공학교육에서 창의성 향상을 위한 스마트 지원 시스템 적용과 효과에 관한 연구

임철일,홍미영,서승일,이찬미 한국교육공학회 2015 한국교육공학회 학술대회발표자료집 Vol.2015 No.2

이 연구의 목적은 공과대 교육에서 창의성 향상을 위한 스마트 지원 시스템(S3CPS)의 적용 가능성과 그 효과를 살펴보는 것이다. 본 연구에서 사용된 스마트 지원 시스템은 Treffinger 외(2003)의 창의적 문제해결 모델에 기반하여 만들어진 온라인 웹 사이트이다(임철일 외, 2011). 스마트 지원 시스템은 2015년 1학기 S대학교 공과대의 D강좌에 총 4주간 적용되었다. D강좌에서는 15주간 학생들이 팀을 이루어 창의적인 로봇을 만드는 프로젝트를 진행하고, 학기말에 로봇 컨테스트를 진행한다. 스마트 지원 시스템은 학생들이 로봇을 제작하기 위해 실시하는 ‘개념설계’단계에서 창의적 로봇 설계를 돕는데 사용되었다. 전체 수강생과 팀장들을 대상으로 개방형 설문조사를, 4개조의 팀장과 조원들을 대상으로 면담을 실시하였다. 이렇게 수집된 자료는 질적으로 분석을 하였다. 연구결과에 따르면, 공과대 수업에 스마트 지원 시스템을 적용하기 위한 세 가지 방안이 확인되었으며 창의적 문제 해결과 팀프로젝트 수행에 미친 효과가 도출되었다. 이러한 연구결과에 기반하여 향후 공학교육에 스마트 지원 시스템이 어떻게 활용되어야 할지 논의하였다.

창의적·혁신적 교수법의 동향과 전망

임철일 국제한국어교육학회 2019 국제한국어교육학회 춘계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

예비 중등교원의 인공지능 역량 향상을 위한 교육과정 체계 개발 방향 탐색

임철일,한형종,채지윤,이진연,정예일,박성경,이은서,송길태 한국교육정보미디어학회 2023 교육정보미디어연구 Vol.29 No.2

The importance of enhancing pre-service teachers’ competency to implement artificial intelligence (AI) in schools is being emphasized. While efforts have been made to introduce AI into curricula, research is lacking on the direction to consider when designing a curriculum from a systematic perspective. This study explores the development direction for designing a curriculum for enhancing pre-service teachers’ AI competency. After synthesizing the development directions of the curriculum system through literature, case analysis, and expert councils, the Delphi technique was utilized to establish and validate them. As a result, a comprehensive curriculum system was developed including educational goals and content, teaching and learning methods, evaluation, and operation. It was identified that a holistic approach to addressing educational goals and content, which includes a conceptual understanding of AI, AI applications, AI convergence, and AI ethics, is critical. The teaching and learning methods highlighted problem- and project-based learning, practical activities using AI-based tools and technologies, and collaboration between pre-service and in-service teachers. The evaluation methods encompassed assessments of knowledge, application, and the process of AI-related education, as well as evaluations of outcomes and attitudes. With regard to operational aspects, the direction suggests the operation of courses integrated with the curriculum and extracurricular activities including micro-degree, online support systems.

