Earticle

문제해결력은 21세기 지식기반의 사회를 살아가는 우리에게 반드시 갖추어야 하는 필수 능력으로 일상생활의 문제해결뿐만 아니 라 모든 학문 분야의 전문성을 증진시킬 수 있는 인지 기술 중 하나이다. 문제해결력의 향상을 위한 교육정책 및 인재육성 사업은 미래 국가 교육 정책에 최우선하는 과제임과 동시에 국가 경쟁력에 원천이 되기도 한다. 4차 산업혁명 중심의 정보화 사회의 도래로 SW프로그래밍교육의 중요성은 프로그래밍 언어 습득 그 자체보다 SW프로그래밍 학습과정을 통한 사고의 절차화에 있다. 알고리즘 교육과 논리적 사고를 표현할 수 있는 코딩교육의 반복적 경험이 학습자의 창의적 사고의 발달 기회를 다양하게 증진시킬 수 있다는 데에 SW프로그래밍 교육의 의의가 있다고 볼 수 있다. SW프로그래밍 교육은 문제해결의 결과적 산출물을 표현하는 유형 중 하나로 학습자의 인지기술, 논리적 사고력 그리고 반성적 사고 능력을 향상시킬 수 있다. SW프로그래밍을 통한 반복적 사고의 과정 중 오류 와 수정을 스스로 해결하려는 경험적 학습이 문제해결 능력을 자연스럽게 향상 시킬 수 있다. 따라서, 지금까지 발표된 연구 자료를 토대로 문제해결력 향상에 따른 SW프로그래밍 교육의 효과성에 관한 요소를 도출하고 SW프로그래밍 교육과 논리적 사고력과의 상관관계를 밝히고자 한다.

Problem solving ability is an essential ability that must be provided to us in the 21st century knowledge-based society. Problem solving is one of the cognitive skills that can enhance the expertise of all disciplines as well as solving problems in daily life. To improve problem solving ability Educational policy and Human resource development projects are a top priority for future national education policy and also a source of national competitiveness. The importance of SW programming education due to the arrival of the informational society centering on the 4th industrial revolution is that it can process the thinking through SW programming learning process rather than programming language acquisition itself. The significance of SW programming education is that the iterative experience of programming education that can represent algorithms education and logical thinking can enhance various opportunities of development of learner's computational thinking. SW programming education is a type of problem solving that can improve learner 's cognitive skills, logical thinking skills and reflective thinking skills. It is possible to naturally improve problem solving ability by repeatedly experiencing errors and corrections during the process of solving the repetitive experience of thinking through a program. Therefore, we will elucidate the factors related to the effectiveness of SW programming education based on the research data published so far, and clarify the relationship between SW programming education and logical thinking skills.

4차 산업혁명 시대의 도래는 인간이 그 어떤 디바이스나 네트워크 등의 물리적 제약없이 자유롭게 네트워크에 연결되는 유비쿼터스 환경을 지향하며 이러한 유비쿼터스 환경은 Tangible 인터페이스 환경을 요구한다. 또한 4차 산업혂명 시대를 맞아 도입된 SW 교육에서는 구체적 조작기의 아동에게 있어 중요한 만지고 조작하는 활동을 통 해 프로그래밍 교육을 할 수 있는 교육용 텐저블 코딩 도구를 활용한 프로그래밍 교육에 대한 관심이 높다. 이에 본 연구자는 알고리즘 설계 단계에서 조작적 명령 블록을 직접 조립할 수 있고, 조립된 명령 블록과 연결된 로봇 의 제어 과정을 통해 실제 세계에서 프로그램이 가시적으로 구현되는 COBOBLOCKS를 활용한 Tangible Programming 교육 프로그램을 개발하여 실험반에 적용하고 사전, 사후 대응 표본 t-test를 통해 효과성을 검증하 였다. 그 결과 문제 이해, 추상화, 알고리즘 절차, 자동화를 포함한 컴퓨팅 사고력과 SW 교육에 대한 흥미도에서 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다.

