했을 때 DeepU-Net보다 학습정확도는 0.5%, 검증정확도는 0.3% 시맨틱 분할 성능을 개선할 수 있었다. 향후 본 논문에서 시도한 자동화된 신경망을 활용해 MRI 뇌 영상진단은 물론, 열화상 카메라를 통한 이상진단, 비파괴 검사 진단, 화학물질 누출감시, CCTV를 통한 산불감시 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권2호
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• pp.194-209
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• 2015

본 연구의 목적은 스크래치 프로그래밍을 활용한 초등과학 '작은 생물' STEAM 수업을 개발하고 적용하여, 초등 영재학생의 창의적 인성, 창의적 문제해결력, 과학적 태도의 향상에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 개발한 STEAM 수업은 과학 지식과 스크래치 프로그래밍을 통합한 내용적 융합의 방법을 통해 학습자가 창의적 설계와 감성적 체험을 효과적으로 경험할 수 있도록 설계되었다. 연구 대상은 26명의 초등과학 영재학생들이었으며, 양적 및 질적 접근을 통해 자료를 수집하였다. 7차시의 수업을 적용한 결과, 개발한 STEAM 수업이 창의적 인성 및 과학적 태도에 효과가 있었다. 창의적 인성 하위 요소 중, 독립성에서 효과가 있었으며, 과학적 태도 측면에서는 자발성 및 인내심에서 유의한 상승을 보였다. 본 연구는 생명 과학 및 컴퓨터 프로그래밍처럼 STEAM 수업을 위한 효과적인 수단을 통합하는 일이 과학 기술에 대한 학생들의 창의성과 흥미를 신장시킬 수 있음을 제안한다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제41권4호
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• pp.287-294
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• 2021

본 연구는 기계학습을 통한 수량예측모델을 이용하여 이상기상에 따른 WCM의 DMY 피해량을 산출하기 위한 목적으로 수행하였다. 수량예측모델은 WCM 데이터 및 기상 데이터를 수집 후 가공하여 8가지 기계학습을 통해 제작하였으며 실험지역은 경기도로 선정하였다. 수량예측모델은 기계학습 기법 중 정확성이 가장 높은 DeepCrossing (R²=0.5442, RMSE=0.1769) 기법을 통해 제작하였다. 피해량은 정상기상 및 이상기상의 DMY 예측값 간 차이로 산출하였다. 정상기상에서 WCM의 DMY 예측값은 지역에 따라 차이가 있으나 15,003~17,517 kg/ha 범위로 나타났다. 이상기온, 이상강수량 및 이상풍속에서 WCM의 DMY 예측값은 지역 및 각 이상기상 수준에 따라 차이가 있었으며 각각 14,947~17,571 kg/ha, 14,986~17,525 kg/ha 및 14,920~17,557 kg/ha 범위로 나타났다. 이상기온, 이상강수량 및 이상풍속에서 WCM의 피해량은 각각 -68~89 kg/ha, -17~17 kg/ha 및 -112~121 kg/ha 범위로 피해로 판단할 수 없는 수준이었다. WCM의 정확한 피해량을 산출하기 위해서는 수량예측모델에 이용하는 이상기상 데이터 수의 증가가 필요하다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권3호
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• pp.9-14
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• 2022

본 연구는 간호대학생에게 플립러닝 학습이 학습태도, 자아존중감, 수업만족도에 미치는 영향을 확인하고자 시행하였다. 연구대상 및 자료수집은 2021년 9월 1일부터 12월 30일까지 A 시의 대학생 38명을 대상으로 하였고, 연구설계는 단일집단 사전-사후설계이다. 사전과 사후조사에서 학습태도, 자아존중감, 수업 만족도를 조사하였고 실험처치로 플립러닝 강의를 실험군에게 적용하였다. 통계분석은 SPSS 27.0 버전을 사용하였고 실험 전과 후의 효과 검정은Paired T-test를 적용하였다. 연구결과, 간호대학생의 학습태도는 자아존중감과 수업만족도와 양의 상관관계를 보였으며, 플립러닝 교육방법은 학습태도(t=-4.01, p<.01)와 자아존중감(t=-3.53, p<.001), 수업만족도(t=-4.20, p<.001) 모두 통계적으로 유의하였다.

• 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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• 한국정보과학회언어공학연구회 2015년도 제27회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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• pp.85-89
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• 2015

본 논문에서는 시퀀스 레이블링 문제에 적합하다고 알려진 Long Short Term Memory Recurrent Neural Network에 아웃풋간의 의존관계를 추가한 LSTM-CRF(Conditional Random Field)를 이용하여 생명과학분야 개체명 인식 시스템을 구축하였다. 학습 및 평가를 위해 BioNLP 2011-st REL data를 개체명 인식 실험에 사용하였으며, 실험결과 LSTM-CRF를 사용한 시스템은 81.83의 F1-score를 기록해, 기존의 시스템인 "BANNER"의 F1-score 81.96과 비슷한 성능을 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.152-162
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• 2022

