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학술대회논문집

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  • 스토리텔링을 접목한 3+1D 프린팅 교육 프로그램 개발 사례

    저자김성환

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 49~49p / 2019년 09월

    조회수220

    대학에서의 공학교육의 목표는 (1) 대학원에서의 심화된 학습을 위한 학문적 토대를 제공하는 기능과 (2) 산업체에서 요구하는 인력 창출 기능으로 요약할 수 있다. 3D 프린팅 분야는 최근 4차 산업혁명의 주요한 분야 중의 하나로 실무 현장에서 다양한 비즈니스 모델로 개발이 되고 있다. 2019년 1학기 컴퓨터과학 종합설계 교과목(capstone design)에서 시범적으로 3D 프린팅 교육을 실시한 결과, 3D 프린팅의 다양한 교육 측면을 고려하지 못하고, 소재(금속, 나무, 콘크리트, 플라스틱 소재)에 대한 내용만 있고 실제 활용을 위한 3D 모델링, 3D 프린팅의 다양한 팁들에 대한 가이드가 없으며, 전주기적 모델에 대응이 미흡하다고 판단하였다. 이에, 2019년 2학기 컴퓨터과학 종합설계 과목을 대상으로 스토리텔링을 접목한 3+1D 프린팅 교육을 개발하였다.

    3+1D 프린팅 교육은 5주로 구성하였으며, 1주차에서는 3D모델링과 4D 모델링에 대한 소개, 2주차에서는 3D 프린팅에서 사용하고 있는 다양한 소재(금속, 나무, 콘크리트, 플라스틱, 실리콘)와 소재의 실제 응용분야(예: 실리콘 프린팅을 통한 치아, 뇌구조, 나무 프린팅을 통한 목재가구 제작, 콘크리트 프린팅을 통한 건축자재, 금속 프린팅을 통한 보석 가공)을 소개하는 내용을 담았다. 3주차에서는 스토리가 담긴 게임월드를 창작하게 하여 팀별로 스토리텔링, 게임세계관의 생성, 게임세계의 설계를 하도록 진행하였다. 3주차 교육을 통해 2-3인이 모인 학생팀들은 게임세계에서의 게임 캐릭터를 완성하고, 게임 캐릭터와의 인터랙션을 설계하도록 하였다. 또한 게임 캐릭터들의 성격구조, 캐릭터들 간의 갈등상황 묘사를 통해, 최종 스토리텔링 구조를 완성할 수 있도록 하였다. 4주차 교육에서는 3D 프린팅을 통해 캐릭터를 제작하기 위한 3D 모델링 도구(MAYA, 3DMAX)를 교육하고, 이를 3D 프린팅하기 위한 STL, PLY 파일구조에 대해 학습할 수 있도록 한다. 5주차에서는 3주차에서 설계한 인터랙션을 구현할 수 있도록 3D 프린팅 구조물 안에 소형컴퓨팅 장치를 배치하여, 간단한 인터랙션이 될 수 있도록 구현하는 예를 구성하였다.

    본 사례의 3+1D 프린팅 교육에서는 최근의 3D 프린팅 성공사례를 바탕으로 공학계열 학생들에게 팀워크 능력, 컴퓨터게임 스토리텔링, 3D 프린팅 실무능력을 기르기 위해, 2-3인의 게임 스토리텔링을 통해 캐릭터를 완성하고, 이를 3D 프린터를 통해 직접 제작하여, 하나의 게임을 설계할 수 있도록 교육하는 교안을 제작하였다. 또한 관련 산업체 연계를 통해, 산업체에서 요구하는 요구사항의 반영, 기술개발 과정을 이해하도록 하였다. 향후, 개발된 표준 설계 매뉴얼을 실제 수업에 적용한 후 각 학부·과의 피드백을 받아 업데이트하여 실질적인 활용 효과를 높이고자 한다.

    ※ 본 결과물은 산업통상자원부의 지원으로 수행한 창의융합형공학인재양성지원사업의 수행결과입니다.​ 

  • 가상현실과 증강현실 기술 교육 및 4차 산업혁명 융합 프로그래밍 개발 사례

    저자김성환

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 48~48p / 2019년 09월

    조회수193

    대학에서의 공학교육의 목표는 (1) 대학원에서의 심화된 학습을 위한 학문적 토대를 제공하는 기능과 (2) 산업체에서 요구하는 인력 창출 기능으로 요약할 수 있다. 가상현실과 증강현실 분야는 최근 4차 산업혁명의 주요한 분야 중의 하나로 실무 현장에서 다양한 비즈니스 모델로 개발이 되고 있다. 특히 가상현실과 증강현실 기술은 실재 세계와 가상 공간을 긴밀히 연결할 수 있는 주요수단이 될 수 있으며, 최근 CPS(cyberphysical system) 기술을 응용한 BIM(building information model)을 연계한 재난관리, 부동산 관리, 원격 교육 등의 분야는 차세대 먹거리 산업으로 공학교육에서 반드시 익혀야 할 기술이 되었다.

