1. 서론
현 시대는 디지털 시대이자 4차 산업혁명을 맞이하고 있는 시대이다. 말하기, 쓰기, 셈하기에 이어 프로그래밍은 디지털 시대의 필수 기본 도구가 되었다. 소프트웨어는 프로그래밍 과정을 통해 만들어지고 수많은 분야에서 소프트웨어가 없어서는 안 될 정도로 활용되고 있다. 아침에 눈을 뜰 때 잠을 깨워주는 스마트폰 알람에서부터 잠들 때까지 즐겨보는 SNS에 이르기까지 소프트웨어로 만들어지지 않은 것을 찾기 어려울 정도이다. 미래 세상에서 요구하는 국제 인재는 잘 만들어 놓은 소프트웨어를 이용만 하는 것이 아니라 필요에 따라 소프트웨어를 가공하고 직접 만들 수도 있어야 한다. 이에 세계는 미래 세상을 이끌 국제 인재 육성을 위해 소프트웨어 교육에 집중하고 있다. 선진국 또는 소프트웨어에 민감한 나라는 초등학교 교육과정 또는 유치원 교육과정에서부터 소프트웨어 교육 시스템을 구축하여 SW교육을 실시하고 있다. 한국 정부도 2015년부터 소프트웨어 교육과정을 개편하여 집중하기 시작하였고, 2019년 12월 “전 국민 SW⋅AI 교육 확산 방안”을 발표하였다. 이제 소프트웨어는 더 이상 특정 분야의 사람만 배우는 기술이 아닌 것이다. 대학에서도 전공자여야만 배울 수 있었던 SW교육을 SW중심대학 지원 사업을 통해 전교생 대상의 SW기초 교양교육이 시작되었고 지금은 수많은 대학에서 전교생 대상의 SW기초 교양교육을 실시하고 있다(오경선, 장은실, 2021: 769-778; 장은실, 오경선, 2021: 125-151).
A대학에서도 시대에서 요구하는 국제 창의 인재 양성을 위해 2021년도부터 신설된 교과목을 통해 SW기초 교양교육을 실시하게 되었다. 그러나 코로나 상황이 길어지면서 비대면으로 SW교육을 진행해야만 했다. SW교육 경험이 전혀 없는 상당수의 신입생을 대상으로 SW기초 교양교육을 진행하고 온전한 교육효과를 거두기 위해서는 새로운 방안을 모색해야 했다. SW와 친숙하지 않은 다양한 전공의 학생들에게는 SW교육의 동기부여 자체가 쉽지 않고 SW교육 특성상 이론과 실습을 함께 하여 참여도가 지속되어야만 교육효과를 기대할 수 있다. 이를 위해 비대면 수업방식으로 온라인 녹화 강의, 실시간 강의 형태가 가장 많은데, 각 수업방식의 장점들을 반영하여 플립러닝 교수법에 적용하여 진행하기로 하였다. 2학기에는 학습 동기부여와 수업 참여도를 지속시키기 위하여 에듀테크를 추가 활용하여 수업을 설계하였다.
이에 본 연구에서는 2021학년도 2학기에 SW기초 필수교양 교과목을 에듀테크를 활용한 플립러닝 수업으로 설계하여 운영하였다. 수강생 대상으로 설문조사를 실시하였고, 설문을 통해 의미있는 결과를 확인하였다. 설문 분석 결과를 바탕으로 2021학년도 2학기에 운영된 에듀테크를 활용한 플립러닝의 SW기초 필수교양 교과목에 대한 학생들 의견을 확인하고 향후 수업 내실화 및 개선 방안을 위한 시사점을 도출하였다.
2. 이론적 배경
2.1. SW기초 교양교육
신기술 보유가 국가 경쟁력 강화에 직접적으로 영향을 준다는 공식은 오랫동안 지속되었다. 우수한 인재 양성을 위해 많은 국가들이 교육에 투자하고 있는데, 4차 산업혁명 핵심 기술들은 대부분 SW로 구현되어 있다. 즉, SW⋅AI 교육은 우수한 인재 양성을 위해 기초가 되는 교육이다.
미국은 2011년 컴퓨터학회(ACM)와 컴퓨터과학교사협회(CSTA)라는 민간 기관에서 K-12 컴퓨터과학 교육과정 표준 권고안을 발표한 이래 기본 지침 및 교육과정을 개정하면서 SW⋅AI 교육에 공을 들이고 있다. AI발전연합회(AAAI)와 컴퓨터과학교사협회(CSTA)는 공동으로 초⋅중등학교의 AI교육을 위한 AI4K12(AI for K-12 Students) 이니셔티브를 개발하였다. 유⋅초⋅중등학교(K-12) AI교육을 위한 지침, 단계별 교육 프로그램, 표준 교육과정, 교사 연수 프로그램 등을 개발하고 현장 교육을 지원하고 있다(장은실, 오경선, 2021: 125-151).
