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빅데이터로 교육의 혁신을 쓰다
기고자. 서울대학교 치의학대학원 치의과학과 김홍기 교수
4차 산업혁명의 중추적인 역할을 하는 빅데이터(Big Data)와 인공지능(Artificial Intelligence, AI)은 다양한 산업에서 큰 변화를 일으키고 있으며 산업 및 학계에서 빅데이터 분석 기술 활용 사례와 범위가 증가하고 있다. 이러한 추세와 더불어 대학교들은 새로운 빅데이터 관련 교육과정들을 개발하며 빅데이터 전문가 양성 교육과정들을 제공하기 시작했고 새로운 정보 서비스 개발과 활용 연구를 하고 있다. 또한, 학내외 데이터를 체계적으로 수집·분석·가공하는 빅데이터 플랫폼을 구축하고 이를 활용해 대학 내 표준화된 시스템 구현은 물론 '데이터 마이닝'(Data Mining)을 통한 개인 맞춤형 정보와 유의미한 정보를 구축하고 있다.
빅데이터 혁신융합대학사업단은 이에 따라 주관 대학인 서울대학교를 비롯하여 경기과학기술대학교, 경상국립대학교, 서울시립대학교, 숙명여자대학교, 전북대학교, 한동대학교가 모여 만든 컨소시엄으로 국가 수준의 빅데이터 분야 핵심 인재 양성을 위해 다양한 교과과정 및 비교과과정을 운영하고 있다.
미래 교육의 새로운 페다고지(Pedagogy), P3BL을 적용한 모듈형 교과목 개발
빅데이터와 인공지능의 발전으로 디지털 학습 환경에서는 학습자 중심 교육(Student-centered Learning)과 개인의 역량이 중요한 고려 요소이다. 또한, 수요자 중심의 교육 커리큘럼을 위해서 다양한 전공, 특성화 대학과의 연계 융합 과정을 고려하여 빅데이터 혁신융합대학은 새로운 교수법인 P3BL 모델을 만들었다. P3BL은 'Problem, Project, Prompt. based Learning'을 의미하며 P3BL에서 학생들은 주도적으로 해결하고자 하는 실제적인 (1) 문제(Problem)를 선택 후, (2) 팀으로 프로젝트(Project)를 진행하며, (3) 최신 기술인 프롬프트(Prompt)를 활용하여 스스로 질문을 생성하고 과제나 과업을 해결하는 데이터 기반 학습 과정을 통해 메타인지적 사고와 자기 조절 학습 능력을 향상하게 된다. 빅데이터 혁신융합대학이 개발한 모듈형 교과목은 모듈(Module)과 슈퍼셋(Superset)의 형식으로 개발되는데 모듈은 독립적인 교육 콘텐츠의 개체 단위로 여러 개 모듈이 하나의 수업으로 완성이 되며, 이러한 수업에 P3BL를 접목해서 퀴즈·토론 등 수업과 연계된 여러 유형의 학습 요소들이 모듈형으로 설계되어 결합과 분리가 가능하다는 특성을 가진다.
지난 2023학년도 1학기에 진행된 <빅데이터 개론 1> 강의에서는 ChatGPT를 활용하여 한 학기 동안 프로젝트를 수행하였다. 대부분 학생이 비전공자이며, 프로그래밍 언어 사전 지식이 전무했음에도 ChatGPT를 통해 생성된 코드를 바탕으로 실제 구동되는 프로그램을 만들어 좋은 결과를 만들어 냈다. 특히 유튜브 영상 댓글을 추출한 뒤 감성 분석하여 워드 클라우드로 변환하는 시스템, 영화 포스터의 문자를 추출하여 영화 포스터의 정보를 바탕으로 장면을 묘사하는 시스템, 기상 및 대기 정보를 활용하여 원하는 건물이 본인이 위치한 마천루에서 관찰되는지 예측하는 프로그램 등 다양한 프로젝트를 성공적으로 완수하였다.
