본 연구는 대학생들의 SW 교육 핵심역량 중 컴퓨팅 사고력을 신장시키기 위해 역량 교수 학습 모델을 설계하였다. 사전에 소프트웨어 코딩 경험이 없는 학습자의 역량을 분석하고 기존의 SW 중심 교수 학습 5가지 모델 중 시연 중심 모델(DMM)과 개발 중심 모델(DDD) 그리고 CT 요소 중심 모델(DPAA) 등을 재구성하고 실생활 문제를 해결 및 컴퓨팅 사고력을 키우기 위한 Unplugged 활동과 Bebras Challenge 컴퓨팅 사고력 평가 도구 등을 면밀히 분석하여 역량 교수 학습 모델인 UDDPAAP (Unplugged-Demonstration-Decomposition-Pattern Recognition-Abstraction-Algorithm-Progrmming)을 설계하였다. Unplugged 활동 중 일부분을 대학생들 수업에 적합하게 변형하고, Bebras Challenge 컴퓨팅 사고력 평가 도구에서 제시하는 문제를 선별한 후 기존의 교수 학습 모델에 적용하였다. 연구의 효과를 검증하기 위해 코딩 경험이 없는 대학교 1학년 학생들에게 SW 교육 및 컴퓨터 정보 소양 교육 경험에 따른 컴퓨팅 사고력과 자신감 등의 사전 검사를 하고 UDDPAAP 교수 학습 모델을 적용하여 수업을 진행한 후 사후 검사를 하였다. 연구 결과 UDDPAAP 교수 학습 모델을 통해 SW 교육을 경험한 학생들의 컴퓨팅 사고력 관련 역량이 향상됨을 알 수 있었다.
정보화 시대에 이르러 정보통신기술의 급속한 발달은 교육을 포함한 모든 분야에 획기적인 패러다임의 변화를 가져왔다. 교육에 있어서의 변화는 단순한 지식의 축적이 아닌 학습자가 스스로 문제를 발견하고, 이를 위한 적절한 해결방법을 습득함을 의미한다. 즉, 교사는 조언자로서의 역할을, 학생은 학습의 주도자로서의 역할을 담당하며, 이는 교육의 주체가 교사중심에서 학생중심으로의 전환을 뜻한다. 이러한 교육적 패러다임의 변환과 더불어 주목받고 있는 교수학습이론이 "구성주의(Constructivism)"이다. 구성주의의 틀안에서 과거의 교사중심의 직접교수법 대신에 학습자 중심의 참여학습을 강조하고 있으며, 새로운 교육적 패러다임의 실천적 방안을 구체적으로 제시하고 있다. 이러한 실천적 방안을 구축 가능하게 해준 것이 바로 정보통신기술 그중에서도 인터넷(internet)의 발달이다. 인터넷에서 가장 활발하게 사용되고 있는 웹(Web)은 그 특성상 구성주의 학습원리를 실현하는데 적절한 환경을 제공하고 있으며, 교육 시스템의 변화를 가져오고 있다. 인터넷을 활용한 웹상에서의 교수학습은 교실이라는 제한된 공간에서 판서에 의존하는 방식의 수업이 아닌 풍부하고 다양한 형태의 폭넓은 자료의 습득을 가능하게 하며, 학습자에게 생동감 있는 학습 경험을 주어 학습 동기를 유발할 수 있다. 또한 기존의 수업에 비해 비교적 시간과 장소의 제약에서 자유롭게 학습할 수 있으며, 학습내용과 관련된 최신의 정보를 참조할 수 있다. 그리고 이미지, 오디오, 비디오, 텍스트와 같은 풍부한 멀티미디어 인터페이스 (Interface)가 가능하고 게시판, 이메일, 채팅을 통하여 교사와 학습자간에 활발한 상호작용이 이루어질 수 있다는 점에서 교육적 가능성이 대두되고 있다. 학교나 교육담당자들도 이런 교육기자제의 첨단화 더불어 새로운 교수 학습 모형 개발에 힘을 쓰고 있다. 이에 본 논문은 구성주의 학습원리에 토대를 둔, 월 기반 교육시스템의 설계 및 구현을 통하여 학습자 중심의 자기주도적 학습활동이 이루어질 수 있는 교육환경을 구축하는데 그 목적이 있다. 라라서 학습자는 학습자의 필요(need)에 라라 선별적으로 강의를 수강할 수 있고, 키워드 정색을 통해 학습하고자 하는 내용을 구분하여 학습할 수 있도록 구현하였다. 이를 통해 학습자들이 자기 주도적으로 주어진 문제에 대해 스스로 해결하는 방법을 찾아 학습할 수 있도록 함으로씨 학습 능력을 키우도록 하는데 그 주안점이 있다.
