[논문]소프트웨어 프로젝트에서 학습자 전공분야의 융합 가능성 탐색 - 컴퓨터 비전공 대학 신입생을 중심으로 -

정혜욱

doi:10.17703/jcct.2020.6.2.263

소프트웨어 프로젝트에서 학습자 전공분야의 융합 가능성 탐색 - 컴퓨터 비전공 대학 신입생을 중심으로 -
Exploring the Convergence Possibility of Learner's Major Field in Software Project -Focus on the Non-Computer Major Freshmen- 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.6 no.2, 2020년, pp.263 - 270

초록
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최근 여러 학문 분야와의 협력과 통합을 통한 새로운 지식의 창출과 창의적 문제 해결 능력을 갖출 수 있는 교육의 필요성이 증가됨에 따라 대학에서는 타 전공지식과 소프트웨어 소양을 겸비한 창의융합인재 양성을 위해 소프트웨어 역량 교육의 필수화를 추진하고 있다. 컴퓨터 비전공자를 대상으로 하는 소프트웨어 교육을 통해 창의융합인재를 양성하기 위해서는 학습자가 다양한 지식을 활용 및 적용하여 문제를 스스로 해결 할 수 있는 능력을 키우는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 컴퓨터 비전공 대학 신입생들이 소프트웨어 교과목을 이수하며 만들어낸 프로젝트와 학습자의 사전 사후 설문조사 결과를 분석해봄으로써 소프트웨어와 학습자 전공분야와의 융합 가능성을 탐색하고 향후 컴퓨터 비전공 대학 신입생들의 소프트웨어 교육 방향에 대해 제언하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, the necessity of education for developing the capability to create new knowledge and creatively solve problems through cooperation and integration with various disciplines is increased. And a lot of universities carry out software capability education to bring up talents capable of creative fusion with other major and software knowledge. To bring up talents capable of creative fusion through software education for non-computer majors, it is important for learners to develop ability to solve problems by using and applying various knowledge for themselves. Therefore, this study explores the possibility of convergence between software and learner's major fields by analyzing software projects made by non-computer major freshmen through software class and the results of pre-post surveys of the class and proposes the future direction of software education for them.

주제어

표/그림 (7)

표 표 1. 교과목 교육 구성원 Table 1. Subject Education Members
표 표 2. 프로젝트 분야 Table 2. Project Fields
표 표 3. 프로젝트 주제 Table 3. Project Topics
표 표 4. 프로젝트 접근방식 Table 4. Project Approaches
표 표 5. 소프트웨어 프로젝트의 융합사례 Table 5. Software Project Convergence Cases
그림 그림 1. 설문조사의 사전·사후 결과 Figure 1. Result of Pre-Post Survey
표 표 6. 설문조사의 사전·사후 질문 Table 6. Questions of Pre-Post Survey

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 소프트웨어 교과목을 이수한 컴퓨터 비전공 대학 신입생들이 만들어낸 소프트웨어 프로젝트를 전공지식의 적용 여부, 주제선정, 접근방식으로 분류하여 분석하였고, 소프트웨어 학습의 사전·사후 설문 조사를 통해 소프트웨어의 활용도, 컴퓨터에 대한 자신감, 응용력 및 창의력 향상 정도에 대해 분석해보았다.
사용자 연령에 따른 난이도 조절과 함께 프로그램의 마지막 부분에 사용자가 맞힌 퀴즈의 개수 출력하는 기능을 구현하였다. 이 프로그램은 사용자들에게 역사 지식을 함양 시키는 것을 목표로 제작되었다.
그러나 컴퓨터 비전공 학습자가 3학점 이내의 교양 수업을 통해 다학제간 지식의 융합능력을 키우기에는 한계가 있으므로 보다 현실적인 교육방법의 모색이 필요하다. 이에 본 연구에서는 컴퓨터 비전공 대학 신입생들이 소프트웨어 교과목을 이수하며 만들어낸 소프트웨어 프로젝트 결과를 통해 전공분야의 융합사례를 탐색하고 그 결과를 토대로 소프트웨어 교과목을 통한 융합인재 양성의 가능성을 살펴본다. 나아가 학습자의 사전 사후 설문조사를 분석해봄으로써 향후 수업진행 에서 고려해야 할 사항을 제안하였다.

