• Title/Summary/Keyword: Model of learning

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과학의 본성의 측면에서 10학년 과학의 탐구 단원 분석 (Analysis of Inquiry Unit of Science 10 in Terms of Nature of Science)

  • 조정일
    • 한국과학교육학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.685-695
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    • 2008
  • 과학의 본성의 관점에서 과학의 탐구 단원의 내용 분석을 실시하였다. 10종의 10학년 과학 교과서 탐구단원 속에 있는 학습 목표, 활동, 문장에서 과학의 본성에 대한 내용, 관점, 제시방법을 분석하였다. 10종 교과서의 학습 목표들은 과학의 정의, 과학자의 특성, 과학적 방법, STS로 대분류되었다. 한편 과학 지식의 특성과 모델 형성 등과 같은 구체적인 과학 지식의 본성에 대한 관점은 학습목표에 포함되지 않았다. 활동 총 38개 중 17개가 어떤 정보도 주지 않은 과제형으로 제시되었다. 21개는 기본 자료를 제공하고 그것을 기초로 활동하는 형식이었다. 어느 경우이든 그 활동을 통해 배워야할 NOS 요소와 그에 대한 타당한 관점에 대한 명시적 언급이 없거나 부족했다. 과학 교과서 문장도 4영역으로 분류될 수 있었으며 현대적 관점과 고전적 관점이 혼재되어 있었다. 특히 과학의 정의는 귀납주의적 진술이 많았고, 과학 지식의 생성은 이론 형성보다는 법칙의 발견으로 표현되었다. 교사 수준에서 NOS에 대한 학습 목표와 학습 내용 제시와 함께 분명한 관점이 반영된 읽을거리를 제공해야만 효과적인 과학의 본성 수업이 가능함을 제시하였다.

Evaluation of the National Train-the-Trainer Program for Hospice and Palliative Care in Korea

  • Kang, Jina;Yang, Eunbae B.;Chang, Yoon Jung;Choi, Jin Young;Jho, Hyun Jung;Koh, Su Jin;Kim, Won Chul;Choi, Eun-Sook;Kim, Yeol;Park, Sung-Min
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권2호
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    • pp.501-506
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    • 2015
  • Background: To evaluate the effectiveness of the National Train-the-Trainers Program for Hospice and Palliative Care Experts (TTHPC) sponsored by the National Cancer Center of Korea between 2009 and 2012. This program was developed to improve the teaching skills of those in the field of hospice and palliative care (HPC). Materials and Methods: Training was offered in eight 1-day sessions between 2009 and 2012. The effect of the program was measured using Kirkpatrick's model of educational outcomes. First, levels 1 and 2 were evaluated immediately after the 1-day program (n=120). In 2012, the level-3 evaluation test was administered to trainers who offered at least one HPC training (n=78) as well as to their trainees (n=537). Results: The level-1 evaluation addressed participant reactions to and satisfaction with the program. Participants (n=120) were generally satisfied with the content, the method, and the overall course (mean range: 3.94-4.46 on a five-point Likert scale). The level-2 evaluation (learning) showed that participants gained knowledge and confidence related to teaching HPC (4.24 vs. 4.00). The level-3 evaluation (behavioral), which assessed trainers' application of teaching skills to HPC, showed that trainees rated the teaching methods of trainers (mean range: 4.03-4.08) more positively than did trainers (p<0.05). Female trainers were more likely than were male trainers to plan sessions in consideration of their trainees' characteristics (4.11 vs. 3.58; p<0.05), and nurse trainers were more likely than physician trainers to use a variety of instructional methods (4.05 vs. 3.36; p<0.05) Conclusions: We conducted systematic evaluations based on Kirkpatrick's model to assess the effectiveness of our train-the-trainers program. Our educational program was practical, effective, and followed by our HPC experts, who needed guidance to learn and improve their clinical teaching skills.