    현재, 산업계를 중심으로, 가상현실 기반의 아케이드 게임, 포켓몬고 등의 증강현실 게임 등이 성공적으로 사업화가 이루어지고 있으나, 가상현실과 증강현실만의 immersion, presence 등의 목표를 달성하기 위한 기술 요소 및 Unity, Unreal 등의 게임엔진 활용 능력이 요구되고 있어, 본 사례에서는, 이를 위한 교안 개발 진행 사례를 소개하고자 한다.

    2019년 2학기 컴퓨터과학 종합설계 교과목(capstone design)에서, 가상현실과 증강현실에 관심을 가지는 1-2개팀을 선정하여 11주의 기간동안 진행하도록 강의교안과 훈련 프로그램을 제작하였다. 1주차에서는 가상현실과 증강현실의 구현목표인 immersion, presence에 대한 소개와 관련 사례를 소개한다.

    2주차에서는 가상현실과 증강현실 세계관과 세계관에 따른 캐릭터의 창조와 스토리라인을 구성하는 프로그램을 제공하여, 학생들이 가상현실 안에서의 스토리, 실제 세계와 연계한 증강현실 스토리라인의 구성, 가상과 현실을 넘나드는 디지털 트윈 기반의 스토리라인 구성 실습을 할 수 있도록 한다. 3주차부터 6주차까지는 UNITY 게임엔진을 활용 사례를 소개한다. 컴퓨터과학 종합설계는 컴퓨터그래픽스와 C# 프로그래밍 언어를 선수과목으로 하므로, 기본적인 내용은 교육내용에 포함하지 않았다. 7주와 8주차에서는 4축 모션플랫폼을 활용한 가상현실 게임 사례에 대해 소스코드 분석을 통해 탐구하고, 9주에서는 게임 내 중계방송을 위한 기술들, 10주 차에서는 VR/AR 게임을 넘어 MR(mediated reality) 기술로 확장할 수 있도록 SLAM(simultaneous location and mapping) 기술 및 SFM(structure from motion) 기술을 소개하였다. 마지막으로 11주차에서는 학생들 스스로 설계한 게임공간 데모를 진행하도록 구성하였다. 2019년 1학기 컴퓨터과학 종합설계 교과목에 2개 팀을 선정하여 6주간의 교육을 진행하였으며, 교육을 마친 학생들의 경우, 실제 VR 기업에서 요구하는 수준의 역량을 확인할 수 있었다.

    본 사례의 가상/증강현실 교육프로그램에서는 최근의 가상현실과 증강현실의 성공사례를 바탕으로 공학계열 학생들에게 팀워크 능력, 스토리텔링, 게임엔진 활용능력 등의 실무능력을 기르기 위해, 2-3인으로 구성된 팀을 선정하여, 게임 스토리텔링부터, UNITY 게임엔진을 활용한 VR, AR 게임, 그리고 MR기술의 핵심기술들을 소개하였다. 또한 관련 산업체 연계를 통해, 산업체에서 요구하는 요구사항의 반영, 기술개발 과정을 이해하도록 하였다. 향후, 개발된 표준 설계 매뉴얼을 실제 수업에 적용한 후 각 학부·과의 피드백을 받아 업데이트하여 실질적인 활용 효과를 높이고자 한다.

