현재 기업에서는 제품인증과 경영시스템인증의 신뢰성 확보가 중요한 과제이다. 이는 제품개발 중심에서 제품 및 프로세스의 통합 개발 중심으로 연구의 필요성을 제시 해주고 있다. 따라서, 정적인 제품인증에서 동적인 시스템인증의 필요성이 대두되면서 신뢰성경영시스템(DMS; Dependability Management System; IEC60300)이 요구되어진다. 제품개발의 프로세스에서 발생되는 신뢰성 문제점들을 해결하기 위하여 트리즈(TRIZ ; Theory of Inventive Problem Solving) 기법을 활용하였다. 본 연구에서는 창의적 문제해결 방법론인 트리즈기법을 활용하여 신뢰성경영시스템에서 제품 및 프로세스 통합개발(IPPD; Integrated Product and Process Development)을 하고자 한다. 결과적으로 창의적 신뢰성경영시스템(CDMS; Creative Dependability Management System)을 제품 및 프로세스 통합개발 모델로 제시한다.
영재교육에 대한 관심과 대상의 증가로 영재교육 프로그램 개발에 관한 연구가 많이 진행되고 있지만 영재들의 다양한 흥미와 요구에 부합되고 인성측면을 강조할 수 있는 지구과학 영역의 교육활동 자료 개발은 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 중학교 과학영재 학생들을 대상으로 지구과학 분야에 대한 능동적 소집단 협력학습 프로그램을 개발하고 개발된 프로그램이 과학영재들의 과학 창의적 문제해결력과 과학탐구능력 및 학습태도에 미치는 효과를 알아보았다. 그리고 능동적 소집단 협력학습 프로그램을 적용한 후 학생들의 수업프로그램에 대한 인식을 조사하였다. 본 연구의 결과 개발된 능동적 소집단 협력학습 프로그램은 영재들의 과학 창의적 문제해결력과 학습태도에 있어서 유의미한 증가를 보였다. 또한, 능동적 소집단 협력학습은 학생들의 수업에 대한 흥미도와 만족도 및 참여도를 높일 수 있고 정의적영역에도 많은 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 교사 설명 위주의 수업이 아니라, 학생 중심의 다양한 활동적 수업이 진행되었고 긍정적 상호작용을 위한 급우들과의 토의 및 토론을 할 수 있었기 때문이다. 이는 능동적 소집단 협력학습을 통하여 다른 학생을 배려하고 서로 조화를 이루며 의견을 주고받을 수 있도록 소집단 구성원 사이의 상호작용을 촉진했기 때문으로 인식된다.
본 연구는 일개 대학교 간호학과 3개 학년 5개 전공교과목에 기억력과 실용능력 증진을 위한 창의적 교수법 일부를 적용하여 비판적 사고성향, 문제해결능력, 셀프리더십에 대한 영향 여부를 조사하고자 실시되었다. 자료수집은 2017년 8월 1일부터 12월 31일까지 수행되었으며 창의적교수법 적용 전후 설문조사를 시행하였다. 적용 결과 학년별로 1개 교과목에 다양한 교수법을 적용한 1학년의 경우에는 비판적 사고성향, 문제해결과정, 셀프리더십에 차이가 없었으나, 2개 교과목에서 유사한 교수법을 반복하여 적용한 2학년과 3학년의 경우 비판적 사고성향은 6.8점(p<0.001), 문제해결과정은 7.5~7.9점(p<0.001), 셀프리더십은 2.9~3.3점(p<0.001) 향상되었다. 학생들의 핵심역량을 향상시키기 위해 하나의 교과목에 여러 가지 교수법을 적용하는 것보다 1~2가지 방법을 여러 교과목에 반복적으로 적용하는 것이 보다 효과적임이 확인되었다. 창의적 교수법은 적성과 흥미에 따라 전공을 선택한 그룹에서 보다 효과적이었으므로 추후 전공에 대한 흥미를 촉진 시킬 수 있는 다양한 교수학습 전략을 개발할 필요가 있다.