지역사회 오케스트라 교육 활동과 빈곤아동 발달 (Community Orchestra Educational Activities and Development of Poor Children)

  • 안은미
    • 한국사회복지학
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    • 제68권1호
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    • pp.225-248
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    • 2016
  • 본 연구는 서울시립교향악단의 "우리동네 오케스트라 학습영향평가"를 위해 수집된 종단 자료를 사용하여 지역사회를 기반으로 운영하는 오케스트라 교육 활동이 빈곤아동의 발달에 미치는 효과와 그 효과를 촉진하는 오케스트라 교육 활동 요소를 살펴보고자 수행되었다. 이를 위해 빈곤 아동의 발달부분인 우울, 공격성, 공동체성, 대인관계와 오케스트라 교육 활동 효과를 촉진시키는 활동요소인 평가, 만족, 외부의 관심과 참여를 주요 변수로 구성하여 오케스트라 교육 활동과 빈곤아동발달에 관한 잠재성장 모형 분석을 실시하였다. 분석결과, 오케스트라 교육 활동 효과로 빈곤아동의 우울, 공격성, 대인관계에 의미 있는 긍정적 발달을 보였다. 또한 아동발달궤적의 조건모형에서 음악평가는 공동체성의 변화율에, 태도평가는 우울과 공격성, 공동체성의 초기치에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 만족은 공동체성과 대인관계의 초기치에 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 부모 관심과 참여는 공격성 초기치에 부정적 영향을, 지역사회 관심과 참여는 우울과 공격성 초기치에 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 바탕으로 오케스트라 교육 활동에 참여하는 빈곤아동의 발달에 관한 이해를 돕고 사회복지사의 직접적인 개입의 실천적 근거를 제공하고, 사회복지계, 문화예술계, 교육계 등의 빈곤층 문화예술교육의 새로운 방안을 모색하여 빈곤아동 발달의 증진에 기여하고자 한다.

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보존지역의 합리적 관리를 위한 철새 서식 확률지도 구축 - 부산 Eco Delta City (EDC)를 중심으로 - (Probability Map of Migratory Bird Habitat for Rational Management of Conservation Areas - Focusing on Busan Eco Delta City (EDC) -)

  • 김근한;공석준;김희년;구경아
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.67-84
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    • 2023
  • In some areas of the Republic of Korea, the designation and management of conservation areas do not adequately reflect regional characteristics and often impose behavioral regulations without considering the local context. One prominent example is the Busan EDC area. As a result, conflicts may arise, including large-scale civil complaints, regarding the conservation and utilization of these areas. Therefore, for the efficient designation and management of protected areas, it is necessary to consider various ecosystem factors, changes in land use, and regional characteristics. In this study, we specifically focused on the Busan EDC area and applied machine learning techniques to analyze the habitat of regional species. Additionally, we employed Explainable Artificial Intelligence techniques to interpret the results of our analysis. To analyze the regional characteristics of the waterfront area in the Busan EDC district and the habitat of migratory birds, we used bird observations as dependent variables, distinguishing between presence and absence. The independent variables were constructed using land cover, elevation, slope, bridges, and river depth data. We utilized the XGBoost (eXtreme Gradient Boosting) model, known for its excellent performance in various fields, to predict the habitat probabilities of 11 bird species. Furthermore, we employed the SHapley Additive exPlanations technique, one of the representative methodologies of XAI, to analyze the relative importance and impact of the variables used in the model. The analysis results showed that in the EDC business district, as one moves closer to the river from the waterfront, the likelihood of bird habitat increases based on the overlapping habitat probabilities of the analyzed bird species. By synthesizing the major variables influencing the habitat of each species, key variables such as rivers, rice fields, fields, pastures, inland wetlands, tidal flats, orchards, cultivated lands, cliffs & rocks, elevation, lakes, and deciduous forests were identified as areas that can serve as habitats, shelters, resting places, and feeding grounds for birds. On the other hand, artificial structures such as bridges, railways, and other public facilities were found to have a negative impact on bird habitat. The development of a management plan for conservation areas based on the objective analysis presented in this study is expected to be extensively utilized in the future. It will provide diverse evidential materials for establishing effective conservation area management strategies.