영국은 2014년부터 “컴퓨팅” 교육으로 전환하여 1학년부터 12학년(5세~16세)의 모든 학년에서 “컴퓨팅”을 필수로 교육하기 위해 독립 교과로 지정하였다. 영국은 초⋅중등학교에서 AI교육 필요성을 인식하고, “Machine Learning for Kids” 사이트를 개발하여 AI 문해력을 습득하도록 하였다. 영국 초등학교는 2016년부터 AI가 적용된 TSL(Third Space Learning) 서비스를 제공하기 시작하였다. 이 서비스는 “AI 교사”의 학습자의 학습 진도를 실시간으로 관찰하여 교육 운영에 도움을 주는 시스템이다(장은실, 오경선, 2021: 125-151).
일본은 2021년 3월부터 “정보” 과목을 신설하여 교육하고 2025년부터 대학 입학시험에 도입하겠다고 발표했다. 프로그래밍, 통계처리, 데이터과학 등의 문제가 출제된다. 이는 SW교육 내실화를 통하여 일본의 인재양성을 위해 도입한 것이다(장은실, 오경선, 2021: 125-151).
중국은 2000년 컴퓨터 관련 교육과정을 “정보기술 교육”으로 지정하여 초등학교부터 고등학교까지 필수 교과로 규정하고 교과서를 편성하였다. AI교육의 필요성에 따라 2017년 초⋅중⋅고등학교에 AI교육 내용을 추가하여 2018년 4월 세계 최초로 유치원부터 초⋅중등교육, 직업교육까지 AI 교과서를 개발하였다. 중국 정부는 SW⋅AI 교육에 총력을 기울이고 있다. 이제는 점점 많은 국가에서 SW 필수 교육을 실시하고 있다(장은실, 오경선, 2021: 125-151).
한국도 2015년 교육과정 개편으로 초⋅중⋅고등학교, 대학교, 대학원까지 SW⋅AI 교육 강화를 시작하였다(오경선, 장은실, 2021: 769-778; 장은실, 2020: 137-148). 2022 개정교육과정 총론 발표에 따르면 초등학교는 17시간에서 34시간으로, 중학교는 34시간에서 자율시수를 확보하여 68시간 이상 편성 및 운영할 수 있도록 했다. 고등학교도 정보 교과를 신설하고 진로⋅적성에 따른 다양한 선택 과목을 편성하도록 했다. 2015년 개정교육과정에 비하여 두 배 이상 늘어난 것으로 보이지만 안정적인 SW⋅AI 역량 강화를 위해서는 역량 있는 교원을 확보해야 한다는 우려의 목소리도 있다(전자신문, 2021).
2015년도부터 SW중심대학을 통하여 SW 전문 인력 양성, SW 인력 양성 저변 확대, 실효성 있는 산학협력, SW 특화 교육환경 구축, SW 가치 확산 등을 실현하기 시작했다. 2019년도에 선정된 대학교부터는 SW 교육 혁신이라는 기존의 목표와 함께 AI 분야의 인력양성을 위한 AI 융합 인력 교육에 집중하기 시작했다(과학기술정보통신부, 2019, 장은실, 2020: 137-148). AI 핵심 지식과 융합 역량을 갖춘 선도 연구자 양성을 위하여 2019년도부터는 AI 대학원을 선정하여 AI 석학 배출, AI 전공 교수진 확충, AI 중심 특화 교육체계 구축, 전교생 대상 AI 교육 확산 등을 운영한다(과학기술정보통신부, 2020).
이와 같이 한국에서도 SW⋅AI 인재 양성을 위하여 막대한 예산과 지원을 아끼지 않으며 다양한 형태로 전력을 다하고 있다. 그러나 융합 인재 양성을 위해서는 다양한 전공의 학생들에게 SW기초 교양교육이 제공되어야 한다. 이러한 중요성을 인지한 많은 대학교에서는 전교생 대상의 SW기초 교양교육을 실시하고 있다(오경선, 장은실, 2021: 769-778).
2.2. 플립러닝 교수법
플립러닝(Flipped Learning)은 미국 과학교사 존 버그만(Jon-Bergmann)과 에런 샘(Aron Sams)이 제안한 수업 모형이다. 플립러닝은 학습 내용에 적용하는 과제 활동에 초점을 두고 학습자가 능동적으로 학습에 참여할 수 있도록 한다. 플립러닝은 거꾸로 학습이라고 불리며, 녹화 강의를 먼저 수강한 후에 교실 수업에서 녹화 강의에서 부족한 부분을 다른 학습자와 교수자에게 도움을 받아 해결하는 활동을 수행한다. 즉, 디지털 매체를 통해 사전 학습을 한 후에 본 수업에서는 토론이나 심화학습을 진행하는 방식이다. 기존의 교실 수업에 비하여 다양한 디지털 매체와 에듀테크를 활용한 학습활동을 하게 되어 학습자의 주체적 학습활동에 긍정적인 영향을 주며, 학습 동기부여 및 흥미 유발에 효과가 있다(남선우, 2020: 1677-1691; 윤승배, 양승혁, 박현순, 2021: 29-38).
