본문내용 바로가기

EEIC 공학교육정보센터

검색
공학소식 - 공학교육정보센터는 공학교육 관련단체간의 적극적인 협력 체제를 구축하기 위한 지식허브 역할을 감당합니다
대학정보 - 공학교육정보센터는 공학교육 관련단체간의 적극적인 협력 체제를 구축하기 위한 지식허브 역할을 감당합니다
연구정보 - 공학교육정보센터는 공학교육 관련단체간의 적극적인 협력 체제를 구축하기 위한 지식허브 역할을 감당합니다
혁신센터정보 - 공학교육정보센터는 공학교육 관련단체간의 적극적인 협력 체제를 구축하기 위한 지식허브 역할을 감당합니다
캡스톤디자인 - 공학교육정보센터는 공학교육 관련단체간의 적극적인 협력 체제를 구축하기 위한 지식허브 역할을 감당합니다
산학협력정보 - 공학교육정보센터는 공학교육 관련단체간의 적극적인 협력 체제를 구축하기 위한 지식허브 역할을 감당합니다
공학네트워크 - 공학교육정보센터는 공학교육 관련단체간의 적극적인 협력 체제를 구축하기 위한 지식허브 역할을 감당합니다
정보센터 - 공학교육정보센터는 공학교육 관련단체간의 적극적인 협력 체제를 구축하기 위한 지식허브 역할을 감당합니다
마이페이지 - 공학교육정보센터는 공학교육 관련단체간의 적극적인 협력 체제를 구축하기 위한 지식허브 역할을 감당합니다

학술대회논문집

  • HOME
  • 학술연구
  • 학술대회논문집
간편검색 검색 상세검색
검색
  • 이공계 여대생의 지역사회 문제 해결형 리빙랩 프로그램 운영 방안 연구 - WISET전북지역군산대사업 ‘융복합 디자인캠 프’를 중심으로 -

    저자박성신,안민철

    학술지2018 공학교육학술대회 P.11권 호 11~11p / 2018년 09월

    조회수3

     시대적 패러다임의 전환을 주도한 4차산업혁명의 핵심개념은 융합으로, 다양한 분야 및 시스템, 기술과 감성, 이론과 실행 등 단계별 접근에 따른 실천적 융합이 강조되고 있다. 이와 함께 최근 실험실의 경계를 벗어나 지역사회 문제를 해결하는, 실제 생활 현장(Real-life Setting)에서 사용자와 생산자가 공동으로 혁신을 만들어가는 실험실이자 테스트 베드로 정의할 수 있는 리빙랩(Living Lab)이 과학기술 전반에 걸쳐 활발하게 전개되고 있다. 따라서 융합을 전제로 한 리빙랩 개념을 적용한 공학교육 모델의 제시 및 프로그램 개발이 절실한 상황이다. 

     군산대학교는 과학기술정보통신부와 한국여성과학기술인지원센터에서 지원하는 지역 이공계 여성인재 진출촉진사업의 주관 기관으로 2017년부터 사업에 참여해왔다. WISET전북지역군산대사업은 여성인재 육성을 위한 다양한 비교과 프로그램을 구성, 운영하며 이공계 여학생 교육의 새로운 모델을 제시하고 있다. 이 중 리빙랩 개념을 적용한 ‘융복합 디자인캠프’ 프로그램을 운영하고 있다. ‘융복합 디자인캠프’는 ICT분야와 이공계 다양한분야의 전공 학생이 4인 이내로 팀을 구성해 한 학기 동안 진행되는 프로그램이다. 3단계로 다음과 같이 1)기획단계: 주제 선정, 기본 코딩 및 앱 개발 교육 →2)디자인단계: 기본 구상 및 자문 → 3)성과품제작단계: 제작 및 평가, 심사 및 발표로 운영된

    다. 주제 선정 시 지역사회의 문제 해결에 초점을 맞추고 있으며, 실행 가능성을 높이고자 담당분야 교수의 매칭에 의한 팀별지도와 지역사회의 전문가 및 산업체 자문을 필수적으로 시행한다. 2017년에는 총 14팀, 55명이 참여해서 리빙랩이 진행되어,