The advent of the 4th Industrial Revolution aims for a ubiquitous environment in which humans are freely connected to networks without physical limitations. This ubiquitous environment requires a tangible interface environment. In addition, in SW education introduced in the era of the 4th industrial revolution, there is a high interest in programming education using educational tangible coding tools that can teach programming through touching and manipulating activities, which are important for children in the specific operational stage. Therefore, this researcher chose COBOBLOCKS, which can directly assemble operational command blocks in the algorithm design stage, and implements the program visually in the real world through the control process of the robot connected to the assembled command blocks. In addition, a Tangible Programmimg education program using this was developed and applied to the experimental class, and the effectiveness was verified through pre- and post-response sample t-tests. As a result, it was effective in improving computational thinking skills including problem understanding, abstraction, algorithmic procedures, and automation. Also, it was found that there was a statistically significant difference in interest in SW education.

최근 SW융합인재 양성을 위한 비전공자 대상의 SW교육에 관심이 높아지고 있다. 국내는 SW중심대학을 필두로 전공과 상관없이 모든 학생들에게 SW를 기초교육으로 필수화하는 추세이다. 본 논문은 프로그래밍 수업 사례를 통해 SW 전공자와 비전공자, 비전공자의 경우 인문 계열과 이공 계열의 차이가 프로그래밍 학습 능력과 느끼는 어려움에 연관을 보이는 지를 학업 성취도 분석과 설문 및 개인 상담을 통해 살펴보았다. 그 결과 전공에 따른 학업 성취도엔 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 인문 계열이 이공 계열보다 실습, 과제, 팀프로젝트와 같은 실제 프로그램 구현에 대한 체감 난이도는 높게 분석됐다. 상담 결과로 프로그래밍 문제 자체에 대한 이해 부족, 학습과 과제에 도움을 줄 수 있는 친구나 튜터와의 관계 부족, 단편적 교과 지식만으로는 학습 동기를 높이기 힘듦이 주요함을 알 수 있었다. 본 연구를 토대로 비전공자를 위한 SW교육 운영 방향에 대해 제언할 수 있을 것으로 기대한다.

Recently, there has been a growing interest in SW education for non-SW major in order to nurture SW convergence talent. In Korea, it is a tendency to make SW mandatory for basic education to all students regardless of their major, starting with SW-oriented universities. Through a case study of programming lesson, the paper compared differences in academic achievements and difficulties of learning between SW majors and non-majors and between the humanities department and the science department. As a result, although there was no significant difference in academic achievement according to majors, the humanities department had more difficulty in implementing programs such as practices, assignments, and team project. Through the interview, lack of understanding about programming problem itself, lack of relationship with friend or tutor that can help assignments, and difficulty in learning motivation by piecemeal curriculum knowledge alone were the main causes. The results will be expected to propose the direction of SW education for non-SW majors.

4차 산업혁명에 따라 빠르게 변화되는 사회에서 미래 인재는 지식의 양이 아닌 질적으로 수준 높은 지식을 활용하고 구성하는 능력이 요구되고 있다. 2015 개정 교육과정의 출범에 따라 역량 중심으로 교육과정이 개편되 었으며 소프트웨어 교육에서는 ‘정보문화소양’, ‘컴퓨팅 사고력’, ‘협력적 문제 해결력’의 역량을 추구하고 있다. 본 연구에서는 미래인재의 역량인 협력적 문제해결력을 함양하기 위해서는 교육 현장에서 교사가 손쉽게 활용 가능한 협업도구와 이를 활용한 SW교육 프로그램을 개발한다. 이러한 협업도구를 활용한 SW교육프로그램은 프로그래밍 언어와 문법에 대한 지식, 프로그래밍 기법에 대해 배우는 것보다 짝프로그래밍을 통해 컴퓨팅 사고 력과 협력적 문제해결력을 함양할 수 있다. 총 16차시로 구성된 수업에서 협업도구를 활용한 짝프로그래밍을 통 해 수업이 참가한 학생들의 협력적 문제해결력과 코딩 이해도를 향상시킴을 보여준다.