몇 년간 코로나 팬데믹 상황으로 전면 비대면 수업으로 전환되면서 강의실에서 진행했던 토론 및 심화학습의 형태에도 변화를 가져왔다. 비대면 수업 상황에서 설계한 플립러닝 수업 모형을 변형하여 다양하게 제시되었는데, 일반적으로 사전 학습은 기존 방식의 녹화 강의로 진행하지만 본 수업과 사후 수업은 비대면 수업으로 진행할 수 있도록 온라인 플랫폼 기능을 활용하여 실시간 화상 강의 형태로 진행하게 되었다. 기존 대면 수업에서의 플립러닝 교육 효과를 유지하기 위해서는 더욱 체계적인 플립러닝 운영 전략을 세우는 것이 매우 중요하게 되었다.
2.3. 에듀테크
에듀테크(EduTech)는 교육(Education)과 기술(Technology)을 합성한 단어이다. 교육 환경에 4차 산업혁명 핵심 기술과 다양한 ICT 기술을 활용하여 기존 교육 환경의 단점들을 보완하고 첨단 기술을 활용하기 위해 도입된 것이다(위키피디아, 2022).
인터넷 기술 기반의 이러닝(E-Learning)은 시간과 공간의 효율성을 높여 편리한 학습 환경을 제공했다면 에듀테크는 온라인 환경 이상의 교육 효과를 높이는 것에 초점을 두어 학습자 개별 맞춤형, 적응형 학습 환경을 제공한다. 즉 에듀테크는 이러닝의 온라인 교육 중심에서 광범위하고 포괄적인 학습자 중심의 교육을 지원할 수 있도록 학습자 맞춤형 교육 환경을 제공하여 학습 동기부여 및 흥미를 지속시켜 학습 성과를 극대화하는데 효과적이다(남선우, 2020: 1677-1691; 윤승배, 양승혁, 박현순, 2021: 29-38).
에듀테크의 대표 특징으로 첫째, 항상 학습이 가능한 학습 환경을 제공한다. ICT 기술 발달로 시⋅공간을 초월하여 실제적인 학습이 가능하게 되었다. 둘째, 개별 맞춤형 교육이 가능하다. 학습자의 선행 학습 및 인지 능력에 따라 학습 격차가 발생할 수밖에 없다. 에듀테크를 통해 학습 패턴과 상황을 분석하여 개별 맞춤형 학습 콘텐츠와 학습 상황을 제공하게 되면 학습 격차를 최소화할 수 있다. 셋째, 실제적이고 몰입 가능한 학습 환경을 제공한다. 학습 효과를 높이기 위해서는 학습 지속성이 필요하다. 학습 지속성을 유지하기 위해서는 몰입도를 높이는 것이다. 증강현실 및 가상현실의 학습 환경을 제공하게 되면 실제적인 학습 환경에서 학습에 몰입하여 학습 지속성을 높일 수 있다. 넷째, 초연결적인 학습 환경을 제공한다. 에듀테크는 교수자에서 학습자에게 중심이 이동되어 학습에 도움을 줄 수 있는 다른 학습자를 학습에 참여시키고, 시간을 초월하여 활발하게 상호소통의 학습이 가능하다(남선우, 2020: 1677-1691; 윤승배, 양승혁, 박현순, 2021: 29-38).
학습 동기부여 및 학습 지속성을 유지하기 위해서는 적절하게 에듀테크를 활용할 필요가 있다. 특히 비대면 수업에서는 에듀테크의 기술 도입이 더욱더 절실하게 대두되었다.
3. 연구 내용
3.1. 연구 대상
A대학교는 정보 및 기술 활용 역량 교육과정 개편에 따라 2021년도에 SW기초 필수교양 교과목을 새롭게 신설하였다. 충청캠퍼스와 고양캠퍼스에 각각 학기별로 10개 분반씩, 총 40개 분반을 개설하여 2021년도에 입학한 1652명의 수강생에게 교육을 진행하였다.
본 연구는 연구자의 강좌를 2학기에 수강한 320명을 대상으로 설문을 진행하여 응답받은 결과를 기초자료로 하였다. 소속 학부별 수강생과 설문 응답자 인원수에 대한 정보는 다음 <표 1>과 같다.
