• 제목/요약/키워드: Problem-solving learning

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2015 개정 과학과 교육과정에 기초한 과학과 핵심역량 조사 문항의 개발 및 적용 (Developing and Applying the Questionnaire to Measure Science Core Competencies Based on the 2015 Revised National Science Curriculum)

  • 하민수;박현주;김용진;강남화;오필석;김미점;민재식;이윤형;한효정;김무경;고성우;손미현
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.495-504
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    • 2018
  • 이 연구는 2015 과학과 교육과정에 제시된 과학과 핵심역량에 관한 서술문을 기초로 학생들의 과학과 핵심역량을 측정할 수 있는 문항을 개발하고, 그 타당도와 신뢰도를 확인하기 위하여 진행되었다. 2015 과학과 교육과정에 제시된 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력에 대한 설명을 근거로 각 역량별로 5개 문항씩, 총 25개 문항이 개발되었다. 개발된 문항은 전국 17개 시도에 고루 분포한 학생 참여형 과학수업 선도학교의 초등학교, 중학교, 고등학교 학생 11,348명을 대상으로 과학과 핵심역량을 조사하여 문항의 타당도와 신뢰도를 분석하였다. 타당도는 Messick(1995)이 제안한 6가지 타당도 중 내용 타당도, 실제 타당도, 내적 구조 타당도, 일반화 타당도 등 4가지를 확인하였다. 라쉬 모델의 문항 적합도(MNSQ)를 분석한 결과, 25개 문항 중 부적합 문항은 없었으며, 구조방정식을 활용한 확인적 요인 분석 결과 5개 요인 모델은 적합한 모델로 확인되었다. 성별과 학교급별에 따른 차별적 문항 반응을 분석한 결과, 부적합 값은 175개 중 2개에서 나타났다. 성별과 학교급별 다변량 이원분산분석을 실시한 결과, 학교급 간 및 성별 간에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났으며, 교호작용 효과 역시 유의미하였다. 결론적으로 2015 과학과 교육과정에 제시된 과학과 핵심역량의 설명에 기초하여 개발한 과학과 핵심역량 평가문항은 정신측정학적 관점에서 타당하며, 따라서 교육 현장에서 그 활용 가치가 있을 것으로 판단된다.

자동차 신제품개발 관련 차량기술사의 전문적 업무역량 분석 (A Study on the Competencies of Automotive Professional Engineers in Korea)

  • 김주영;임세영
    • 대한공업교육학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.192-217
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    • 2008
  • 차량기술사들은 자동차산업의 현장에서 신제품기획, 마케팅, 연구개발, 제조 및 관리 등의 전문적인 업무를 수행한다. 이들의 전문 기술역량은 기업과 조직의 경쟁력을 증진시키는 원동력이다. 이 연구는 차량기술사들의 전문적 업무역량 특성과 중요도를 규명하여 자동차 기술 분야의 자격검정과 공학교육을 효율적으로 연계할 수 있는 기초자료를 제공하는 데 목적이 있다. 세부 연구문제는 첫째, 전문가(차량기술사, 자동차 관련 전공 대학교수, 자동차 전문가)들은 추론된 차량기술사의 전문적 업무역량별 중요도를 어떻게 인식하고 있는가? 둘째, 차량기술사의 업무역량에 관한 중요도 인식에 있어서 응답자의 소속집단(차량기술사, 자동차공학 전공 대학교수, 자동차 전문가)간에 차이가 있는가? 이다. 연구자들은 현직에 근무하고 있는 차량기술사 등 자동차 신제품 개발관련 전문가 협의 및 개인면담을 통해 차량기술사의 전문적 업무역량을 추출한 다음, 차량기술사 108명, 자동차 및 기계공학전공 대학교수 49명, 기업체의 자동차 전문가 55명을 대상으로 설문지를 배포하여 총 152명(72%)으로부터 설문지를 회수하여 분석하였다. 차량기술사의 전문적 업무역량에 대한 설문지는 영역 및 항목별로 빈도 및 변량분석을 실시하였다. 연구결과는 제동장치설계, 프로젝트진행리더십, 미래예측과 변화관리, 디젤엔진설계, 환경대책, 제품기획과 안전에 대한 기술이 가장 중요한 것으로 나타났고, 인사총무와 재무회계, 노무관리 등에 대해서는 중요도를 낮게 인식하고 있었다. 또한 업무영역평균의 집단별 중요도는 섀시설계영역, 엔진 변속기설계영역, 제품기획 마케팅영역, 자재 물류 품질관리영역, 디자인 차체 의장설계영역, 판매 정비 및 경영지원영역, 소재 및 엔진제조영역, 프레스 및 조립공장 제조 영역 순으로 나타냈다. 자동차개발업무관련 차량기술사의 전문적 업무역량중 고객편익과 안전관련 신기술 응용력, 경쟁력 있는 신제품개발 능력의 중요도가 높았다. 응답집단별로는 교수집단이 타집단 보다 모든 항목에서 중요도 평가 평균값이 높았고, 다음은 차량기술사, 차량전문가 순으로 나타났다.

