Earticle

본 연구는 생성형 AI를 활용한 R 프로그래밍 단기교육의 효과를 분석하기 위해 대학생 10명을 대상 으로 5일간 총 30시간의 집중 교육을 실시하고, 사전-사후 설문을 통해 그 효과성을 검증하였다. 비모 수 통계 분석 결과, R 능력 점수는 유의미하게 향상되었으며(p < 0.05), ChatGPT 활용 빈도 및 효용 성 인식도 긍정적으로 변화하였다. 정성적 설문 분석 결과, 학생들은 AI 도구가 프로그래밍 학습의 장 벽을 낮추고 문제해결 능력을 향상시켰다고 평가하였다. 이는 생성형 AI가 프로그래밍 교육에 효과적 으로 통합될 수 있음을 시사한다.

본 논문은 MCU 프로그래밍 교육을 위해 ESP32 모듈을 활용한 RC 카 실습 키트를 설계하고 구현하였다. RC카 실습 키트의 개발 목표는 MCU에서 지원하는 다양한 기능들의 실습과 ESP32 모듈에 내장된 와이파이 및 블루투스 통신을 활용하는 실습이 가능하도록 구현하는 것이다. RC 카 실습 키트는 RC 카와 리모콘으로 구성되고, 와이파이 및 블루투스 통신으로 원격 제어가 가능한 구조이다. RC 카 보드는 2개의 동작 모드를 지원하는데, 하나는 리모콘에서 전달되는 제어 신호에 따라 조정되는 원격 제어 모드이고, 다른 하나는 검정색 라인을 따라 스스로 움직이는 라인트레이서 모드이다. 리모콘 보드도 역시 2개의 동작 모드를 지원하는데, 2개의 조이스틱으로 제어되는 조이스틱 모드와 리모콘의 움직임에 따라 제어되는 IMU 모드로 동작한다. 이같은 기능을 지원하는 RC 카 보드와 리모콘 보드의 회로를 설계한 후 PCB를 구현하였다. 그리고, 라인트레이서 기능의 동작과 원격 제어를 위한 블루투스 페어링 과정을 구현된 키트를 활용하여 검증하였다. 따라서 구현된 실습 키트는 MCU에 내장된 다양한 주변 장치들을 활용한 실습이 가능하리라 기대한다.

This paper designs and implements an RC car training kit based on an ESP32 module for MCU programming education. The design goal of the RC car training kit is to enable practice with various functions supported by MCU, as well as to practice utilizing the Wi-Fi and Bluetooth communication embedded in the ESP32 module. The RC car training kit consists of an RC car and a remote controller, and can be remotely controlled via Wi-Fi and Bluetooth communications. The RC car board supports two operation modes, one is a remote controller mode that is controlled according to the signal transmitted from the remote controller, and the other is a linetracer mode that moves on its own along a black line. The remote controller board also supports two operation mode, one is a joystic mode controlled by two joysticks, and the other is a IMU mode controlled by the movement of the controller. We designed the circuits of an RC car board and a remote controller board, and implemented the PCBs of each board. And the operation of the linetracer function and the Bluetooth pairing process for remote control were verified using an implemented kit. Therefore, we expect that the training kit will enable practical exercises utilizing various peripherals embedded in MCU.

