• 제목/요약/키워드: 설계 문제해결

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설계 문제의 해결 과정에서 나타나는 공과대학생의 문제해결 특성 분석 (Analysis of Engineering Students' Characteristics in Design Problem Solving)

  • 노태천;김영종;김태훈
    • 공학교육연구
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    • 제9권4호
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    • pp.46-62
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    • 2006
  • 이 연구의 목적은 공과대학생의 설계 문제에 대한 문제해결 특성을 확인하는 것이다. 연구 목적을 달성하기 위하여 공과대학생을 대상으로 설계 문제 해결 과정을 심층적으로 분석하고 문제해결 결과에 따라 구분된 효율적인 문제해결자와 비효율적인 문제해결자 간의 문제해결 과정을 비교 분석하였다. 이 연구를 통하여 도출된 결론은 다음과 같다. 첫째, 설계 문제의 해결 과정은 비선형적 형태로 수행되며 개인에 따라 다양한 형태를 보인다. 둘째, 각 단계별 소비 시간의 차이보다 각 단계 수행의 질적 수준에 따라 문제해결 결과에 차이가 발생한다. 셋째, 설계 문제의 해결 과정에서 설계 개요 확인하기 활동과 요구사항 확인하기 활동, 해결 방안 모색하기 활동과 아이디어 모델링하기 활동이 주된 활동이다. 넷째, 설계 문제의 전체 해결 과정에서 만들기 활동이 가장 빈번히 발생하며 가장 많은 시간을 소비하며, 해결 방안 모색하기 활동은 문제해결 결과와 관련성이 있다.

퍼즐 기반 알고리즘 학습이 학습자의 문제 해결력에 미치는 영향 (The impact of puzzle based algorithm learning on problem solving skill of learners)

  • 최정원;이영준
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • 문제해결력은 21세기 학습자라면 누구나 갖추어야 할 핵심 역량이다. 특히 컴퓨팅 시스템이 실생활과 다양한 학문 분야의 문제 해결에 효율성을 보장하기 시작하면서 컴퓨터 과학의 개념과 원리를 바탕으로 문제 해결 과정을 설계하는 알고리즘 학습에 대한 관심이 증가하고 있다. 문제해결력 향상을 위해서는 알고리즘 설계 기법을 이해해야 하는 것 뿐 아니라 직면한 문제 해결에 적합한 알고리즘 설계 기법을 찾아 적용할 수 있어야 한다. 이러한 점에서 퍼즐은 문제해결력 향상에 매우 적합한 학습 도구라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 퍼즐 기반 알고리즘 학습을 설계하고 적용함으로써 학습자의 문제해결력 향상에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과, 퍼즐 기반 알고리즘 학습은 학습자의 문제해결력 향상에 긍정적인 영향을 미친 것을 확인하였다. 이러한 결과는 퍼즐 기반 알고리즘 학습이 학습자로 하여금 알고리즘 설계 기법 이해 뿐 아니라 퍼즐 해결에 적합한 알고리즘 설계 기법을 적용하는 경험을 제공함으로써 학습자의 문제해결력을 향상시킨 것으로 해석할 수 있다.

공과대학생의 기술적 문제해결 전략과 자아조절 관련 변인과의 상관 연구 (A Study on The Correlations between Strategies of Technological Problem Solving and Variables related with Self-Regulation of Students in Engineering College)

