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피지컬컴퓨팅을 활용한 인공지능(AI) 기반 메이커 교육프로그램 개발

Author

김성애

Journal Title

한국기술교육학회지

Publication Year

2020

Topics

#Artificial intelligence(AI)
#Computer Science

Summary

This study aims to develop an artificial intelligence (AI)-based maker education program using physical computing and explore its applicability. The developed program was designed to solve life-related problems and applied a technical problem-solving process centered on the tinkering stage. Both learners and instructors showed high satisfaction with the program, and an online sharing and feedback system was established for practicing maker culture.

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전선 / 대학원
사물이나 공간을 대상으로 하는 인터랙션 디자인에 있어서 컴퓨터 기술을 물리적 조형에 어떻게 접목시킬 수 있는가에 대해 연구하고 실습을 통해 디자인 프로젝트에 적용해보는 수업이다. 컴퓨터 프로그래밍에 대한 기초지식을 갖춘 학생들을 대상으로 하며, 피지컬 컴퓨팅을 위한 보드 컨트롤, 센서 및 출력장치 등 전기, 전자에 대한 내용과 함께, 이를 디자인 개념 구현에 어떻게 응용할 수 있는가에 대해 연구하고 디자인 가능성을 실험한다.
- # Computer Science
디자인스튜디오 112 미술대학 디자인학부
전선 / 대학원
본 수업은 최근 디자인 연구 및 창작에서 요구되는 최신 기술에 대한 리서치와 활용 방법을 학습하는 것을 목표로 한다. 기술이 사회에 미치는 영향, 제품 및 시각 창작물의 변화 과정, 기술 발전의 방향성 등을 조사하고, 각자가 선정한 기술 분야(로봇, IoT, VR, AR, AI 등)를 기반으로 프로토타입을 제작한다. 이를 통해 첨단 기술에 대한 이해를 넓히고, 디자인 연구 및 실무에서의 활용 가능성을 탐색한다.
- # Studio
- # Spatial analysis
- # Computer Science
인공지능 및 교과 융합역량 교육론 사범대학 AI융합교육학과
전필 / 대학원
인공지능(AI) 기반 교육을 현장에서 적용하기 위해선, AI융합전공 수강생들은 인공지능(AI)을 교과 수업 상황에 융합하여, 수업을 설계하고 실행할 수 있는 역량이 요구된다. 이 강의는 AI융합전공 수강생들이 인공지능(AI) 자체에 대한 수업과, 인공지능(AI) 학습도구를 활용한 인공지능(AI)-교과 융합수업을 설계하고, 실행할 수 있는 역량을 갖추는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 AI융합전공 수강생들은 먼저, 인공지능(AI) 자체에 대한 수업 설계 역량을 기른다. 그리고 실제적이고 집중적인 교육을 통해, 이 교과목은 수강생들의 인공지능 교과 융합 수업을 설계하고 실행하는 역량 증진시킬 것이다.
- # Artificial intelligence(AI)
- # Convergence
- # Mathematics education
프로그래밍의 원리 공과대학 컴퓨터공학부
전선 / 학사
이과목은 기계중심/구현중심의 프로그래밍을 보완하는 논리중심/기획중심의 프로그래밍 기술을 익히도록 한다. 학생들이 프로그램 작성의 기본 원리, 구성 요소, 프로그래밍 미학등을 습득하게 함으로써, 소프트웨어 시스템이 드러내는 복잡성을 손쉽게 다룰 수 있는 능력과 자신감을 익히게 한다. 더군다나, 프로그램이 기계를 사용하기 위한 도구라는 제한된 시각에서 벗어나 기계가 프로그램 실행을 위한 도구라는 시각을 갖추도록 보정해준다. 이 강의는 프로그래밍 연습(training)이 아니라 프로그래밍 교육(education)이다. 실습언어는 학생들이 명료하고 효과적으로 생각할 수 있게 하는 프로그래밍 교육에 적절한 ML과 Scheme이다. 대형 소프트웨어를 2명이상의 팀이 기획하고, 구현하고, 형상 관리하는 과정을 프로젝트를 통해 익힌다. 대형 소프트웨어를 구성하는 프로젝트를 학기말에 요구한다.
