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학술대회논문집

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  • 공대혁신현황 및 향후 과제

    저자이정재

    학술지2017 공학교육학술대회권 호 3~4p / 2017년 09월

    조회수31

    미래 사회를 선도할 신성장동력 창출원으로 공대의 역할이 더욱 강조되고 있음. 단순 이론 중심의 연구를 넘어 보다 실용적인 사회·경제적 가치 창출하는 공대로 거듭나기 위한 다양한 혁신 정책들이 수행되고 있음. 지난 정부에 이어 현재 지속되는 공대혁신 정책 현황을 점검하고, 4차 산업혁명 시대를 보다 능동적으로 대응하기 위한 공대혁신의 향후 과제를 검토하고자 함.

  • 공과대학생의 사고양식이 <학술적 글쓰기> 성과 물에 미치는 영향

    저자황순희

    학술지2017 공학교육 학술대회권 호 22~23p / 2017년 09월

    조회수29

    모든 교수자는 매학기 수업을 설계하면서 ‘어떻게 하면 학습 자들의 학습 효과를 높일 수 있을까’ 고심할 것이다. 이 연구는 이러한 고민에서 시작되었다. 이 연구의 목적은 학습자의 ‘다양 성’과 ‘개인차’를 효과적으로 설명할 수 있는 중요한 구인으로 알 려진 사고양식(thinking styles)에 주목하면서, 공과대학 신입생들 의 사고양식과 <학술적 글쓰기(academic writing)> 성과물 간의 어떠한 관련이 있는지 분석하는 것이다. 사고양식(thinking styles)은 개인의 지적영역과 성격영역이 연 합된 개념으로 개인이 선호하는 사고방식을 의미하며, 능력이라 기보다 개인이 가진 능력을 사용하는 방법을 의미한다 (Sternberg, 1988 a; 1988 b; 1994). 사고양식은 성격과 사고의 교집합으로 개인의 성격과 사고를 동시에 측정할 수 있는 유용 한 구인으로 알려졌으며, 교육학, 심리학 등 유관 분야의 다양한 변인들(예. 창의적 성향, 창의력, 리더십, 비판적 사고성향, 의사 소통능력, 팀 워크 역량...)을 효과적으로 설명하는 데 자주 동원 된다. 이처럼 사고양식은 개인이 가진 능력이나 성격과는 무관 하게 다양한 양상을 보일 수 있으며, 이러한 의미에서 사고양식 은 능력이나 성격이 아닌 두 요인의 중간영역이다. 이러한 논의 를 기초로 본 연구는 개인별 사고양식이 <학술적 글쓰기> 성과 물에 어떠한 영향이 있는지 분석하고자 한다. 이 연구의 연구 대상은 세종시 소재 H 대학교 공과대학 신입 생 128명이며, 이들을 대상으로 사고양식을 자기보고식 (self-report)의 온라인 설문을 통해 데이터를 확보하고 이를 분 석하였다. 또한 한 학기 동안 공학 전공 연계 <글쓰기> 수업을 진행하였으며, 학기말에 <학술적 글쓰기(소논문)> 결과물을 완 성토록 하여 이를 교수자가 정량평가하였다. 연구 결과 개인의 사고양식과  학술적 글쓰기 결과물 간에는 유의미한 관련성(영 향관계, 상관관계)이 확인되었다.

     

