• Smart Structures and Systems
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• 제18권1호
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• pp.139-154
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• 2016

This paper is concerned with the dynamics of hyperelastic solids and structures. We seek for a smart control actuation that produces a desired (prescribed) displacement field in the presence of transient imposed forces. In the literature, this problem is denoted as displacement tracking, or also as shape morphing problem. One talks about shape control, when the displacements to be tracked do vanish. In the present paper, it is assumed that the control actuation is provided by imposed eigenstrains, e.g., by the electric field in piezoelectric actuators, or by thermal actuators, or via analogous physical effects, such as magneto-striction or pre-stress. Structures with a controlled eigenstrain-type actuation belong to the class of smart structures. The action of the eigenstrains can be conveniently characterized by actuation stresses. Our theoretical derivations are performed in the framework of the theory of small incremental dynamic deformations superimposed upon a statically pre-deformed configuration of a hyperelastic solid or structure. We particularly ask for a distribution of incremental actuation stresses, such that the incremental displacements follow exactly a prescribed trajectory field, despite the imposed incremental forces are present. An exact solution of this problem is presented under the assumption that the actuation stresses can be tailored freely and applied everywhere within the body. Extending a Neumann-type solution strategy, it is shown that the actuation stresses due to the distributed control eigenstrains must satisfy certain quasi-static equilibrium conditions, where auxiliary body-forces and auxiliary surface tractions are to be taken into account. The latter auxiliary loading can be directly computed from the imposed forces and from the desired displacement field to be tracked. Hence, despite the problem is a dynamic one, a straightforward computation of proper actuator distributions can be obtained in the framework of quasi-static equilibrium conditions. Necessary conditions for the functioning of this concept are presented. Particularly, it must be required that the intermediate configuration is infinitesimally superstable. Previous results of our group for the case of shape control and displacement tracking in linear elastic structures are included as special cases. The high potential of the solution is demonstrated via Finite Element computations for an irregularly shaped four-corner plate in a state of plain strain.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권2호
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• pp.307-320
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• 2019

본 연구는 강의식 과학 수업 사용에 머물러 있었던 초등 담임교사가 어떻게 다양한 과학 수업 방법을 사용할 수 있게 되었는지를 탐색한 것이다. 자문화기술지 방법을 사용하여 초등 담임교사의 한 해 동안의 과학 수업 준비와 실행에 대한 자기 기억자료, 수업일지, 페이스북 일기, 인터뷰 자료가 데이터 분석을 위해 수집되었고, 수집된 데이터들은 문화 역사적 활동 이론을 통해 분석되었다. 연구자는 데이터를 통하여 활동 시스템 상에서 어떠한 핵심 요소(i.e. 행위자로서의 담임교사, 규범, 분업, 도구, 목표, 산출)들의 상호작용이 특징화되었고 이것들이 어떻게 교사의 수업 방법을 구체화시켜 나갔는지를 분석하였다. 이를 기반으로 본 연구는 첫째, 과학 수업 준비를 소홀히 하는 규범, 개별적인 공동체, 분업 없음의 요소들이 행위자인 초등교사의 수업을 강의식 수업만으로 이끌게 되었고, 이로 인해 모순이 발생하게 되었음을 밝혔다. 둘째, 기존의 규범, 공동체, 분업 요소가 과학 수업 준비시간을 절약하거나 다양한 수업을 준비하도록 하는 규범, 협력적인 공동체, 역할 분담의 분업 형태로 변화되면서 행위자의 수업 도구를 다양한 과학 교수 방법(i.e. 실험, 논변 수업, 교과 통합 수업, 현장 학습)으로 사용하도록 이끌었으며, 이를 통해 모순이 완화될 수 있었음을 보였다. 또한, 본 연구에서는 초등 담임교사와 동료 교사들이 개인의 과학 수업 전문성을 키우는 것뿐만 아니라 학교 현장에서 다양한 과학 수업 방법 사용에 모순되는 규범, 공동체, 분업 요소를 잘 다루어 나갈 때 학습자 중심 수업이 촉진될 수 있음을 논의하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.109-115
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• 2020

