[논문]마이크로프로세서 교과목의 운영 개선에 관한 연구

정종대

마이크로프로세서 교과목의 운영 개선에 관한 연구
A Study on the Improvement of Microprocessor Class Management 원문보기

한국실천공학교육학회논문지 = Journal of Korean Institute for Practical Engineering Education, v.3 no.1, 2011년, pp.25 - 31

초록
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현대의 많은 제어 시스템과 임베디드시스템에는 그 두뇌에 해당하는 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러가 내장되어 있다. 따라서 공학계열 학생들에게 있어서 마이크로프로세서에 대한 이해가 매우 중요하게 되었으며 그런 이유로 대부분의 공학계열 학부(과)에서 관련 교과목이 개설되어 운영되고 있다. 마이크로프로세서 교과목은 그 특성상 이론과 실습이 병행되어야 하는데 이 교과목 운영의 설계에서 가장 중요한 요인은 어떤 프로세서를 대상으로 할 것인지, 이론과 실습의 비율은 어떻게 할 것인지, 실습의 내용은 어떻게 할 것인지와 달성도에 대한 평가는 어떻게 할 것인지를 정하는 것이다. 실습이 수반되는 교과목에 사용될 수 있는 적절한 평가기법은 상당히 어려운 난제이지만 열심히 자신의 노력으로 과제를 수행하는 학생들이 그렇지 못한 학생들에 의해 제대로 평가되지 못해 학습의욕이 떨어지는 것을 방지하고 모든 수강생들에게 진정한 실력 배양의 기회를 부여하기 위해서 공정한 평가기법의 개발은 매우 중요하다. 본 연구에서는 본 저자의 오랜 경험을 바탕으로 마이크로프로세서 교과목의 강의/실습 내용과 적절한 평가 기법에 대해 정리하여 소개하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

These days, almost all of the embedded systems have microprocessors or micro-controllers in them as their brains. So microprocessor related subjects become very important and most engineering departments have those kinds of subjects in their curriculums with practice hours. However, in most universities in Korea, the number of students in a class is more than 40 and only one teaching assistant is assigned to the class. So it is very hard job to find out an appropriate method to evaluate the students' achievements in their practice hours fairly. In this study, the author introduces some suggestions for the evaluation of the students' achievements in microprocessor practice courses. In addition to it, the author also introduces some guidelines for contents of microprocessor related subjects.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

들어가기에 앞서 우선 마이크로프로세와 마이크로컨트롤러의 용어에 대한 정확한 이해가 필요하기 때문에 여기서 간단하게 그 용어의 의미를 정리하고자 한다.
마이크로프로세서 교과목은 그 특성상 이론과 실습이 병행되어야 하는데 교과목 운영의 설계에서 가장 중요한 요인은 어떤 프로세서를 대상으로 할 것 인지, 이론과 실습의 비율은 어떻게 할 것인지, 실습의 내용은 어떻게 할 것인지와 달성도에 대한 평가는 어떻게 할 것인지를 정하는 것이다.
본 논문에서는 마이크로칩(Microchip) 사의 PIC 계열에 못지않게 널리 사용되는 ATMEL사의 8비트 마이크로컨트롤러 ATmega128을 대상으로 운영되는 마이크로프로세서 교과목에 대해 강의, 실습 및 평가 등에 대해 서술하고자 한다.
본 논문에서는 마이크로프로세서및실습이라는 교과목의 효율적인 운영방법에 대해 알아보았다.
본 논문에서는 이런 현실 속에서 저자가 그간 운영해 왔던 마이크로프로세서및실습 교과목의 운영 방식을 소개하고 개선 방향을 검토해 보고자 한다.
본 논문에서는 저자가 그 동안 시도했던 몇 가지 방법을 검토하고 아울러 시대적인 요구의 변화에 부응하기 위해서 학생들이 원하는 실습내용에 대해 알아보았다
본 저자는 이 점을 개선하여 학생들이 실습시간 이외에도 원할 때 언제든 스스로 실습해 볼 수 있도록 하기 위해 다음과 같은 2가지 형태의 실습 장비를 사용하여 실습을 진행하여 보았다.
앞에서 서술한 것처럼 실습이 수반된 교과목은 여러 가지 요인들로 인해 그 운영이 쉽진 않은데 이 장에서는 각각의 요인 별로 문제점을 분석하고 대안을 제시하고자 한다.
이 장에서는 그간 사용되었던 마이크로프로세 들과 그에 따른 교과목 내용 및 평가 기법 등에 대해 정리하고 운영상의 문제점들에 대해 기술하고자 한다.