현재 컴퓨터 및 인터넷의 발달은 학습의 방향을 보다 자유롭게 하였으며, 교사의 직접적인 도움을 받지 않고도, 학생 스스로 공부할 수 있는 환경을 가능하게 하고 있다. 본 논문에서는 제 7 차 교육과정에 따른 고교 정보사회와 컴퓨터 교과의 WBI를 설계 및 구현하였다. 궁극적으로 교육과정의 질을 향상 시키도록 노력하였다. 먼저 교과내용을 영역별로 분석하고, 탐구하기, 기초다지기, 실습학기, 자기평가의 순으로 학습이 이루어지게 하였으며, 학습자 스스로 능동적인 학습을 할 수 있는 자기 주도적인 학습과 통합 교과서적인 학습을 동시에 할 수 있게 함으로써 문제 해결능력과 창의적 사고를 기르기 위한 교육 패러다임으로 구성하고 있다. 본 논문에서는 PHP언어를 사용하였으며, 웹서버는 Apache, DBMS는 MySQL를 사용하였다. 프로그램에는 회원가입, 정보사회와 컴퓨터 교육과정 수강하기 및 테스트, 질문하기, 자료실 등으로 구성되어 있고, 수강신청 후 먼저 강의를 지면과 화상강의를 동시에 수강하면서 기초를 다지고, 질의하기를 통해 궁금증을 해결해 나감으로써 한번에 수업을 소화할 수 있는 기능을 갖추고 있다.
메모리 설계 기술과 공정 기술의 발달은 고집적 메모리의 생산을 가능하게 하였다. 전체 Systems-On-Chips(SoC)에서 내장 메모리가 차지하는 비중은 점점 증가하여 전체 트랜지스터 수의 80%~90%를 차지하고 있어, SoC에서 내장된 이중 포트 메모리에 대한 테스트 중요성이 점점 증가하고 있다. 본 논문에서는 이중 포트 메모리를 위한 다양한 테스트 알고리즘을 지원하는 새로운 micro-code 기반의 programmable memory Built-In Self-Test(PMBIST) 구조를 제안한다. 또한 제안하는 알고리즘 명령어 구조는 March 기반 알고리즘과 이중 포트 메모리 테스트 알고리즘 등의 다양한 알고리즘을 효과적으로 구현한다. PMBIST는 테스트 알고리즘을 최적화된 알고리즘 명령어를 사용하여 최소의 bit으로 구현할 수 있어 최적의 하드웨어 오버헤드를 가진다.
본 논문에서는 멀티미디어 어플리케이션을 위한 BTB(Branch Target Buffer)를 이용한 RISC 프로세서 기반 SoC 플랫폼의 ASIC 설계에 대해 기술한다. 제안된 SoC 플랫폼은 성능 개선을 위해 BTB를 포함하며 분기 명령어 패치 시 분기할 타깃 주소를 BTB에 저장함으로써 예측 주소의 명령어를 미리 패치, 파이프라인의 지연을 최소화하였다. 또한, 다양한 멀티미디어 어플리케이션을 위해 VGA 제어기, AC97 제어기, UART 제어기, SRAM 인터페이스, 디버그 인터페이스를 포함한다. 구현된 플랫폼은 다양한 테스트 프로그램을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, Xilinx VIRTEX-4 XC4VLX80 FPGA를 이용해 기능 및 타이밍 검증을 수행하였다. 최종적으로 Chartered 0.18um 공정을 이용하여 단일 ASIC 칩으로 구현되었으며 100MHz에서 정상 동작함을 확인하였고, 이전 OpenRISC 마이크로프로세서를 사용한 플랫폼과의 비교를 위해 산술연산 및 AC97 테스트 프로그램을 이용한 시뮬레이션 결과 5~9%의 성능향상을 확인하였다.
인터넷상에서 다양한 교육정보 서비스와 컨텐트를 제공하는 국내 웹사이트가 부쩍 증가하고 있는 실정이다. 교육 서비스를 제공함에 있어 중요한 것 중에 하나는 학습자들이 사용할 수 있는 다양한 양질의 교육 컨텐트를 개발하여 보급하는 것이다. 일반적으로 교육용 컨텐트를 사용하는 대상과 컨텐트의 유형이 매우 다양하기 때문에 각 대상에 적합한 교수-학습 효과가 고려된 교육용 컨텐트 개발이 필요하다. 본 논문에서는 국제 교육 관련 표준 기술을 적용하여 설계하고 구현 중인 사이버교육 시스템이 제공하는 서비스 중에서 특히 교육 컨텐트/코스 관리를 담당하는 코스관리 서비스에 대해 기술한다. 코스 관리 서비스는 크게 코스 등록, 삭제, 내용 수정, 편집, 학습의 기능을 수행한다
본 논문에서는 멀티미디어 SoC 플랫폼의 ASIC 설계에 대해 기술한다. 구현된 플랫폼은 32비트 OpenRISC1200 마이크로프로세서, WISHBONE 온 칩 버스, VGA 제어기, 디버그 인터페이스, SRAM 인터페이스 및 UART로 구성된다. 32 비트 OpenRISC1200 프로세서는 명령어 버스와 데이터 버스가 분리된 하버드 구조와 5단 파이프라인 구조를 가지고 VGA 제어기는 메모리로부터 읽은 이미지 파일에 대한 데이터를 RGB 값으로 CRT 혹은 LCD에 출력한다. 디버그 인터페이스는 플랫폼에 대한 디버깅 기능을 지원하고 SRAM 인터페이스는 18비트 어드레스 버스와 32비트 데이터 버스를 지원한다. UART는 RS232 프로토콜을 지원하는 시리얼 통신 기능을 제공한다. 본 플랫폼은 Xilinx VIRTEX-4 XC4VLX80 FPGA에 설계 및 검증되었다. 테스트 코드는 크로스 컴파일러로 생성되었고 JTAG 유틸리티 소프트웨어와 gdb를 이용하여 패러럴 케이블을 통해 FPGA 보드로 다운로드 하였다. 이 플랫폼은 최종적으로 Chartered 0.18um 공정을 이용하여 단일 ASIC 칩으로 구현 되었으며 100MHz 클록에서 동작함을 확인하였다.