과학 영재 학생들의 사고양식에 따른 지구시스템에 대한 인지 특성 (The Recognition Characteristics of Science Gifted Students on the Earth System based on their Thinking Style)

  • 이효녕;김승환
    • 과학교육연구지
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    • 제33권1호
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    • pp.12-30
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    • 2009
  • 이 연구의 목적은 과학 영재 학생들의 사고 양식에 따른 지구시스템에 대한 인지 특성을 분석하는 것이다. 연구 대상은 광역시 소재 대학 부설 과학영재교육원에 재학 중인 24명이다. 연구 방법은 먼저 과학 영재 학생들을 대상으로 Sternberg의 정신자치제 이론에 근거로 사고양식 측정 검사를 실시한 후, 그 유형에 따라 Type I(입법적, 사법적, 전체적, 진보적)과 Type II(행정적, 지엽적, 보수적)집단으로 구분하였다. 그 후 각 집단에 대해 설문지 3종(A, B, C형), 단어 연상, 그림 분석, 개념 지도, 숨겨진 차원파악하기 (hidden dimension inventory), 자료해석 및 그 결과에 대한 심층 면담을 실시하였다. 과학 영재 학생들의 사고양식 유형은 입법적, 사법적, 무정부적, 전체적, 외부적, 그리고 진보적 사고 양식의 특성을 나타내어 새로운 과제를 선호하며, 창의적인 방식으로 문제를 해결하려는 경향을 보여주었다. 사고 유형에 따른 지구시스템에 대한 인지 특성에 대한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, '시스템 이해'에서 Type I, II 집단의 양적 측정치는 비슷하였으나, 세부적으로 살펴보면 상당한 차이가 존재한다. 둘째, '시스템 내 관계 파악'은 사고양식 유형과 상당히 밀접한 관계를 가지고 있으며, Type I집단이 보다 다각적, 역동적, 순환적으로 접근하여 보다 유리하다. 셋째, '시스템 일반화'에서 시스템에 대한 단순 해석 능력은 두 집단 모두 비슷하나, 숨겨진 차원 요소를 가미하여 추정할 경우 일반화 경향이 Type I집단이 우수하다. 하지만 시스템 예측 측면에서는 집단에 관계없이 미약하다. 이러한 결과를 볼 때 시스템 학습 프로그램 개발과 적용에 있어 다양한 대상에 대한 구체적인 개발 전략이 요구되며, 이를 통한 시스템 인지와 관련된 여러 분야에서의 활용성과 기대 효과가 클 것이라 생각된다.

