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영상처리 - Edge Detection

실험제목 : Edge Detection1. 예습 : Gradient Operator의 기본개념 및 정의ㅇ Edge란?- 에지는 영상의 밝기가 낮은 값에서 높은 값으로, 이와 반대로 변하는 지점에 존재하는 부분.- 영상안에 있는 객체의 경계(Boundary)를 가리키는 것- 모양(Shape), 방향성(Direction)을 탐지할 수 있는 등 여러 가지 중요한 정보가 들어 있다.ㅇ 1차 미분일반적인 기울기 연산자는 수평과 수직 에지를 검출한다. 이러한 연산자는 회선 기법에 의해 수행된다. 일반적인 회선 마스크는 아래 그림과 같다. 행 검출기는 , 열 검출기는 이다. 에지는 화소값이 급격하게 변화하는 부분이기 때문에, 변화 분을 탐지해내어 계산한다.PrewittRobertsSobelFrei-Chen마스크 계수의 합은 0이 된다. 마스크의 계수의 합이 0이 되지 않는 마스크로 단일한 영상에 회선 기법을 적용한 결과는 0이 아닌 출력이 만들어진다. 따라서 잘못할 경우에는 에지가 있는 것과 같은 결과를 보일 수도 있다. 에지 크기는 다음 식과 같이 과 의 합을 계산함으로써 결정될 수 있다.계산을 간단하게 하기 위해서는 크기를 다음과 같이 계산할 수도 있다.에지의 방향은 다음과 같다.위에서 보인 각 마스크의 특직으로는 다음과 같다.Roberts : 다른 마스크의 크기보다 작아 효과적으로 사용된다. 그러나 돌출된 값을 잘 평균할 수 없다. 잡음에 민감하다.Prewitt : 돌출된 값을 비교적 잘 평균화한다. 그러나 수평과 수직에 놓여진 에지에 민감하게 반응한다.Sobel : 돌출된 값을 비교적 잘 평균화한다. 그러나 수평과 수직에 놓여진 에지보다는 대각선 방향에 놓여진 에지에 민감하게 반응한다.ㅇ 2차 미분위에서 소개한 기울기 연산자는 에지가 존재하는 영역을 지날 때에 반응하는 부분이 많이 나타난다. 이것이 특히 완만한 경사를 이루는 에지일 경우에는 이와 같은 반응은 더욱 두드러진다. 이상적인 에지 검출기는 에지의 중심에 위치한 임의의 에지만을 찾을 수 있어야 한다. 이것은 국부화로 표현될 수 있다. 에지 검출기가 몇 개의 넓게 퍼진 화소들을 에지로 하는 영상 맵을 생성한다면 에지의 중심을 찾기 어렵다. 이 때에는 에지의 넓이를 한 개의 화소를 가진 넓이로 줄이기 위하여 세선화 기법을 적용할 필요가 있다. 머신비전 분야에서는 에지 넓이에 대한 정보가 의미가 있지만 그외의 다른 분야에서는 필효하지가 않다.2차 미분 연산자의 또 하나의 장점은 검출된 에지 윤관선들이 폐곡선을 이룬다는 것이다. 이것은 영상 분할에 있어서 매우 중요한 사항이다. 또한 2차 미분은 밝기값이 점차적으로 변화되는 영역에 대해서는 반응을 보이지 않는다.라플라시안- 에지의 방향을 단일화 시켜, 모든 방향에 대하여 큰 값을 가지게 한다. 다른 연산자보다 더욱 두드러진 에지를 추출한다. 추출된 에지 윤곽선이 폐곡선을 이루된다. 결과 영상은 에지 부분에서 부호가 바뀌게 된다. 이러한 부호의 변화를 영교차(zero crossing)라고 한다. 회선 연산 후 영상에 대한 영교차가 발생되는 곳을 찾아서 그에 따라 출력 화소값을 설정해야 한다. 다음 코드는 영교차를 찾고 에지 맵에 대한 출력 화소를 생성한다.- 에지 검출기로서 라플라시안의 연산자가 가진 한 가지 문제점은 잡음에 민감하다는 것이다. 이러한 이유 때문에 단순한 영교차 처리의 결과는 실제 존재하는 것보다 더 많은 에지를 산출한다. 이러한 경우에는 에지의 크기를 비교하여 임계값 이상일 경우에 에지로 정의할 수 있도록 임의의 임계값을 사용해야 한다.Laplacian of Gaussian (LoG)- 잡음에 덜 민감한 2차 미분 에지 검출기는 라플라시안-가우시간 연산자이다. 