본 연구는 토론을 통한 상호작용적 영화심리치료 수업이 대학생의 감성지능과 공감능력 향상에 도움이 되는지를 검증하는 데 목적이 있다. 연구대상은 4년제 대학의 대학생 212명으로, 실험군과 대조군 각 106명으로 구분하였다. 실험군은 영화감상을 포함한 실습 위주의 수업을, 대조군은 성격심리학 이론 중심의 수업을 한 학기 동안 진행하였다. 실험군은 12주 동안 6편의 영화를 감상하고 연구자와 대상자 간의 구조적 질문과 대상자 간의 비구조적 질문을 통한 응답과 토의를 실시하였다. 연구 결과, 실험군은 감성지능 영역의 자기감성이해와 타인감성이해가 유의하게 증가하였으며, 대조군은 감성지능의 모든 하위요인에서 유의한 변화가 없었다. 공감능력은 실험군에서 인지적 공감, 관점 취하기, 상상하기, 공감적 관심이 유의하게 증가하였으며, 대조군은 공감능력의 모든 하위요인에서 유의한 변화가 없었다. 사후검증 결과, 실험군은 대조군에 비해 인지적 공감과 관점 취하기에서 유의하게 높은 차이를 보였다. 본 연구를 통해 상호작용적 영화 심리치료 수업은 감성지능과 공감능력을 향상시킬 수 있음이 검증되었고, 이론 중심의 수업 또한 감성조절을 향상시키는데 도움이 되었으나, 영화심리치료 수업이 감성지능과 공감능력의 더 많은 요인을 향상시켜 영화심리치료 수업의 유효함과 필요성을 증명하였다고 할 수 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권1호
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• pp.421-430
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• 2021

이 연구는 코로나-19로 인한 대학 내 원격수업에 따른 체육계열 대학생의 교육경험과 인식을 확인하고자 수행되었다. 이러한 연구목적을 위해 체육계열 대학생 278명에게 온라인을 통해 원격수업 현황, 원격수업인식(선호도, 만족도)을 조사하였다. 분석방법으로는 SPSS 22.0과 R프로그램을 활용하여 빈도분석, 대응표본 t검증, ANOVA, 워드 클라우드 분석을 적용하였다. 상기한 연구과정을 통해 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 코로나-19로 인한 체육계열 원격수업 유형에서는 이론 및 실기수업 모두 동영상형이 가장 많이 활용되었다. 둘째, 원격수업 유형의 선호도에서는 이론 및 실기수업 모두 동영상형이 가장 높게 나타났으며, 다음은 강의장면 촬영형, 음성강의형 순으로 나타났다. 셋째, 체육계열 대학생들의 원격수업에 있어 이론수업과 실기수업에 대한 만족도 차이를 분석한 결과 수업유형에 따른 만족도 차이는 없었다. 서술형 응답을 통해 과제의 적절한 활용 여부는 만족도에 영향을 미치는 요인임을 확인하였다. 결과를 반영하여 체육계열 원격수업의 방향과 향후 연구 문제를 제안하였다.

• 한국보육지원학회지
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• 제9권2호
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• pp.23-46
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• 2013

본 연구는 초임 보육교사의 적응에 도움을 주기 위한 기초 정보를 제공할 목적으로 수행되었다. 초임 보육교사 5명을 대상으로 심층인터뷰와 교사에 의한 메모일기, 저널, 보육일지등의 자료를 수집하였다. 연구결과, 초임 보육교사의 경험은 어려운 인간관계, 난감한 업무, 잦은 실수의 긴장, 받았거나 받기를 원하는 도움, 경험을 통한 현장 이해와 자기 성찰, 교사로서 보람이 느껴진 순간으로 분류할 수 있었다. 근거이론 접근법으로 조직 적응과정에 대한 이론적 모델을 구성하였다. 초임 보육교사의 적응과정은 부정적인 정서 반응의 현상을 중심으로 인과적 조건, 맥락과 중재적 조건, 부정적 정서를 다루는 전략과 그 결과로 설명할 수 있다. 인과적 조건은 업무 실수와 인간관계의 미숙함이다. 맥락은 학급 유아의 연령, 근무시간과 공간, 업무의 양과 낯섦, 구성원의 성격 특성 그리고 학부모와의 잦은 만남으로 구성된다. 중재적 조건은 초임교사 안내프로그램, 구성원의 도움과 지지, 보상, 교사의 개인성격 특성으로 구성된다. 초임 보육교사는 부정적 정서를 다루기 위해 잊어버리기, 가족이나 친구와 나누기, 긍정적 정서로 전환하도록 노력하기의 세 가지 전략을 사용한다. 전략 사용의 결과는 성장하기, 살아가기, 이직과 전직 고려로 구성된다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제30권2호
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• pp.117-136
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• 2018

이 연구는 Wiggins와 McTighe(2011)의 2.0버전의 템플릿을 가정과 수업을 위한 템플릿으로 수정, 보완하여 재구조화하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 백워드 디자인의 주창자인 Wiggins와 McTighe의 이론을 고찰하고, Wiggins와 McTighe(2011)의 2.0버전의 템플릿을 고찰하였다. 또 백워드 디자인을 활용한 다양한 선행 연구를 분석하여 가정과 수업에 백워드 디자인을 적용하기 위한 템플릿 재구조화를 위한 시사점을 도출하였다. 또 전문가 협의회를 통한 안면타당도를 통해 템플릿의 타당도를 검증받았다. 이러한 과정을 거쳐, 1. 교육과정 분석, 2. 수업설계(학습경험 디자인↔평가설계), 3. 수업 흐름, 4. 각 차시별 수업 안내, 5. 평가기록 및 피드백의 총 5단계로 재구조화한 가정과 템플릿을 개발하였다. 이 연구에서 재구조화한 가정과 템플릿을 활용하여 2015 개정 교육과정의 가정과교육 영역의 수업 자료를 개발하여 학습자의 역량 함양에 기여하는 교수·학습의 개선이 지속적으로 확대되어 가야 할 것이다. 추후 연구에서는 백워드 디자인 적용의 가정과 수업이 학습자에게 어떤 영향을 미치는지에 대한 학교 현장 연구가 추진되어야 할 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제31권3호
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• pp.257-277
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• 2017

