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장윤재, 김서진, 양정현, 이현주 (2026). 초등학생의 디지털 시민성 함양을 위한 예술 융합 AI 윤리 교육 프로그램 설계. 제57회 2026 한국컴퓨터교육학회 동계학술대회 논문집, 30(1), 177-180. [발표자료] 2026-01-22
장윤재, 오현진, 최정아 (2025). 컴퓨테이셔널 에세이를 활용한 대학 교양 통계 기반 논증 글쓰기 교과목 설계 연구. 제56회 2025 한국컴퓨터교육학회 하계학술대회 논문집, 29(2), 147-150. [발표자료] 2025-08-22
유도희, 장윤재 (2025). 컴퓨팅 사고력 함양 목적 한글 프로그래밍 언어 활용 피지컬 컴퓨팅 교육 프로그램 개발. 제55회 2025 한국컴퓨터교육학회 동계학술대회, 29(1), 299-302.
장윤재, 유수진 (2024). 대학생 대상 생성형 AI 기술 및 윤리 교육 프로그램 설계, The 2nd NextGen AI Horizon Forum 2024. [발표자료] - 2024-11-08 우수발표논문상
곽소아, 장윤재, 김서진, 양정현, 이현주, 김현철 (2023). 초등학교 AI융합교육의 놀이학습 적용방안 탐색 : 몸 놀이와 가족의 창의적 학습을 중심으로, 한국컴퓨터교육학회 2023 동계 학술발표논문집. [발표자료][링크]
장윤재, 김자미 (2018). 공무원 연수를 위한 콘텐츠 분류 현황 분석, 이러닝학회 2018 춘계학술발표논문집.
정다윤, 장윤재, 김자미, 이원규 (2018). 시도 교육연수원 콘텐츠 보유 현황 분석, 이러닝학회 2018 춘계학술발표논문집.
장윤재, 이원규 (2016). 2015년 개정 교육과정 중학교 정보 교과에 포함된 피지컬 컴퓨팅 교육 목표 분석. 한국컴퓨터교육학회 2016 동계 학술발표논문집, 20(1).
장윤재, 이원규 (2014). 피지컬 컴퓨팅 교육을 위한 프로그래밍 언어 활용 방안 연구. 한국컴퓨터교육학회 2014 하계 학술발표논문집, 18(2)
장윤재, 김민하, 김자미, 이원규 (2011). Kolb의 학습양식에 따른 학습자의 스크래치 프로젝트 분석. 한국컴퓨터교육학회 2011 동계학술발표논문집, 15(1). 85-89.
장윤재, 김자미, 이원규 (2010). 데이터 마이닝과 통계기법을 활용한 사이버가정학습 만족도와 효과성과의 관계 비교 분석. 이러닝학회 2010 추계학술발표논문집. 1(2). 93-96.
장윤재, 김동형, 김한성, 이원규, 김현철 (2010). 초중등학생의 정보보호 교육을 위한 놀이 기반의 학습 활동 개발. 한국컴퓨터교육학회 2010 하계학술발표논문집, 14(2), 107-113.