In a rapidly changing society with the Fourth Industrial Revolution, future students should have the skills to utilize and organize high-quality knowledge, not the amount of knowledge. With the launch of the revised curriculum in 2015, the curriculum has been reorganized based on competency and the software education has been seeking capabilities such as 'Cultural computing knowledge', 'Computational thinking', and 'Collaborative problem solving skills'. Therefore, practical collaboration tools and education programs that can be used in the field of education are developed based on Pair Programming, which is a specific collaborative learning strategy to develop cooperative problem solving skill. The educational program using this collaboration tool was developed with a focus on developing computational thinking and collaborative problem solving skills through Pair Programming rather than focusing on learning grammar of programming language and programming techniques. In a educational program, students will be able to use collaborative tools for pair programming and foster collaborative problem-solving skills.

마트 기기의 급속한 발전과 보급에 따라 사회가 크게 변화되고 있으며, SW교육의 중요성이 부각되고 있다. 학습자들 또한 모바일 앱 프로그래밍에 대한 관심이 매우 높다. 한편 프로그래밍 교육에서 로봇의 활용은 흥미 유발, 동기부여, 참여도, 성취도 제고의 측면에서 효과가 있는 것으로 연구 결과가 발표되고 있다. 이에 본 연구 에서는 SW 교육을 위한 로봇과 앱 개발 도구 활용 프로그래밍 교육 방안을 개발하고 적용하였다. 그리고 수업, 로봇, 앱 인벤터, 로봇과 앱 인벤터의 연동 등의 네 가지 영역으로 구분하여 설문조사를 실시하였다. 그 결과 네 가지 영역에서 공통적으로 흥미, 만족에 대한 학습자의 반응이 매우 긍정적이었다. 학습자들은 스마트 폰을 사 용하여 프로그래밍 결과를 즉각 확인할 수 있고, 특히 스마트폰으로 로봇을 제어할 수 있다는 점이 학습자의 흥 미를 높이는 점으로 분석되었다. 결론적으로 본 연구에서 개발한 로봇과 앱 개발 도구 활용 프로그래밍 교육 방 안은 유용성이 있다고 볼 수 있다.

According to the rapid growth and popularization of the SMART device, the society is being changed greatly and importance of SW education is being emphasized. Also many student have a lot of interests about mobile application programming. The latest study suggests using the robots in the programming education may help to induce learners’ interest and motivation, participation, achievement. So in this research, I designed a programming educational plan for SW education using robot and mobile application development tool(App Inventor) and applied them. And I conducted a survey four ares such as class, robot, App Inventor, robot and App Inventor. As a result, learner's response of interest and satisfaction was very positive commonly at four areas. In particular, learn- ers could get programming result immediately using smart phone and could control the robot using smart phone, so learner's interest had increased especially. The conclusion is that suggested plan for SW education using robot and mobile application development tool is useful for programming education.

프로그래밍 언어는 4차 산업혁명시대에서 그 중요성이 증대하고 있는 소프트웨어의 핵심 교육 영역이지만 수학적 지식과 논리적 사고력을 요구하고 있어 기초 학력이 낮은 많은 수의 지방 사립대나 전문대 학생들 – 심지어 SW전공 학생들에게도 매우 어려운 과목으로 인식되고 있다. 이런 문제로 인해 SW전공 학생이 프로그래밍 언어 입문 수업 도중 전공에 대한 흥미 와 자신감을 잃고 전공을 변경하거나 학업 자체를 포기하는 상황이 발생하기도 한다. 이 에 본 연구는 대표적인 프로그래밍 입문 언어인 C언어 교육에 스크래치를 활용하는 수업 모형을 설계하였다. 이를 위해, C언어가 지원하는 프로그래밍 개념들 중 스크래치로 교육 가능한 개념들을 분석하고 스크래치 실습 예제들을 개발하였다. 또한, 프로그래밍 개념에 대해서 먼저 스크 래치의 구현 방식 교육과 실습 예제들을 통해 명확하게 이해하고 C언어를 교육하는 수업 모형을 설계하였고, 모 지방 사립대 의 SW전공 신입생들을 대상으로 실험을 진행하여 본 수업 모형의 실효성을 검증하였다. 프로그래밍 언어 교육이 보안 관련 IT 전공자들에게도 필수적으로 요구되는 상황에서 본 연구가 그들의 프로그래밍 언어 입문 교육에 도움이 되기를 기대한다.