이것은 라플라시안을 적용하기 전에 가우시안 스무딩을 수행한다. 라플라시안과 가우시안 연산은 다음과 같은 형태의 마스크를 이용하여 회선함으로써 수행될 수 있다.- 이 함수는 모양 때문에 멕시칸 모자 필터라고 불린다. 값이 클수록 필요한 회선 마스크는 넓어진다.Difference of Gaussians (DoG)LoG 연산자의 상당한 계산 시간으로 인해 가우시안에 대한 차연산자가 LoG의 대용으로 사용될 수 있다. DoG는 다음 식에 의해 계산된다.- DoG 연산자는 다른 를 가진 두 개의 가우시안 마스크를 차연산한 마스크로 영상을 회선함으로써 수행된다. DoG의 장점은 각각의 의 값을 변화시킴으로써 검출할 에지의 넓이를 조정할 수 있다는 것이다.2. 실험부품 및 측정기Imaging Developer’s Kit3. 실험 방법 및 과정ㅇ 1조는 Prewitt의 마스크를 사용한다.ㅇ 각각의 픽셀에 주어진 마스크를 연산함으로써 출력영상을 얻는다.ㅇ 코딩 알고리즘ㅇ 코딩 작업 (중요 부분만 기록)/* 컨볼루션 마스크 연산을 위해 필요한 요소들을 2차원 배열로 선언*/Uint8 prewitt_hor[230][320];Uint8 prewitt_ver[230][320];Uint8 prewitt_mix[230][320];Uint8 temp[232][322];/*---------------------------------------------*//* Main function *//*---------------------------------------------*/void main(){// Initialize the CSL librar.CSL_init();// Open a DMA channel for the DAT module.DAT_open(DAT_CHAANY, DAT_PRI_LOW, DAT_OPEN_2D);// Open up the video systems.VDIS_open();VCAP_open();// Remember that the main task ’tskMain’ will execute automaticall// once we exit ’main’ and DSP/BIOS start}/*-------------------------------------------------------*//* tskmainFunc: this is the main task that is setup to run right after main *//* by DSP/BIOS *//*-------------------------------------------------------*/void tskMainFunc(){VCAP_Frame *input;Uint8 *output;Uint8 *y1,*cr1,*cb1,*y2;int frameCnt, line;int cdx, cdy;int width;int row,col,i, j;intresult1=0, result2=0, center_value1=0, center_value2=0;intresult_mix=0, center_value_mix1, center_value_mix2=0;int mask1[3][3]={-1,-1,-1, 0,0,0, 1,1,1};int mask2[3][3]={-1,0,1, -1,0,1, -1,0,1};VDIS_config(VDIS_640X480X8);VCAP_config(VCAP_NTSC);cdx = VCAP_settings.hres;cdy = VCAP_settings.vres;width = cdx/2;/*화면을 검은색으로 채워줘라*/for (frameCnt = 0; frameCnty1);cr1 = (Uint8*)(input->cr1);cb1 = (Uint8*)(input->cb1);y2 = (Uint8*)(input->y2);/* grab frame */for (line=0; line

