• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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• pp.457-462
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• 2010

본 연구는 학습자의 인지발달 단계에 적합한 프로그래밍 언어를 활용하여 모든 학문의 기초 인지 능력인 학습자의 정보과학적 사고 능력을 향상에 미치는 효과를 검증하는 실험연구이다. 과중한 인지적 부담, 문법 위주 등 기존 프로그래밍 학습의 문제점을 보완하고자 등장한 교육용 로봇을 이용하여 실생활 문제해결의 정보과학적 사고능력 향상을 위한 텍스트기반 프로그래밍 언어(TPL)와 비주얼기반의 프로그래밍 언어(VPL) 중 인문계 고등학생의 인지발달 단계에 적합한 프로그래밍 언어에 대한 효과성을 분석하였다. 교육용 로봇 및 로봇 프로그래밍 언어에 대한 선행 연구를 통해 NXT Robot Educator 교육내용을 분석하고 각 단계에 적절한 실생활 과제를 추출하여 로봇 교육용 프로그램을 개발하고 적용하였다. 이 연구는 프로그래밍을 경험이 없는 인문계 고등학교 학생 집단을 선정하여 TPL과 VPL을 활용한 로봇 프로그래밍 수업을 20차시 실시한 후 두 집단 간의 정보과학적 사고능력 향상의 차이를 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.241-244
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• 2011

초등학교 학습자를 대상으로 컴퓨터 과학의 원리를 가르치기 위하여 EPL, 로봇프로그래밍, Unplugged Project 등 다양한 시도가 이루어지고 있다. 또한 로봇을 활용한 경진대회, 창의 대회 등 교육과정 외적인 부분에서도 활성화되고 있는 추세이다. 하지만 대부분의 로봇, 공학 경진대회는 특정 로봇의 기능 및 사용법, 흥미 위주의 획일적인 내용을 벗어나고 있지 못한 실정이며, 통합적 접근을 했던 기존의 프로그램들은 창의적 문제해결을 목적으로 여러 학문의 융합, 통합을 주장하고 있다. 본 연구에서의 통합은 초등 학습자의 학습으로의 보다 본질적인 접근이 필요하며, 교육과정 전반에 걸친 폭넓은 학습 활동 측면에서 프로그래밍(로봇)의 통합의 필요성을 주장하고 있다. 이제는 프로그래밍(로봇) 학습이 왜 통합 학습으로 교육과정 상에 녹아 들어가야 하는지에 관한 본질적인 논의가 이루어져야 할 시점으로 생각된다. 이 논문의 본문은 크게 두 부분으로 이루어져 있는데 첫째, 초등학교 로봇프로그래밍 교육을 통합적 관점으로 접근했던 기존의 프로그램의 사례를 살펴볼 것이며, 둘째, 초등학교 학습자에게 통합이 어떠한 의미인지를 고찰해 볼 것이다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권11호
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• pp.613-618
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• 2012

개정된 ICT교육지침에는 알고리즘, 자료구조, 프로그래밍 내용과 같은 컴퓨터과학 요소가 매우 강화되었다. 또한 최근 교육과학기술부는 STEAM 교육을 강조하고 있다. 여기에서 가장 중요한 문제는 "어떠한 방법으로 가르쳐야 하는가?"이다. 즉, 교수학습 콘텐츠의 개발이 필요하다. 그래서 본 논문에서는 레고 마인드스톰 NXT 교육용 로봇을 활용한 스택과 큐 학습 방안을 제시한다. 주된 목표는 로봇이 미로라는 현실적인 구조물을 탐색할 때 스택과 큐가 어떻게 사용되는지를 보여주는 것이다. 교수학습 전략으로는 알고리즘 작성, 순서도, NXT-G 프로그래밍으로 정하였다. 단순한 미로는 왼쪽과 오른쪽 중 어느 한쪽에만 길이 있는 미로이고, 복잡한 미로는 삼거리가 포함된 미로이다. 이 두 개의 미로는 직접 개발하여 제작하였다. 마스터 로봇은 미로의 출구까지 탐색하면서 경로를 스택에 저장한 후, 이 스택을 이용하여 다시 입구까지 되돌아온다. 또한 마스터 로봇은 미로를 탐색하면서 경로를 실시간으로 슬레이브 로봇의 큐에 전달한다. 그 후 슬레이브 로봇은 큐에서 경로를 꺼내어 탐색없이 미로를 주행한다. 로봇의 미로 탐색이라는 미션을 해결하는 과정에서 학습자들은 스택과 큐의 활용 분야를 자연스럽게 이해하게 된다. 이러한 수업을 통해서 학습자들의 논리적인 사고력과 창의력이 향상되고, ICT 교육과 STEAM 교육에도 적용이 가능하리라 기대된다.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.603-612
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• 2011