- # Programming language
- # Software development
- # Software engineering
임상 중심 다학제 연구의 이해와 응용 의과대학 임상의과학과
전선 / 대학원
본 교과목은 임상 연구를 기반으로 공학, 인공지능(AI) 등 다학제적 분야를 융합하여 연구를 설계·수행·출판하는 전 과정을 배우는 것을 목표로 한다. 학생들은 연구자의 태도와 윤리적 기준을 이해하고, 연구 아이디어 도출부터 임상시험 설계, 데이터 관리, 논문 작성에 이르기까지 체계적인 방법론을 익히며, 나아가 연구윤리를 준수하면서 인공지능 툴을 효과적으로 활용하는 방법을 학습하여 실제 연구에 응용할 수 있는 역량을 기른다.
- # Interdisciplinarity
- # Artificial intelligence(AI)
- # Engineering ethics
AI응용디자인 미술대학 디자인과
전선 / 학사
데이터와 인공지능에 대한 이해를 바탕으로 디자인 과정의 효율과 창의성에 대한 실험을 진행한다. 인공지능을 기반으로 하는 생성적 디자인을 비롯하여, 디자인과정에서 인공지능을 활용하는 방법을 탐구한다.
- # Creativity
- # Artificial intelligence(AI)
- # Computer Science
인공지능과 자연지능 학부대학
공통 / 대학원
21세기에 들어와 기계학습과 딥러닝 등의 AI 기술의 급격한 발전이 빅데이터와 고성능 컴퓨터와 결합되며 이전과는 다른 차원의 활용 가능성을 보여주면서 급속도로 산업과 생활에 보급되고 있다. 그러나, 현재의 빅데이터 기반 기계학습 위주 AI의 한계는 분명하며 AI 개념의 창시자와 개발자들이 꿈꾸던 기술에 못 미친다는 것이 전문가들의 한결같은 견해이다. 차세대 AI 기술의 핵심 중 하나는 뇌의 자연지능을 닮은 AI(Brain-like AI)의 구현이다. 본 교과목은 뇌의 인지기능에 기반을 둔 자연지능과 컴퓨터 기반 인공지능의 공통점과 차이점에 대한 체계적 고찰을 통해 학생들이 인공지능과 자연지능 연구 및 기술 개발을 위한 미래지향적 안목을 기를 수 있도록 돕는 것을 목표로 한다. 인간의 인지 및 행동에 관심이 있는 다양한 분야의 학생은 인공지능과 자연지능의 비교를 통해 인간의 고유성에 대한 통찰 및 인공지능 기술의 활용에 대해 배울 수 있으며, 반대로 인공지능에 관심이 있는 학생은 진정한 인공지능을 구현하기 위해 필요한 뇌인지과학적 배경을 함양할 수 있을 것으로 기대한다.
- # Artificial intelligence(AI)
- # Big data
- # Machine learning
디지털 디자인 연구 공과대학 건축학과
전선 / 학사
Computer Simulated Image의 도움을 받아 공간 속에서 이동하는 인간의 행동을 예측하고, 이를 통하여 공간의 규모나 배치를 결정하는 디자인을 배운다. 따라서 이 강의는 형태를 생성하는 규칙을 배우며, 또한 이용자의 행동 특성을 설계에 반영하기 위해 생성한 형태를 인간의 생활 속에서 평가하고, 나아가 디지털 프로세스를 통해 표현 기술을 개발한다.
- # Space
- # Computer Science
학습분석과 학습설계 사범대학 융합학습과학전공
전선 / 학사
이 교과목은 다양한 학습 데이터를 분석하여 학습자의 흥미와 필요를 고려한 맞춤형 학습을 설계하는 방법을 소개한다. 인공지능을 활용하여 학습활동을 자동으로 분석하고 학습결과를 예측하며, 그 결과를 바탕으로 교수자와 인공지능이 적응적으로 학습을 지원하는 방안을 탐색한다. 학습 상황과 학습자의 특성에 따라 최적의 학습경험을 어떻게 설계하고 지원할 수 있는지 논의한다. 그리고 디지털 테크놀로지를 활용하여 공교육에서 학습 데이터를 수집, 분석, 활용하는 과정에서 발생하는 사회적 문제를 비판적으로 검토하고 창의적인 해결방안을 모색한다.
- # Learning sciences
- # Educational technology
- # Artificial intelligence(AI)
