최근 전공과 상관없이 모든 학생들에게 소프트웨어(SW)를 기초교육으로 의무적으로 수강하도록 하는 대학이 늘고 있다. 교육의 제공자와 수요자 간의 원활한 의사소통을 촉진하고, 전교생을 대상으로 하는 교육의 책무성을 확인하기 위하여 SW 교육 효과성 모형을 개발할 필요가 있다. 이를 위해 본 논문은 선행 연구를 기초로 SW 기초교육의 목표와 내용을 검토하고 효과성 모형의 영역으로 컴퓨팅 사고력, SW 문해력, SW 인식, SW 태도를 제시하였다. 컴퓨팅 사고력은 일반적인 문제해결과정과 비교하여 문제의 분석과 설계에 초점을 맞춘 분해, 패턴인식, 추상화, 알고리즘으로 구성되었다. SW 문해력은 디지털 시대에 정보 읽기와 활용을 넘어서 SW를 바탕으로 한 사회발전을 조망하는 것을 포함한다. SW 인식과 태도는 전공이 정해진 대학생의 상황과 수준을 고려하여 구성하였다. SW 교육 효과성 모형은 추후 진단도구 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
최근 전공과 상관없이 모든 학생들에게 소프트웨어(SW)를 기초교육으로 의무적으로 수강하도록 하는 대학이 늘고 있다. 교육의 제공자와 수요자 간의 원활한 의사소통을 촉진하고, 전교생을 대상으로 하는 교육의 책무성을 확인하기 위하여 SW 교육 효과성 모형을 개발할 필요가 있다. 이를 위해 본 논문은 선행 연구를 기초로 SW 기초교육의 목표와 내용을 검토하고 효과성 모형의 영역으로 컴퓨팅 사고력, SW 문해력, SW 인식, SW 태도를 제시하였다. 컴퓨팅 사고력은 일반적인 문제해결과정과 비교하여 문제의 분석과 설계에 초점을 맞춘 분해, 패턴인식, 추상화, 알고리즘으로 구성되었다. SW 문해력은 디지털 시대에 정보 읽기와 활용을 넘어서 SW를 바탕으로 한 사회발전을 조망하는 것을 포함한다. SW 인식과 태도는 전공이 정해진 대학생의 상황과 수준을 고려하여 구성하였다. SW 교육 효과성 모형은 추후 진단도구 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
Software courses required for all students regardless of their major in many universities. SW educational effectiveness model needs to be developed to enable effective communication among students, professors, and SW educators, and to identify the responsibilities of SW educators. SW educational eff...
Software courses required for all students regardless of their major in many universities. SW educational effectiveness model needs to be developed to enable effective communication among students, professors, and SW educators, and to identify the responsibilities of SW educators. SW educational effectiveness model based on literature review is composed of computational thinking, SW literacy, SW awareness, and SW attitude. Computational thinking, focused on analysis and design of problem solving processes, consists of decomposition, pattern recognition, abstraction, and algorithms. SW literacy involves viewing social development based on SW beyond information literacy in the digital age. The SW awareness and attitude were organized by considering the collegiate contexts. The SW educational effectiveness model will be used as the basis for diagnosis tools as further studies.
Software courses required for all students regardless of their major in many universities. SW educational effectiveness model needs to be developed to enable effective communication among students, professors, and SW educators, and to identify the responsibilities of SW educators. SW educational effectiveness model based on literature review is composed of computational thinking, SW literacy, SW awareness, and SW attitude. Computational thinking, focused on analysis and design of problem solving processes, consists of decomposition, pattern recognition, abstraction, and algorithms. SW literacy involves viewing social development based on SW beyond information literacy in the digital age. The SW awareness and attitude were organized by considering the collegiate contexts. The SW educational effectiveness model will be used as the basis for diagnosis tools as further studies.
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문제 정의
SW 기초교육 효과성 모형은 구성요소들의 개념 뿐만 아니라 구체적인 지표를 제시하고자 노력하였다. 이는 SW 기초교육의 내용을 일관되게 구성하는데 도움이 될 수 있다.
어떤 유형이든 간에 SW 교육의 핵심은 컴퓨팅 사고 교육이라 할 수 있다. 대학의 비전공자 SW 교육에 대해 다루는 이 연구는 모든 학생들에게 제공되는 SW 기초교육 유형을 집중해서 살펴보고자 한다.
도구 활용 교육은 엑셀, 파워포인트, 워드 프로세스 등 사무 처리에 주로 사용되는 응용 프로그램의 사용법을 학습하는 것으로, 도구로써 컴퓨터를 활용하는 능력을 배양하는 것을 목적으로 한다. 도구 활용 교육은 대학에서 컴퓨터 교육이 활성화되던 1990년대 초반부터 교양교육으로 운영되었다.
따라서 교육 효과성이란 교육을 통해 나타나게 되는 성과를 지칭하는 다분히 성과지향적인 용어이다[19]. 따라서 교육을 통해 달성하고자 하는 성과를 효과성의 구인으로 개발하고 이를 측정함으로써 교육의 성과를 확인하고 개선의 방향을 모색한다.