권대용, 장윤재, 김병욱, 이원규 (2009). 교육용 프로그래밍 환경에서 초보자를 위한 학습피드백 agent 설계. 한국컴퓨터교육학회 2009 동계학술대회
김한성, 임현정, 장윤재, 서영희 (2022). 국제 초·중등 정보·컴퓨팅 교육 실행 지수 개발 및 수준 분석 (RE-127). SPRI [링크]
장윤재 (2023). 초중등 정보교육과 대학 CT 교육의 연계성, 정보과학회지, 41(7), 44-56. [링크]
# 박사학위청구논문 Doctoral Dissertation
"학교 교육에 적합한 피지컬 컴퓨팅 교육용 보드 개발 및 적용" 고려대학교, 2018. [링크]
2014년 9월 교육부에서 발표한 2015 문이과 통합형 교육과정 총론에서는 국가 사회적 요구 사항을 반영하여 소프트웨어(SW) 교육을 강화하였다. SW교육의 핵심인 정보 교육과정은 이전 정보 교육과정에서는 없었던 피지컬 컴퓨팅이라는 핵심 개념이 추가되었다. 피지컬 컴퓨팅은 센서와 액츄에이터를 이용하여 인간과 시스템, 또는 시스템과 시스템 간의 상호작용이 가능한 컴퓨팅 형태로 정의된다. 피지컬 컴퓨팅은 현실세계의 문제를 프로그래밍으로 해결하는 과정에서 물리적 환경을 함께 설계 및 구현함으로써 컴퓨팅 사고력 향상과 창의적 문제해결 과정을 경험하고, 학습 동기와 흥미를 유발할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 컴퓨터 과학과 공학, 수학, 예술 등 다양한 학문적 지식을 배울 수 있다. 국내외 SW교육 단체에서도 피지컬 컴퓨팅을 새로운 학습 주제로 적용하고 있다. 그러나 학교 교육 상황에서 피지컬 컴퓨팅 교육을 적용하기 위해서는 교육과정, 교사 및 학생, 그리고 학교의 요구사항을 함께 고려해야 한다. 그 중에서 피지컬 컴퓨팅 교육용 도구 선정은 우선적으로 해결해야 할 문제이다. 그러나 지금까지의 교육 및 연구 사례는 교육 목적이나 학생들의 발달단계를 고려하지 않은 도구를 그대로 사용하거나, 도구의 특성에 맞게 교육 내용을 변경하는 등 도구에 종속된 교육을 진행하였으며, 특히 도구의 사용 방법과 전자 회로 구성에 많은 시간을 소모하여 학생들이 알고리즘을 고민하고 프로그램을 작성할 시간이 부족한 어려움을 겪고 있다. 즉, 학교 교육에서 피지컬 컴퓨팅 교육을 적용하기 위해서는 교사와 학생의 요구사항을 반영한 교육용 도구가 필요하다. 본 연구의 목적은 학교 교육에서 피지컬 컴퓨팅 교육 적용시 어려움을 분석하고, 교사와 학생의 요구사항을 반영한 교육용 보드를 개발하는 것이다.
연구 문제 및 방법은 다음과 같다. 첫째, 학교 교육에 피지컬 컴퓨팅 교육 적용시 교사와 학생이 겪는 어려움은 무엇인가? 어려움을 분석하기 위해, 피지컬 컴퓨팅 교육과정과 교육용 도구를 분석하여 피지컬 컴퓨팅 수업을 설계하고, 이 과정에서 교사와 학생이 겪는 어려움을 분석한다. 둘째, 개발된 피지컬 컴퓨팅 교육용 보드는 학교 교육에 적합한가? 이를 확인하기 위해, 교사와 학생의 요구사항을 조사하고 이를 반영한 피지컬 컴퓨팅 교육용 보드를 설계 및 개발하여 보드의 사용성을 검증한다.
본 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 학교 교육에 피지컬 컴퓨팅 교육 적용시 교사와 학생이 겪는 어려움은 무엇인가? 학생들은 피지컬 컴퓨팅 학습 자체의 두려움, 회로 구성의 어려움, 전자부품의 사용의 어려움, 회로 수정의 어려움을 겪고 있었으며, 교사들은 이론적인 내용 전달의 어려움, 수업용 도구 구입 부담을 겪고 있었다. 둘째, 개발된 피지컬 컴퓨팅 교육용 보드는 학교 교육에 적합한가? 교사와 학생들은 교육용 보드에 대해 기능 및 크기의 최소화, 센서 부품의 모듈화, 사용성 및 확장성 개선을 요구하였고, 이를 반영하여 개발한 교육용 보드에 대해 기존 보드보다 높은 사용성 점수로 평가하였다. 사용성 평가에 참여한 학생들은 학습의 두려움을 줄이고, 회로 구성의 복잡도를 낮추는 효과를 가져왔다. 피지컬 컴퓨팅 수업 적용 결과도 짧은 시간의 수업에도 학생들이 수업 만족도가 높고, 난이도가 적절하며, 학생들이 회로 구성보다 프로그래밍에 더 집중하는 모습을 보였다.
