문제해결력 향상을 위한 웹 기반 프로그래밍 학습 시스템 = (A) Web-based Programming Learning System to Improve Problem-solving Ability

국문 초록 (Abstract)

지식 정보 사회의 도래와 더불어 사람들에게 요구되는 능력 중 하나는 어떠한 사실을 아는 것이 아니라 새로운 상황에 당면했을 때 새로운 아이디어를 개발하고, 이를 적용해 주어진 문제나 과제를 해결할 수 있는 능력이다. 여기에 맞추어 프로그래밍 교육은 문제 분석 및 해결 능력, 논리적 사고력 및 절차적 문제해결 방식 등을 습득하는데 효과적인 학습 활동이라고 할 수 있다.
현재 프로그래밍 교육은 복잡하고 어려운 언어와 문법으로 구성되어 있다는 점과 교육과정 운영상의 문제점 등 여러 가지 요인으로 인해 교사 및 학습자에게 큰 부담을 안겨주고 있는 실정이다.
본 연구에서는 이와 같은 여건과 문제점에 착안하여, 프로그래밍의 기초와 기본 문법을 효과적으로 이해하고 익힐 수 있는 프로그래밍 학습 시스템을 설계하고 구현하였다. 본 시스템은 학습자가 보다 편리한 환경에서 프로그래밍 학습을 할 수 있는 웹 기반 프로그래밍 학습 환경을 제공하여 프로그래밍 명령어 뿐 만 아니라 알고리즘의 기본 구조에 따른 전체적인 프로그래밍 학습이 이루어질 수 있도록 하였다. 또한 제어문 학습과 문제해결 학습, 오류수정 학습의 세 가지 학습모듈과, 각 모듈에서 10개의 과정 및 과정별 7단계의 학습 활동 내용으로 구성하였다. 학습모듈에서는 학습자 개개인의 학습 능력에 맞추어 학습할 수 있도록 개별화 교수·학습 형태의 수준별, 단계형 학습 활동이 이루어지도록 설계하였으며, 학습의 속도 및 깊이에 대응하는 학습 내용을 과정별, 단계별로 제공하여 학습자 능력(개인차)에 따른 다양한 학습 기회를 가질 수 있도록 하였다.
학습자는 프로그래밍 학습 시스템을 통하여 주어진 상황과 조건하에서 문제를 스스로 해결해 나가는 과정과 자신이 학습의 주체로 주어진 과제를 이해·분석하고 과제 수행을 위한 방법을 찾으며, 그 방법을 목적한대로 실행하고 수정하는 작업을 거치는 가운데 창조적인 문제 해결 능력과 논리적 사고력을 신장시키고, 완성을 통한 성취감과 자신감을 획득할 수 있도록 도움을 줄 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this knowledge and information society of ours, what is required of a person is not the fact that he knows of something but the ability to develop a new idea when faced an unfamiliar situation and apply it in the process of solving a problem or carrying out a task. Responding to this demand, a programming education should be effective in a learner's obtaining and enhancing the ability to analyze and solve a problem, to do logical thinking and to approach a problem in a desirable procedure.
The problem with the current programming education is that it imposes a huge burden not only the learners but also the teacher due to many factors including that fact that it's composed of complicated and difficult languages and grammars and many obstacles in the curriculum operation.
Perceiving the status and problems, this study attempted to design and realize a programming teaming system that could help understand and learn about the basics and fundamental grammars of programming in an effective way. Providing the web-based programming teaming environment where the learners could study programming more conveniently, the new system enabled the learner to do the comprehensive programming teaming according to the basic structures of algorithm as well as the programming commands. The system consists of three teaming modules of control statements, problem solving, and error correction. Each of the modules contains ten units, each of which then includes the 7-step learning activities. Each learning module was designed in a way that individualized teaching and learning activities could be provided according to the students' ability and stage, which would help them to customize their learning based on their learning ability The learners were also given an access to diverse learning opportunities according to their individual learning ability(individual variations) as the contents corresponding to the rate and depth of learning were offered at each unit and step.
Taking advantage of the programming learning system, the learner would be able to find out the process of problem solving and the methods to understand and analyze a given task and to carry out it as the subject of the learning process under any circumstances or conditions. Further, working through the methods as intended and making corrections as necessary, he or she could enhance the ability to solve a problem creatively and do logical thinking and increase the sense of achievement and confidence.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 = ⅰ
• 목차 = ⅱ
• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구의 내용 및 방법 = 3
• 3. 연구의 제한점 = 4
• Ⅱ. 이론적 배경 = 5
• 1. 문제해결력과 문제해결 과정 = 5
• 2. 프로그래밍 교육 = 8
• Ⅲ. 웹 기반 프로그래밍 모듈 = 11
• 1. 프로그래밍 모듈 설계 방향 = 11
• 2. 개발 도구 및 프로그래밍 코드 실행 원리 = 11
• 3. 프로그래밍 모듈 구현 = 13
• 4. 파일 구조 = 20
• Ⅳ. 제어문 학습모듈 = 22
• 1. 학습모듈의 설계 방향 = 22
• 2. 비주얼 베이식 제어문 내용 분석 = 23
• 3. 학습모듈 구조 = 25
• 4. 학습모듈의 설계 및 구현 = 26
• Ⅴ. 결론 및 제언 = 39
• 참고문헌 = 41
• Abstract = 43
• 부록 프로그램 주요 파일 소스(VBInter.java) = 45