본 연구는 데이터를 기반으로 한 인공지능 기계학습 기법을 활용하여 온실 내부온도 예측 시뮬레이션 모델을 개발을 수행하였다. 온실 시스템의 내부온도 예측을 위해서 다양한 방법이 연구됐지만, 가외 변인으로 인하여 기존 시뮬레이션 분석방법은 낮은 정밀도의 문제점을 지니고 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위하여 최근 개발되고 있는 데이터 기반의 기계학습을 활용하여 온실 내부온도 예측 모델 개발을 수행하였다. 기계학습모델은 데이터 수집, 특성 분석, 학습을 통하여 개발되며 매개변수와 학습방법에 따라 모델의 정확도가 크게 변화된다. 따라서 데이터 특성에 따른 최적의 모델 도출방법이 필요하다. 모델 개발 결과 숨은층 증가에 따라 모델 정확도가 상승하였으며 최종적으로 GRU 알고리즘과 숨은층6에서 r² 0.9848과 RMSE 0.5857℃로 최적 모델이 도출되었다. 본 연구를 통하여 온실 외부 데이터를 활용하여 온실 내부온도 예측 모델 개발이 가능함을 검증하였으며, 추후 다양한 온실데이터에 적용 및 비교분석이 수행되어야 한다. 이후 한 단계 더 나아가 기계학습모델 예측(predicted) 결과를 예보(forecasting)단계로 개선하기 위해서 데이터 시간 길이(sequence length)에 따른 특성 분석 및 계절별 기후변화와 작물에 따른 사례별로 개발 모델을 관리하는 등의 다양한 추가 연구가 수행되어야 한다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권1호
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• pp.67-75
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• 2019

본 연구는 교과기반 프로그램학습성과 평가를 위한 전산시스템 개발 및 적용 사례를 제시하여 프로그램학습성과 평가의 실효성을 높이기 위한 목적으로 실행되었다. 본 연구는 교과기반 프로그램학습성과 평가를 위한 전산시스템을 개발하고 개발된 전산시스템 적용사례를 제시하는 방법론적 연구이다. 본 연구의 목적을 달성하기 위해 먼저, 시스템 개발 생명주기에 따라 요구도 조사를 실시한 후 그 결과를 전산시스템 개발에 반영 하였다. 다음으로 개발된 전산시스템을 직접 적용해 본 교수들을 대상으로 평가를 실시하였다. 전산시스템 개발을 통해 졸업시점에 이른 학생들의 개인별, 성과별 프로그램학습성과가 달성되었는지에 대한 모니터 및 CQI 수행이 용이하게 되었으며, 미달성 프로그램학습성과 및 학생에 대한 원인분석과 개선방안을 모색하는 것이 가능하게 되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권3호
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• pp.11-17
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• 2023

본 연구는 간호대학생에게 플립러닝 학습이 자기주도학습능력, 학습태도, 수업만족도에 미치는 영향을 확인하고자 시행하였다. 연구대상 및 자료수집은 2022년 3월 1일부터 6월 16일까지 A 시의 대학생 41명을 대상으로 하였고, 연구설계는 단일집단 사전-사후설계인 원시실험설계이다. 사전과 사후조사에서 자기주도학습능력, 학습태도, 학습만족도를 조사하였고 플립러닝 강의를 실험군에게 적용하였다. 통계분석은 SPSS 27.0 버전을 사용하였고 실험 전과 후의 효과 검정은 Paired T-test를 적용하였다. 연구 결과, 간호대학생의 학습태도는 자기주도학습능력과 수업만족도와 양의 상관관계를 보였으며, 플립러닝 교육방법은 자기주도학습능력(t=-8.73, p<.001), 학습태도(t=-6.99, p<.001)와 수업만족도(t=-2.17, p<.05) 모두 통계적으로 유의하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권4호
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• pp.9-14
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• 2020

이 연구에서는 장애학생을 위해 개발된 통합교육 과학과 자료 e-book이 보편적 학습설계 측면에서 적합하게 구현되었는지 살펴보았다. 분석을 위해 2015 개정 교육과정 초등학교 과학과 3~6학년까지 일반 교과서 내용을 학습하기 어려운 장애학생을 위해 교수 적합화(adaptation)한 국가 수준 자료인 「장애학생 통합교육 교수-학습 자료: 과학과」를 선정하였다. 과학과 3~6학년 영역은 기초과학탐구, 물질, 생명, 운동과 에너지, 지구와 우주로 총 40개 단원으로 구성되어 있다. 내용분석기준은 CAST(2018)에서 제시된 UDL 3개 원칙에 따른 9개 항목의 세부항목을 기준으로 하였다. 연구결과 통합교육 과학과 e-book은 UDL 원칙 중 전략적 네트워크가 가장 많았으며, 운동과 에너지 영역에서 가장 많이 나타났다. UDL 원칙별로 살펴보면, 인지적 네트워크는 학습자에 맞는 정보제시 구현, 전략적 네트워크는 자료탐색 방식 다양화 등(4.1~5.2/6.3), 정서적 네트워크는 난이도를 최적화한 다양한 자료제시가 가장 많이 나타났다.