International Journal of Advanced Culture Technology
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제5권1호
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pp.90-97
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2017
Nowadays, the most of commercial buildings are build-out with complex architecture and decorated with more complicated interiors of buildings so establishing intelligible escape routes becomes an important case of fire or other emergency in a limited time. The commercial buildings are already equipped with multiple exit signs and these exit signs may create confusion and leads the people into different directions under emergency. This can jeopardize the emergency situation into a chaotic state, especially in a complex layout buildings. There are many research focused on implementing different approached to improve the exit sign system with better visual navigating effects, such as the use of laser beams, the combination of audio and video cues, etc. However the digital signage system based emergency exit sign management is one of the best solution to guide people under emergency situations to escape. This research paper, propose an intelligent evacuation route GUIDE that uses the combination centralized Wireless Sensor Networks (WSN) and digital signage for people safety and avoids dangers from emergency conditions. This proposed system applies WSN to detect the environment condition in the building and uses an evacuation algorithm to estimate the safe route to escape using the sensor information and then activates the signage system to display the safe evacuation route instruction GUIDE according to the location the signage system is installed. This paper presented the prototype of the proposed signage system and execution time to find the route with future research directions. The proposed system provides a natural intelligent evacuation route interface for self or remote operation in facility management to efficiently GUIDE people to the safe exit under emergency conditions.
이 연구의 목적은 창의적 체험활동의 동아리활동을 위한 '지구사진 촬영'을 주제로 개발된 STEAM 기반 프로젝트 교육 프로그램을 개발하고, 적용하여 과학 및 기술교과 자기효능감과 공학 태도의 변화를 확인하는 것이다. 연구 목적을 달성하기 위해, 충청남도 천안 소재의 C중학교 STEAM 동아리 학생 21명에게 9차시 수업을 적용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 동아리활동을 위한 STEAM 프로그램은 준비, 설계, 개발, 실행, 평가의 5단계의 설계 모형을 통해 교육과정을 분석하여 내용을 선정하고, 차시별 계획과 교수학습지도안, STEAM-Story, 학생 활동지 등을 융합적 관점에서 개발하고 4개월에 걸쳐 창의적 체험활동의 동아리활동에 적용하였다. 둘째, 개발된 STEAM 프로그램은 과학 및 기술교과 자기효능감 측정 도구와 공학 태도측정 도구를 활용하여 사전, 사후 검사한 결과, 과학 및 기술 교과 자기효능감과 공학 태도 모두 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 동아리 활동을 위한 '지구사진 촬영'을 주제로 개발된 STEAM 기반 프로젝트가 중학생의 과학 및 기술교과 자기 효능감과 공학에 대한 태도에 미치는 영향이 효과적임을 검증하였다.
PBL은 유능하고 숙련된 실무자를 훈련시키고 학습 경험 중에 습득한 지식과 기술을 장기적으로 보유하도록 하기 위한 우수하고 효과적인 전략으로 보인다. 본 연구는 온라인 환경에서의 PBL과 면대면 PBL에 관한 것을 대상으로 하고 있다. 참가자가 서로 의사소통하고, 프레젠테이션 또는 비디오를 보고, 다른 참가자와 상호 작용하고, 작업 그룹의 자원에 참여할 수 있도록 해 주는 온라인 환경이다. 오늘날, 교육은 디지털 기기의 사용으로 어디서나 접근할 수 있다. 구글은 교육 기관을 위한 이러닝 플랫폼으로 구글 크레스룸을 소개했다. 구글 크레스룸은 무료로 신청할 수 있고, 사용하기 쉽고, 배움에 유연한 온라인 환경을 제공한다. 본 연구는 구글 크레스룸을 분석하여 이를 바탕으로 PBL을 설계하고 한국어를 배우고 있는 몽골 학생들을 대상으로 한 구글 크레스룸 기반 PBL의 유용성과 평가를 파악하기 위한 것을 목적으로 하였다. 연구의 결과는 몽골 도로노드 대학교 자연 과학 및 경영학과에 필요한 이러닝 플랫폼으로 제안될 예정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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