• 공학교육연구
• /
• 제16권2호
• /
• pp.78-85
• /
• 2013

본 연구에서는 충남대학교 환경공학과 1학년 학생을 대상으로 PBL 활용 창의설계입문의 교과목 운영 사례를 분석 제시하였다. 본 교과목은 공과대학 환경공학 전공을 선택하여 대학에 입학한 1학년 학생들을 대상으로 PBL 교수법을 통해 창의적인 사고와, 자기주도 학습, 문제해결능력을 배양하고자 하였다. 또한 학생들이 환경공학 분야의 창의적 공학설계 개념 및 방법을 배우고 창의적인 아이디어를 도출하고 궁극적으로 공학 분야의 전공 설계에 대한 관심과 흥미를 유발하고자 하였다. 본 논문에서는 환경공학 분야의 창의설계입문 교과목에 대한 PBL 교육을 개발하고 적용하여 학생들의 변화와 학습 성과를 심층 학생설문조사 및 강의평가를 통해 그 결과를 분석하였으며, 다음과 같이 그 결과를 요약할 수 있다. 1. PBL 학습법을 적용한 창의설계입문 교과목은 학습 성과분석 결과, 학생 스스로 문제해결 과정에서 팀워크의 중요성과 팀원으로서의 책임감을 깨닫는 계기가 되었다는 것이 가장 높게 나타났다. 또한 문제해결 과정에서 의사소통의 중요성과 효과적인 의사전달 능력을 배양하는 효과를 가져왔다. 아울러 학생들이 스스로 사고하는 능력과 창의성의 중요성, 팀 협동 능력이 향상되었다. 2. PBL 활용 창의설계입문의 교과목 수강을 통해 학생들이 대체로 매우 만족하고 우수하다는 평가가 나타났으며, 특히 교수와 조교의 충분한 의사소통, 역할에 대해 만족하는 것으로 나타났다. 3. PBL-문제 제시를 통해 학생들로 하여금 흥미유발과 동기부여가 되었으며 공학설계 주제에 대해 창의적인 아이디어를 도출하고 논의하고 이를 실제 설계 제작하였다. 구두발표회와 시연회를 통해 의사전달 능력을 배양하였으며, 학생들이 설계에 대한 흥미를 느끼며 직접 체험하는 효과를 거두었다. 4. 그러나 향후 PBL 활용창의설계입문 교과목 교육 시 PBL문제 제시의 수, 충분한 예산 확보 방안, 팀원 간 갈등 예방 등에 대한 체계적인 준비와 개선이 필요하다. 이상을 종합하여 요약한다면 충남대학교 공과대학 환경공학과 1학년 학생들을 대상으로 PBL 활용 창의설계입문 교과목은 학생들로 하여금 다양한 학습 성과를 거두었다. 향후 이러한 PBL 활용 공학설계입문 교과목이 지속적으로 보완되어 개선된다면 학생들이 자기주도학습 능력을 배양하고 창의적인 아이디어를 창출하여 응용하고 관련 공학 설계 지식을 배우고 문제해결을 위한 창의성 배양에 기여를 할 수 있다.

• 공학교육연구
• /
• 제9권1호
• /
• pp.61-74
• /
• 2006

본 연구에서는 체계적인 공학 설계 교육을 위한 입문 과정으로 개발된 '입문공학설계' 교과목의 내용과 운영 방식을 논의하였다. 이 교과목의 목적은 후속 설계 과목 학습에 필요한 기본 설계 소양을 갖추게 하고 공학에 대한 긍정적인 호기심을 자극하기 위한 것이다. 이를 위하여 본 수업은 학생들의 능동적인 참여로 이루어지는 수업을 기본 교수 방법으로 하여 창의적 사고 능력과 팀웍기술, 의사소통기술 배양을 위한 각종 설계 및 실습 과제를 개발하였다.

