[논문 리뷰] Rock bottom, the world, the sky: Catrobat, an extremely large-scale and long-term visual coding project relying purely on smartphones.

Kirshan Kumar Luhana, Matthias Mueller외 3명|arXiv (Cornell University)|2018. 08. 01.

Child Development and Digital Technology인용 수 3

한 줄 요약

Catrobat은 2014년 이래로 180개국에서 70만 명 이상의 사용자를 확보한 무료이고 오픈소스이며 스마트폰 전용의 시각적 프로그래밍 플랫폼입니다. 이 플랫폼은 청소년들이 앱을 만들고 게시하고, 스크래치 프로젝트를 가져오며, 로봇, 아두이노, 라즈베리파이, 드론을 제어할 수 있도록 지원합니다. 접근성, 포용성, 그리고 전통적인 교실 외부 학습에 중점을 두고 있습니다.

ABSTRACT

Most of 700 million teenagers everywhere in world already have their own smartphones, but comparatively few of them have access to PCs, laptops, OLPCs, Chromebooks, or tablets. The free open source non-profit project Catrobat allows users to create and publish their own apps using only their smartphones. Initiated in 2010, with first public versions of our free apps since 2014 and 47 releases of main coding app as of July 2018, Catrobat currently has more than 700,000 users from 180 countries, is available in 50+ languages, and has been developed so far by almost 1,000 volunteers from around world (the world). Catrobat is strongly inspired by Scratch and indeed allows to import most Scratch projects, thus giving access to more than 30 million projects on our users' phones as of July 2018. Our apps are very intuitive (rock bottom), have many accessibility settings, e.g., for kids with visual or cognitive impairments, and there are tons of constructionist tutorials and courses in many languages. We also have created a plethora of extensions, e.g., for various educational robots, including Lego Mindstorms and flying Parrot quadcopters (the sky), as well as for controlling arbitrary external devices through Arduino or Raspberry Pi boards, going up to stratosphere and even beyond to interplanetary space (the sky). A TurtleStitch extension allowing to code one's own embroidery patterns for clothes is currently being developed. Catrobat among others intensely focuses on including female teenagers. While a dedicated version for schools is being developed, our apps are meant to be primarily used outside of class rooms, anywhere and in particular outdoors (rock bottom, the world). Catrobat is discovered by our users through various app stores such as Google Play and via social media channels such as YouTube as well as via our presence on this http URL.

연구 동기 및 목표

• PC나 노트북이 부족한 저자원 환경에 있는 청소년들이 스마트폰만으로도 접근 가능한 완전한 스마트폰 기반의 시각적 프로그래밍 환경을 제공하는 것.
• 시각적 또는 인지적 장애가 있는 사용자를 위한 접근성 기능을 통합하여 포괄적이고 구축 중심의 학습을 지원하는 것.
• 스마트폰 기반의 앱 개발을 넘어 레고 마인드스톰, 파리티 드론, 아두이노, 라즈베리파이 등의 로봇 및 IoT 기기와 같은 물리적 세계 상호작용을 가능하게 하는 것.
• 기존 교실 환경 외부에서 앱 제작과 게시를 통해 글로벌하고 비공식적이며 실외 학습을 촉진하는 것.
• 스크래치를 영감으로 삼되, 모바일 최적화된 접근 방식을 통해 여성의 프로그래밍 참여를 늘리는 데 목적이 있는 설계 및 홍보 전략을 적용하는 것.

제안 방법

• 외부 기기 없이도 접근 가능한 경량적이고 직관적인 시각적 프로그래밍 인터페이스를 스마트폰 네이티브 개발 기술을 활용해 구현하는 것.
• 기존 스크래치 프로젝트 및 확장 기능과의 호환성을 보장하기 위해 크로스플랫폼이고 오픈소스 아키텍처를 도입하는 것.
• 시각적 또는 인지적 장애가 있는 사용자를 위한 접근성 기능(예: 음성 설명, 고대비 모드, 간소화된 탐색)을 설계하는 것.
• 레고 마인드스톰, 파리티 드론, 아두이노, 라즈베리파이 등 외부 하드웨어를 위한 모듈식 확장 기능을 개발하여 실제 세계 상호작용을 가능하게 하는 것.
• 50개 이상의 언어로 번역된 플랫폼 유지 및 확장에 기여하는 약 1,000명의 글로벌 자원봉사자 커뮤니티를 조성하는 것.
• 자기주도적이고 구축 중심의 학습을 지원하기 위해 다국어로 된 교육용 튜토리얼과 과정을 통합하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 하면 스마트폰에만 의존하는 시각적 프로그래밍 환경을 통해 전 세계적으로 낮은 자원 환경에 있는 청소년들에게 효과적으로 도달할 수 있는가?
• RQ2 스마트폰 전용 플랫폼에서 기능성과 접근성을 모두 확보하기 위해 어떤 설계 및 기술 전략이 필요한가?
• RQ3 스크래치 프로젝트와의 상호운용성 지원이 사용자 참여도와 학습 확장성에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 스마트폰 기반의 프로그래밍 플랫폼이 여성 및 신경다양성 학습자들의 포용에 어느 정도 기여할 수 있는가?
• RQ5 모바일 프로그래밍이 소프트웨어를 넘어서 로봇이나 드론과 같은 물리적 장치 제어로 어떻게 확장될 수 있는가?

주요 결과

• Catrobat은 2014년 공식 출시 이래로 180개국에서 70만 명 이상의 활성 사용자를 확보하며, 스마트폰 전용임에도 불구하고 강력한 글로벌 영향력을 보였다.
• 플랫폼은 대부분의 스크래치 프로젝트를 가져오도록 지원하여 사용자가 스마트폰에서 직접 3,000만 개 이상의 기존 프로젝트에 접근할 수 있도록 했다.
• 시각적 또는 인지적 장애가 있는 사용자를 지원하기 위해 음성 설명 기능과 고대비 모드 등의 접근성 기능이 통합되었다.
• 레고 마인드스톰, 파리티 드론, 아두이노, 라즈베리파이 등의 하드웨어 확장 기능을 통해 물리적 세계 상호작용으로의 확장에 성공했다.
• 지속적으로 성장하는 약 1,000명의 글로벌 자원봉사자 커뮤니티가 플랫폼 개발 및 50개 이상의 언어로의 현지화에 기여하고 있다.
• 앱 스토어와 소셜 미디어, 특히 유튜브를 통해 발견되고 보급되며 강력한 기초 및 자생적인 사용자 확보 전략을 보여주고 있다.