(공유)인공지능입문 혁신공유학부 혁신공유학부
전선 / 학사
인공지능은 사람의 생각과 행동을 모사하고, 이성적인 행위를 통하여, 주어진 목적을 달성하는 시스템을 연구하는 학문 분야이다. 본 수업에서는 인공지능 시스템을 구성하기 위한 다양한 방법론을 논한다. 이는 효율적인 탐색, 지식의 표현, 불확실성에 대한 이해, 상관관계와 인과관계에 대한 이해, 시각, 음성, 자연어 등의 처리, 학습 등을 포함한다. 이를 통해 학생은 인공지능의 핵심 원리와 기술에 대해 수학적, 논리적, 정성적, 정량적, 확률 통계적, 학습적 관점 등으로 종합적인 이해를 한다.
- # Artificial intelligence(AI)
- # Machine learning
- # Natural language
교과별 인공지능 연계 프로젝트 사범대학 AI융합교육학과
전선 / 대학원
실제적인 문제를 해결하는 인공지능(AI) 기반 교육을 현장에서 적용하기 위해선, 각 교과의 전문성이 있는 AI융합전공 수강생들이 인공지능(AI) 지식과 구현능력을 바탕으로 협업하여 수업을 설계하는 역량이 요구된다. 이 강의의 목적은 첫째, 각 교과의 전문성을 가진 교사들이 인공지능 지식과 구현능력을 바탕으로 협업하여 실제적인 문제를 해결하는 교과별 인공지능 연계 프로젝트를 하는 것이다. 둘째는 교과교육 교사들이 서로 협업하여 문제 해결 중심의 교과별 인공지능 연계 수업을 설계하는 것이다. 이 교과목을 통해 AI융합전공 수강생들은 인공지능을 실제적인 문제해결에 쓰는 경험과 융합 수업 설계능력, 그리고 협업 역량이 증진될 것이다.
- # Artificial intelligence(AI)
- # Convergence
- # Collaboration
교육공학 창의개발랩 사범대학 교육학과
전선 / 대학원
이 강좌에서는 교육공학 분야의 실제적인 문제를 발견하고, 협력적으로 해결방안을 탐색하고, 첨단 테크놀로지를 이용하여 창의적인 교육 산출물을 개발한다. 학습자 중심의 프로젝트를 통해 면대면과 온라인 학습환경에서 교수자와 학습자를 지원하기 위한 소프트웨어를 개발하고, 이를 위해 기본적인 컴퓨터 프로그래밍 지식과 기술을 학습한다.
- # Educational technology
- # Engineering
- # Computer Science
(공유)빅데이터 정보 철학 혁신공유학부 혁신공유학부
전선 / 학사
이 강의의 목적은 인간 같은 기계를 만들려는 공학 기술인 인공지능을 보다 근본적으로 생각해보기 위하여 정보 개념을 기반으로 인공지능 기술에 대한 공학적 이해와 인문사회학적 개념들을 학습하고 흥미로운 인공지능 프로그램 제작을 경험하는 것이다. 인문학 배경의 학생들은 인문학의 내용이 기계로 만들어지는 기술을 경험하고 공학 배경의 학생들은 인공지능 기술을 근본적으로 생각해보고 새로운 아이디어를 얻을 수 있도록 한다. 세부 과정은 다음과 같다. 첫째, 정보 개념을 중심으로 인공 지능과 인간 지능에 대하여 이해하고, 둘째 인공지능의 감정, 의식, 윤리, 그리고 창의성, 등에 대하여 공부하고, 셋째, 인공지능 프로그램을 만들 수 있는 다양한 컴퓨터 언어들과 인공지능 개발 도구들에 대하여 알아보고, 넷째, 토론과 협의를 통하여 만들어 보고 싶은 인공지능 프로그램을 본인의 코딩 능력에 맞게 만들어 본다.
- # Philosophy
- # Big data
인공지능 기반 교육 사범대학 교육학과
전선 / 대학원
이 강좌는 인공지능에 대한 이해를 바탕으로 교육적 활용방안을 탐색하고 다양한 연령의 학습자를 대상으로 인공지능에 대한 교육을 효과적으로 실시하는 방안을 다룬다. 인공지능 기반 교육에 대한 최신 이론과 교육적 이슈를 체계적으로 검토하고 교육 분야에서 인간과 인공지능이 협업할 수 있는 방안을 논의한다.
- # Artificial intelligence(AI)
- # Mathematics education
- # Computer Science
영어 4기능 지도법 사범대학 영어교육과
전선 / 학사
영어 읽기, 쓰기, 듣기, 말하기 지도에 대한 이론들과 실제 활용하는 방법을 탐구한다. 또한 중등 영어수업에서 사용할 수 있는 실질적인 지도 방법을 개발하여 실습해 본다.
- # Active listening
- # Mathematics education