제안 방법

1. 소프트웨어 프로젝트에 전공지식 적용 여부에 대한 분류학습자들이 소프트웨어 프로젝트를 수행하기 위해 전공지식을 적용하여 융합적 사고를 하였는지 관찰하기 위해, 본인이 전공하고 있는 학문과 관련된 전공지식을 프로젝트에 적용했는지 여부를 분석해 보았다. 표 2는 학습자들의 프로젝트 결과물을 전공 또는 관심 분야별로 분류해놓은 결과로 전공분야 47명(8.
져 있다. 1번 문항에서는 소프트웨어 활용도와 관련된 내용으로 전공분야에서 소프트웨어 교육이 도움이 되거나 활용할 수 있는지에 대해 살펴보았고, 2번 문항을 통해 평소 컴퓨터에 대한 자신감 정도와 소프트웨어를 학습한 후의 변화를 조사하였다. 3번 문항에서는 소프트웨어 학습 전·후에 느끼는 학습자 본인의 응용력 및 창의력 정도에 대해 조사하였다.
3번 문항에서는 소프트웨어 학습 전·후에 느끼는 학습자 본인의 응용력 및 창의력 정도에 대해 조사하였다. 1주차 수업시간에는 사전 설문조사를 시행하고, 사후 설문조사는 기말프로젝트 제출 일주일전인 14주차에 실시하였다.
2. 소프트웨어 프로젝트의 주제선정에 대한 분류학습자들이 소프트웨어 프로젝트 수행함에 있어 실제로 어떠한 영역에 관심을 가지고 있는 지를 분석하기 위해 주제선정에 대해 분석해 보았다.
3번 문항에서는 소프트웨어 학습 전·후에 느끼는 학습자 본인의 응용력 및 창의력 정도에 대해 조사하였다.
경제학 전공 학습에서 많이 다루는 실질 GDP 변화 과정을 다루는 프로그램으로 복잡한 계산과정을 깔끔하게 해결해주고 입력 값을 다양하게 대입하여 결과 값을 산출해 볼 수 있도록 구현하였다. 이 프로젝트는 전공 학습의 효율성을 높이기 위해 전공 프로그램을 개발한 대표적인 예이다.
소프트웨어 교육에 사용한 컴퓨터언어는 프로그래밍입문자가 쉽게 이해할 수 있고 교육용 프로그래밍 언어로 많이 사용되고 있는 파이썬(Python)을 사용하였다 [6]. 교육과정의 범위는 프로그래밍 문법의 기본적인 요소가 포함되는 입출력, 변수, 자료형, 연산자, 리스트, 조건문, 반복문, 함수 및 모듈의 활용까지로 구성하였다. 수업은 매주 프로그래밍 문법의 기본문법을 교수자의 설명과 프로그래밍 시연과정을 통해 학습한 후 학습 자들이 직접 기본 예제를 따라해 보고 블라인드 처리된 단계별 응용문제를 해결하는 방식으로 이론과 실습을 병행하여 진행하였다[7].
이에 본 연구에서는 컴퓨터 비전공 대학 신입생들이 소프트웨어 교과목을 이수하며 만들어낸 소프트웨어 프로젝트 결과를 통해 전공분야의 융합사례를 탐색하고 그 결과를 토대로 소프트웨어 교과목을 통한 융합인재 양성의 가능성을 살펴본다. 나아가 학습자의 사전 사후 설문조사를 분석해봄으로써 향후 수업진행 에서 고려해야 할 사항을 제안하였다.
따라서 학습자들이 프로젝트를 구현함에 있어 수업시간에 습득한 코딩지식을 어떻게 적용하는지를 분석하기 위해 프로젝트 접근방식을 텍스트기반, 터틀 그래픽 모듈 기반, 혼합(텍스트 & 터틀 그래픽)로 분류하였다.
학습자가 체대 입시 지원 과정에의 경험을 기반으로 실기 종목을 멀리 뛰기, 달리기, 높이뛰기로 구성하여실기능력을 측정하는 프로그램을 구현하였다. 또한, 체대 입시 준비에 도움이 될 수 있도록 학생들의 부족한 실기 능력을 피드백 할 수 있는 기능을 추가하였다.
한국사 문제로 이루어져있는 역사 퀴즈를 프로그램으로 문제의 범위를 석기시대, 삼국시대, 고려시대, 조선시대, 일제강점기로 다양하게 구성하였다. 사용자 연령에 따른 난이도 조절과 함께 프로그램의 마지막 부분에 사용자가 맞힌 퀴즈의 개수 출력하는 기능을 구현하였다. 이 프로그램은 사용자들에게 역사 지식을 함양 시키는 것을 목표로 제작되었다.
설문조사에 대한 응답은 1점(매우부정), 2점(부정), 3 점(보통), 4점(긍정), 5점(매우긍정)까지 5점 척도로 구성하였고, 각 문항의 평균점수를 구하여 분석에 활용하였다.
이는 터틀 그래픽을 이용하여 그림을 그리는 방법이 모방하며 코딩연습을 하기에는 용이하나 프로젝트를 통해 학습자가 원하는 모양을 만들어내기 위해서는 벡터에 대한 이해와 함께 다양한 함수를 적용하여 표현해야하기 때문에 아이디어를 정확히 구현하기에는 어려운 것으로 볼 수 있다. 텍스트와 터틀 그래픽을 혼용하여 사용한 경우에는 텍스트 값으로 입력을 받아 터틀 그래픽으로 숫자, 도형 등의 그림을 출력하는 방식으로 접근을 하였다.
학습자가 전공이 서예학인 점에 고안하여 도출한 아이디어를 적용하여 turtle 그래픽으로 글씨를 쓰는 프로그램을 제작하였다. 또한, 다양한 글자를 쓸 수 있도록 입력 글자는 텍스트 모드에서 입력하고 결과 값은 그래픽 창을 통해 나타낼 수 있게 하였다.
학습자가 체대 입시 지원 과정에의 경험을 기반으로 실기 종목을 멀리 뛰기, 달리기, 높이뛰기로 구성하여실기능력을 측정하는 프로그램을 구현하였다. 또한, 체대 입시 준비에 도움이 될 수 있도록 학생들의 부족한 실기 능력을 피드백 할 수 있는 기능을 추가하였다.