    ※ 본 결과물은 산업통상자원부의 지원으로 수행한 창의융합형공학인재양성지원사업의 수행결과입니다.​ 

  • 융합 공학교육 활성화를 위한 대학 교육체제 개편 및 운영 사례

    저자김경언,권오영

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 47~48p / 2019년 09월

    조회수191

    4차 산업혁명으로 일컫는 첨단 기술의 발달과 기존의 학문의 경계를 뛰어넘는 새로운 지식의 탄생 속에서 교육 역시 융합형 교육 요구에 대응하는 다양한 방안을 마련하고 있다. 초․중등학교를 대상으로한 2015 개정 교육과정에서는 “인문학적 상상력, 과학기술 창조력을 갖추고 바른 인성을 겸비하여 새로운 지식을 창조하고 다양한 지식을 융합하여 새로운 가치를 창출할 수 있는 창의융합형 인재”를 인재상으로 설정하고, 문․이과 통합 교육과정으로 개편하였다(교육부, 2015).1) 특히 산업구조의 변화가 가속화하면서 이에 대응하는 전문인력 양성을 요구받는 고등교육의 경우, 대학의 교육특성을 반영한 융합교육센터, 융합학과(부) 등을 신설하여 교육과정을 개발․운영하고 있다.

    본 연구에서는 융합교육과 관련한 한국기술교육대학교의 학사구조 및 제도 개편, 교육과정 개발 및 운영 사례를 공유하여 대학에서의 융합교육 활성화에 시사점을 제공하는 것을 목적으로 한다. 한국기술교육대학교는 4차 산업혁명에 대비한 신기술 및 창의융합 역량을 함양할 수 있도록 “사회변화에 유연하게 대처하고 미래 산업수요에 선제적으로 대응하는 융․복합형 인재 양성”을 목표로 2018년 01월 융합학과(Department of Future Technology)를 신설하였다. 융합학과는 스마트팩토리, AR/VR, 스마트 자동차, 스마트에너지, 드론 등 스페셜 트랙 5개 과정을 2017년에 연구․개발하였으며, 2019년 현재 스마트 자동차, 스마트에너지, 드론 등 3개 과정은 개선 중에 있다. 스페셜 트랙의 각 과목은 2학점 단위로 마이크로 코스(Micro Course)를 제공하고 있으며, 비전공자 학생의 이수를 확대할 수 있도록 성적등급비율 예외 교과로 지정하였다.

    2018년 1학기부터 2019년 1학기까지 스마트 팩토리, AR/VR 등 2개 스페셜 트랙을 운영하고 있으며, 일부 교과목은 학생들의 융합역량 및 문제해결역량을 함양하기 위해 PBL 위주의 신교수법을 적용하고 있다. 3개 학기 동안 2개의 스페셜 트랙에 대해 총 24개 교과목이 개설되어 706명의 학생이 이수하였다. 스페셜 트랙 이수 학생을 대상으로 스페셜 트랙 추천의사, 관심 교과목, 수강 이유, 학생 요구사항 등의 인식을 조사하여 분석한 결과를 토대로 융합교육 효과 및 개선 사항을 도출하였다.

    1) 교육부(2015). 초․중등학교 총론 및 각론 교육과정. 교육부고시 2015-74호(2015.09.23.).​ 

  • 젠더: 연구개발에의 적용방안 모색

    저자백희영

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 47~47p / 2019년 09월

    조회수189

    성(sex)이 생물학적 특성에 의하여 남성과 여성을 구별하는 것에 반하여 젠더(gender)는 남성과 여성에 대하여 사회에서 관습적, 행동적으로 기대하거나 규정하는, 흔히 남성성, 여성성으로 부르는, 특성전반을 뜻하며 사회적인 성이라고도 한다. 오랫동안 젠더는 사회과학이나 인문학에서 연구되는 개념이고 과학기술분야와는 큰 관계가 없는 것으로 간주되어 왔다. 그러나 기초연구, 임상연구, 제품개발 등에서 생물학적 성과 함께 젠더를 적절히 고려하지 않아왔던 결과는 여성들에게 많은 불편, 심지어 생명의 위협까지 초래할 수 있다는 사례들이 발굴되면서 연구개발에 성과 젠더를 고려하는 젠더혁신이 국제적으로 중요한 화두가 되고 있다. 과학자들에게 생물학적인 성은 이해하기 쉽고 연구개발에 적용하기도 어렵지 않다. 연구개발의 대상으로 남자와 여자를 포함하고, 자료를 성별로 나누고, 개발되는 제품이 남자, 여자에게 모두 적합한지 평가하는 것은 연구개발 과정이 약간 복잡해지고 시간과 비용이 증가할 수는 있으나 그 결과로 연구개발의 수월성이 향상된다면 과학자들이 충분히 감내할 것이다. 그러나 사회적 개념인 젠더를 이해하고 연구개발에 적용하는 것은 쉽지 않다. 젠더 특성을 구성하는 요소는 역할(gender role), 정체성(gender identity), 관계(relations) 등으로 분류하며 연구개발 과제에 따라 이들 구성 요소를 적절히 활용해야 한다.

