[논문]IT 융합교육을 위한 비전공자 코딩교육의 발전방안

피수영

doi:10.14400/jdc.2016.14.10.1

문제 정의

여섯째는 평판과 이미지 영역으로 어렵다는 이미지이고, 마지막으로는 대학에서 배우기 때문에 시간 스케줄의 문제로 7가지 영역의 어려움이 있다고 한다. 따라서 본 연구에서는 이들 프로그래밍의 어려움을 참조하여 수업모형을 설계하고자 한다. 새로운 프로그래밍언어의 어려움에 대한 문제, 알고리즘의 이해문제, 프로그래밍이 어렵다는 인식 등 여러 방면에서의 문제점을 분석하여 수업모형을 설계한다.
CT의 중요성이 강조되면서 국내에서 이루어지고 있는 CT 교육은 첫째, 교육용 프로그래밍 언어를 사용한 교육과 둘째, 컴퓨터 없이 컴퓨터과학의 원리를 가르치는 언플러그드 교육과 셋째, 센서를 이용하여 물리세계와 프로그램을 연결하는 피지컬컴퓨팅 교육, 넷째, 다른 학문에서 CT를 활용하는 융합컴퓨팅으로 구분할 수 있다[12]. 본 연구에서는 교육용 프로그래밍언어를 사용한 비전공자들의 코딩교육에 대한 수업모형을 개발하고자 한다. 교육용 프로그래밍언어는 우선적으로 교육적인 목적을 갖고 제작된 언어이기 때문에 비전공자들이 보다 쉽게 접근하여 문제해결 방법을 알려줄 수 있는 언어이다.
비전공자들의 소프트웨어교육을 위한 수업모형 개발이 절실히 요구되는 시점에 본 연구는 비전공자들을 위한 코딩교육 학습모형을 제시하고, 개발한 학습모형이 비전공자들의 전공영역과 융합하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있는지의 효과를 검증하는데 연구의 궁극적 목적이 있다. 비전공자들의 보편적 교육으로서의 코딩교육을 위해 블록형언어의 하나인 앱인벤터를 활용한 교육과정을 제시하였다.
비전공자들의 소프트웨어교육을 위한 수업모형 개발이 절실히 요구되는 시점에 본 연구는 비전공자들을 위한 코딩교육 학습모형을 제시하고, 개발한 학습모형이 비전공자들의 전공영역과 융합하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있는지의 효과를 검증하는데 연구의 궁극적 목적이 있다. 비전공자들의 보편적 교육으로서의 코딩교육을 위해 블록형언어의 하나인 앱인벤터를 활용한 교육과정을 제시하였다.
비전공자들의 소프트웨어교육을 위한 수업모형 개발이 절실히 요구되는 시점에 본 연구는 비전공자들을 위한 코딩교육 학습모형을 제시하고, 개발한 학습모형이 비전공자들의 전공영역과 융합하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있는지 효과를 검증하는데 연구의 궁극적 목적이 있다. 이처럼 비전공자들 대상으로 코딩교육이 절실히 요구되는 시점에 본 연구는 보편적 교육으로서의 코딩교육을 위해 블록형언어의 하나인 앱인벤터를 활용한 교육과정을 제시하였다.