대상 데이터

본 연구는 2018학년도부터 2019학년도까지 경기도에 있는 K대학교에서 3학점 교양필수 과목인 “소프트웨어 기초”를 수강한 1학년 컴퓨터 비전공 신입생을 대상으로 진행하였다.
본 연구에서는 ‘소프트웨어기초’ 교과목을 수강하는 컴퓨터 비전공 학습자들을 대상으로 소프트웨어 활용 도, 컴퓨터에 대한 자신감, 응용력 및 창의력 향상 정도에 대해 2018년도부터 2019년도 까지 설문조사를 실시하고 그 결과를 분석하였다.
본 연구에서의 프로젝트 결과 분석은 객관성, 전문 성, 타당성을 고려하여 인문, 사회, 예체능, 컴퓨터 교육 분야의 전문가 4명의 토의를 통해 진행하였다.

이론/모형

소프트웨어 교육에 사용한 컴퓨터언어는 프로그래밍입문자가 쉽게 이해할 수 있고 교육용 프로그래밍 언어로 많이 사용되고 있는 파이썬(Python)을 사용하였다 [6]. 교육과정의 범위는 프로그래밍 문법의 기본적인 요소가 포함되는 입출력, 변수, 자료형, 연산자, 리스트, 조건문, 반복문, 함수 및 모듈의 활용까지로 구성하였다.