     정보통신사와 혼밥족을 위한 배달앱, 동군산병원과 응급상황 어플, 군산장애인복지관과 시각장애인용 지폐감별기, 군산경찰서와 도난방지시스템 개발과 같은 프로젝트가 진행됐다. 리빙랩은 지역대학-기업 또는 지방자치단체-주민 또는 이용자의 참여와 다양한 주체 간 협력체계의 구축이 전제되어야 가능하며, 영역 간 경계를 초월한 협업이 중요하다. ‘융복합 디자인캠프’ 프로그램을 통한 리빙랩의 경우, 대학과 WISET전북지역군산대사업단은 리빙랩의 운영주체로서 지역사회 문제를 해결하며, 학생은 지역사회에 관심과 함께 그 가치를 발견하고, 전문가들은 후학들에게 재능 기부를 함으로써 멘토링과 지역사회 참여의 경험을 할 수 있다. 이는 궁극적으로 일상생활의 문제들을 해결하고 삶의 질을 높이는 생활 밀착형 과학기술(CST: Citizenoriented Science & Technology)의 실천을 의미하며, 더 나아가 사회문제 해결을 지향하는 혁신활동인 사회적 혁신(Societal Innovation)으로 확장 가능하다.

  • ADBL 교육을 통한 사회기여 - 강의실에서 평창 으로

    저자박 근,김재은,구본아,하연수

    학술지2018 공학교육학술대회 P.11권 호 11~11p / 2018년 09월

    조회수4

     서울과학기술대학교 21세기 다빈치형 인재양성사업단에서는 매년 로봇캠프 행사를 수행하며 중등/고등/대학생/일반인들을 대상으로 다양한 교육 및 행사를 지원하는 등 사회기여에 공헌하고 있다. 또한 전학기 설계기반 학습(All-semester Design Based Learning; ADBL)을 통한 학생들의 체계적인 설계교육을 수행하고 있으며, 그 중 2016년도 2학기에 수행된 CAD 교과목(2학년 교과목)에서 수행된 학생들의 조별 과제를 바탕으로 실제 2018 평창 동계패럴림픽에서 국가대표 선수단을 지원한 사례에 대해 소개하고자 한다.

     당시 과제 주제는 ‘개인맞춤형 동계스포츠용품의 3차원 설계’였으며, 이때 일부 학생들이 ‘바이애슬론용 맞춤형 눈가리개’를 제안하였다. 바이애슬론은 크로스컨트리와 사격을 합친 형태로 일정거리를 크로스컨트리 주행한 후 사격을 실시하며, 사격 실패시 벌칙 주행이 추가되는 만큼 정확한 사격이 기록 단축에 중요한 요소로 작용한다. 학생들은 크로스컨트리 주행을 마친 직후 호흡이 가쁜 상태에서 안정적인 사격자세를 취하기 어려운 점에 착안하여 눈가리개를 개인맞춤형으로 제작하여 안면을 고정할 수 있도록 보조해주는 설계를 제안하였고, 이를 대한체육회 바이애슬론연맹과 접촉한 결과 장애인 노르딕스키 국가대표 선수 5명을 대상으로 맞춤형 눈가리개 제작을 지원하였다.

     이를 장애인 노르딕스키 국가대표 선수 5명을 대상으로 안면형상에 대한 3D스캐닝을 실시하였다. 3D스캐닝 데이터를 사용하여 3차원 곡면을 생성하였고, 생성된 3차원 곡면에 두께를 부여하여 입체형상을 생성한 후 소총 가늠자와의 조립을 위한 특징형상을 추가하여 최종 형상을 완성하였다. 완성된 3차원 설계데이터를 사용하여 3D프린팅을 실시하였으며, 선수들이 전지훈련을 마치고 일시 귀국한 10일동안 제작을 완료하여 5명의 선수들에게 각각 맞춤형 눈가리개 시제품을 전달하였다. 이후 선수들은 2018년 평창 동계패럴림픽에 제작된 눈가리개를 착용하고 경기에 임하였고 최선을 다해 경기에 임해 많은 국민들에게 감동을 선사하였다.

    ※ 본 연구는 서울과학기술대학교 CK-Ⅱ 21세기 다빈치형 인재 양성사업단 및 산업통상자원부 산업기술혁신사업(장비연계형 3D프린팅 소재 기술개발사업, 과제번호: 10062348)의 지원에 의하여 수행되었음.​

  • 인간중심 로봇 주제에 따른 ADBL 성과 및 산학 협력 연계

    저자김정엽

    학술지2018 공학교육학술대회 P.10권 호 10~10p / 2018년 09월

    조회수3

     본 논문은 인간의 삶의 질을 높이기 위한 인간 중심 로봇 관련 ADBL (All-semester Design Based Learning) 교육에 대해 서술하였다. 최근 들어 노인들의 삶의 질을 높이고 몸이 불편한 환자들에게 재활 또는 치료에 도움을 주며 정상인들에게 헬스 케어를 제공하는 인간 중심 로봇의 개발은 대한민국의 심각한 저출산 고령화 그리고 고된 근로 문제에 매우 중요한 요소로 여겨지고 있다. 이러한 사회적 문제를 인지하기 위해서 대학은 교육에 이를 적절히 반영할 필요가 있으며, ADBL 교육은 본 주제를 공학 교육에 적극 도입시켜왔다. 인간 중심 로봇 주제에 관련한 ADBL 작품을 개발하는 것은 학생들로 하여금 사회적으로 매우 바람직한 동기를 심어줄 수 있으며, 더 나아가 실제 시장에 두드릴 수 있는 상품화를 위한 산학 협력이 연계된다면 국내 산업에도 긍정적인 영향을 줄 뿐만 아니라 향후 청년 창업까지 승화될 수 있다.