정보 융합 기반 퍼지-베이지안 네트워크 공중 위협평가 방법 (Air Threat Evaluation System using Fuzzy-Bayesian Network based on Information Fusion)

  • 윤종민;최보민;한명묵;김수현
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.21-31
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    • 2012
  • 정보 기술의 발전과 더불어 전장상황에서도 정보 시스템들의 고도화가 이루어짐으로써 적기에 대한 정보 획득 및 상황분석은 전장상황에서 주요한 요소가 되었다. 전장상황 분석의 핵심 요소인 위협평가는 피아식별을 통해 식별된 항공 정보를 가지고 해당 상황에 대한 위협치를 평가하여 무기할당에 정보를 제공하는 기술로써, 전장상황의 어느 단계 보다 확실한 정보를 요구하는 단계이다. 전장상황에서 대부분의 위협평가 데이터들은 감지된 센서 값에 의해 연산되어 전달되는데, 기존의 기법들에서 발생할 수 있는 센서 데이터들의 잘못된 연관관계 표현 및 데이터 누락은 전장상황에서의 의사결정에 혼란을 야기 시킬 수 있다. 따라서 각종 센서 데이터들의 연관 관계를 올바르게 정의하고, 센서데이터 누락에 따른 예측 불가능한 전투상황에 대한 신뢰도 높은 위협치 연산 알고리즘을 이용하는 효율적인 의사결정 위협평가 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 JDL 정보 융합 모델을 기반으로 애매모호한 관계성을 표현하는데 유리한 퍼지 이론, 데이터 습득의 불확실한 전장상황에서 위협치를 추론하고 상황에 대한 학습이 가능한 베이지안 네트워크를 하이브리드하여 새로운 위협평가 방법을 제안한다. 또, 제안된 방법을 이용하여 가상의 전장 시나리오에 따른 위협평가 결과를 보였다.

가상현실 경험을 복습시켜주는 사진 정리 알고리즘 (The Image Summarization Algorithm for Reviewing the Virtual Reality Experience)

  • 곽은주;조용주;조현상;박경신
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제15B권3호
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    • pp.211-218
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    • 2008
  • 이 논문에서 우리는 교육용 가상환경에서 사용자가 직접 촬영한 사진들을 학습 내용과 사용자의 상황 정보를 바탕으로 자동으로 사진을 정리 요약해서 가상 환경 체험이 끝난 후 짧게 보여주는 새로운 사진 정리 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 기존의 날짜, 장소, 키워드를 이용하여 많은 양의 사진을 정리 요약해주는 사진 정리 알고리즘과는 달리 사용자의 관심도와 기억해야 할 주요 학습내용을 다시 한 번 살펴보도록 함으로써 기억 향상을 도와주는 것을 목적으로 한다. 본 논문에서는 먼저 학습 효과를 높이기 위해 교육적으로 의미가 있는 사진을 추출하는 기준과 인지율 계산을 설명하고, 이 알고리즘을 가상환경과 사진 뷰어 인터페이스와 연동한 전체적인 시스템을 설명한다. 또한 이 알고리즘에 사용된 인지율 모델링을 위한 사용자 실험 분석과 향후 연구 방향에 대해 논한다.

비대면 교육 환경에서 산학협력형 캡스톤 디자인 교과목 개발 사례 연구 (Case Study of Industrial- Academic Cooperation Capstone Design Subject Development in Non-face-to-face Educational Environment)