성능/효과

6점으로 평균점수가 높게 상승하였다. 3번 응용력과 창의력 향상 정도에 대해서도 사전 3.0점에서 3.8점으로 높은 상승률을 보이며 보통이상의 긍정적인 응답을 하였다. 이와 같이 컴퓨터 비전공자가 소프트웨어를 학습한 후에 컴퓨터에 대한 자신감과 응용력 및 창의력 향상정도에 대한 의견이 긍정적인 방향으로 상승한 이유는 프로그래밍에 수업과정에서 컴퓨터에 익숙해지고 학기말 프로젝트를 수행하며 아이디어 도출에서부터 계획, 완성과 정의 경험을 바탕으로 변화된 것으로 판단된다.
이 설문조사 결과를 전체적으로 살펴보면, 지금 시행 하고 있는 소프트웨어 기초 교육이 학생들의 컴퓨터 활용 능력 향상에 도움이 되고 있고, 응용과 창의력 향상에 긍정적인 영향을 주고 있는 것으로 볼 수 있다. 그러나 컴퓨터 비전공 학습자들이 소프트웨어를 전공지식에 보다 능동적으로 활용하기 위해서는 소프트웨어 기초 필수 교과목 이수와 함께 이와 연계된 소프트웨어 교육 과정을 통해 프로그래밍 지식을 확장시킬 필요가 있는 것으로 사료된다.
전공지식의 적용 여부에 대한 분석 결과, 학습자들이 프로젝트를 수행함에 있어 전공분야의 지식을 적용한 경우보다 일상생활에서 자주 접하게 되는 관심분야를 다루는 내용이 많았다. 이는 프로젝트의 주제 선정 결과에서도 확인할 수 있으며, 이 원인은 학습자들이 신입생이라서 아직 전공에 대한 지식이 많지 않고, 한 학기 동안 배운 소프트웨어 기초를 통해 원하는 내용을 모두 구현하기에는 시간적 한계가 있기 때문인 것으로 판단된다.
접근방식에서는 파이썬 프로그래밍에서 텍스트로 입출력 값을 처리하는 텍스트 기반 프로그램을 가장 많이 만드는 결과를 보였으며, 이는 다양한 함수 및 모듈의 사용과 벡터에 대한 이해가 필요한 터틀 그래픽을 이용 하여 원하는 프로젝트를 구현하기에는 이에 대한 지식이 아직 충분하지 않다는 것을 의미한다.

