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Development of an Assembly-type Liquid Level Control Experimental Equipment and a Hands-on Activity Task for Vocational High School 'Chemical Process Maintenance Operation' Subject

특성화고 '화학공정유지운영' 교과를 위한 조립형 액위제어 실험장치 및 체험활동과제 개발

  • Received : 2020.05.12
  • Accepted : 2020.06.24
  • Published : 2020.06.30

Abstract

The purpose of this study is to develop an assembly-type liquid level control experimental equipment and a hands-on activity task that can be applied to the class so that students studying the chemical industry can easily understand the liquid level control. For this purpose, the content elements related to liquid level control in the chemical industry practice course of the 2015 revised curriculum was analyzed, a hands-on activity task with an assembly-type liquid level control experimental equipment was and developed. And then, expert verification was also performed and the hands-on activity task was applied to 19 students of S meister high school. The results obtained through this are as follows. First, the existing completion-type liquid level control experimental equipment was explored, and based on this, a new assembly-type liquid level control experimental equipment that can be assembled by students and used for practices was designed and manufactured. Second. by analyzing the contents of the NCS-based 'Chemical Process Maintenance Operation' practical course of the 2015 revised curriculum, learning contents related to level control were extracted. Among the contents related to the level control, the practice with understanding the process flow chart, manufacturing the level control experimental equipment, measuring the flow rate, and checking the level control phenomenon were conducted with the assembly-type liquid level control experimental equipment to systematically learn the level control.

이 연구의 목적은 화학공업을 공부하는 학생들이 액위제어를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해, 조립형 액위제어 실험장치를 제작하고 이를 수업에 적용할 수 있는 체험활동과제를 개발하는 것이다. 이를 위해 2015 개정 교육과정 화학공업 실무과목에서 액위제어와 관련된 내용요소를 분석하여, 조립형 액위제어 실험장치를 활용하는 체험 활동과제를 개발하여 전문가 검증을 마친 후, 16차시의 체험활동과제를 S 마이스터고등학교 학생 19명에게 적용하였다. 이 연구에서 얻은 결과는 다음과 같다. 첫째, 기존 완성형 액위제어 실험장치를 분석하고, 이를 토대로 학생 수준에서 조립 가능하며 실습에 활용할 수 있는 새로운 조립형 액위제어 실험장치를 설계·제작하였다. 둘째. 2015 개정 교육과정의 NCS기반 '화학공정유지운영' 실무과목의 내용을 분석하여 액위제어와 관련된 학습 내용들을 추출하였다. 이 액위제어 관련 내용 중에서 공정 흐름도의 이해, 액위제어 실험장치 제작, 유량 측정, 액위제어 현상 확인 등의 실습을 위 조립형 액위제어 실험장치로 진행하여 액위제어 관련 내용을 체계적으로 학습할 수 있도록 하였다.

Keywords

References

  1. 교육부(2012). 공업 계열 전문 교과 교육과정. 교육과학기술부 고시 제2011-361호[별책 22].
  2. 교육부(2015). 화학 공업 교육과정. 교육과학기술부 고시 제 2015-74호 [별책 33].
  3. 김창구(2007). [특집] 화학공학 특성화 교육 및 교수업적 평가 개선안(2) ; 고등학교 화학공학 교재 분석 및 교육 내용 개선(안), News & Information for Chemical Engineers. 156-162.
  4. 박종성, 김상진, 구재영(2006). 고등학교 공업계열 전문교과(화공.인쇄 영역) 교육과정 개정시안 연구 개발. 세종: 한국교육개발원.
  5. 박지연(2018). 증기기관 주제의 교사교육 STEAM 프로그램 개발. 한국교원대학교 대학원 석사학위논문, 미간행.
  6. 유일환(2019). 2015 개정 중학교 '기술.가정'과 교육과정의 '신.재생에너지의 이해와 활용 성취 기준'을 위한 풍력.수력에너지 중심의 체험활동 과제 개발. 한국교원대학교 대학원 석사학위논문, 미간행.
  7. 이광순, 이재형(2014). 공정제어 이론과 실무. 서울: 도서출판 아진.
  8. 이규녀 외(2015). 특성화고 화공계열의 교육과정에 대한 실태 분석. 대한공업교육학회지, 40(2), 72-91.
  9. 이향림(2018). 특성화고 자동차계열 직업영어 교재 개발. 한국교원대학교 대학원 박사학위논문, 미간행.
  10. 임상훈(2018). 공정 동특성 데이터에 기반한 pH 극점 제어. 경북대학교 교육대학원 석사학위논문, 미간행.
  11. 정은숙(2020). 직업계고등학교 '화학공정유지운영' 과목의 액위제어 실험장치를 활용한 체험활동과제 개발. 한국교원대학교 교육대학원 석사학위논문, 미간행.
  12. 정진우(2012). 기술교육에서 체험활동 과제 개발 절차 탐색 및 내용 구성 방안. 대한공업교육학회지, 37(2), 127-146.
  13. 지애희(2019). NCS 기반 실내디자인 과목의 '주거공간계획하기' 단원에서 3차원 스케치 소프트웨어를 활용한 수업 프로그램 개발 및 적용 효과. 한국교원대학교 교육대학원 석사학위논문, 미간행.
  14. 한국산업인력공단(2019). NCS 홈페이지 (www.ncs.go.kr).
  15. Donald R. Coughanowr(2009). Coughanowr의 최신 공정제어, 1-6, (주)한국맥그로힐.