     본 사업단에서 인간 중심 로봇 주제의 ADBL 과제는 두 가지 형태로 진행되어왔다. 첫 번째는 저학년의 학생 아이디어 주도 형태이며, 이는 학생들이 ADBL 교육 과정을 통해 배워온 소프트 스킬을 기반으로 고정관념을 버리고 새로운 아이디어와 전략으로 퍼스트 무버가 되기 위한 형태이다. 비록 국내 산업 시장에 대한 구체적인 분석은 미미하지만 학생들로 하여금 창의력을 극대화시킬 수 있는 장점이 있고, 시장의 요구와 적절히 일치하는 부분이 있을 경우, 4학년 ADBL 캡스톤 과제에서 기업과의 산학협력 연계로 이어질 수 있다. 두 번째는 기업 주도 형태로써, 기업이 먼저 학생들에게 산학협력을 요구하는 전략이며 시장에서의 요구 되는 기능, 성능 및 제한 조건 등이 충분히 고려되는 점이 있다. 본 방식은 주로 하드스킬이 완성된 4학년들에게 적용되며 장점은 학생들로 하여금 관련

    산업의 시장 현황을 미리 체감할 수 있도록 하며, 기업 현장 실습 또는 인턴쉽으로도 추가 연계가 가능하다는 점이다. 그러나, 학생들의 창의성이 쉽게 결여될 수 있으며, 기업간의 소통이 원활하지 못하면 캡스톤 작품의 방향이 엉뚱한 곳을 향할 수 있다.

     본 ADBL 교육에서는 인간 중심 로봇 ADBL 과제를 해마다 약 30건을 수행해왔으며, 이 중 기업이 연계된 과제는 최근 3년동안 13 건이 수행되었다. 더 나아가 연구적 특성이 있는 과제는 대학원 연구 주제로 승화되어 더욱 깊은 산학 협력으로 연계되어 연구 인력 양성에도 기여를 해왔다. 본 논문에서는 이러한 인간 중심 로봇 주제의 ADBL 작품 사례들을 살펴보며 마지막으로 대한민국의 저출산 고령화 고된 근로 문제를 해결하기 위해서는 대학 교육부터 문제점 인식을 학생들에게 고취시켜야 하며, 인간 중심 로봇 주제의 ADBL 교육 사례가 여러

    대학 교육 사업에 모범이 되고 사회적 문제 해결에 기여할 수

    있기를 바란다.​ 

  • ADBL의 과정을 통한 “다축 델타로봇을 이용한 조립 시스템”Capstone 수행과 성찰

    저자남지인

    학술지2018 공학교육학술대회 P. 9권 호 9~9p / 2018년 09월

    조회수4

    ADBL이란 All-semester Design Based Learning의 약자로,저학년 때부터 하나의 주제를 정하고 매 학기 프로젝트를 진행하면서 그것을 졸업 작품까지 발전시켜 나가는 것을 목적으로 하는 학생 지원 사업이다. ADBL 사업단에서는 참여 학생에게 작품 제작을 위한 재료비와 경진대회 참가 관련 비용, 장학금등을 지원하는데, 2학년 때부터 3년간 작품 활동을 하면서 많은 지원을 받을 수 있었다.

     로봇을 만들어 보고 싶은 학부 2학년 학생들이 실제로 동작하는 작품을 만들기는 쉬운 일이 아닐 것이다. 얼마 되지 않는 전공 지식으로도 단순한 기구를 설계하거나, 이미 완성되어 있는 기구를 제어하는 것은 가능하다. 그러나 가장 곤란한 부분은 기구를 직접 제작하는 것으로, 아크릴이나 프로파일 등의 주 재료부터 볼트와 너트, 다양한 소자를 조달하기란 여간 만만한 일이 아니다. 그러나 ADBL에서 이를 지원받을 수 있기 때문에 걱정할 필요 없이 완성도 높은 작품을 제작하는 일이 가능하다.

