Abstract
Informal engineering education program for high school students was developed to cultivate engineering literacy using the human resources and facilities of university. Plant factory, a smart farming technology, was selected as a main theme, and the novel engineering camp program involving engineering design activities and intra-linter-team works was planned. The camp program was applied to 38 high school students in an active learning classroom. Five teams were constructed according to elemental technologies such as biotechnology, information-communication technology, energy engineering, mechanical engineering and architectural engineering, and the students were participated in intra- and inter-team activities to achieve the final goal of 'the construction of a plant factory in school'. The team works were conducted according to the eight steps of engineering design process (identifying the problem and need, identifying criteria and constraints, brainstorming possible solutions, selecting the best possible solution, constructing a prototype, testing and evaluating the solution, communicating the solution, and refining design). Participants' satisfaction survey showed that the satisfaction on the contents of engineering design was 4.48 on 5-point Likert scale. The participants' satisfaction on creative activity and systematic methodology was 4.43 on 5-point Likert scale. 97% of participants responded positively to team works, and 92% of participants were satisfied with career mentoring activity supplied by undergraduate/graduate students. These results indicates that the engineering camp program involving engineering design activity and intra-/inter-team works can contribute to cultivate engineering literacy such as creativity, problem solving ability, collaboration, communication skills for high school students, and to increase their interests in engineering fields.
고등학생의 공학적 소양 함양을 위해 대학의 인적 물적 인프라를 활용한 비정규 공학교육프로그램을 개발하여 그 적용 효과를 분석하였다. 스마트 농업 기술인 식물공장을 주제로 선정하여 공학설계 및 팀 내 팀 간 활동 중심의 공학 캠프 프로그램을 기획하여, 대학의 첨단 강의실을 이용하여 38명의 고등학생에게 적용하였다. 참가학생들은 생물공학, 정보통신공학, 에너지공학, 기계공학 및 건축공학 등 5가지 식물공장 요소 기술 중심으로 팀 내 활동과 팀 간 협력을 통해 '교정에 식물공장 세우기'라는 최종 미션을 수행하였다. 또한, 각 팀 활동은 8단계로 구성된 공학설계과정(문제와 필요 확인하기, 기준과 제한조건 확인하기, 가능한 해결책 찾기, 최선의 해결책 선택, 시작품 제작, 시험과 해결책 평가하기, 해결책에 대한 의사소통, 재설계 및 설계 수정하기)으로 진행되었다. 만족도를 설문조사를 통해 조사한 결과, 공학설계 내용에 대한 만족도는 5점 만점에 4.38점 이었고, 창의적 활동 및 탐구방법의 합리성/체계성에 대한 평균 만족도는 4.43점 이었다. 참가학생의 94%가 팀워크에 만족한다고 답변하였고, 대학(원)생들이 제공한 진로 멘토링 활동에 대해서도 참가학생의 92%가 만족하였다. 이러한 결과는 공학설계과정 및 팀 내 및 팀 간 협업을 기반한 공학 교육 프로그램은 참가 학생들의 창의성, 문제해결능력, 협동심, 의사소통 능력과 같은 공학적 소양을 함양하고 공학에 대한 관심을 높이는데 기여함을 시사한다.