본 연구의 주된 목적은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째, 최근 수학적 모델링이 강조되는 상황에서 보로노이 다이어그램과 들로네 삼각분할을 주제로 영재교육을 위한 수학적 모델링 프로그램을 개발하는 것이다. 둘째, 본 연구에서 개발한 수학적 모델링 프로그램을 실제 영재교육 수업에 적용한 결과를 분석하여 수학적 모델링 수업을 설계하는 현직교사와 융합형 영재프로그램을 개발하는 영재교사에게 도움을 주고자 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.219-223
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• 2021

본 논문은 코로나19로 인해 갑자기 수행된 비대면 수업을 진행함에 있어 이제까지의 수업모형으로는 한계를 느끼고 특히 예체능 계열에 속하는 디자인 전공자들의 이론과 실기수업방법의 비대면 수업 방법을 제안하기 위한 목적으로 수행되었다. 이를 위해 연구자는 온라인 수업을 비롯한 쌍방향 수업, 플립러닝 등의 다양한 기존 스마트러닝 방법을 고찰하고 이제까지 연구된 사례를 바탕으로 각 연구들의 단점을 보완하면서 실기교과를 효율적으로 운영할 수 있는 방법을 제시하였다. 수업방법설정, 수업진행, 평가, 사후관리 등의 4단계로 수업모형을 설정하고 이를 디자인전공자 대학생에게 수업한 결과 수업방법과 진행에 있어서는 효율적 진행이 가능했으나 평가와 사후관리에 있어서는 비대면 수업으로는 한계점이 있었다. 따라서 향후 평가와 사후관리 즉 실기 완성도의 고취를 위한 구체적인 실기수업방법 연구가 요구된다.

• 공학교육연구
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• 제2권1호
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• pp.3-9
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• 1999

공학교육에서 학생들의 학습효과를 향상시키고 학생들에게 현장실무능력을 제공할 수 있는 개선된 강의방법을 모색하였다. 본 대학 기계설계과 유공압공학 교과목을 수강하는 학생들을 대상으로 학습자 주도형 강의방법을 도입한 결과 학습동기유발, 학습의욕고취, 상상력과 창의력 배양, 문제해결능력 향상면에서 교수 주도형 강의방법보다 더 효과적이었다. 학습자 주도형 강의방법을 성공적으로 수행하기 위하여 실험 실습기자재를 갖춘 강의실에서 이론과 실험 실습의 통합강의를 하였으며, 학생들이 실험 실습을 통하여 충분한 경험을 습득하고 나서 실험 실습의 결과를 기초로 하여 교수가 제시하는 과제를 해결하는 과정에서 이론적 배경을 조사하도록 하였다. 과제는 학습목표를 달성하기 위한 실질적인 내용으로 제시하여 현장실무능력을 향상시키도록 하고 교수는 학생 스스로 문제를 해결하도록 도와주는 역할을 하는 것이 중요하다. 매시간 강의가 끝날 즈음에 학생들이 개별적으로 학업성취도, 질문사항 및 강의방법에 대한 설문지를 작성하도록 하고, 그 결과를 다음 강의에 적용함으로써 학생들의 수업에 대한 참여도와 교과목에 대한 관심도를 향상시킬 수 있다. 공학교육은 모든 교과목에서 현장실무능력, 상상력과 창의력 및 문제해결능력이 요구되므로, 교수 주도형 강의방법보다 학습자 주도형 강의방법을 도입하는 것이 바람직하다고 하겠다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.66-71
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• 2009

시뮬레이터는 산업교육에 있어서 유용하게 활용되고 있다. 특히 고도의 가치산업이나 위험한 시스템에 대한 교육을 실시하기 위해서 사용하기에 적합한 방법이다. 또한, 이론교육에서 체험형 교육으로 전향되는 산업교육에 있어서는 교육의 효과를 위하여 필요하다. 따라서 현장에서 실무에 도움이 되도록 LPG 이송방법에 대한 교육극대화를 위하여 이론교육과 체험교육의 중간 매개체 역할의 장비를 개발하여 교육에 적용하였다. 교육에 적용한 결과 교육장비가 이송시스템 이해도가 4.86점/5점, 현장에서 활용도는 4.47점/5점, 장비의 만족도는 4.48점.5점으로 나왔다. LPG 이송시스템 교육장비(시뮬레이터)가 교육에 활용시 효과적인 것으로 판단된다.