  • 진로선택형 산업 및 공공기술 실전문제연구단 운영 사례

    저자윤린,주혜미,최병욱,김용배,김병준

    학술지2017 공학교육학술대회권 호 20~20p / 2017년 09월

    조회수22

    진로선택형 산업 및 공공기술 실전문제연구단은 산업체 및 사회에서 요구하는 현실적인 문제의 해결을 위해 이공계대학(원) 생을 중심으로 연구팀을 구성하여 주도적으로 해결함을 목표로 한다. 본 연구단은 사업 참여기업을 모집한 후, 기업주제형, 창 업주제형, 사회문제해결형의 3가지 주제로 총 20개팀을 선정하 였다. 기업주제형에는 기업의 실질적 문제를 해결하는 것을 목 적으로 “헬멧을 이용한 모빌리티용 블랙박스개발”, “유기물 반도 체 분석용 cryostat 최적화 설계” 등 13개 팀, 창업주제형으로 “여러 맛을 가진 전자담배” 등 5개 팀, 사회문제형으로는 “미세 먼지 제거를 위한 고효율/반영구 윈도우 스크린 개발”, “하수관 망 모형실험 기술 개발”의 주제로 2개 팀이 있다. 20개의 연구 팀에는 공학계열 총 9개학과가 참여하고 있고, 각 팀 당 지도교 수 1명, 산업체 멘토 1명, 팀장 1명, 학부생 3~5명으로 이루어 져있다. 추가적으로 대전지역 고등학생 7명도 모집하여 각 팀원 으로 소속되어 있다. 본 연구단은 실전문제 연구의 성과를 극대 화하고 참여하는 학생들의 역량을 제고하기 위하여 연구기획, 연구추진, 성과점검 등 단계별로 체계적인 교육 프로그램을 운 영하고 있다. 연구기획교육으로는 ‘창의적인 아이디어 및 문제해 결 방법’ 교육과 ‘성공적인 프로젝트 관리 기법’ 교육을 수행하였 고, 연구추진 교육으로는 각 연구팀으로부터의 수요조사를 통해 3D프린터 사용법, 3D 모델링, 구조해석 교육을 진행하였다. 성 과점검교육으로 R&D 프로젝트 결과 평가방법, 특허출원, 기술 이전 프로세스에 대한 교육을 할 예정이다. 본 연구단에서는 중 간성과 발표회, 최종성과 발표회를 하여 사업성과 발표를 통해 완성도를 높이고 UCC 발표대회를 개최하여 전체 팀 모두 1년 동안 과제 진행과 내용을 담은 동영상을 제작하여 발표하는 행 사를 마련하여 YouTube에 게재할 예정이다 YouTube에 게시한 동영상은 전세계 사람들에게 글로벌피드백 및 교육용 자료로 활 용할 계획이고, 또한 Facebook과 같은 SNS를 활용하여 연구단 소식 및 지속적 홍보를 하고 있다.

     

  • NCS 적용 교육과정 개발 및 운영 체계에 관한 연구 - 한국기술교육대학교 구축 사례를 중심으로

    저자김주리,오창헌,강승찬

    학술지2017 공학교육학술대회권 호 18~18p / 2017년 09월

    조회수49

    만성화된 취업난과 이론 중심의 교육으로 인해 과도화된 스펙 경쟁 등으로 사회적 비용이 증대되고 있다. 한국노동연구원의 조 사에 의하면 4년제 대학 졸업생의 전공-직장 미스매치 비율은 37.4%로 높은 수준을 보이고 있다. 대부분의 선행연구에서는 이 러한 전공-직장 미스매치 현상이 노동시장 성과에 부정적인 영향 을 미친다고 보고하고 있으며, 이에 따른 사회적 비용도 상당한 수준이다. 교육부에서는 이러한 문제를 해결하고자 사회 수요 및 변화에 맞추어 대학 구조개혁을 본격화하고 있으며, 프라임 사업, Linc+ 사업 등을 통해 사회수요 맞춤형 인재양성을 대학에 요구하 고 있다. 사회 전반에 걸친 요구에 대학에서도 현장실무능력을 갖 춘 인재를 양성할 필요 및 책무가 있으며, 이에 4년제 대학에서도 NCS 기반 교육과정을 도입할 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 한국기술교육대학교에서 NCS 교육과정을 개 발하여 운영한 사례를 살펴봄으로써 4년제 대학에서의 NCS 적 용 가능성을 타진해보고자 한다. 한국기술교육대학교는 2015년 부터 NCS 적용 교육과정 도입을 위하여 기반 인프라를 구축하였 으며, NCS 맞춤형 학사시스템을 개발하고 운영방안을 도출하였 다. 한국기술교육대학교의 교육목표는 실천공학기술자 및 인적공학/과학 학습 및 연구에 있어서의 윤리적 사유 등을 함양시키 는 방법으로 과학소설을 사용할 수 있었다. 둘째, 과학소설 (science + fiction)의 특성상 소설에는 자연과학적(scientific) 내 용과 상상력(fiction)이 결합된 형태의 서술들이 많이 제시되고 있다. 필자들은 작품의 내용에 대한 질문을 학생들에게 하였으 며, 작품에서 제시되지 않고 있는 가상의 상황에 대해서도 학생 들로 하여금 사유하도록 함으로써, 사고력의 배가를 유도하였다. 셋째, 과학소설에는 여러 인문학적, 사회학적 사고가 가능한 내 용들이 포함되어 있다. 이러한 작품들을 활용함으로써 학생들은, 우리 사회에 존재하는 다양한 차별(discrimination 혹은 inequality)과 개인의 아이덴티티, 인간성(humanity), 타자성과 규 범성(norm)에 대한 논의, 삶과 죽음에 대한 윤리, 페미니즘적 사 유, 생명공학기술의 발전과 근미래의 디스토피아/유토피아적 조 망, 정보통신기술의 발전이 초래할 기술적 특이점(technological singularity, Kurzweil 2005)과 인간의 의식에 대한 논의 등을 공 학 및 과학과 결부시켜 수행하는 것이 가능하였다. 본 논문에서 는 이상 세 가지 측면에 대한 몇 가지 작품들의 사례와 그에 대한 분석을 공유하고자 한다.