  • 황윤자
    • 실천공학교육논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.27-35
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 최근 비대면 교육(online mode)의 형태로 빠르게 전환되고 있는 시점에서 여러 대학 간의 디지털 기술을 토대로 대학 간 공유와 협력을 공유할 수 있도록 비대면 환경에서의 산학협력형 캡스톤 디자인 교과목을 개발하는데 있다. 이를 위하여 비대면 환경, 캡스톤 디자인 등의 문헌 및 선행 연구를 분석하고 비대면 환경에서의 산학협력형 캡스톤 디자인 교과목 개발 모델을 개발하여 적용 방안을 제안하였다. 웨어러블 캡스톤 디자인 프로그램을 시범 적용하여 학생 인터뷰, 설문을 통해 실효성을 확인하고 수정, 보완하였다. 이는 비대면 환경에서 산학협력형 캡스톤 디자인 수업 계획, 개발 시 기초자료 제공 및 단계별 운영가이드로서 활용될 수 있을 것이다.

머신러닝 기반의 재해 강도 단계 분류모형에 관한 연구 (On classification model of disaster severity level based on machine learning)

  • 이승민;왕원준;강유진;신성철;김형수;김수전
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.239-239
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    • 2023
  • 최근 도시화 및 기후변화에 따른 재난의 피해가 증가하고 있다. 국내 기상청에서는 호우 및 태풍에 대한 예·경보(주의보, 경보)를 전국적으로 통일된 기준(3시간, 12시간 누적강우량)에 따라 발령하고 있다. 이에 따라 현재 예·경보 기준에는 피해가 발생한 사상에 대한 지역별 특성이 고려되지 않는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 서울특별시, 인천광역시, 경기도의 호우 및 태풍에 대한 재해사상별 발생한 피해액 및 누적강우량을 활용하여 재해강도의 단계별 기준을 수립하고, 입력자료로 관측된 강우값을 활용하여 발생할 수 있는 재해의 발생 강도를 분류하는 모형을 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 호우 및 태풍에 의한 재해 피해액의 분위별로 재해강도 단계(관심, 주의, 경계, 심각)를 분류하였고, 재해강도 단계에 따른 누적강우량 기준을 지자체별로 제시하였으며, 분류한 재해의 강도 단계를 모형의 종속변수로 활용하였다. 재해피해가 발생하지 않은 무강우 지속시간을 산정하여 호우 사상을 분류하였다. 지자체별로 재해 발생강도 분류 모형 개발을 위하여 머신러닝 모형 4가지(의사결정나무, 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트, XGBoost)를 활용하였다. 본 연구에서 분류한 피해가 발생하지 않은 호우사상 및 피해가 발생한 사상별로 강우량, 지속시간 최대 강우량(3시간, 12시간), 선행강우량, 누적강우량을 독립변수로 입력하여 종속변수인 재해 발생 강도를 분류하였다. 각 모형별로 F1 Score를 이용한 정확도 평가 결과, 의사결정나무의 F1 Score가 평균 0.56으로 가장 우수한 정확도를 가지는 것으로 평가되었다. 본 연구에서 제시하는 머신러닝 기반 재해 발생 강도 분류모형을 활용하면 호우 및 태풍에 의한 재해에 대하여 지자체별로 재해 발생 강도를 단계별로 파악할 수 있어, 재난 담당자들의 의사결정을 위한 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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변수 선택 및 샘플링 기법을 적용한 조류 경보 단계 예측 모델의 정확도 개선 (Environmental variable selection and synthetic sampling methods for improving the accuracy of algal alert level prediction model)