최근 IT 및 융합기술 발달로 로봇이 컴퓨터를 대신하여 문제해결력, 알고리즘향상 학습을 위한 새로운 창의성교구로 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 초등학교 고학년생이 재량활동시간에 라인트레이서를 이용하여 프로그래밍학습을 할 수 있도록 교육과정(12차시분)을 제안하고 성공 가능성을 평가하기 위해 차시별 학습결과물 중심으로 성취수준을 평가하였다. 결과로서, 실행오류의 분석을 통해 라인트레이서를 이용한 프로그래밍 학습이 컴퓨터프로그래밍 학습에 비해 창의성요소가 우수함을 확인하였다. 또한, 라인트레이서를 이용한 프로그래밍학습 방법은 컴퓨터를 대신할 새로운 창의성 학습도구로 성공할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제9권6호
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• pp.389-397
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• 2011

로봇 교육이 갖는 교육적 효과에 대한 인식의 확산에 따라 교육용 로봇을 이용한 교육을 실시하는 곳이 점진적으로 증가하고 있다. 그러나 현재 실시되고 있는 대다수의 교육현장은 일반 학생들에게 초점이 맞추어져 있다. 따라서 본 연구는 장애 학생들에게도 로봇활용 교육의 장점을 살려서 교육이 이뤄지기를 기대할 수 있도록 그들을 가르칠 예비 특수교사들을 위한 로봇활용교육 프로그램을 개발하였다. 본 논문을 통하여 로봇활용교육이 특수교육에서 필요한 분야라는 결과를 도출하였고, 이를 위한 제언을 통하여 특수교육현장 에서 로봇활용교육을 할 수 있도록 강조하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.233-243
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• 2012

본 연구의 목적은 2001년부터 최근까지의 로봇교육과 관련된 국내 연구 동향 및 효과성 논문을 분석함으로써 로봇교육의 방향과 시사점을 제안하는 것이다. 로봇교육과 관련된 연구 동향을 살펴보기 위해 한국연구 재단의 등재지(등재 후보지)의 총 10여종의 전문 학술지에 게재된 112편의 논문을 선정하여 학술지, 연도, 연구형태, 연구주제, 연구대상, 연구방법별로 분석하였다. 연도별 논문 편수를 분석한 결과 2007년을 기점으로 크게 증가하고 있으며 연구 주제로는 프로그래밍 교육, 아동반응연구 순으로 연구 비율이 높은 것으로 나타났다. 연구 방법에서는 실험연구가 가장 많이 수행되었으며 로봇에 대한 교육적 효과에 대한 연구에서 창의성, 문제해결능력, 교과학업성취도 그리고 학습몰입 및 학습태도의 정의적 요인에 효과가 있다고 보고되었다. 이러한 연구 자료를 기초로 로봇교육의 방향 및 시사점을 제안하였다.