본 연구는 비전공자를 대상으로 하는 프로그래밍 교과목에 플립드 러닝 교수법을 적용하여 프로그래밍 교과목 에 대한 학습 효율성을 증대시키기 위한 전략을 연구한다. 전통적 수업 방식에서 벗어나 다양한 교수법, 학습 설계 모형을 융합적으로 적용하여 비전공자를 대상으로 하는 소프트웨어 교육의 효율적인 학습 모델을 설계하는 것에 대 하여 연구한다. 학습자 중심의 플립드러닝(Flipped Learning)기반 프로그래밍 수업을 설계하고 이를 현장 적용하는데 효과적인 적용 방법에 대한 전략을 모색한다. 또한 본 대학의 교양 수업 중 컴퓨팅 사고 교과목에 플립드러닝 교수법 의 효율적 적용 방법을 탐색하는 데 그 목적이 있다. 혁신 교수법의 하나인 플립드러닝 교수법을 적용하여 프로그래 밍 교과목 수업의 질적 개선과 실습교육의 효율성 및 학습자 성취도 증진을 위한 방안을 고찰한다. 본 연구에서는 전 통적 수업 방식에서 벗어나 다양한 교수법, 학습 설계 모형을 융합적으로 적용하여 비전공자를 대상으로 하는 소프트 웨어 교육의 효율적인 학습 모델을 설계하는 것이 목적이다.

This study investigates strategies to increase learning efficiency for programming subjects to which flipped learning teaching method is applied targeting non-major students. Design a learner-centered flipped learning-based programming class and get strategies for effective application methods for field application. Also, the purpose is to explore the efficient application of the flipped learning teaching method to the computational thinking subject of liberal arts classes at this university. By applying the flipped learning teaching method, one of the innovative teaching methods, we consider ways to improve the quality of programming subject classes, the efficiency of practical education, and the improvement of learner achievement. The purpose of this study is to design an efficient learning model for software education targeting non-majors by applying various teaching methods and learning design models convergence away from the traditional teaching method.

프로그래밍 훈련 지원을 위한 프로그래밍 채점시스템은 일반적으로 웹 상에 구축되어 출제자는 프로그래밍 문제를 업로드하고 이를 학습자가 열람하고 문제에 대한 답안을 제출한다. 프로그래밍 채점시스템은 제출된 답안 소스코드를 실행하여 통과, 실패, 에러 메시지 등의 피드백을 제공한다. 통과를 제외한 피드백을 받은 학습자는 통과 판정받을 때까지 계속해서 소스코드를 디버깅한다. 본교에서 프로그래밍 훈련 지원을 위해 온라인 채점시스템을 자체 개발하였고 학생들이 제출한 답안을 분석한 결과 통과 판정을 받지 못한 학생들 중 다수가 자신이 틀린 부분을 정확하게 모른 채 계속해서 문제를 푼다는 사실을 확인하였다. 현재 프로그래밍 채점시스템은 주로 런타임 에러 메시지 위주로 피드백을 수행한다. 하지만 이러한 정보만으로는 프로그래밍 훈련을 하는 학습자들은 제출한 답안의 틀린 부분을 찾아내기가 어렵다. 따라서 본 논문에서는 학습자가 제출한 소스코드에 사용된 테스트케이스의 제어흐름을 분석한 결과를 프로그래밍 실패에 대한 피드백으로 제공하는 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 제어흐름 상의 결함이 존재할 수 있는 경로를 피드백하여 학습자들이 틀린 부분을 보다 빠르게 찾을 수 있게 도와준다. 또한 실제 학습자가 제출한 답안 소스코드를 예로 들어 본 시스템이 적용 가능함을 보인다.

Programming judge systems for programming training support are typically built on the Web, where the examiners uploads a programming problem, which the student reads and submits an answer to the problem. The judge system executes the submitted answer of source code to provide feedback such as pass, failure, and error messages. Students who receive the feedback except for the pass continues debugging the source code until they are judged to pass. We developed an online judge system to support programming training and analyzed answers submitted by the students and found that many of the students who were not judged to pass that test did not know exactly where they were wrong but continued to solve the problem. The current judge system generally feeds runtime error messages back to students. However, with only runtime error message, it is difficult for student who train to find the wrong part of the answer. Therefore, in this paper, we propose a system that provides the feedback of programming failure by analyzing the control flow of the test cases used in the source code submitted by the student. The proposed system helps students find the wrong parts more quickly by feeding back the paths where faults in the control flow may exist. In addition, we show that this system is applicable to the answer source code that the actual student submitted.

