소프트웨어 산업의 중요성이 높아짐에 따라 소프트웨어 교육의 중요성 또한 높아지고 있다. 한글 프로그래밍 언어 새싹은 소프트웨어 교육의 질을 높이기 위해 개발된 언어다. 한편, 소프트웨어 교육에서 코딩은 중요한 요소 중 하나이다. 때문에, 코딩 환경을 개선하는 것 역시 소프트웨어 교육의 질을 높이는 것이다. 본 논문에서는 한글 프로그래밍 언어 새싹을 지원하는 클라우드 IDE 봄밭을 제시한다. 봄밭은 웹상에서 새싹 프로젝트 관리, 코드 제작 및 수정, 컴파일 및 실행 등의 기능을 지원한다.
SW 교육에 활용할 수 있는 국내에서 개발된 다양한온라인 SW 교육 시스템을 블록기반 프로그래밍 언어 학습 시스템, 범용프로그래밍 언어 학습 시스템, 자료구조, 알고리즘 학습을위한 온라인 저지 시스템, 프로젝트형 프로그래밍 학습 시스템, 인텔리전트 코딩 튜터 시스템으로 구분하여 각각의 서비스들의 특징을 비교 분석 하고, 활용 방안을 제시한다.
본 연구에서는 소프트웨어 교육의 전면 시행을 앞두고 학교 급별 연계성 있는 교육과정 운영을 위한 가이드라인을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 학생들의 수준에 맞는 교육용 프로그래밍 언어의 형태를 제시하기 위해서 해외의 사례를 살펴보았다. 해외의 사례는 현재 필수교육과정으로써 프로그래밍 과정을 운영하고 있는 나라의 교육과정을 분석하여 초-중-고등학교에 제시된 프로그래밍 언어의 유형을 살펴보고, 이를 통해 우리나라의 소프트웨어 교육 체제 구성을 위한 제언을 하고자 하였다. 해외의 사례를 살펴본 결과, 초등학교에서는 블록기반의 프로그래밍 언어를 활용하고 있고, 중학교부터는 텍스트 기반의 프로그래밍 언어를 중점적으로 사용하고 있는 것으로 나타났다.
'컴퓨터 교육'이라는 개념은 컴퓨터를 이용한 교육과 컴퓨터를 배우는 교육 두 가지 의미를 동시에 가지고 있기 때문에 사용하는데 주의를 기울여야 한다. 후자의 개념으로서 '컴퓨터 교육'은 전산학에 대한 개론 및 프로그래밍과 관련된 학습이 핵심을 이룬다. 특히 프로그래밍의 학습의 경우는 코딩, 컴파일링, 디버깅등의 복잡한 과정과 함께 운영체제 및 하드웨어에 대한 지식 같은 프로그래밍 외적인 분야에 대해서도 다양한 이해가 요구된다. 기존의 프로그래밍 학습은 프로그래밍 언어의 문법에 대한 기계적 암기나 사용법을 익히는 것에 치중하여 논리적인 사고를 키우는데 적합하지 못했다. 이에 본 논문에서는 프로그래밍에 대한 기본적인 통찰력을 기를 수 있도록 프로그래밍 언어의 기초가 되는 C로 코딩된 게임 소스들을 분석하고자 한다.
프로그래밍 언어의 교수-학습을 개선하기 위한 연구는 꾸준히 계속되어 오고 있으며, 또한 프로그래밍언어에 대한 학습 코스웨어들도 많이 개발되고 있으나, 컴퓨터 프로그래밍교육에 대한 학습자들의 학습효과는 비교적 저조한 편이다. 따라서 본 연구에서는 컴퓨터프로그래밍 교육의 학습효과를 향상시키기 위해 인지적 도제 모델을 적용한 웹기반 비주얼 프로그래밍 학습시스템을 설계 및 구현하고, 구현한 학습시스템을 학교교육 현장에 적용하였다. 그 결과 학습자들의 학업성취도와 학습태도에서 긍정적인 효과가 있음을 검증하여 제시한다.
