컴퓨팅 기술(IT)과 컴퓨팅 사고(CT)력

1. 컴퓨터와 IT기술은 모든 사람들이 지식정보를 쉽게 접하게 하여, 모든 사람들의 경제적,사회적 평등을 만들어가는 기초적 핵심 인프라이기 때문에, 컴퓨터와 IT기술은 더 이상 전공인의 전유물이 아니라 전공, 직업, 연령을 불문하고 누구나 사용하는 생활 필수적인 도구가 되고 있다. 그리고 컴퓨터와 IT기술이 주도하는 제 4차 산업혁명시대에서, IT기술은 그 자체로 존재하기보다는 다른 첨단 기술들과 융합되는 디지털 컨버전스(DigitalConvergence)를 통하여 급격하게 변화 발전하고 있다. 그래서 다양한 전공분야와 산업 간 융·복합화의 중심에는 항상 IT융합기술(IT Convergence Technology)이 있다.

따라서 이 책의 제 1부에서는, 컴퓨터 과학과 IT기술에 대한 기본적 개념과 원리에 대한 전반적 이해와 활용을 기본으로 하고, 다양한 전공분야에 응용할 수 있는 IT융합기술에 대한 기초적 바탕과 마인드를 심어주는 내용을 중심으로 구성하고자 하였다. 또한 컴퓨터와 IT기술은 소프트웨어의 활용이 중요하기 때문에 사무실과 전공분야에서의 업무에 응용할 수 있는 다양한 소프트웨어들을 소개하고자 하였다. 그리고 학문과 과학기술, 정치와 경제, 예술과 문화, 사회현상 등 거의 모든 영역에서 일어나는, 사회 변화의 급속한 흐름 속에서, 차세대 IT기술의 발전방향을 올바르게 이해하고, 미래사회에 대한 비전과 기술 혁신 마인드를 가질 수 있도록, IT분야의 최신 주제들에 관심을 기울였으며, 앞으로도 계속적으로 새로운 내용과 최신 경향을 추가하고 수정하려고 한다.



2. 제 2부에서는 IT융합 능력을 만들어가기 위해서 창의적으로 사고하는 컴퓨팅 사고방법과 다양한 프로그램을 이해하고, 만들어가는 과정을 통해 문제를 해결해 나가는 소프트웨어 파워(프로그래밍 능력)를 기를 수 있도록 노력하였다. 컴퓨팅 사고방법은 컴퓨터 과학 중에서도 소프트웨어공학의 원리를 중심으로 하는 문제해결방법이라고 할 수 있기 때문에, 소프트웨어공학 특히 객체지향 분석, 설계, 개발 방법론의 기본적 원리(본 교재 8.3.절과 8.4절, 9장, 10장 참고)를 중심으로, 비주얼 베이직(Visual Basic) 프로그램 개발 과정 중심으로 구성하였다.

IT 비전공자에게는 너무 어렵고 복잡한 절차지향 언어(C 등)와 다르게, 비주얼 베이직은 동작의 주체인 객체단위로 실행되는 객체지향 프로그래밍(OOP)언어이다. 또한 프로그램 코드를 쉽게 작성할 수 있는 이벤트기반언어이면서, 프로그램 코드를 자동으로 생성 하는 시각적인 개발 환경이므로 초보자도 사용하기 쉽다. 그래서 IT 비전공자라고 하더라도, 소프트웨어(프로그램)가 모든 전공분야에 접목될 수 있음을 이해할 수 있도록, 다양한 전공분야에서의 흥미로운 주제들로, 학생들의 눈높이에 맞는 프로그램으로 구성하였다. 또한, 컴퓨팅 사고력을 키울 수 있는, 간단하고 쉬운 문제부터 어려운 문제까지 단계별 프로그램을 통해, 스스로 문제를 해결하는 성취감을 느낄 수 있도록 최대한 배려하였다. 특히 실습과정에서 학생들이 직접 작성한 프로그램의 발전적 확장을 위한 제언, 질문과 답변(Q & A), 그룹토론(Group Discussion)과정을 통하여, 프로그램을 바라보는 안목과 식견을 높이려고 노력하였다. 그중의 많은 부분은 직접 멘트하고 첨삭 수정하여, 좀 더 높은 수준의 프로그램으로 발전할 수 있도록 지도하면서, 학생들이 각자의 전공분야에서의 복잡한 문제 해결방법을 창의적으로 찾아나가는, 다양한 실전 프로그램 사례를 보여주려고 노력하였다.



3. 컴퓨터와 IT기술에 대한 참된 이해와 활용의 과정은 마치 자전거를 타고 자동차를 운전 하는 것과 같아서, 직접 타고 운전해 보지 않으면 잘 할 수가 없기 때문에, 다양한 소프트웨어들을 넓고 얕게(Wide & Shallow), 가장 핵심적이고 기초적인 부분을 중심으로 설명하고, 많은 부분은 학생들이 하나하나 직접 실습해보고 숙달해 나갈 수 있도록, 여러해 동안에 걸친 실제 강의를 통하여 작성한 강의내용(PPT) 중심으로 내용을 구성하였다.



4. 전술한바와 같이, 이 책의 제 1부에서는 컴퓨터 과학과 IT기술에 대한 기본적 개념과 원리 등, 전반적인 내용을 다루고 있고, 제 2부에서는 소프트웨어공학의 개념과 원리를 이해하고 적용하여, 여러 학문분야 및 일상생활에서 창의적으로 사고하는 컴퓨팅 사고방법을 통해, 다양한 프로그램을 이해하고, 만들어가는 과정을 다루고 있다.

필자가 여러 해 동안에 걸친 실제 강의 경험을 중심으로 작성한 강의계획서를 "교과목강의계획서 1：컴퓨터의 이해와 활용 (혹은 컴퓨터 개론 혹은 IT기술의 이해 등 입문 교과목)"과 "교과목강의계획서 2：컴퓨팅사고력" 2가지로 만들어, 참고로 첨부하였는데, 교수자와 학습자의 환경과 선택에 따라 다양한 내용과 순서를 변경하여 활용할 수 있다.

제 1 부：컴퓨팅 기술(IT：Information Technology)



CHAPTER 01 제3의 물결과 제4차 산업혁명

1.1 제3의 물결(The Third Wave) 16

1.2 지식 정보화 사회의 배경과 특징 20

1.3 지식 정보화 사회의 IT기술 응용분야 28

1.4 Digital혁명과 지식기반 사회 39

1.5 제4차 산업혁명(Fourth Industrial Revolution, 4IR) 45

1.6 새로운 패러다임(Paradigm)으로의 변화 58



CHAPTER 02 Computer의 특성과 기본적 기능

2.1 Computer의 초기 발전 과정 67

2.2 Computer의 분류 71

2.3 Computer의 특성 75

2.4 Computer의 기본적 기능 78

2.5 Computer와 Program 81



CHAPTER 03 Computer 하드웨어

3.1 기억 장치 87

3.2 입·출력 장치 91

3.3 연산, 제어 장치의 원리 95



CHAPTER 04 Digital Data의 개념과 표현원리

4.1 Digital Data의 표현과 2진법 103

4.2 문자 Data의 표현 원리 109

4.3 그래픽 Data의 표현 원리 120

4.4 사운드 Data의 표현 원리 125

4.5 동영상 Data의 표현 원리 129

김정중 고려대학교 대학원 전산과학과 졸업

한국방송공사(KBS) 전산정보실 전산분석팀장

University of Auckland 교환교수

현, 강원대학교 교양학부 교수