3.2. 연구 방법
SW기초 필수교양 교과목은 모든 전공의 학생들이 배우는 교양임을 고려할 때, 본 교과 수강 후 일상생활의 문제해결에서도 의미 있게 활용될 수 있도록 학생 스스로가 긍정적이고 적극적으로 참여할 필요가 있다. 반면 어려울 것이라는 두려움으로 거부감을 가지는 학생들이 많은데, 이를 다소나마 줄여주기 위해서는 학습 동기부여를 위한 장치가 필요하다고 판단하였다. 즉, 학습자들의 기술 감수성이 높아지고 기술 학습에 대한 기본적인 동기부여는 있는 상황이지만, 교양 수준이라도 비전공자에게는 상대적으로 어려울 수 있는 정보기술 분야에 대한 학습욕구를 지속할 수 있는 보조 교육 방식이 필요하였다.
이에 코로나 팬데믹으로 대부분의 학생들이 많이 경험한 녹화 강의와 실시간 강의를 혼용하여 플립러닝 교수법을 적용하기로 하였다. 특히 지속적인 학습 동기부여를 위해 에듀테크를 적극 활용하여 플립러닝 수업을 설계하였다. 2021학년도 2학기에 본 연구자의 SW기초 필수교양 강좌를 수강한 320명에게 에듀테크를 활용한 플립러닝 수업을 운영하였고, 운영 결과를 통하여 SW기초 교양교육에 대한 의미있는 분석 결과를 도출하고자 한다.
3.3. SW기초 교양교육에서 에듀테크를 활용한 플립 러닝 수업 설계 및 운영
플립러닝의 사전 학습은 녹화 강의로 진행하였고 과제를 부여하는데 여러 과제 중에서 하나를 선택하여 제출하도록 하였다. 학업 및 과제 수행에 어려움이 발생한 학생에게는 비대면 수업으로 인해 직접 도와주기 어려운 점을 보완하기 위하여 카카오톡 1:1채팅방을 운영하여 개별적으로 지도하였다. 본 수업은 실시간 화상 강의로 진행하였는데, 사전 학습 내용을 확실히 숙지하고, 심화 및 응용문제를 능동적으로 도전하여 해결할 수 있도록 하였다. 또한 비대면 수업으로 다른 학생들의 학습 상황과 사례를 공유하기 어려운 점을 극복하기 위하여 학습 결과물 중에서 의미있는 사례를 선정하여 온라인 학습 활동지 패들렛에 공유하였다. 공유된 학습 결과물들은 본 수업에서 함께 보면서 줌 주석 기능으로 의견을 주고받으며, 실수할 수 있는 부분 등을 보충 설명하였다. 여러 학생들의 의미있는 사례 또는 심화 및 응용 도전 학습 결과물을 명예의 전당이라는 제목의 패들렛에 공유함으로써 학습 동기부여 및 욕구를 자극하는 것을 목표로 하였다. 사후 학습은 패들렛에 공유된 다른 학생들의 다양한 문제해결 방법을 관찰하고 미처 생각하지 못했던 여러 방법을 확인하면서 학습에 대한 동기부여 및 욕구를 증진시킬 수 있도록 하였다.
에듀테크를 활용한 플립러닝의 SW기초 필수교양 교과목은 15주 중에서 기말고사를 제외하고 14주 동안 2차시씩 총 28차시로 구성되어 있다. 플립러닝의 사전 학습은 1차시에 녹화 강의로, 본 수업은 2차시에 온라인 화상 강의로 진행하였다. 매주 2차시로 구성되어 있는 수업에 대하여 교수자 및 학습자 활동 설계는 다음 <표 2>와 같다. [그림 1]은 플립러닝 수업 운영 과정을 나타낸 것이고, 플립러닝 수업 설계에 활용한 에듀테크를 상호작용 활동내용과 함께 정리하면 다음 <표 3>과 같다.
<표 2>
교수자 및 학습자 활동 설계
<표 3>
플립러닝 수업 설계에 활용된 에듀테크
매 주마다 학습내용을 점검할 수 있도록 퀴즈를 진행하였고, 프로그래밍 실습 형태의 과제를 수행하여 문제해결 능력을 향상시킬 수 있도록 하였다. 최종적으로 기말고사를 통해 총괄적인 평가를 시행하였다. 코로나19 특수 상황으로 모든 평가는 온라인으로 진행했는데, 주차별 수업 내용에 따른 교육 방법과 학습 점검 및 평가에 대한 주차별 수업 안내서는 다음 <표 4>와 같다.