    그 방법론은 아직 논의단계이며 분야에 따라 차이가 있을 수 있다. 지금까지 젠더를 고려하는 연구개발이 활발하게 진행되어 온 분야는 의생명과학 분야이다. 예를 들어, 조기심장질환을 가진 대상자에서 젠더의 각 구성요소를 측정하여 통계적인 방법으로 젠더 점수(gender score)를 계산하였을 때 성별보다 젠더 점수가 건강에 더 유의적인 영향을 미쳤다고 발표하여 많은 관심을 끌고 있다.

    또한 건강한 성인에서 젠더 구성요소별 특성과 건강상태를 조사한 연구에서는 구성요소에 따라 건강과의 관계가 다르다고하여 구성요소별 특성의 중요성을 강조하기도 한다. 공학기술분야에서 성과 젠더 특성의 고려가 아직은 활발하지 않은 현실이나 소비자에게 적합한 제품 개발에 필수적으로 고려되어야 할 요인이므로 이에 대한 관심과 연구가 시급하다.

    1. Pelletier, R., Ditto, B, & Pilote, L. Psychometric Medicine. (2015) 77:517-526

    2. Nielsen, M, et al. Manuscript under review.​ 

  • 의공학 캡스톤디자인 수업에서의 젠더분석방법 적용사례

    저자이지연

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 46~47p / 2019년 09월

    조회수172

    본 연구에서는 공학 분야의 전공교과목인 의공학 캡스톤디자인 수업에서 젠더분석 방법을 적용하여 진행한 사례를 소개하고 사후 설문 평가결과 및 인터뷰를 분석하여 연구결과를 도출한다. 젠더혁신은 연구개발 전 과정에 성별차이를 반영하여 남녀 모두를 위한 지식을 창출하고 기술을 개발하는 것으로, 유럽연합의 연구개발 정책과 연구 커뮤니티에서 처음 쓰이기 시작했다. 젠더혁신 웹사이트는 과학기술에 젠더분석을 적용할 수 있는 가장 최신의 일반적인 12가지 젠더분석 방법을 제시한다. 그 방법을 모두 다 이용할 필요는 없고, 디자인설계 주제 및 목적에 맞는 젠더분석 방법을 취사선택하여 적용하면 된다.

    공학교육에 있어서 설계교육의 필요성은 매우 중요하다. 특히 종합설계의 경우, 전공지식의 개념과 원리에 대한 이해를 바탕으로 복합적, 독창적 사고를 요하고 다양한 관점과 접근방식에 따라 다수의 해가 존재하며 다양한 현실적 제한 조건과 요구들을 고려해야 한다. 따라서 종합설계에 젠더혁신이라는 개념을 도입하기 위해 젠더분석 방법을 활용한 젠더 관점과 접근방식을 설계목표, 분석, 합성, 제작, 시험, 평가와 산업표준, 경제성, 윤리성, 안정성, 신뢰성 등에서 학생들이 종합적으로 고려하도록 지도하였다. 본 사례연구에서는 J대학 생체의공학과 캡스톤 디자인 수업을 수강하는 25명의 학생에 대한 데이터를 정량적, 정성적으로 분석한 결과, 의공학과 캡스톤디자인 수업을 통해 성별특성을 반영하지 못해서 젠더의 요구와 기대치에 충분히 부응하지 못하고 젠더 편견을 강화할 수 있음을 보였다. 따라서 체계적인 젠더분석 방법에 대한 지도가 선행될 필요가 있으며, 다수의 학생들이 향후 젠더분석 방법을 적용하여 진행되는 교과목이 개설되면 다시 신청하거나 다른 학생에게도 권하겠다고 하였다. ‘Gender inclusive engineering design’ 교육을 학생들에게 제공하도록 하여 학생들이 우리 모두를 위한 수준 높은 작품을 설계할 수 있도록 순차적이며 체계적인 지도 방법의 연구와 지속적인 관심이 요구된다.​ 

