[논문]대학 교양교육으로서의 컴퓨팅사고와 프로그래밍

김재경

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김재경 (연세대학교 학부대학)

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문제 정의

다음으로 소프트웨어 교육이 본인에게 얼마나 도움이 될 것인가에 대한 조사를 하였다.
이를 통하여 학생들의 소프트웨어 교과에 대한수요와 기대하는 교육 효과 및 수강 이유 등을 조사하고 이에 맞는 교과를 구성하기 위해서이다.

제안 방법

개발된 과목은 2017년 1학기와 2학기에 총 15개 분반, 각 40명 정원으로 개설되었으며 모든 분반이 정원이 미달되지 않고 수강 신청이 이루어졌다.
프로그래밍 언어 학습 및 실습의 경우 데이터 입력, 연산, 그리고 출력의 기본 구조를 익히도록 하고, 너무 많은 라이브러리 함수나 사용 빈도가 낮은 세세한 명령문까지 학습하기 보다는 제어구조의 작성에 집중하도록 하여 알고리즘적 사고(algorithmic thinking)를 훈련하도록 하였다. 또한 학기말 프로젝트로는 팀 과제를 수행하게 하여 병렬 처리를 통한 문제 해결을 체험하도록 하였다. 전체적인 과목의 구성은 다음 표와 같다
앞 절에서 조사한 학습자들의 요구사항을 만족시키기 위해 소프트웨어 교과목을 개발하였다. 소프트웨어 교육은 컴퓨터과학 비전공자라면 모두 수강할 수 있어야 하므로 필수 교양의 형태로 2017년 1학기부터 과목을 개설 및 운영하였다.
각 학기말의 수강 평가 기간에는 수강생들로부터 만족도와 지식 향상 등의 6개 항목에 대한 평가를 받았다. 이 중 학습 효과와 직접적으로 관련이 없는 비차별 원칙 항목 등을 제외하고 만족도,학생의 몰입과 노력, 해당 분야에 대한 지식, 그리고 문제 해결 및 적용 능력 항목에 대해 분석하였다.
이에 맞게 과목의 구성은 주당 2시간의 이론수업과 2시간의 실습 시간으로 구성하고, 이론 시간에는 컴퓨팅사고 개념과 해당 개념을 이용하여 문제를 해결할 수 있는 프로그래밍 언어 개념을 학습하고, 실습 시간에는 여러 가지 응용 문제들을 프로그래밍으로 해결하도록 하였다.
이와 같은 교양 과목 구성을 통하여 비전공자들이 기초 문제부터 복잡한 문제까지 컴퓨팅사고를 통한 해결 과정을 정의하고 이를 프로그래밍언어로 구현 수 있도록 하고, 나아가 자신의 전공 분야에 적용할 수 있도록 하였다.
컴퓨팅사고 부분에서는 자료의 표현, 논리적 사고, 알고리즘 정의, 분할 전략, 모듈화와 같은 기본적인 문제 해결 개념과 문자열과 패턴 처리 등의 응용 기술까지 학습하도록 하였다.

대상 데이터

전체 재학생인 11,297명을 대상으로 2016년 10월에 설문을 실시하였으며 응답자는 3,532명으로31.3%의 학생이 설문에 응하였다[6]. 교내 온라인수업 관리 시스템[7]에 설문을 게시하여 진행하였고 강제사항이나 설문에 대한 별다른 보상이 없었음을 감안하면 응답률로부터 소프트웨어 과목 개설에 대한 학생들의 관심이 매우 높았음을 알 수 있었다.

성능/효과

설문 결과로 볼 때 학생들은 소프트웨어 교육에 큰 기대를 가지고 있으며 4차 산업 사회에서 프로그래밍과 같이 실용적인 기술을 학습하고 활용해야하는 필요성을 잘 인식하고 있었다.
설문 결과를 통해 학생들 역시 소프트웨어 교육에 매우 높은 관심과 요구가 있음을 알 수 있었으며 관련 교과목 개설이 필요함을 확인하였다.

후속연구

마지막으로 초·중 교육과정에서 부터 소프트웨어 교육이 필수로 이루어지는 2018년 이후에는 각 교육 과정 간에 밀접한 논의를 통하여 체계적인 교과를 구성하여야, 중복되는 내용을 방지하고 기초부터 고급 내용까지 단계적으로 학습할 수 있는 교육 과정을 구성할 수 있을 것이다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

소프트웨어 개설 과목의 학습 목표는 무엇인가?

개설 과목의 학습 목표는 컴퓨팅사고 이론 교육과 이를 통한 문제 해결 과정을 실제 소프트웨어로 구현할 수 있도록 프로그래밍 기술을 교육하는 것이다. 따라서 이론과 기술이 어느 한 쪽에 치우치지 않고 두 개념이 서로 밀접하게 연결된 과목의 구성이 필요하였다.

이론과 기술이 어느 한 쪽에 치우치지 않게 하기 위해 과목 구성을 어떻게 이루었는가?

이에 맞게 과목의 구성은 주당 2시간의 이론수업과 2시간의 실습 시간으로 구성하고, 이론 시간에는 컴퓨팅사고 개념과 해당 개념을 이용하여 문제를 해결할 수 있는 프로그래밍 언어 개념을 학습하고, 실습 시간에는 여러 가지 응용 문제들을 프로그래밍으로 해결하도록 하였다.

소프트웨어 인재양성의 핵심은 무엇인가?

소프트웨어 인재양성은 기존의 제조업과 다르게 설비 투자 비용이 적게 들지만 고도의 지식집약 산업으로 창의·융합적 사고력과 컴퓨팅 사고를 통한 문제 해결 능력을 가진 인적자원을 양성하는 것이 핵심이다[5]. 이와 같은 특성에 따라 소프트웨어 인재 양성은 단기간에 해결할 수 있는 것이 아니며 초·중등 및 고등 교육과정에서 지속적이고 체계적인 교과과정을 수립하여야 한다.

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