The programming language is a core education area of software that is becoming increasingly important in the age of the fourth industrial revolution, but it requires mathematical knowledge and logical thinking skills, so that many local private university and college students with low basic skills are having difficulties learning it. This problem occasionally causes SW-major students to lose interest and confidence in their majors during the introductory course of programming languages; making them change their majors, or give up their studies. In this study, we designed an instructional model using Scratch for educating C-language which is a typical programming introductory language. To do this, we analyzed the concepts that can be trained by Scratch among the programming concepts supported by C-language, and developed the examples of Scratch for exercising the concepts. In addition, we designed an instructional model, by which the programming concepts are first learned through Scratch and then C-language is taught, and conducted an experiment on the SW-major freshman students of a local private university to verify the effectiveness of the model. In the situation where SW education is becoming common, we expect that this study will help programming language education of security IT students.

최근 생성형 인공지능 기술의 급격한 발전은 교육 분야에 혁신적인 변화를 가져오고 있다. 본 연구는 ChatGPT와 프 롬프트 활용이 SW전공 학생들의 C프로그래밍 학습에 미치는 효과성을 분석하였다. 이를 위해 C프로그래밍 수업을 ChatGPT를 활용한 분반과 전통적인 수업방식의 분반으로 나누고 두 분반 간 학습성과 차이를 통계적으로 분석하였다. ChatGPT 활용 분반에는 ChatGPT 활용 자기 주도 학습의 생소함으로 인한 학습 효율성 저하를 최소화하기 위해 학습 영역별로 설계된 프롬프트를 제공하여 하였으며, ChatGPT와 프롬프트 활용의 효용성을 설문 조사를 통해 평가하였다. 연구결과, ChatGPT와 프롬프트 활용은 통계적으로 유의미하게 학습성과 향상에 기여하였으며, 특히 고난도 학습 영역 에서 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 본 연구는 SW전공 학생들의 프로그래밍 학습에서 생성형 인공지능을 활 용한 자기 주도적 학습의 중요성을 실증적으로 입증했다는 점에서 의의가 있다.

The rapid advancement of generative AI has brought significant changes to education. This study examines the effectiveness of ChatGPT and prompt-based learning in C programming for software (SW) major students. We divi ded the course into two groups: one using ChatGPT and the other following a traditional approach, then statistically analyzed their learning outcomes. To mitigate inefficiencies from unfamiliarity with self-directed ChatGPT learning, structured prompts were provided. Survey results indicate that ChatGPT had a positive impact, especially in high-di fficulty areas, enhancing learning efficiency. This study highlights the importance of generative AI in fostering selfdirected programming education for SW students. This study is significant in that it empirically demonstrates the i mportance of self-directed learning using generative AI in programming education for SW-major students.

문제중심학습(PBL)은 학습자가 실제적인 문제를 해결하는 과정 속에서 자기주도적 학습능력과 학습동기의 내재화 등의 교 육효과를 보이고 있기 때문에 대학 교육에서 PBL에 대한 연구와 적용 사례 발굴이 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 비SW전 공 학생 대상 프로그래밍 교육에 있어서 PBL을 적용할 때 학업 성취도와 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 분석하였다. 프로그 래밍 언어는 비SW전공 학생임을 고려하여 교육용 프로그래밍 언어 (EPL) 중에 하나인 스크래치를 활용하였고, 수업을 PBL 적용 반과 비적용 반으로 나누어 수업 종료 후, 두 반의 시험 성적과 교육 효과성 및 컴퓨팅 사고력에 대한 설문 결과를 분석 하였다. 실험 결과, PBL 적용 반 학생들이 비적용 반 학생들에 비해 알고리즘 구현 능력을 묻는 시험 항목, 자기주도적 학습, 문제해결능력, 지속적인 학습동기 부여 항목에서 두드러진 차이를 보였고 대부분의 컴퓨팅 사고력의 인지력과 활용 능력 설문 항목에서 통계적으로 유의미하게 높은 점수를 받았다.