이렇듯 P3BL 페다고지를 통해 학생들이 자기 주도적으로 학습 모듈들을 선택하고, 학습 방향을 설계하고 문제를 스스로 정의하고 프로젝트를 진행하며 해결하는 학습 방식이기 때문에 학생 스스로가 무엇이 부족하고, 무엇을 알아야 하는지 끊임없이 성찰하게 된다. 이러한 과정을 통해 학생들의 메타 인지(Meta Cognition)를 향상해 더 자기주도적인 능동 학습(Active Learning)을 이끌어낼 수 있다. 이러한 과정을 위해 사업단에서는 교과목별 다양한 Vertical AI를 만들어 제공, 할루시네이션 없는 학습 환경을 만들고 있으며, 프롬프트 엔지니어링, 생성형 AI 등 최신 기술을 접목한 학습법을 제공함으로써 미래에 요구되는 실무적 문제 해결 능력까지 강화하고 있다. P3BL과 모듈형 교과목의 만남은 새로운 교육의 틀을 구축하고, 주도적으로 문제를 정의하고 적절한 학습 방식을 선택하여 효율적으로 해결해나가는 현 사회에 필요한 빅데이터 인재를 양성해 나가는 발전적인 시도가 될 것이다.
메타 컨소시엄 구성을 통해 다양한 분야를 데이터로 연결하는 허브로 우뚝 선 빅데이터 혁신융합대학
빅데이터 혁신융합대학은 다양한 컨소시엄과의 협업을 통해 '메타-컨소시엄'을 구축 중이다. 대표적으로는 인공지능, 실감 미디어, 빅데이터 혁신융합대학이 참여한 AIB 컨소시엄이 있다.
AIB 컨소시엄은 기업체 제안 비교과 프로그램 중 학생 투표를 통해 선정된 과목들과 학생들의 의견을 반영한 학생 제안 비교과 프로그램 등 다양한 실무형, 디지털 역량 강화 프로그램을 운영하고 있다. 인공지능, 실감 미디어, 빅데이터라는 다양한 관심 분야의 학생들이 참여한 만큼, 신기술 트렌드를 반영한 강의들이 다채롭게 개설되며 MS, Google, NVIDIA, ADOBE, AWS 등의 다양한 기업에서 제안한 강의에 대해 학생들의 투표 결과와 제안을 바탕으로 27개의 교과목이 선정되었으며, 이러한 과정을 통해 IT 전문가들이 말하는 4차 산업혁명 미래 기술을 심도 있게 배울 기회를 제공한다.
앞으로도 AIB 컨소시엄 공동 운영을 통해 학생들이 선호하는 강의를 정규 과정 및 마이크로 디그리 프로그램으로 확장하기 위한 교육과정을 확보하여 바이오, 항공 드론, 신재생 에너지, 차세대 반도체, 디지털 인문학 등 기타 컨소시엄들과 다양한 메타 컨소시엄을 구성하여 다양한 분야를 데이터로 연결하는 허브 역할을 수행하며 데이터 기반 사고력을 가진 융합 인재를 양성하는 데 기여하고자 한다.
빅데이터 활용의 대중화: 빅데이터 교육 콘텐츠 공유를 통한 사회적 가치 창출
빅데이터 혁신융합대학은 참여 학생뿐만 아니라 일반인을 대상으로 자체 개발한 교육 콘텐츠를 제공하고 있다.
지난해 빅데이터 혁신융합대학은 시청자미디어재단과 함께 '빅데이터 미디어 캠프'를 운영하였다. 전국 각지에 있는 시청자 미디어 센터에서 진행되었으며, 초등·중학생 및 일반인을 대상으로 빅데이터 시대에 필요한 사고와 태도는 물론 데이터 활용을 위한 기본적인 지식을 교육하는 캠프가 진행되었다. 해당 캠프에서는 각 지역에 위치한 참여 대학교수들이 기조 강연을 하고, 일반인이나 초등·중학생들에게는 자칫 어려울 수 있는 빅데이터 분석을 포켓몬, 타이타닉 등 친숙한 주제로 쉽게 접근할 수 있도록 커리큘럼을 구성하였다.