• 공학교육연구
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• 제19권5호
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• pp.13-24
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• 2016

The purpose of this research is to examine the characteristics of team interaction according to the creativity of team members. Research subjects to achieve this purpose included 28 students who are in engineering education in the College of Education at A University in Daejeon and have taken robot-related courses. Through first and second MBTI, and TTCT tests, the final homogeneous and heterogeneous teams were formed, and an experimental study was conducted by developing team design activity assignment. The major research results were as follows. In terms of a comprehensive view on interaction frequency, both homogeneous team and heterogeneous team suggested had the highest frequency in suggesting opinions. However, each of the team members in the homogeneous team had different communication frequency among each other while each team member in the heterogeneous team had almost similar frequency. A microscopic analysis of the communication process of homogeneous team showed that the team members' roles were divided among each other in communication. Next, according to the microscopic analysis of the heterogeneous team's communication process, the team members exchanged opinions in the beginning, talked to themselves in words that were hard to understand the meanings, and they stopped having conversations in the end. Due to such decrease in communication, two team members could not solve the confusing state of being unable to understand each other's opinions and failed to complete their assignments. The microscopic analysis demonstrated that the homogeneous team had a smooth interaction, because when one team member suggested an opinion during a conversation, other team members agreed with it through a discussion. However, the members in the heterogeneous team experienced confusion as they could not understand each other's conversation and could not overcome this problem, leading to lack of conversations.

• 공학교육연구
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• 제15권5호
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• pp.19-24
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• 2012

Robots have been attracting students' interest recently. Therefore, they are a good way to motivate to study related subjects. However, there are difficulties in teaching general students because a wide background is required to understand the fundamentals of robotics. In order to teach robotics fundamentals to beginners in a short period, an effective experimental class, including several phased experiments, is proposed in this paper. A portable two-DOF robot arm system with servo motors was developed for experiments, and the operation method based on kinematics was introduced for its operation. The effectiveness of the class was investigated by using a questionnaire after carrying it out in a university class for junior students.

• 문화기술의 융합
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• 제2권2호
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• pp.29-35
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• 2016

기존의 교육용 로봇은 산업용 로봇을 사용하거나 토이 로봇을 사용하여 텍스트 기반으로 프로그램 하는 방식을 많이 사용하고 있으며 학습자들은 텍스트 기반 언어 문법으로 인해 로보틱스 학문에 대한 어려움을 겪는 경우가 많았다. 개발된 교육용 로봇은 카메라 및 컬러 트래킹 기능과 탈착 가능한 다양한 센서와 엑츄에이터 모듈, 오픈 하드웨어 지원 및 그래픽 언어기반으로 프로그램 방식을 가지고 있다. 본 연구에서는 최근 초중학교 소프트웨어 교육의 일환으로 사용되어지어 지고 있는 그래픽 모듈 조립방식의 스크래치를 기반으로 한 프로그램 방식을 사용하는 교육용 로봇을 개발하고 이를 현장 교육에 도입하는 새로운 교육 방식에 대해 언급하기로 한다. 또한 개발된 교육용 로봇을 대상으로 한 커리큘럼의 일례가 제시되었으며 실제 초등학교 학습에 적용한 결과 기존 교육에 비해 학생들의 창의성을 살린 교육의 수월성이 좋은 것으로 파악되었으며 이는 제시된 접근 방법이 타당하고 효율적이라는 것을 보여준다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.57-66
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• 2012

로봇 프로그래밍은 학습자에게 흥미를 부여할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 오류가 발생했을 때, 로봇의 하드웨어의 문제인지, 프로그램의 논리적 문제인지를 발견하기 쉽지 않다는 단점이 있다. 따라서 본 연구는 학습자가 로봇 프로그래밍에서 조립의 문제를 제외하여 프로그램의 문제해결에 집중할 수 있도록 지원하는 시뮬레이션 도구를 개발하고자 하였다. 또한 학습자의 수준을 고려하여 스케치한 로봇의 작동모습을 로봇에 직접 다운로드 하기 이전에 결과를 확인할 수 있도록 개발하고자 하였다. 본 연구는 초보학습자가 자신의 아이디어를 스케치하여 표현하고 시뮬레이션을 통해 결과를 확인할 수 있도록 하였다. 뿐만 아니라 프로그램을 조립된 로봇에 다운로드하여 실제 수행할 수 있는 Etoys기반 로봇 프로그래밍 도구를 개발하였다. 자동문과 같이 학습자가 일상에서 접하기 쉬운 환경에서 정보과학 원리가 어떻게 활용되고 있는지 스케치 기반 시뮬레이션을 통해 로봇으로 확인할 수 있는 도구라는 점에서 의미가 있다.