Since the problem-based learning (PBL) shows the effectiveness of self-directed learning ability and internalization of learning motivation in the process of solving real problems, studies on PBL and application cases are actively pursued in the university education. This study analyzed the effects of PBL on the academic achievement and computational thinking in a non-SW major students' programming course. The programing course was divided into the PBL class and non-PBL class, and at the end of the classes, the scores of the exams and the results of questionnaires about the educational effectiveness and computational thinking were analyzed. As a result, the students in the PBL class, compared to those in the non-PBL class, showed significantly higher scores in the areas of the algorithm implementing skill, self-directed learning, problem solving ability, and continuous learning motivation.

ICT 기반 디지털 융합이 가치를 창출하는 미래사회에는 다양한 분야의 전문가가 협업하며 SW적 문제 해결을 주도하는 역량이 더욱 강조된다. 비전공자에게는 전문 분야의 문제를 풀기 위해 SW 전문가와 효과적으로 협업할 수 있는 SW적 소통 능력이 필요하다. 따라서 비전공자를 위한 SW 교육은 높은 수준의 코딩 역량을 목표로 하는 기존의 SW 전공자 대상 프로그래밍 교육과는 달라야 한다. 또한 다이어그램 기반의 시각적 표현이 원활한 소통과 협업에 도움이 된다는 것은 이미 알려져 있다. 본 연구에서는 비전공자를 위한 SW 교육목표를 'SW적 문제해결을 위한 시각적 프로그래밍 역량 함양'이라 정의하고, 이를 달성하기 위한 비전공자 SW 프로그래밍 교육과정과 SW 해결안의 시각적 표현에 중점을 둔 SW 교육 콘텐츠 개발 모형을 탐색하였다. 본 논문의 결과는 비전공자를 위한 적절한 SW 학습 방안을 마련하고 실질적인 SW 역량을 함양하기 위한 방향을 설정하는 데 도움이 될 것이다.

In the future society where ICT-based digital convergence creates new value, collaborative skills among experts in various fields and SW based problem solving ability is more emphasized. Non-SW specialists are required to have SW based communication skills to effectively collaborate with SW experts to solve their problems. Therefore, SW programming curriculum for non-major college students should be different from the existing programming education for SW-majors aiming at a high level of coding ability. It is also known that diagram-based visual representation is helpful for productive communication and collaboration. In this study, we defined the SW education objectives for the non-majors as cultivating the visual programming ability for SW based problem solving. In order to accomplish this, we explored SW programming curriculum and content development model for non-majors focusing on visual representation of SW solutions. The results of this paper will help to provide appropriate SW learning model for non-majors and to cultivate practical SW capabilities.

교육부는 「2015 교육과정」에서 초등학교와 중학교에 SW교육을 필수화하는 방안을 발표하였다. 그러나 학교에서 SW교육을 강화하고 있는 주요 외국들의 사례를 살펴보면 SW교육에서 코딩교육을 강조하고 있기는 하지만 단순히 SW 개발을 위한 코딩보다는 실생활에서 활용이 가능하고 타 분야와 융합이 이루어질 수 있는 궁극적인 목표를 두고 SW교육이 이루어지고 있다. 따라서 우리나라에서도 SW교육의 기초 및 공통 교육에서는 SW 개발의 기본 개념과 사고력을 익힐 수 있는 코딩교육이 필요하지만 우수 인재를 위한 SW심화교육을 마련하여 실생활과 타 분야에 적용할 수 있는 실제적인 SW 개발 교육이 필요하다고 판단된다. 이에 본 논문에서는 SW교육의 심화교육으로 가상현실(VR : Virtual Reality) 프로그래밍 교육을 초․중등학교 수준에 맞추어 적용할 수 있는 방안을 탐색하였다.

The Ministry of Education announced plans to introduce SW education to elementary and secondary schools in the 2015 curriculum. However, if we examine major foreign countries where SW education strongly implemented it is found that they stress not only coding education but also real life SW education. Especially they emphasized convergence with other different fields. Therefore, it can be concluded SW education in Korea should be differentiated based on levels of students. For the common basic curriculum, it is needed basic concepts and thinking skills of SW development, but for the enriched curriculum, it should be emphasized SW development education that can be applied to real life experiences and other difference fields as well. Therefore, it is necessary to plan SW intensive education to develop programs for the enriched program. In this study, I explored how virtual reality programming education can be applied to the level of elementary and secondary school students as an enrichment program.

