핀란드의 코딩기반 소프트웨어 교육에 대한 고찰

신승기,배영권 한국정보교육학회 2015 정보교육학회논문지 Vol.19 No.1

핀란드는 우수한 교육정책과 선진화된 교육 시스템으로 세계에서 가장 선진화된 교육을 실시하는 나라로 일 컬어진다. 핀란드와 우리나라의 역사적 배경 및 지리적 환경 등은 여러 가지 면에서 흡사하며, 자원이 부족하여 국가의 성장 동력을 우리나라와 마찬가지로 인재양성에 두었다. 그러나 최근 2012년 실시한 PISA의 결과에서 급격한 하락세를 보이고 있으며, 컴퓨터관련 교육은 미흡하다는 지적과 함께 인접한 국가들의 소프트웨어 교육 에 대한 국가수준 추진 전략 등으로 소프트웨어 교육에 대한 논의가 높아졌다. 따라서 2016년은 소프트웨어교육 을 통한 국가 성장의 기회로 삼을 수 있는 중요한 해가 되었고, 필수교육과정으로써 초등학교에서부터 본격적으 로 실시하도록 준비하였다. 본 연구에서는 핀란드의 소프트웨어 교육의 배경과 교육과정에 대해 살펴보고 우리 나라의 소프트웨어 교육과정 수립에 시사하는 바를 도출하여 제시하고자 한다. Finland is referred to the country which is conducting the most advanced education in the world with the excellent education policy and the outstanding education system. Historical background and geographical environment of between Finland and Korea is similar in many ways, since the lack of resources, Finland has focused on the fostering the human resources for the growth of the country like Korea. However, because of the recent PISA in 2012 indicated a sharp declined result than before, pointed out the lack of computer related education and national level implementation strategies for a software education of neighboring countries, the discussion on software education in Finland is increased. Thus, the coming 2016 year become a significant year to bring up the opportunity for national growth through software education, Finland government prepared the software education curriculum as a national common required curriculum which will be implemented from elementary school. In this study, we will look through the background of Finland’s software education and curriculum, we are going to suggest which might be helpful to set the direction of software education curriculum.

학교 급별 연계성 있는 소프트웨어 교육 체제 설계를 위한 연구

신승기,배영권 한국정보교육학회 2015 정보교육학회논문지 Vol.19 No.4

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 우리나라의소프트웨어 교육 체제 구성을 위한 제언을 하고자 하였다. 해외의 사례를 살펴본 결과, 초등학교에서는 블록기반의 프로그래밍 언어를 활용하고 있고, 중학교부터는 텍스트 기반의 프로그래밍 언어를 중점적으로 사용하고있는 것으로 나타났다. In this study, the direction for hierarchical curriculum organization about software education in Korea was suggested in terms of overall execution of software education. The international case studies especially was conducted in order to suggest the propel educational programming language for level of students in the programming activity. In terms of the international case studies, the type of programming language was examined, which is suggested to each school level as a part of required regular curriculum. Then, the direction was supposed to suggest the instructional system organization of software education for Korea through the result of case studies. The results of case studies indicated that elementary school use the block based programming language, and text based programming languages are used from middle school.

초등학교 정보교육의 국가수준 교육과정 편성에 대한 내용체계 구성 연구

신승기 한국정보교육학회 2021 정보교육학회논문지 Vol.25 No.1

본 연구에서는 국가수준교육과정의 총론과 정보관련 교육과정에 대한 내용을 체계적으로 분석하여 정보교육의 흐 름을 살펴보고 교육과정 편성의 시사점을 제시하고자 하였다. 최근 정부에서는 2022 개정 교육과정을 앞두고 인공지 능교육을 국가수준교육과정에 도입하기 위한 지침을 발표하였다. 현행 교육과정에서 제시된 SW교육과 AI교육은 서 로 다른 형태의 교육이 아니라 정보교육이라는 틀에서 편성이 되어야 하며 프로그래밍을 통한 문제해결의 과정이라 는 공통점을 갖는다고 할 수 있다. 초등학교 정보교육에서는 ICT소양교육을 체계적으로 실시함으로서 SW교육과 AI 교육의 기틀을 마련함과 동시에 교과별 정보기반교육을 위한 기초소양을 마련할 수 있다. 따라서 차기 개정교육과정 에서는 정보화사회에서 추구하는 인간상으로서 정보화의 내용을 반영하고 현행 교육과정에서 제시하고 있는 지식정 보처리역량과 연계하여 총론이 구성되어야 한다. 또한 보통교육으로서 정보교육을 추구하여 공교육을 강화하고 사교 육부담을 경감시킬 수 있도록 학교급별 위계가 고려된 체계적인 정보교육의 교육과정이 편성되어야 할 것이다. This study attempted to systematically analyze the Korean national curriculum to look through the history of computer education of elementary school in order to suggest the implications for the next version of national curriculum. The government recently presented the guidelines for artificial intelligence education into the national curriculum ahead of the 2022 revised curriculum. SW education and AI education should not be in a different type of education but be organized in the framework of computer education because they share a problem-solving process through computer programming. The students could enhance their problem-solving ability and creativity through SW and AI education based on the ICT literacy. Therefore, the characteristics of the information society should be considered in the next national curriculum. It should be also constructed in connection with the information processing ability suggested as a required skill. This suggested hierarchical curriculum for computer education would be helpful for the national education system to enhance the future skill for elementary students.