     

  • 공과대학 수업설계 수업목표 설정을 중심으로

    저자오명숙,강소연

    학술지2017 공학교육학술대회권 호 3~3p / 2017년 09월

    조회수28

    우리나라 초·중등 교사들은 최소한 한 학기 정도 교육학 관 련 수업을 들어야 교사를 할 수 있는데 반해, 대학교수들은 박사 학위가 있고 그들의 연구능력이 우수하면 대학에서 잘 가르칠 것이라고 생각하여 교육학에 관한 교육을 받지 않고 대학에서 가르치는 것을 당연하게 생각한다. 그러나 연구능력이 우수하다 고 해서 항상 잘 가르치는 것은 아니다. 미국 대학의 경우 석사 과정과 박사과정에서 조교를 하기 위해서는 교육학 관련 수업이 나 연수를 반드시 수강해야 한다. 본인의 교육철학, 다양한 수업 방법과 평가 방법에 관한 연수 경력 등을 교육 포트폴리오로 만 들어 교수 임용 때 평가를 받아야 하고 교육 능력을 인정 받게 된다. 그러나 우리나라에서는 교수 임용시 교육 훈련 경험이 중 요한 임용 요소가 되지 못하는 실정이다. 교육의 질은 교사의 질 을 넘을 수 없다. 우리 공학교육의 질을 높이기 위해 교수의 교 육역량개발이 필요하다.  이번 워크숍은 Felder, B. & Brent, B.(2016)의 Teaching and Learning STEM – A Practical Guide의 내용을 기반으로 수업설계를 중심으로 진행될 예정이다. 수업설계의 기본 구성요 소와 수업을 설계할 때 주로 하는 실수를 알아 보고 이를 극복 할 수 있도록 효과적인 수업 설계 방법을 논의한다. 워크숍에 참 여한 교수는 자신의 차시별 수업 목표를 명확하고 관찰 가능하 게 진술해 보고 각 수업목표가 교과목 목표와 체계적으로 잘 연 결되었는지 확인해 본다. 자신이 정한 목표가 Bloom의 목표분 류 체계에 따라 다양한 수준에서 잘 설정되었는지 확인해 본다. 이와 함께 교수가 학생들의 학습효과를 높이기 위해 학생들의 참여를 높일 수 있도록 능동적 학습(active learning)을 효과적으 로 운영할 수 있는 방안도 제시할 것이다. 

