• 공학교육연구
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• 제8권1호
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• pp.20-30
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• 2005

최근 들어 '학습자 중심의 자기주도 학습' 이라는 새로운 교육패러다임에 대한 관심이 집중되면서, 문제중심학습(Problem-Based Learning; PBL)이 학생의 과학적 사고능력 및 지식의 확장, 적용력, 비판적 지식창출 능력, 창의적 문제해결 능력을 향상시킬 수 있는 방법으로 주목받고 있다. 기계공학 분야에서도 이러한 PBL교육기법을 적용한 교과과정 개발에 대한 노력들이 활발히 전개되고 있으며, 본 논문에서 제시하는 '제품해체 설계추론'교과목도 그러한 교육방법을 적용한 한 예시라 할 수 있다. 제품해체 설계추론은 제품개발에 있어서 그 기여도가 가장 높은 기초물리학이 실제 제품에 어떻게 응용되고 있는가를 학생들이 직접 참여하여 체험할 수 있게 하는 제품해체 학습법 (product dissection)을 도입하여, 설계추론(design reasoning)에 있어서 기초물리학의 중요성을 인식시키는 한편, 다양한 기초과학에 대한 흥미를 유발할 수 있는 실습위주의 교과목이라 할 수 있다. 이러한 교과목을 통하여 창의적 설계 인력 양성에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.

• 실천공학교육논문지
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• 제10권2호
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• pp.119-124
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• 2018

IMU(Inertial Measurement Unit) 센서의 가속도와 각속도를 이용하여 거리측정을 하고 측정값을 이용하여 사용자가 원하는 실내공간에 적용하여 사용자 혹은 디바이스가 실내공간을 인식하는 교육용 장비를 소개한다. 본 교육장비를 이용해서 다양한 위치 인식 및 추적 알고리즘을 학습할 수 있고 창의적 공학설계 작품을 구현할 수 있다. IMU 센서의 데이터 값을 $I^2C$(Inter-Integrated Circuit)을 통해 MCU(microcontroller unit)에 전송하고 필터와 연산방식을 통해 데이터 값을 처리 후 실내 위치 인식 알고리즘을 통해 위치인식을 한다. 그리고 무선통신을 이용하여 처리된 값을 송수신하여 사용자가 인식하도록 설계한다. 본 교육 장비를 이용하여 "IMU센서를 이용하여 이동거리를 산출과 데이터 값을 이용한 가상공간 구현 및 인식"의 사례를 소개하고 그 설계를 기반하여 다양한 창의적 공학설계 적용에 대해서 논한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제56차 하계학술대회논문집 25권2호
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• pp.227-228
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• 2017

본 논문에서는 초등학생에게 공학적 설계를 기반으로 컴퓨터 프로그램을 처치한 초등 발명교육 프로그램을 설계 제안하고자 한다. 지오지브라 프로그램을 처음 접하는 5~6학년 학생들도 쉽게 결과물을 도출할 수 있고, 4D프레임으로 움직이는 조형물(키네틱 아트) 결과물을 도출할 수 있도록 총 12차시로 구성하였다. 추후에 공학적 설계를 강조한 컴퓨터프로그램 기반 발명수업을 통해 초등학생의 과학 태도와 창의성 함양에 어떤 영향을 주는지에 대한 후속연구를 진행하고자 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.251-258
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• 2018

최근 들어 대학들은 학사구조의 다변화를 추구하고 있으며, 다전공 과정(연계전공, 융합전공, 자율전공, 자기설계전공 등) 도입으로 전공 및 학과 간 상호연계를 기반으로 융합인재양성에 노력을 기울이고 있다. 본 연구는 충청권 4개 대학이 연합으로 추진한 '글로벌 창의융합전공'의 설계 운영과정의 단계별 주요요소를 도출하고, 주요특징을 바탕으로 운영모델과 시사점을 제시하고 있다. 융합전공 운영모델은 대학 간 특화영역 연계를 통한 교육체계(인재상, 교육목표, 역량요소, 교육과정)의 구성하고, 역량요소(창의역량, 융합역량, 문제해결역량, 글로벌역량)를 기반으로 교과 및 비교과프로그램의 연계를 설계하였다. 융합전공 운영모델은 과정 및 단계에 따라 주요활동을 체계화함으로써 운영되고 있으며, 프로젝트 기반의 성과중심 지원프로세스를 구축함으로써 국내외 대회 참가, 국제발명대회 참가, 글로벌 역량강화를 지원하여 창의융합 인재양성에 기여하고 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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• pp.209-210
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• 2013

본 연구의 목적은 공학에 대한 흥미, 태도, 성취가 낮은 여학생에게 공학 경험을 제공함으로써 공학 분야의 여성 인재를 양성할 수 있는 계기를 마련하기 위한 공학 중심 STEAM 프로그램의 틀을 설계하는 데 있다. 이를 위하여 여학생의 특성을 분석하고 여학생 친화적인 환경을 구축하였으며 여학생 친화적 환경에 부합하는 e-textile이라는 도구를 활용하여 STEAM 교육 프로그램을 설계하였다. 교육 프로그램은 학습자가 직접 참여할 수 있도록 Learning by Doing, Learning by Design의 전략을 사용하도록 하였으며 교육 프로그램 전 과정을 학습자 스스로 창의적인 사고를 바탕으로 문제를 해결해나가도록 하고 교사는 조력자, 안내자 역할을 할 수 있도록 하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권5호
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• pp.881-888
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• 2017

