본 연구는 대학의 전자공학과 학생들을 대상으로 수학 교과 내용과 전공 교과 내용의 연관성 및 수학교과 내의 선수 학습 내용과의 연관성을 이용한 공업수학 학습자료를 개발하고 이를 활용한 수학학습의 효과를 알아보는데 목적이 있다. 이러한 목적을 위해 먼저 전자공학과 전공 학습을 위해 필요한 공업수학 내용의 목록을 작성하고 이를 바탕으로 선수학습 내용 및 전공교과 내용과의 연관성을 조사한 후 연관성이 있는 내용을 학습자료의 주제로 선정하여 학습자료를 개발하였다. 그리고 개발된 학습자료를 이용하여 학습하게 한 후 학습자료에 대한 반응을 조사하고, 학습 태도에 대한 효과를 분석하였다. 그 결과, 학습자료의 도입부에 기술된 전공내용은 학생들에게 공업수학 학습에 대한 동기 부여에 도움을 주었으며, 공업수학 학습 내용 전에 기술된 선수학습 내용은 학생들에게 공업수학 학습내용의 학습에 집중하는데 도움을 주었다. 또한 개발된 학습자료는 학생들의 수학 학습 태도 중 수학 학습에 대한 자신감을 향상시키는데 효과가 있는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 '대화형(interactive) 공학수학 실습실'의 개발 과정과 내용 및 활용을 다룬다. 본 실습실에는 공학수학 전 범위에 걸쳐서 각 장별로 하나의 html 파일을 활용하여 공학수학 예제 및 연습문제, SageMath 명령어를 실행할 수 있는 SageMath 셀, 장별 요점 강의 녹화 파일로 연결되는 링크가 포함되어있다. 또한 기존에 만들어 놓은 SageMath 명령어가 동시에 제공되므로 실습 때마다 매번 명령어를 따로 입력해야하는 번거로움 없이 마우스로 [실행(Evaluate)]을 클릭하면서 미리 입력된 코드를 실습하고, 그와 유사한 다른 문제에 대하여는 함수와 조건을 바꾸면서 바로 사용할 수 있도록 하였다. 이렇게 웹 주소를 이용하여 공학수학을 지도하는 실습실의 장점은 첨단 모바일 기기의 사용이 증가하고 있는 추세에 맞추어 각 장 별 실습내용을 시간과 장소의 제약 없이 쉽게 프로그래밍을 학습 및 실행이 가능하므로 실습 효과를 높일 수 있다는 것이다. 본 실습실은 이론과 실습이 병행되어야 하는 공학수학 강의에서 학생들이 언제 어디서나 손쉽게 이용할 수 있으므로 공학수학 강좌의 효과적인 실습실 모델이 될 수 있다.
과학기술은 체계화된 공학을 가지고 그 전공방향으로하여 공업전문대학, 4년제공과대학 및 대 학원에서 이수, 연구토록 제도적으로 시행되고 있는 것이 실태임은 주지의 사실이며, 현금의 이 제도에서 공업전문대학 출신의 취업문제가 널리 거론되고 있는 마당에 과학기술교육 즉 공학교 육을 주 목표로하는 4년제대학에서의 교과내용을 축소한 듯한(반드시 모든 전문대학에서 그렇치 않으나) 교과종류 및 내용에서 탈피하여, 예를 들면 기계기술교육에서는 전문분야를 세분화하여 열기관전공, 공작기계전공, 유체기계전공 등으로 초년도부터 직시 원리, 기법을 교육하면서 최 소한의 필요불가결한 과학(수학. 물리학등)을 병행교육하므로써 단시일내에 기법을 익히고 또한 과학과 기술이 혼연한 일체라는 기본개념도 터득할 수 있으면서 산업전선의 중간기술지도자를 양성함에도 효율적이라 생각한다.
How to teach calculus is an important issue since Calculus is the first mathematics in college curriculum which highly influences other subjects including Physics, Engineering Mathematics like differential equations, and other engineering major subjects. This study suggests that a class model of Engineering Mathematics include Calculus review test so that students can study for themselves Calculus 'outside Calculus class'. First of all, a systematic process of administrating a review test is presented. Secondly, scores of the Calculus review test is statistically analyzed to confirm that ability in Calculus is highly correlated to their achievements in Engineering mathematics. Through a survey, it is confirmed that students in Engineering Mathematics study Calculus for themselves as they think Calculus review test is helpful.
효과적 가상 교육 시스템의 구축을 위해서 많은 공학과 자연과학 분야의 가상 교육 시스템은 자바 애플릿을 개발하여 제공한다. 본 논문에서는 이러한 자바 애플릿을 빠르고 효과적으로 개발하기 위해 Java Beans 기술을 사용, 애플릿 개발에 반복적으로 사용되는 기능을 가진 컴포넌트로 개발하였으며 이러한 Java Beans 컴포넌트들을 조합하여 교육 효과를 높일 수 있는 5가지 기본적인 애플릿의 패턴을 제시하였다. 이 개발 환경을 이용하여 전기회로, 전기기기, 공업 수학 등의 공학 과목들의 교육용 애플릿을 개발하는데 효과적으로 사용하고 있으며 개발 애플릿에 대한 개발 시간을 정량적으로 고찰하여 제시하였다.