     프로젝트를 저학년 때부터 진행하면서 얻는 이점은 전공 지식과 함께하는 작품의 성장일 것이다. 전공 수업을 들을 때 자신의 작품에 적용할 수 있는 내용은 더 깊게 다가오고, 팀내에서 각자 맡은 역할에 충실하기 위해 관련 과목을 추가로 수강하는 경우도 있다. 작품이 일종의 동기 부여가 되어 목적의식을 가지고 강의를 듣게 되는 것이다. 매 학기가 끝날 때마다 새로 배운 내용을 덧대어 작품을 보완하고, 미흡했던 부분을 수정하며 지난 학기를 돌아보면 스스로의 발전을 체감할 수 있었다.

     ADBL 수행은 캡스톤 디자인에 많은 도움이 되었다. 캡스톤 작품은 그간 해왔던 프로젝트 주제를 심화시킨 것으로, 그간 누적된 경험을 살려 진행하였다. 경험이 있다고 해서 캡스톤과정이 쉽지는 않았다. 그러나 기초적인 부분이 준비되어 있었기 때문에 완성도 높은 작품을 만들 수 있었다. 작품의 완성도덕에 전시회에 참가하기도 하고 경진대회 수상도 했으니 ADBL에 참여한 3년을 아주 귀중한 시간이라 부를 수 있을 것이다.

    ※ 이 논문은 서울과학기술대학교 CK-Ⅱ 21세기 다빈치형 인재양성사업단 지원에 의하여 작성되었음.​

  • ADBL의 과정을 통한“Scalable SLA 3D Printer 개발”Capstone 수행과 성찰

    저자김영흠

    학술지2018 공학교육학술대회 P. 9권 호 9~9p / 2018년 09월

    조회수4

    ADBL(All-semester Design Based Learning) 과정이란 학부 저학년에서 설계 주제를 정하고 이에 대한 결과물을 졸업할 때까지 학점이수과정을 통해 단계적으로 실현해가는 새로운 개념의 학습체계이다. 본인은 서울과학기술대학교 기계시스템디자인 공학과에서 2014년부터 2015년 학부 졸업까지 2년간 위 과정을 겪었으며 이후 동 대학원에 진학하여 2017년까지 직·간접적으로 영향을 받았다.

     교육 과정의 일환으로 학부 3학년 때부터 매 학기 '3D Printer 제작'이라는 일관된 주제를 가지고 다양한 프로젝트를 수행하였다. 첫 번째로 시도한 프로젝트는 '초콜릿 프린터'이다. 초콜릿 시럽을 2차원 평면상에 정해진 도면 대로 도포하는 프린터를 만들었다. 케이크 등 각종 제과 제품에 글자를 쓰는 용도이며 이를 통해 점 단위로 도포하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 3D 프린터 제작에 대한 이해도를 높일 수 있었다.

     이를 발전시켜 4학년 때는 3D로 초콜릿을 쌓는 프린터와 조직 공학 용도의 바이오 프린터를 개발하였다. 또한 3D 프린팅 재료에 대한 연구를 통해 광학을 이용한 급속 출력 방식인 SLA(Stereo Lithography Apparatus) 프린터를 개발했으며, 여기에 광학계를 접목시켜 다양한 크기의 출력물을 단면 해상도 손실없이 고품질로 뽑아내는 방법(Scalable SLA)을 고안하였다. 이를통해 교내 Capstone Design 전시회에서 수상하였다. 대학원 진학 후에는 학부 프로젝트 팀의 멘토가 되어 다물질 SLA 3D 프린터(Multi-Material SLA)와 금속 3D 프린터의 제작에 참여하였다.

    여러 학기에 걸쳐 PBL을 실시하면서 획득한 지식은 다음 단계의 PBL의 난이도와 완성도를 높이는데 큰 도움이 되었으며, 깊이 있는 실용적인 지식을 체득할 수 있었다. 또한 이론 수업을 들을

    때 수업내용이 어디에 쓰일지를 알면서 배울 수 있어서 작업의 모티브를 갖는데도 도움이 되었다.

