특성화고등학교에서의 인공지능 교육을 위한 Intel AI for youth 프로그램 활용 방안
The Effective Use of Intel AI for Youth Program for Artificial Intelligence Education in Specialized High School
- 주제(키워드) AI 교육 , AI 역량 신장 , Intel AI for youth 프로그램 , AI 프로젝트
- 주제(DDC) 371.334
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 예홍진
- 발행년도 2022
- 학위수여년월 2022. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 교육대학원 소프트웨어교육
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000031914
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
This study attempts to examine the effectiveness and application plan of Intel AI for youth program, which is expected to increase AI capabilities of teachers and students and overcome the limitations and the effectiveness of AI basic textbooks in order to prepare for AI education. After analyzing specialized high schools, AI basic textbooks, and Intel AI for youth programs on these two aspects, a program, which was applicable to specialized high schools, was designed and applied to a total of 24 students in two freshman classes of the Department of Internet of Things at OO High School in S city, Gyeonggi-do. Among subjects of the study on the effectiveness of the program, there were 17 people in the experimental group who responded to both pre-test and post-test, and the perception change was analyzed through t-sample results about pre-test and post-test. The status of completion of textbook achievement level were analyzed through the results of multiple-choice questions and free-response questions of the post-test. The following conclusions were drawn through the results of the analysis. First, Intel AI for youth program is the program which can help students to change their AI perception positively. As a result of the t-sample test, the perception change was measured at a statistically high level in the entire area. Second, the conclusion was derived that Intel AI for youth program can help students to complete the contents of AI textbooks and the program is effective in solving the limitations of AI basic textbooks through positive response ratio of multiple-choice questions and answers of free-response questions about AI textbook activities targeting students participating in Intel AI for youth program. Third, The way to utilize flipped learning could be found. The flipped learning model showed that the 11-week course could be effectively applied as a 6-week course through the program redesign, and that efficient teaching is possible by reducing installation time and understanding of new programs without background knowledge. The study suggests that Intel AI for youth program, which is proved to be effective, can be effectively applied in specialized high schools through the following solutions. First, in order to secure time for Intel AI program, secure one hour in specialized subjects and three hours of creative activities, in order to secure project production time, it is effective to design a program by making a module by applying a flipped-learning model. Second, as a way to improve the environment of labs for AI projects, by utilizing free AI lab consulting programs, which are provided from Intel, and installing the Intel United program, which is an AI collaboration solution, the environment of AI lab can be improved. Keywords : AI education, increase AI capability, Intel AI for youth program, AI project
more초록/요약
본 연구는 인공지능 기초 교과서의 교육 활용 상의 한계점을 극복하고, 교원 및 학생의 인공지능 학업 역량 신장을 지원할 수 있을 것으로 예상되는 Intel AI for youth 프로그램(이하, 인텔 AI 프로그램)의 효과와 특성화고등학교에서의 적용방안을 검토하고자 하였다. 연구를 위하여 특성화고등학교, 인공지능기초 교과서, 인텔 AI 프로그램을 분석한 뒤 이를 바탕으로 교육현장에서 적용할 수 있는 프로그램을 설계하였으며, 이 프로그램을 경기도 S시 소재 S고등학교 사물인터넷과 1학년 2개 학급 총 24명을 대상으로 실시하였다. 실험집단은 사전-사후 검사에 모두 응답한 17명을 대상으로 하였으며, 인식변화는 사전-사후 검사에 대한 t-표본 결과를 통해 분석하였다. 교과서 성취수준 이수 정도 및 교과서 수업의 한계 극복 가능 여부는 사후 검사의 객관식 문항과 서술형 문항의 응답 결과를 통해 분석하였다. 첫째, 인텔 AI 프로그램을 통해 학생들의 긍정적인 AI 인식변화에 도움을 줄 수 있음을 알 수 있었다. t-표본 검사 결과 인식변화 전체 영역에서 AI에 대한 인식 변화가 통계적으로 유의미한 수준으로, 높게 측정되었다. 둘째, 인텔 AI 프로그램에 참여한 학생들을 대상으로 한 설문을 통하여 인텔 AI 프로그램이 인공지능 교과서의 내용을 이수하는 것에 도움을 줄 수 있고, 인공지능 기초 교과서의 한계점 보완에 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 셋째, 플립드 러닝 수업의 활용 방안을 발견할 수 있었다. 플립드 러닝 모형으로 프로그램 재설계를 통해 본래 11주가 소요되는 과정을 6주동안 진행했음에도 불구하고, 사전과제를 활용하여 배경지식이 없는 새로운 프로그램에 대한 설치시간 감소 및 이해도를 높여 효율적인 수업이 가능함을 알 수 있었다. 이번 연구를 통하여 효과를 검증한 인텔 AI 프로그램의 특성화고등학교에서의 효과적인 적용방안을 위하여 다음과 같은 방안을 제언하고자 한다. 첫째, 인텔 AI 프로그램의 수업 시간 확보를 위하여 전문 교과에서는 1시간, 창의적 체험활동에서는 3시간의 시수 확보가 필요하다. 또한 프로젝트 시간의 확보에 플립드 러닝 모형을 활용하여 프로그램을 재설계하는 것이 효과적이다. 둘째, 인텔 AI 프로그램에서는 인공지능 실습실 개선을 위한 무료 인공지능 실습실 컨설팅과 인공지능 협업 솔루션인 인텔 유나이트 프로그램을 제공하기 때문에, 이를 적절히 활용함으로써 인공지능 수업이 이루어지는 실습실의 환경을 개선할 수 있다. 주요어 : AI 교육, AI 역량 신장, Intel AI for youth 프로그램, AI 프로젝트
more목차
Ⅰ. 서론 1
1. 연구의 필요성 및 목적 1
2. 연구문제 2
3. 연구의 제한 3
4. 용어의 정의 3
가. AI 역량 3
나. 핵심역량 4
다. AI 성취기준 4
라. 특성화고등학교 4
Ⅱ. 이론적 배경 및 선행연구 6
1. 이론적 배경 6
가. 인공지능 교육의 목적과 한계점 6
나. 인텔 AI 프로그램 8
다. 플립드 러닝 10
2. 선행연구 10
Ⅲ. 연구 방법 및 절차 12
1. 연구 대상 12
2. 실험설계 및 프로그램 개발 절차 13
가. 실험설계 모형 12
나. 프로그램 개발 절차 13
다. 프로그램 설계 24
3. 프로그램 내용 및 적용 25
4. 검사 도구 27
가. 인식변화 검사도구 27
나. 인텔 AI 프로그램 만족도 및 제한점 극복 가능 여부 검사도구 28
5. 자료 수집 및 분석 28
Ⅳ. 연구 결과 및 논의 30
1. 인텔 AI 프로그램이 AI 인식 변화에 미친 영향 30
2. 프로그램 만족도 및 인공지능 기초 교과서 성취수준 이수가능 여부 분석 결과 32
Ⅴ. 결론 및 제언 37
1. 결론 37
2. 제언 39
참고 문헌 41
부 록 43
ABSTRACT 62