4차 산업혁명시대에서 그 중요성이 날로 증대하고 있는 소프트웨어의 핵심 교육 영역인 프로그래밍 언어는 논리적 사고 능력을 요구하고 있어 SW전공 학생들에게도 어려운 과목으로 인식되고 있다. 이런 어려움으로 인해 SW전공 학생이 프로그래밍 언어 입문 수업 도중 전공에 대한 흥미와 자신감을 잃고 전공을 변경하거나 학업 자체를 포기하는 상황이 발생하기도 한다. 본 연구는 SW전공자의 프로그래밍 입문 수업에 일반적으로 사용되는 C 언어 교육에 스크래치를 활용하는 수업 모형을 설계하였다. 이를 위해, C언어가 지원하는 프로그래밍 개념들 중 스크래치로 교육 가능한 개념들을 명확히 파악하고 그 개념들의 이해와 활용 능력을 배양하기 위한 스크래치 실습 예제들을 개발하였다. 본 수업 모형은 프로그래밍 개념들에 대해서 먼저 스크래치의 구현 방식 교육과 예제들을 통해 명확하게 이해하고 C언어로 교육 내용을 확장하는 절차를 지원하며 모 지방 사립대의 SW전공 신입생들을 대상으로 효과를 실험하였다.

Although programming language is a core education area of software that is becoming increasingly important in the age of the fourth industrial revolution, as it requires logical thinking skills, it is recognized as a difficult subject even for SW major students. This difficulty occasionally causes SW major students to lose interest and confidence in their major during the introductory course of a programming language; making them change their majors, or give up their studies. In this study, we designed an instructional model using Scratch for educating C language which is a typical programming introductory language. To do this, we analyzed the concepts that can be trained by Scratch among the programming concepts supported by C language, and developed the examples of Scratch for exercising the concepts. The instructional model supports the progress model of learning first the programming concepts through Scratch and then expand the learning content into C language. We also conducted an experiment on the SW major freshman students of a local private university to verify the effectiveness of the model.

본 연구의 목적은 고등교육 환경에서 운영되는 SW·AI 기초 프로그래밍 교과의 하이브리드 학습 환경을 대상으로, 이론 기반의 교수설계 프레임워크를 구성하고 전문가 타당화를 통해 이를 단계적으로 정교화하는 데 있다. 대학에서 하이브리드 수업이 확산되고 있으나, 실습·문제 해결과 반복 피드백이 핵심인 기초 프로그래밍 교과에서의 교수설계 차원의 체계적 지침은 충분하지 않다. 이에 본 연구는 하이브리드 학습 환경, 학습 실재감(CoI), 인지부하(CLT), 교류적 거리(TDT) 관점을 중심으로 설계 요소를 도출하고, 이를 토대로 HY-CAPE 초안을 제안하였다. 이후 관련 분야의 전문가를 대상으로 1·2차 델파이를 실시하고 중앙값, IQR 및 CVI를 활용해 합의 수준을 분석하였다. 분석 결과, 초기 프레임워크의 핵심 설계 요소는 전반적으로 높은 합의를 보였으며, 일부 항목에서 제기된 실행 가능성 쟁점을 반영해 단계별 학습 흐름 중심의 실천적 모형으로 정련하였다. 최종적으로 HY-CAPE 프레임워크는 온라인 단계의 구조화된 학습 지원과 대면 단계의 심화 상호작용 및 이해 확인을 연결하는 교수설계 기준을 제시함으로써, 하이브리드 프로그래밍 수업 설계·운영을 위한 실천적 준거로 활용될 수 있음을 시사한다.

This study aims to develop and validate a theory-informed instructional design framework for introductory SW·AI programming courses in a hybrid learning environment in higher education. Although hybrid teaching has become common in universities, systematic design guidelines remain limited for introductory programming. Drawing on research on hybrid learning environments, the Community of Inquiry framework, cognitive load theory, and transactional distance theory, this study derived key design components and proposed the initial HY-CAPE framework. A two-round Delphi study was conducted with experts in related fields, and consensus was analyzed using the median, IQR, and CVI. The results showed strong agreement on the core components, while feasibility concerns led to revisions toward a stage-based, practice-oriented model. The finalized HY-CAPE framework connects structured online learning support and performance evidence with face-to-face interaction, feedback, self-explanation, and understanding checks, offering practical guidance for hybrid introductory SW·AI programming education.

