AI융합코딩 튜터: AI코딩교사의 필수 지침서 Season 2

김선희 , 박준오 , 김선경 , 김선주 , 김여은 , 김지형 , 김희영 , 박혜원 , 배수진 , 양주희 지음

연두에디션 2024년 04월 05일 출간 종이책 : 2024년 03월 20일 출간

작품소개

책소개

교육의 폭을 넓혀 엔트리 코딩부터 스크래치 코딩, 사물인터넷과 AI 융합 프로젝트, 그리고 텍스트 코딩에 이르기까지 다양한 주제를 다루는 도서입니다.
본 책은 특히 코딩을 가르치는 강사와 교사들에게 실질적인 도움을 주고자 기획된 프로그램 콘텐츠로, 교육 현장에서 직면하는 다양한 도전과제를 해결하는 데 필요한 지식과 기술을 제공합니다.

목차

PART I 엔트리 코딩
CHAPTER 1 수어를 음성으로 변환 시켜주는 인공지능 기술 | 15
1. 프로그램 개발 배경 및 기대효과 | 16
2. 인공지능 기초 | 16
2.1 지도 학습과 비지도 학습 | 16
2.2 엔트리 인공지능 블록 설치 | 17
3. 이미지 학습 | 18
3.1 수화 동작 이미지 수집 | 18
3.2 이미지 모델 학습 | 20
3.3 이미지 학습 결과 확인 | 22
4. 소리 생성을 위한 블록 코딩 | 22
4.1 페이지 구성 | 22
4.2 주요 명령어 | 24
4.3 코딩하기 | 25

PART II 스크래치 코딩
CHAPTER 1 MACHINE LEARNING FOR KIDS BY SCRATCH | 33
1. 인공지능(Aritificial Intelligence)이란? | 34
2. 인공지능의 역사 | 34
3. 머신러닝 |34
4. 스크래치를 사용하는 머신러닝 실습하기 |35

CHAPTER 2 영어미술 융합코딩 1 :비디오 감지 기능과 TTS기능 활용 게임 | 45
1. 영어미술 융합 코딩 배경 | 46
2. 영어미술 수업의 목표와 내용의 융합코딩 케이스 스터디 | 48
3. 영어미술 융합코딩에 사용된 주요 코딩 테크닉 | 49
4. 스프라이트와 배경, 배경음악 | 51
5. 코드 분석 및 상세 해설 | 55
6. 영어미술 융합 코딩 | 61

CHAPTER 3 영어미술 융합 코딩게임 2 :‘악당을 물리쳐줘!’ | 65
1. 영어미술 융합 코딩게임 ‘악당을 물리쳐줘!’ | 66
2. 영어미술 코딩게임의 목표 | 67
3. 스프라이트 | 67
4. 스크래치 주요 블록 및 코딩 테크닉 | 73
5. ‘악당을 물리쳐줘' 게임 코드 소개 | 77
6. 전체 스프라이트 코드 | 82
7. 참고문헌 및 사이트 | 85

CHAPTER 4 영어미술 융합 코딩게임 3: ‘컬러 믹스 게임’ | 87
영어미술 융합 블록코딩 | 88
1.1 제작 배경 | 88
1.2 페이지 구성 | 89
1.3 주요 명령어 | 91
1.4 코딩하기 | 93

CHAPTER 5 미술동화 융합 코딩: ‘거북이가족과 바다친구들’ | 107
SECTION 1 미술 융합 블록코딩 | 108
1.1 제작 배경 | 108
1.2 페이지 구성 | 109
1.3 주요 명령어 | 110
1.4 코딩하기 | 113

PART III 사물인터넷 AI 융합프로젝트
CHAPTER 1 내 마음을 알아주는 주크박스 만들기 | 131
SECTION 1 마이크로비트로 나만의 주크박스 만들기 | 132
SECTION 2 내 감정을 알아주는 소중한 나만의 앱 | 141
SECTION 3 내 마음을 알아주는 주크박스 만들기 | 153

CHAPTER 2 스마트홈 첫 걸음 | 165
SECTION 1 마이크로비트 강아지 로봇 만들기 | 169
SECTION 2 앱인벤터로 다이어트 만보기 만들기 | 177
2.1 생성형 AI 소개 | 178
2.2 Microsoft Bing chat을 이용하여 이미지 생성하기 | 179
SECTION 3 아두이노와 앱인벤터로 만드는 스마트 알람 및 조명 프로젝트 | 188