The purpose of this study was to investigate whether the experience of computer programming in Logo geometry advances the development of young children's concepts and/or representation of Euclidian spatial relations, particularly their concepts of the vertical-horizontal. Papert's claim of the positive effects of Logo programming experiences on young children's cognitive development was tested using the Piagetian Water Level Test (PWLT), the Free Hand Drawing Test (FHDT), and the Computer Drawing Test (CDT). Forty-four subjects were drawn from 2nd graders attending a public elementary school in Ithaca. The subjects were divided into 2 groups: a treatment group (TG) with Logo training for 10 weeks and a control group (CG) without Logo training. Our results showed that TG did not make any significant improvement on PWLT. In contrast, TG outperformed CG on FHDT. We suggested several possible explanations for this contradiction.

본 연구에서는 2015 개정 교육과정에서 강조하고 있는 SW교육에 대한 초등 교사들의 전문성 함양을 위해 EPL 교사교육 프로그램을 TPACK 프레임워크의 요소를 고려하여 개발하였고, 실험집단에 적용하여 그 효과성을 검증하였다. 통제집단과 실험집단의 정보 교수효능감 사후검사의 t검정 결과, t=4.13(p<.001)으로 유의한 차이가 있었다. 실험집단의 종속표본 t검정 결과 t=4.57(p< .001)로 통계적으로 유의미한 상승을 보였다. 실험집단은 SW교육에서 사용할 수 있는 테크놀로지 교수내용지식(TPACK)을 이론적인 습득만 하는 것이 아니라, 테크놀로지 활용 방법에 대한 이해와 실습 기회가 연수 과정 전반에 포함되었기 때문에 정보 교수효능감 함양에 효과적이었다고 분석된다. 이는 향후의 SW교육 관련 교사교육 프로그램의 개발에서도 TPACK 프레임워크 요소를 고려하여 체계적으로 구성해야 함을 시사한다.

The purpose of this study was to develop and apply the elementary teacher training course for educational programming language based on TPACK in order to make elementary school teachers fully equipped with teaching efficacy for SW education. As a result, the informatics teaching efficacy of the teachers in the experimental group who participated in EPL training course developed based on TPACK was statistically more significant than the teachers in the control group(t=4.13, p<.001). The dependent sample t-test of the experimental group showed a statistically significant increase with t=4.57 (p< .001). It proved that TPACK-based teachers' training course is effective to improve teachers' informatics teaching efficacy. It is suggested that the development of SW education teacher training course should be systematically structured considering TPACK framework.

일반적으로 임베디드 소프트웨어 교육을 위해 다양한 교구와 학습 방법이 개발 및 활용이 되고 있다. 본 논문에서는 임베디드 소프트웨어 공학교육에서 요구되고 있는 창의적 문제해결 방법을 학습하기 위하여 스마트 로봇을 활용하고자 한다. 스마트 로봇을 사용한 창의적 공학교육으로 그 NCS 직무교육 효과를 분석하고 임베디드 소프트웨어교육 향상을 위하여 RSPM(Robot Based Software Programming Method) 공학교육 방법에 대해 제시한다. 임베디드 소프트웨어 공학교육에서 좀 더 창의적이고 소프트웨어 코딩 능력향상을 위해 스마트 로봇인 EV3 시스템을 활용하였다. 본 논문에서는 임베디드 소프트웨어 공학교육에 미치는 정도, 흥미, 프로그램 능력 향상과 영향에 대하여 설문 및 분석을 통하여 창의적인 RSPM 공학교육과정을 통하여 EV3 시스템을 교구로 활용하여 성공적인 임베디드 소프트웨어 코딩 능력 가능성에 대해 제시하고자 한다. 특히 RSPM 공학교육은 스마트 로봇 NCS 직무로써 미래 유망한 임베디드 소프트웨어분야의 직업인으로 성장할 수 있도록 경쟁력을 갖춘 기초 스마트로봇 직무학습 중심으로 구성하였다.

