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대한민국 제조업 체질개선, 코딩교육부터 시작한다 세계 소프트웨어 교육 동향 정대상 기자입력 2017-02-01 09:58:16

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코딩 교육의 골자는 정답에 집중하는 교육이 아닌, 정답을 찾아내는 방법에 집중하는 교육이다. 여기에 덧붙여 이제 차세대 메가트렌드를 이야기함에 있어 소프트웨어 소양은 빼놓을 수 없는 중요한 경쟁력이다. 우리나라 역시 다음 세대를 이끌 주역들의 소프트웨어 능력 함양을 위한 준비를 서두르고 있다. 이러한 상황에서 로봇기업들은 아이들이 더 쉽고, 더 효과적으로 소프트웨어를 접할 수 있도록 노력하고 있다.

 

래창조과학부가 천명한 소프트웨어 의무 교육이 1년 앞으로 다가왔다. 정부는 4차 산업혁명으로 대표되는 기술 변화에 대응하기 위해 오는 2018년 중학교를 시작으로 2019년 초등학교까지 소프트웨어 교육의 의무화를 추진할 계획이다.
최근 대두되고 있는 4차 산업혁명은 제조업과 정보통신기술(ICT)의 융합을 통해 제조 경쟁력을 제고하는 차세대 산업혁명을 가리키는 말이다. 이는 곧 기존에 제조업 성장을 견인했던 하드웨어 중심의 발전이 종말을 고함과 동시에 새로운 산업 생태계 속에서 상위 포식자로 자리매김하기 위해서는 체질개선이 필요하다는 의미이기도 하다.
미래부가 추진하는 소프트웨어 정책은 이러한 배경에서 시작됐지만, 사실 유럽이나 미국 등 선진국과 비교했을 때는 늦은 감이 없지 않다. 그렇다면 선진국들은 소프트웨어 경쟁력 확보를 위해 어떠한 교육 정책을 추진하고 있을까.

미국 - 오바마 前대통령, ‘Computer Science for All’ 발표
미국 오바마 前대통령은 2016년 1월 30일, 주간 담화에서 모든 초·중·고등학생들에게 컴퓨터과학을 교육한다는 내용을 골자로 한 ‘Computer Science for All(모두를 위한 컴퓨터과학)’ 계획을 발표했다.
새로운 기술이 삶과 일의 방식을 바꾸고 있는 변혁의 시대에 컴퓨터과학은 읽기, 쓰기, 셈하기(3Rs)와 함께 기본 소양이라고 할 수 있다. 이에 미 정부는 단순히 컴퓨터를 사용하는데 그치지 않고, 컴퓨팅 사고력과 프로그래밍 역량을 향상시켜 디지털 경제사회의 미래 직업에 대비할 수 있도록 지원할 필요가 있다고 판단했다.
Computer Science for All은 여성과 소외계층을 포함해 모든 학생들에게 컴퓨터과학을 배울 수 있는 기회를 제공함으로써 미래에 필요한 컴퓨팅 기술을 미리 습득하도록 돕는 프로젝트로, 향후 3년 간 초·중·고 컴퓨터과학 교육을 위해 미국은 40억 달러를 지원할 뜻을 밝혔다. 교사 양성이나 양질의 교육자료를 제공하고, 효과적인 지역 파트너십을 구축함으로써 컴퓨터과학 교육을 확대하는 교육구에는 1억 달러를 직접 지원할 계획이다.
또한 올해부터는 국립과학재단(NSF)과 국가·지역사회봉사단(CNCS)의 자원 135백만 달러를 투자해 컴퓨터과학 수업 운영을 위한 우수한 교사를 양성할 계획이다. 아울러 컴퓨터과학 교육의 확산을 위해 주지사, 시장, 교육지도자, 기업가, 자선단체, 기술전문가 등의 프로젝트 동참도 유도하고 있다.
한편 Chicago Board of Education은 모든 시카고 공립 고등학교를 대상으로 '17년 입학생부터 컴퓨터과학을 졸업 필수 과목으로 지정하기로 결정했다. 학생들은 컴퓨터과학 관련 수업을 한 과목 이상 이수해야 졸업이 가능하며, 졸업 이수 조건은 오는 '20년부터 적용될 예정이다. 시카고는 미국 내 세 번째로 규모가 큰 교육구로, 660개의 학교에 392,000여 명의 학생이 재학 중이며, 시카고 Rahm Emanuel 시장이 지난 '13년 12월, CS4All을 시작한 이후 시카고는 컴퓨터과학 교육의 선두주자가 됐으며, 고등학교 컴퓨터과학을 수학과 과학에서 분리해 핵심사항으로 승격시킨 첫 번째 교육구가 됐다.