본 논문에서는 대학의 비전공자 SW 교육의 유형과 목적, 내용 등을 살펴보고, SW 기초교육을 통해 얻게 되는 성과인 컴퓨팅 사고력과 SW 문해력에 대해 검토해 보고자 한다. 이를 토대로 SW 기초교육의 효과성 모형을 제안해 보고자 한다.
본 논문은 대학의 비전공자 대상 SW 교육이 무엇을 목적으로 어떻게 구성되어 있으며, 구체적인 내용은 무엇인지 선행 연구에 근거하여 논하고, 구체적인 지표가 포함된 SW 기초교육의 효과성 모형을 제안하였다.
비전공자 대상 SW 교육이라 하더라도 목적에 따라 SW 기초교육과 SW 융합교육으로 분류될 수 있으며, 교육 내용과 성격도 차이가 있다. 이 연구에서는 전공에 상관없이 모든 학생들이 배워야 하는 기초교육에 한정하여 SW 교육의 효과성 모형을 개발한다.
본 논문에서는 대학의 비전공자 SW 교육의 유형과 목적, 내용 등을 살펴보고, SW 기초교육을 통해 얻게 되는 성과인 컴퓨팅 사고력과 SW 문해력에 대해 검토해 보고자 한다. 이를 토대로 SW 기초교육의 효과성 모형을 제안해 보고자 한다.
제안 방법
문헌고찰을 통해 도출한 모형은 총 3개의 4년제 대학에서 SW 기초교육을 담당한 경험이 있는 교수 총 13명을 대상으로 타당성 검토를 수행하였다. 모형의 타당성, 이해도, 설명력, 보편성, 유용성에 대해 5점 척도로 점수를 부여하게 하였다.
문헌고찰의 결과를 토대로 모형을 개발하는 과정에서 소프트웨어, 교육학 등 전공이 다른 여섯 명의 연구진이 최종 합의에 이룰 때까지 토론을 거쳤으며, 총 10회 이상의 회의를 진행하였다.
이제까지 비전공자 대학 SW 교육이 필요하다는 공감대에 비해 무엇을 가르쳐야 하는가에 대한 논의는 충분치 않았다. 본 논문에선 비전공자 대상 SW 교육은 목표에 따라 기초교육과 융합교육으로 구분하였다. 미래사회를 살아갈 대학생들은 전공과 상관없이 누구나 SW를 이해하고 컴퓨팅 사고를 활용할 수 있도록 하는 SW 기초교육을 받아야 하지만, SW의 구체적인 방법론인 프로그래밍을 배우는 것은 전공에 따라 개인에 따라 선택할 수 있어야 한다.
본 연구는 관련 자료와 문헌을 비판적으로 검토하고 연구자의 관점에서 재해석하는 문헌고찰연구 방법으로 수행되었다.
비전공자 대상 SW 교육은 다양한 배경지식을 가진 구성원이 SW 교육 목적과 범위에 대해서 제대로 이해하였을 때 교육의 효과가 제대로 발휘될 수 있다. 이 연구에서는 SW 교육의 핵심 목표로 언급되는 컴퓨팅 사고 기반 문제해결 과정의 매커니즘과 분해, 패턴인식, 추상화, 알고리즘의 단계별 내용을 구체적으로 제시하였다. 이는 SW 기초교육을 담당하는 교수는 물론, SW 교육을 받는 학생과 해당 학과의 교수에게 SW 교육의 목적과 내용을 이해하도록 함으로써 상호 원활한 소통을 유도하는데 도움이 될 것이다.
최종 도출된 모형은 수도권과 비수도권의 4년제 3개 대학에서 SW 기초교육을 담당한 경험이 있는 13명의 교수에게 타당성, 이해도, 설명력, 보편성, 유용성 등에 대해 5첨 척도로 평정하도록 하고 내용타당도를 검토하였다.
분해된 개별 문제들에서 일정한 경향, 반복적 규칙, 공통적 속성이 있는 지 식별하여 패턴을 인식한다. 패턴들 사이에 불필요한 사항을 제거하여 간소화시킴으로 핵심 요소를 파악하는 추상화를 수행한다. 추상화를 통해 일반화된 문제는 순차적인 작업, 반복적인 작업, 조건에 의해 선택되는 작업 등의 문제 해결을 위한 세부 절차들의 알고리즘으로 기술된다.
대상 데이터
또한, 2015년부터 SW중심대학사업을 전개하여 SW 융합인재 양성을 목적으로 인문·사회계열을 포함한 전체 학생들에게 SW 교육을 의무적으로 이수하도록 하고 있다. 2018년 말 기준으로 이 사업에 선정된 대학은 전국 35개에 이른다[29][32].
성능/효과
829로 높은 편이었다. 내용타당도(Contents Validity Ratio: CVR) 값은 전문가 패널 수(13명)에 따라 최소 0.54 이상이면 적절하다고 판단할 수 있는데, 모든 항목에서 적절한 것으로 나타났다.