In general, it is this variety of learning methods and teaching tools for embedded software development and deployment training. In this paper, I want to take advantage of the smart robot to learn creative problem-solving methods that are required in embedded software engineering education. It analyzes the effect of creative engineering education with the smart robot and presents for RSPM Engineering Embedded SW teaching methods to improve NCS education. Embedded SW engineering education in a more creative and smart robot, EV3 system was utilized to improve SW programming skills. In this paper, we utilize the EV3 system to the parish through the creative RSPM engineering courses through the survey and analysis of the impact level, interests and program skills and influence in embedded SW engineering education propose for successful embedded software programming skills potential.

현재 수많은 대학 및 각종 교육기관에서의 e-learning 교육 시스템이 실행되고 있다. 또한 그 필요성이 대두되고 있다. 하지만 기존 e-learning 시스템은 많은 문제를 가지고 있다. 우선 이론 중심 교육방법이 각 대학 및 교육기관들이 e-learning 시스템을 도입하기에 가장 큰 걸림돌이 되고 있다. 또한 학생들의 참여를 유도 할 수 없는 단방향의 강의가 문제이다. 본 논문에서는 이러한 이론중심 및 단방향 강의 시스템을 극복하고자 실습 형 프로그래밍 언어 e-learning 콘텐츠를 개발할 것이다. 소켓통신과 멀티스레드를 이용하여 웹 브라우저 환경에서 서버 측 컴파일러를 통해 클라이언트 측에 별도로 프로그램 설치 및 환경 설치 없이 환경 제약이 없는 학습이 가능하다. 실습 형 콘텐츠는 프로그래밍 언어를 학습자로 하여금 직접 클라이언트 측 웹 브라우저에서 소스 코드를 입력하여 강의를 이끌어가는 방식이다. 학습자가 입력한 소스 코드에 대한 컴파일은 서버 측 컴파일러에서 실행하여 결과를 학습자에게 제공한다. 때문에 실습 형 e-learning 콘텐츠는 향후 e-learning 시스템 발전에 큰 기여를 할 것이다.

Currently a number of universities and other educational institutions in the e-learning education system being implemented. Also that there is a demand. However, existing e-learning system has many problems. First, the theory of how the university -centered education and training institutions to adopt e-learning system has become the biggest obstacle. In addition, students can not engage the problem of a one-way lecture. In this paper, the theory -oriented and practice to overcome the one-way river systems programming language will develop e-learning content. Using socket communication and multi-threaded server-side Web browser on the client side through the compiler without installing a separate application installation and environmental learning environment can be unrestricted. Hands- content programming language allows the learner to direct the client-side source code in a web browser by entering the lecture is leading the way. For learners to enter the source code compiled to run on the server side, the compiler provides the learner results. Hands- because the future e-learning content development in e-learning systems will be a major contribution to.

2015 개정 교육과정에서는 미래 사회의 인재를 육성하기 위해 중학교에 정보 교과를 필수화하였다. 이를 지도할 정보·컴퓨터 교사를 확보하기 위해 비 정보과 교사를 대상으로 부전공연수를 실시하여 정보 교육을 할 수 있는 자격을 부여하고 있다. 이들은 일반 학습자와 다르게 교육학적 지식과 역량은 높으나, 내용 지식은 컴퓨터과학의 초보자 수준이다. 이러한 학습자의 특성을 고려하여 마이크로비트를 활용한 연수를 12차시 동안 진행하였고, 이는 비 정보과 교사의 프로그래밍 자아효능감에 긍정적인 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 본 연구는 단일집단에게 실험을 실시하였으므로 그 효과를 일반화하는 데 한계가 있다. 따라서 후속 연구에서는 비교 집단을 설정하는 실험 설계로 교육 효과를 검증할 필요가 있다.