  • 언론사 공과대학평가 개선방안

    저자한지영

    학술지2017 공학교육학술대회권 호 3~3p / 2017년 09월

    조회수27

    공학교육 혁신을 위한 많은 정책과 대학의 노력이 있음에도 불구하고 언론사 공과대학 평가에서 강조하는 핵심지표들과의 불일치로 인한 혁신의 속도나 내용상의 문제점을 개선하기 위해 주요 언론사 공과대학 평가에 대한 커뮤니티 의견을 수렴함으로 써 개선방안을 제시하고 향후 공학교육정책 수립에의 시사점을 도출하고자 함 

  • 툴민의 논증 모델을 응용한 공학적 문제 해결 방법에 관한 연구

    저자정수헌

    학술지2017 공학교육학술대회권 호 66~67p / 2017년 09월

    조회수28

    논리적 추론과 공학은 매우 접한 관계를 가지며, 논리적 사 고 능력이 이공계 분야 학생들의 학습 능력 향상에 효과적임을 입증한 연구들이 수행되었다. 따라서, 논리적 사고를 활용하여 공학적 문제 해결 방법을 제시한다면, 이를 통해 이공계 학생들 의 문제해결 능력을 향상하는 것이 가능할 것으로 판단된다. 이 를 위해 본 논문에서는 툴민의 논증 모델을 수정하여 공학적 문 제 해결 모델을 개발하였다. 툴민의 논증 모델은 자료(Data), 주 장(Claim), 논거(Warrant), 요건(Qualifiers), 예외(Rebuttal), 뒷받침(Backing)로 구성되어 있으며, 다음과 같은 절차를 가진다. 자료(D)로부터 어떤 주장(C)를 이끌어 내고, 다음으로 자료에서 주장을 도출하는 보증(W)을 마련한다. 그 보증에 예외(R)가 존재하므로, 그 보증의 뒷받침(B)해 줄 수 있는 것을 찾고, 불가피한 예외의 경우를 고려하여 주장의 확실성에 제한(Q)를 가한다. 이를 공학적 문제 해결과의 유사성을 고려하여 신제품 개발을 예시로 하여 다음과 같이 변화시켰다. 툴민의 논증 모델에서 자료(D)는 객관적인 자료와 정보 또는 사실이며, 주장(C)은 논증의 결론이므로, 신제품을 개발하는 경우, 결론에 해당하는 것은 신제품 자 체이며 신제품 설계의 자료(D)가 되는 것은 기존 제품 또는 객관 적인 사실(물리 법칙 등)이다. 신제품의 설계를 결정하는 것은 개발의 목적이라고 할 수 있으며, 목적에 따라 신제품의 구체적 인 설계와 생산 방법 등이 변화하게 된다. 툴민의 논증 모델에서 예외(R)는 주장(C)의 설득력을 약화시키는 요소이며, 신제품 개 발에서는 기술의 한계 또는 보완 사항 등으로, 개발 목적 달성의 위협 요소이며 이들이 해결되어야 신제품의 개발에 성공할 수 있다. 요건(Q)은 주장의 설득력을 높이는 요소로, 기존 제품 대 비 신제품의 개선점이라고 할 수 있다. 마지막으로 뒷받침(B)은 보증(W)을 보완하는 역할을 하므로, 신제품의 개발 목적을 달성하기 위한 연계 요소(부품 등)를 식별하는 것이라고 할 수 있다. 이를 정리하여 내용(C), 목적(O), 위험(R), 개선(I), 연계선도(ID)로 공학적 문제를 분석하는 ORIC cycle을 제시하고 사례 연구를 수행하여 타당성을 검증하였다. 제시된 ORIC cycle은 논증 모델을 기반으로 개발되어 이공계 학생 또는 현장의 설계자들이 논리적으로 공학적 문제를 해결하는데 효과적일 것으로 기대된다.