CHAPTER 3 생활 속 발명품 만들기 | 201
SECTION 1 아두이노를 이용한 나만의 선풍기 만들기 | 202
SECTION 2 앱인벤터를 이용한 선풍기 제어하기 | 212
SECTION 3 마이크로비트를 이용한 나만의 시계 만들기 | 221
CHAPTER 4 앱 인벤터는 사랑입니다. | 229
할머니의 치매를 걱정하는 학생의 대놓고 게임하기 프로젝트 | 231

CHAPTER 5 Esp8266 Nodemcu를 활용한 사물인터넷 | 243
SECTION 1 ESP8266 NodeMCU. | 244
1. ESP8266 NodeMCU 개념 | 244
2. ESP8266 NodeMCU 개발 환경 구축 | 245
SECTION 2 ESP8266 NodeMCU를 사용한 LED 제어 | 246
SECTION 3 NodeMCU를 사용한 RGB LED 모듈 제어 | 248
SECTION 4 WIFI 통신을 사용하여 앱인벤터 APP에서 NodeMCU RGB LED 모듈 제어 | 250

PART IV 텍스트 코딩
CHAPTER 1 인공지능 기초와 알고리즘 :C언어 기반 | 257
SECTION 1 Bubble Sort(버블 정렬) | 258
SECTION 2 Selection Sort(선택 정렬) | 260
SECTION 3 Insertion Sort(삽입 정렬) | 262
SECTION 4 Shell Sort(쉘 정렬) | 265
SECTION 5 이분 검색 | 268
SECTION 6 Merge(병합) | 271

CHAPTER 2 파이썬 (머신러닝과 딥러닝) | 275
SECTION 1 Machine Learning (Scikit Learn) | 276
1.1 ML과 Deep Learning에 많이 사용되는 데이터세트 | 277
1.2 Machine Learning(지도 학습-분류) | 283
1.3 Machine Learning(지도학습-회귀) | 286
1.4 지도학습 주요모델(SVM, Decision Tree, Random Forest, XGboost) | 289
1.5 앙상블 기법 vs 부스팅 기법 | 293
1.6 하이퍼 파라미터 튜닝(랜덤서치, 그리드서치) | 294
1.7 K-폴드 교차 검증(K-Fold Cross Validation) | 296
1.8 Machine Learning (비지도학습, 강화학습) | 297
SECTION 2 딥러닝 (Tensorflow, Keras) | 300
2.1 Keras와 TensorFlow 소개 | 300
2.2 CNN(Convolutional Neural Networks) | 300
2.3 RNN(Recurrent Neural Networks) | 301
2.4 ANN(인공 신경망) vs DNN(심층 신경망) | 301
2.5 DNN (심층 신경망) | 303
2.6 차이점 | 305
2.7 기본적인 ANN, DNN 절차 | 305
2.8 fully connected layer vs convolution layer | 306
2.9 CNN(합성곱 신경망) vs RNN(순환 신경망) | 306
2.10 RNN(Recurrent Neural Network) | 312
2.11 RNN vs LSTM | 314

INDEX ㅣ315

책 속으로

엔트리 코딩에서는 인공지능의 기본을 배우며, 이미지 학습 및 인식 기능을 활용하는 프로젝트를 통해 기술의 사회적 적용 가능성을 탐구합니다. 스크래치 코딩 섹션은 창의력을 발휘하고, 코딩을 통해 영어와 미술을 자연스럽게 융합시키는 방법을 제시합니다. 사물인터넷 AI 융합 프로젝트는 실생활 문제를 해결하는데 있어 AI의 역할을 이해할 수 있는 기회를 제공합니다. 텍스트 코딩 섹션은 파이썬 언어와 C언어 기반의 알고리즘의 깊이 있는 학습을 통해 코딩의 기초부터 고급 기술까지 배울 수 있게 합니다.