• 공학교육연구
• /
• 제8권3호
• /
• pp.26-35
• /
• 2005

정보통신의 발달과 기술의 개발은 세계를 국제화 및 지식정보화 사회로의 급격히 변화시키고 있다. 이에 따라 공과대학에서의 공학교육도 급변하는 추세에 발맞추어 국제적 인재 양성이라는 교육목표로의 수정을 요구받고 있다. 국제적으로 인정받는 인재라는 것은 팀에서의 팀원 및 리더로서의 역할을 수행할 수 있는 인재, 사회에서의 다양한 학제간의 융합에 부응할 수 있는 인재, 사회적 및 국제적 의사소통기술을 겸비한 인재, 전공에 있어서 기초 및 응용을 충분히 습득한 인재 등으로 요약된다. 따라서 본 연구는 이러한 인재양성을 위하여 공과대학의 저학년들을 위한 공학설계입문이라는 교과목을 개발하고자 한다. 공과대학 학생들을 위한 공학설계입문의 교과목 개발 목표는 창의적 설계 주제 연구를 통하여 팀웍기술 배양, 문제해결 능력 향상, 의사소통 기술 증진 및 공학에 대한 창의적 사고방식을 갖춘 국제적 인재양성을 목표로 하고 있다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.53-61
• /
• 2015

최근 학습자 중심의 창의설계교육에 대한 관심과 요구가 급속히 높아지고 있으나 대부분의 대학에서는 아직 이를 위한 교과과정 및 창의설계실 등을 충실히 갖추고 있지 못하다. 본 논문에서는 공학교육에서 큰 관심을 모으고 있는 창의설계교육을 위한 설계중심의 교과과정 및 이를 수행하기 위한 종합설계실 구축 방안을 제시한다. 전자공학전공을 중심으로 기존 교과과정을 분석하고 이를 바탕으로 입문설계와 요소설계를 거쳐 종합설계로 이어지는 설계중심의 공학교육을 효과적으로 수행할 수 있는 새로운 교과과정 구성과 이 교과과정을 바탕으로 실무능력을 배양하기에 적합한 종합설계실의 구축 방안을 제시한다.

• 인재니움
• /
• 제11권4호
• /
• pp.49-54
• /
• 2004

입문공학$\rightarrow$전공기초$\rightarrow$CAD$\rightarrow$해석프로그램$\rightarrow$센서 설계로 구성되는 흐름도로부터 각전공 능력은 전문기능보다는 공학의 가치를 부여하는 창희적 설계 역량에 중점을 두어야 함을 보였다. $\blacktriangleright$결국 담당 교수나 흐름 체계를 구성하는 학제는 일반적이고 보편적인 공학 설계 기술을 포함하는 고유하고 창의적인 새로운 교육체계를 스스로 계획해야 한다. $\blacktriangleright$담당 교수가 꾀하는 교육은 학부 모든 학년을 관통하는 일관성을 가지고 이론과 설계 실습을 병행한 형태로 수행해되어야 한다. $\blacktriangleright$공학 교육에서 현장성을 배제하면 큰 실효가 없으므로 제품과 생산성에 대한 설계 또한 중요하다$\blacktriangleright$이것은 산업체 현장 적응성을 키우는 교육 목적에도 부합하지만 학생 스스로 창의적 아이디어를 도출하고 이것을 제품으로 만들어내는 역량을 도모하는 것에 더 큰의미를 두는것이 바람직하다. 현대 공학기술이 빠르게 발전하는 것을 고려한다면 담당교수와 교육흐름 체계는 항상 변화를 추구해야 한다. 이것이 공학 교육을 통한 공학 설계 창의성 개발의 성공을 이룰 수 있는 기반인 것으로 판단된다.

