• 실천공학교육논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.111-120
• /
• 2016

여러 가지 센서를 이용한 IOT(Internet Of Thing) 시스템의 FPGA 설계용 교육장비를 소개한다. 센서들은 다양한 출력 방식을 가지고 있어서 출력 방식에 따른 센서 인터페이스 컨트롤러를 FPGA 상에서 설계가 필요하다. 본 장비는 아날로그 출력인 경우에 FPGA(Field Programmable Gate Array)내에 있는 ADC(Analog-to-Digital Converter) 방식과 디지털 출력인 경우에 $I^2C$(Inter-Integrated Circuit), SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 통신방식 및 GPIO(General-Purpose Input/Output)를 통해 사용한 방식에 따른 여러 가지 센서 인터페이스 컨트롤러의 설계가 가능하다. 이미지 센서를 이용해서 영상 처리 하드웨어 설계가 가능하고 더불어 영상 및 영상처리 결과를 모니터에 출력하는 VGA(Video Graphics Array) 컨트롤러 설계도 가능하다. 본 장비는 유,무선 네트워크에 통신이 가능한 IOT 시스템을 위해서 한 칩에 디지털 하드웨어와 Linux System을 결합한SOC(System on Chip) 설계가 가능하다. 이 장비를 이용해서 "이미지센서 기반의 하드웨어 설계와 가속도센서 기반의 하드웨어 설계"의 사례를 소개하고 그 설계를 기반으로 "FPGA를 이용한 디지털시스템 설계" 교과목의 교육 가능한 사례를 소개한다. 학생들에 의해서 새롭게 설계한 하드웨어를 본 FPGA를 이용해서 하드웨어 장비에 적용시키는 능력을 배양할 수 있고, 또한 개념설계, 부분설계, 상세설계를 통해서 FPGA 기반 하드웨어의 창의적 종합설계 능력을 키울 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.671-676
• /
• 2015

본 논문은 공과대학에서 요소설계 과목에 문제중심학습(PBL : Problem-Based Learning) 활용을 위하여 PBL 문제를 개발하여 수업에 적용하고 PBL 효과를 확인하는데 목적을 두었다. 현대 산업사회에서는 협동 학습 능력, 자율적인 학습능력, 통합지식 활용 능력, 창의 문제해결 능력을 갖춘 인재를 필요로 하고 있다. 대학은 사회에서 요구하는 인재를 양성하기 위해 학습자들에게 문제해결능력 향상과 협동학습의 기회를 제공해 주어야 한다. PBL 활동은 이러한 실천을 위한 적합한 학습 방법이다. 연구대상은 요소설계에 해당하는 '공학설계 1'교과목을 수강한 H대학 2학년 학생 32명이었으며, PBL수업은 15주에 5개의 PBL문제를 적용하였다. 학생들은 주어진 문제의 PBL 활동이 끝날 때마다 성찰일지를 작성하여 제출하였으며, 5번째 PBL문제의 활동이 끝난 후에 강의 평가지를 작성하였다. 연구 결과는 학습내용에 대한 이해(71.87%), 협동학습에 대한 이해(87.5%), 실제적 경험, 문제해결력(90.63%), 프리젠테이션 스킬(96.87%), 자기주도적 학습 능력, 자신감(96.87%)과 같은 다양한 PBL의 효과를 경험한 것으로 나타났다. 학생들은 이 PBL 학습 활동은 현대 산업사회에서 요구하는 미래의 유능한 엔지니어로서의 전문성을 기를 수 있는 중요한 방법이라고 인식하였다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.133-139
• /
• 2021

4차산업혁명시대, 국제 경쟁력과 신기술을 갖춘 우수인력을 양성하기 위해 대학의 공학 계열 교육은 다수의 연구를 통해 점진적으로 개선되고 있다. 공학 계열에서의 종합설계는 설계 교육의 중요성을 강조하면서 산업현장에서 실질적으로 필요한 미래형 인재를 길러내는 교과목으로써 학생들이 현장에서 직면할 수 있는 실무와 관련한 실제 프로젝트를 기획하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 연구자의 2019년 공학 계열 종합설계 교과목을 중심으로 학생들이 대학에서 배운 신기술을 실제 실무에 적용하여 창의적인 아이디어를 제안하고 지역 복지시설의 문제점을 해결하는 실무중심의 결과물을 개발한 운영사례를 제시한다. 학생들이 주도적으로 지역사회 복지시설의 문제를 찾고 사회적 약자를 위한 재난대응 교육 VR 콘텐츠를 개발한 교육과정을 기술하였다. 본 연구를 통해 학생들은 기존 지진 VR콘텐츠의 움직임 한계를 모션 체어와 연결함으로써 해결하였다. 결과적으로 학생들은 현장에서의 적응능력을 함양하는 동시에 지역사회에 필요한 실질적인 프로젝트를 재발하였다는 데 그 의의가 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권12호
• /
• pp.872-877
• /
• 2018

