텍스트마이닝을 이용한 특성화고 학과명 개편에 따른 교육과정 분석 : 전기전자계열 중심으로

정현정 부산대학교 대학원 2024 국내석사

본 연구는 텍스트마이닝을 이용하여 공업계 전기 전자 계열 특성화고 학과 개편 동향을 분석하고 이에 따른 2015, 2022 개정 교육과정과 실제 각 학교에서의 교육과정 편성이 학과 개편의 교육 목표와 같은 방향으로 운영되고 있는지 분석하고자 하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 특성화고등학교의 학과명은 시대적 산업 동향과 국가 정책이 반영된다. 2015년도에는 정보, 2022년도에는 4차 산업 기술에 관련된 학과명이 주도하거나 등장하였다. 둘째, 2015, 2022 개정 교육과정을 토픽 분석하였을 때 기초 전공 지식을 기반으로 전공 실무 능력을 강화하고 산업 현장에서 자기 주도적인 전문 기술자를 양성하는 기본적인 공업계 특성화고등학교의 교육 목표는 변함없이 도출되었다. 2022 개정 교육과정에서는 ‘디지털’이라는 새로운 키워드가 등장하였다. 셋째, 2022년 실제 교육 현장에서 학과 개편의 명칭은 4차 산업 혁명의 기술을 다루는 AI, IoT, 스마트 팩토리 등 시대적 흐름에 맞춰 학과명이 개편된 학과가 존재하였다. 교육과정은 학과에서 달성하고자 하는 인력 양성의 목표에 맞게 교과목이 구성된 학교도 있었지만, 학과 명칭만 형식적으로 변경하고 교육과정은 크게 차이가 없는 학교도 있었다. 4차 산업 혁명의 신기술 시대가 열렸고, 사회, 경제, 산업, 교육 등 전반에 걸쳐 영향을 미치고 있다. 이에 공업계 특성화고등학교는 바람직한 방향으로 학과 개편 체제를 제언하고 변화에 대응하여야 한다. 학과를 신설하거나 체제 개편을 하기 위해서는 교육과정을 충분한 시간을 두고 개발하여야 하며 학생들의 요구를 반영하여 평생교육의 차원에서 학과 개편이 이루어져야 할 것이다.

AI 아트를 활용한 미술 수업 효과 연구

김소연 부산대학교 대학원 2021 국내석사

본 논문의 연구자는 새로운 시대 흐름에 맞추어 미술 교육에도 새로운 패러다임이 필요함을 느끼고, 이를 실제 학교 현장에 적용할 수 있을지를 조사하기 위하여 미술 감상 수업에 AI 아트를 활용하고 학생들의 학습에 효과가 있는지를 연구하였다. 연구의 목적을 달성하기 위하여 두 가지의 수업안(기존의 도구를 사용한 감상 수업안과 새로운 도구- AI 아트를 활용한 감상 수업안)을 작성했으며, 설문지를 활용한 기존 감상 수업에 대한 사전 조사와 AI 아트를 활용한 감상 수업에 대한 만족도 조사를 통해 두 수업을 비교하고 결론을 도출하였다. 연구 수업을 진행할 당시 사회적⋅환경적 상황으로 인해 몇 가지 제한점이 있었으며, 그로 인해 두 가지 수업안 중 한 가지 수업안(AI 아트를 활용한 감상 수업)만을 실연할 수 있었다. 기존 감상 수업안에 대한 사전 조사는 학생들이 기존에 받아온 감상 수업을 바탕으로 작성할 수 있으므로, 기존의 도구를 사용한 감상 수업을 진행하지 못한 것은 결론을 도출하는 데 문제가 되지 않았다. AI 아트를 활용한 미술 감상 수업을 총 5차례 실연했고, 수업 전후로 사전조사지, 만족도 조사지를 배부하여 작성하도록 했다. 해당 설문지 결과를 분석했을 때, 기존의 감상 수업에 비하여 AI 아트를 활용한 감상 수업은 이해도, 흥미도, 몰입도에서 높은 점수를 얻다. 또한 설문지 결과가 통계적으로 유의미한 차이가 있는가를 T- 검사를 통해 분석한 결과, 세 항목에서 모두 유의미한 차이가 있다는 결과가 나왔다. 따라서 미술 감상 수업에 있어서 AI 아트의 활용은 학생들의 학습을 돕는데 있어 효과적이라는 결론을 도출할 수 있다. 해당 결과는 극히 일부 주제와 일부의 도구를 활용한 것으로 모든 수업에 적용할 수는 없다. 하지만 본 연구를 바탕으로 새롭고 효과적인 미술 수업에 대한 연구를 이어간다면 새로운 인재를 양성하는 데 도움이 되리라 기대한다.