공학/기술| 2013.10.20| 10페이지| 1,500원| 조회(811)

영상처리, sobel, Edge Detection, Prewitt, robert..

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영상처리 - 컬러 표현의 정의와 컬러 공간 변환

실험제목 : Image Developer’s Kit Introduction1. 예습< 컬러 표현의 정의와 컬러 공간 변환 >1) RGB삼원색인 빨강(red), 초록(green), 파랑(blue)으로 구성된다. 아래 그림과 같이 각 축의 모서리가 빨강, 초록, 그리고 파랑인 3차원 입방체로 표현된다. 검정색은 원점이고 흰색은 입방체의 반대 끝쪽이다. 명암도는 검정색에서 흰색으로 이어지는 선을 따라서 표현된다. 컬러 채널당 8비트를 가지는 24비트 컬러 그래픽 시스템에서 빨강색은 (255,0,0)이다. 컬러 입방체 상에서는 (1,0,0)이다2) YCbCrYCbCr 색상신호가 아니라 휘도(Luminance) Y와 색차신호 Cb(Pb), Cr(Pr)에 기반한 색 표현 방식이다. Cb, Cr은 디지털 신호로 부호화했을 때 사용하는 용어이다. Y, Cr, Cb는 CCIR 601 Coding System의 디지털 휘도신호와 색차신호이다. 휘도신호 Y는 13.5MHz으로 표본화되며, 2개의 색차신호는 휘도샘플 한 개를 공유하여 6.75MHz으로 표본화된다. Cr은 R-Y, Cb는 B-Y의 디지털화된 신호이다.*변환ㄱ. RGB YCbCrY = 0.29900R + 0.58700G + 0.11400BCb = -0.16874R - 0.33126G + 0.50000BCr = 0.50000R - 0.41869G - 0.08131Bㄴ.YCbCr RGBR = 1.00000Y + 1.40200CrG = 1.00000Y - 0.34414Cb - 0.71414CrB = 1.00000Y + 1.77200Cb3) YUV방식은 사람의 눈이 색상보다는 밝기에 민감하다는 사실에 착안한 방식으로, 색을 밝기(Luminance)인 Y성분과 색상(Chrominance)인 U(Cb)와 V(Cr) 성분으로 구분한다. Y성분은 오차에 민감하므로 색상성분인 U와 V보다 많은 비트를 코딩한다. 전형적인 Y:U:V의 비율은 4:2:2 이다. RGB 정보로 그 값을 기록했을 경우보다 YUV를 통하면 더 작은 데이터를 만들어내서, 특히 대역폭(bandwidth)이 낮은 경우에 적합하게 표현할 수 있다.*변환ㄱ. RGB YUVY = 0.3*R + 0.59*G + 0.11*BU = (B-Y) x 0.493V = (R-Y) x 0.877ㄴ. YUV RGBR = Y + 0.956*U + 0.621*VG = Y + 0.272*U + 0.647*VB = Y + 1.1061*U + 1.703*V4) CMY/CMYKCMY 컬러 공간은 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 그리고 노랑색(yellow)으로 구성된다. 이것은 RGB 컬러 공간과 반대의 공간이며 청록색, 자홍, 노랑은 빨강, 초록, 파랑 각각의 보색(complement)이다. 청록, 자홍, 노랑은 감할 수 있는 원색으로 알려져 있다. 이 원색들은 흰색으로부터 감산되어 원하는 색깔이 만들어진다. 청록색은 빨강색을 흡수하고, 자홍색은 초록색을, 그리고 노랑색은 파랑색을 흡수한 것이다. 그래서 영상에서 노랑색과 청록색을 증가시키거나 자홍색(초록의 보색)을 감소시켜 청록색을 증가시킨다. 이 색상의 체계들은 그 자체가 광원인 RGB방식의 색상체계와는 달리 다른 광원의 반사하거나 흡수함으로 자신의 색상으로서의 특성을 드러낸다*변환ㄱ. RGB CMYC = 1.0 – R, M = 1.0 – G, Y = 1.0 – Bㄴ. CMY RGBR = 1.0 – C, G = 1.0 – M, B = 1.0 - Y5) HSI색상, 채도 그리고 명도라는 세 가지 특성들이 컬러를 설명하는 데 대응되는 컬러 모델을 HSI라고 한다. 어떤 컬러를 만들어 내기 위해서 단순히 채도를 조절하면 된다. 어두운 것을 밝게 하려면 명도를 조절하면 된다. HSI는 원통 모양의 좌표계로 모형화 되어 아래에서와 같이 하나의 원뿔 밑에 또 하나의 원뿔이 뒤집어져 있는 이중 원뿔모형으로 표현한다.색상 : 0° ~ 360°의 범위를 가진 각도로 표현채도 : 0 ~ 1까지의 범위를 가지는 반지름으로 표현명도 : z 축에 해당하는데 0일 때는 검정색을, 1일 때는 흰색으로 표현S=0일 때, 컬러는 명도 I의 명암도를 가진다. S=1일 때, 그 컬러는 원뿔 기반의 모형 꼭대기 가장자리에 위치한다. 채도가 강할수록 그 컬러는 (명도에 따라서) 흰색/회색/검정색이 된다.색상의 조절은 각도에 따라 0°에서는 빨강색, 120°에서는 녹색, 240°에서는 파랑색, 그리고 360°에서는 다시 빨강색으로 변한다. I=0일 때, 컬러는 검정색이어서 H는 정의 되지 않는다. S=0일 때, 컬러는 명암도 등급이 된다. H는 이러한 경우에도 정의되지 않는다.I를 조절함으로써, 컬러는 어둡게 또는 밝게될 수 있다. S=1로 유지하고 I를 조절하면, 그 컬러의 농도를 변화시킬 수 있다.*변환ㄱ.RGB HSI만일 B가 G보다 크다면, H=360° - Hㄴ.HSI RGB ( 컬러영역의 존재 영역에 따라 변환 방식이 다르다. )- RG영역(0°

