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장호중
충남 천안오성고등학교 교장

지난 2007년 개교한 충남 천안오성고등학교(교장 장호중·사진)는 미래 인공지능 사회를 이끌어갈 학생들에게 필수적인 인공지능 기본 소양을 길러주기 위해, 인공지능 융합교육을 일반고 교육과정에 편성시키고, 인공지능 관련 교과 수업, 동아리, 인공지능 융합 교과캠프, 대학 연계 진로특강 등 다양한 교육활동을 펼치고 있다.

4차 산업혁명 시대, 지식 정보화 시대를 넘어 지능 정보화 시대가 도래한 오늘날, ‘인공지능 융합교육 중심고등학교’로 선정된 천안오성고의 학교 운영사례는 인공지능 융합교육이 나아갈 길을 보여주고 있다.

▲ 천안오성고는 지난 5월 14일, ‘선후배가 함께하는 인공지능 융합캠프’를 열었다.

인공지능 융합교육 중심학교

교육부는 고등학교 단계에서 인공지능 교육을 본격적으로 시작하기 위해 동교를 2020년도 ‘인공지능 융합교육 중심고등학교’로 선정하고, 교육 운영비와 교육과정 편성, 교육 환경 구축, 교원 연수 등을 지원하고 있다.

2020년, 전통적인 고정형 컴퓨터실을 노트북 사용이 가능한 가변형 공간으로 바꾸고, 학생 중심 활동이 가능한 창의융합 정보실 3실(AI 실습실, 빅데이터 분석실, 융합정보실)을 구축했다.

이어 2021년, 인공지능 관련 과목들을 정규교육과정에 포함시켜 2개 반을 인공지능 중점반으로 구성하고, 지역의 대학들과 MOU 체결을 통해 대학연계 진로 특강을 실시하고 있다.

2022년에는 고교학점제 도입을 준비하며 인공지능 관련 선택과목을 대폭 확대하고, 관련 진학지도에 중점을 두고 운영 중이다.

학년별 인공지능 교육과정 체계화

1학년은 정보 과목과 인공지능 기초과목을 이수해 인공지능 기술의 발전에 따른 사회 변화를 올바르게 이해하고, 인공지능의 기본 개념과 원리를 배우고, 이어 인공지능의 특성을 찾는 활동을 한다. 인공지능의 동작 원리에 대해 배우고 인공지능 실습과, 윤리 토론 등도 이어진다.

2학년은 ‘인공지능과 피지컬 컴퓨팅’ 및 ‘빅데이터 분석’ 과목을 수강한다.

인공지능과 피지컬 컴퓨팅 과목은 인공지능에 대한 이해를 바탕으로, 실생활의 문제를 하드웨어 장치와 인공지능을 융합해 문제를 해결하는 능력을 배우는 과목으로, 학생들은 센서와 인공지능을 융합하여 자율주행 RC카를 만드는 프로젝트 과제를 수행하고 있다. 또한 프로젝트 결과물 발표에 이어, 자율주행 자동차와 관련된 토론을 거쳐 인공지능에 대한 순기능과 역기능에 대해 고민하고 이를 통해 균형 잡힌 가치관을 기른다.

▲ 센서와 인공지능을 융합한 자율주행 RC카 프로젝트 과제를 수행하고 있다.

‘빅데이터 분석’ 과목은 데이터 기반 의사결정 과정이 갖는 특장점과 지능정보기술이 가져올 파급효과와 잠재력을 이해하며, 데이터 분석 및 활용을 위한 기본 지식과 기술을 익혀 실생활 및 다양한 학문 분야의 문제를 데이터 분석으로 해결하는 역량을 기른다. 학생들은 데이터 수집, 전처리, 분석 설계 및 실행, 시각화 단계에 대해 배우고, 공공데이터 포털을 활용해 기온, 인구, 교통 등을 주제로 데이터에 대해 질문하고 답을 찾는다.

3학년은 ‘정보과학’ 과목을 통해 컴퓨터과학에 대한 깊이 있는 이해를 바탕으로 디지털 사회에서 발생하는 다양하고 복합적인 문제들을 분석하여 구조화하고, 창의적인 문제 해결 역량을 기른다. 학생들은 자료를 효율적으로 처리하는 방법을 이해하고, 이를 직접 프로그램으로 구현해 결과를 발표하는 프로젝트를 수행하고 있다.

▲ 공공데이터 포털을 활용한 기온데이터를 분석해 히스토그램을 제작했다.

심화탐구를 위한 창의적 체험활동 동아리

인공지능 로봇 융합 동아리(2학년 50명)와 모두의 인공지능 동아리(3학년 30명)는 인공지능과 로봇을 융합한 과제를 탐구하는 활동으로 군집 드론, 로봇 축구, 휴머노이드 로봇, 인공지능 프로그래밍 등의 주제별 심화 탐구 활동을 진행하고 있다. 수업 시간에 배운 내용 중 자신이 관심 있는 분야를 보다 심도 있게 탐구하며 전문성을 신장시킨다. 동교는 천안교육지원청에서 주최하는 ‘천안 학생 로봇 대회’에 참여해 로봇 축구 분야 장려상, 해커톤 대회에서 ‘인공지능 마스크 판별기’를 제작해 금상을 받았다.

또한 주제를 심화·확장해 다루는 방과 후 교과캠프를 통해 수업 시간에 배운 내용을 활용하여 다양한 과제를 수행하고, 부족한 영역의 학습을 보충하기 위해 ‘파이선 프로그래밍’, ‘C 프로그래밍’, ‘데이터 과학 및 머신러닝’, ‘인공지능 로봇 융합’, ‘오렌지3 활용 인공지능과 머신러닝’ 등 다양한 인공지능 연계 교과캠프를 운영중이다.

공동교육과정 운영 및 대학 연계

동교는 학생들에게 진로 체험 및 탐색의 기회를 제공하고 인공지능에 대해 폭넓은 시야를 가질 수 있도록 대학연계 프로그램을 운영하고 있다. 한국기술교육대학교와 연계한 인공지능 로봇 융합캠프, 선문대와 빅데이터·VR 3D프로그래밍·인공지능 진로 특강, 건양대와 정보 보호 특강, 공주대 컴퓨터공학과 및 컴퓨터교육학과 진로 특강 등을 운영했다.

또한, 인공지능 융합교육 거점학교로서, 프로그래밍, 자료구조, 인공지능과 피지컬 컴퓨팅 과목 등을 개설하여 운영중이다. 더불어, 인근 고등학교와 초·중학교와의 연계를 통해 인공지능 교육공동체를 구성하고 나아가 초·중·고·대학이 협력해 체계적인 인공지능 교육시스템을 구축해 충남형 인공지능 교육을 더욱 발전시키기 위해 노력하고 있다.

장호중 천안오성고 교장은, “AI 융합교육은 다가오는 미래세대에게 꼭 필요한 교육이다. 최고전문가뿐만 아니라, 모든 사람이 AI에 대한 기본소양을 갖추는 것이 필요하다”고 밝혔다. 이어, “현재 본교는 학교교육체계를 최적화하고 시설 또한 최고로 갖춘 상태에서, 다양한 프로그램을 통해 AI교육을 진행해오고 있다. 졸업을 앞둔 학생들이 사회에 나가서 나라를 이끌 산업의 역군이 될 것이라 확신한다”며 자신감을 표현했다.