    ※ 이 논문은 서울과학기술대학교 CK-Ⅱ 21세기 다빈치형 인재양성사업단 지원에 의하여 작성되었음.​

  • ADBL 수행지원에 따른 교과목 운영의 효과에 관한 연구 - 자동화시스템 교과목 사례

    저자김동환

    학술지2018 공학교육학술대회 P. 8~9권 호 8~9p / 2018년 09월

    조회수4

     기계공학에서 융합적 사고와 시스템 구축 능력은 상당히 요구되는 능력임에도 불구하고 학생들이 교과목을 수강한 후 각 과목간의 연계성 및 융합에 대한 지식을 학습하는 경우는 전무한 실정이다. 해당 학기에 과목을 충분히 이해했음에도 불구하고 실제적인 문제를 접할 기회가 없어 지극히 추상적이고 수학적인 사고에 머무르는 것이 현실이다. 특히 기계공학은 설계 및 해석분야가 핵심 교과목으로 구성되어 있어 시스템을 구성하는 능력을 키우는데는 한계가 있다. 본 학과에서는 전통적인 기계분야에 전기자 및 프로그램에 대한 교육을 동시에 제공하여 학생들에게 통합적인 지식을 가지도록 교육하고 있다. 그럼에도 불구하고 기계 및 전기전자간의 연계성 및 융합에 대한 구체적인 방안이 제공되지 않을 경우 기계 또는 전기전자로 그 자체로 분리하여 이해하는 현상이 발생할 수 밖에 없다. 학부 4학년에 열리는 Capstone design 과목이 있어 여기서 종합적인 사고 및 지식을 통하여 졸업작품을 제작하는 과정은 있으나 바로 Capstone design 교과목을 수행할 경우 하나의 작품이 완성되기 위한 경험 및 학습에 대한 방법의 부재로 Capstone design 교과목이 학생들에게는 상당한 부담을 주는 과목이 되고 결과물 역시 기대한 수준에 턱없이

    부족한 결과가 발생하게 된다.

     이를 해결하기 위하여 자동화시스템이라는 교과목을 20여년 전부터 제공하여 Capstone design의 선행교과목으로 운영하여 팀별로 자동화 관련 작품을 제작해 보게 하는 훈련을 받게 하였다. 3-4명이 한 팀이 되어 기구 및 제어에 관한 지식을 총 동원하여, 움직이는 간이자동화시스템을 실제 제작하는 과정을 학습한다. 한편 아무리 과목의 내용이 우수하고 목적에 부합하더라도 실제 제작에 필요한 재료를 제공해 주지 않으면 이론이나 개념정도

    에 머무를 수밖에 없는 것은 자명하다. 본 학과에서는 그간 ADBL 사업단의 지원에 의하여 학생들에게 보다 우수한 부품이나 재료를 제공해 줌으로써, 학생들이 보다 수준 높은 작품을 직접 제작하는 것이 가능하였으며 상당한 자신감과 실제 문제를 해결하고 새롭게 창조하는 능력이 향상됨을 확인하였다. 또한 ADBL사업단에서는 작품제작에 필요한 가공기를 학생이 직접 사용하거나, 어려운 부품에 대해서는 가공기사가 제작해 주는 지원시스템을 구축해 줌으로써 학생들은 보다 신속하고 정확하게 대응하여 우수한 작품들을 제작하여 발표할 수 있게 되었다.공학교육이 내실화되기 위해서는 체계적인 교과목 체계도 중요하지만 학생들이 배운 것을 실제 실험이나 작품 제작을 통하여

    경험할 수 있도록 하는 기반지원 시설의 지원이 절대적으로 요구된다. ADBL 사업단의 초기에는 교육지원에 대한 인프라를 계획하고 필요한 장비 및 시설을 확보하였고 재료비에 대한 일괄적인 지원이 이루어졌으며, 2차년도 이후에는 1차년도의 성과를 기반으로 차등지원방식을 도입하여 성과를 더 높이는 전략을 추진하여 상당한 효과를 보았다. 이후 3차년도 부터는 수행계획서를 기반으로 평가하여 학생들의 작품주제 및 비용을 분석하고 심사하여 차등 지원하는 제도를 구축하여 현재까지 체계적인 지원시스템을 구축해 진행해오고 있다. 이 결과 자동화시스템에서 제작한우수 작품은 미국 CES 전시회에 출품되어 호평을 받았고 차후 이어지는 Capstone design의 질적성장에 크게 기여하는 교과목으로 자리매김하였다. ADBL의 지원에 의한 자동화시스템의 실제 교육사례는 교과목에서 배운 이론을 실제문제와 연계하고 통합하는 능력을 경험할 수 있으므로 공학교육의 혁신적인 대안 및 방법을 제시하는 좋은 사례라고 판단된다.

    ※ 본 연구는 서울과학기술대학교 CK-Ⅱ 21세기 다빈치형 인재양성사업단의 지원에 의하여 작성되었음.​

  • 전학기디자인기반학습(ADBL)을 통한 공학자 자 질 향상에 대한 고찰

    저자박희재

    학술지2018 공학교육학술대회 P. 8권 호 8~8p / 2018년 09월

    조회수4

    우수한 공학자로서의 능력은 크게 지식은 물론이고 엔지니어

    로서의 감각 그리고 창의력으로 가늠할 수 있다. 지식은 여러 이

    론 교과목과 문헌 등에서 습득되고 스스로의 학습에 의하여 깊이

    를 더하지만 공학자로서의 감각과 창의력은 지식으로만 얻어질

    수 없고 실직적인 실험, 체험, 도전, 실패를 통하여 쌓아지고 길러

    진다.

