$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

LEGO MINDSTORM NXT를 이용한 공학설계입문 운영사례
A Case Study of Introduction to Engineering Design Course using LEGO MINDSTORM NXT 원문보기

공학교육연구 = Journal of engineering education research, v.12 no.2, 2009년, pp.83 - 88  

이강 (한동대학교 전산전자공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문은 저학년을 위한 공학설계입문 과목에서 레고 Mindstorm NXT를 이용하여 설계 실습교육을 효과적으로 하는 방안을 제안하고 적용 사례를 분석하였다. 공학설계입문 과목의 특성상 전공 지식을 요구하지 않으면서도 설계에 대한 다양한 경험을 제공해야 하면서 동시에 저학년들의 전공에 대한 흥미를 끌어내야 한다는 어려움이 있다. 본 연구 결과에 따르면, 레고의 Mindstorm NXT가 이러한 문제의 한가지 좋은 대안이 될 수 있다. LEGO Mindstormd NXT를 입문설계 수업에 사용했을 경우, 학생들의 설계에 대한 흥미 유발과 설계의 다양한 측면에 대한 경험이 충분히 가능하다. 즉, 설계의 목적설정, 설계 제약조건 찾기, 설계물의 기능 열거, 설계 공간의 탐색, 예비설계 수행 등의 설계 각 과정에 대한 경험을 제공할 수 있다. 또한, 본고에서는 레고를 공학설계 입문 과목에서 도입할 경우 사용할 만한 무선조정 축구 로봇, 라인 트레이서, 청소기 로봇 등의 프로젝트 목록을 제시하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper the author proposes a case study of a freshmen introduction to engineering design course ing LEGO Mindstorm NXT and analyzes the survey results of the course. The diffilculties are that this course should provide various aspects of design experiences to the students while not requiring...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • [그림 8]과 같이 120cm × 240cm 크기의 판위에 30cm × 60cm 크기의 장애물 3개가 임의의 위치에 놓여져 있고 센서를 이용하여 이를 피해서 판 위의 12 개의 작은 블록들을 제한된 시간 (2분) 안에 가장 많이 건드리는 것이 목적이다.
  • 공학설계입문은 전공 지식을 사용하지 않으면서 설계의 다양한 측면을 경험하도록 설계실습이 구성되어야 하고, 공학에 관하여 처음 접하는 관문 과목이기 때문에 공학에 대한 흥미를 유발하도록 해야 한다. 레고의 Mindstorm NXT 키트를 사용하여 이러한 요구사항을 만족시키는 한 방안을 제시하였다. 기말 설문조사 결과 이러한 시도는 상당히 긍정적인 것으로 나타났다.
  • 제약조건으로는 사용가능한 센서의 수와 시간이다. 목적은 임수완수에 사용된 시간 + 비용(센서의 수)를 최소화하는 것이다.
  • 라인트레이싱 프로젝트에서는 개념설계를 주로 연습하였다. 특히, 설계 공간 탐색을 통하여 다양한 방식의 설계들 간의 trade-off를 확인해 보는 경험이 주요 목적이다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
마인드스톰의 가장 중요한 특징은 무엇인가? 마인드스톰 NXT는 부품들의 기능과 종류가 매우 다양하고 고급 사양이어서 어린이들 뿐만 아니라 대학생들이 상상과 창작의 나래를 펴기에 충분한 터전을 제공할 수 있다. 마인드스톰의 가장 중요한 특징은 전통적인 레고 블록 외에 마이크로프로세서와 센서와 모터를 내장하여 자신이 만든 창작물에 지능을 부여하고 자율적으로 움직이는 작품을 만들 수 있다는 것이다. 마인드스톰 NXT의 주요 외형 구성 부품들과 그 주요 특징은 다음과 같다.
공학 설계 입문과목에서 설계 실습이 되기 위해서는 어떤 특성을 가져야 하는가? (1)분명한 미션이 있어야 한다. (설계물이 수행하고자하는 목적이 있어야 함) (2)제약 조건이 있어야 한다. (사용 가능한 자원, 비용, 무게, 크기, 성능 등) (3)Open-ended 문제이어야 한다 (여러가지 가능한해가 존재해서 설계 공간을 탐색하고 해들 간에선택 문제가 존재해야 한다) (4)팀웍을 실습할 수 있어야 한다. (단독이 아닌 팀을 이루어서 해야 한다) (5)의사소통 능력(구두, 문서)에 대한 훈련과 실습이 되어야 한다. (프리젼테이션과 설계 결과물에대한 문서화가 수반되어야 한다.) (6)창의성을 발휘할 수 있어야 한다 (특정 수학 공식으로 유일한 해가 발견되는 것은 공학설계 문제로 볼 수 없다.)
마인드스톰을 이용한 작품의 개발과 시험은 어떤 과정을 거치는가? 마인드스톰을 이용한 작품의 개발과 시험은, (1) 문제정의 및 아이디어 구상 (2) 로봇 외형 제작하기 (3) 로봇 제어 프로그램 작성하기 (4) 시험 및 평가의 4단계를 거친다. [그림 5]는 레고 마인드스톰NXT를 이용하여 만든 간단한 로봇의 외형이다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (5)

  1. Daniel Cliburn (2006), An Introduction to the Lego Mindstorm, Procs. of the 2006 ASCUE Conference. pp.25-32 

  2. Frank Klassner (2002). A Case study of LEGO Mindstorms Suitablility for Artificial Intelligence and Robotics Courses at Colllege Level. Proc. of the 33rd SIGCSE Technical Symposium on Computer Science Education, pp.8-12 

  3. Michael J Jipping (2007), Teaching Students Java Bytecode Using Lego Mindstorms Robots, Proc. of the 38th SIGCSE Technical Symposium on Computer Science Education, pp.170-174 

  4. Ciar Mc Golddrick, Meriel Huggard (2004), Peer Learning with Lego Mindstorms, Proc of the 34th ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference, S2F-24 - 29 

  5. Jonathan A. Gray (2006), Toeing the Line: Experiments with Line-following Algorithms http://www.fll-freak.com/misc/01-jgray_report.pdf 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로