출판사 서평

본 도서의 저자들은 30년 강의 경력을 바탕으로 각 기관과 대학 그리고 초중등 학교에서의 교육 경험을 책에 담았습니다. 이러한 결과 본 책의 내용은 실용적이므로 교육자들이 코딩 교육의 혁신을 이끌 수 있도록 돕습니다. 이 책을 통해 교육자들은 학생들에게 필요한 4차 산업혁명의 핵심 기술을 효과적으로 가르치는 방법을 배울 수 있을 것입니다.
교육자는 물론 학부모, 그리고 평생 학습자들에게 미래 세대를 위한 교육의 방향성을 제시합니다.

작가정보

저자(글) 김선희

소 속 3C･AI 융합연구소 공동 대표겸 연구위원
출 강 유원대, 명지전문대, 한국폴리텍 서울강서캠,
디지털서울문화예술대,
경기일자리재단, WISET, 차세대융합연구원 외
전 공 지역교육협력전공(Ph.D. course completed),
이러닝전공(석사), 상담 및 코칭심리전공(석사),
컴퓨터공학사
출 강 정보처리기사, 능력개발외부전문가[HRDK],
KAC(Korea Associate Coach), 3C･AI코딩지도사,
이러닝지도사, 채용면접관, 직업능력개발훈련교사 외

저자(글) 박준오

소 속 3C･AI 융합연구소 공동 대표겸 연구위원
출 강 폴리텍 대전, 세종대학교, 종로여성인력개발센터,
경기일자리재단, 고양시여성회관 외
전 공 AI융합교육학 공학석사, 경영학/컴퓨터공학
자격증 3C･AI코딩지도사, 경기대전 테크노파크
경영기술전문위원, 창업지도사, 채용면접관,
직업능력개발훈련교사 외

저자(글) 김선경

소 속 3C･AI 융합연구소
출 강 초등학교 방과후 다수(코딩/컴퓨터),
중학교자유학기제(SW코딩/피지컬컴퓨팅)
고등학교 오프라인공동교육과정(시스템프로그래밍/
인공지능기초) 등
전 공 컴퓨터공학/교육공학/아동학(부)
자격증 중등2급정교사, 정보처리기사,
3C･AI 코딩 지도사 외

저자(글) 김선주

소 속 3C･AI 융합연구소 연구원
출 강 원당중 외
전 공 산업공학, 아동학
자격증 3C･AI 코딩지도사,
정보처리기사, 사무자동화산업기사,
MCP 외

저자(글) 김여은

소 속 3C･AI 융합연구소 연구원
출 강 (재)차세대융합기술연구원 디지털새싹캠프/
스튜디오디코딩수학학원/초, 중, 고 출강 다수
전 공 수학과
자격증 3C･AI 코딩지도사/창직진로지도사

저자(글) 김지형

소 속 3C･AI 융합연구소 연구원
출 강 초등방과후, TMD교육그룹-디지털미래인재
프로젝트, SK-하인슈타인, 디지털새싹 외
전 공 건축공학
자격증 3C･AI 코딩지도사, 로봇지도사, 프롬프트 스페셜리스트

저자(글) 김희영

소 속 비영리법인한국영재지도자교육협회
출 강 메릴랜드대학
전 공 미술교육학, 이러닝학, 글로벌문화콘텐츠학
자격증 영어미술지도자

저자(글) 박혜원

소 속 3C･AI 융합연구소 연구원
전 공 멀티미디어 공학사
경 력 전) 3D에니메이션 셋팅팀장
(TV시리즈 마법천자문, 꼬꼬맘 외)
출 강 도수초등학교, 오산초등학교, 디지털새싹캠프 외
자격증 워드프로세서1급, 컴퓨터 활용능력2급,
정보처리산업기사,3C･AI 코딩지도사 외

저자(글) 배수진

소 속 3C･AI 융합연구소
출 강 초등방과후 코딩수업 다수, 교과 SW수업,
경기이룸학교 코딩수업, 디지털새싹캠프 외
전 공 생명과학전공
자격증 3C･AI 코딩지도사, 로봇교육지도사

저자(글) 양주희

소 속 3C･AI 융합연구소 연구원/와이즈멘토/드림프렌즈
출 강 휘경여고 자양고 명지고/갈매고/다산중 별가람중 덕소고
금곡고/가평고등학교/이천 제일고 등 다수 초중고 출강
전 공 전자계산학과
자격증 3C･AI 코딩지도사/워드프로세서 1급/MOS Master/
진로체험 지도사/진로진학 지도사