  • 김태훈
    • 공학교육연구
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    • 제8권2호
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    • pp.64-83
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    • 2005
  • 이 연구에서는 공학에서 접하게 되는 문제의 유형인 설계와 고장해결에 있어서 문제해결 전략이 자아 조절 관련 변인들, 즉 계획하기, 자아 관리, 노력, 자아 효능감 등의 변인들이 어떠한 관계를 보이고 있는지 확인하고자 한다. 공과대학 학생 120명을 대상으로 문제해결 전략 검사와 자아 조절 성향 질문지를 실시하였다. 검사 결과를 이용하여 설계 및 고장해결 전략과 자아 조절 변인간의 상관 관계를 분석하고 설계 전략과 고장 해결 전략의 상, 하위 집단간 자아 조절 관련 변인들의 집단간 평균 비교를 실시한 결과를 바탕으로 다음과 같은 결론을 도출하였다. 고장해결 문제에 대한 타당한 전략의 수는 자아 효능감과 계획하기와 정적 상관이 있으며, 설계 문제에 대한 타당한 전략의 수는 자아 관리, 계획하기, 노력과 정적 상관이 있는 것으로 확인되었다. 또한 자아 효능감만이 문제해결에 있어서 타당한 전략의 수와 직접적인 관계가 있는 것으로 나타났다.

서비스 산업에서의 문제해결을 위한 정보시스템 설계에 관한 연구

  • 이창균;고석용;이윤배
    • 한국경영정보학회:학술대회논문집
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    • 한국경영정보학회 2008년도 춘계학술대회
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    • pp.238-244
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    • 2008
  • 본 연구는 급변하는 경영환경에서 서비스 기업들이 빠르고 창의적인 혁신활동으로 기업의 문제를 해결을 지원하기 위한 문제해결 정보시스템을 설계 하고자 하는 연구이다. 이를 위해 창의적 혁신 기법인 TRIZ 혁신 기법과 고객관점의 최적화 기법인 6시그마 기법을 융합하여 CTQ를 중심으로 하는 3단계 문제해결 Logic과 이를 지원하는 정보 시스템 설계에 대한 Framework 및 속성들을 제시하였다. 또한 서비스 기업의 일반적 사례 적용을 통해 문제해결정보시스템의 활용 가능성을 확인 하였고, 이에 대한 문제해결 시스템 적용을 통해 서비스 기업들의 경영혁신을 고도화하여, 기업의 경쟁력을 향상할 수 있다는 점을 제시해 주고 있다.

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인지적 도제 방법을 적용한 웹 기반 문제해결학습 환경 설계 및 구현 (The Design and Development of a Web-based Learning Environment for Problem-Solving Applying Cognitive Apprenticeship)

  • 이철희;조미헌
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.85-95
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    • 2005
  • 정보화된 사회, 지식기반 사회에서는 단순히 암기식 지식보다는 정보를 활용하여 문제 상황에 융통성 있게 대처할 수 있는 문제해결 능력이 더 가치 있는 것으로 여겨지고 있다. 이와 같은 사회적 요구에 따라 교수-학습 방법 역시 다양한 변화를 시도하고 있는데 특히, 웹의 장점을 활용하여 문제해결 능력을 신장시키고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 보다 효과적인 문제해결학습 환경을 설계하기 위해서는 해결하고자 하는 문제 상황과 관련된 기본 지식이나 문제해결전략 등을 익힐 수 있도록 도와주는 교수설계 방안이 모색될 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 문제해결의 단계를 분류하고, 각 단계별 문제해결 방법을 익힐 수 있도록 구성주의적 학습환경, 특히 인지적 도제 방법을 적용한 웹 기반 문제해결학습 환경을 설계하고 구현하였다. 본 학습 환경은 교실수업과 온라인 사이버 학습을 연계한 학습방안으로 활용될 수 있다.

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초등학생의 프로그래밍 학습을 위한 알고리즘적 사고 문제 모델 기반의 활동지 개발 및 적용 (Development of Algorithm Design Worksheets using Algorithmic Thinking-based Problem Model in Programming Education for Elementary School Students)