STEAM은 과학, 기술, 공학, 예술 및 수학의 약자입니다. 미래 사회에서 요구되는 창의적 사고력과 핵심 역량을 갖추게 하고 연구 분야에서 빠져나오는 새로운 아이디어를 고안하도록 돕는 것이 중요하다고 여겨진다. 이 연구는 PBL(문제 중심 학습)을 통해 인재를 육성하는 라이프사이언스 과목과 민간금융의 교육적 디자인을 융합시키는 것이다. 협업, 창의력, 비판적 사고, 문제 해결과 같은 기술은 STEAM PBL의 일부이며, 학생들이 효과적이 되도록 해야 한다. STEAM 프로젝트는 학생들에게 독특한 방식으로 문제를 해결할 수 있는 기회를 제공합니다. 왜냐하면 학생들은 이러한 유형의 활동 중에 발생하는 문제를 해결하기 위해 다양한 방법을 사용해야 하기 때문입니다. 본 연구의 결과는 다음과 같습니다. 첫째, 융합과정의 체계적 과정 둘째, 수렴 과정. 셋째, 도로노드 대학교의 구글 강의실 기반 수업을 위한 라이프사이언스 과목과 민간금융의 문제해결와 이 모델을 효과적으로 활용하기 위한 교육적 설계를 적용하는 연구가 시행된다. 학습 동기 부여는 학습 내용의 이해(66.6%) 효과(63.3%) 자기 주도 학습(59.9%) 동기(63.2%) 신뢰(63.3%)를 보여 줍니다.

• 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.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제12권12호
• /
• pp.111-118
• /
• 2012

캡스톤디자인은 비단 공학 분야에서의 교육프로그램이 아닌 산업체가 요구하는 산업현장 적응능력을 갖춘 창의적인 종합설계 교육 프로그램이라는 측면에서 디자인 교육에서의 적용 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 본 연구는 건국대학교 디자인조형대학 인더스트리얼디자인전공의 2011년도 캡스톤디자인 적용 교과를 중심으로 교육과정과 성과 및 활용 등에 대해 기술하였다. 디자인개발을 위해 선행되어야 하는 실험 연구와 지식재산창출을 위한 선행기술조사 및 실무능력 향상을 위해 전문 지원기관과 산업체와 협약을 바탕으로 수업을 진행하였다. 본 수업을 통해 특허, 실용신안, 디자인 등의 지식재산을 창출하여 학생들에게는 실무능력 향상의 계기를, 기업은 디자인을 통한 기업역량강화의 계기를 마련하였으며 지원지관은 지역 중소기업 경쟁력강화의 계기를 마련하였다.

• 공학교육연구
• /
• 제18권3호
• /
• pp.46-58
• /
• 2015

고등학생의 공학적 소양 함양을 위해 대학의 인적 물적 인프라를 활용한 비정규 공학교육프로그램을 개발하여 그 적용 효과를 분석하였다. 스마트 농업 기술인 식물공장을 주제로 선정하여 공학설계 및 팀 내 팀 간 활동 중심의 공학 캠프 프로그램을 기획하여, 대학의 첨단 강의실을 이용하여 38명의 고등학생에게 적용하였다. 참가학생들은 생물공학, 정보통신공학, 에너지공학, 기계공학 및 건축공학 등 5가지 식물공장 요소 기술 중심으로 팀 내 활동과 팀 간 협력을 통해 '교정에 식물공장 세우기'라는 최종 미션을 수행하였다. 또한, 각 팀 활동은 8단계로 구성된 공학설계과정(문제와 필요 확인하기, 기준과 제한조건 확인하기, 가능한 해결책 찾기, 최선의 해결책 선택, 시작품 제작, 시험과 해결책 평가하기, 해결책에 대한 의사소통, 재설계 및 설계 수정하기)으로 진행되었다. 만족도를 설문조사를 통해 조사한 결과, 공학설계 내용에 대한 만족도는 5점 만점에 4.38점 이었고, 창의적 활동 및 탐구방법의 합리성/체계성에 대한 평균 만족도는 4.43점 이었다. 참가학생의 94%가 팀워크에 만족한다고 답변하였고, 대학(원)생들이 제공한 진로 멘토링 활동에 대해서도 참가학생의 92%가 만족하였다. 이러한 결과는 공학설계과정 및 팀 내 및 팀 간 협업을 기반한 공학 교육 프로그램은 참가 학생들의 창의성, 문제해결능력, 협동심, 의사소통 능력과 같은 공학적 소양을 함양하고 공학에 대한 관심을 높이는데 기여함을 시사한다.