본 논문에서는 SW교육의 심화교육으로 가상현실 프로그래밍 교육을 초․중등학교 수준에 맞추어 적용할 수 있는 모듈을 개발하고 해당 모듈의 적용 가능성 및 효과성을 검증하였다. 연구 결과 본 논문에서 제시한 가상현실 프로그래밍 모듈은 문제해결과 학습몰입에서 모두 유의미한 향상을 나타났다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 가상현실 프로그래밍 모듈은 일선 초․중학교에서 기초적인 코딩의 개념과 알고리즘 이해 교육을 벗어나 심화교육으로 적용될 가능성이 충분한 것으로 판단된다. 특히, 전국 2,920개의 영재교육기관에서 이루어지고 있는 정보영재교육에 활용 될 경우 정보영재교육의 수준을 높여줄 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 가상현실 프로그래밍 교육은 과학, 예술, 건축 등 다양한 분야와 융합교육이 가능해 학생들에게 다양한 흥미를 제공해주고 종합적인 분석력과 창의력을 길러줄 것으로 기대된다.

In this paper, virtual reality programming modules were developed for software education advanced courses in elementary and middle schools. And the effectiveness of the developed module was also analyzed. As the result, virtual reality programming module developed in this study was proven to be suitable for software education advanced courses required after basic coding in elementary and middle school. In particular, it is expected that it will be very helpful for the information gifted education program which is carried out in 2,920 gifted education institutions nationwide. Also, it is expected that it will be suitable for STEM education.

In this paper, we adjusted the feedback and learning materials for each learning based on ARCS motivation which applied DEVS methodology. We designed the ARCS professor-student model that expresses the continuous change in the student's attitude toward the class according to the student's attention, relevance, confidence, and satisfaction. It was applied to computational thinking and data analysis classes Based on the designed model. Before and after class, the students were asked the same question and then analyzed for each part of the ARCS. It was observed that students' perceptions of Attention, Relevance, and Satisfaction were improved except for Confidence. we observed that the students themselves felt that they lacked a lot of confidence compared to other ARS through the analysis. Although, Confidence showed a 13.5% improvement after class but it was about 33% lower than the average of other ARS. However, when it was observed that students' self-confidence was 30% lower than other motivational factors it was confirmed that the part that leads C to a similar level in other ARS is necessary.

컴퓨팅 기술의 중요성이 강조됨에 따라 우리나라에서는 초중등 학교급에서 SW교육을 의무적으로 가르치도록 교육과정을 개정하였다. 성공적인 SW교육을 위해서는 교육환경과 교육자료를 구비하여야 할 뿐만 아니라 SW교육을 담당할 교사의 역량을 갖추도록 하는 것 또한 매우 중요하다. 하지만 교사의 SW교육역량과 관련하여 현재의 상태를 구체적으로 진단하고자 한 연구는 미비하여 원활한 SW교육을 위한 교사연수와 지원계획을 구체적으로 수립하기에는 부족점이 많다. 본 연구는 현직교사의 SW교육역량 수준을 확인하기 위한 목적으로 컴퓨터 상식, 최신 IT기술, 알고리즘 설계, 프로그래밍 능력을 측정하는 검사도구를 제작하여 적용하였다. 연구결과 컴퓨터 상식과 최신 IT기술에 대한 이해는 매우 높은 것으로 나타난 반면, 알고리즘 설계와 프로그래밍 능력은 낮은 것으로 분석되어 SW교육 교원연수와 교원양성과정에 대한 시사점을 도출하였다.

