• 융합보안논문지
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• 제18권2호
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• pp.59-67
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• 2018

프로그래밍 언어는 4차 산업혁명시대에서 그 중요성이 증대하고 있는 소프트웨어의 핵심 교육 영역이지만 수학적 지식과 논리적 사고력을 요구하고 있어 기초 학력이 낮은 많은 수의 지방 사립대나 전문대 학생들 - 심지어 SW전공 학생들에게도 매우 어려운 과목으로 인식되고 있다. 이런 문제로 인해 SW전공 학생이 프로그래밍 언어 입문 수업 도중 전공에 대한 흥미와 자신감을 잃고 전공을 변경하거나 학업 자체를 포기하는 상황이 발생하기도 한다. 이 에 본 연구는 대표적인 프로그래밍 입문 언어인 C언어 교육에 스크래치를 활용하는 수업 모형을 설계하였다. 이를 위해, C언어가 지원하는 프로그래밍 개념들 중 스크래치로 교육 가능한 개념들을 분석하고 스크래치 실습 예제들을 개발하였다. 또한, 프로그래밍 개념에 대해서 먼저 스크래치의 구현 방식 교육과 실습 예제들을 통해 명확하게 이해하고 C언어를 교육하는 수업 모형을 설계하였고, 모 지방 사립대의 SW전공 신입생들을 대상으로 실험을 진행하여 본 수업 모형의 실효성을 검증하였다. 프로그래밍 언어 교육이 보안 관련 IT 전공자들에게도 필수적으로 요구되는 상황에서 본 연구가 그들의 프로그래밍 언어 입문 교육에 도움이 되기를 기대한다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권1호
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• pp.75-83
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• 2022

파이썬 프로그래밍 언어를 강의하는 과목은, 일반 대학에서 모든 재학생이 필수로 이수하는 교양 과목으로 대부분 운영되고 있다. 이를 통해, 컴퓨팅 사고에 의한 기초 프로그래밍 과정을 학습한 비전공자 학생들이 다양한 전공 분야에서 SW를 적용할 수 있는 융합 역량을 강화하고 있다. 기존 연구결과에서는 컴퓨팅 사고 개념 이해와 코드 작성 역량에 대한 다양한 평가 방법들이 제시되었다. 그러나, 평가 문제 사례는 제시되지 않아, 실제 과목 운영 시 적용하는 데 어려움이 있다. 이에 본 논문에서는 비전공자들을 위한 교양과목으로 적용할 수 있는 파이썬 기초 프로그래밍 커리큘럼을 ADDIE 모형에 따라 제안하였다. 그리고 제안된 상세 커리큘럼에 따른 파이썬 요소별 평가 문제 사례를 1차와 2차로 나누어 제안하였다. 마지막으로 본 평가 문제 사례를 적용한 강좌에서 산출된 비전공자 학생들의 평가 점수 결과를 바탕으로 제안한 평가 문제의 유효성을 분석하였다. 제안된 평가 문제 사례는 실시간 온라인 비대면 평가 방식으로 적용하여, 효과적으로 비전공자 학생들의 프로그래밍 역량을 평가할 수 있음을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제6권7호
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• pp.353-360
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• 2017

본 연구에서는 예비초등교사의 소프트웨어교육을 위해 스크래치를 활용하는 블렌디드 러닝 기반의 소프트웨어교육 프로그램을 설계하였다. B교육대학교 3학년 2개 반을 실험집단과 비교집단으로 구성하고 설계한 소프트웨어교육 프로그램을 12주 동안 적용하였다. 초등예비교사의 소프트웨어교육에 대한 인식실태 설문과 컴퓨팅 사고력 자가 평가를 실시하여, 개발한 교육 프로그램이 소프트웨어교육의 인식과 컴퓨팅 사고력 능력에 미치는 영향을 분석하였다. 실험 결과, 실험집단의 사후 소프트웨어교육에 대한 인식 수준이 사전 소프트웨어교육 인식 수준에 비해 유의미하게 높아졌다. 컴퓨팅 사고력 자가 평가에서도 실험집단이 비교집단에 비해 유의미하게 높아 블렌디드 러닝 기반의 소프트웨어교육 프로그램이 학습자의 컴퓨팅 사고력 향상에 도움을 줄 수 있음을 알 수 있었다.