<표 4>
주차별 수업 안내서
3.4. 자료 수집 및 분석
본 연구를 위하여 사용한 자료는 2021학년도 2학기에 에듀테크를 활용한 플립러닝의 SW기초 필수교양 교과목 수강생을 대상으로 14주에 시행한 학기말 설문의 응답 자료(응답자 총 210명)이다. A대학교에서는 SW기초 필수교양 교과목으로의 운영 첫 해이고, 향후 대학핵심역량의 정보 및 기술 활용 역량 강화를 위한 토대가 될 중요한 기초자료가 될 것으로 판단했기 때문에 강의 평가와는 별도로 본 교과목에 대한 학생 의견을 받아볼 필요가 있었다. 해당 설문은 구글 설문 주소를 공유하여 수강생들이 익명으로 작성할 수 있도록 하였다. 설문은 7점 척도형(매우 그렇지 않다 ~ 매우 그렇다)의 폐쇄형 문항과 개방형 문항으로 구성하였다.
폐쇄형 질문의 응답 결과는 기술통계로 제시하고 개방형 질문의 응답 결과는 범주화 작업으로 정리하여 제시하였다.
3.5. 설문 방향 설정
대학 SW기초교육 효과성 측정 도구(홍성연, 구은희, 신승훈, 이택균, 서주영, 2021: 37-46)를 토대로 에듀테크를 활용한 플립러닝 수업의 SW기초 필수교양 교과목에 대한 성실도, 이해도, 흥미도, 유익도, 추천도, 만족도, 학습지원 적절도로 설문 방향을 설정하여 진행하였다. 폐쇄형 문항을 통하여 본 교과목 운영에 대한 결과를 분석하고, 개방형 문항을 통하여 받은 추가 의견은 범주화 작업으로 정리하여 분석하였다. 폐쇄형 설문 문항은 다음 <표 5>와 같고, 개방형 설문 문항은 <표 6>과 같다.
4. 연구 결과
본 연구는 SW기초 필수교양 교과목을 에듀테크를 활용한 플립러닝 수업으로 설계하고 운영하여 학습자들의 이해도, 흥미도, 유익도, 추천도, 만족도, 학습지원 적절도 등으로 구분하여 분석하였다. 이러한 분석은 정보기술 분야 교양 교과목에서 학습욕구를 지속시킬 수 있는 방안을 제공하는데 의미있는 결과가 될 것이다.
4.1. 폐쇄형 설문 분석
본 교과목에 대한 주요 설문에 앞서 수강생들의 수업 성실도를 확인하였다. 설문에 응답한 수강생들의 80.0%는 성실히 수업에 참여했다고 응답했고, 14.8%는 보통으로 참여했다고 응답했으며, 나머지는 성실히 참여하지 않았다고 응답했다. 이는 많은 수강생들이 스스로를 비교적 성실히 수업에 참여한 것으로 판단한 것이다. 응답 결과는 다음 [그림 2]와 같다.
수업 내용에 대한 이해도는 37.6%가 이해하는데 어려움이 없다고 응답했고, 19.5%는 보통으로 응답했으며, 42.9%가 이해하기 어렵다고 응답했다. 수업에 대한 이해도는 다른 항목에 비교하여 현저히 낮게 나타났다. 이는 SW 경험이 적은 비전공자가 많은 것을 요인으로 볼 수 있다. 응답 결과는 다음 [그림 3]과 같다.
수업에 대한 흥미도는 77.1%가 흥미롭다고 응답했고, 14.8%는 보통으로 응답했으며, 나머지는 흥미롭지 않다고 응답했다. 비전공자의 경우 SW 사전 경험이 부족하여 이해는 쉽지 않지만 비교적 수업 내용은 흥미로워 한다는 것으로 판단할 수 있다. 응답 결과는 다음 [그림 4]와 같다.
수업에 대한 유익도는 82.9%가 유익하다고 응답했고, 11.9%는 보통으로 응답했으며, 나머지는 유익하지 않다고 응답했다. 이는 원해서 수강한 과목은 아니지만 많은 수강생들이 전반적으로 유익한 수업으로 받아들였다고 판단할 수 있다. 응답 결과는 다음 [그림 5]와 같다.
수업에 대한 추천도는 72.4%가 추천한다고 응답했고, 19.5%는 보통으로 응답했으며, 나머지는 추천하지 않는다고 응답했다. 보통으로 응답한 수치를 포함하면 비교적 높은 추천도로 판단할 수 있다. 응답 결과는 다음 [그림 6]과 같다.
수업에 대한 만족도는 82.4%가 만족한다고 응답했고, 13.8%는 보통으로 응답했으며, 나머지는 만족스럽지 않다고 응답했다. 이는 많은 수강생들이 전반적으로 수업에 만족한 것으로 판단할 수 있다. 응답 결과는 다음 [그림 7]과 같다.