• 공학교육연구
• /
• 제9권2호
• /
• pp.34-51
• /
• 2006

21세기 지식기반사회의 공학기술자들에게는 전공분야 지식은 물론이고 창의적 사고, 협업능력, 의사 소통능력, 리더쉽 등의 공학기초능력이 요구되고 있다. 공학분야 인재 육성을 책임지고 있는 공과대학도 시대적 요구를 반영한 공학기초능력이 포함된 교육과정 개발에 대해서 고민하고 있다. 이번 연구에서는 공학교육의 질적 제고를 위해 적용되고 있는 국내외 엔지니어증 프로그램 관련 자료를 비롯해서 영국엔지니어링위원회의 UK-SPEC, 호주엔지니어링협회의 EA 기준/핸드북, 미국의 직업정보망 O*NET의 자료를 활용해서 바람직한 공학기술자에게 필요한 공학기초능력을 규명하기 위하여 공학기초능력을 구성하는 핵심요소들을 도출하였다. 추출된 핵심요소들은 인문사회학적 공학소양능력(HSS), 창의공학설계능력(CED), 엔지니어의 자기계발능력(ECD)과 같이 3개 대영역으로 범주화하고, 각각의 범주와 핵심요소들에 대한 산업현장 엔지니어의 델파이조사로 공과대학에서 육성해야 할 공학기초능력을 고찰하였다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제10권8호
• /
• pp.129-135
• /
• 2019

본 연구는 4차 산업혁명 시대의 융합교육을 수업에 적용하고 이를 통해 창의적 문제 해결 능력을 이루어 낼 수 있는 프로그램의 차후 발전 방향을 제안하는 것을 목적으로 한다. 연구 방법으로는 해외 코딩 교육의 사례를 조사하고, 유아와 학부모를 대상으로 심층 인터뷰를 진행하였다. 사례 조사와 심층 인터뷰 결과 첫째, 유아들이 집에서도 선행 및 복습을 할 수 있도록 하는 것 둘째, 유아 스스로 참여하도록 흥미로운 놀이의 프로그램을 제공하는 것 셋째, 코딩에 대해 접근이 부족했던 부모들을 위한 별도의 프로그램을 제공하여 부모들과 유아가 함께 학습하도록 하는 것이 중요하다. 향후 연구에서는 단점들을 보안하여 국내 특성에 맞게 기존의 코딩 교육과 흥미로운 교육을 접목시켜 진행될 수 있도록 구체적인 제안으로 긍정적인 효과가 있을 것으로 기대한다.

• 감성과학
• /
• 제26권3호
• /
• pp.69-82
• /
• 2023

소비자의 감성과 다양한 섬유·패션 기술이 융합되는 하이테크 감성 섬유패션은 중요한 산업군이다. 섬유·패션 산업의 환경 변화로 인해 감성과학 분야에서 학제간 협업을 통해 타 분야를 이해하고 아이디어를 교류함으로써 창의적으로 실무에 적용할 수 있는 능력을 키우는 것이 중요하다. 학제간 연구와 협업을 통해 급변하는 미래사회에 필요한 창의적 융합형 지적 능력은 물론 타인과 공감하는 능력을 갖추어 4차 산업혁명 시대를 선도하는 인재를 양성하는 것이 필요하다. 이에 관련의 전문가 양성 방향을 수립하기 위하여 이를 모색하고자 기초 연구를 실시하였다. 국내외 감성섬유패션 산업의 현황과 교육 과정을 조사하였고 이를 바탕으로 융복합적으로 교육이 가능할 것으로 보이는 학습내용을 구상해보았다. 섬유패션 감성과학 전문가를 양성하기 위한 방법으로 기초과정은 섬유·패션산업 분야의 감성과학과 ICT 관련 내용 학습을 통해 기초지식을 습득하고, 심화로서는 감성을 바탕으로 한 PB방식의 아이디어 디자인의 도출부터 소비자 감성 분석 및 제품 개발까지의 과정을 스마트 키트 실습을 통해 체험할 수 있도록 하며, ICT 융합 제품 개발 과정에서 발생하는 지식재산권을 스타트업 및 신지식권으로 설정하는 다양한 방법들을 다루어 감성 섬유패션 기술에 대한 지식재산권을 확보하는 방안 내용을 제안하였다.