Journal of Practical Engineering Education (실천공학교육논문지)

Korean Institute for Pratical Engineering Education (한국실천공학교육학회)
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An Evaluation Method of Understanding SW Architectures in an Arduino-based SW Lecture for Non-major Undergraduates

비전공자 대상 아두이노 활용 SW 강좌에서 SW 구조 이해도 평가 방법

  • Hur, Kyeong (Department of Computer Education, Gyeong-In National University of Education)
  • 허경 (경인교육대학교 컴퓨터교육과)
  • Received : 2019.02.22
  • Accepted : 2019.05.23
  • Published : 2019.06.01
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Abstract

In applying SW education for non-major undergraduates, we applied the physical computing lesson using Arduino. There is a case in which the basic problem-solving process teaching method based on the computational thinking was proposed in the physical computing class using Arduino. However, in educating computational thinking process, it is necessary to evaluate and educate understanding of SW structures. After understanding SW structures, it is correct SW education flow to make creative outputs by applying computational thinking process. However, there is a lack of examples of how to evaluate understanding of SW structures in the class using Arduino. In this paper, we proposed a one - semester curriculum for lectures on SW education using Arduino for non-majors. In addition, we proposed and analyzed the evaluation method of the understanding of SW structures and the evaluation problems developed in this course.

비전공 학부생을 대상으로 SW 교육을 실시하는 데 있어, 아두이노를 활용한 피지컬 컴퓨팅 수업을 적용하고 있다. 아두이노를 활용한 피지컬 컴퓨팅 수업을 실시하는 데 있어, 컴퓨팅적 사고기반 기초 문제해결과정 교육방법이 제안된 사례가 있다. 그러나, 컴퓨팅적 사고과정을 교육하는 데 있어, SW 구조에 대한 이해도를 평가하고 교육하는 것이 선행되어야 한다. SW 구조를 이해한 후, 컴퓨팅적 사고과정을 적용하여 창의적인 산출물을 만들어내는 것이 올바른 SW 교육 흐름이다. 그러나, 아두이노를 활용한 수업에서 SW 구조에 대한 이해도 평가 방법 사례가 부족하다. 이에 본 논문에서는 비전공자를 대상으로 아두이노를 활용한 SW를 교육하는 강좌에 대한 한 학기 교육과정을 제시하였다. 그리고, 본 교육과정에서 필요한 SW 구조에 대한 이해도 평가 방법과 개발된 평가 문제들을 제안하고 분석하였다.

Keywords

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그림 1. 일반적인 SW 구조 이해 평가 s4a 프로그램 문제 Fig. 1. A s4a program problem for test of understanding a general SW architecture.

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그림 2. 일반적인 SW 구조 이해 평가 C언어 문제 Fig. 2. A C-language problem for test of understanding a general SW architecture.

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그림 3. 아두이노 활용 강좌에서 SW 구조 이해 평가 C-스케치 문제 Fig. 3. A C-sketch problem for test of understanding a SW architecture in Arduino-based lectures.

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그림 4. 아두이노 활용 강좌에서 SW 구조 이해 평가 s4a 문제 Fig. 4. A s4a problem for test of understanding a SW architecture in Arduino-based lectures.

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그림 5. AnalogWrite 명령을 이용한 SW 함수 구조 이해 평가 C-스케치 문제 Fig. 5. A C-sketch problem for test of understanding a SW functional architecture using analogWrite commands.

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그림 6. DigitalWrite 명령을 이용한 SW 함수 구조 이해 평가 C-스케치 문제 Fig. 6. A C-sketch problem for test of understanding a SW functional architecture using digitalWrite commands.

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그림 7. SW 함수 구조 이해 평가 s4a 문제 Fig. 7. A s4a problem for test of understanding a SW functional architecture.

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그림 8. SW 선택 제어 구조 이해 평가 s4a 문제 Fig. 8. A s4a problem for test of understanding a SW selective control architecture.

표 1. 아두이노 활용 SW 구조 강좌 한 학기 교육 과정 Table 1. One-semester curriculum for the arduino-based SW architecture lecture

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표 2. 아두이노 기반 SW 구조 평가 s4a 문제 평가 결과 Table 2. Test results to arduino-based SW architecture evaluation s4a problems

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표 3. 아두이노 기반 SW 구조 평가 스케치 C언어 문제 평가 결과 Table 3. Test results to arduino-based SW architecture evaluation sketch-C problems

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표 4. 아두이노 기반 s4a 문제와 스케치 C언어 SW 문제 총점 분포 비교 Table 4. Comparison of total score distribution for s4a and sketch-C SW problems

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References

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