  • 김진휘;이한규;변서현;신재기;박용은
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.517-517
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    • 2023
  • 현재 우리나라에서는 4대강 및 주요 호소 29지점을 대상으로 조류경보제가 시행되고 있으며 조류 경보 단계는 실시간 모니터링지점에서 측정되는 유해 조류의 셀농도를 기반으로 발령 단계가 결정된다. 상수원 구간은 관심, 경계, 조류 대발생, 해제 또는 미발생 총 4구간으로 구성되며, 친수 활동 구간의 경우 조류 대발생을 제외한 3구간으로 구성된다. 현재 시행되는 조류 경보제의 목적은 유해 조류 발생 시 사후 대응 방안 마련에 보다 초점이 맞춰져 있으며 특히, 모니터링 주기 확대 여부, 오염원 관리 방안 마련, 조류 제거 여부 등의 의사 결정 수단으로 사용되고 있다. 하지만 조류 경보 단계에 대한 사전 예측이 가능한 경우 유해 조류의 성장을 억제할 수 있으며 이를 통해 안전하고 깨끗한 수자원을 확보할 수 있다. 본 연구에서는 조류 경보 단계의 사전적 예측을 위해 국가 실시간 측정망에서 제공하는 전국 보 모니터링 종합 정보 자료, 기상측정망 자료, 실시간 보 현황 자료를 활용하여 예측 모델을 구축하였다. 또한, 단계 예측의 정확도를 개선하기 위해 변수 선택 기법을 활용하여 조류 경보 단계에 영향을 미치는 환경변수를 선정하였으며 자료의 불균형으로 인해 모델 학습 과정에서 발생하는 예측 오류를 최소화하기 위해 다양한 샘플링 기법을 적용하여 모델의 성능을 평가하였다. 변수 선택 및 샘플링 기법을 고려하지 않은 원자료를 사용하여 예측 모델을 구축한 결과 관심 단계(Level-1) 및 경보 단계(Level-2)에 대해 각각 50%, 62.5%의 예측 정확도를 보인 반면 비선형 변수 선택 기법 및 Synthetic Minority Over-sampling Technique-Edited Nearrest Neighbor(SMOTE-ENN) 샘플링 기법을 적용하여 구축한 모델에서는 Level-1은 85.7%, Level-2는 75.0%의 예측 정확도를 보였다.

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딥러닝 모형을 이용한 Sentinel SAR 기반 고해상도 토양수분 산정 (Estimation of High-Resolution Soil Moisture Using Sentinel-1A/B SAR and Deep Learning Regression Model)

  • 이태화;김상우;천범석;정영훈;신용철
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.114-114
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    • 2021
  • 본 연구에서는 Sentinel-1 SAR 센서 기반 이미지자료와 딥러닝기법을 이용하여 고해상도 토양수분을 산정하였다. 입력자료는 지표특성(모래함량, 점토함량, 경사도), 인공위성 기반의 강우와 LANDSAT 기반의 이미지자료(NDVI, LST, 공간분포 토양수분)를 사용하였다. 강우자료의 경우 GPM(Global Precipitation Measurement) 일강우 자료를 사용하였으며, 관측일 기준으로 5일전까지의 강우자료와 5일평균강우를 구분하여 사용하였다. LANDSAT 기반의 토양수분 이미지자료와 지점관측 토양수분을 이용하여 검·보정 이후 딥러닝 모형의 입력자료로 사용하였다. 입력자료는 30m × 30m 해상도로 Resample 하여 딥러닝 모형의 학습을 진행하였으며, 학습에 사용된 모형을 이용하여 Sentinel-1 기반의 고해상도(10m × 10m) 토양수분이미지를 산정하였다. 검증지점은 거창군 거창읍, 계룡시 두마면, 장수군 장수읍 및 무주군 무주읍 토양수분 관측지점을 선정하였다. 거창군 거창읍의 산정결과, LANDSAT 기반의 토양수분 이미지와 DNN 기반의 토양수분 이미지가 매우 유사하게 나타났으며, 모의값(DNN 기반 토양수분)이 실측값(LANDSAT 기반의 토양수분)을 잘 반영한 것(R: 0.875 ; RMSE: 0.013)으로 나타났다. 또한 학습모형을 토지피복이 유사한 지역에 적용하여 토양수분을 산정한 결과 검증지점 계룡시(R: 0.897 ; RMSE: 0.014), 장수군(R: 0.770 ; RMSE: 0.024) 및 무주군(R: 0.909 ; RMSE: 0.012)의 모의값이 실측값과 매우 유사한 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 Seninel-1 SAR센서 이미지자료와 딥러닝기법을 연계한 고해상도 토양수분자료가 농업, 수문, 환경 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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