초·중등 컴퓨터 비전공 현장교사들을 대상으로 한 AI 교육내용 및 방법에 관한 탐색 연구

윤지현,김문희,강성주,최현종 한국컴퓨터교육학회 2022 컴퓨터교육학회 논문지 Vol.25 No.4

In this study, the overall direction of AI competency-enhancing education for field teachers in elementary and secondary schools who are not computer science majors and the content structure of the curriculum were examined. To this end, focus group interviews were conducted with 10 experts who had experience in AI-related research and AI-using classes in the field of elementary and secondary education and higher education. As a result of the analysis, first, the direction setting for AI education for field teachers without computer major needs to be made based on consideration of various situations where AI technology can be used in elementary and secondary education environments and meaningful application methods. Second, the AI ​​curriculum for field teachers who are not computer experts needs to start with 'education on AI' aimed at understanding 'AI as content'. And, ultimately, it is necessary to prepare relevant educational content elements with an emphasis on the aspect of 'AI-using education'. Third, it is necessary to consider setting the content range of the AI ​​curriculum for field teachers without computer major within the content standards (draft) of the AI ​​curriculum for elementary and secondary school students. However, additional research is required on the learning level and difficulty according to the content range of the AI ​​curriculum. Finally, project activities can be considered as an effective teaching method for securing AI competency of field teachers who are not computer science majors. The educational implications of this were discussed. 이 연구에서는 컴퓨터 비전공 초·중등 현장교사들을 대상으로 한 AI 역량 강화 교육의 전반적인 방향성과 이에 따른 교육과정의 내용 구성 안을 살펴보았다. 이를 위하여, 초·중등 교육 현장 및 고등교육 현장에서 AI 관련 연구와 AI 활용 수업 등의 경험이 있는 10명의 전문가들을 대상으로 심층 집단 면접을 실시하였다. 분석 결과, 첫째, 컴퓨터 비전공 현장교사 대상 AI 교육에 대한 방향 설정은 초·중등 교육 환경에 AI 기술이 도입되어 활용 가능한 다양한 상황 및 유의미한 적용 방안 등에 대한 고려를 바탕으로 이루어질 필요가 있다. 둘째, 컴퓨터 비전공 현장교사들을 대상으로 한 AI 교육과정은 ‘내용으로서의 AI’ 이해를 목적으로 하는 ‘AI에 대한 교육’으로부터 시작될 필요가 있으며, 궁극적으로는 ‘AI 활용 교육’ 측면에 강조점을 두어 관련 교육내용 요소가 마련될 필요가 있다. 셋째, 컴퓨터 비전공 현장교사들을 대상으로 한 AI 교육과정의 내용 범위는 초·중등 학생 대상의 AI 교육과정 내용 기준(안) 내에서 설정하는 방안을 고려해 볼 필요가 있다. 그러나 AI 교육과정 내용 범위에 따른 학습 수준 및 난이도 등에 관해서는 추가적인 연구가 요구된다. 마지막으로, 컴퓨터 비전공 현장교사들의 AI 역량 확보를 위한 효과적인 교수 방법으로서, 프로젝트 활동을 고려해 볼 수 있다. 이에 대한 교육적 시사점에 대해 논의하였다.

웹 기반 가이드 맵과 피드백 기반 시연중심모델의 결합을 통한 컴퓨터 비전공자의 프로그래밍 이해도 향상을 위한 연구

정혜욱 한국디지털콘텐츠학회 2023 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.24 No.9