      

  • 의료공학 기업연계 융합프로젝트에 관한 연구

    저자오도창,최동혁,태기식,김정성

    학술지2017 공학교육학술대회권 호 66~66p / 2017년 09월

    조회수24

    의료공학(biomedical engineering)은 공학적 원리와 설계개념을 진단, 치료, 건강관리 목적의 의료/생명분야에 응용하는 분야 라 할 수 있다. 이것은 공학과 의학의 융합이고 나아가서 공학의 궁극적인 목적이 될 수 있는 인간의 삶의 질을 향상시키는 중요한 응용이라 할 수 있다. 여기에는 많은 융합세부분야가 있다. 예를 들어 “Medical device, Medical imaging, Bioinfomatics, Biomechanics, Biomaterials, Rehabilitation engineering, Bionics, Pharmaceutical engineering등 많은 세 분야가 있다. 이러한 의공학분야는 미국에서 가장 인기 있는, 그리고 연봉 이 높은 분야 중 하나이기도 하며 국내에서도 의공학관련과가 4 년제 대학에서만 30여개가 설립되어 있다. 본 연구는 의료공학 을 배우는 의공학도들에게, 특히 3,4학년의 학생들에게 가장 적합한 기업연계프로젝트의 모델을 제시하고, 국내 의공학 분야의 설계교육방향을 개선 발전시키고자 하는 목적으로 논문을 제안 한다. 의공학도들 대개 GE, 존슨앤존슨, 필립스와 같은 다국적 의료기기 기업 및 Healthcare 관련회사나 바텍. 오스템임플란트, 메디슨 등 국내 대표적 의료기기 기업, 식약청과 같은 공무원, 종합병원 의공팀, 대학원 등 다양한 진출을 계획하고 있다. 그러나 아직은 미국, 독일, 일본과 같은 기술적 노하우 축척이 약 한 상태에서, 졸업생들의 필수역량을 정의해 주기가 어려운 상황으로 인식된다. 대부분의 기업에서는 어학실력과 인성 등은 분명히 요구되지만, 전공에서는 역시 프로그래밍, 펌웨어, 시스 템설계능력을 요구하므로 대학원과정까지 이수하여 그야말로 의학과 전자공학 기계공학 소재공학 등 다양한 분야의 전문성을 더 키우거나, 그렇지 않으면 오히려 기존의 전자공학과, 컴퓨터 공학과, 기계공학과 학생들을 더 필요로 할 수도 있다. 이러한 가운데 학부 의공학도에게 가장 필요한 것은 의학지식을 접목한 real world medical engineering project 수행 능력이라 판단된 다. 3,4학년 졸업을 앞둔 의공학도들이 실제 기업에서, 시장 에서 요구되는 의료기기를 설계하고 프로토타입으로 만들어 보는 기업연계프로젝트의 설계교과운영이 절실히 필요한 실정이 다. 특히 임상적 효용성이 중요한 의공학에서는 의료기기제조업과 더불어 반드시 병원이 연계되고 병원의사가 프로젝트수행에 참여되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 기업-대학-병원 간의 의료공학 기업연계 융합 프로젝트 교육에 관한 그 동안의 연구결과를 제시하고자 한다.

      