또한 지난해 6월 서울대학교 빅데이터 혁신융합대학 사업단은 명지대학교 MJ일자리플러스센터와 협력하여 '프롬프트 엔지니어링', '코딩 없는 빅데이터 분석'이라는 주제로 2주간에 걸쳐 '비전공자를 위한 실전 취업 특강'을 진행하였다. 해당 강의에서는 명지대학교 학생들뿐만 아니라 지역 청년들도 다수 참여하여 챗봇 제작, Text-to-Image 등 거대 언어 모델(Large Language Model)을 활용한 다양한 프로젝트를 진행하였다.
서울시립대학교 사업단에서도 데이터 리터러시 함양을 위한 '빅데이터 이지(Bigdata Easy) 교육'을 일반인 대상으로 진행하였으며, 전북대학교 사업단에서는 초등학생을 대상으로 한 빅데이터 초등 캠프를 운영하였으며, 한동대학교 사업단도 예비 대학생을 대상으로 빅데이터 기초 역량 강화를 위한 프로그램을 추진하였다.
빅데이터 혁신융합대학은 이와 같은 교육 프로그램을 통해 생활과 밀접한 데이터를 활용하여 대중이 빅데이터에 대한 관심과 이해를 높일 기회를 마련하고 있다.
산학 협력을 통한 '채용 연계형 기업 계약 마이크로 디그리' 신설
빅데이터 혁신융합대학에서는 '채용 연계형 기업 계약 마이크로 디그리'를 신설하여 혁신 교육 프로그램을 선보이고 있다. 이 프로그램은 기업과 학교가 협력하여 프로젝트 기반 학습 PBL(Project Based Learning) 커리큘럼을 개발 및 운영함으로써, 학생들에게 실무 경험과 학습을 동시에 제공하며, 특히 기업의 현직 전문가들이 프로젝트 평가 및 멘토링을 통해, 학생들이 실제 업무 환경에서 요구되는 실무 역량을 습득할 수 있도록 지원한다. 또한, 프로젝트를 통해 뛰어난 성과를 보인 학생들은 채용형 인턴십 등 다양한 채용 혜택을 받게 된다. 이는 학생들은 실무 경험을 쌓으며 채용 혜택을 제공받고, 기업은 우수한 인재를 선점할 수 있는 윈윈(win-win) 구조이다.
빅데이터 혁신융합대학은 앞으로도 P3BL 기반 커리큘럼과 학생 창업 지원 프로그램 등 다양한 프로젝트를 통해, 기업의 재직 전문가들과 협력하여 긴밀한 산학 협력을 도모하고 시너지를 극대화할 방안을 모색할 예정이다. 이와 같은 노력은 학생들의 실무 역량을 강화하고, 기업이 필요로 하는 우수 인재를 양성하는 데 큰 기여를 할 것으로 기대된다.
빅데이터 창업의 요람: '학생 창업 지원 프로그램'을 통한 미래 산업 리더 양성
국가 정책적으로 '창업'키워드를 강조하고 있지만, 학생들은 여전히 창업 정보를 얻을 만한 연결고리를 찾기 쉽지 않은 실정이다. 이러한 상황을 개선하기 위해 빅데이터 혁신융합대학에서는 재학 중 빅데이터 분야 창업을 희망하는 학생들을 전폭적으로 지원할 계획이다.
빅데이터 관련 기업과 파트너십을 구축하여 학생들에게 기업가 정신 및 실무 교육 등을 다양하게 제공하고, 최신 기술 관련 리소스 지원도 아끼지 않을 예정이다. 특히 기존의 창업 프로그램과는 달리 '빅데이터를 기반으로 한 창업'에 초점을 맞춘다. 학생들은 빅데이터 분석을 통해 산업 트렌드를 빠르게 파악하고, 효율적인 의사 결정을 통해 사업 전략을 수립하여 비즈니스 모델을 고도화할 수 있다. 또한, 빅데이터 혁신융합대학은 빅데이터 기반 창업 공모전을 개최하여 학생들이 창의적인 아이디어를 실현할 기회를 부여하고 여러 지원 프로그램을 통해 빅데이터 핵심 역량을 갖춘 인재가 다양한 영역에서 능력을 발휘할 수 있도록 지산학 연계 차원의 노력을 지속해나갈 예정이다.