최근 소프트웨어 교육 분야에서는 컴퓨터 비전공 학습자가 프로그래밍 지식을 습득하는 과정에서 느끼는 어려움을 최소화하고, 학습자의 학습효과를 높이는 것이 중요한 문제로 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 컴퓨터 비전공자들이 자기주도적 학습을 진행해 나가며 프로그래밍 학습효과를 향상시키기 위한 수업 방법으로 웹 기반 가이드 맵과 피드백 기반 시연중심모델의 결합을 통한 컴퓨터 비전공자의 프로그래밍 학습 모델을 설계하고, 실제 수업시간에 적용 후 교수자 - 학습자의 피드백 빈도와 학습 모델의 효과성을 분석하였다. 제안한 학습 모델은 컴퓨터 비전공 학습자들의 프로그래밍 학습효과를 향상시키기 위한 수업 방법으로 활용될 수 있을 것이다. Recently, in the field of software education, it has emerged as an important issue to minimize the difficulties that learners who are not computer majors feel in the process of acquiring programming knowledge and to increase the learning effect of the learners. Therefore, we designed a programming learning model for non-computer majors by combining a web-based guide map and a feedback-based Demonstration-Modeling-Making(DMM) model as a teaching method to improve the programming learning effect of non-computer majors who proceed with Self-Directed learning. And we applied the designed learning model to actual classes and analyzed the frequency of teacher-learner feedback and the effect of the learning model. The proposed learning model can be used as a teaching method to improve the programming learning effect of non-computer major learners.

컴퓨터 비전공자 대상 학습 동기 향상을 위한 SW 교양교육 설계 - 컴퓨팅 디자인 씽크업 활용 중심으로

서은실(Eun-Sil Seo) 한국디지털콘텐츠학회 2022 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.23 No.11

computer non-majors are also feeling the need for SW education, but express their difficulties in programming classes. This acts as a negative factor in students learning motivation. Therefore, the computing design think-up process should be preceded so that computer non-majors interest in SW liberal arts education and learning motivation for programming education can be improved. The purpose of this study is to explore the effects of the computing design sink-up process in SW liberal arts education and to present classes using efficient computing design think-up. For this study, a pre and post-mortem survey related t to improving learning motivation through the computing design think-up process was conducted on 228 computer non-major of S University in Gyeongnam. As a result of this study, the computing design think-up process showed a positive effect on enhancing the computing thinking of computer non-major learners and improving the learning motivation and achievement of text programming.

컴퓨팅 사고력 관점에서 본 컴퓨터 비전공자 대상 교양 컴퓨팅 수업의 효과성 분석 연구

김민자,김현철 한국컴퓨터교육학회 2018 컴퓨터교육학회 논문지 Vol.21 No.1

Given the background of so-called ‘the 4th industrial revolution’, universities practice computing education for non-majors to equip them with computational thinking(CT). Universities apply different courses but researches analyzing effectiveness of the courses based on CT are limited. This research is conducted to understand a computing course for non-majors is effective in terms of CT. A CT based evaluation framework is designed referring to AP Computer Science Principles. Questionnaires are developed based on the framework and applied to the course participants. As results, students’ post scores are significantly higher than pre scores. In addition, there are significant differences in pre-test scores by major category while there is no difference in post-test. Humanity & social science group showed the largest difference between pre and post results with science & engineering and computer in order. In sum, it is found that this course is effective to facilitate students abilities in terms of CT, particularly for the non-computer majors. 4차 산업혁명이라는 시대적 배경에 따라 컴퓨팅 사고력을 가진 인재를 양성하기 위해 각 대학에서 비전공자 컴퓨팅 교육을 진행하고 있다. 현장에서 여러 교육이 실행되고 있지만, 그 교육이 비전공자의 컴퓨팅 사고력 관점에서 효과가 있는지를 살펴보는 연구는 매우 제한적이다. 본 연구는 비전공자 대상 컴퓨팅 수업이 컴퓨팅 사고력 관점에서 효과가 있는지 살펴보는 것을 목표로 진행되었다. 고등교육 수준의 AP Computer Science Principle을 기반으로 컴퓨팅 사고력 관점의 평가 프레임워크와 그에 따른 문항을 개발하여 수업 참가자들에게 적용하였다. 그 결과, 수업 이후 역량이 수업 전 보다 유의미하게 향상되었다. 수업 전 역량은 전공 영역별로 유의미하게 차이가 있었지만 수업 이후에는 차이가 없어졌다. 즉, 본 수업은 학생의 컴퓨팅 사고력 측면의 역량 향상에 효과가 있으며, 특히 비전공자 그룹에서 더 큰 효과를 보이는 것으로 나타났다.

