SW를 활용한 문제해결 기초

동명대학교
이경민

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주제분류

공학 >컴퓨터ㆍ통신 >소프트웨어공학
강의학기

2019년 2학기

조회수

4,836

강의계획서

4차 산업혁명 시대는 정보통신 기술이 융합된 혁신적인 환경 즉, 새로운 환경을 활용하는 시대이다. 그러므로 이 시대가 요구하는 창의력과 논리력 그리고 다양한 문제해결능력을 향상시키기 위해 문제 중심 학습방법에 따라 프로그램을 설계하고, SW 코딩 교육을 한다. 전공별 심화과정을 소화하기 위해 필요한 SW 기초교육 거쳐 작은 문제에서 큰 문제로 풀어가는 과정을 SW를 통해서 익힌다. 공학뿐만 아니라 코딩을 모르는 타계열의 학생들이 쉽게 접근할 수 있는 오픈소스 SW인 파이썬으로 문제 풀이 방법을 다양하게 경험하는 과정을 통해 좋은 프로그램의 설계, 코드 분석 등을 고루 익힐 수 있도록 구성하여, 급변하는 4차 산업시대에 필수적으로 갖춰야 하는 기본 소양으로 뒷받침될 수 있는 기본기를 수련할 수 있도록 한다.

차시별 강의

1.	오리엔테이션 (강좌소개)	SW를 활용한 문제해결 기초의 교육 목표와 무엇을 왜 배워야 하는지 알아보고, 수업 진행 방법과 평가 기준에 대해 알아본다.
	4차 산업혁명의 SW 코딩중심 교육이란?	4차 산업혁명 시대를 이끌어갈 창의적인 인재를 육성하기 위한, 컴퓨터 관련 전공생들에게만 필요한 것이 아니라, 현존하는 모든 분야에 적용 가능한, 문제점에 대한 해결책을 도출할 수 있는 새로운 도구로 SW 코딩 교육에 대해 알아본다.
2.	문제와 문제해결은 무엇인가	문제해결을 위해서 먼저 문제란 무엇인지 사전적 의미를 살펴보고, 문제해결에 필요한 것들을 알아본다.
	문제를 잘 풀기위한 과정, 알고리즘	알고리즘이 무엇인지, 알고리즘을 공부하는 방법을 다양한 문제 풀이를 통해서 입력을 처리하여 출력을 얻는 방법으로 익힌다.
3.	왜 컴퓨터 프로그래밍을 배워야 할까?	모든 이가 프로그래밍을 배워야 하는 이유? : 모든 사람들이 컴퓨터 프로그래밍을 배워야하는 이유를 알아보고, 첫 번째 프로그래밍 언어로 어떤 언어를 선택해야 하는지 알아본다.
	컴퓨터의 계산 프로세스의 이해	프로그래밍 언어는 프로세스에 대한 사람의 생각을 짜임새 있게 담아내는 그릇이므로, 다른 무엇보다 단순한 생각을 모아 복잡한 생각을 엮어내는 수단에 무게를 둔다.
4.	프로그램 짤 때 바탕이 되는 것1 - 프로그램 작성의 기본기	좋은 프로그래밍 언어가 꼭 갖추어야할 표현 방식을 알아보고, 실행기가 곧 바로 셈할 수 있는 기본식을 알아보기 위해 첫 프로그래밍 언어인 파이썬을 실행시켜 본다.
	프로그램 짤 때 바탕이 되는 것2 - 이름 붙이기와 문자열	계산 물체에 이름을 붙이는 방법인 변수에 대해 알아보고, 값을 담기 위해 변수를 생성하고, 계산식에서 그 변수를 이용해 본다.
5.	문자열과 리스트 - 문자열 연산과 값의 나열	생성한 문자열을 이용하여 문자열 연산을 학습해보고, 문자열보다 활용도가 높은 값이 나열된 형태 즉 리스트에 대해 알아본다.
	여러 개의 항목들 연산하기 - 리스트 연산과 튜플, 맵	여러 개의 항목들을 처리하기 위해 리스트와 튜플 사용법을 익히고, 값들을 식별한 키를 가지고 값을 저장하거나 변경할 수 있는 맵이 어떻게 사용되는지 배워본다.
6.	예/아니오에 대한 질문과 응답	예/아니오에 대한 질문들은 조건문(condition)이라고 불리며, if문 안에 이러한 조건문과 응답을 알아본다. 또한 참 또는 거짓을 판단하는 연산자는 어떠한 것들이 있는지 학습한다.