제안 방법

여섯째, 비교과프로그램과 연계된 최종과제는 실생활과 혹은 전공과 관련된 앱을 작성하도록 한다. 9주-11주, 3주 동안은 플립러닝 방식으로 진행하였다. 앱을 개발하기 위해 필요한 앱기획 및 분석, 개발과 관련된 내용을 수업 전에 강의지원 예.
수업모형의 효과성 검증하는 단계로 설문조사, 개인 인터뷰를 실시했다. 개인 인터뷰는 시간이 많이 요구되므로 팀별로 한명씩 임의로 선정하여 인터뷰를 십분 정도 실시하였다.
1]과 같이 단계별로 설정하여 진행 하였다. 먼저 Jenkins(2002)[17]의 프로그래밍의 어려움 7가지 영역 중에서 처음으로 접하는 프로그래밍 언어의 어려움, 알고리즘의 이해문제, 프로그래밍이 어렵다는 인식 등을 고려하여 학습자에게 맞는 학습내용을 설계하여 개발하였다.
교육용 프로그래밍언어는 자신의 전공이나 전문영역에서 추구해야 할 가치들을 효과적으로 단시간 내에 창출할 수 있는 개발도구이므로 비전공 학습자에게 맞는 수업모형을 개발하여 교육하면 소프트웨어 융합인재를 양성할 수 있다고 본다. 먼저 수업은 정규수업과 비교과 프로그램으로 나누어 진행하였다. 비전공자들의 코딩교육을 위한 수업모형은 [Fig.
앱을 개발하기 위해 필요한 앱기획 및 분석, 개발과 관련된 내용을 수업 전에 강의지원 예.복습 자료실과 페이스북의 앱인벤터그룹에 올려놓은 후 학습자들이 사전학습을 하도록 진행하였다. 사전학습여부에 대해서는 성적평가에 반영하기 위해 핑퐁앱을 이용하여 퀴즈로 진행을 하였다.
수업진행만으로 학습자들의 코딩교육의 효과를 얻어내기가 힘이 든다. 비교과과프로그램은 SW 중심사회에서 미래를 이끌어 나갈 창의적인 융합인재 육성을 위해 컴퓨팅 사고력기반의 문제해결능력을 키워주고, 창의적인 아이디어를 앱으로 구현하는 능력을 키울 취지하에서 진행하였다. 교과목을 수강한 학습자들이 팀을 편성하여 수업시간에 배운 지식을 경진대회를 통해 자신만의 아이디어로 앱을 개발해봄으로써 수업몰입도와 학습성취력 향상을 유도할 수 있다.
비전공자들의 소프트웨어교육을 위한 수업모형 개발이 절실히 요구되는 시점에 본 연구는 비전공자들을 위한 코딩교육 학습모형을 제시하고, 개발한 학습모형이 비전공자들의 전공영역과 융합하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있는지의 효과를 검증하는데 연구의 궁극적 목적이 있다. 비전공자들의 보편적 교육으로서의 코딩교육을 위해 블록형언어의 하나인 앱인벤터를 활용한 교육과정을 제시하였다. 수업진행만으로 학습자들의 코딩교육의 효과를 얻어내기가 어려우므로 수업과 연계된 비교과프로그램인 앱개발 경진대회를 실시하였다.
따라서 본 연구에서는 이들 프로그래밍의 어려움을 참조하여 수업모형을 설계하고자 한다. 새로운 프로그래밍언어의 어려움에 대한 문제, 알고리즘의 이해문제, 프로그래밍이 어렵다는 인식 등 여러 방면에서의 문제점을 분석하여 수업모형을 설계한다.