컴퓨터 비전공 대학생의 프로그래밍 지식에 대한 필요성 재조명

정혜욱 국제문화기술진흥원 2020 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.6 No.1

컴퓨터 비전공 대학생의 프로그래밍 교육은 학습자들의 문제해결 및 코딩 능력을 키워 전공분야에 다양하게 활 용할 수 있게 하고, 지속적으로 컴퓨터 또는 프로그래밍과 연관된 학습을 할 수 있게 동기를 부여하는 것을 목표로 한 다. 그러나 컴퓨터 비전공 학습자들은 본인이 전공하고 있는 분야에서 프로그래밍 지식의 필요성과 어떻게 사용될 수 있는지에 대한 활용방안을 모색하기 어려워한다. 따라서 교수자는 실제 컴퓨터 비전공자가 할 수 있는 역할에 대한 설 명을 학생들에게 충분히 해줄 필요가 있다. 본 논문에서는 인문 사회 예체능 분야와 ICT 기술의 융합 사례를 살펴보 고 개발자와의 원활한 협업을 위한 도메인 전문가의 역할을 분석함으로써 컴퓨터 비전공자의 프로그래밍 지식에 대한 필요성을 재조명하고, 컴퓨터 비전공 대학생을 대상으로 하는 프로그래밍 학습지도 방향에 대해 제언하고자 한다. The programming education of non-computer major undergraduates aims to increase the their problem-solving and coding skills so that the skills can be applied to various fields and motivate them to continuously study computer or programming. However, it difficult for them to recognize the necessity of programming knowledge and to find out how it can be used in their major. Therefore, the professor needs to give students a full explanation of their roles to play. In this paper, we revisit the necessity of programming knowledge for non-computer major undergraduates by looking at the convergence cases of ICT technology and the humanities and social arts fields. And we propose an instruction direction of programming learning for them.

컴퓨터 비전공자의 효과적인 소프트웨어 프로젝트 수행을 위한 교수자-학습자 피드백 방법에 관한 연구

정혜욱 국제문화기술진흥원 2019 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.5 No.1

The term project executed at the university is a learner-centered learning method in which students select their topics, draw up their plans, and produce results by themselves based on the content they have learned during the semester. Through the term-end project of the subjects relating software, students learn various techniques for the programming language and produce the outcomes of their project by the creative program development process. However, non-computer majors who take software course as liberal arts subjects have difficulty in understanding the programming language, so it is necessary to provide feedback from their professor for encouraging students in carrying out their projects smoothly. Therefore, a feedback method by the discussions between a professor and learners that can be applied to the term-end project of programming subject for the non-computer majors is proposed. The proposed method was apply to the actual term-end projects and the meaningful results were confirmed through the analysis of the project processes and outcomes. 대학에서의 학기말 프로젝트 작업은 한 학기동안 학습한 내용을 기반으로 학생 스스로 주제 선정, 계획, 결과도출 과정을 진행해 가는 학습자 중심의 학습 방법이다. 소프트웨어 관련 교과목의 학기말 프로젝트 작업의 경우 해당 프로그래밍 언어에 대한 다양한 기법을 학습 한 후 창의적인 프로그램 개발 과정을 통해 결과물을 완성하게 된다. 그러나 교양과목으로 소프트웨어 교과목을 수강하는 컴퓨터 비전공자는 프로그래밍 언어를 이해하는데 많은 어려움을 느끼고 있기 때문에 학생들이 프로젝트 수행을 원활하게 진행 할 수 있도록 유도하는 교수자의 피드백이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 컴퓨터 비전공자의 학기말 프로그래밍 교과목에 대한 프로젝트 수행과정에 적용 할 수 있는 교수자-학습자간의 토론을 통한 피드백 방법을 제안하고, 실제 프로젝트 작업과정에 적용하여 진행과정 및 결과물분석을 통해 의미 있는 결과를 확인하였다.