  • 공학교육에서 젠더 포용적 기술

    저자이혜숙

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 46~46p / 2019년 09월

    조회수186

    우리에게 익숙한 기술과 디자인 그리고 각종 서비스는 포용적이고 중립적인가? 백인 남성들 중심으로 연구·개발된 많은 기술과 기술중심 서비스는 중립적이지 않고 포용적이지 못하다는 과학적 증거들이 속속 나오고 있다. 이러한 현상은 일찍이 크란츠베르그(Kranzberg)가 지적한 바와 같이 ‘기술은 개발에 참여하고 관여한 사람들의 다양한 시각과 관점이 반영된다’는 것을 감안하면 당연한 결과라 할 수 있다. 오랫동안 남성들이 중심이 된 연구개발 현장에서 디자인 기획과정부터 기본(norm)과 표준 등을 남성으로 설정되었기 때문에 젠더 편향적으로 개발된 기술과 디자인 사례들이 많이 발견된다. 특히 남성과 여성은 생물학적 성(sex)과 사회적 성으로 불리는 젠더(gender) 측면에서 차이가 있음에도 불구하고 이런 사실이 간과된 채로 개발된 기술은 때로는 여성의 안전을 위협하는 경우도 있었다.

    최근에 연구혁신에 책임성(RRI; Responsible Research and Innovation)이 중시되면서 남녀 모두가 공히 연구개발의 성과를 공유하고 혜택을 받을 수 있어야 한다는 공감대가 형성되고 있다. 남녀의 차이와 다름을 고려하여 연구개발 전 과정에 성·젠더 요소를 분석·적용하여 혁신의 가치를 높이려는 젠더혁신의 일환으로 <젠더 포용적 기술>개발의 필요성이 대두되고 있다. 젠더 포용적 기술개발은 연구개발의 신뢰성 확보와 연구 윤리적인 측면에서의 사회적 가치 창출은 물론 새로운 산업의 기회를 만들어 경제적인 기여를 할 수 있기 때문에 중요성 또한 커지고 있다. 본 발표에서는 젠더 편향적인 기술 사례들을 통해서 젠더 포용적 기술과 이에 대한 소양을 가진 엔지니어의 필요성을 제시한다. 또한 집중인터뷰(FGI)를 통해서 교육현장에 젠더 포용적 기술에 대한 이해를 높일 수 있는 교육을 실시하는 것이 어려운 현황을 파악하고자 한다. 마지막으로 젠더 포용적 기술에 대한 이해를 가진 엔지니어 양성을 위해서 필요한 개선 방안을 제안한다.

    1. Kranzberg, Melvin. “Technology and History:” Kranzberg's Laws”. Bulletin of science, technology & society 15.1 (1995): 5-13.​ 

  • 4차 산업혁명시대의 젠더 혁신과 공학 교육

    저자이우일

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 46~46p / 2019년 09월

    조회수190

    4차 산업혁명에서 핵심 키워드의 하나인 디지털 제조 혁명은 제조업의 패러다임을 완전히 바꿀 수 있을 정도의 파급력을 지니고 있다. 3D 프린터를 비롯하여 저렴하게 아이디어를 현실화시킬 수 있는 장비가 보급되고 있으며 인터넷을 통해 제품에 대한 아이디어를 자유롭게 교환하고, 또 인터넷으로 설계 데이터를 보내면 원하는 모양으로 프로토타입을 만들어 주는 서비스가 보편화되고 있다. 전통적인 공산품들은 대량생산을 위해 평균적인 고객을 염두에 두고 만들어져 다양한 소비자의 특성에 부합하기 어려웠다. 특히 남성과 여성이 공동으로 사용하는 공산품의 경우, 대부분의 설계는 남성 위주로 이루어졌으며 여성은 “작은 남성” 정도로 인식되었던 것이 사실이다. 그러나 4차 산업혁명에 따른 새로운 제조 수단의 출현은 여성과 남성의 차이에 따라 제품을 다양화시킬 수 있는 길을 열어주고 있으며, 젠더의 차이를 고려한 제품 개발을 통해 새로운 제품 개발과 시장의 창출을 가능하게 하고 있다. 공학교육에서도 이러한 가능성을 염두에 두어, 젠더 차이를 고려함으로써 혁신이 가능하다는 점을 학생들에게 인식시키고 성공 사례 학습과 함께 학생들이 직접 설계에 참여하는 기회를 제공할 필요가 있다. 본 발표에서는 이러한 점들을 사례와 더불어 공유하고 공학교육에 젠더혁신에 대한 인식 제고를 위한 방안을 제시해보고자 한다. 