경진대회에 학습자들이 참여함으로써 교육의 성과를 거두고 비전공자 학습자들도 창의적인 앱을 개발할 수 있다는 자신감을 가질 수 있으며 창의적인 활동을 촉진할 수 있다. 수업과 연계된 비교과 프로그램은 앱개발 경진대회이므로 플립러닝 수업모형에 맞추어 진행을 하였다. 앱개발 관련 내용으로 구성된 동영상과 유인물을 학습자들 수준에 맞추어 미리 작성한 후 강의지원과 페이스북 그룹에 올려놓은 후 학습자들이 사전학습을 하도록 진행하였다.
학습자들의 심사결과와 교수자 두 명의 심사결과를 토대로 수상할 팀을 선정한다. 수업모형의 효과성 검증하는 단계로 설문조사, 개인 인터뷰를 실시했다. 개인 인터뷰는 시간이 많이 요구되므로 팀별로 한명씩 임의로 선정하여 인터뷰를 십분 정도 실시하였다.
학습자들이 자기 주도적으로 지식을 습득하고 습득한 지식에 대한 논의와 평가를 위한 학습자중심의 수업환경으로 진행하기 위해 플립러닝(Flipped Learning)[11]을 3주 동안 실시하였으며 이를 비교과프로그램과 연계시켜 진행하였다. 수업용 의사소통 도구인 핑퐁앱 (PingPong APP)을 플립러닝의 평가와 수업에 대한 이해도, 프로젝트심사 등에 활용하였으며 교육의 효과를 측정하기 위해 설문조사와 개인 인터뷰를 실시하였다. 제시한 교육과정을 통해 비전공 학습자들의 전공영역과 융합하여 단순한 문제에서부터 현실적으로 다루기 어려운 복잡한 문제에 이르기까지 해결하고자 하는 다양한 문제 들을 컴퓨팅 사고력기반으로 해결해나갈 수 있는 능력을 향상시킬 것으로 기대한다.
비전공자들의 보편적 교육으로서의 코딩교육을 위해 블록형언어의 하나인 앱인벤터를 활용한 교육과정을 제시하였다. 수업진행만으로 학습자들의 코딩교육의 효과를 얻어내기가 어려우므로 수업과 연계된 비교과프로그램인 앱개발 경진대회를 실시하였다. 학습자들이 자기 주도적으로 지식을 습득하고 습득한 지식에 대한 논의와 평가를 위한 학습자중심의 수업환경으로 진행하기 위해 플립러닝(Flipped Learning)[11]을 3주 동안 실시하였으며 이를 비교과프로그램과 연계시켜 진행하였다.
비전공자들의 보편적 교육으로서의 코딩교육을 위해 블록형언어의 하나인 앱인벤터를 활용한 교육과정을 제시하였다. 수업진행만으로 학습자들의 코딩교육의 효과를 얻어내기가 어려우므로 수업과 연계된 비교과프로그램인 앱개발 경진대회를 실시하였다. 학습자들이 자기 주도적으로 지식을 습득하고 습득한 지식에 대한 논의와 평가를 위한 학습자중심의 수업환경으로 진행하기 위해 플립러닝(Flipped Learning)[11]을 3주 동안 실시하였으며 이를 비교과프로그램과 연계시켜 진행하였다.
수업과 연계된 비교과 프로그램은 앱개발 경진대회이므로 플립러닝 수업모형에 맞추어 진행을 하였다. 앱개발 관련 내용으로 구성된 동영상과 유인물을 학습자들 수준에 맞추어 미리 작성한 후 강의지원과 페이스북 그룹에 올려놓은 후 학습자들이 사전학습을 하도록 진행하였다. 동영상은 10~15분 정도 시간이 소요되는 것으로 앱개발 할 때 필요한 기획과 디자인 시 주의할 점, 코딩, 테스트 및 최종검토에 대한 내용으로 구성했다.