게이미피케이션을 활용한 VR기반 미술교육

조예지 부산대학교 대학원 2021 국내석사

4차산업의 혁면과 코로나19로 인항 교육의 패러다임이 변화하고 있는 현재의 상황과 같이 수업의 몰입도와 참여도 및 현장감에 대한 관심과 중요성이 대두되고 있다. 이러한 환경에 따른 교수학습법의 방향 및 자기주도적 학습을 위한 교육의 변화가 필요하다. 이에따라 본 연구는 현대에 활용이 높을것으로 예상되고 학습의 몰입감을 높일 수 있는 에듀테크로써 가상현실(VR)을 활용하고자 한다. 학습자들의 흥미유발 및 수업의 자발적인 참여도 향상과 몰입 향상을 위하여 게임 기반 이론의 게이미피케이션을 활용하여 VR미술 학습지도안과 교육방법을 제시한다. 본 연구는 자기목적적 경험과 성취감, 자아성장을 위한 자기주도적 학습 및 자신의 가치 등을 발견할 수 있도록 게이미피케이션의 특성과 VR매체을 활용한 미술수업으로써 학습자들의 동기 유발 및흥미 유발, 그리고 수업 몰입도를 높이는데에 목적이 있다. 본 연구의 목적을 달성하기 위해 문헌 연구로 학위, 학술지, 단행본등의 문헌조사 및 분석을 통해 게이미피케이션 요소와 미술수업에서 활용할만한 VR기술의 특성을 연구하였고, 이를 토대로 수업을 지도안을 개발하였다. 수업의 설계는 총 6차시로 구성하였으며, 1차시에서는 평면작품의 이해와 감상, 2차시에는 AR/VR을 활용한 뉴미디어의 체험을 진행하고, 3차시에는 작품의 재해석을 표현하기 위해 모둠구성 및 조사계획서 작성등의 사전단계 수업으로 진행된다. 4차시부터 5차시는 본격 제작수업으로 학습도구로는 HDM오큘러스 퀘스트와 구글의 틸트브러쉬 프로그램을 활용하였고, 6차시에는 결과물을 촬용하고 이를 감상한후 정리하는 시간으로 진행한다. AR/AR 콘텐츠는 게이미피케이션을 활용한 학습자 중심의 교육의 매개체로써 기기의 특성상 학습자들이 직접적으로 조작하고 활용함으로써 학습자 중심의 수업이 진행되며 흥미유발을 일으켜 주의 집중도 및 학습의 몰입도 향상을 기대할수 있다. 즉, VR매체가 학습자들의 자기주도적 학습방법으로써 교수 및 학습 활동, 교수법에 긍정적인 영향을 줄 것으로 보인다. 또한 매체와 미술의 융합으로 VR 가상현실은 다양한 수업과 연계 및 융합하여 활용할 수 있을 것이다. 새로운 매체 활용 능력 및 융합적인 사고 능력과 프로젝트식 수업의 진행, 표현 주제 및 대상에 대한 사고 전개 과정에서 다양한 정보와 적절한 매체를 효과적으로 활용하고 이를 응용하여 자발적인 문제해결 능력을 기를 수 있다. AR/VR 콘텐츠와 게이미피케이션을 적용하여 단순히 재미와 흥미 유발이 목적이 아닌 자기주도적인 교수 및 학습방법에 구조적으로 이용할 때에 몰입의 효과성 및 수업의 완성도를 높일 수 있을 것이다. 이처럼 게이미피케이션과 VR콘텐츠를 활용한 미술교육의 방향성은 긍정적으로 기대 할 수 있다.