  • 김용천;최지영;권대용;이원규
    • 정보교육학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.233-242
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    • 2013
  • 2009년에 개정된 정보 교과 교육과정의 '문제해결 방법과 절차' 영역에서는 실생활에서 발생하는 다양한 문제를 알고리즘적 사고를 통해 해결할 것을 강조하였다. 또한 설계한 알고리즘의 구현을 위해 프로그래밍 언어의 기본 사용법을 익혀 실생활의 다양한 문제를 해결할 것을 제시하고 있다. 최근 초등학교 학습자도 쉽게 사용할 수 있는 교육용 프로그래밍 언어가 제시되면서 프로그래밍 언어의 사용에 대한 학습자의 부담이 많이 줄어들었다. 그러나 초보 학습자가 자신이 작성한 문제해결 절차를 프로그래밍 언어로 구현하는 것은 쉽지 않다. 따라서 초등학교 학습자가 알고리즘 설계와 구현과정을 연계할 수 있는 효과적인 방법이 필요하다. 이에 본 연구에서는 프로그래밍 교육에서 학습자가 문제해결 절차를 작성하면서 동시에 구현에 필요한 내용도 작성할 수 있는 알고리즘 설계 활동지를 제안하고자 한다. 그리고 수업을 통해 본 연구에서 제안한 알고리즘 설계 활동지를 사용하여 문제해결 절차를 작성한 학습자가 일반적인 문제해결 절차를 작성한 학습자에 비해 얼마나 빠르고 정확하게 문제를 해결하는지를 확인해보았다.

공학설계교육을 통한 자기주도학습 능력 향상에 관한 연구 (Improvement of Self-Directed Learning Ability through Engineering Design Education)

  • 한지영
    • 공학교육연구
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    • 제14권1호
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    • pp.64-73
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    • 2011
  • 본 연구는 공학설계 교육을 통해 진행되는 개념설계와 제품설계의 문제해결과정이 학생들의 자기주도학습 능력 향상에 어떠한 영향을 미치는지 구명하는데 목적이 있다. 이를 위해 입문설계교육을 수강한 학생들을 대상으로 심층면담을 실시하였는데, 이를 통해 도출된 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 문제해결과정을 통해 학습욕구를 진단하고 해결해야 할 문제를 정의하는 것의 중요함을 깨닫게 되었다. 둘째, 문제정의 후 문제해결을 위한 학습계획을 구성하고 이를 체계적으로 수행해 나가는 것이 중요함을 인지하게 되었다. 셋째, 문제해결을 진행하는 과정에서 지속적인 수정 보완이 필요함을 알게 되었고, 과정 종료 후에도 평가 및 점검이 필요하다는 사실을 인지하게 되었다. 이러한 결과를 토대로 볼 때 설계 교육의 문제해결과정은 학생들이 자기주도적으로 학습하는데 긍정적인 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

문제해결 능력신장을 위한 교수-학습 시스템 설계 - 문제 푸는 방법 찾기 단원 중심 - (The Design of Instruction & Learning System to improve the ability to solve problems)

  • 박소영;고병오
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 한국정보교육학회 2007년도 동계학술대회
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    • pp.335-343
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    • 2007
  • 수학적 지식과 능력을 활용하여 생활 주변의 여러 가지 문제를 해결하는 능력의 신장이야말로 수학교육의 목표이자, 수학 학습의 근본적인 이유가 된다. 그러나 문제해결 능력이 가장 많이 필요한 문장제 문제해결과, 문제 푸는 방법 찾기 단원을 학생들은 해결하기 어려워한다. 다른 단원보다 명확하게 식을 찾을 수 있는 연산 문제들과 다르고, 책에 제시되어 있는 방법을 쉽게 사용을 하지 못하며. 그 문제의 의미를 이해하지 못한다. 그래서 문제를 푸는데 즐거움을 느끼지 못한다. 이에 본 연구는 문제 푸는 방법 찾기 단원을 중심으로 문제해결 능력 신장을 위한 교수 학습 시스템 설계를 목적으로 학습의 과정별, 특성별, 연계별 학습 내용을 고려하여 학년 통합, 내용 통합하여 재구성하였다. 그리고 교수-학습 모듈, 평가 모듈, 상호작용 모듈로 시스템을 구성하였다. 시공간의 제약을 극복하여 학습자들의 수준에 적합한 개별화 학습을 제공하고, 웹을 이용한 문제 만들기 활동을 통하여 학습에 자신감을 기르고, 또한, 자기주도적 학습 능력을 향상시키는 계기가 될 수 있을 것으로 기대된다.