수업진행만으로 학습자들의 코딩교육의 효과를 얻어내기가 어려우므로 수업과 연계된 비교과프로그램인 앱 개발 경진대회를 실시하였다. 자기 주도적 학습을 가능하게 하는 학습자중심의 수업환경으로 진행하기 위해 플립러닝 방식으로 진행을 하였다. 플립러닝 방식으로 진행된 경진대회를 통해 전문적인 프로그래밍 지식이 없는 비전공자들도 자신의 독창적인 아이디어로 다양한 앱을 개발할 수 있다는 자신감을 갖게 해주는 계기가 되었으며 자신의 전공과 연계된 앱개발에도 관심을 가질 수 있는 동기를 부여할 수 있었다.
정규수업시간에 학습자들에게 앱인벤터의 다양한 컴포넌트와 센서들의 기능을 살펴본 후 매 수업시간에 문제를 분석한 후 알고리즘과 순서도에 따라 간단한 프로젝트를 작성하였다. 수업진행 과정을 단계별로 살펴보면 교수자가 문제를 제시한 후 전체적인 알고리즘을 설명한다.
수업진행 과정을 단계별로 살펴보면 교수자가 문제를 제시한 후 전체적인 알고리즘을 설명한다. 첫째, 문제 관련 앱인벤터 컴포넌트들을 설명한 후 2인 1조가 되어 문제를 해결할 수 있도록 문제를 분석한 후 알고리즘과 순서도를 작성하도록 한다. 둘째, 순서도에 따라 디자인 한 후 코딩작업을 실시하여 문제를 해결한다.
학습자들의 사전학습여부 파악을 위해 핑퐁앱을 이용하여 간단한 퀴즈를 내어 정보를 수집하였다. 핑퐁 앱은 클릭커(Clicker) 프로그램으로써 수업 중에 수업내용에 대한 이해도 파악 및 즉각적인 피드백을 위한 질의응답용으로 활용하며 질문에 대한 결과를 학습자들과 함께 토론할 수 있다.
수업진행만으로 학습자들의 코딩교육의 효과를 얻어내기가 어려우므로 수업과 연계된 비교과프로그램인 앱개발 경진대회를 실시하였다. 학습자들이 자기 주도적으로 지식을 습득하고 습득한 지식에 대한 논의와 평가를 위한 학습자중심의 수업환경으로 진행하기 위해 플립러닝(Flipped Learning)[11]을 3주 동안 실시하였으며 이를 비교과프로그램과 연계시켜 진행하였다. 수업용 의사소통 도구인 핑퐁앱 (PingPong APP)을 플립러닝의 평가와 수업에 대한 이해도, 프로젝트심사 등에 활용하였으며 교육의 효과를 측정하기 위해 설문조사와 개인 인터뷰를 실시하였다.
학습자들의 반응데이터를 에버노트에 저장한 후 저장한 자료를 바탕으로 학습자들에게 맞는 적절한 교수법으로 운영했다. 한주에 75분수업의 두 번 수업진행으로 수업중간에 수업 집중도가 떨어질 즈음에 스마트폰을 이용하여 다양한 퀴즈, 투표, 학습내용 중 이해가 되지 않는 부분, 즉 추가설명과 예제가 필요한 부분 등을 핑퐁앱으로 파악하여 진행하였다. 이를 통해 학습자들에게 맞는 맞춤교육이 가능하고 수업집중도와 흥미를 향상시킬 수 있었음을 알 수 있었다.