메이킹 교육 활성화를 위한 프레임워크 설계 및 메이킹 스페이스 구성 방안 연구

신승기,이효녕,배영권 한국정보교육학회 2018 정보교육학회논문지 Vol.22 No.2

메이커 운동은 DIY 문화에서 비롯된 오픈소스 메이킹의 일환으로서 정보통신기술의 발달에 따라 하드웨어와 소프트웨어의 결합을 통한 제작 활동을 의미한다. 본 연구에서는 전세계적으로 나타나고 있는 메이커 운동에 대 한 현황 및 트렌드를 분석하고 이를 토대로 메이킹 교육의 활성화를 위한 프레임 워크를 설계함으로써 우리나라 의 교육과정에서 활용될 수 있는 방안을 모색하였다. 본 연구에서는 메이커 운동 및 메이킹 교육에 대한 현황 및 트렌드를 분석하여 메이킹 문화 확산을 위한 프레임워크를 설계하고. 학교현장에서 적용할 수 있는 학교급별 활용 방안을 나타내었다. 또한, 메이킹 교육을 위하여 학교단위 메이킹 스페이스를 구축할 경우 요구되는 구성방 안을 제시하기 위하여 사례를 분석하고 방향을 제시하였다. Maker movement is a part of open source making that originated from DIY culture and means production activity through combination of hardware and software as information and communication technology develops. The purpose of this study is to analyze the status and trends of the making movement in the world and to design a framework for the activation of making education. In this study, we developed the framework to spread the making culture by analyzing the current status and trends of making education, and suggested how to adapt the framework for making eduction in classroom. In addition, we analyzed the cases to suggest how making space should be constructed, and pointed the ideal way out to organize the making space.

공공데이터 활용 데이터사이언스 교육을 위한 초등학교 교수학습모형 개발 연구

신승기 한국정보교육학회 2023 정보교육학회논문지 Vol.27 No.1

This study aims to develop an instructional model of data science education that considers learners' cognitive development stages in elementary schools and to present strategies and processes to collect the data for problem- solving using public data. The instructional model for data science education is based on the problem-solving process linked to computational thinking derived from the life cycle of data science based on Agency, Abstraction, and Modeling, the framework of cognitive learning environment for artificial intelligence education. Social influences are considered at all stages of the instructional process, and collection and discovery through data identification have been strengthened. In particular, the instructional model was composed of activities to discover problems, collect data to solve problems and visualize data analysis results while performing the problem-solving process. 본 연구에서는 초등학교에서 학습자의 인지적 발달단계를 고려한 데이터사이언스 교육의 교수학습모형을 개발하는데 목표를 두고 있으며, 공공데이터를 활용하여 데이터를 수집하고 문제해결에 필요한 데이터를 찾기 위한 전략과 과정을 제시하고자 하였다. 데이터사이언스 교육을 위한 교수학습모형은 인공지능 교육을 위한 인지적 학습 환경의 프레임워크인 Agency(인지적학습보조), Abstraction(추상화), Modeling(알고리즘구현)을 기반으로 데이터사이언스 생명주기에서 도출된 컴퓨팅사고력과 연계된 문제해결의 과정을 토대로 교수학습모형이 구성되었다. 교수학습과정의 모든 단계에서 사회적 영향을 고려하며, 데이터 식별을 통한 수집과 발견이 강화되었다. 특히, 일상에서의 다양한 문제를 해결하기 위해 문제를 발견하고 이를 해결하기 위한 데이터를 수집하며 문제해결의 과정을 수행하면서 데이터 분석결과를 시각화하는 활동으로 교수학습모형이 구성되었다.