창의적, 혁신적 교수법의 동향과 전망

임철일 한국간호교육학회 2019 한국간호교육학회 학술대회 Vol.2019 No.12

온라인 학습 커뮤니티의 가능성과 그 활성화를 위한 과제

임철일 한국교육방송공사 2016 미디어와 교육 Vol.6 No.1

초등학생을 위한 데이터 과학 교육 프로그램 개발 및 적용

임철일,이종찬,송유경,이웅기,이홍규,임은선 한국교육정보미디어학회 2022 교육정보미디어연구 Vol.28 No.2

This study aims to develop a data science education program for elementary school students and verify its effectiveness on improving data literacy. In line with the increasing social needs for data scientists, educational needs for data science have expanded. However, research on how to teach data science in elementary schools is not sufficient. In this study, we developed a data science education program consisting of 8 topics and 32 hours using Entry, a block coding-based software education tool. We identified five design principles through literature review and experts interviews. The education program(5 topics and 12 hours) was developed based on the design principles using SCM (Simplifying Condition Method) and RPISD (Rapid Prototyping to Instructional Systems Design) model, and it was implemented on 59 elementary school students. The pre-post testing on data literacy showed that the education program improved data literacy significantly, with its average increase from 2.82 to 3.98(N=44, t=7.915, p<.001). This study has its theoretical and practical meanings in that effective data science educational programs for elementary students could be developed by design principles with SCM and RPISD model; it reflected the thoughts of incumbent data scientists in the developing process and proved that the program was effective in improving data literacy. 본 연구는 초등학생을 위한 데이터 과학 교육 프로그램을 개발하고 그 효과성을 검증하는 것을 목적으로 한다. 4차 산업혁명 시대의 사회적 요구에 맞추어 2022 개정 교육과정에서는 정보교육을 강조하고 있으나 실제 초등학교에서 데이터 과학을 어떻게 가르쳐야 할지에 대한 연구는 부족한 현황이다. 이에 본 연구는 체계적 교수 설계를 위한 RPISD(Rapid Prototyping to Instructional Systems Design) 방법론과 교육내용의 계열성을 안내하는 단순화 조건법(SCM: Simplifying Condition Method)을 적용하면서 다섯 가지 설계 원리를 확인하여 엔트리 블록코딩 소프트웨어 기반의 8개의 주제, 총 32차시로 이루어진 데이터 과학 교육 프로그램을 개발하였다. 선행문헌 검토 및 현직 데이터 과학자 면담을 통해 5개의 설계 원리를 확인하였으며, 이를 토대로 교육 프로그램(5개의 주제, 총 12차시)을 개발하여 초등학생 59명을 대상으로 적용한 결과, 데이터 리터러시 사전, 사후 검사의 전체 평균이 2.82에서 3.98로 상승하였다(t=7.915, p<.001). 본 연구는 RPISD 방법론과 SCM 기반의 5가지 설계 원리를 적용하여 최적의 데이터 과학 교육 프로그램을 개발할 수 있는가를 보여주면서, 개발된 교육 프로그램이 데이터 리터러시 향상에 효과적이었다는 점을 밝히고 있다.