    본 연구에서는 공학교육에 있어서 공학자로서의 감각과 창의

    성을 배양하기 위하여 지난 4년간 서울과학기술대학교에서 진행

    한 ADBL 프로젝트의 영향과 성과를 분석하였다. ADBL은 학생들

    이 2, 3학년부터 하나의 공학적 달성목표를 정하고 모든 학기에

    수강하는 교과목의 텀 프로젝트들을 해당 목표를 달성하기 위한

    필요 기술을 습득하기 위한 중간 단계로서 수행함으로써 감각과

    창의력을 길러가게 하는 교육 수단으로 창안되었다. 학생들이 성

    취한 작은 성과들과 경험을 집대성하여 4학년 졸업 작품에서 최

    종 목표를 이루도록 하는 것이다. 지난 4년간의 ADBL을 적용한

    학생들의 사례들을 관찰하였다. 예를 들어 3학년에 전자 기판용

    PCB 조각기를 텀프로젝트로 완수하고 대학원생도 하기 어려운

    쌀알에 그림을 그릴 수 있는 햅틱 메뉴플레이터를 졸업작품으로

    완성하였다. 또 다른 사례로는 3학년 때 이동 로봇을 만들었고 4

    학년에는 외륜 로봇을 만들어 주변의 많은 사람들을 놀라게 한

    경우도 있었다.

    이러한 사례들을 돌아보았을 때 다음과 같은 네 가지의 결론

    을 도출할 수 있었다. 첫째, ADBL을 성공적으로 수행한 학생들은

    왜 더 많은 공부를 해야 하는 지를 자각하는 등 학습동기가 유발

    되었고 도전적이고 적극적인 학생이 되어 대부분 진학을 선택하

    였다. 반면 등등한 학점을 취득한 다른 학생들은 주로 안정적인

    취업의 길을 택하였다. 둘째, 작은 난관들을 극복하면서 짜릿한

    희열을 느껴보았기 때문에 새로운 도전에 매우 적극적이고 좌절

    을 두려워하지 않는 인재가 되었다는 것을 알 수 있었다. 셋째,

    항상 새롭고 참신한 아이디어가 절실하기 때문에 끊임없는 사고

    를 하는 훈련을 통하여 진정한 공학도로서 거듭나는 계기가 되었

    고 장래의 기업가로서의 성장도 가능하리라 판단된다. 넷째,

    ADBL 프로젝트는 팁웍을 중심으로 이루어지기 때문에 팀원 간의

    협력과 우애를 바탕으로 진행되기 때문에 그에 따른 다양한 경험

    을 하게 되어 미래의 사회에서의 협업을 미리 체험하는 장이되는

    매우 중요한 성과를 얻었다. 지난 4년간 ADBL과제는 CK-II 사업

    의 일환으로 시범 시행을 하였으나 그 성과를 좀 더 심도있게 분

    석하여 규모를 줄이더라도 효율적 교육도구로서 계속 존속시키는

    방안을 강구하고자 한다.

    ※ 이 논문은 서울과학기술대학교 CK-Ⅱ 21세기 다빈치형 인재

    양성사업단 지원에 의하여 작성되었음.​ 

  • ADBL 교육 프로그램의 운영성과 분석*

    저자이희원

    학술지2018 공학교육학술대회 P. 1권 호 7~7p / 2018년 09월

    조회수4

     서울과학기술대학교 기계시스템디자인공학과는 오늘날 Capston Design으로 불리는 졸업종합설계 교과목을 1994년도부터 개설하여 25년간 운영해 왔고, 2001년부터 5년간 ‘Capstone Design 교육 모델 구축 및 인력양성 사업’을 수행하며 우리나라 공과대학의 설계기반 교육을 선도해 왔다. 2014년 수도권특성화(CK-II) 사업의 주관학과로 선정되면서, 학생들이 저학년부터 졸업 시까지 설계 프로젝트를 단계적으로 수행하면서 전공 교육과정을 이수하도록 하는 전학기설계기반학습 (ADBL: All-semester Design Based Learning) 교육 프로그램을 개발하였고 2018년 현재까지 4년간을 운영해 오고 있다. 본 학과는 특성화사업 참여를 통해, 전임교수 2명을 추가로 충원하여 전임교수의 강의분담률을 83%(2013년)에서 98%(2017년)로 개선하였고 기존의 강의실과 실험실습실 및 지원인력 이외에 학생들의 설계 프로젝트 수행을 지원하는 스마트구현센터 등 실험실습 공간 488m2와 지원인력 17명을 추가로 투입하여 ADBL 교육을 위한 환경을 구축하였다. 또한 ‘인간중심 스마트 로봇과 기기’라는 특성화 분야에 맞추어 ‘바이오로봇공학’, ‘드론구현과응용’ 등 10여개 교과목을 신규로 개설하였고, 39개 교과목에서 PBL수업을 진행하였다. 이 밖에도 Learning lab, 학습동아리 등 비교과 활동을 통한 학습도 병행함으로써 강의실과 실험실 이외

