데이터과학과 인공지능을 활용한 미디어아트 융합인재교육(STEAM) 프로그램 연구

윤진영; 김유미; 소재환; 김연형

doi:10.17548/ksaf.2019.12.30.265

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자료유형: 학술저널

저자정보: 윤진영 (아트센터나비) 김유미 (아트센터나비) 소재환 (아트센터나비) 김연형 (아트센터나비)

저널정보: 한국전시산업융합연구원 한국과학예술융합학회 한국과학예술융합학회 Vol.37 No.5

발행연도: 2019.12

수록면: 265 - 276 (12page)

DOI: 10.17548/ksaf.2019.12.30.265

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최근 기술의 발전으로 인해 다양한 분야에서 활용가능한 데이터 과학 및 인공지능은 눈부신 성장을 하고 있으며, 이에 따라 데이터과학과 인공지능에 대한 대중들의 관심도 급증하고 있다. 본 연구는 제 4차 산업혁명이라는 사회문화경제의 흐름 속에서 학습자가 창의적으로 자기 주도적인 학습을 하기 위한 데이터과학과 인공지능이 결합된 프로젝트 기반 학습(Project Based Learning)방식의 미디어아트 융합인재교육(STEAM) 프로그램 연구에서 시작되었다. 본 연구의 목적은 4차 산업혁명 시대를 대비한 융합 인재양성 프로그램을 개발하는 것이다.
따라서 본 논문은 프로젝트 기반의 문제해결 방식으로 학생들이 주도적으로 문제를 인식하고 또래와 상호작용하면서 스스로 탐구하고 학습하는 과정에서 창의력과 소통능력, 비판적 사고력과 협동성을 함양하도록 하는 것에 중점을 두고자 시도하였다. 또한 문화 및 산업의 실례인 미디어아트를 주제로 인문과학적 소양을 통해 동시대의 사회적 이슈를 인식하고, 첨단기술을 통해 상상력을 실현하는 융복합 교육프로그램을 제시하였다. 대학 이상 혹은 고급 인력 중심으로 시행되고 있는 현 인공지능 교육 체계에서 시야를 넓혀 STEAM 융합인재 교육을 초·중등 교육으로 해당 분야의 저변을 확대하고 데이터과학과 인공지능으로 변화될 미래 사회에 선제적으로 경쟁력을 확보하기 위한 전략적 방안을 본 연구에서 제안한다. 연구결과 및 내용은 다음과 같다.
첫째, 연구배경을 바탕으로 연구의 목적을 제시하며, 구체적인 연구방법과 범위를 설정한다.
둘째, 프로그램의 전체 구성과 각 프로그램의 개요 및 내용에 대해 서술하고 프로그램과 함께 제공되는 관련 콘텐츠에 대해 설명한다.
셋째, 프로그램 만족도 검사 결과에 따른 프로그램 효과성을 검증하고 이를 바탕으로 향후 연구 진행 방향을 도출한다.
본 연구를 통해 초등학교 2종 중학교 3종의 총 18차시 프로그램을 개발하였으며, 개발된 프로그램을 바탕으로 9개교 초중학생 706여명에게 수업을 적용하였다. 그 결과 학생들의 문제 접근의지와 과제 해결을 위한 자신감이 상승하였으며, 첨단기술과 실생활을 연결하여 기술에 대한 이해도를 높이고, 창의 체험형 프로젝트를 직접 설계하고 구현함으로써 문제해결력과 과제에 대한 성취도를 높일 수 있었다.
이러한 연구결과를 바탕으로 첨단기술 이해를 위한 미디어아트 교육으로 프로젝트 기반 융복합 기술교육을 공교육에 적용하기 위한 토대를 마련하였으며, 다양한 애플리케이션과 키트, 게임을 활용한 교육 프로그램으로 학습자의 흥미를 유발하여 데이터과학과 인공지능 교육에서 경쟁력을 확보할 수 있기를 기대한다.

Recent advances in technology have led to stellar growth in data science and artificial intelligence available in various fields, resulting in a surge in public interest in data science and artificial intelligence. This study presents the STEAM Program, a media art education program in the form of Project Based Learning, which combines data science and artificial intelligence for learners to make creative self-directed learning amid the economical, social and cultural trends of the fourth industrial revolution. The purpose of this study is to foster young professionals for this new upcoming era. Through this program, we will focus on fostering creativity, communication skills, critical thinking and collaboration skills in the process of exploring and learning for students to recognize problems and interact with peers in a project based way. In addition, We would like to present a convergence education program that recognizes contemporary social issues and realizes imagination through humanities and advanced technology under the theme of media art. This study proposes strategic measures to broaden the current field of artificial intelligence education—which is mainly being implemented at universities or higher-level workforce—to primary and secondary education through STEAM program, and to proactively secure competitiveness in the future society that will be transformed with data science and artificial intelligence. The method of research is described in the following order:
First, the purpose of research is suggested based on the background of the research, and specific methods and ranges are set up.
Second, a description of the overall structure and the overview of the program is given with an explanation of the relevant content that comes along with the program.
Third, the effectiveness of the program is verified according to the results of the program satisfaction test and based on this result, the direction of future research progress is derived.
Through this study, we developed a total of 18 class programs—two types for primary school and three types for middle school—and based on this development we applied them to 706 students from 9 primary and middle schools. As a result, students’ willingness in problem approach and confidence in problem solving have increased, connecting advanced technology and real-life has improved their understanding of the technology, and by designing and implementing their own creative hands-on projects, they were able to enhance their problem-solving skills and achievements in their tasks.
As a conclusion, the study results prepared the foundation for applying project-based convergence technology education to public education, as media art education designed for understanding advanced technologies, and proposed a measure to secure competitiveness in data science and artificial intelligence education by arousing interest to learners with education programs using various applications, kits and games.

#Data Science(데이터 과학) #Artificial Intelligence(인공지능) #STEAM(융합인재교육) #Media Art(미디어 아트) #Art-Science Convergence(과학예술 융합)

참고문헌 (17)

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배제민 / 2017 / 시각적 사고(Visual Thinking)를 통한 인공지능 탐색 알고리즘의 교육 효과에 대한 연구 / 중등교육연구 65(4):829~846

변문경 / 2016 / STEAM 프로젝트 기반학습(PBL)의 학교현장 적용 경험 분석 / 학습자중심교과교육연구 16(10):241~267

최효승 / 2017 / 인공지능과 예술창작 활동의 융복합 사례분석 및 특성 연구 / 한국과학예술융합학회 28:289~299

Ian Goodfellow / 2016 / Deep Learning / Mit Press

Kim, Jong-ki. / 2018 / The Evaluation and Challenges for Growth Capability of Korea’s Promising New Industry in the New Convergence Era

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