AI 및 첨단기술활용 STEAM 교수 설계 사범대학 AI융합교육학과
전선 / 대학원
미래 또는 현재 교육자로서 AI 및 첨단기술의 활용 역량을 갖추는 것은 궁극적으로 교실에서 활용하는 것을 목적으로 한다. 본 교과에서는 각 교과의 전문성을 바탕으로 기술을 활용하여 수업을 설계하는 활동을 한다. 기술과 교과의 융합 또는 교과 간의 융합을 바탕으로 창의적인 활동을 학습할 수 있는 수업 자료를 도출하고 발표하여 공유한다.
- # Instructional design
- # Engineering management
(공유)자연어 처리와 교육 혁신공유학부 혁신공유학부
전선 / 학사
본 교과목은 인공지능 기반 혹은 컴퓨터 지원 교육이 활발한 현 상황에 맞춰 각 교과의 교육에 자연어처리를 활용할 수 있도록 자연어처리와 관련분야의 중요한 기본 개념과 이론을 소개한다. 특히 본 교과목은 자연어처리뿐만 아니라, 철학적 배경과 함께 음성처리, 인공지능, 언어학, 교육 등 다양한 분야를 융합하여 통합적인 관점에서 자연어처리를 소개한다. 또한, 본 교과목에서는 자연어처리에 가장 많이 쓰이는 프로그래밍 언어인 파이썬과 자연어처리 관련 기초 코딩 예제, 딥러닝 기본 예제 등을 구글 코랩 등을 통해 실습함으로써 향후 학생의 목적에 따라 기술을 사용할 수 있는 기반을 형성하는데 목표를 둔다.
- # Natural language processing
- # Natural language
컴퓨터의 개념 및 실습 공과대학 컴퓨터공학부
교양 / 학사
컴퓨터를 처음 접하는 학생들을 대상으로 컴퓨터에 대한 일반적인 기초개념 등을 설명하고, 프로그램이 수행되는 과정과 프로그램 작성을 위한 논리적인 사고에 대하여 강의한다. 이와 같은 기초 지식을 바탕으로 Python 언어를 사용하는 방법을 습득한다. 일부 공과대학 학부/학과에서는 포트란, C 언어, 또는 Matlab을 사용하는 법을 익힌다. 매주 2시간의 실습을 통하여 프로그래밍 기법을 배양하도록 한다.
- # Programming language
- # Computer Science
인공지능의 이해 의과대학 협동과정 의료정보학전공
전선 / 대학원
지능 시스템은 환경과 상호작용하고 성능을 극대화하는 방법이다. 지식 표현과 추론은 논리적 지식 표현, 판단 계산, 술어 계산, 상황 계산, 지식 표현 구축 등과 함께 지능 시스템의 중요한 측면이며, 불확실성을 해결하기 위한 방법으로 확률과 확률 네트워크, 퍼지 논리와 같은 기법을 사용한다. 계획과 학습 역시 지능 시스템의 중요한 구성 요소로서, 목표 달성을 위해 필요한 행동 순서를 결정하고 시간이 지남에 따라 성능을 개선할 수 있도록 한다. 본 강좌에서는 지능시스템을 이해하고 활용할 수 있는 기초 지식을 쌓는다.
- # Artificial intelligence(AI)
- # Intelligent agent
- # Computer Science
AI와 전략경영 경영대학 경영학과
전선 / 학사
AI는 인간의 의사결정 방식과 업무 수행 방식을 빠르게 변화시키고 있으며, 이에 따라 조직의 형태와 작동 방식 또한 재편되고 혁신되고 있다. 이러한 변화 속에서 AI를 전략적으로 도입하고 효과적으로 활용하는 능력은 기업이 지속 가능한 경쟁우위를 확보하는 핵심 원천이 되고 있다. 본 과목은 AI와 전략경영의 접점을 체계적으로 탐구한다. AI가 무엇이며(또 무엇이 아닌지), 인간이 AI와 어떻게 상호작용하는지, AI가 직무·직업·노동시장을 어떻게 변화시키는지, 그리고 이러한 변화가 조직 전환을 어떻게 촉발하는지를 다룬다. 더 나아가 AI가 기술 혁신과 창의성에 미치는 영향, 그리고 경영자와 정책결정자가 AI를 어떻게 이해하고 대응해야 하는지도 살펴본다. AI가 전례 없이 빠른 속도로 발전하고 그 영향이 맥락에 따라 다르게 나타나는 환경에서, 학생들은 최신 연구 논문과 실제 사례를 분석·토론함으로써 개인, 팀, 조직 수준에서 AI를 전략적으로 도입하고 활용하는 방법을 학습한다. 이를 통해 AI가 가져올 일과 조직의 대전환을 깊이 이해하고, 이를 능동적으로 설계함으로써 AI 시대 지속 가능한 경쟁우위를 구축할 수 있는 역량을 갖추게 될 것이다.
- # Competitive advantage
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