A creative innovation and an innovative problem-solving of industrial companies can be achieved by overcoming the challenges of technical and physical contradictions. The approaches to address conflicting and paradoxical problems, such as technical and physical contradictions have a crucial role in advancing the quality assessment for manufacturer and service provider. The term, technical contradiction, depicts the state that improvement of one ends of IFR (Ideal Final Result) leads to unfavorable condition of the other ends, and results in conflicting problem. Another type of contradictions that's discussed in this study is a physical contradiction which is due to two mutually opposing states of the means of ends, and gives paradoxical situation. By integrating the means-ends chain perspectives, the physical contradiction that is a specifically root-causes, "means", can be initially addressed to resolve the downstream problem of technical contradiction which represents a general and abstract goals, "ends". This research suggests IFR resolution processes to handle both physical contradiction of means and technical contradiction of ends by employing causal relationship with IFR, effects and causes. In summary, the study represents three major processes that resolve such contradictions are demonstrated as follows: 1) Derivation of causal and hierarchical relationship among IFR, ends and means by considering CAED (Cause-And-Effect Diagram) and LT (Logic Tree). 2) Identification of causal relationship between physical contradiction and technical contradiction by using TPCT (TRIZ Physical Contradiction Tree) and TCD (Technical Contradiction Diagram). 3) Application of integrated TRIZ principles by classifying 40 inventive principles into 4 general conditions of the separation principle of mutually opposite states in space, in time, based on conditions, and between the parts and the whole. In order to validate the proof of proposed IFR resolution processes, the analysis of the TRIZ case studies from National Quality Circle Contest in the years, 2011 to 2014 have been proposed. The suggested guidelines that are built based on TRIZ principles can uniquely enhance the process of quality innovation and assessment for quality practitioners.
이 연구의 목적은 중 고등학교 과학교사와 학생들 사이의 중요 실험 목적에 대한 인식을 조사하고, 교사와 학생들의 인식이 서로 일치하는지를 알아보는 것이다. 연구 목적을 위해, 과학교사용과 학생용 설문지를 개발한 후 각각 중학교 교사 108명, 중학생 109명, 고등학교 교사 104명, 고등학생 110명을 대상으로 설문결과를 수집하였다. 설문 결과는 절대순위 응답분석 기법을 통해 처리되고 비교되었다. 분석 결과, 중요하게 생각하는 실험목적에 대하여 중학교 과학교사들과 고등학교 과학교사들은 과학탐구능력을 선택한 반면, 중학생들과 고등학생들은 창의적 문제해결능력을 선택하였다. 또한 응답빈도의 집중경향도 교사들은 과학탐구능력이라는 특정 항목에 집중적으로 분포한 반면, 학생들은 창의적 문제해결능력에 집중된 경향이 교사들에 비해 비교적 낮은 것으로 나타났다. 중 고등학교 교사들의 실험 목적에 대한 인식은 학생들의 인식과 달랐고, 이를 통해 교사와 학생의 실험 목적에 대한 인식에 차이가 있음을 확인하였다.
본 연구는 컴퓨팅사고력 강좌의 문제해결능력을 파악하고 분석한 자료로 소프트웨어 교육 계획에 반영하기 위하여 분석되었다. 학습자를 대상으로 문제해결능력에 관한 사전·사후 설문을 진행하여 학습자의 어려운 점을 측정해, 소프트웨어 교육 방안을 모색하였다. 본 연구를 위하여 수업 주제와 내용 범위 및 활동 계획을 주당 2시간씩 15차시 분량의 소프트웨어 교육과정으로 구성하였고, 수강생 63명을 대상으로 설문을 하였다. 연구 결과는 소프트웨어 교육을 통한 문제 해결 능력 향상의 폭이 '이공계열 학과'보다도 '인문계열 학과'가 더 높게 나타났다. 본 연구 결과를 토대로, 창의 융합형 인재 양성을 위하여 사고나 인식을 근본적으로 규정하는 이론적 체계가 서로 융합하여야 한다. 또한, 향후 소프트웨어 교육이 다양한 분야의 비전공자 대상까지 확대되도록 개선해야 한다.
본 연구는 공학 설계를 적용한 과학 수업이 참여 학생들의 창의공학적 문제해결성향에 미치는 효과를 알아보기 위한 연구이다. 본 연구에서 사용된 공학 설계를 적용한 과학 수업은 미국 미네소타대학과 퍼듀대학에서 공동 제작한 10차시의 프로그램을 번역하여 사용하였으며, P 광역시에 소재한 H 초등학교 6학년 24명의 학생들에게 적용하였다. 본 연구의 주요 데이터는 연구 사전과 사후에 수집한 창의공학적 문제해결성향 검사지이다. 창의적 공학문제해결력 검사는 대응표본 t-검증과 계층적 군집분석을 통해 분석하였다. t-검증 결과 공학 설계를 적용한 과학 수업은 전반적으로 참여 학생들의 창의공학적 문제해결성향에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 나타났다. 군집분석 결과 창의공학적 문제해결성향은 2가지 군으로 분류할 수 있다는 것을 확인하였으며, 5명의 학생의 경우 사전과 사후에 유의미한 차이로 성향(분류군)이 바뀐 것을 확인할 수 있었다. 군집의 변화가 생긴 5명의 학생들을 인터뷰하여 중심도 분석을 실시하고 하이브리드 분석 방법에 따라 해석한 결과, 학생들이 공통적으로 경험한 것은 '협업을 통한 문제해결'과 '반복실험(재설계)를 통한 문제해결', 그리고 '과학 지식의 활용'으로 나타났으며, 소수반응으로 '최선의 실험방법 선택'과 '과학과 공학의 차이' 등이 나타났다.