공학/기술| 2013.10.20| 7페이지| 1,000원| 조회(276)

RGB, color, CMYK, HSB, YCbCr, HSI, CMY, yuv, 컬러공..

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VHDL : SOP (Sum-of-products) / POS (Product-of-sums)

(a). SOP (Sum-of-products)와POS (Product-of-sums)에 대해서 계산 예를 들어 설명하시오.EX) 진리표가 다음과 같다ABCY**************************001110곱의 합(Sum of Product) : 곱의 합은 여러 곱항들의 논리합이다. 각 곱항은 2진 문자들의 AND이다. 예로bar{a} b bar{c} + bar{a} bar{b} c+abc가 곱으로 표현된 것이다.곱의 합 표현은 진리표로부터 다음과 같이 유도될 수 있다.1. High 출력을 갖는 진리표상의 모든 행은 진리표의 부울표현상 최소항에 대응된다.2. 모든 최소항에 대해 진리표 변수들을 참값형이나 보수형으로 작성하라.3. OR 함수로 모든 최소항을 결합하라.▶bar{A} bar{B} bar{C} ,` bar{A} bar{B} C,`A bar{B} bar{C} ` ∴Y=( bar{A} bar{B} bar{C} +` bar{A} bar{B} C`+A bar{B} bar{C} `)합의 곱(Product of Sum) : 합의 곱은 여러 합항들의 논리곱이다. 각 합항은 2진 문자들의 OR이다.예로( bar{a} +b+ bar{c} )( bar{a} + bar{b} +c)(a+b+c)가 합의 곱으로 표현된 것이다.1. 진리표의 부울 표현에서 최대항에 상응하는 Low 출력을 갖는 행을 찾는다.2. 각 최대항에 대한 모든 진리 표 변수를 참값형이나 보수형으로 작성하라.3. 모든 최대항을 AND 함수로 묶는다.▶bar{A} bar{B} C,` bar{A} B bar{C} ,`A bar{B} C,`AB bar{C} ,`ABC`bar{Y} = bar{A} bar{B} C+ bar{A} B bar{C} +A bar{B} C+AB bar{C} +ABC`bar{bar{Y}} =( bar{bar{A} bar{B} C} )( bar{bar{A} B bar{C}} )( bar{A bar{B} C} )( bar{AB bar{C}} )(` bar{ABC} )= bar{bar{A} bar{B} C} + bar{bar{A} B bar{C}} + bar{A bar{B} C} + bar{AB bar{C}} + bar{ABC} `=(A+B+ bar{C} )(A+ bar{B} +C)( bar{A} +B+ bar{C} )( bar{A} + bar{B} +C)( bar{A} + bar{B} + bar{C} )(b). (a)의 계산 예에 대한 truth table과 logic circuit을 그리시오.▶ 진리표ABCY**************************001110▶ Logic Circuit1) Sum of Product2) Product of Sum(c). (a)의 계산 예에 대한 VHDL 프로그램을 작성하고 설명하시오.1) Sum of ProductLIBRARY ieee; /Library contains standard VHDL logic typesUSE ieee.std_logic_1164.ALL;ENTITY SOP IS /port의 입력과 출력을 정의PORT(a, b, c : IN STD_LOGIC;y : OUT STD_LOGIC);END SOP;ARCHITECTURE majority OF SOP IS / VHDL에서 설계의 입력, 내부신호사이의 관계BEGINy