  • Faculty Perception before, during and after Implementation of Standards-based Grading

    저자Eunsil Lee,Adam, R. Carberry,Heidi A. Diefes-Dux,Sara A. Atwood,Matt T. Siniawski

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 45~45p / 2019년 09월

    조회수173

    An effective transition to a new grading system requires a process of reflecting on experiences to understand and reframe perceptions of grading. Standards-based grading (SBG), an alternative to the traditional, summative score-based grading, was introduced to higher education engineering faculty either through a workshop or as a direct participant in a larger research project. These faculty were surveyed to better understand the perceptions faculty hold before, during and after implementation of SBG.

    Perceived student gains, barriers and best practices were solicited using an open-ended survey of faculty who had attended the workshop on SBG, were preparing to implement SBG, had implemented SBG for the first time or had implemented SBG multiple times. A total of 86 responses were collected and grouped using the proficiency scale (i.e., Novice, Initiate, Apprentice, Journeyman, and Expert) and an emergent open-coding approach was taken to identify themes in the data.

    Themes among the different groups emerged, providing insights into faculty perceptions at different phases of SBG implementation. We have demonstrated through a comparison of emergent themes that this alternative system was perceived to provide benefits to students from a faculty perspective, which includes self-regulated learning and clear connections between grading and learning. Emergent barriers reported by faculty include initial work load, ‘buy-in’ from others, grading consistency and a lack of resources. Best practices such as well-aligned learning objectives, assignments and rubrics can facilitate use of the grading system to overcome these barriers.

    The study also demonstrated the necessity of faculty support structures to establish an environment favorable for widespread grading reformation.​ 

  • A Tale of Two Institutions: Assessment and Adaptation of Best Practices

    저자Gloria J. Kim,Robert Linsenmeier,Mary Beth Finch,Timothy Reissman

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 45~45p / 2019년 09월

    조회수177

    The middle two years of the four-year undergraduate experience is one of the most critical “target points” to successful professional formation of engineers. Instructional interventions that engage the students and improve student success as well as retention at this target point are therefore vital.

    The overall goal of this three-year exploratory project was to support the adaptation, implementation, and dissemination of best practices in experiential learning in the domains of biosignals and systems analysis and experimental design. To accomplish this goal, we focused on a three-quarter course sequence at Northwestern University (NU)’s Department of Biomedical Engineering and a two-course sequence at University of Florida (UF)’s Department of Electrical and Computer Engineering. Students typically start these series of engineering fundamentals in their junior year. Both course sequences teach similar topics (circuits, signals and systems, modeling, instrumentation) that are geared towards building quantitative and computational skills. Both course sequences use portable lab kits and software that can be set up anywhere.

    Key activities comprised of: 1) assessing the strengths and weaknesses of NU’s and UF’s course sequences in terms of the How People Learn (HPL) framework and assess how student experiences and outcomes in this sequence are linked to those attributes of the course; and 2) expanding experiential modules for broader adoption and implementation.

    We evaluated learning of course concepts, learning preferences, engagement, application of material in subsequent courses in their respective sequences, and transferrable skills between courses. The knowledge was used to guide future design or development of new interventions and their dissemination strategies during the subsequent years of the project.

    The broader impacts of this work will be the advancement of knowledge regarding: how to support successful adaptation of experiential modules across different curricula, engineering disciplines, institutional culture, and student population; how to engage research-focused faculty in curricular reform; and how different institutions adapt organizationally to sustain the implemented courses.​ 

  • Programming Oriented, Project-Based Learning for Chemical Engineering Education in Industry 4.0

    저자Dongil Shin

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 44~44p / 2019년 09월

    조회수180

    This presentation introduces project-based learning cases that enhance students' learning and understanding by requiring programming projects in chemical engineering computing, control, design, and capstone design classes.

    An introductory computing applications course for sophomores used MATLAB early, but for the last three years Python has been used to develop programs on team-selected topics. In the case of capstone design, some teams participate in the creative design competition through open source software development. There is a difficulty in designing the fully-functioning chemical plant at the undergraduate level, and the integration of chemical engineering contents and inducing students' interests through the whole process of application software development overcomes the difficulties and enhances the educational effect.

    Python develops competencies linearly, with the amount of time invested, and provides a large number of open libraries, enabling the development of highly complete programs, which also increase student satisfaction with the end result. However, in the case of the introductory computing class, the lecturer's burden is also high because the weekly team teaching for at least four weeks is essential for improving the level and completion of the developed computer program. By designing algorithms and developing and tuning the software, students improve their knowledge and command of reaction engineering, thermodynamics, transport phenomena, and automatic control, as well as the understanding and utilization of computational thinking emphasized in Industry 4.0.​