미래를 준비하는 학생들에게 정보통신기술의 발달은 지식의 암기를 넘어 정보의 탐색 및 활용을 통해 효과적으로 문제를 해결해나가는 창의적인 능력이 요구되어진다. 컴퓨터 교육에 있어 프로그래밍 교육은 프로그래밍을 하는 과정에서 여러 문제를 접하게 되고, 해결 방안을 탐색하는 과정에서 유연한 사고를 통해 학생의 창의력을 키워준다는 여러 연구가 발표되었다. 특히 초등학생들에게 있어 학습에 용이한 EPL의 활용을 통한 프로그래밍 교육은 프로그래밍 교육을 처음 받는 학생들이 느끼는 프로그래밍 언어 자체를 익힘으로서의 어려움을 감소시켜주어 학생이 더욱 사고에 집중할 수 있도록 해준다. 이에 본 연구는 초등학생들을 대상으로 한 EPL 교육 자료 초안을 제작, 적용하여 학생들의 창의적 요소의 신장을 살펴보았다. 또한 초안 적용을 통해 도출된 개선점을 수정, 보완하여 현장에서 바로 사용할 수 있은 교육 자료(학습지, 교수학습 과정안)를 제작하였다.
예비교사들의 소프트웨어교육 능력을 키우기 위한 방안으로 정규 교과시간에 두 종류의 프로그래밍 도구(파이썬, 스크래치)를 이용하여 프로그래밍 학습을 각각 실시하였다. 프로그래밍 학습에서 지속적으로 흥미와 성취감 및 창의성을 저해하는 요소인 각종 오류들의 종류들을 수집하고 유형별로 분석하였다. 분석된 자료들을 활용하면 향후 예비교사들이 초등학교에서 가르쳐야 할 소프트웨어교육에서 발생 가능한 오류들을 줄일 수 있도록 대처할 수 있는 능력을 키울 수 있어 최적의 학습효과를 올릴 수 있다. 본 연구에서는 평균적으로 텍스트를 입력하는 기존 형태의 언어와 불럭을 조립하는 형태의 언어 모두에서 프로그래밍 시 가장 많은 오류를 발생시키는 유형이 논리오류(37.63%)로 가장 많았다. 또한, 두 언어에서 차이점이 많이 나타나는 세부적인 오류는 문법 등의 사용미숙, 오타 등으로 인한 단순오류가 파이썬이 14.3%, 스크래치가 3.5%로 큰 차이가 있음을 알 수 있었다.
현재 교육대학교의 컴퓨터교육 전공에서 알고리즘 및 문제해결력 향상을 위해 프로그래밍교육을 실시하고 있다. 기존의 프로그래밍언어를 도구로 하는 학습은 오타 등 다량의 오류발생, 문법 표현 및 이해의 어려움, 알고리즘 표현의 난해함 등 많은 구조적인 문제점이 있어 프로그램학습 본래의 목적을 달성하기가 어렵다. 최근 ICT의 급속한 발전으로 프로그램학습을 교육용로봇을 활용할 수 있다. 본 연구에서는 교육용로봇 중 가장 많이 사용되고 있는 Mindstorms로봇의 NXT소프트웨어를 이용하여 컴퓨터교육 전공 학생들이 쉽게 프로그래밍학습을 할 수 있게 학습모형(교육과정 및 교재)을 개발하였다.
텍스트 기반 언어 스몰베이직은 기존 프로그래밍 언어와는 달리 배우기 쉽고 이후에 C/C++/Java로 빠르게 전환할 수 있기 때문에 청소년 프로그래밍 교육용 언어로 적합하다. 프로그래밍 교육에 흥미를 높이기 위해 풍부한 라이브러리가 필요하다. 풍부한 라이브러리를 바탕으로 마이크로소프트에서 개발한 스몰베이직 환경에서는 쉽게 프로그램을 작성 할 수 있지만, 최근 화두가 되고 있는 인공지능 프로그램을 쉽게 작성할 수 있는 라이브러리는 지원하지 않는다. 이 논문에서 오픈소스 소프트웨어 스몰베이직 환경하에 동작하는 데이터마이닝 라이브러리를 설계 및 구현하였고, 이 라이브러리를 기반으로 틱택토 게임을 개발하여 인공지능 스몰베이직 프로그램을 쉽게 작성할 수 있음을 확인하였다. 널리 보급된 언어인 C/C++/Java로 인공지능 프로그램을 작성하기 위해서는 광대한 범위의 지식과 코딩 실력이 바탕이 되어야 한다. 그러나 스몰베이직은 프로그램을 쉽게 작성 할 수 있고, 그림 기반의 교육용 언어인 스크래치와는 달리 텍스트 기반의 언어이기 때문에 이후에 C/C++/Java로 전환하기 용이하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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