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인공신경망을 이용한 N치 예측 (A Prediction of N-value Using Artificial Neural Network)

  • 김광명;박형준;구태훈;김형찬
    • 지질공학
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    • 제30권4호
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    • pp.457-468
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    • 2020
  • 플랜트, 토목 및 건축 사업에서 말뚝(Pile) 설계 시 어려움을 겪는 주된 요인은 지반 특성의 불확실성이다. 특히 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT)을 통해 측정되는 N치를 얻는 것이 가장 중요한 자료이나 광범위한 모든 지역에서 구하는 것은 어려운 현실이다. 짧은 해외사업 입찰기간 내에 시추조사를 할 경우 인허가, 시간, 비용, 장비접근, 민원 등 많은 제약요건이 존재하여 전체적인 시추조사가 어렵다. 미시추 지점에서 지반 특성은 엔지니어의 경험적 판단에 의존하여 파악되고 있고, 이는 말뚝의 설계 및 물량산출 오류로 이어져서, 공기 지연 및 원가 증가의 원인이 되고 있다. 이를 극복하기 위해서, 한정된 최소한의 지반 실측 자료를 활용하여 미시추 지점에서도 N치를 예측 할 수 있는 기술이 요구되며, 본 연구에서는 AI기법 중 하나인 인공신경망을 적용하여 N치를 예측하는 연구를 수행하였다. 인공신경망은 제한된 양의 지반정보와 생물학적인 로직화 과정을 통하여 입력변수에 대한 보다 신뢰성 있는 결과를 제공하여 준다. 본 연구에서는 최소한의 시추자료의 지반정보를 입력항목으로 하여 다층퍼셉트론과 오류역전파 알고리즘에 의하여 학습된 패턴을 가지고 미시추 지점에서 N치를 예측하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2개 현장(필리핀, 인도네시아)에 AI기법 적용시 실측값과 예측값에 대한 적정성을 검토하였고, 그 결과 예측값에 대한 신뢰도가 높은 것으로 연구 검토되었다.

대학생의 창업계획 교육과정 참여가 창업가정신 핵심역량 증진에 미치는 효과: S여대 사례를 중심으로 (The effect of university students' participation in the entrepreneurship planning course on the enhancement of core competencies of entrepreneurship: Focusing on the case of S women's university)

  • 권선아;서희정
    • 벤처창업연구
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    • 제17권5호
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    • pp.81-94
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    • 2022
  • 본 연구는 대학이 제공하는 창업계획 교육과정이 대학생의 창업가정신 핵심역량 증진에 미치는 효과를 분석하였다. 이를 위하여, 서울 소재 여자대학교에서 운영된 사회문제해결기반 창업계획 교육과정에 참여한 여대생 32명(실험집단)과 참여하지 않은 여대생 31명(통제집단)을 대상으로 창업가정신 핵심역량에 대한 사전 및 사후 검사를 수행하였고, 그 결과를 분석하였다. 실험집단이 참여한 교육과정은 3인이 한 팀이 되어 사회문제해결 기반의 창업계획을 담은 창업계획서를 최종결과물로 도출해야 하는 팀 기반 프로젝트학습 교과목으로 총 8주간 운영되는 교육과정이었고, 사전 및 사후검사에 활용된 창업가정신 핵심역량 수준을 측정하는 검사 도구는 '가치창출 역량', '도전 역량', '자기주도 역량', '집단창의 역량'을 세부 역량군으로 하는 교육부·한국청년기업가정신재단(2020)이 개발한 도구를 활용하였다. 분석방법으로는 실험집단의 교육과정 참여 효과를 알아보기 위하여 먼저 i)사전검사를 공변인으로 하는 공분산이 수행되었으며, 이어서 ii) 집단에 따라 프로그램 참여 유무에 따른 창업가정신 핵심역량 수준에 차이가 있는지 확인하기 위하여 처치(실험집단, 통제집단)와 시점(사전검사, 사후검사)을 두 독립변인으로 하는 이원분산분석을 수행하였다. 분석결과, 창업가정신 세부역량 중 가치창출 역량은 실험집단과 통제집단 간 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 그러나 도전 역량, 자기주도 역량, 집단창의 역량에서는 실험집단과 통제집단 간 유의미한 차이가 나타났다. 즉, 본 연구에서 운영한 창업계획 교육과정이 학생들의 가치창출 역량 증진에는 기여하지 못했지만, 도전역량, 자기주도역량, 집단창의역량 증진에는 크게 기여한 것으로 분석되었다. 이와 같은 연구결과가 주는 시사점과 제한점이 논의되었고 후속연구의 방향이 제언되었다.