이 연구는 과학교육마술 프로그램을 개발하고 실제 교수-학습 과정에 적용함으로써 과학교육마술 프로그램 활용 수업이 초등학생의 창의적 문제해결력, 과학탐구능력, 과학적 태도에 미치는 영향과 과학교육마술 프로그램 활용 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보는 데 목적이 있다. 이 연구를 위해 경기도 수원시에 위치한 J초등학교 3학년 2개 학급 60명을 대상으로 비교반(30명)과 실험반(30명)을 선정하였고, 비교반은 교과서 중심의 수업 방법을 적용하였으며 실험반은 과학교육마술 프로그램을 활용하여 수업을 진행하였다. 실험처치 후, 실험반과 비교반을 대상으로 각 영역에 대한 검사를 실시하여 과학교육마술 프로그램이 창의적 문제해결력, 과학탐구능력, 과학적 태도에 미치는 영향과 과학교육마술 프로그램 활용 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학교육마술 프로그램을 적용한 실험반 학생들의 창의적 문제해결력의 변화에 있어서 비교반 학생들에 비해 통계적으로 유의한 향상을 보였다(p<.05). 둘째, 과학교육마술 프로그램을 적용한 실험반 학생들의 과학탐구능력 점수는 비교반 학생들에 비해 향상되었으나 통계적으로 유의한 수준은 아니었다. 그러나 기초탐구과정의 하위 영역 중 '측정'에서 유의한 차이를 나타냈으며, 과학교육마술 프로그램 활용 수업은 측정 능력에 긍정적인 영향을 미친다고 할 수 있다. 셋째, 실험반 학생들의 과학적 태도 점수는 비교반 학생들에 비해 향상되었으나 통계적으로 유의한 수준은 아니었다. 그러나 과학적 태도의 하위 영역 중 '끈기성'에서 유의한 차이를 나타냈으며, 과학교육마술 프로그램 활용 수업은 끈기성에 긍정적인 영향을 미친다고 할 수 있다. 넷째, 설문 분석 결과 '과학교육마술 수업으로 과학 수업이 즐거웠다'(100%), '과학교육마술 수업을 할 때 수업에 더 열심히 참여하였다'(87%), '과학교육마술 프로그램이 수업 내용을 이해하는 데 도움이 되었다'(93%), '과학교육마술 수업을 하면서 과학에 대한 흥미와 관심이 많아졌다'(90%), '앞으로도 과학교육마술 수업을 계속 했으면 좋겠다'(100%)라는 의견은 과학교육마술 프로그램이 학생들의 과학에 대한 관심 및 흥미 증가, 수업 참여도 향상, 학습 내용의 이해, 과학 수업에서의 즐거움 증가 등 인지적, 정의적 영역에 골고루 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 따라서 이 연구에서 적용한 과학교육마술 프로그램은 창의적 문제해결력 및 과학에 대한 흥미와 관심, 학습 내용의 이해도, 과학수업에서의 즐거움, 수업 참여도 등을 향상시킬 수 있다는 측면에서 초등 과학 현장에 활용할 가치가 있음을 알 수 있다.
본 논문은 공과대학에서 인공지능 교과목에 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 학습방법이다. 연구대상은 '인공지능'교과목을 수강한 H대학 2학년 학생 37명이었으며, 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(86.48%), 협동학습에 대한 이해(94.59%), 실제적 경험(75.67%), 문제해결력(89.18%), 프리젠테이션 스킬(97.29%), 창의성 향상(81.08%), 지식획득 능력(86.48%), 의사소통 능력 향상(97.29%), 통합지식 활용 능력(78.37%), 자기주도적 학습 능력(86.48%), 자신감(97.29%)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.
미학적인 디자인이 상품가치를 갖게 될 현재 사회에서 디자인은 기존의 개념을 탈피하고 파괴하는 반동의 에너지와 부드럽고 유연한 감성을 불어넣는 것이어야 한다. 이러한 디자인 목표에 이르기 위한 '창조적 발상'은 디자이너가 갖추어야 할 가장 중요한 능력 중의 하나이며, 형태적 접근이나 이미지 개발은 물론 기능이나 성능 등 상품 컨셉(Concept)까지 관여하는 디자인 문제해결에 있어서의 총체적인 개념이다. 본 연구에서는 창조성의 정의, 디자인의 환경변화와 그에 따른 디자이너가 갖추어야 할 조건, 선행연구 된 창조적 디자인 발상법 등을 살펴보고 휴대폰을 대상으로 창조적 디자인 사고를 위한 디자인 방법을 제시함으로써 창조성의 중요성과 디자이너의 창조적 가치 향상에 기여하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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