향후 연구 과제는 다음과 같다. 첫째, 피지컬 컴퓨팅 교수-학습 과정을 면밀히 분석할 수 있는 분석 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서 사용한 교사와 연구자의 관찰, 교사와 학생의 인식조사 이외에 학생들의 인지 부하 분석 등의 연구 방법이 적용 또는 개발되어야 한다. 이 분석 결과는 교육용 도구의 개선에 보다 유용한 정보를 제공할 것이다. 둘째, 피지컬 컴퓨팅 교육용 보드 개선 연구가 필요하다. 특히 통신 관련하여 다양한 기능이 추가되고 사용성이 확보되어야 한다. 통신 기능의 향상을 통해 피지컬 컴퓨팅에서 IoT 시스템으로 학습 주제의 확장이 가능하다. 셋째, 학교 교육에서 피지컬 컴퓨팅 교육이 효과적으로 수행되기 위한 방안에 대한 연구가 필요하다. 특히 피지컬 컴퓨팅은 프로그래밍 교육과 밀접하게 연계되어야 한다. 교육과정에서 피지컬 컴퓨팅을 언제 어떤 영역으로 배우는 것이 가장 효과적일지 고려해야 하며, 성취기준 달성을 위한 수업시수의 확보도 고려되어야 한다.
# 석사학위청구논문 Master's Thesis
"프로그래밍 교육에서 학습자의 학습양식과 문제해결 수준이 프로젝트 완성도에 미치는 영향" 고려대학교, 2012. [링크]
정보기술이 발전함에 따라 정보교육은 정보과학의 원리와 개념을 효과적으로 가르치기 위한 교육과정으로 개정되었다. 개정된 교육과정에 따라, 프로그래밍 언어를 활용한 알고리즘 사고 학습 및 문제해결능력 향상의 효과를 검증하는 연구들이 진행되고 있다. 특히, 프로그래밍 교육에서 교육용 프로그래밍 언어는 많은 연구를 통해 사고를 확장하고 창의적 문제해결능력 개발에 도움이 되는 것으로 보고되었다. 그러나 학습자의 능력과 수준을 고려한 프로그래밍 교육에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 학습자의 능력과 수준에 맞는 프로그래밍 교육을 위해 학습자의 학습양식과 문제해결 수준이 EPL을 활용하는 프로그래밍 능력에 미치는 영향을 분석하였다.
학습양식에 따른 프로젝트 완성도의 차이를 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 정보처리방법에 따라 프로젝트 완성도에 유의미한 차이가 있었고, 반성적 성찰을 선호하는 학습자의 점수가 높았다. 둘째, 학습양식에 따라서는 분산자 유형 학습자의 점수가 가장 높았다.
문제해결 수준에 따른 프로젝트 완성도에 미치는 영향을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 문제해결 수준에 따른 프로젝트 완성도의 차이를 분석한 결과, 문제해결 수준이 높은 집단이 낮은 집단보다 프로젝트 완성도가 높은 것으로 나타났다. 둘째, 문제해결과정 각 단계가 프로젝트 완성도에 미치는 영향을 분석한 결과, 문제발견 요인이 프로젝트 완성도에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
본 연구는 EPL을 활용한 프로그래밍 학습에서 프로젝트 완성도를 높이는데 기여할 수 있는 학습자의 학습양식과 문제해결 수준을 탐색하였다. 본 연구의 결과를 토대로 다음 사항을 제안하였다. 첫째, 학습자들이 구현할 아이디어에 대한 반성적 성찰 활동에 대한 지도와 구체적인 계획을 통한 구현 학습이 필요하다. 둘째, 문제를 발견하는 활동과 반성적 성찰을 통한 문제 해결 검토 과정이 중요하다.