다중화기를 이용한 논리설계는 구조적 디지털 시스템 설계에서 설계의 편리성과 유연성을 위한 유용한 방법으로 사용되어왔다. 본 논문에서는 다중화기(multiplexer : MUX) 기반 논리설계에서 종래의 연구들에서 세밀히 다루지 않았던 무정의 조건(don't care condition)이 논리최적화에 미치는 영향을 분석해보고 단일 다중화기 기반의 설계와 복수 다중화기 기반의 설계를 위한 무정의 조건의 활용방법을 제시한다. 특히 데이터 입력의 개수가 $2^m$개보다 적은 경우(선택선의 개수는 m개일 때)의 설계방법을 고찰한다. 제시하는 기법을 디지털논리설계 교육과 관련하여 최근 창의적 공학교육에서 크게 활용되고 있는 아두이노(Arduino)를 이용한 마이크로프로세서 설계와 연계하여 활용하는 방법에 대해서도 기술한다.

• 공학교육연구
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• 제10권3호
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• pp.5-20
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• 2007

본 연구에서는 교육과정 설계모형에 기초하여 기계공학부의 전공교육과정 중 공학설계 교육과정의 설계방식을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 Drake & Burns(2004)가 제시한 교육과정 조직요소간의 관계모형과 Toohey(1999)의 대학교육과정 설계유형을 분석의 틀로 활용하였다. 교육과정의 조직요소간의 관계와 설계유형을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 교육과정 조직요소간의 관계는 각 과목의 교육목표를 달성하기 위하여, 설계의 구체적 정보, 주제와 주요 개념의 순서로 관련된 지식을 습득하고, 공학설계에 관련된 기초기능, 범학문적 기능과 고급 기능을 순차적으로 향상시킬 수 있게 설계되어 있다. 둘째, 분석대상인 창의적 공학설계, 설계 및 제작과제와 졸업설계 및 제작과제의 교육과정 설계유형은 프로젝트, 탐구, 문제 중심설계의 형태를 취하고 있다. 본 연구결과는 공학설계 교육과정의 교육내용들 간의 연계성을 검토하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.143-148
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• 2011

본 연구에서는 도로를 통과하는 차량하중 및 통행량의 증가로 인해 발생하는 교량구조물의 균열 및 누수와 같은 교량의 손상을 측정하고 이를 DB화하기 위한 교량유지 자동화 시스템 개발의 일환으로 해외에서 개발중인 탐사로봇에 대한 아이디어를 기반으로 학생들 스스로 창의적 공학설계에 근거하여 자체적인 탐사로봇을 설계하고 제작하였으며 이의 현장시험을 수행하여 그 적용성을 평가하였다. 탐사로봇의 설계와 제작 시에는 학부과정에서 배우는 단위교과목의 내용과의 연계에 주안점을 두었으며 시제품 개발과 관련하여서는 산학협동 참여업체의 지원으로 현장적용이 가능하도록 하였다. 또한 참여한 학생들에 대한 설문조사를 통하여 본 개발과정에 참여한 학생들의 실무능력 향상을 확인할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.321-331
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• 2023

본 연구는 고등학교 학생을 위한 공학 설계 기반 과학 교육 프로그램을 개발하고, 이를 적용하여 고등학생의 과학 관련 태도와 공학 설계 능력에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 본 연구에서 개발한 공학 설계 기반 과학 교육 프로그램은 '바른 자세를 유지할 수 있는 건강 신발 만들기'이며 공학 설계 과정인 문제 정의, 정보 수집, 창안, 구현, 평가 및 반성 등의 과정을 거쳐 학생이 일상생활의 문제를 해결하기 위해 공학 설계 과정을 방법론적으로 사용하여 창의적인 해결방안을 창안할 수 있는 활동으로 구성하였다. 공학 설계 기반 과학 교육프로그램을 적용한 결과, 고등학생의 과학 관련 태도와 공학 설계 능력이 향상되었다. 따라서 본 연구에서 개발한 공학 설계 기반 과학 교육 프로그램은 고등학생의 과학 관련 태도와 공학 설계 능력 향상에 긍정적인 영향을 주고 있으며, 앞으로의 미래 과학 인재 양성을 위한 교수 학습 전략으로서 과학 교육에서 공학 설계 과정을 접목한 활동의 지속적인 운영과 확대가 필요함을 시사한다.

• 공학교육연구
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• 제15권4호
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• pp.94-100
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• 2012

The needs for enhancing creativity in engineering design education continue to increase. Recent studies about a learning environment and learning support tools provide some new possibilities. The education of creative thinking however must begin from the change of attitude of students to creativity. The experimental results and some lessons for modification of systematic engineering design methodology to creative were reported from the course 'engineering design'.