작업 효율성 및 인공지능 리터러시 향상을 위한 인공지능 융합 제조업 현장실습 프로그램 개발 : 발달장애 학생 적용을 중심으로

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 발달장애학생을 대상으로 하는 인공지능 융합 제조업 현장실습 프로그램을 개발하여 발달장애학생의 작업 효율성 및 인공지능 리터러시를 향상시키는 것을 목적으로 한다. 인공지능 융합 제조업 현장실습 프로그램은 ASSURE 교수설계모형의 절차에 따라 개발하였다. 교육 프로그램의 타당성을 델파이 조사를 통해 검증하고, 효과성을 포커스 그룹 인터뷰와 인공지능 리터러시 검사를 통해 확인하였다.
ASSURE 교수 설계모형에 따른 교육 프로그램 개발 절차는 첫째, 교육 프로그램의 개발을 위한 연구 대상자의 기초 정보를 분석하고 연구 대상자의 인공지능 리터러시를 확인하기 위해 인공지능 리터러시 사전 검사를 실시하였다. 둘째, 목표 진술 단계는 교과 내용 체계와 성취기준을 선정하고 교육 프로그램의 목표를 수립하였다. 2015 개정 기본 교육과정 고등학교 진로와 직업 ㉯ 교과의 <5. 효율적인 작업>과 <8. 제조업 현장 실습> 단원의 성취기준에 도달하는 것과 더불어 인공지능 리터러시 향상을 목표로 설정하였다. 셋째, 교수 방법, 매체, 자료 선정 단계는 실습 중심, 학습자 참여 중심의 교수 방법을 구성하고, 조립 실습자료로 노출형 2구 콘센트 상판을, 인공지능 프로그램으로 ChatGPT(챗 지피티), Teachable Machine(티처블 머신), Scratch 3.0(스크래치 3.0)을 선정하였다. 넷째, 매체와 자료의 활용단계는 수업 자료를 사전에 사용해보며 안전성, 안정성, 적절성, 효과성을 충분히 검토하고 수업 환경을 구성하여 차시별 수업 지도안에 따른 수업을 진행하였다. 다섯째, 학습자 참여의 유도 단계는 모든 차시에서 학습자가 직접 수행해야 하는 조립 직무 과제와 인공지능 활용 활동을 계획하였다. 여섯째, 평가와 수정 단계는 학습자를 대상으로 작업 효율성 향상 여부를 판단하기 위해 포커스 그룹 인터뷰를 진행하였고 인공지능 리터러시의 향상 여부를 판단하기 위해 인공지능 리터러시 사후 검사를 실시하였다.
ASSURE 교수설계모형의 절차에 따라 개발한 인공지능 융합 제조업 현장실습 프로그램의 타당성을 검증하기 위해 전문가 15인을 대상으로 두 차례의 델파이 조사를 진행하였으며, 2차 델파이 조사 결과 모든 문항의 CVR이 .49 이상으로 내용타당도가 확보되었다.
교육 프로그램의 적용을 통한 연구 대상자의 작업 효율성 향상도를 확인하기 위해 포커스 그룹 인터뷰를 진행하였다. 연구 대상자들은 교육 프로그램에 참여하여 노출형 2구 콘센트 조립 직무에 대한 실제적인 경험을 하고, 인공지능 프로그램의 활용을 통해 조립 직무 과정에 대한 이해가 향상되고 작업의 효율성(지속성, 정확성, 신속성)이 향상되었다고 하였다.
인공지능 리터러시의 향상을 확인하기 위해 교육 프로그램 실시 전, 후에 인공지능 리터러시 검사를 실시하였다. 검사 결과에 따르면 인공지능 개념, 인공지능 실행, 인공지능 영향 모든 영역에서 3명의 연구 대상자 모두 인공지능 리터러시 점수가 향상된 것을 확인할 수 있었다.
본 연구는 발달장애학생의 작업 효율성 및 인공지능 리터러시를 향상시키는 것을 목적으로 인공지능 융합 제조업 현장실습 프로그램을 개발하고 타당성을 검증하였다. 개발한 교육 프로그램은 발달장애학생을 교육하는 특수교육 현장에 적합한 교육자료로 활용 가능하며 발달장애학생의 제조업 직무 능력, 인공지능 리터러시 향상에 도움을 줄 것으로 기대한다. 그러나 이 프로그램을 일반화하기 위해서는 다양한 장애 특성을 고려한 추가 연구가 필요하다. 또한 2022 개정 기본 교육과정에 맞춘 프로그램의 개발과 지속적인 평가가 이루어져야 하며 산업 현장과의 연계를 강화하는 것도 중요한 과제로 제시된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구의 내용 및 방법 4
• 3. 용어의 정의 5
• 4. 연구의 제한점 7
• Ⅱ. 이론적 배경 8
• 1. 인공지능 8
• 2. 인공지능 리터러시 9
• 3. 발달장애 10
• Ⅲ. 연구 방법 11
• 1. 연구 대상 11
• 2. 연구 절차 12
• 3. ASSURE 모형에 따른 교육 프로그램 개발 18
• 4. 델파이 조사 33
• Ⅳ. 연구 결과 37
• 1. 1차 델파이 분석 결과 37
• 2. 델파이 분석에 따른 교육 프로그램의 재설계 58
• 3. 2차 델파이 분석 결과 62
• 4. 교육 프로그램의 적용 80
• 5. 포커스 그룹 인터뷰 자료 분석 92
• 6. 인공지능 리터러시 검사 결과 99
• Ⅴ. 결론 및 제언 103
• 1. 결론 103
• 2. 제언 108
• 참고문헌 110
• 외국어초록 113
• 부록 117