• 공학교육연구
• /
• 제13권1호
• /
• pp.23-37
• /
• 2010

본 연구의 목적은 학생들의 창의적 사고와 문제해결능력을 향상시키기 위해 설계된 창의적 문제해결 교수학습법의 적용가능성을 탐색하기 위한 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 문헌고찰과 포커스 그룹 인터뷰를 연구방법으로 사용했다. 연구대상은 I 대학에서 '창의적 여성과 과학' 이라는 선택과목을 수강하고 있는 17명의 학생을 대상으로 15주 동안 연구를 진행했다. 세부연구 항목은 체계적인 문제해결 과정 실행, 창의적이고 새로운 해결방안 도출, 도출된 해결방안의 적용가능성, 팀 상호작용 및 자기 성찰 과정을 포함한다. 본 연구는 학생이 실제적 문제제시, 문제인식, 문제명료화, 가능한 해결책 도출, 해결책 우선순위 결정, 액션플랜 작성 및 현장 적용, 종합발표 및 성찰의 과정을 거치는 동안, 교수자는 학생이 각 단계를 원활히 수행할 수 있도록 지원하는 촉진자의 역할을 하는 것으로 진행과정이 구성되어 있다. 연구에서 제안하는 교수학습법을 통하여 학생들은 스스로 문제를 찾고, 문제를 명확히 하고, 문제에 대해 끊임없이 토론하고 아이디어를 검토함으로써 창의적인 해결책을 도출할 수 있었다. 이 단계에서 도출된 창의적이고 새로운 해결책을 팀 구성원과 협력하여 실제 상황에 적용할 수 있었다. 이를 통해 찾아낸 해결책을 적용하는 문제해결 역량을 강화시킬수 있었고. 또한 창의적 사고 기법을 사용하여 체계적으로 해결책을 도출하는 역량도 향상되었다. 본 연구를 통해 창의적 문제해결 교수학습법이 대학수업에의 적용이 긍정적인 것으로 나타남에 따라, 이후에는 공과대학 학생의 창의력과 문제해결력을 강조하는 공학입문설계에 본 교수학습법을 적용하고자 한다.

• 창의정보문화연구
• /
• 제7권2호
• /
• pp.69-77
• /
• 2021

과거 프로그래밍은 컴퓨팅 관련 전공자들을 대상으로 일부의 학생들이 배우는 과목이었으나, 오늘날 소프트웨어 중심 산업이 도래함에 따라 컴퓨팅사고 교육과 함께 컴퓨팅 문제 해결의 도구로서 모든 전공 분야의 학생들에게 교육이 이루어지고 있다. 그러나 컴퓨팅 입문 과목을 필수로 이수해야 하는 학습자들은 익숙하지 않은 컴퓨팅 문제 해결 방식과 프로그래밍 언어라는 새로운 내용에 학습에 큰 어려움을 겪으며 학습 효과, 자신감, 흥미 저하와 같은 부정적인 현상으로 이어질 수 있다. 본 논문에서는 비전공자들이 프로그래밍 언어 과목을 학습하면서 겪는 어려움의 원인을 설문 조사, 일지 및 성취도를 질적 및 양적 연구로 분석하여 파악하고, 이를 최소화할 수 있도록 방안을 제시하여 향후 어려움을 최소화하는 교육 방안의 설계에 도움이 되고자 한다.

• 대한공업교육학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.120-136
• /
• 2008

로봇과 같은 물리적인 객체와 교육용 프로그래밍 언어를 통합한 실체적 프로그래밍 지원 도구는 일반적인 문제해결력 신장 뿐 아니라, 창의적 사고 발현에 유용한 도구이다. 즉, 학습자가 설계한 문제해결과정을 가상의 시뮬레이션이 아닌 물리적 객체를 통해 시뮬레이션 하는 경험을 제공해 줌으로써, 사전지식이나 문제해결과정에 대한 고정관념을 최소화할 수 있는 기회를 제공한다. 이러한 경험은 새로운 해법을 꾸준히 탐색하고 능동적으로 환경을 변경하고자 하는 창의적 사고 유발에 효과적이다. 따라서 본 연구에서는 로봇을 활용한 프로그래밍 교수 학습 프로그램을 개발하여 이를 대학교 프로그래밍 입문 과정의 초보 학습자들에게 적용하였고, 로봇 활용 프로그래밍 학습이 학습자들의 창의적 문제해결성향 증진에 유의미한 영향을 주었음을 확인하였다. 특히 창의적 문제해결성향을 구성하는 3가지 하위요인 중 인지적 요인이 통제집단에 비해 유의미하게 높게 나타났다. 인지적 요인은 일반적인 문제해결력 뿐 아니라 창의성을 설명하는 문제인지 및 표상, 확산적 사고 등의 개념을 포함하고 있다. 따라서 이러한 결과는 로봇 활용 실체적 프로그래밍 학습이 학습자의 창의적 문제해결력 향상에 긍정적인 요인으로 작용할 수 있음을 의미한다. 또한 집단별 사전 사후 창의적 문제해결성향 향상 정도를 분석한 결과, 로봇 활용 프로그래밍 학습 집단은 인지적 요인, 정의적 요인, 지식구성 요인 모두에서 유의미한 향상을 보였다. 이러한 결과는 로봇 프로그래밍 학습을 위한 교수 전략들이 문제해결력 뿐 아니라, 동기와 같은 정의적 요인 모두에 유의미한 영향을 끼친 것으로 해석할 수 있다.