후속연구

또한, 응용력과 창의력을 향상시키기 위한 프로젝트 제작과정에서 너무 복잡하거나 어렵지 않게 콘텐츠적인 측면에서 재미있는 아이디어를 도출할 수 있도록 지도를 해주어야 할 것이다. 둘째, 소프트웨어 기초 지식만으로는 전공분야의 지식을 융합하는 것이 어려우므로, 이와 연계된 심화 교육과정의 개설을 통해 컴퓨터 비전공자의 소프트웨어 학습의 기회를 넓혀주어 학습자들이 전공과 소프트웨어의 융합을 실질적으로 경험하고 수행할 수 있는 교육이 절실히 필요할 것으로 보인다.
이러한 결과를 토대로 컴퓨터 비전공자의 전공분야와 소프트웨어의 융합능력을 향상시키기 위해서는 첫째, 신입생 기간에는 컴퓨터 비전공자들의 기본적인 컴퓨터 활용능력을 키우고, 프로그래밍 공부에 대한 동기부여가 될 수 있도록 소프트웨어에 대한 기초 지식을 충분히 쌓을 수 있는 교육이 필요할 것으로 사료된다. 또한, 응용력과 창의력을 향상시키기 위한 프로젝트 제작과정에서 너무 복잡하거나 어렵지 않게 콘텐츠적인 측면에서 재미있는 아이디어를 도출할 수 있도록 지도를 해주어야 할 것이다. 둘째, 소프트웨어 기초 지식만으로는 전공분야의 지식을 융합하는 것이 어려우므로, 이와 연계된 심화 교육과정의 개설을 통해 컴퓨터 비전공자의 소프트웨어 학습의 기회를 넓혀주어 학습자들이 전공과 소프트웨어의 융합을 실질적으로 경험하고 수행할 수 있는 교육이 절실히 필요할 것으로 보인다.
소프트웨어 학습의 사전·사후 설문 조사결과를 통해 소프트웨어 기초 교육이 학생들의 컴퓨터 활용 능력과 응용/창의력의 향상에 긍정적인 영향을 준다는 것을 알 수 있었으며, 전공지식과 소프트웨어 지식의 융합을 능동적으로 수행하기 위해서는 소프트웨어 기초 교과목과 연계된 소프트웨어 심화 교육이 필요한 것으로 사료된다.
이러한 결과를 토대로 컴퓨터 비전공자의 전공분야와 소프트웨어의 융합능력을 향상시키기 위해서는 첫째, 신입생 기간에는 컴퓨터 비전공자들의 기본적인 컴퓨터 활용능력을 키우고, 프로그래밍 공부에 대한 동기부여가 될 수 있도록 소프트웨어에 대한 기초 지식을 충분히 쌓을 수 있는 교육이 필요할 것으로 사료된다. 또한, 응용력과 창의력을 향상시키기 위한 프로젝트 제작과정에서 너무 복잡하거나 어렵지 않게 콘텐츠적인 측면에서 재미있는 아이디어를 도출할 수 있도록 지도를 해주어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	4차 산업혁명의 도래와 함께 현대사회에서 요구되는 인재상은?	4차 산업혁명의 도래와 함께 현대사회에서 요구되는 인재상은 기존에 하나의 기술만 전문적으로 수행할 수 있는 인재에서 다방면에 대한 지식을 보유하고 자신만의 전문성을 갖는 융합형 인재로 변화되고 있다. 따라서 여러 학문 분야와의 협력과 통합을 통한 새로운 지식의 창출과 창의적 문제 해결 능력을 갖출 수 있는 교육의 필요성이 강조되고 있다[1].
	융합적 사고력이란?	서로 다른 학문영역 사이의 관계와 주요 개념이나 원리 또는 문제를 연결하여 탐구함으로써 의미 이해를 깊게 하고, 새로운 원리의 적용을 통해 창의적 능력을 개발할 수 있는 것을 융합적 사고력이라고 할 수 있다[2].
	4차 산업혁명의 도래가 어떤 교육의 필요성을 강조하였는가?	4차 산업혁명의 도래와 함께 현대사회에서 요구되는 인재상은 기존에 하나의 기술만 전문적으로 수행할 수 있는 인재에서 다방면에 대한 지식을 보유하고 자신만의 전문성을 갖는 융합형 인재로 변화되고 있다. 따라서 여러 학문 분야와의 협력과 통합을 통한 새로운 지식의 창출과 창의적 문제 해결 능력을 갖출 수 있는 교육의 필요성이 강조되고 있다[1].

참고문헌 (8)

G. J. Park, Y. J. Choi, "Exploratory study on the direction of software education for the non-major undergraduate students", Journal of Education & Culture, Vol. 24, No. 4, pp. 273-292, 2018. DOI: https://doi.org/10.24159/joec.2018.24.4.273
S. Kim, "An Analysis of a Student's Intellectual, Cognitive, and Relational Growth: focusing on the case of PPE(Philosophy, Politics, Economics) programme of the University of Oxford", Journal of Education & Culture, Vol. 25, No. 5, pp. 151-170, 2019. DOI: https://doi.org/10.24159/joec.2018.24.4.273
M. Sanders, "STEM, STEM education, STEM mania", The Technology Teacher, Vol. 68, No. 4, pp.20-26, 2009.
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S. Y. Pi, "A Study on Coding Education of Non-Computer Majors for IT Convergence Education", Journal of Digital Convergence, Vol. 14, No. 10, pp.1-8, 2016. DOI : 10.14400/JDC.2016.14.10.1
https://www.python.org/about
H. W. Jung, “A study on basic software education applying a step-by-step blinded programming practice,” Journal of Digital Convergence, Vol. 17, No. 3, pp. 25-33, 2019. DOI: https://doi.org/10.14400/JDC.2019.17.3.025
H. W. Jung, “A Study on Teacher-learner Feedback Method for Effective Software Project Execution of Non-Computer Major Students,” The Journal of the Convergence on Culture Technology (JCCT), Vol. 5, No. 1, pp. 211-217, 2019. DOI: https://dx.doi.org/10.17703/JCCT.2019.5.1.211

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].

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