공학/기술| 2013.10.20| 3페이지| 1,000원| 조회(459)

VHDL, POS, SOP, 합의곱, Sum of products, Product..

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[교육공학] PBL(문제중심학습모형)의 구성주의적 특성과 실천 가능성

PBL(문제중심학습모형)의 구성주의적 특성과 실천 가능성구성주의는 기존 객관주의적 인식론에 대한 대안적 인식론, 곧 상대주의적 인식론을 바탕으로 하여, 객관주의적 인식론의 여러 문제점을 극복하려는 것으로 이해할 수 있다. 객관주의의 가정에 대한 의문을 제기하고, 그것을 거부하는 동시에, 그것에 대한 변화, 변형을 꾀하려 한다.따라서 교육에 있어서의 구성주의의 여러 학습원칙은 기존의 교육환격에 비해 ‘급진적’ 변화를 꾀하고 있다. 이전의 교사에게 부여되었던 권력(학습환경의 주도권)을 학생들에게로 이양한다는 점, 그리고 평가에 있어서 학생들을 참여시켜서 공동의 프로젝트로 발전시킨다는 점, 옳고 그름의 이분법적 구분에 의한 평가가 아니라 과정 중심적이고 다양성을 받아들일 수 있는 평가가 되어야 한다는 점, 학생들의 목소리, 관심, 경험과 지식에 참된 가치와 진실된 관심을 부여하고 그들에 대한 진실한 신뢰와 믿음이 전제되어야 한다는 점, 학생들이 배우는 지식과 기술이 학교교육 내에서만 통용될 수 있는 고립된 지식과 기술이 아니라 학생들의 현실과 밀접한 관계가 있는 지식과 기술이 될 수 있도록 해야 한다는 점, 따라서 주어지는 과제는 학생들의 깊이 있는 사고와 탐색을 반드시 요구하는 것이어야 하며, 그런 사고와 탐색을 반영할 수 있는 다양한 결과물이 생성될 수 있는 과제를 다룬다는 점, 바로 이러한 점들로 인해 구성주의의 급진성은 선명해진다.한편, 이러한 특징을 매우 분명하고도 철저하게 잘 실천할 수 있는 교수-학습 모형으로서 PBL(문제중심학습모형)이 주목되는데, 구체적으로 구성주의와 PBL의 관계 및 PBL의 전반적인 소개를 해보고, 그의 실천 가능성에 대해 살펴보고자 한다.1. PBL에 나타난 구성주의적 특성우선, 구성주의 이론에서 강조하고자 하는 것은 학습의 주체는 외부 지식 전달자가 아니라 학습 주체자라는 점이다. PBL 이 학습자 중심의 학습을 강조하는 것과 일맥상통하는 것이다. 두 번째로, 구성주의에서 강조하는 것은 학습주체가 지닌 ‘기존의 이미 지니고 있생존력 있는 지식을 이루어 가기 위한 과정이라는 점에서 특히 중요하다.마지막으로 구성주의에서 강조하는 성찰은 PBL에서 강조하는 비판적 사고, 곧, 주어진 어떤 문제상황이나 지식을 그대로 받아들이지 않고, 조사하고, 탐구하고, 그에 따른 결과로서 평가하고 판단하는 일련의 과학적 사고와 연결 지을 수 있다.결국, 구성주의는 PBL이라는 실천적 수업환경 및 방식에 대한 이론적 기반으로서의 역할을 하고 있다.2. PBL의 개요위와 같이 구성주의적 학습원칙을 근거로 하는 PBL은 그 수업방식의 결과로서 학습자의 학습에 대한 흥미, 관심의 증가, 자율적 학습인의 태도, 협동적 학습인의 태도를 기대한다. 그러나 이 외에도 PBL을 다른 구성주의적 교수-학습모형들과 구분시켜주는 특색으로서, PBL은 학습자들의 ‘문제해결능력’에 좀더 초점을 둔다. PBL에서 다루는 문제는 여러 요인이 섞여서 매우 복잡하며 비구조적인 것이 특성이다. 따라서 이런 문제의 해결을 잘 이루어가기 위해서는 구체적인 문제해결도구가 있으면 그 문제해결과정을 좀더 용이하게 할 수 있다. 