사용자 중심 설계 모형에 관한 개발 연구: 웹기반 문제중심학습을 중심으로

임철일,조영환,장선영,하미리 한국교육학회 2005 敎育學硏究 Vol.43 No.3

This study intended to explore the principles and process of user-centered design model for developing Problem-Based Learning environment via Web and to identify its areas for improvement on the basis of users' responses. Periodontal science class in a dental college was chosen as a case and the principle and process of user centered design were analysed according to developmental research methodology. The result of the case study was used to modify the user centered design model which had been developed on the basis of the literature review. The actual process of user centered design was consisted of ten phases: analysis, instructional design, development of prototype, usability test of prototype, modification of prototype, development of program, usability test of program, modification of program, implementation, usability test of implementation. Forty percent of the total developmental period was spent on the development and modification of prototype, and in this period, concurrent design and participation of the users were happened most actively. The students showed a relatively high level of satisfaction with the final product of the web-based problem-based learning and the instructors also responded positively to the process and result of the user centered design. Finally, the areas of improvement to apply more effectively the user centered design are identified: the period and method of usability test, repeated design in the early developmental period, usability test for educational aspects, cost of usability test, efficient communication method, positive user's participation. 본 연구는 탐색적으로 구안된 사용자중심설계 모형을 웹기반 문제중심학습 개발에 적용함으로써 사용자중심설계의 원리와 과정의 실제를 검토함과 동시에 사용자의 반응에 기반한 개선점을 확인하는데 그 목적이 있다. 연구목적을 달성하기 위해서 S치과대학의 치주과학 강의를 사례로 선정하여 ‘개발연구방법’에 따라 실제로 적용된 사용자중심설계의 원리와 과정을 분석하였으며, 그 결과를 근거로 사용자중심설계 모형을 수정하였다. 사용자중심설계의 실제적 과정은 크게 분석, 교수설계, 프로토타입 개발, 프로토타입 사용성 검사, 프로토타입 수정, 프로그램 개발, 프로그램 사용성 검사, 프로그램 수정, 실행, 실행후 사용성 검사의 10단계로 구성되었다. 프로토타입 개발과 수정이 전체 개발기간의 40%를 차지하였고, 이 기간동안 동시적인 설계와 사용자 참여가 가장 많이 이루어졌다. 최종 산출물에 대한 학습자 만족도가 높게 나타났으며, 교수자도 사용자중심설계 과정과 결과에 대하여 긍정적인 반응을 나타냈다. 마지막으로 사용자중심설계를 효과적으로 실행하기 위해서는 사용성 검사의 시기와 방법, 개발 초기의 반복적 설계, 교육적 관점에서의 사용성 검사, 사용성 검사의 비용, 효율적인 의사소통방식, 사용자의 적극적 참여 측면에 관한 개선방향이 고려되어야 함이 확인되었다.

평생교육의 리더십 확보를 위한 사이버 대학의 특성과 발전 방향

임철일,Im, Cheol-Il 한국대학교육협의회 2001 大學敎育 Vol.113 No.-

교수설계를 위한 생성형 AI 기반 챗봇의 활용 방안 탐색: ChatGPT와 RPISD모형을 중심으로

임철일,고보경,정예일,이은서,전민선,김승하 한국교육공학회 2023 교육공학연구 Vol.39 No.4

This study explored the feasibility of integrating ChatGPT, a generative AI-based chatbot, into instructional design, offering implications for its application. Initially, we conducted a literature review and case analysis to gauge the potential of incorporating ChatGPT in instructional design. Subsequently, we developed a plan for using ChatGPT aligned with the steps of Rapid Prototyping for Instructional Systems Design, an instructional design model, utilizing prompts. A feasibility assessment involving four experts was undertaken to refine and enhance the application description. Each expert holds a PhD in instructional design and artificial intelligence with over five years of experience. The outcomes informed the proposal of guidelines for using ChatGPT across analysis, design, development, usability test, implementation, and evaluation phases. To validate the practicality of the guidelines, we conducted focus group interviews with instructional designers experienced in using ChatGPT. The significance of this study lies in highlighting the potential of technology-driven instructional design, given the growing prominence of generative AI-based chatbots in this field. This study also suggests future research directions for technology-driven instructional design.

교수설계이론을 위한 대안적 연구방법론의 탐색

임철일 한국교육학회 1995 敎育學硏究 Vol.33 No.3

본 연구는 교수설계이론의 한가지 대안적 연구방법론으로써 제안된 형성적 연구방법론 (Formative research methodology)의 기원과 발전을 비판적으로 검토하고 새로운 방법론적 특성을 모색하였다. 전통적인 실험연구법과는 달리 형성적 연구방법론은 교수설계이론의 처방성과 절충성을 반영하며, 이론의 개선을 목적으로 하는 연구에 이용될 수 있는 것으로 제안되었다. 일종의 사례연구방법으로써 형성적 연구방법론을 이용한 선행연구의 방법론적 제안을 중심으로 새로운 구체성을 다음 세가지 단계에 걸쳐서 논의하였다 - ① 교수프로그램 설계 및 개발, ② 교수프로그램의 실행/자료수집, ③ 참가자 의견의 분석, 제안된 방법론적 특성을 중심으로 후속 연구가 수행되어 방법론적 신뢰성과 타당성 측면을 고양시킬 필요가 있다. 이러한 과정은 결과적으로 교수설계이론의 개선 노력에 공헌하게 된다.