• 영재교육연구
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• 제27권1호
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• pp.97-118
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• 2017

본 연구는 소프트웨어(SW) 중심사회의 도래에 따른 SW영재교육에 대한 관심이 고조되고 있는 가운데 SW영재교육의 목표와 방향성 설정을 위한 기초자료를 제공하기 위한 목적으로 진행되었다. 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 단계의 연구를 진행하였다. 첫 번째, SW영재상 정립을 위한 기반 모델로 'ICT기반 창의인재상 모델'을 선정하였다. 본 연구에서 선정한 기반모델은 'ICT기반의 창의인재상'으로 '지식기술역량', '통합창의역량', '인성역량' 등을 3대 핵심역량으로 정의하였다. 두 번째, SW영재상에 대한 인식을 조사할 수 있는 검사도구를 개발하였다. 본 연구에서 의견조사 참여자들에게 조사할 검사도구의 구성은 '컴퓨팅 사고력', '기업가 정신', '사회적 기여' 등의 특성요인으로 구성하였고, 각 특성요인별로 7개씩의 특성요소로 구성하였다. 세 번째, 의견조사 참여자를 초등교사로 선정한 후 이들을 대상으로 의견조사를 실시하였다. 네 번째, 의견조사 내용에 대한 분석을 실시하였다. 분석결과 의견조사 참여자들은 연구진이 제안한 3가지 인재특성요인 중 '컴퓨팅 사고력'에 가장 높은 동의수준을 보인 것으로 조사되었다. 또한, SW교육과 영재교육 경험 유무에 따른 집단 간 동의수준 비교 측면에서 유의미한 차이를 보인 특성요소들의 경우 경험이 있는 집단의 동의수준이 경험이 없는 집단의 동의수준보다 높게 조사되었다.

• 창의정보문화연구
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• 제5권2호
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• pp.183-191
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• 2019

본 연구는 현대사회에서 요구하고 있는 역량인 4C(창의성, 비판적 사고력, 의사소통 능력, 협업)와 CT(Computational Thinking)를 효과적으로 기를 수 있는 언플러그드 교육 프로그램을 개발하는 것을 목적으로 수행되었다. 본 연구는 우선 언플러그드 교육 프로그램에 적합한 주제로 '미세먼지 로봇'을 발굴하였다. 다음으로 발굴된 주제에 따라 4C와 CT를 기를 수 있는 언플러그드 교육 프로그램 4차시를 설계하였다. 본 연구가 개발한 교육 프로그램의 개요는 다음과 같다. 1차시는 주제를 인식하고 학습 동기를 유발하도록 하였으며, 2차시와 3차시는 언플러그드 놀이를 바탕으로 CT를 계발도록 하였다. 4차시는 언플러그드 놀이를 통해 만든 알고리즘을 자연어 명령어 카드를 통해 프로그래밍하며 산출물을 제작하도록 하였다. 그리고 설계한 언플러그드 교육 프로그램에서 활용할 수 있는 교육 자료를 개발하였다. 초등학생을 대상으로 교육 프로그램의 시범 적용을 실시하고, 컴퓨팅 사고력 사전·사후 검사를 일반학생과 영재학생을 대상으로 실시한, 결과 2집단 모두 효과성이 확인되었다.

• 융합보안논문지
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• 제19권2호
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• pp.105-111
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• 2019

문제중심학습(PBL)은 학습자가 실제적인 문제를 해결하는 과정 속에서 자기주도적 학습능력과 학습동기의 내재화 등의 교육효과를 보이고 있기 때문에 대학 교육에서 PBL에 대한 연구와 적용 사례 발굴이 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 비SW전공 학생 대상 프로그래밍 교육에 있어서 PBL을 적용할 때 학업 성취도와 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 분석하였다. 프로그래밍 언어는 비SW전공 학생임을 고려하여 교육용 프로그래밍 언어 (EPL) 중에 하나인 스크래치를 활용하였고, 수업을 PBL 적용 반과 비적용 반으로 나누어 수업 종료 후, 두 반의 시험 성적과 교육 효과성 및 컴퓨팅 사고력에 대한 설문 결과를 분석하였다. 실험 결과, PBL 적용 반 학생들이 비적용 반 학생들에 비해 알고리즘 구현 능력을 묻는 시험 항목, 자기주도적 학습, 문제해결능력, 지속적인 학습동기 부여 항목에서 두드러진 차이를 보였고 대부분의 컴퓨팅 사고력의 인지력과 활용 능력 설문 항목에서 통계적으로 유의미하게 높은 점수를 받았다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.561-571
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• 2019

프로그래밍 교육은 일반적으로 문제분석 과정, 알고리즘과 프로그래밍을 통한 자동화, 일반화 과정을 포함하고 있어 학습자의 컴퓨팅사고 향상에 좋은 소프트웨어 교육방법이다. 그러나 초보자의 경우 명령어 사용법에 대한 이해, 알고리즘 작성과 프로그래밍 구현단계에서 어려움을 겪는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 예비교사들의 프로그래밍 교육을 위해 게임 프로그래밍 교육모델과 교육과정을 개발하였다. 4E 모델은 공감단계, 탐색단계, 강화단계 및 평가단계로 구성되었다. 또한 각 단계별로 게임 핵심 요소와 핵심 명령어 블록들을 학습할 수 있도록 구성하였다. 예비교사가 프로그래밍 명령어 활용에 대한 이해를 돕기 위해 예제 학습, 자기 게임 생성 및 팀 기반 프로젝트 형태로 구성된 3단계 교수학습 방법을 제시하였다. 15주간 교육과정으로 적용하고 검증한 결과 설계한 모델, 예비교사들의 블록 프로그래밍 역량 인식 등에서 유의미한 결과를 보였으며 제출한 결과물에 대한 컴퓨팅사고 수준도 높은 결과를 보였다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.335-340
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• 2021