  • 설계교과목의 효율적 프로젝트 진행을 위한 사례 연구

    저자김진일

    학술지2017 공학교육학술대회권 호 65~66p / 2017년 09월

    조회수30

    공학교과 중에서 설계교과목은 이론교육에 부가하여, 설계교육을 위한 프로젝트를 병행한다. 이러한 병행수업시의 문제점으로는 이론강의와 프로젝트의 적절한 시간배분, 주제선정의 문제 그리고 프로젝트에 따른 수업 외의 부가적인 시간할애 등의 어려움이 따른다. 이는 학생과 교수자 모두에게서 느끼는 공통의 어려움이며, 이런 문제로 인하여 학기말까지도 프로젝트의 완성 을 못하는 이유가 되기도 한다. 본 연구는 동의대학교 컴퓨터공학과 3학년 인공지능교과에 적용하였다. 3학점/3시간으로 수강학생은 31, 프로젝트는 7개 조로 진행하였다. 본 교과를 10년 이상 진행한 경험에 비추어 프로젝트 시작시 주제선정에서의 어려움이 컸기에 수업 첫 시간부터 프로젝트 진행에 대한 전반적인 설명과 조편성 그리고 프로젝트의 진행일정에 대하여 소개한다. 교과목에서 필요한 이론 교육과 함께, 한편으로는 프로젝트 주제선정을 위한 온라인 면담을 병행한다. 이렇게 병행 진행한 프로젝트의 주제선정은 총 7개조 중에서 5개조가 학기시작 2주내에 마쳤으며. 나머지 2개 조에서는 수업 4주에 이르러서야 선정을 마칠 수 있었다. 프로젝트의 진행과정 중에도 교과의 이론수업은 정상적으로 진행하며, 중간고사 전까지 교과의 이론교육을 마칠 수 있도록 한다. 프로젝트 관련 수업은 한차례 주제선정에 따른 프로젝트 계획서의 발표만을 진행할 뿐, 이론수업과는 별도로 진행한다. 본격적인 프로젝트수업은 중간고사를 마치면서 진행하며, 각 조 는 중간고사를 시작하기 전까지 프로젝트의 내용을 이해하고 진행할 수 있도록 프로젝트 진행관련 지침을 사전에 충분히 전달한다. 설계교과목의 이론과 프로젝트 진행의 효율적 시간배분 문제 는 프로젝트에서 어떤 과제를 진행하느냐의 문제이기도 하다. 효율적인 방안으로 교과 시작과 동시에 이를 위한 적절한 지침 을 주어야 한다. 프로젝트의 완성도에 대한 문제는 교과교육목표의 달성과도 연관이 크므로 이론강의 중에도 틈틈이 진행과정 을 확인한다. 이를 위해 프로젝트진행에 따른 적절한 동기부여 가 필요하다. 수업시간 외의 부가적인 시간할애 문제는 교수자 와 학생 모두에게 불가피하다. 단지, 이에 대한 사전교육으로 시행착오를 줄일 수 있다고 본다. 본 연구에서 시도한 결과는 학기 말 학생들의 설문을 통하여 그 적절성의 여부를 확인하였으며, 유의미한 결과를 도출할 수 있었다.

      

  • 캡스톤설계교과목 수업진행 및 결과물 우수작품 경진대회입상사례

    저자송영진,차국찬,윤영식

    학술지2017 공학교육학술대회권 호 65~66p / 2017년 09월

    조회수34

    건양대학교 공학계열 학과특성화의 일환으로 1학년부터 창의 설계, 2학년의 설계기본, 3학년의 설계심화 및 4학년의 캡스톤 디자인 교육과정을 이수하여 졸업을 위한 졸업작품제출을 졸업 요건 필수항목으로 교과과정이 운영되고 있다. 정공과목의 요소 설계를 포함한 1,2,3학년의 과제진행을 기반으로 4학년의 종합 설계를 통하여 졸업작품 발표를 원활히 진행하기 위하여 별도의 HDF를 운영하고 있으며 학생들은 원하는 작품의 제작을 위한 기본 장비를 활용할 수 있고 필요시 테크니션의 지원을 받아 고 난이도의 프로토타입을 제작하고 있다. 그동안 진행한 설계작품 을 공학혁신센터가 주관하는 경진대회를 통하여 여러 작품이 입상하였지만 그 중에서 전국대회에서 대상을 받은 작품의 설계교육 진행사례를 소개하고자 한다. 1학년의 창의설계로부터 4학년 까지 같은 주제를 가지고 진행하면서 참여학생들의 전공지식의 획득과정과 획득내용을 살펴보고 학습성과달성에 어떻게 연관되 어 있는지에 관한 고찰을 하고자 한다. 우수한 설계작품 결과를 얻기 위해서는 학생의 기본적인 자질이 중요한 요소인지 아니 면 훌륭한 교육지원시스템이 더 큰 영향을 미치는가에 관한 소고도 피력하고자 한다. 본 논문은 전국규모 경진대회에서 대상으로 입상한 작품의 진행과정과 참여학생의 학문적 자질을 비교 분석함으로써 향후 창의적 능력을 향상하기 위하여 어떠한 부분 이 중요한가에 관한 내용을 우수작품사례를 통하여 소개하고 자 한다.