	여러 개의 조건걸기와 문자열과 숫자	여러 개의 조건을 걸어서 작업할 수 있는 방법과 int와 str, float를 사용하여 문자열을 숫자로 숫자를 문자열로 변경하는 방법을 알아보고, 그 외의 수치 연산 함수들에 대해 학습한다.
7.	빙글빙글 돌기1 - 반복문인 for	가장 많이 사용되는 반복문인 for에 대해서 알아보고, for문에서 만날 수 있는 break와 continue의 쓰임새를 살펴본다.
	빙글빙글 돌기2 - 복잡한 반복문 만들기	for문 안에 또 다른 for문을 중첩이라 하는데, 이러한 복잡한 루프에 대해 살펴보고, for 루프외의 while 루프도 알아본다. 이것은 서로 비슷하지만 다른 식으로 사용될 수 있다.
8.	함수를 이용한 코드 재사용하기	함수를 이용하여 코드를 어떻게 재사용하는지 살펴본다. 또한 변수가 함수의 내부나 외부에서 보이도록 할 수 있는 변수의 영력을 관리하는 방법과 def 키워드로 함수를 생성하는 방법도 배운다.
	모듈을 이용한 코드 재사용하기	하나의 파일은 하나의 모듈이다. 여러 개의 모듈로 작성된 프로그램들이 상호 호출하면서 실행되도록 한다.
9.	거북이(터틀)로 그림 그리기	turtle 모듈을 이용하여 캔버스에 그림을 그려본다. left와 right를 이용하여 방향을 돌리고 forward와 backward 명령을 이용하여 간단한 선을 그린다. 또한 각도에 따라 거북이를 돌리는 방법도 알아본다.
	사물을 클래스로 구분하기	객체와 클래스의 개념을 살펴본다. 클래스를 생성해보고, 그 클래스의 객체(인스턴스)를 만들어 본다.
10.	객체와 클래스의 유용한 기능들	부모의 함수를 자식 클래스가 어떻게 상속받는지, 같은 클래스로 생성된 두 개의 객체가 반드시 동일하지 않을 수 있음을 배운다. 또한 다른 함수와 변수를 참조하기 위해 함수에 있는 self 매개변수의 이용법을 알아본다.
	객체와 클래스에 대한 그래픽적 접근	turtle 모듈을 이용하여 객체와 클래스에 대해 그래픽적으로 접근해보고, 유용한 내장함수들을 알아본다.
11.	만들어져 있는 프로시저 사용하기1	객체의 복사본을 생성하는 COPY 모듈을 이용해 복사본의 결과를 같은지 확인해보고, 난수를 만드는 방법, 객체들의 리스트를 무작위로 섞는 방법 등을 알아본다.
	만들어져 있는 프로시저 사용하기2	쉘 자체를 컨트롤할 때 사용할 수 있는 시스템 함수들을 가지고 있는 sys모듈을 살펴보고, 시간을 가지고 작업하는 방법도 알아본다. 또한 pickle을 이용하여 정보를 저장하고 로드하는 방법도 학습한다.
12.	기하학적 도형 그리기	for 루프문과 if 문으로 화면에서 거북(turtle)이를 제어해 몇 가지 기본적인 기하학적 모양을 그려보고, 자동차와 같은 조금 더 복잡한 도형도 그려본다.
	그리기 코드 다시 사용하기	펜 색상을 바꾸어 그려진 도형에 색을 채워보고, 함수를 한 번 호출해 다양한 색상과 모양으로 쉽게 도형을 그릴 수 있도록 그리기 코드를 재사용해 본다.
13.	캔버스에 그림 그리기	더 나은 그래픽을 위해 tkinter 모듈을 사용하여 캔버스를 생성하고, 클릭할 수 있는 버튼을 만들어 동작시켜 본다. 캔버스에 그림을 그리기 위해 좌표를 이용하여 정사각형은 물론 여러 가지 직사각형을 그려봄으로써 기존의 turtle과 차이점을 안다.
	움직이는 그림 그리기	기본적인 애니메이션을 하기 위해 tkinter 모듈을 사용하고, 어떤 키를 눌렀을 때 반응하도록 이벤트 바인딩을 사용한다. 또한 그렸던 도형을 이동한다거나 색상을 바꿔보고, 움직이는 공도 만들어 본다.