제안 방법

두 번째 시도에서는 이론 : 실습을 30 : 70으로 하고 이론에 대해서는 중간고사만 실시하였다. 그 대신 실습에 배당된 70%를 다시 평소실습 30%, 실습시험 40%로 나누고 기말고사 때 별도의 종합적인 실습과제를 제출하여 실습시험을 치루고 현장에서 바로 결과물을 채점하는 방식으로 수행하였다. 평소 실습의 비율을 기말에 한번 치르는 실습시험 보다 적게 한 이유는 앞에서 설명한 데로 평소 실습점수의 변별력이 떨어지기 때문이다.
두 번째 방법은 본 교과목과 관련하여 표 1, 2에 소개된 실습을 모두 수행할 수 있는 전체 회로를 구성하고 PCB(Printed Circuit Board)에 조립하여 학생들에게 나누어 주어 각자 지참하고 관리하게 하는 것이다.
두 번째 시도에서는 이론 : 실습을 30 : 70으로 하고 이론에 대해서는 중간고사만 실시하였다. 그 대신 실습에 배당된 70%를 다시 평소실습 30%, 실습시험 40%로 나누고 기말고사 때 별도의 종합적인 실습과제를 제출하여 실습시험을 치루고 현장에서 바로 결과물을 채점하는 방식으로 수행하였다.
따라서 본 저자는 공정성을 어느 정도 담보할 수 있는 차선책으로 평소 실습 성적과 시험성적으로 평가를 하되 시험을 다시 이론 시험과 실시시험으로 구분하여 이론 시험점수 : 평소실습점수 : 실기시험 점수의 비를 30 : 30 : 40으로 하여 강의 내용을 진정으로 이해하고 스스로 실습과제를 해결하는 학생들의 불이익을 최소화하는 한 방법을 제시하였다.
실습시험은 그간 학습한 모든 지식을 활용할 수 있게 한다는 취지로 open book으로 하였다. 시험시간은 3시간으로 하였고 채점은 완성도의 수준을 세분하여 배점하였으며 완성한 순위는 점수에 반영하지 않았다.
첫 번째 방법은 본 교과목과 관련하여 표 1, 2에 소개된 실습을 모두 수행할 수 있는 전체 회로를 구성하고 브레드보드와 함께 모든 부품 및 회로도를 학생들에게 나누어 주어 각자 지참하고 관리하게 하는 것이다.^[4]
첫 번째 시도에서는 이론 : 실습을 50 : 50으로 하고 이론 부분에 대해 중간, 기말고사를 실시하여 학생들이 획득한 실습점수와 합산해서 학점을 부여하였다. 이 방법에서는 역시 앞에서 언급한 데로 실습 점수에 대한 변별력이 없어 열심히 자력으로 과제를 수행한 학생들의 불만이 많았다.
표2에 정리한 실습 내용은 최근 새롭게 구성한 내용이며 그 이전에는 기울기 센서와 온도/습도 측정 모듈 인터페이스 대신 적외선 인체감지센서(PIR 센서: Pyro-electric Infra Red Sensor)와 전화 인터페이스를 이용한 침입자 경보 시스템을 구성하는 실습을 하였다. 사람이 나타나면 PIR 센서가 마이크로컨트롤러에게 인터럽트를 걸고 마이크로컨트롤러는 전화 인터페이스를 통해 미리 내장된 휴대폰으로 전화를 걸어 침입사실을 알리는 실습으로 학생들이 상당히 신기해하면서 반응이 좋았던 실습이다.

대상 데이터

저자는 마이크로프로세서 교과목의 개선을 위해 동 교과목의 코스 I과 II를 모두 수강한 학생 24명을 대상으로 설문 조사를 실시하였다.

성능/효과

마이크로프로세서 I 교과목에서 수행했던 실습 중 좋았던 실습에 대해서는 LED 점등 → PWM에 의한 불밝기 제어 → 7 세그먼트 LED 구동 → 타이머 인터럽트 → AD 컨버터 → 음향 발생의 순으로 답하였으며 마이크로프로세서 II에서 수행했던 실습은 모든 실습에 대한 호감도가 동등하게 나타났다.
설문조사 결과 학생들은 본 교과목에 대해 어려워 하면서도 흥미를 가지고 있으며 더 새로운 과제에 대한 기대도 큰 것을 알 수 있었다.