미국, K-12 컴퓨터 과학 교육과정(Computer Science Standards)

지난 2011년 미국 컴퓨터학회(ACM)와 정보과학교사협회(CSTA)가 K-12 컴퓨터 과학 교육 과정 개정판을 발표했다.

1단계(K-6학년). Computer Science and Me(초등학교)
1) CT에 관한 간단한 아이디어와 기본적인 정보기술을 통합해 컴퓨터 과학의 기초 개념 소개
2) 이 교육과정으로부터 도축된 학습 경험은 컴퓨팅이 학생들의 삶의 중요한 부분임을 알 수 있도록 깨우치고, 관심을 유도
3) 학습 경험은 능동적인 학습, 창작, 탐구 활동에 초점을 맞춰 설계되어야 하고 사회과학, 언어, 수학 및 과학 등의 다른 교과 내에 포함

2단계(6~9학년). Computer Science and Community
1) CT를 문제 해결의 도구로 사용
2) 컴퓨팅의 편재를 인식하고 컴퓨터 과학이 의사소통과 협력을 촉진하는 방법임을 인식하기 시작
3) 관련된 이슈들을 언급하는 수단으로써 CT를 경험
4) 교육과정으로부터 도출된 학습 경험은 학생과 연관되어야 하고 진취적이며 능력을 가진 문제해결자로서 스스로를 인지하도록 촉진
5) 컴퓨팅이 학생들의 삶의 중요한 부분임을 알 수 있도록 깨우치고 관심을 유도
6) 학습 경험은 능동적인 학습과 탐구 활동에 초점을 맞춰 설계되어야 하고, 컴퓨터 과학 과정을 명시적으로 가르치거나 사회과학, 언어, 수학, 및 과학 등의 다른 교과 내에 포함

3단계(9~12학년). Applying Concepts and Creating Real-world Solutions
1) 학문으로써 컴퓨터 과학을 3개의 과정으로 분리하고, 학생들은 고급 컴퓨터 과학의 개념을 습득하며 가상공간이나 실제의 제품을 개발하는데 이 개념을 적용, 학습 경험은 실세계 문제의 탐구와 해결책을 구하기 위한 CT의 적용에 초점을 맞추며, 이러한 과제는 협력학습, 프로젝트 관리, 효과적인 의사소통을 포함

- 현대 사회의 정보과학(Computer Science in the Modem World)
- 정보과학의 개념과 실습(Computer Science Concepts and Practices)
- 정보과학의 주제(Topic in Computer Science)

자료. 한국교육학술정보원(2013), 외국의 정보(컴퓨터) 교육과정 현황 분석 中

 

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일본 - ‘교육과정기획특별부회’에서 정보교육 보강 논의
지난 '15년 11월, 일본 문무과학성의 ‘교육과정기획특별부회’에서 S/W 관련 교육 내용 보강을 위한 논의가 진행됐다.
S/W 교육은 논리적 사고를 향상시키는 중요한 수단으로, 일본 정부는 기존의 기술·가정 및 정보 교과에 대해 정보 활용 능력 및 과학적 사고능력을 육성하는 방향으로 내용을 검토했다.
현재 중학교 필수교과인 기술·가정에 S/W 제작 및 활용에 관한 내용이 포함되어 있다. 일본은 고등학교의 경우 '09년 ‘정보’ 교과가 3개에서 2개 과목으로 재편(사회와 정보, 정보과학 택1)되기는 했지만, 1999년 이후 현재까지 선택 필수 과목으로 자리매김하고 있다.