소스 코드 정적 분석을 통한 출판/구독 기반 시스템과 AFDX 구성 자동화

성현주 한국항공대학교 일반대학원 2017 국내석사

임베디드 시스템이 점점 복잡해짐에 따라, 각 서브시스템간의 협업 프로그램에 대한 관심이 높아지고 있다. 출판/구독 메시징 기법은 통신 프로그래밍을 간소화하여 개발 부하를 줄여주는 대안으로 떠오르고 있으며, 대표적인 출판/구독 미들웨어인 DDS, 서브시스템간의 통신이 출판/구독 모델 방식으로 이루어지는 자동차 표준 소프트웨어 AutoSAR 등 출판/구독 기법을 사용하는 표준이 국방 분야를 넘어 일반 산업 시스템에서도 많이 사용되고 있다. 출판/구독 메시징 시스템은 프로그램이 유연하며 쉽게 확장 가능하지만, 이러한 장점은 시스템의 실시간성을 손상시킬 수 있다. 출판/구독 모델이 시스템의 실시간성을 손상시킬 수 있다는 것은 각 서브시스템간의 연결이 명시적으로 결정되어 있지 않기 때문이다. 때문에, 최근에는 출판/구독 모델에 실시간성 및 고신뢰성을 보장하는 네트워크 기술을 결합하는 연구들이 진행 중에 있다. 출판/구독 모델은 네트워크 특성이 런타임에 변화되기도 하지만, AFDX는 네트워크 관련 값들이 시스템 운용 전에 설정되어야 한다. 이러한 차이점은 소스코드 정적 분석기 Frama-C를 통해 네트워크 관련 변수가 가질 수 있는 값의 최대, 최솟값을 알아냄으로써 해결하였다. 한편, Frama-C를 통한 분석에 있어서, 출판/구독 주제별로 네트워크 통신량을 구분할 수 없다는 문제점이 있었다. 이는 통신 관련 함수는 서로 다른 부분에서 호출되기 때문이었다. 즉, 통신 관련 함수를 분석했을 때에는 가질 수 있는 모든 값이 정렬되어 표현되어 어떠한 주제를 가지는 데이터가 어떠한 크기를 가지는 지 알 수 없었다. 때문에 본 연구에서는 함수 호출문을 없애고자, 소스코드 자동 인라이닝 기법을 이용해 재가공한 소스코드를 정적분석기의 입력으로 사용하였다. 또한, 본 논문에서 제안한 방법의 실효성을 보이기 위해 무인기 소프트웨어 px4, ROS를 활용한 로봇 위치 추적 프로그램 및 자율 주행 자동차 프로그램을 예제로 사용하였다.

미술감상교육을 위한 롤플레이 수업지도안 개발 연구

김윤아 부산대학교 대학원 2021 국내석사

현대사회는 시대변화에 따라 능동적으로 대처할 수 있는 능력을 요구하고 교육계도 이러한 변화에 맞추어 2015 개정 교육과정의 등장과 과정중심평가의 확대 등의 변모를 꾀하여 왔다. 2015 개정 교육과정의 핵심역량에 기반하여 ‘미술교육’의 중요성은 날로 더해져 가고 있지만, 흔히 ‘미술교육’이라 하면 감상보다는 표현으로서의 활동을 떠올리게 되어 미술교과에서 특정한 영역에 치우치지 않음이 필요하다. ‘감상’이라 하면 표현활동보다는 다소 지루하게 느껴지고 학교 현장에서 교사들도 감상수업에 대한 중요성을 인식하고 있지만, 시스템적인 측면과 학생들이 지루해하는 측면의 어려움으로 감상수업에 대해 꺼려하는 것으로 나타났다. 본 연구는 중학생을 대상으로 미술감상교육에서 롤플레이 방법을 활용한 프로그램을 개발하여 주체적이고 능동적인 감상활동으로 학습자들의 미술작품에 대한 이해도 증진을 목적으로 한다. 먼저 미술감상교육과 롤플레이(역할극)의 이론적 배경을 고찰한 뒤, 롤플레이 관련 수업사례연구를 통해 교육적 효과를 도출하였다. 그리고 2015 개정 교육과정 중학교 14종 미술 교과서를 중심으로 감상 단원·활동에 대해 조사 분석하고 직접적 적용과 간접적 적용 가능성을 도출하여 실제 롤플레이 미술감상 프로그램 개발의 적용 가능성에 대해 알아보았다. 앞의 수업사례연구와 교과서 분석을 토대로 감상 학습모형을 적용하여 주체적이고 능동적인 감상 학습활동이 될 수 있도록 롤플레이 미술감상프로그램을 개발하였다. 본 연구는 학습자에게 다양한 감상방법을 경험하는 계기가 될 것이며 학습자가 학습활동의 주체가 되어 흥미롭고 생동감 넘치는 교육환경을 조성할 것을 기대한다.