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에이전트 기반 협동설계 시스템에서의 사례기반 의사 충돌 해결 (Case-Based Conflict Resolution in Agent-Based Collaborative Design System)

  • 이경호;이규열
    • 지능정보연구
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    • 제5권1호
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    • pp.65-80
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    • 1999
  • 선박설계는 그 과정이 매우 복잡하고 많은 양의 데이터를 다루고 있는 작업으로서 그 환경이 분산화, 이질화 됨에따라 최근들어 CSCW(Computer Supported Collaborative Work)의 요구가 증대되고 있다. 본 논문에서는 분산된 선박설계 환경에서의 협동작업을 지원하기 위한 에이전트 기반 선박설계 시스템을 개발하였다. 특히 여기서는 설계 에이전트간의 정보교환 및 지식공유를 통한 선박설계의 의사결정 과정에서 발생하는 의사충돌 문제를 해결하기 위하여 사례기반 추론 기법을 이용하여 이의 해결을 시도하였다. 설계 에이전트, 이들을 중재하는 퍼실리테이터, 충돌 처리기, 그리고 사례기반 시스템의 유기적인 도움을 받아 설계자는 설계과정에서 발생하는 설계 시스템간의 의사충돌 문제에 대한 의사결정을 과거의 유사한 문제해결 사례로부터 효과적으로 처리할 수 있다.

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다분야통합최적설계를 위한 설계프레임웍의 소개 (Introduction of Design Framework for Multidisciplinary Design Optimization)

  • 이세정;최동훈
    • 전산구조공학
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    • 제17권3호
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    • pp.14-21
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    • 2004
  • MDO프레임웍은 설계 작업을 통합적으로 관리하고 자동화하여 설계도구 간의 데이터 전달과 변환에 소요되는 설계자의 부담을 경감시키며 다분야 전문가가 참여하는 협동설계 환경을 제공함으로써 다분야를 동시에 고려한 효율적 설계를 지원한다. 이번 글에서는 이러한 MDO프레임웍으로 개발된 EMDIOS를 소개하고, 그 개발 배경과 타당성을 개략적으로 제시하였다. EMDIOS는 분산 환경을 제공하고, 데이터베이스와 연계되어 정의된 문제와 문제 풀이 절차를 저장하고 실행시 발생하는 데이터들을 체계적으로 관리하는 구조를 갖는다. MDO문제 해결에 필요한 도구들은 모두 소프트웨어 컴포넌트로 구성 및 기술되어 컴포넌트 등록기에 등록되어 저장된다. 등록된 컴포넌트는 GUI기반의 MDO커널에 의하여 검색되고 MDO문제해결 절차의 구성 요소가 된다. 구성된 문제 해결을 위한 실행은 컴포넌트 서비스 에이전트에 의하여 이루어진다. EMDIOS는 새로운 설계도구를 EMDIOS에 쉽게 통합하여 사용할 수 있도록 공통적으로 구현될 수 있는 부분을 구현한 추상 클래스와 이로부터 필요한 인터페이스를 생성할 수 있는 인터페이스 제조기를 제공함으로써 확장성과 개방성을 제공한다. 제시된 MDO 프레임웍의 사용자 인터페이스는 가장 많은 사용자를 확보하고 있는 윈도우 환경에서 Visual C++를 이용하여 개발되고 있으며, 다양한 OS환경에서 작동되어야 하는 래퍼는 JAVA로 개발하였다. 현재 개발된 EMDIOS는 다양한 벤치 마크 테스트 중이며 올해 9월이후에는 일반에게도 공개할 수 있는 프레임웍으로써 모습을 갖출 것으로 보인다.