LDA기반 토픽모델링을 활용한 공공데이터 기반의 교육용 데이터마이닝 연구

신승기 한국정보교육학회 2022 정보교육학회논문지 Vol.26 No.5

본 연구에서는 공공데이터포털에서 제공하는 교육관련 데이터를 검색하고 토픽모델링 기법을 활용한 분류를 통해 어떠한 데이터의 종류가 구축되어 있으며 활용이 가능한지를 살펴보고자 하였다. 공공데이터포털의 데이터에 대하여 분류체계를 기준으로 교육분야의 파일데이터는 3,072건이 수집되었으며, 검색어를 활용하여 ‘교육’을 검색하여 나타난 파일데이터 2,361건으로 나타났다. 각각의 데이터셋에 대하여 불용어처리를 실시하고 데이터 전처리를 수행하여 LDA기반 토픽모델링을 활용하여 텍스트마이닝 분석을 실시하였다. 사전에 교육으로 분류된 데이터셋에서는 현재 재학중인 학교급별 학생을 대상으로 지원하는 프로그램과 정보에 대한 내용이 제공되고 있었다. 한편, 교육으로 검색하여 수집된 데이터셋에서는 장애인, 학부모, 노인, 아동 등 평생교육의 관점으로 제공되는 교육 프로그램 및 지원현황이라는 특징이 나타났다. 데이터과학기반의 의사결정 및 문제해결력을 기르기 위해 공공데이터포털이 제공하는 데이터에서 교육과정 및 내용이 충분히 제공되는 것도 좋은 기회가 될 것이다.

Computational Thinking 기반 인공지능교육을 통한 학습자의 인지적역량 평가 프레임워크 설계

신승기 한국정보교육학회 2020 정보교육학회논문지 Vol.24 No.1

The purpose of this study is to design the framework of evaluation on learner’s cognitive skill for artificial intelligence(AI) education through computational thinking. To design the rubric and framework for evaluating the change of leaner’s intrinsic thinking, the evaluation process was consisted of a sequential stage with a) agency that cognitive learning assistance for data collection, b) abstraction that recognizes the pattern of data and performs the categorization process by decomposing the characteristics of collected data, and c) modeling that constructing algorithms based on refined data through abstraction. The evaluating framework was designed for not only the cognitive domain of learners' perceptions, learning, behaviors, and outcomes but also the areas of knowledge, competencies, and attitudes about the problem-solving process and results of learners to evaluate the changes of inherent cognitive learning about AI education. The results of the research are meaningful in that the evaluating framework for AI education was developed for the development of individualized evaluation tools according to the context of teaching and learning, and it could be used as a standard in various areas of AI education in the future. 본 연구에서는 Computational Thinking 기반의 인공지능(AI)교육에 대한 학습자의 내재적 사고의 변화를 살펴보기 위한 평가도구 개발의 기준과 프레임워크를 구성하여 제시하고자 하였다. 이를 위해 데이터수집을 위한 인지적학습보조(Agency)의 단계, 수집된 데이터의 특징을 분해하여 데이터의 패턴을 인식하고 카테고리화 과정을 수행하는 추상화(Abstracting)의 단계, 추상화과정을 수행한 정제된 데이터를 토대로 알고리즘을 구성하는 모델링(Modeling)단계의 일련의 순차적 과정이 평가요소로 구성되었다. 또한 학습자의 인식, 학습, 행동, 결과에 대한 인지적영역에 대한 평가가 구성되었으며, 학습자의 문제해결의 과정과 결과에 대하여 지식, 역량, 태도의 영역에 대하여 측정을 하게 됨으로써 AI교육에 대한 학습의 내재적인 인지영역의 변화와 결과에 대한 평가를 할 수 있도록 프레임워크가 설계되었다. 연구의 결과는 교수학습의 맥락에 따른 개별화된 평가도구 개발에 대한 프레임워크를 구성하였다는 점에서 의미가 있으며, 향후 AI교육의 다양한 영역에서 활용될 수 있는 기준으로서 활용될 수 있을 것이다.