Hadoop 분산 파일 시스템에서의 효율적인 데이터 다중화 기법

이대철 한국항공대학교 일반대학원 2017 국내석사

본 논문에서는 기존의 Hadoop 분산 시스템에서 제공한 데이터 다중화 기법이 가지는 문제점을 언급하고 이를 해결하기 위하여 새로운 Hadoop 분산 시스템의 다중화 기법을 제시한다. 현대 사회에서 Big Data는 몇 년 전부터 이슈가 되어왔고, 그에 대한 활용방안은 끊임없이 연구해왔다. 그렇게 연구되어 온 활용방안들 중에는 멀티미디어와 관련된 활용방안에 대한 연구가 진행 중이다. Big Data를 처리하기 위한 클라우드 시스템의 하나로 Apache에서 제공하는 Hadoop이라는 다중 컴퓨터 클라우드 프레임워크는 HDFS (Hadoop Distributed File System), 즉 Hadoop만의 분산 파일 시스템을 내장하고 있다. 이러한 Hadoop이라는 Big Data 처리가 가능한 프레임워크를 적용한 멀티미디어 분산 처리 연구도 진행되고 있다. Hadoop이 가진 HDFS에서는 입력 데이터를 분산 저장하고 분산된 데이터를 보존하기 위한 기법 중의 하나로 데이터 다중화 기법을 사용하고 있는데, 이는 데이터의 안정성을 보장하지만 멀티미디어의 데이터가 가지는 연속성 때문에 기존의 Hadoop이 제공하는 데이터 다중화 기법을 사용하여 저장된 데이터들을 처리하는 과정에서 불필요한 시간의 사용이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 Hadoop에서 제공하는 기존의 데이터 다중화 기법 대신 새로운 다중화 기법을 제시하고자 한다

소스코드 자동분석을 통한 AFDX와 DDS 계층 결합 연구

장민욱 한국항공대학교 대학원 2015 국내석사

본 논문에서는 소스코드 자동분석을 통해 AFDX (Avionics Full Duplex Switched Ethernet) 와 DDS (Data Distribution Service) 로 이루어지는 시스템을 구성 할 때 발생하는 두 계층 사이의 차이를 최소화 할 수 있는 자동화 기법에 대한 방법론을 제시한다. AFDX는 데이터 네트워크 시스템으로 데이터 통신을 위한 가상 링크를 설정하고 각 링크에 대역폭과 주기를 사전에 정의를 함으로써 실시간성을 보장한다. 한편, DDS는 네트워크 통신 프로그래밍을 단순화 시키는 미들웨어로써 출판/구독 형태로 통신이 이루어진다. 하지만 AFDX는 시스템 구동 전 가상링크 설정파일을 필요로 하는 정적인 특성을 갖고 있는 반면 DDS는 응용 프로그램의 수행 중 프로그램 내의 값의 상태가 변할 수 있는 동적인 특성을 갖고 있기 때문에 단순히 이 두 계층으로 이루어지는 시스템을 구성하는데는 어려움이 따른다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 AFDX의 가상링크 통신망 구성과 링크별 통신량 제어 설정에 필요한 DDS 응용프로그램 내의 정보들을 추출하기 위해 미들웨어를 재구성하였다. 그 후 구성한 미들웨어를 DDS 응용프로그램의 소스코드와 함께 자동 분석기를 이용, 추출된 정보들을 가공하여 최종적으로 가상링크 설정파일로 생성하였다. 자동 분석을 통한 정보 추출은 프로그램의 소스코드로부터 Frama-C 와 KLEE, 각각 두 가지 분석기를 통해 수행하였는데, 이는 정적분석기의 활용이 기존의 목적인 프로그램의 정확도를 높이기 위함뿐 아니라 소스코드로부터 프로그램 내의 속성들을 추출하기 위한 목적으로 사용될 수 있음을 보일 수 있었다.