본 연구는 농어촌 초등학교 저학년을 대상으로 로봇과 SW교육을 위한 메이커 교육 프로그램 환경 조성, 메이커교육 프로그램 개발 및 적용 연구를 수행하였다. 선행 메이커교육 모델을 기초로 초등학교 저학년 수준에 맞는 OMCSI 모형은 개발하였으며, 이를 기초로 5종의 WeDo 활용 초등 메이커 교육 프로그램을 개발하였다. 2020년 4월 1일 ~ 2020년 10월 30일까지 경상남도 대합초등학교의 2학년 10명을 대상으로 WeDo로봇 2.0을 활용한 초등 메이커 교육 프로그램을 적용한 결과는 다음과 같다. 컴퓨팅사고력의 분석능력에서 평균이 3.40점 올랐으며(t=-2.378, p=0.034), 설계능력에서도 평균이 3.30점 올랐다.(t=-2.329, p=0.040). 그리고 구현능력에서도 평균이 3.40점(t=-2.458, p=0.038)올랐다. 마지막으로 추론능력에서는 3.70점(t=-2.449, p=0.037)로 올랐다. 즉, 컴퓨팅 사고력 4개의 하위요소 모두가 유의확률 0.04이하로 사전사후 컴퓨팅 사고력의 점수 간에는 통계적인 유의미한 차이를 나타냈다. 따라서 WeDo 로봇을 활용한 초등 메이커 교육 프로그램'이 학생들의 컴퓨팅 사고력 향상에 매우 효과적으로 작용했다고 할 수 있다

• 실천공학교육논문지
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• 제9권2호
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• pp.107-117
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• 2017

비전공 학부생을 대상으로 SW 교육을 시행하는 대학들이 점차 늘어가고 있다. 그러나 비전공 학생들은 프로그래밍 언어를 습득하는 과정에서 다양한 어려움들을 겪고 있으며, 그 효용성 측면에서 반대의 의견도 있는 것도 사실이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 개선하기 위하여 디자인기반 소프트웨어 교육 모델(DBSEM: Design based software education model) 및 교육과정을 개발하고 지난 8년 동안 학부 비전공 학생들에게 적용하였다. 제안 기법에서는 '블록기반의 프로그래밍 도구'와 같은 특화된 교육 도구를 제공하되 컴퓨팅 사고 형성을 위한 '핵심모듈' 및 개념학습 모듈을 개발하고 이를 기반으로 하는 프로토타입 설계 모듈 그리고 코팅전략을 적용하였다. 그 결과 비전공의 학부 학생들도 누구나 쉽게 블록 기반의 스크립팅 도구를 학습하고 이를 통하여 컴퓨팅 사고의 핵심개념을 습득하는 성과를 얻을 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.81-90
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• 2019

정부는 2015년부터 소프트웨어 중심대학 지원 사업을 통하여 미래 인재에 요구되는 소프트웨어 역량 강화에 힘쓰고 있다. 소프트웨어 중심대학으로 선정된 대학에서는 각기 다른 전공지식과 소프트웨어 소양을 겸비한 융합형 인재 양성을 위하여 대학 내 인문, 사회, 공학, 자연과학, 예체능 등 모든 계열에 소프트웨어 기초교육을 실시하고 있다. 본 논문에서는 20개 소프트웨어 중심대학에서 실시하고 있는 비전공자 대상의 소프트웨어 기초교육의 내용을 분석하였다. 분석 결과, 비전공자 학생들에게 실시하고 있는 소프트웨어 기초교육의 대부분은 미래사회에 필요한 컴퓨팅 사고력 중심의 문제해결력 향상과 컴퓨터과학에 기반을 둔 융합 능력 향상 목적으로 실시하고 있었다. 전공별 특성을 반영한 교육 내용과 프로그래밍의 난이도 조정을 위해 블록 기반 교육용 프로그래밍 언어와 텍스트 기반 고급 프로그래밍 언어를 활용하고 있다. 문제해결을 위한 교수 학습 방법으로는 문제 중심 학습(Problem based Learning), 프로젝트 중심 학습(Project Based Learning)과 토의 토론법을 많이 사용하고 있는 것으로 분석되었다. 향 후 이 논문이 비전공자 소프트웨어 기초교육의 체계적 방향 설정에 도움이 되었으면 한다.