엑셀을 이용한 SW 비전공자 대상 컴퓨팅 교육 모형 설계 및 효과 분석

박윤수,이민정,이수진 한국디지털콘텐츠학회 2019 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.20 No.10

With the advent of Industry 4.0, the discipline of Information and Communication Technology (ICT) has the potential to affect all aspects of society. Accordingly, understanding of computing technology is required as a convergence study in various majors. Therefore, the importance of ICT education is emphasized not only for SW major but also non-major. The core of ICT education is SW education based on computational thinking(CT). As a CT learning tool, there are various programming languages such as Scratch, Python, Raptor and Excel. In this study, the previously proposed Excel-based CT education model was revised into focusing on information, pattern recognition, and algorithm, and education was conducted for SW non-majors. Tests were administered before and after learning to measure CT ability and the effectiveness of the proposed education model was proved through statistically significant test results. This study showed that anyone including SW non-majors can achieve CT education effectively using Excel. It is expected that this study will contribute to expanding learning tools for computing education. 4차 산업 혁명은 학문 간의 경계를 없애고 정보통신기술(ICT)은 사회 전반에 걸쳐 영향을 미치고 있다. 이에 SW교육이 다양한 전공에서 컴퓨팅 기술 기반의 이해력 융합학문으로서 요구되고 있다. 이에 SW 전공자뿐만 아니라 비전공자에게도 ICT 교육의 중요성에 대한 인식이 변화하고 있다. ICT 교육의 핵심은 컴퓨팅 사고에 기반한 소프트웨어 교육에 있다. 컴퓨팅 사고 학습도구로서 스크래치, 파이썬, 랩터, 엑셀 등 다양한 프로그래밍 언어가 있고 이를 이용한 교육 모형이 있다. 본 연구에서는 기존에 제안되었던 엑셀 기반 컴퓨팅 사고 교육 모형을 정보, 패턴 인식, 알고리즘에 중점을 둔 교육으로 재편하고, SW 비전공자를 대상으로 교육을 진행하였다. 컴퓨팅 사고 역량을 측정하기 위해 학습 이전과 이후 테스트를 진행하여 통계적으로 유의미한 결과를 통해 본 연구에서 제안하는 교육 모형의 효과성을 입증하였다. 따라서 본 연구를 통해 SW 비전공자를 포함한 누구나 엑셀과 같은 ICT 활용 도구로도 컴퓨팅 교육을 효과적으로 접할 수 있다는 것을 입증했으며, 나아가 본 연구가 컴퓨팅 교육용 학습 도구를 확대해 가는데 기여할 것으로 기대한다.

비전공자 대상의 컴퓨터 프로그래밍 입문 교양 수업에서의 학습자의 어려움 분석

김재경 ( Jaekyung Kim ),손의성 ( Eisung Sohn ) 한국창의정보문화학회 2021 창의정보문화연구 Vol.7 No.2

과거 프로그래밍은 컴퓨팅 관련 전공자들을 대상으로 일부의 학생들이 배우는 과목이었으나, 오늘날 소프트웨어 중심 산업이 도래함에 따라 컴퓨팅사고 교육과 함께 컴퓨팅 문제 해결의 도구로서 모든 전공 분야의 학생들에게 교육이 이루어지고 있다. 그러나 컴퓨팅 입문 과목을 필수로 이수해야 하는 학습자들은 익숙하지 않은 컴퓨팅 문제 해결 방식과 프로그래밍 언어라는 새로운 내용에 학습에 큰 어려움을 겪으며 학습 효과, 자신감, 흥미 저하와 같은 부정적인 현상으로 이어질 수 있다. 본 논문에서는 비전공자들이 프로그래밍 언어과목을 학습하면서 겪는 어려움의 원인을 설문 조사, 일지 및 성취도를 질적 및 양적 연구로 분석하여 파악하고, 이를 최소화할 수 있도록 방안을 제시하여 향후 어려움을 최소화하는 교육 방안의 설계에 도움이 되고자 한다. In the past, computer programming was a course taken by students of computing domain majors. With the advent of the fourth industrial revolution, students in all major fields are taking it as the general required course. However, students have difficulties in learning new subject such as unfamiliar computational problem solving approach and general purposed programming language, which can lead to negative phenomena such as learning effectiveness, confidence, and decreased interest. In this paper, the causes of difficulties experienced by non-majors students while learning programming language are analyzed and identified through qualitative and quantitative research on questionnaires, journals, and achievements. Thus, we suggest that designing an educational plan that minimizes difficulties.