Computational Thinking 기반의 인공지능교육 프레임워크 및 인지적학습환경 설계

신승기 한국정보교육학회 2019 정보교육학회논문지 Vol.23 No.6

본 연구에서는 Computational Thinking기반의 인공지능교육을 위한 프레임워크와 인지적 학습환경 구성의 절차를 구현하고자 하였으며, 추후 인공지능교육을 위한 교육과정 설계의 이론적 근거를 제시하고자 하였다. 연구의 결과를 토대로 데이터수집 및 발견의 단계에서 추상화 과정을 통해 알고리즘과 문제해결의 모형을 선택하는 학습모형을 제시하였고 이를 자동화하여 평가하는 단계를 기반으로 문제해결 및 예측하는 과정을 수행함으로써 인공지능을 활용한 문제해결력을 기를 수 있는 Computational Thinking 기반 AI의 교수학습모형을 제시하였다. 인공지능교육에 대한 인지적 학습환경과 관련된 연구를 분석하여 Computational Thinking의 핵심 사고과정 중 하나인 추상화의 단계를 중심으로 절차를 구성하였으며, Agency(학습보조)에서 Modeling(인지적 구조화)으로의 전이를 토대로 학습구성의 단계를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 인공지능교육의 프레임워크와 인지적 학습환경 구성의 절차는 Computational Thinking을 기반으로 제시되었다는 점에서 특징을 갖고 있으며 추후 인공지능기반 교수학습연구의 근간이 될 것으로 기대한다. The purpose of this study is to design an instructional framework and cognitive learning environment for AI education based on computational thinking in order to ground the theoretical rationale for AI education. Based on the literature review, the learning model is proposed to select the algorithms and problem-solving models through the abstraction process at the stage of data collection and discovery. Meanwhile, the instructional model of AI education through computational thinking is suggested to enhance the problem-solving ability using the AI by performing the processes of problem-solving and prediction based on the stages of automating and evaluating the selected algorithms. By analyzing the research related to the cognitive learning environment for AI education, the instructional framework was composed mainly of abstraction which is the core thinking process of computational thinking through the transition from the stage of the agency to modeling. The instructional framework of AI education and the process of constructing the cognitive learning environment presented in this study are characterized in that they are based on computational thinking, and those are expected to be the basis of further research for the instructional design of AI education.

연구용원자로 주제어실 안전관련 수동운전원조치 시간산정

신승기,서상문 한국경영과학회 2015 한국경영과학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.4

In the nuclear industry, digital instrumentation and control systems can be vulnerable to a common cause failure (CCF) caused by software errors or software development logic. If manual operator actions are used as a diverse means to accomplish a safety function in such a case, a suitable human factors engineering (HFE) analysis should be performed to demonstrate the reactor conditions can be maintained within recommended acceptance criteria for the particular event. To credit manual operator actions as a diverse means, the time available and time required for the manual actions should be estimated. In this study, the time analysis for safety-related manual operator actions required when an accident occurs concurrently with a CCF of the reactor protection system in a research reactor is performed. The time available for the manual actions during a postulated accident is estimated based on the thermal hydraulic transient analysis and the time required for the manual actions is estimated based on the HFE analysis. The estimated available time and required time are compared to each other to demonstrate the acceptability of the safety-related manual actions as a diverse means to accomplish a safety function.

인도의 초등학교 컴퓨터 교육에 대한 분석 및 시사점

신승기,배영권 한국정보교육학회 2014 정보교육학회논문지 Vol.18 No.4

현재의 CMC 컴퓨터 사이언스 교육과정은 2006년부터 개발이 진행되어 2013년에 확정되었으며, 1학년부터 8 학년까지 적용되고 있다. CMC에서는 컴퓨터에 대한 유창성 개발하기, 컴퓨터와 관련된 생각의 기술 개발하기, 서로 연결될 수 있는 지식에 초점두기를 교육과정의 기저로 삼았다. 이를 토대로, 생각하는 방법, 생각하는 방법 과 필수개념을 융합하는 컴퓨터의 활용, 주제중심 융합, 나선형 교육과정, 전문가로써의 역량 갖기의 다섯 가지 를 핵심요소로 삼고 전국 공통의 컴퓨터 교육과정을 개발하였다. 이를 위해 정부 주관의 전국 단위 컴퓨터 교육 연수 및 교과서 개발이 이루어졌으며, 더욱 강화하고자 노력하고 있다. 이는 K-12의 교과로서 컴퓨터교육의 필 요성에 대한 화두와 교육내용에서 소프트웨어 교육과 컴퓨터적 사고(Computational Thinking)에 대한 당위성에 대하여 소프트웨어 강국인 인도의 사례를 통해 직․간접적으로 시사점을 도출할 수 있다. In terms of development for CMC computer science curriculum was started from 2006 year, and it was confirmed at 2013 year and adapting through 1 to 8 grade. CMC is focused on the “Develop computer fluency, not just computer literacy”, “Develop thinking process skills, not just content mastery”, and “Highlight the interconnectedness of knowledge, not just address a topic/subject in isolation” as a base of the curriculum. CMC have selected core factors which are Thinking process skills, Computer literacy integrated with fundamental concepts and thinking skills, Thematic integration, Spiral curriculum, and Scalability. Once CMC have been developed as a common computer curriculum by India government, both of computer training course and textbook development were conducted by government. In addition, they are trying to enforce the computer education. It suggests to Korea some significant points which were the necessity of Computer education as an independent subject and the requirement of Software education and Computational thinking as an educational content.