후속연구

따라서 현재의 열악한 교육환경 아래서 “방법 3” 은 아직까지 별 이의 없이 잘 운영되고 있다고 할 수 있다. 다만 좀 더 다양한 평가를 위해서 2 ～ 3명이 1조가 되게 팀을 짜게 한 뒤 좀 큰 과제를 나누어 줘서 팀워크으로 문제를 해결하고 발표하게 하는 것도 하나의 보조적인 평가 방법이 될 수 있을 것이다.
대다수 학생들은 마이크로프로세서 교과목을 어려워하면서도 흥미로운 교과목으로 인식하고 있고 더 진보된 기술분야의 실습을 원하고 있기 때문에 교육 내용은 지속적으로 갱신되어야 하고 열심히 하는 학생들이 공정하게 평가받을 수 있는 평가 시스템에 관해서는 끊임없는 연구가 계속되어야 할 것이다.
본 저자는 오랫동안 마이크로프로세서및실습 교과목을 운영하면서 여러 가지 형태로 평가의 방법을 바꾸어 보았지만 아직까지 최선의 방법을 찾지 못했다. 다음은 그간 본 저자가 시도했던 몇 가지 평가 방법을 정리한 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	마이크로프로세와 마이크로컨트롤러란 무엇이고 각각은 어떠한 특징을 갖고 있는가??	마이크로프로세서(Microprocessor)는 소형의 중앙 처리장치(CPU : Centeral Processing Unit)로서 현재 사용되고 있는 대부분의 개인용 컴퓨터(PC : Personal Computer)나 워크스테이션(Work station)의 중앙처리장치로 사용되고 있다. 하나의 컴퓨터 시스템이 구성되기 위해서는 이 마이크로프로세서와 기억장치, 주변장치들이 조합이 되어야만 한다. 반면 마이크로컨트롤러(Micro-controller)는 하나의 반도체 칩(chip)에 컴퓨터를 구성하는 3대 요소인 중앙처리장치, 메모리(Memory), 입출력 인터페이스를 모두 포함시킨 구조로서 외부에 최소의 소자를 추가하여 간단한 응용 시스템을 구성할 수 있도록 한 것을 말한다. 하나의 칩에 모든 기능을 집적시키는 관계로 메모리의 용량이 크지 못하였기 때문에 초기 마이크컨트롤러는 아주 소규모의 응용 시스템 구성에 주로 사용이 되었으나 최근에는 내부 메모리의 용량이 크게 확장되었고 또 외부에 메모리를 추가로 확장할 수 있는 구조로 발전하여 개인용 모바일 기기를 비롯한 많은 제어 시스템과 임베디드시스템(Embedded System)에서 사용되고 있다.
	현대의 많은 제어 시스템과 임베디드시스템에는 무엇이 내장되어 있는가?	현대의 많은 제어 시스템과 임베디드시스템에는 그 두뇌에 해당하는 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러가 내장되어 있다. 따라서 공학계열 학생들에게 있어서 마이크로프로세서에 대한 이해가 매우 중요하게 되었으며 그런 이유로 대부분의 공학계열 학부(과)에서 관련 교과목이 개설되어 운영되고 있다.
	마이크로프로세서 교과목 운영의 설계에서 가장 중요한 요인은 무엇인가?	따라서 공학계열 학생들에게 있어서 마이크로프로세서에 대한 이해가 매우 중요하게 되었으며 그런 이유로 대부분의 공학계열 학부(과)에서 관련 교과목이 개설되어 운영되고 있다. 마이크로프로세서 교과목은 그 특성상 이론과 실습이 병행되어야 하는데 이 교과목 운영의 설계에서 가장 중요한 요인은 어떤 프로세서를 대상으로 할 것인지, 이론과 실습의 비율은 어떻게 할 것인지, 실습의 내용은 어떻게 할 것인지와 달성도에 대한 평가는 어떻게 할 것인지를 정하는 것이다. 실습이 수반되는 교과목에 사용될 수 있는 적절한 평가기법은 상당히 어려운 난제이지만 열심히 자신의 노력으로 과제를 수행하는 학생들이 그렇지 못한 학생들에 의해 제대로 평가되지 못해 학습의욕이 떨어지는 것을 방지하고 모든 수강생들에게 진정한 실력 배양의 기회를 부여하기 위해서 공정한 평가기법의 개발은 매우 중요하다.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
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