대상 데이터

앱개발은 컴퓨터전공자들만 할 수 있다고 생각했는데 비전공자인 학습자들이 앱을 개발할 수 있음에 자부심을 갖고 전공영역과 융합하여 컴퓨팅 사고력 기반으로 문제들을 해결하려는 관점으로 인식의 변화가 조금은 생겼다고 응답했다. 경진대회 앱을 분류해보면 총 28개 팀이 참여하였다. 관광 앱, 본교 홍보, 소개, 본교 학생식당별 메뉴소개와 찾아가기 앱, 게임 앱, 학교주변 지역관련 앱, 실생활 관련 앱, 먹거리 관련 앱 등이었다.
본 연구의 연구대상은 비전공자들을 대상으로 코딩교육을 효율적으로 운영하기 위한 교육과정이 학습자들의 문제해결능력 향상과 코딩교육에 관심을 가지도록 영향을 미치는 지에 대해 알아보기 위해 경상북도 D대학교의 교양컴퓨터 수업을 수강한 대학생들 39명으로 구성하였다. 남학생 21명(53.

데이터처리

계열별로 학습 성취도에 차이가 있는지 알아보기 위하여 일원분산분석을 실시했다. 실시한 결과 [Table 7]과 같이 F 통계 값이 2.

성능/효과

독창적인 앱을 설계, 분석 및 개발함으로써 문제해결능력, 자기 주도적 학습능력, 컴퓨팅 사고력 향상을 기대할 수 있었다. 경진대회를 마친 후 학생들에게 설문조사를 실시한 결과 스마트한 앱 개발 경진대회를 통해 학습자들의 문제해결능력이 향상되었다고 94.87%가 긍정적인 응답을 했으며 전공과 융합하여 응용할 수 있다고 89.74%가 긍정적인 응답을 했다. 이 수업을 통해 코딩에 대한 관심과 흥미가 증가되었다고 92.
자신의 전공과 융합한 앱을 작성한 학습자들도 있어서 향후 전공영역과 융합하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 계열별로 학습 성취도에 차이가 있는지 알아보기 위하여 일원분산분석을 실시한 결과 계열별로 학습 성취도에 차이가 없는 것으로 나타났다. 비전공자 학습자들에게 맞는 블록으로 쉽게 작성할 수 있는 코딩수업으로 인해 계열과는 상관없이 자신의 수업참여도에 따라 학습 성취도가 달라지는것 같다.
발표는 모든 조가 적어도 한번은 발표할 수 있도록 한다. 넷째, 수업시간에 문제를 해결하지 못한 조는 교수자와 별도의 시간을 정해서 보충수업을 통해 해결하거나 시간이 없는 학생들은 페이스북의 그룹을 통해 교수자와 학생이 정보를 공유함으로써 문제를 해결할 수 있도록 도움을 준다. 다섯째, 매 수업시간마다 수업관련 설문조사를 핑퐁앱을 이용하여 실시하여 어떤 문제를 어려워하는지 체크한 결과를 에버노트에 저장을 하여 최종 수업모형을 개발하는데 자료로 활용한다.
플립러닝 방식으로 진행된 경진대회를 통해 전문적인 프로그래밍 지식이 없는 비전공자들도 자신의 독창적인 아이디어로 다양한 앱을 개발할 수 있다는 자신감을 갖게 해주는 계기가 되었으며 자신의 전공과 연계된 앱개발에도 관심을 가질 수 있는 동기를 부여할 수 있었다. 독창적인 앱을 설계, 분석 및 개발함으로써 문제해결능력, 자기 주도적 학습능력, 컴퓨팅 사고력 향상을 기대할 수 있었다. 경진대회를 마친 후 학생들에게 설문조사를 실시한 결과 스마트한 앱 개발 경진대회를 통해 학습자들의 문제해결능력이 향상되었다고 94.
학습자들의 수준차이가 어느 정도 있으므로 다양한 프로젝트를 작성할 수 있도록 수업시간에 여러 개의 프로젝트를 소개한 후 개발할 수 있도록 진행하는 것이 바람직할 것 같다. 비교과프로그램으로 진행된 경진대회를 통해 전문적인 프로그래밍 지식이 없는 비전공자들도 자신의 독창적인 아이디어로 다양한 앱을 개발할 수 있다는 자신감을 갖게 해주는 계기가 되었으며 문제해결능력, 자기 주도적 학습능력, 컴퓨팅적 사고력 향상을 기대할 수 있었다.
05에서 계열별로 학습 성취도에 차이가 없는 것으로 나타났다. 비전공자 학습자들에게 맞는 블록으로 쉽게 작성할 수 있는 코딩수업으로 인해 계열과는 상관없이 자신의 수업참여도에 따라 학습 성취도가 달라지는 것으로 나타났다.
한주에 75분수업의 두 번 수업진행으로 수업중간에 수업 집중도가 떨어질 즈음에 스마트폰을 이용하여 다양한 퀴즈, 투표, 학습내용 중 이해가 되지 않는 부분, 즉 추가설명과 예제가 필요한 부분 등을 핑퐁앱으로 파악하여 진행하였다. 이를 통해 학습자들에게 맞는 맞춤교육이 가능하고 수업집중도와 흥미를 향상시킬 수 있었음을 알 수 있었다. 설문조사에 의하면 핑퐁앱이 수업집중도에 영향을 미쳤는가의 질문에 97.
한 학기 습득한 지식을 바탕으로 다양한 앱을 개발해 봄으로써 학습자들은 코딩교육에 관심을 가지게 되었고 문제해결능력, 사고력, 창의력 등이 향상된 것으로 나타났다. 자신의 전공과 융합한 앱을 작성한 학습자들도 있어서 향후 전공영역과 융합하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
관광 앱, 본교 홍보, 소개, 본교 학생식당별 메뉴소개와 찾아가기 앱, 게임 앱, 학교주변 지역관련 앱, 실생활 관련 앱, 먹거리 관련 앱 등이었다. 한 학기 습득한 지식을 바탕으로 다양한 앱을 작성해 봄으로써 학습자들은 코딩교육에 관심을 가지게 되었고 문제해결능력, 사고력, 창의력 등이 향상된 것으로 나타났다. 자신의 전공과 관련된 앱을 개발한 학습자들도 있어서 향후 전공영역과 융합하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