국내 TV광고와 브랜디드 동영상의 화면구성 비교

백재훈 부산대학교 2018 국내박사

이미지 소셜 네트워크 사용자 행동에 관한 연구 : 관심 그래프(Interest Graph) 기반으로

지앙, 빙빈 부산대학교 대학원 2021 국내석사

인터넷 시대의 소셜 네트워크의 급속한 발전과 함께 이와 관련된 다양한 형태의 소셜제품 (웹 사이트, 소프트웨어, 스마트 하드웨어, 서비스 시스템)들이 끊임없이 등장하고 있다. 실제 지인 관계를 기반으로 한 소셜 네트워크는 꾸준히 성장하여 이제 발전 단계에 접어들었으나, 넘쳐나는 정보들과 이에 맞물려 단편화되고 파편화된 서비스의 증가, 또한 점차 커져가는 연결 고리 간의 방대한 데이터를 유지하기 위해 지출되는 높은 사회적 비용, 특정 대상을 맞춤으로한 콘텐츠의 부족으로 인해 발전이 저해되는 세 가지 주요 문제가 자리 잡고 있다. 따라서 소셜 네트워크 자체 보다 사용자의 행동 분석과 니즈를 분석하는 관심 그래프(Interest Graph)가 주목받고 있다. 본 연구의 바탕이 되는 이론적 배경에서는 먼저 소셜 네트워크의 발전 상황을 소개하고자 한다. 정보들이 연결 관계의 강도에 따라 발생할 수 있는 장단점을 살펴 본 후, 소셜 네트워크의 개념 정의, 이론적 근거 및 관심 그래프 등을 논의하고자 한다. 본론에서는 연구방법은 크게 세 가지로 부분으로 나누어 설명하고자 한다. 첫째, 관심 그래프를 기반으로 한 Pinterest 모델 이미지 소셜 네트워크를 예로 들어 사용자 및 사용자 행동에 대한 정량적 분석을 수행한다. 둘째, 데이터를 활용하여 관심 소셜 네트워크의 사용자 구성, 사용자 행동 및 태도를 추가로 이해한다. 마지막으로, 연구 방법에 따라 나타나는 지표들을 바탕으로 관심 소셜 네트워크를 사용하려는 소셜 네트워크 및 브랜드에 대해 몇 가지 실용적인 제안을 하고자 한다. 연구를 위해 참고한 관심 그래프 분야 문헌 분류를 통하여 현재 소셜 네트워크와 관련된 연구의 흐름은 관계 그래프를 기반으로 한 소셜 네트워크에 치중되어 있다는 것을 알 수 있었다. 반면에 관심 그래프를 기반으로 한 소셜 네트워크에 관한 연구는 소수에 불가하였으며 이마저도 개인이 아닌 기업에 집중되어 있다. 또한 이러한 기업 연구는 정량적 연구가 아닌 주로 현상과 전망에 대한 설명을 바탕으로 이루어져 있었다. 본 논문에서는 이러한 연구 상황의 한계점을 극복하고자 개인 사용자의 관점을 토대로 정량적 조사 방법에 기반한 관심 그래프를 이용하여 소셜 네트워크 사용자의 행동을 탐색하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 개인 사용자의 데이터 획득과 관심 여부에 대한 정제된 데이터 수집에 기여할 것이며 또한 그래프 마이닝 기법의 적용으로 소셜 네트워크의 탐색에 대한 새로운 방법을 제안하고자 한다. 오늘날의 소셜 네트워크는 매우 빠른 속도로 발전하고 있으며 그 플랫폼간의 경쟁 또한 치열하게 이루어지고 있는 상황이다. 이러한 상황에서 소셜 네트워크는 다양한 애플리케이션 모드(mode)로 개발되면서 소셜 네트워크의 산업의 패턴은 언제든지 변경될 여지를 내포하고 있다. 따라서 소셜 네트워크 자체 보다는 소셜 네트워크 사용자를 연구대상으로 하는 것은 실질적으로 중요한 의미가 있으며, 그러한 사용자의 행동 특성, 태도 및 니즈와 관련된 연구는 향후 소셜 네트워크 연구에서 그 중요도가 더욱 증가할 것으로 예상된다.