다섯째, SW 기초교육 효과성 모형은 SW 기초 수업의 내용을 구성하는 기준이 되거나 추후 진단도구 개발로 이어질 수 있기 때문에 비교적 상세하게 세부 지표를 구성할 필요가 있다. 세부 지표를 선정할 때 이것이 학습 내용으로 구체적으로 활용되며 측정될 수 있는지를 면밀히 검토하어야 한다.
둘째, SW 기초교육의 인지적 효과는 컴퓨팅 사고력과 SW 문해력의 함양이다. SW 기초교육에 해당하는 교육 내용은 도구 활용과 컴퓨팅 사고이나(Fig.
셋째, SW 기초교육의 정의적 효과는 SW의 가치, 중요성, 영향력 등을 인식하고, SW 활용에 흥미와 자신감 을 갖는 것이다. 초·중등의 교육 효과성 도구([Table 2])의 정의적 영역과 비교해 보면 일부 항목에서 차이가 나타난다.
이 중에서 문제 정의, 자료 수집, 분석, 설계는 문제해결을 위한 인지적 사고의 단계라 할 수 있다. 인지적 사고의 결과물인 알고리즘은 프로그래밍 기술을 이용한 시뮬레이션과 자동화를 통해 프로그램으로 구현될 수 있으며 효율적인 프로그램 구현을 위해선 문제를 분석하고 설계하는 과정부터 프로그래밍적 요소가 고려되는 것이 효과적이다. (Fig.
후속연구
넷째, SW 교육의 목적과 내용에 대한 면밀한 선행 연구 검토를 바탕으로 효과성 구인과 지표를 개발할 필요가 있다. 예컨대, 현재 많은 연구에서 분해, 패턴인식, 추상화, 알고리즘을 컴퓨팅 사고의 핵심 개념으로 제시하지만, 이것의 구체적인 내용이 무엇이며, 어떻게 측정될 수 있는지 자세하게 분석한 것은 많지 않다.
이는 SW 기초교육의 내용을 일관되게 구성하는데 도움이 될 수 있다. 더 나아가 측정 지표로 개발됨으로써 SW 기초교육의 효과를 측정하는데 기여할 수 있을 것이다. SW 기초교육은 대학의 모든 학생들을 대상으로 하기 때문에 많은 인적, 물적 자원이 소요된다.
SW 기초교육의 효과를 검증하는 것은 수업의 개선을 넘어 교육의 필요성을 교내외 구성원들과 공감하기 위해서도 중요하다. 모형에 기반 한 진단도구의 개발과 타당화는 후속 연구로 이루어질 것으로 기대한다.
비전공자를 대상으로 한 SW 교육이 5년째에 접어들면서 대학가에서 어느 정도 자리를 잡아가고 있지만, 이에 대한 학술적 논의는 사례 연구를 제외하고는 상대적으로 활발하지 않다. 이 연구가 비전공자 대상 SW 교육에 대한 학술적 논의를 활성화하는데 기여할 수 있기를 기대해 본다.
첫째, SW 기초교육 효과성 모형은 대부분의 대학에서 교양필수로 운영되는 SW 기초교육의 결과로 나타난 직간접적인 효과를 측정하는데 국한할 필요가 있다. 비전공자 대상 SW 교육이라 하더라도 목적에 따라 SW 기초교육과 SW 융합교육으로 분류될 수 있으며, 교육 내용과 성격도 차이가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
문헌고찰의 특징은?
문헌고찰(literature review)은 학술 연구나 논문의 한 부분으로 구성될 수도 있지만, 양적연구나 질적연구처럼 주요한 연구 방법으로 활용될 수 있다. 이는 미국심리학회(APA)에서 분류한 연구 방법의 한 유형으로 ‘앞서 출판된 자료를 조직화와 통합화를 하고, 평가함으로써 문제를 명료화하고 연구의 진척을 이루어’내는 연구 방법 이다.
대학의 SW 교육을 분류하면?
대학의 SW 교육을 내용에 따라 나누면 일반적으로 도구 활용 교육, 프로그래밍 교육, 컴퓨팅 사고 교육의 세 유형으로 나눌 수 있다.
비전공자에 대한 SW 교육의 문제점은?
그러나 비전공자에 대한 SW 교육이 의도했던 바대로 효과적인 SW 융합인재를 양성하고 있는가에 대해서는 여전히 의문의 여지가 있다. 교육방식의 이질감으로 문과생들의 SW 교육 참여는 아직도 충분하지 못하고[18], 학년과 경험에 따라 수준과 요구의 차이가 상당한 학생들에게 적절한 SW 교육 프로그램을 마련하는 것이 쉽지 않다 [33]. 한국교양기초교육원에서 SW 문해 교육을 글쓰기나 수학, 과학과 같이 디지털 사회에서 대학생이면 누구나 갖춰야 하는 기초교육의 한 영역으로 분류하였지만[30], 여전히 SW 교육의 효과가 무엇이며 어느 정도 달성되고 있는지에 대해 의심하는 시선도 대학 내에 존재한다.
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