이로 인해 PBL, 특히 Barrows교수에 의한 PBL 모형에서는 문제해결도구로서 다음을 제시하고 있다(Barrows, 1994). 곧, 주어진 과제(문제)를 ‘가설/해결안(ideas),' ‘알고 있는 사실들(facts),' 그리고 ‘더 알아야 할 사항들(learning issues)'의 세 단계에 따라 진행시키는 것을 말한다(표1). PBL에서의 문제해결을 위한 과정가설 / 해결안(Ideas)이미 알고 있는 사실(Facts)더 알아야 할 사항(Learning Issues)* 이 문제를 해결할 수 있는 방법은 무엇인가?* 이 문제의 해결에 도움이 될 이미 알고 있는 사실은?* 이 문제를 해결하기 위해 좀더 알아아 할 사항은?이때 ‘가설/해결안(issues)’이라는 것은 주어진 과제를 해결했을 때의 상태, 혹은 해결안 등을 일컫는다. 실제로 우리가 자연과학에서 실험연구를 할 때면 늘 먼저 시작하는 것이 ‘가설 세우기’이고함한다. 특히 학습자들로 하여금 자기평가와 다른 학습자, 다른 조에 대한 평가를 하는 새로운 역할을 부여한다. 이러한 활동을 통해 학습자들은 지식의 생산자, 구성자로서의 역할 외에 평가자로서의 역할도 경험하게 되고, 그로 인해 자신의 학습진행과정에 대하여 좀더 확실하고 의식적인 관찰을 하게 된다. 학습자들이 평가자로서의 역할을 하게 함으로 인해 얻을 수 있는 또 다른 목적은 학습자들의 적극적 참여와 학습에 대한 책임감을 촉진시킨다는 점도 포함한다.3. 문제해결의 주요 요소와 문제해결과정유능한 문제해결자를 양성하는 일 자체가 교육의 중요한 목표 중의 하나로 인식되면서, 문제해결과 관련하여 문제란 무엇인지, 문제가 지녀야 할 속성에는 어떤 것들이 있는지, 문제해결과정에 영향을 미치는 요인들은 무엇인지, 문제해결의 과정이나 절차는 어떻게 이루어지는지, 문제해결능력을 신장시키기 위해 활용할 수 있는 전략들은 무엇인지 등에 대하여 살펴볼 필요가 있다. 일반적으로 문제해결이란 인지전략이나 창의적 사고력, 비판적 사고력 같은 고차원적인 인지적 능력들을 활용하여, 주어진 문제와 연관되어 있는 장애요소를 극복함으로써 바람직한 목표 상태에 도달하기 위한 일련의 사고 활동을 말한다.문제해결의 주요 구성요소는 인지적 요소, 행동적 요소, 정의적 요소 등 세 가지로 나누어지는데(Andre, 1986; Fisher, 1990), 인지적 요소란 지식이나 정보 및 이들의 활용능력, 창의적 사고 및 비판적 사고 기능, 메타인지 등과 같이 문제해결에 필요한 기본지식과 인지적 사고 능력을 의미한다. 행동적 요소란 문제해결을 위한 계획 및 전략 수립 후 실제로 문제를 해결해 나가는 실천적인 활동으로서 관련 정보의 탐색, 자료의 분석 및 정리, 자료를 토대로 한 해결안 모색 등의 활동이 여기에 해당된다. 그리고 정의적 요소란 문제해결에 영향을 미칠 가능성이 있는 문제해결자 개인의 태도, 흥미, 동기, 불안수준, 자신감 등을 지칭한다.문제 혹은 과제를 다룬다고 할 때 그 성격이 무엇이며, 어떻게 만율적 학습(Self-Directed Learning: SDL)과 협동학습 과정으로 나눌 수 있다. 학습자들이 일단 문제를 받게 되면, 다같이 모여서 문제에 대한 해결안과 관련된 생각을 정리하고, 그 정리된 생각을 다시 세분화하여 개개인 학습자의 자율적 학습 시간에 다루게 될 학습 과제를 부여받게 된다.흔히 SDL은 단지 개별적으로 학습자료를 활용하면서 자신의 학습을 이루어 가는 시간으로만 생각하기 쉽다. 