Computational Thinking 증진을 위한 학습자 중심의 교수학습 전략의 효과

김수환 한국정보교육학회 2015 정보교육학회논문지 Vol.19 No.3

본 연구의 목적은 SW 교육의 목표인 Computational Thinking(CT)의 증진을 위한 학습자 중심의 교수학습 전략을 적용하고 그 효과성을 검증하는 것이다. 컴퓨터 비전공자들이 CT를 증진하기 위해서는 쉽고 재미있는 교육내용과 함께 적절한 교수학습 전략이 적용되어야 한다. 본 연구에서는 컴퓨터 비전공자를 위한 CT 교육에 서의 학습자 중심의 교수학습 전략인 협력, 공유, 자기주도학습 등의 요소를 적용하고 그 효과성을 검증하였다. 연구 결과 CT 교육에서 학습자 중심의 교수학습 전략은 컴퓨터 비전공 학습자들의 재미와 흥미에 영향을 주었 고, 이는 후속 학습의도에 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구에서 적용한 학습자 중심의 교수학습 전략은 CT 교육에서 효과적인 교수학습 전략으로 활용할 수 있다. The purpose of this study is to verify the effectiveness of teaching and learning strategies of learner-centered learning for the computational thinking that is the educational purpose of SW education. For improving computational thinking, funny and easy educational contents and appropriate teaching and learning strategies are needed. In this study, I applied and verified the learner-centered strategies for non-computer major learners in computational thinking education: collaboration, sharing, self-directed learning. As the result, the teaching and learning of learner-centered learning affects the pleasure and the interest of learners; they affect computational thinking efficacy; it affects intention to use. It is able to apply this learner-centered learning strategies to computational thinking education as an effective educational strategies.

컴퓨터 비전공 예비교사의 소프트웨어 교육 교양 강좌에서 컴퓨터학습태도 요인 간 인과분석을 통한 정의적 교수전략 제언

전용주 ( Yongju Jeon ),김태영 ( Taeyoung Kim ) 한국컴퓨터교육학회 2016 컴퓨터교육학회 논문지 Vol.19 No.6

최근 4차 산업혁명이란 단어로 표현되는 소프트웨어 융합의 시대가 시작되었다. 이로 인해 미래 인재를 육성하게 될 예비교사들도 전공을 뛰어넘어 소프트웨어 교육을 이수할 필요성이 증대되고 있으며, 이에 대한 긍정적인 태도를 함양할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 소프트웨어 교육 교양 강좌를 수강한 컴퓨터 비전공 예비교사들의 컴퓨터학습태도의 외부적인 하위 요인, 즉 주의집중, 자율학습, 학습기술의 적용에 영향을 미치는 타 내부적인 하위 요인을 규명하기 위해 요인 간 상관분석 및 다중 회귀분석을 실시하였다. 연구 결과, 수업에 대한 주의집중은 컴퓨터학습에서의 흥미도, 자율학습은 우월감, 학습기술의 적용은 성취동기와 목적의식이 유의한 요인으로 분석되어 컴퓨터 비전공 예비교사의 소프트웨어 교육 강좌에서 컴퓨터 학습에 대한 정의적 태도를 향상하기 위한 교수전략에 관한 시사점을 도출하였다. Recently the era of software integration which is expressed in words of the fourth industrial revolution has begun. Thus the need of the software education for the non-major preservice teachers who are cultivating future talent has been increasing and it is necessary to foster a positive attitude toward software education of non-major preservice teachers. The purpose of this study is to verify the causality between the computer learning attitude factors of non-major preservice teachers in the software education class. To analyze the causality, we performed correlational analysis and regression analysis between the exterior factors of attention, self-learning, application of learning and the other interior factors of computer learning attitude. As a result, the significant factor of attention was interests, and the significant factor of self-learning was superiority, and the significant factors of the application of learning were the sense of purpose and the motive of accomplishment.