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Interactive Engineering Mathematics Laboratory

SageMath를 활용한 '대화형 공학수학 실습실'의 개발과 활용

  • Lee, Sang-Gu (Department of Mathematics, Sungkyunkwan University) ;
  • Lee, Jae Hwa (Department of Mathematical Finance & Information Statistics, Hallym University) ;
  • Park, Jun H. (Department of Mathematics, Sungkyunkwan University) ;
  • Kim, Eung-Ki (Department of Mathematics, Sungkyunkwan University)
  • Received : 2016.04.22
  • Accepted : 2016.06.10
  • Published : 2016.09.30

Abstract

This study deals with the content that was developed by the authors and the utilization of the 'Interactive Engineering Math Laboratory (IEmath Lab).' IEmath Lab provides online review lectures as well as a wide range of examples and exercises from the curriculum of engineering mathematics courses. The lectures come with pre-coded Python-based SageMath cells through which students can run and modify the code directly from this free laboratory. IEmath Lab is accessible via mobile devices so that the students can use it anywhere, anytime for maximum learning effectiveness and achievement. IEmath Lab would be an ideal tool for the effective learning and teaching of engineering mathematics, which combines theory and practice.

본 연구에서는 '대화형(interactive) 공학수학 실습실'의 개발 과정과 내용 및 활용을 다룬다. 본 실습실에는 공학수학 전 범위에 걸쳐서 각 장별로 하나의 html 파일을 활용하여 공학수학 예제 및 연습문제, SageMath 명령어를 실행할 수 있는 SageMath 셀, 장별 요점 강의 녹화 파일로 연결되는 링크가 포함되어있다. 또한 기존에 만들어 놓은 SageMath 명령어가 동시에 제공되므로 실습 때마다 매번 명령어를 따로 입력해야하는 번거로움 없이 마우스로 [실행(Evaluate)]을 클릭하면서 미리 입력된 코드를 실습하고, 그와 유사한 다른 문제에 대하여는 함수와 조건을 바꾸면서 바로 사용할 수 있도록 하였다. 이렇게 웹 주소를 이용하여 공학수학을 지도하는 실습실의 장점은 첨단 모바일 기기의 사용이 증가하고 있는 추세에 맞추어 각 장 별 실습내용을 시간과 장소의 제약 없이 쉽게 프로그래밍을 학습 및 실행이 가능하므로 실습 효과를 높일 수 있다는 것이다. 본 실습실은 이론과 실습이 병행되어야 하는 공학수학 강의에서 학생들이 언제 어디서나 손쉽게 이용할 수 있으므로 공학수학 강좌의 효과적인 실습실 모델이 될 수 있다.

Keywords

References

  1. 고래영.김덕선.박진영.이상구 (2009). 모바일 환경에서의 Sage-Math의 개발과 선형대수학에서의 활용, 한국수학교육학회지 시리즈 E <수학교육 논문집>, 23(4), 1023-1041.(Ko, R.-Y., Kim, D.-S., Bak, J.-Y. & Lee, S.-G. (2009). Development of Mobile Sage-Math and its use in Linear Algebra, J. Korea Soc. Math. Ed. Ser. E: Communications of Mathematical Education, 23(4), 1023-1041.)
  2. 김성옥 (2000). 대학에서의 공학전공자를 위한 수학교육, 한동대학교 한동논문집, 3(1), 19-32.(Kim, S.-O. (2000). A study on college mathematics education for engineering students, Handong J. of Handong University, 3(1), 19-32.)
  3. 김성옥 (2005). 공학전공자를 위한 대학수학교육과정과 교수, 한국수학교육학회지 시리즈 E <수학교육 논문집>, 19(2), 409-416.(Kim, S.-O. (2005). Development of a series of mathematics courses and its curriculum for engineering students, J. Korea Soc. Math. Ed. Ser. E: Communications of Mathematical Education, 19(2), 409-416.)
  4. 김성옥.안경모.이종원 (2009). 공학전공자를 위한 대학수학교육과정 및 교과목 개발 연구, 한국수학교육학회지 시리즈 E <수학교육 논문집>, 23(4), 961-976.(Kim, S.-O., Ahn, K.M. & Lee, J.W. (2009). A study for the development of curriculum and courses fo mathematics for engineering majors, J. Korea Soc. Math. Ed. Ser. E: Communications of Mathematical Education, 23(4), 961-976.)
  5. 이상구.이긍희.최용석.이재화.이지영 (2015). R을 활용한 '대화형 통계학 입문 실습실' 개발과 활용, 한국수학교육학회지 시리즈 E <수학교육 논문집>, 29(4), 573-588.(Lee, S.-G., Lee, G.-H., Choi, Y.-S., Lee, J.H. & Lee, J.J. (2015). Interactive Statistics Laboratory using R and Sage, J. Korea Soc. Math. Ed. Ser. E: Communications of Mathematical Education, 29(4), 573-588.)
  6. 이상구.이재화.김경원 (2014). [빅북] 선형대수학, 교보출판사.(Lee, S.-G., Lee, J. H. & Kim, K.-W. (2014). [BigBook] Linear Algebra, Kyobo Book. http://matrix.skku.ac.kr/2015-Album/BigBook-LinearAlgebra-SGLee-New-2015.pdf)
  7. 전재복 (2008). 바람직한 대학기초수학 교육과정 운영방안-공학기초수학을 중심으로, 한국수학교육학회지 시리즈 E <수학교육 논문집>, 22(4), 399-416.(Jun, J.-B. (2008). Desirable Management of Basic Mathematics Curriculum in College, J. Korea Soc. Math. Ed. Ser. E: Communications of Mathematical Education, 22(4), 399-416.)
  8. 정수연.송영무 (2011). 대학 공업수학 학습자료 개발 및 효과, 한국수학교육학회지 시리즈 E <수학교육 논문집>, 25(2), 361-379.(Jeong, S. & Song, Y. (2011). Investigation of the Effect of a Learning Program for University Engineering Mathematics, J. Korea Soc. Math. Ed. Ser. E: Communications of Mathematical Education, 25(2), 361-379.)
  9. 정애경.이상회.홍유나.김능연 (2011). 협력적 문제해결능력 신장을 위한 공학수학 수업모형의 설계원리 개발, 전자공학회논문지, 48(1), 36-44.(Chung, A.K., Yi, S.-H., Hong, Y. & Kim, N.-Y. (2011). Development of The Design Principles for Engineering Mathematics Teaching Model for Improving Students' Collaborative Problem Solving Abilities in College, Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea, 48(1), 36-44.)
  10. 최경미 (2014). 미적분학 복습시험을 포함하는 공업수학 수업모형 연구, 공학교육연구, 17(2), 3-10.(Choi, K. (2014). A Class Model of Engineering Mathematics Including a Calculus Review Test, Journal of Engineering Education Research, 17(2), 3-10.)
  11. Lee, S.-G., Kim, E.-K., Ham, Y., Kumar, A., Beezer. R., Vu, Q.-P., Simon, L. & Hwang, S.-G. (2014). Calculus with Sage, KyungMoonSa. http://matrix.skku.ac.kr/Cal-Book

Cited by

  1. 디지털 시대의 대학수학교육: 선형대수학을 중심으로 vol.31, pp.4, 2017, https://doi.org/10.7468/jksmee.2017.31.4.367