As the importance of computing technology is emphasized, Korea has revised the educational curriculum to teach SW education compulsory at the elementary and secondary school level. For successful SW education, it is very important not only to require an educational environment and educational materials, but also to obtain the capacity of the teachers who are responsible for SW education. However, due to the lack of research on specifically examining the present state of teachers' SW competencies, there are many deficiencies in establishing a concrete teacher's training and a support plan for SW education. This study is to develop test tools and apply to measure a common sense about a computer, the latest IT technology algorithm design and a programming ability for the purpose of evaluating the SW competency of current teachers. As a result of the study, the understanding of common sense about a computer and the latest IT technology is very high, on the other hand the algorithm design and programming ability were analyzed as low. Therefore, the implications for SW education teacher's training and a process of prospective teachers' training are derived.

컴퓨팅 기술의 중요성이 강조됨에 따라 우리나라에서는 초중등 학교급에서 SW교육을 의무적으로 가르치도록 교육과정을 개정하였다. 성공적인 SW교육을 위해서는 교육환경과 교육자료를 구비하여야 할 뿐만 아니라 SW교육을 담당할 교사의 역량을 갖추도록 하는 것 또한 매우 중요하다. 하지만 교사의 SW교육역량과 관련하여 현재의 상태를 구체적으로 진단하고자 한 연구는 미비하여 원활한 SW교육을 위한 교사연수와 지원계획을 구체적으로 수립하기에는 부족점이 많다. 본 연구는 현직교사의 SW교육역량 수준을 확인하기 위한 목적으로 컴퓨터 상식, 최신 IT기술, 알고리즘 설계, 프로그래밍 능력을 측정하는 검사도구를 제작하여 적용하였다. 연구결과 컴퓨터 상식과 최신 IT기술에 대한 이해는 매우 높은 것으로 나타난 반면, 알고리즘 설계와 프로그래밍 능력은 낮은 것으로 분석되어 SW교육 교원연수와 교원양성과정에 대한 시사점을 도출하였다.

As the importance of computing technology is emphasized, Korea has revised the educational curriculum to teach SW education compulsory at the elementary and secondary school level. For successful SW education, it is very important not only to require an educational environment and educational materials, but also to obtain the capacity of the teachers who are responsible for SW education. However, due to the lack of research on specifically examining the present state of teachers’ SW competencies, there are many deficiencies in establishing a concrete teacher’s training and a support plan for SW education. This study is to develop test tools and apply to measure a common sense about a computer, the latest IT technology algorithm design and a programming ability for the purpose of evaluating the SW competency of current teachers. As a result of the study, the understanding of common sense about a computer and the latest IT technology is very high, on the other hand the algorithm design and programming ability were analyzed as low. Therefore, the implications for SW education teacher’s training and a process of prospective teachers’ training are derived.

항공기에 탑재되는 레이다는 연속적으로 I/Q 데이터를 획득하는 동안 주어진 시간 내에 신호처리를 완료하는 실시간성을 반드시 유지해야 하며, 공대공부터 공대지, 공대해, Ground Map까지 다양한 모드와 기능을 수행해야 하는 특징을 가지고 있다. 따라서 개발이 진행될수록 레이다 신호처리 SW를 구성하는 코드의 구조가 복잡해진다. 또한 여러 모드를 순차적으로 구현하는 과정에서 기존 코드를 재활용하기도 하고 신호처리 알고리즘의 일부분만 바뀌기도 한다. 이와 같은 이유로 실시간성을 유지하며 코드의 재사용과 부분 교체가 편리한 모듈화의 장점을 이용해야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 공대지/해를 구성하는 모드의 신호처리 과정을 통해, 실시간성을 유지하며 항공기 레이다 신호처리 SW에 적용 가능한 모듈화 Framework의 설계 방안을 제시한다.

Radars used by air-crafts have two important characteristics; First, they should have a real-time signal processing system finishing signal processing before deadline while getting and processing successive in-phase and quadrature data. Second, they can cover a lot of modes including A2A(Air to Air), A2G(Air to Gound), A2S(Air to Sea), and Ground Map(GM). So the structure of radar signal processing SWs in modern airborne radars are becoming more complicate. Also, the implementation of radar signal processing SW needs to reuse common code blocks between other modes for efficiency or change some of the code blocks into alternative algorithm blocks. These are the reason why the radar signal processing SW framework suggested in this paper is taking advantage of modular programming. This paper proposes an modular framework applicable on the airborne radar signal processing SW maintaining the real-time characteristic using the signal processing procedures for A2G/A2S as examples.