전 세계적으로 과학, 기술, 공학, 예술, 수학이 융합된 STEAM교육이 강조되고 있는 가운데 우리나라도 STEAM교육의 효율성을 높여줄 수 있는 콘텐츠에 대한 관심과 적용이 늘어가고 있다. 본 논문은 "공업입지론" 내용을 바탕으로 개발된 에듀테인먼트 콘텐츠의 교육적 효과를 향상시키고자 분석 피드백 기능을 강화하였다. 강화된 분석 피드백 기능은 첫째, 학습자가 공장 선택 조건과 각 공장의 장점 확인, 둘째, 상품의 운송조건 제시, 셋째, 학습 결과에 대한 분석이다. 이에 학습자가 콘텐츠를 통해 학습하는 과정에서 분석 피드백을 제공 받아 학습에 대한 이해도 등 교육적 효과를 향상 시키고자 한다.
이 연구는 농업계열 동일계 대학 교육과정을 성공적으로 이수하는데 필요한 고등학교 교육과정상의 보통교과목 및 전문교과목을 분석하고, 이를 바탕으로 동일계 대학 전공기초능력 향상을 위한 농업계 고등학교의 교육과정 편성 방안 모색에 활용할 수 있는 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있었다. 이를 위하여 이 연구에서는 유의 표집을 통해 선정된 8개 농업계 대학의 116개 학과 교수들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 이 연구로부터 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 농업계 대학 전공 학과들의 보편적인 학문적 특성으로 인하여 대체적으로 기초과학능력에 해당되는 생물 및 화학 교과목이 전공기초능력과 관련성이 높았지만, 농업기계와 농업토목 기준학과에서는 수학 및 물리, 농산물유통정보 기준학과에서는 경제 및 수학 교과목의 관련성이 높았다. 둘째, 동일계 대학 전공교과목을 성공적으로 이수하는 데에는 언어능력 및 외국어능력과 같은 기초수학능력이 반드시 뒷받침되어야 한다. 셋째, 식물자원은 재배, 동물자원은 동물자원, 식품가공은 식품위생, 농업기계는 농업기계 등과 같이 전공기초능력과 가장 관련성이 높은 농업생명산업계열 전문교과목은 교육과정상의 9개 기준학과별로 뚜렷한 차이가 발견되었고, 동일계 대학 전공기초능력 향상을 위해 반드시 선 이수해야 할 전문교과목 및 중요도 역시 이와 비슷한 경향을 보였다. 넷째, 동일계 대학 전공기초능력 향상에 실제적인 도움이 되기 위해서는 농생명산업계열 전문교과목들이 대체적으로 기본 개념 및 원리, 법칙 등을 실생활에 응용 또는 탐구할 수 있는 내용 중심으로 구성되어야 한다는 의견이 가장 많았지만, 식품가공 및 조경 기준학과에서는 실험 실습 내용을 중심으로, 생물공학 기준학과에서는 학문 이론적 내용을 중심으로 구성되어야 한다는 의견이 가장 많았다.
이 연구의 목적은 공대 졸업생들의 대학 졸업 시의 공학기초능력 수준과 실제 직업에서의 중요도를 조사하고 교육 요구를 분석하는 데 있다. 이를 위해 공대 졸업생 807명을 대상으로 질문지에 의한 조사 연구를 수행하여, 공학기초능력의 대학 졸업 시 수준, 실제 직업에서의 중요도를 조사하였다. 또한 공대 학과별 공학기초능력의 수준 및 직업에 따른 업종별 공학기초능력의 실제 중요도를 조사하였으며 공학기초능력에 대한 교육 요구도 함께 조사하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공대 졸업생들의 대학 졸업 시 전체적인 공학기초능력 수준은 5점 만점에 평균 3.3점이었다. 12가지 공학기초능력 중에서 직업 윤리적 책임 의식의 수준은 비교적 높은 반면에 공학적 문제해결능력과 공학적 실무 능력 수준은 상대적으로 부족했다. 둘째, 공학기초능력의 실제 직업에서의 중요도를 조사한 결과 평균 3.7로 나타났다. 공학기초능력 중에서 의사전달능력의 중요도가 가장 높았으며, 수학 기초과학 공학 지식과 정보 기술 응용 능력이 상대적으로 중요도가 낮은 것으로 나타났다. 셋째, 전체적으로 공학기초능력의 괴리 정도, 즉 교육 요구도는 0.48로 나타났다. 공학기초능력 중에서 교육 요구가 높은 것은 의사전달능력, 현실적 제한조건을 반영한 시스템 요소 공정 설계능력, 복합 학제적 팀워크능력, 세계문화이해와 국제적 협동능력, 그리고 자료 이해 및 분석 능력과 평생학습능력 등이었다. 위 연구 결과는 향후 공학교육 프로그램과 인증기준을 개선할 때에는 이를 적극 반영해야 할 것이다.
본 연구는 red mud와 fly ash 기반 geopolymer 흡착제(RFGPA)를 소성 온도 변화(200, 400, 600 ℃)에 따라 제조하고 소성 온도가 methylene blue (MB)의 흡착에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), 및 Brunauer-Emmett-Teller (BET) 분석을 통해 제조한 RFGPA의 특성을 조사하였다. MB를 이용한 소성 온도에 따른 RFGPA의 흡착 kinetics 결과 약 72시간에 MB 흡착 평형에 도달하였고, 흡착 isotherm 결과 MB 농도가 증가함에 따라 흡착 정도가 증가하는 경향을 보였다. 또한, RFGPA에 대해 소성 온도가 증가할수록 MB 흡착량이 감소하는 것을 확인하였다. RFGPA의 MB 흡착메커니즘을 확인하기 위해 수학적 모델식에 적용한 결과 상대적으로 Freundlich와 Sips 모델이 Langmuir 모델 보다 더 적합한 것을 확인하였다. 제조한 RFGPA 내에 존재하는 Fe2O3에 대한 MB의 광분해 효과를 확인하기 위해 dark condition 및 visible condition에서 MB 분해 정도를 분석한 결과 visible condition에서 분해속도가 dark condition보다 약 3배 빠른 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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