그러나 PBL에서 의미하는 SDL은 이것보다는 오히려 자신의 학습과정과 내용에 대한 자아성찰을 하는 시간이라는 점을 더욱 강조하고 있다.PBL 학습환경의 특성은 조별 활동을 이루어 가는 협동학습 환경을 강조한다. 협동학습을 통하여 다른 사람들의 다양한 견해와 관점을 접하게 됨으로써 개인이 지닌 사고의 영역과 범주, 그리고 관련분야에 대한 전문적 지식을 넓힐 수 있으며, 나아가 모든 사회 현상과 문제는 단일한 해결책으로 설명될 수 없다는 상대주의적 관점을 익힐 수 있다.한편, EQ(감성지수)란 자신의 감정을 다스리고 스스로의 감정상태를 진단하여 그에 따라 스스로에게 동기부여도 할 수 있고 타인의 감정을 읽고 이해할 수 있는 능력(Goldman,1993)을 의미하는데, PBL에서 강조하는 협동학습 환경은 바로 이러한 EQ의 영역과 많은 부분이 유사하다는 점에서 중요한 것이다.4. PBL 방식의수업 설계PBL 방식의 성공적 적용은 문제 또는 과제의 개발에 달려 있는 것인 만큼 문제의 설계는 중요하다. PBL에서는 일단 요구 분석을 통해 가르쳐야 할 학습 목표가 제시되면, 그것들을 전부 혹은 일부 포함하는 문제의 제작에 들어간다.문제는 분명 복잡하고 실제적 성격의 비구조적 문제이어야 하고, 어느 정도 규모와 길이와 내용, 그리고 한 문제당 어느 정도의 기간을 주어야 하는지를 전적으로 각각의 상황에 따라 융통성 있게 전개하여야 한다.PBL의 문제의 특성은 비구조화된 문제여야 하며, 소위 학교라는 상황에서만 통하는 인위적이고 비실용적인 문제가 아니라 모든 상황에 있어서 역할이 있다. 한 과제가 끝나고 나면 배운 내용에 관해 종합 정리하는 시간을 갖도록 한다. 학습자들이 자아성찰적, 비판적 사고를 잘 할 수 있도록 하여 그것이 하나의 문제 해결의 도구처럼 습관화 또는 체질화될 수 있도록 도와주는 것이다.PBL의 평가는 학습자 중심이라는 전제가 우선되어야 한다. 교사의 평가는 물론이고 학습자 개인 스스로의 평가, 그리고 팀원 간의 평가, 팀 간의 평가 등이 모두 포함되어야 한다. 또한 학습과정에 대한 평가이어야 하며, 학습자 스스로 자신의 학습에 대한 생각을 정리, 검토할 수 있도록 반추노트를 활용하여 프로그램 진행 전과 후의 생각의 변화와 지식의 습득 등을 확인해 볼 수 있는 질문을 한다든지 하여 좀 더 다양한 많은 자료를 활용해서 종합 평가를 하여야 한다.학습자들의 학업 성취에 대한 평가는 학습자가 스스로 작성한 기록을 가장 기본적이고 중요한 평가 자료로 활용해야 하며, 외부인의 관찰과 참여에 의한 학습자의 학습 과정과 결과에 대한 평가는 부수적인 혹은 보완적인 자료가 되어야 한다.5. 전개 과정 및 수업 모형 PBL 방식의 전개 과정(Barrows & Myers, 1994)1단계 : 수업 전개1. 수업 소개2. 수업분위기 조성(교?강사의 역할 소개)2단계 : 문제 제시1. 문제 제시2. 문제에 대한 주인(소유) 의식을 느끼도록 한다(학생들이 문제를 내재화하도록).3. 마지막에 제출할 과제물에 대한 소개를 한다.4. 그룹 내 각자의 역할을 분담시킨다(어느 학생은 칠판에 적고 다른 학생은 그것을 다른 곳에 옮겨 적어놓고 다른 학생은 그 그룹의 연락망을 맡는다).생각(가정들)사실학습과제실천 계획주어진 문제에 대한 학생들의 생각을 기록: 원인과 결과, 가능학 해결안 등개인 혹은 그룹학습을 통해 제시된 가정을 뒷받침할 지식과 정보를 종합한다.주어진 과제를 해결하기 위해 학생들 자신이 더 알거나 이해해야 할 사항을 기록주어진 과제를 해결하기 위해 취해야 할 구체적 실천 계획5. 주어진 문제의 해결안에 대하여 깊이 사고한다: 칠판에 되었는지