AI기반 그리기 프로그램이 미술 표현활동에 미치는 효용성 연구 : 초등 4학년 학생을 중심으로

김대성 부산대학교 교육대학원 2024 국내석사

학생들의 성장에 따라 미술 표현, 분류, 감상에 대한 태도와 양상도 변화한다. 선행연구를 살펴본 결과 “초등 고학년 및 사춘기 단계에서 많은 학생들이 미술위기를 경험한다.”(강주원, 2023) 이러한 미술위기의 전조현상을 초등학교 4학년 학생들의 미술에 대한 인식에서 찾아볼 수 있다. 이러한 가운데 인공지능이 발전하는 사회적 흐름에 따라 미술교육에서도 인공지능을 활용한 수업지도 방안에 관한 연구가 다양하게 나오고 있다. 이에 본 연구는 초등학교 학생을 대상으로 한 미술수업에 AI그리기 프로그램을 적용하여 학습자들의 미술 표현 만족도에 유의미한 차이가 있는지 검증해보고 학생들의 미술 표현 활동에 대한 긍정적 태도 변화 가능성 제시에 목적이 있다. 이에 본 연구는 초등학교 4학년 학생들을 대상으로 선정한 후 미술 교과와 국어 교과를 융합한 차시를 선정하여 수업을 설계하였다. 그 후 선행연구를 기반으로 미술 표현 만족도에 영향을 미치는 세부 요인을 고려하여 설문지를 작성하고, 수업 설계 및 설문지 내용의 타당성 확보를 위해 전공 교수 1인, 초등 교사 10인의 검증을 받았다. 먼저 학생 87명에게 인공지능을 활용하지 않은 일반적인 그리기 표현 활동을 진행하였고 학생들의 미술수업에 대한 인식, 만족도 조사를 실시하였다. 이후 인공지능 활용한 그리기 표현 활동을 진행하고 조사를 실시하여 그 결과를 비교분석 하였다. 연구결과 총 4차시로 진행된 수업 후 학생들은 미술 그리기 활동에 대한 만족도가 높아졌다고 답하였으며 미술활동에 대해 흥미를 갖고 긍정적으로 인식하기 시작하였다. 인공지능 그리기 프로그램을 활용하여 스스로 주제를 정하고 그려보는 과정에서 상호교수와 협력을 하기도 하였다. 앞서 살펴본 바와 같이 AI도구를 활용한 성공적인 수업을 위해서는 교사의 수업에 활용할 AI 프로그램에 대한 정확한 이해가 필요하고 수업 환경에 대한 사전인식 및 준비 등 다차원적 노력이 필요할 것이다. 본 연구는 초등학교 4학년 학생들이 갖는 미술에 대한 부정적 인식을 전환하는 실마리를 찾고 인공지능 프로그램을 활용한 수업의 방향을 제공하였다는데 의의가 있다. 따라서 추후 연구에서는 더 많은 형태의 인공지능을 활용한 교수학습 프로그램을 통해 미술 교과의 본질적 목표달성과 학생의 만족도 향상이 이루어지기를 기대한다.