• 실천공학교육논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.159-165
• /
• 2019

공학교육인증제도 아래 기초설계-요소설계-종합설계의 3단계의 교육체계로 시행되고 있는 공학설계교육 중, 기초설계에 서는 설계 개념, 절차의 공학 입문자에의 소개와 동시에 종합설계에 연결하여 효과적으로 사용되도록 수학적인 상세 설계보다는 창의성이 발휘된 설계안을 창안, 평가하는데 중점을 두고 이를 팀 활동을 통해 연습시킨다. 본 연구에서는 기초설계를 수강하고 종합설계를 수행하고 있는 기계 분야 학생들의 의견을 설문을 통해 수집하여 효과적인 기초설계 교육이 이루어지고 있는지 알아보았다. 전반적으로 학생들이 기초설계 교육의 중요성을 높게 인식하며 유용도도 높다고 인식하고 있으며, 교과 내용별 중요도 및 유용도, 교육기반 및 환경, 종합설계와의 연계 필요성 등 기타 평가사항들이 앞서 있었던 기계 분야 교수들에 대한 설문 결과와도 상당히 일치하고 있다. 학생들과 교수들의 인식이 잘 공감되고 있으며 실제 종합설계시 팀 활동과 아이디어 창안 등이 잘 활용되고 있는 것으로 미루어 기초설계 교육이 효과적으로 이루어지고 있음을 확인할 수 있었다. 다만, 유용도가 중요도에 비해 약간 낮게 인식되는 점은 실습 과제를 흥미롭고 현실적인 것으로의 지속적 향상, 종합설계 초기에 기초설계 습득 내용이 응용되도록 유도하는 등의 유용도를 더 높이기 위한 방안과 노력이 필요하다는 것을 보여준다.

• 공학교육연구
• /
• 제7권4호
• /
• pp.32-37
• /
• 2004

공학인으로 갖추어야 할 능력 중에서 문제를 인식하고, 이를 공식화 한 후 창의적이며 체계적으로 해결해 나갈 수 있는 능력을 길러주기 위한 방법으로 설계교육을 체계적으로 해 가는 것이 효과적이다. 이를 위하여 본 대학에서는 1학년에서 창의력을 길러주며, 효과적인 설계 추진 과정을 길러주기 위한 공학설계입문을 개설하여 운영하고 있다. 또한 나머지 학년에서도 실험과 설계가 융합된 과목, 이론과 설계가 융합된 과목을 개설하여 각종 설계문제를 해결하도록 교육하고 있다. 본 논문에서는 2학년의 교과목 중 기존의 실험실습 과목을 실험과 설계가 융합된 새로운 개념의 과목으로 개편하여 지난 2년간 운영해온 실적을 분석하여 공학인증에서 요구하는 학습성과 중 팀원으로써의 역할 수행능력이 증가함을 보여준다. 뿐만 아니라, 교과운영 내용을 비교적 상세히 소개하여 공학인증에서 요구하는 설계교육을 효율적으로 운영하는 예시를 보여주며, 주요한 학습성과를 달성하는 한 방법을 제시한다.