일본과 한국(2015 개정 교육과정)의 정보 교육 관련 내용
일본 한국 2015 개정 교육과정 내 정보 관련 변경 사항
('17년 이후 단계적 반영) 일본 정보 관련 교육과정
초등학교 실과(필수)
- 정보관련 내용을 소프트웨어 기초 소양 교육 내용으로 개편
- 저작권 보호 등 정보 윤리 내용 포함
- 5~6학년
- 수업시간 17시간 각 교과와 ‘종합적인 학습시간(재량활동시간)’(필수)
- 컴퓨터 등에 익숙해지기
- 문자 입력 등 기본조작과 정보 윤리 습득
* 정보 윤리는 각 교과, 도덕
중학교 과학/기술·가정/정보(필수)
- 과학/기술·가정/정보 교과군 수업시간을 34시간으로 늘리고, 정보 관련 내용 포함
- 선택교과 34시간 감축 기술·가정(필수)
- 소프트웨어 프로그램을 활용한 계측·제어 관련 내용 포함
- 정보처리 순서를 생각하고, 간단한 프로그램 작성 교육과정 포함
- 정보 윤리 포함
고등학교 정보(선택)
- 심화선택 ‘정보’ 과목을 일반선택 과목으로 전환하고, 소프트웨어 중심으로 내용 개편 정보(필수)
- 사회와 정보, 정보과학 중 택1
- 소프트웨어 관련 내용은 정보과학에 포함
- 정보윤리 포함
자료. 조규복(2015), ‘2015 일본의 프로그래밍 교육과 정보교과의 현황과 과제’, ‘2015 세계교육정책 인포메이션 8호’

 

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영국 - G20 국가 중 최초로 컴퓨팅 과목 필수 지정

영국은 지난 '14년 9월부터 G20 국가 중 최초로 컴퓨팅(Computing) 과목을 만 5~16세까지 전학년의 필수 과목으로 지정했다.
'00년부터 필수로 교육해왔던 ICT 과목을 '14년 컴퓨팅 과목으로 개편한 배경에는 기존의 ICT 과목이 응용프로그램 사용 능력 향상에만 그치고 있다는 비판에서 비롯됐다. Ofsted Report on ICT(2011)는 영국의 IT 교육이 S/W 사용법에만 중점을 두고, 프로그래밍 등을 가르치는데 취약하다고 지적했고, '12년 영국 왕립원은 ‘Shut-down of Restart?’ 보고서를 통해 대다수 학교에서 ICT 교육이 제대로 이루어지지 않고 있음을 언급하며 컴퓨터과학을 학과 과목으로 받아들여야 한다고 주장했다.
새롭게 개편된 과목을 보면 ICT 과목은 사용자 입장에서 ICT 기술의 활용 스킬만을 키우는데 초점이 맞춰졌다면, 컴퓨팅 과목은 프로그래밍 과정을 통해 컴퓨팅 사고력을 함양하고, 스스로 프로그램을 개발할 수 있는 역량을 기른다는 점에서 큰 차이가 있다.
영국 교육부는 교육과정 개편에 따른 교수 인력 양성을 위해 CAS(Computing At School)를 통한 다양한 교사 지원 사업을 추진하고 있다. 선도교사 양성, 선도학교 지원 및 지역 대학과의 파트너십을 통해 교사 연수를 위한 네트워크를 구축하고, MS의 지원을 받아 초·중등 교사들에게 자료와 가이드를 담은 툴 키트를 제공해 누구나 쉽게 컴퓨팅 교육에 대한 교수법을 익힐 수 있도록 하며, 워크숍을 통해 초등학교 교사들에게 초등 컴퓨팅 교육 관련 다양한 교수 학습 자료를 제공하는 Barefoot Computing 프로그램도 추진한다.
소프트웨어 사회로의 전환 위한 국내 로봇업계의 노력
최근 2~3년 동안 진행된 킥스타터의 활성화는 재기발랄한 아이디어를 지닌 로봇기업들이 코딩교육용 로봇 제품화를 실현하는데 성장동력이 됐다. MIT의 스크래치(Scratch)나 구글의 브록클리(Blocky), 네이버의 엔트리(Entry) 등 직관적인 코딩 플랫폼의 존재도 마찬가지이다. 이미 코딩 교육을 위한 제반적인 여건이 마련된 상황에서 미국 오바마 前대통령의 ‘코딩 교육 의무화’ 발언은 이 분야의 결정적인 기폭제가 된 듯싶다.
한편 상대적으로 코딩교육 로봇 플랫폼 시장이 빈약한 국내에서도 이 시장을 열기 위해 선도적으로 제품을 내놓는 기업들이 생겨나고 있다. 정형화된 주입식 교육은 이미 오래 전부터 우리나라 교육계의 고질적인 문제점으로 지적되어 왔고, 이러한 상황에서 국내의 여러 로봇기업들이 코딩 교육 관련 교구들을 선보이고 있는 것다. 아주 어린 시절부터 수학능력시험을 목표로 달려가는 어린아이들에게, 코딩이 구구단만큼이나 쉽다는 것을 놀이로써 체득하게 하기 위한 로봇업계의 노력이다. 비록 해외에 비해 코딩교육 로봇 솔루션을 활용할 강사풀도, 코딩 교육에 대한 교육계 및 부모들의 인식도 부족한 상황이지만, 그럼에도 불구하고 우리 로봇기업들 역시 소프트웨어 사회로의 전환을 위한 일익을 담당하고 있는 것이다.