후속연구

한 학기 습득한 지식을 바탕으로 다양한 앱을 작성해 봄으로써 학습자들은 코딩교육에 관심을 가지게 되었고 문제해결능력, 사고력, 창의력 등이 향상된 것으로 나타났다. 자신의 전공과 관련된 앱을 개발한 학습자들도 있어서 향후 전공영역과 융합하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 코딩 교육의 효과에 대한 인식은 문제해결능력 향상 22명(56.
한 학기 습득한 지식을 바탕으로 다양한 앱을 개발해 봄으로써 학습자들은 코딩교육에 관심을 가지게 되었고 문제해결능력, 사고력, 창의력 등이 향상된 것으로 나타났다. 자신의 전공과 융합한 앱을 작성한 학습자들도 있어서 향후 전공영역과 융합하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 계열별로 학습 성취도에 차이가 있는지 알아보기 위하여 일원분산분석을 실시한 결과 계열별로 학습 성취도에 차이가 없는 것으로 나타났다.
수업용 의사소통 도구인 핑퐁앱 (PingPong APP)을 플립러닝의 평가와 수업에 대한 이해도, 프로젝트심사 등에 활용하였으며 교육의 효과를 측정하기 위해 설문조사와 개인 인터뷰를 실시하였다. 제시한 교육과정을 통해 비전공 학습자들의 전공영역과 융합하여 단순한 문제에서부터 현실적으로 다루기 어려운 복잡한 문제에 이르기까지 해결하고자 하는 다양한 문제 들을 컴퓨팅 사고력기반으로 해결해나갈 수 있는 능력을 향상시킬 것으로 기대한다.
비전공자 학습자들에게 맞는 블록으로 쉽게 작성할 수 있는 코딩수업으로 인해 계열과는 상관없이 자신의 수업참여도에 따라 학습 성취도가 달라지는것 같다. 향후 3주 동안 진행한 플립러닝을 10주 이상 진행하여 수업의 효과 차이를 검증해 보고 사물인터넷과 연계한 수업모형 개발을 과제로 남겨둔다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	블록형 언어로는 무엇이 있는가?	블록형 언어는 문제를 해결하기 위해 블록의 명령어를 결합하여 쉽고, 자유롭게 원하는 프로그램을 만들어 해결할 수 있다. 스크래치(Scratch), 앱인벤터(App Inventor), 엔트리(Entry) 등이 여기에 속한다. 앱인벤터2는 전문적인 프로그래밍 지식이 없는 비전공자나 컴퓨터 초보자도 웹브라우저를 통해 안드로이드폰 앱을 손쉽게 만들 수 있도록 도와주는 일종의 앱 개발도구이다.
	코딩교육의 이점은?	코딩교육은 소프트웨어를 개발하기 위해서만 필요한 것이 아니다. 코딩을 작성하기 위해서는 문제를 분석하고 유형화하는 분석 작업과 이를 창의적 방법으로 해결하는 알고리즘을 작성하는 과정을 통해 논리적 사고, 문제해결 역량, 창의력을 키울 수 있다. 대학에서 프로그래밍언어 자체에 대한 학습을 지양하고 컴퓨팅 사고력기반의 문제해결력을 기르는 것이 필요하다.
	현재 대부분의 대학에서 이루어지는 비전공자를 위한 컴퓨터교육은 무엇인가?	이처럼 소프트웨어교육의 필요성이 대두되면서 초, 중등학교를 중심으로 교육 분야에서도 활발히 움직이고 있는 상황이다. 하지만 현재 대부분의 대학에서 비전공자를 위한 컴퓨터교육이 소프트웨어 활용교육으로 파워포인트, 프레지, 엑셀, 포토샵, 멀티미디어 활용 등의 교육이 대부분이다[6,10]. 소프트웨어 중심대학으로 선정된 대학을 제외한 대학에서는 필요성을 인식하면서도 교육방향의 틀을 세워 실시하는 학교가 거의 없는 실정이다.

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