수업 학습 자료에 대해서는 90.0%가 적절하다고 응답했고, 7.6%는 보통으로 응답했으며, 나머지는 적절하지 않다고 응답했다. 플립러닝 수업에 활용한 에듀테크의 모든 학습 자료를 적절하게 받아들였다고 판단할 수 있다. 응답 결과는 다음 [그림 8]과 같다.
수업에서 부여한 과제에 대해서는 89.0%가 학습에 도움이 되었다고 응답했고, 8.6%는 보통으로 응답했으며, 나머지는 도움이 되지 않는다고 응답했다. 이는 매주 부여한 과제가 학습에 도움이 되었다고 판단할 수 있다. 응답 결과는 다음 [그림 9]와 같다.
수업에서 진행한 퀴즈에 대해서는 83.8%가 학습에 도움이 되었다고 응답했고, 10.5%는 보통으로 응답했으며, 나머지는 도움이 되지 않는다고 응답했다. 이는 매주 진행한 퀴즈가 학습에 도움이 되었다고 판단할 수 있다. 응답 결과는 다음 [그림 10]과 같다.
본 교과목의 학습 효과를 위해서는 수업 이해도, 흥미도, 유익도, 만족도 모두가 중요한데, 상대적으로 낮게 나타난 이해도는 SW기초교육에서 학습 효과를 위해서는 꼭 필요한 부분이다. 이해도를 높이기 위한 다양한 방안을 모색할 필요가 있으며, 이해도가 높아진다면 학습 효과 또한 현저히 높아질 것으로 기대할 수 있다.
에듀테크를 활용한 플립러닝의 SW기초 필수교양 교과목에 대한 성실도, 이해도, 흥미도, 유익도, 추천도, 만족도, 학습지원 적절도에 대하여 설문 문항별 7점 척도의 응답 수치를 평균과 표준편차로 나타내면 다음 <표 7>과 같다.
<표 7>
에듀테크를 활용한 플립러닝 SW기초 필수교양 교과목 설문 결과 (N=210)
SW기초교육의 궁극적인 목표는 정보기술 역량 강화 및 복잡한 문제해결 능력 함양이다. SW기초교육의 교육성과를 확인하기 위해 대학 소프트웨어 기초교육 효과성 측정도구(홍성연, 구은희, 신승훈, 이택균, 서주영, 2021: 37-46)를 사용하여 수업 이해도, 흥미도, 유익도, 추천도, 만족도, 학습지원 등을 확인하였다. 학습지원, 만족도, 유익도, 흥미도, 추천도 순으로 높게 나타났다. 특히 제공된 학습 자료의 적절도가 가장 높게 나타난 것은 플립러닝 수업에 에듀테크를 활용한 것이 효과적이었다고 해석할 수 있다. 또한 매주 진행했던 과제와 퀴즈가 부담스러웠을 수도 있었는데, 학습에 도움이 되는 것으로 높게 나타난 것도 에듀테크를 활용한 플립러닝 수업이 긍정적으로 작용했다고 판단할 수 있다. 반면 수업 이해도에 대해서는 가장 낮은 평균과 가장 높은 표준 편차가 나타났다. 이러한 결과에는 코로나 팬데믹의 영향도 있겠으나, SW기초 필수교양 교과목 특성상 비전공자 입장에서는 SW에 대한 사전 학습 경험이 적거나 거의 없는 상태이기 때문에 SW기초교육에 비교적 어려움을 느끼는 것으로 해석할 수 있다. 이는 SW관련 전공자들보다 비전공자들에게 나타난 낮은 평균으로도 판단할 수 있다. 수업에 대한 이해를 높이기 위해서는 비교과 프로그램 운영으로 보강, 세분화된 SW기초 교육과정을 설계하고 운영할 필요가 있음을 시사한다. 이 부분에 대해서는 보다 심도 있는 연구가 필요하겠다.
4.2. 개방형 설문 분석
질적인 분석을 위해 개방형 설문을 진행하여 범주화 작업으로 항목을 추출했고, 향후 SW기초 교양교육 개선 방안과 발전을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 범주별 응답 건수를 분석하였다.
먼저 SW기초교육 외에 SW관련 교양교과에서 다루었으면 하는 내용에 대한 질문에 “없음 또는 무응답”이 141건으로 가장 많았다. 이는 폐쇄형 설문에서 확인했던 수업에 대한 이해도가 낮게 나타난 것과 무관하지 않음으로 해석할 수 있다. SW 관련하여 배우고 싶어 하는 내용으로 프로그래밍 관련한 응답이 36건으로 많았다. 다음으로 인공지능 등의 최신 기술이 12건으로 나타났다. 이 외에도 다루었으면 하는 SW관련 교양교과에 대한 다양한 의견을 정리하면 다음 <표 8>과 같다.