교육학| 2013.10.20| 9페이지| 2,000원| 조회(159)

교육학, PBL, 교육공학, 국문학, 구성주의, 문제해결, 문제중심학습모형

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[교육공학] 교육공학의 발달 정리

Ⅰ. 교육공학의 발달 과정1. 시각교육 시각교육이란 학습 내용의 추상적인 개념을 보다 구체적이고 실제적으로 제시해주기 위하여 시각자료나 시각 보조물을 수업에 활용하는 것. 1923년 교육공학의 첫번째 공식기구로서 시각교육국(DVI)이 조직. 사진, 무성영화 등을 이용. 한계점: 시각자료들을 단순히 교사의 보조물로 간주.호반의 시청각 자료분류언 어 도 표 지 도 회화 및 사진 슬 라 이 드 입 체 도 필 름 모 형 실 물 전 체 장 면 (견 학)추 상 구 체2. 시청각교육시청각교육이란 시청각 교구 및 교재를 통하여 학습 내용을 전달함으로써 보다 효율적으로 학습활동을 유도하는 교수 기술 및 방법을 의미. 시각교육국(DVI)는 1947년 명칭을 시청각교육국(DAVI)으로 개칭. 녹음기와 축음기, 유성영화 등을 이용. 한계점: 사물이나 산물의 효과만을 중시하고 시청각매체가 활용되는 교수-학습과정을 간과함.Dale의 경험의 원추 모형3. 시청각 커뮤니케이션시청각 커뮤니케이션이란 교수매체를 효과적으로 이용하여 학습자가 지니고 있는 능력을 최대한 개발시킬 수 있는 커뮤니케이션 방법을 의미. 한계점: 체제접근의 개념을 도입하였으나 모든 교육적 요소를 하나의 체제 안에 모두 포함시키지는 못함.Berlo의 통신모형M(message) 전달내용Schannon과 Schramm의 통신모형4. 교수공학교수공학이란 인간 학습과 통신이론에 기반을 두고 특정한 학습목표에 따라 교수학습의 전 과정을 설계하고 실행하고 평가하는 체계적 방법이며, 더욱 효과적인 교수활동을 이끌어 내기 위하여 인적 자원과 비인적 자원을 적절히 결합하여 사용하는 체계적 방법 시청각교육국(DAVI)은 이러한 미국 교육공학 분야의 발전적 추세에 맞추어 1970년 그 명칭을 미국교육공학회(AECT)로 변경 한계점: 실제적인 본질에 대한 상세한 설명을 해주고 있지 못함.5. 교육공학교육공학의 정의: 미국교육공학회(AECT)의 정의에 의하면 “교육공학이란 인간 학습에 포함된 모든 문제점을 분석하여 이에 대한 해결책을 고안하고 실행하며 평가, 관리하기 위하여 사람, 절차, 이념, 장치, 및 조직을 포함한 복합적이고 통합된 과정이다”{nameOfApplication=Show}

교육학| 2013.10.20| 9페이지| 1,000원| 조회(129)

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