    의 어느 공간 어느 시간대에도 학습활동이 이루어지는 ‘Learning Everywhere' 방식의 교육체계를 갖추어 프로그램을 운영하였고, 매년 280개 과제 853명의 학생이 교과 및 비교과 활동에서 학생주도형 설계 프로젝트를 수행하였다. (2017년 초 기준, 특성화 사업단 전체)

     본 연구에서는 ADBL 교육의 운영성과를 다양한 관점에서 분석해 보았다. 교육과정을 투입(input), 과정(process), 성과(outcome), 산출(output)의 단계로 구분하고 각 단계에서의 성과지표들을 선정하여 연차적 변화를 분석해 보았다. 앞에서 몇 가지 대표적 지표를 예시했지만, 투입 단계에서는 전임교수 확보율과 공간, 시설, 재정 등의 교육환경 관련 지표의 변화를 분석해 보았으며, 과정 단계에서는 교과과정 및 교과운영에 관련된 지표의 변화를 분석해 보았다. 또한, 성과 및 산출 단계에서는 교과과정을 이수한 학생들의 역량과 학생들이 성취한 실적 등을 분석

    하였다. 학생, 교수, 산업체 설문, 각종 평가 자료와 실적들을 모아서 이를 정량적 정성적으로 분석함으로써 ADBL 교육의 운영성과와 개선점들을 도출해 보았다.

    ※ 이 논문은 서울과학기술대학교 CK-Ⅱ 21세기 다빈치형 인재양성사업단 지원에 의하여 작성되었음.​

  • 실용공학교육의 수준향상을 위한 ADBL의 제안과 실행

    저자김영석

    학술지2018 공학교육학술대회 P. 6~7권 호 6~7p / 2018년 09월

    조회수4

     대학의 서열화는 오랜 세월을 거쳐 고착화되어 있으며, 현재 대학사이의 경쟁을 통한 대학교육의 발전에 저해요인으로 작용하고 있다. 이에 대하여 각 대학의 경쟁력 있는 분야를 집중 육성하거나 또는 경쟁력 있는 교육 방안을 창안하고 온전하게 실행함으로서 대학의 경쟁력을 확고히 하는 대학특성화가 좋은 방안의 하나로 볼 수 있다. 본 연구에서는 CK-II라고 하는 수도권대학특성화사업 (2014~2018년 교육부)을 통하여 서울과학기술대학교가 창안하여 학부교육에 도입한 전학기설계기반학습(All-semester Design Based Learning, 약자로 ADBL)의 교육 방안에 대한 차별성과 실행과정 및 주요 교육적 성과에 대하여 다루었다.

     대표적 실용공학교육의 방안으로 자리잡은 Capstone Design은 실질적으로 4학년 1학기에만 실행이 됨으로서 실용적 공학체험의 체득 효과를 높게 달성할 수 없는 문제점을 가지고 있다. 이런 단점을 보완하는 방안으로 ADBL이 제안되었는데, 이는 저학년에서부터 실용적 지식을 습득하기에 적절한 작품주제를 먼저 선정하고, 작품주제와 연관된 내용을 교과목을 수강하면서 term project등을 통하여 부분을 완성하고, 이들을 결합하여 4학년에서의 Capstone Design에서 마무리하는 과정으로 실행된다.

     결과로 ADBL은 (1) 장시간에 걸쳐 작품을 진 행함으로서 작품의 완성도를 높일 수 있고 실용공학적 지식을 더 많이 체득할 수 있다, (2) 다양한 교과가 연계됨으로서 기계/전자/소프트웨어 등이 융합된 결과물을 만들 수 있고 현대가 요구하는 융합적 사고와 경험을 가진 엔지니어 배양이 가능하다, (3) ADBL 작품을 만들어