영국 컴퓨팅 교과의 교육 내용

Key Stage 1(만5~7세 / 1~2학년)
1) 알고리즘 및 정확한 지시에 의해 작동하는 컴퓨터 프로그램에 대한 기본적 이해
2) 간단한 프로그램 생성
3) 간단한 프로그램의 실행을 예측하는 논리적 사고 사용
4) 디지털 콘텐츠의 생성, 저장, 작동, 검색 등을 할 수 있는 기술 사용
5) 기술을 안전하게 사용할 수 있도록 개인정보보호, 인터넷, 온라인 기술 등 문의가 있을 경우 도움을 받을 수 있는 시스템 확인
6) 1주 21시간 과정 중 50분(4%) 수업 권고

Key Stage 2(만7~11세 / 3~6학년)
1) 특정 목적을 달성하는 프로그램 설계·작성
2) 프로그램에서 배열, 선택, 반복기능 사용 및 변수와 Input / Output 사용
3) 간단한 알고리즘 작동을 설명하는 논리적 사고 사용, 알고리즘과 프로그램에서 실수 검색 및 교정
4) 인터넷 등 컴퓨터 네트워크 이해
5) 검색 기술의 효과적 사용
6) 데이터, 정보 관련 특정 목적을 달성하기 위해 여러 종류 소프트웨어의 선택·사용·결합
7) 정보기술을 안전하고 책임감 있게 사용, 용인될 수 없는 행동 인지 등
8) 1주 23.5시간 과정 중 55분 수업 권고

Key Stage 3(만11~14세 / 7~9학년)
1) 실제문제나 물리시스템을 모델링하는 컴퓨터 추상개념의 설계·사용·평가
2) 동일문제에 대해 여러 대안의 알고리즘을 비교해 사용할 수 있도록 주요 알고리즘에 대한 이해
3) 2개 이상의 프로그래밍 언어 사용, 데이터 구조의 적절한 사용, 모듈프로그램 설계·개발
4) AND, OR, NOT 등 논리 이해 및 회로, 프로그램에서 논리의 적절한 사용
5) 컴퓨터시스템을 구성하는 하드웨어, 소프트웨어 부품 및 상호 관계 이해
6) 데이터의 작동 이해, 컴퓨터시스템에서 명령의 저장 및 실행 이해
7) 여러 개의 응용프로그램을 사용·결합해 창조적인 프로젝트 실행
8) 정보보안, 정보보호, 부적당한 콘텐츠 인식 등 이해
9) 1주 24시간 과정 중 60분 수업 권고

Key Stage 4(만 14~16세 / 10~11학년)
1) 고등교육이나 직업현장에서 직접적으로 활용할 수 있는 깊이 있는 정보기술 및 컴퓨터 과학 교육
2) 컴퓨터 과학, 디지털 미디어, 정보기술에 대한 창의적, 지식, 역량 개발
3) 컴퓨터를 통한 문제해결 능력, 설계, 컴퓨터 추론 기술 등의 개발 및 활용
4) 안전기술의 변화, 온라인 개인정보 및 정보의 새로운 보호 방법 등 이해

자료. 주 영국 대한민국 대사관(2014), ‘영국 ICT, 소프트웨어 교육 현황’

 

* 참고자료
- 한국로봇산업진흥원(2016). ‘Robot News & Info’

정대상 기자
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