<표 8>
SW기초교육 외에 SW관련 교양교과에서 꼭 다루었으면 하는 내용
SW기초 필수교양 교과목에서 아쉬웠던 부분에 대한 질문에 “아쉬운 점 없음 또는 만족함”이 155건으로 가장 많았다. 이는 폐쇄형 설문에서 확인했던 수업에 대한 만족도와 어느 정도는 관련 있는 것으로 해석할 수 있다. 아쉬웠던 부분에 대하여 어렵거나 다루는 내용이 많다는 응답이 25건으로 많았다. 이는 앞서 확인했던 수업 이해도와 관련 있는 것으로 해석할 수 있다. 다음 의견은 코로나 팬데믹으로 인해 비대면으로 진행했던 부분에 대한 아쉬움이 16건으로 나타났다. 이는 대면 수업이 재개되면 어렵다고 하는 의견과 함께 어느 정도는 완화될 것으로 기대한다. 그러나 근본적인 해소를 위해서는 SW에 대한 다양한 학습 경험을 제공해야 한다. 이를 위해 SW기초 필수교양 교과를 연계한 비교과 프로그램을 운영하여 SW에 대한 이해도를 높이는 등의 체계적인 SW기초교육을 구축할 필요가 있다. 이 외에도 아쉬웠던 부분에 대한 다양한 의견을 정리하면 다음 <표 9>와 같다.
<표 9>
수업에서 아쉬웠던 부분
SW기초 필수교양 교과목에서 느꼈던 점에 대한 질문에 “만족함, 유익했음, 재밌었음, 감사함”이 157건으로 가장 많았다. 이는 폐쇄형 설문에서 확인했던 수업에 대한 만족도, 유익도, 흥미도와 어느 정도는 관련 있는 것으로 해석할 수 있다. 느낀 점에 대하여 어렵다는 의견이 30건으로 많았다. 새로운 것을 배워서 좋았다는 의견은 15건으로 나타났다. 이외에 느낀 점에 대한 의견을 정리하면 다음 <표 10>과 같다.
<표 10>
수업에서 느낀 점
| 번호 | 의견 내용 | 건수 |
|---|---|---|
| 1 | 만족함, 유익했음, 재밌었음, 감사함 | 157 |
| 2 | 어려운 편임 | 30 |
| 3 | 새로운 것을 배워서 좋았음 | 15 |
| 4 | 매주 퀴즈가 유익했음 또는 부담됨 | 3 |
기타 건의사항으로 능력 차이에 따른 분반이 필요하다는 의견이 있었다. 이러한 의견은 전공 또는 계열별로 수업이 진행되어야 눈높이에 맞는 수업이 진행된다는 것을 수강생도 느끼고 있다고 판단되어 의미있는 의견이라고 할 수 있다.
4.3. SW기초 교양교육에서 에듀테크를 활용한 플립 러닝 수업에 대한 성찰
SW기초교육의 학습 효과를 위해서는 지속적인 학습 참여가 중요하다. 사후 학습에서 자발적으로 선택적 도전 문제에 참여할 수 있도록 매주 진행했던 학습 결과물 중에서 의미있는 사례 및 심화 도전 문제 결과물을 패들렛에 공유하였다. 공유된 다른 학생들의 다양한 문제해결 방법을 보고 미처 생각하지 못했던 여러 방법을 확인하면서 학습욕구가 자극될 수 있도록 하였다. 패들렛에 공유된 사례들을 활용하여 과제를 응용하여 제출하는 학생들이 다수 있는 것으로 볼 때 패들렛 활용이 학습욕구 증진에 어느 정도는 효과가 있다고 해석할 수 있다. 패들렛에 공유된 의미있는 학습 결과물(일부)은 다음 [그림 11], [그림 12]와 같다.
패들렛에 공유된 학습 결과물은 본 학습의 실시간 수업에서 수강생들과 함께 보면서 보충 설명을 진행했는데 상당히 높은 관심과 함께 집중하는 모습을 보였다. 그리고 비대면 수업에서의 상호소통에 대한 단점을 극복하기 위해서 본 학습의 실시간 수업에서 질문을 하면 줌 주석 기능으로 응답을 받아 소통하였고, 수업 시간 외에는 카카오톡 1:1채팅방으로 상시 소통을 진행하였다. 줌 주석 기능을 활용한 상호소통 화면은 다음 [그림 13], [그림 14]와 같다.
설문 외에 강의평가 주관식 의견에 에듀테크를 활용한 플립러닝 수업과 관련한 긍정적인 의견을 정리하면 다음 <표 11>과 같다.