    가는 과정의 작은 성취감들을 통하여 교과목 수강에 좀 더 몰입하도록 하는 모티브를 제공한다, (4) 수준 높게 완성된 ADBL 작품들은 전시참여/경진대회출전/학술발표/국제교류 등을 통하여 보통의 학부생들이 거두기 어려운 성과들을 이루어냄으로서 사회에 진출할 때 차별화된 경쟁력을 가지게 된다는 장점을 가진다. 반면에 ADBL은 (1) 많은 시간과 노력의 투입이 필요하지만 저학년에서는 교과목에서 ADBL 작품활동이 이루어지기 때문에 작품활

    동에 따른 별도의 부담이 크지는 않다, (2) 교과목의 term project에서 학생 개인별 ADBL 작품주제를 수용해 주어야 하는데 교수에게만 부담이 되며 실용교육을 목표로 단합이 잘된 교수진들이라면 협조가 될 수 있다, (3) 작품에 소요되는 비용이 증가하게 되는데 각종 학내/학외 특성화 자금을 활용하고 산학협력과제를 활성화할 필요가 있다는 어려움들도 발생한다.

     여러 어려움에도 불구하고 ADBL의 수행을 통하여 이룩한 학생 작품의 ADBL 수행 이전 대비 수준향상은 매우 놀라우며, 독특한 교육방안을 온전하게 적용하는 노력이 학생들을 매우 발전시킬 수 있다는 것을 사례로 보여준다. CK-II 사업이 진행된 4년반 동안의 성공적 추진을 위하여 실행한 세부적인 아이디어를 소개하고, 이에 따른 주요성과를 기술하였다. 특히 작품 수준향상으로 기대되었던 학부생 창업 및 전시성과를 소개하였고, 사업종

    료 후의 지속방안에 대해서도 언급하였다.

     ※ 본 연구는 서울과학기술대학교 CK-Ⅱ 21세기 다빈치형 인양성사업단의 지원에 의하여 작성되었음.​

  • 글로벌 캡스톤디자인 교과목 개발 및 운영 사례

    저자김경언,박해웅,손영창

    학술지2018 공학교육학술대회 P.6권 호 6~6p / 0년 월

    조회수4

     그간 사회는 공학교육에 기술 변화에 능동적으로 대응하고, 실제적인 문제를 해결할 수 있는 창의적인 엔지니어 양성을 요구해왔다. 즉 학생이 무엇을 배웠는지 보다는 본인이 배운 내용을 토대로 실제로 무엇을 할 수 있는가에 초점을 둔 교육으로 전환을 요구하고 있다. 이러한 배경을 토대로 공학설계 교육은 공학적 지식을 응용할 뿐 아니라 공학자에게 필요한 다양한 역량을 함양한다는 측면에서 그 중요성이 높아지고 있다. 이에 고학년을 대상으로 한 캡스톤 디자인 뿐 아니라 저학년을 대상으로 한 다양한 공학설계 교과목이 개발․운영하여 전학년에 걸친 설계 교육을 실시하고 있다. 또한 최근 설계교육의 교육적 효과를 고려하여 다양한 학문분야에서 설계교육을 적용하려는 시도를 보이고 있다. 그러나 4차 산업혁명 시대가 대두하면서 다양한 분야에서 예측 불가능한 변화가 일어나고 있으며, 설계교육 역시 새로운 패러다임으로 변화할 필요가 높아지고 있다. 즉 공학설계 교육을 통해 함양해야 할 공학도의 역량이 변화하고 있으며, 이를 함양하기 위한 공학설계 교육의 내용과 운영 방향을 개선할 필요가 있다.

     본 연구에서는 한국기술교육대학교의 ‘글로벌 캡스톤디자인’ 교과목 개발 및 운영 사례 공유하여 공학설계 교육의 개선 가능성을 탐색하는 것을 목적으로 한다. 한국기술교육대학교의 ‘글로벌 캡스톤디자인’은 기존 공학설계 능력과 더불어 다양성에 대한 이해, 글로벌 마인드 함양, 배경이 다른 전문가와 협업능력을 갖춘 공학도 양성을 교육목표로 한다. 해당 교과목은 대표 교수자 1인이 대학 내 3인의 공학 교수자와 교과목 운영 목적, 주제, 운영 방법을 논의하여 개발하였다. 교과목 주제는 시의적절하며 국제적으로 통용될 수 있는 공통의 관심사를 고려하여 ‘신재생 에너지’로 선정하였고, 에너지신소재 및 기계공학 교수자 2인이 수업 내용을 개발․운영하였다. 개발된 ‘글로벌 캡스톤디자인’ 교과목은 다양한 국가의 학생 배경을 고려하여 2018년 여름 방학 중 4주 간 3학점 체제로 운영하였으며, 총 7개국 23명의 학생이 참여하였다. 교과목의 운영 효과 검토 및 질 개선을 위해 교수 및 학습 성찰일지, 교과

    목 만족도 등을 조사하였다.​