<표 11>
에듀테크를 활용한 플립러닝 수업에 대한 긍정적인 의견
5. 결론
복잡한 문제를 해결할 수 있는 능력은 미래 인재가 갖추어야 할 핵심 역량 중에 하나이다. 문제해결력 역량 강화를 위해 컴퓨팅사고를 함양하도록 하고 있으며, 보다 효율적인 컴퓨팅사고 교육을 위해 SW교육에 집중하고 있다. 코로나 팬데믹으로 인한 비대면 사회의 도래는 급격한 패러다임 변화와 함께 디지털 전환을 더욱 가속화하였다. 디지털 전환의 가속화로 인해 AI 국가전략, 디지털 뉴딜과 같은 다양한 정책들이 발표되었다. 또한 급속한 시대적 변화에 따라 소외되는 사람 없이 누구나가 SW⋅AI 혜택을 누릴 수 있도록 “전 국민 SW⋅AI 교육 확산” 정책이 발표되었는데, 이는 모두에게 새로운 기회이고 더 나은 삶을 누릴 수 있는 시대로 변화하고 있는 것이다.
이러한 시대적 패러다임 변화에 발맞추기 위해 A대학교는 정보 및 기술 활용 역량 교육과정을 개편하여 2021학년도부터 SW기초 필수교양 교과목을 개설하였다. 그러나 SW에 대한 사전 경험이 없는 상태에서 대학교에 입학하여 처음 접하게 되는 SW교육은 결코 쉬운 학업이 될 수 없다. SW교육은 학습 동기부여와 지속적인 학습이 유지되어야 학습 효과를 기대할 수 있다. 이에 혁신적인 교수법과 학습에 도움이 될 수 있는 교육 도구들을 최대한 활용하고자 하였다. 이에 코로나 팬데믹 상황에서 비교적 적합하다고 판단된 플립러닝 교수법에 에듀테크를 활용하여 수업을 설계하고 운영하였다. 운영 후 수강생들에게 설문을 통해 수업에 대한 참여도, 이해도, 흥미도, 유익도, 추천도, 만족도, 학습 자료 적절도, 과제 및 퀴즈에 대한 학습지원 적절도 등에 대하여 확인하였다.
분석 결과 제공된 학습 자료의 적절도와 과제 및 퀴즈에 대한 학습지원 적절도가 가장 높게 나타났다. 이는 에듀테크를 활용한 플립러닝 수업이 SW기초교육 학습 효과에 긍정적으로 작용되었다고 판단할 수 있다. 개방형 설문과 강의평가 주관식 의견에 의하면 매주 있는 과제 및 퀴즈 등을 부담스러워 하는 학생도 있었지만 패들렛에 공유한 학습 결과물과 플립러닝 교수법으로 학습 동기부여를 얻었고, 수업이 체계적이고 학습에 도움이 된다는 다수의 긍정적인 의견을 확인할 수 있었다.
그러나 수업에 대한 이해도는 가장 낮게 나타났는데, 이해도에 부정적인 영향을 준 원인들을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 코로나 팬데믹 상황에서의 비대면 수업 운영, 둘째, 필수교양 교과목 특성상 반 강제적 수강 상황, 셋째, SW 이해 및 사전 경험 부족, 넷째, 다양한 전공의 수강생이 함께 수강하는 상황에 따른 전공별 맞춤형 교육 지원의 어려움 등으로 정리할 수 있다. 이에 낮은 수업 이해도를 높일 수 있는 방안으로 SW기초 필수교양 교과와 연계한 비교과 프로그램을 운영하고 세분화된 SW기초 교육과정을 설계하여 운영하는 것이다. 즉, SW에 대한 다양한 학습 경험을 제공하여 SW에 대한 이해도를 높일 필요가 있다.
본 연구를 통해 SW기초 교양교육에서 에듀테크를 활용한 플립러닝 수업의 효용성에 대한 긍정적인 부분을 확인하였고, 개선 방안이 필요한 낮은 수업 이해도에 대해서도 확인할 수 있었다. 포스트 코로나 시대가 되더라도 완전한 대면 수업으로 되돌아가기보다는 블렌디드 러닝, 하이브리드 러닝이 보편화 될 것으로 보고 있다. 또한 에듀테크의 급속한 발전은 플립러닝, 블렌디드 러닝, 하이브리드 러닝에 지속적으로 영향을 줄 것이다. 이러한 관점에서 SW기초 교양교육에서 에듀테크를 활용한 플립러닝 수업 설계는 포스트 코로나 시대를 대비하여 의미있는 수업 설계 및 운영이라고 할 수 있다.
향후 연구에서는 긍정적인 의견은 적극 수렴하고 낮게 나타난 수업에 대한 이해도를 높일 수 있는 개선 방안을 찾기 위해 SW인식, 컴퓨팅사고, 문제해결력 등의 영역으로 다각도의 분석을 진행할 것이다. 이에 효과적인 SW기초 교양교육이 가능한 체계적인 교육과정을 구축하여 정보기술 역량 강화 및 미래 인재를 양성하는데 도움이 되고자 한다.
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