본 연구는 자기주도학습 개념 및 구성요인과 자기주도학습 능력개발을 위한 교수 학습 전략을 살펴보고, 문제기반학습과 프로젝트기반학습 방법이 적용되는 설계교육의 절차와의 관계를 분석하여 자기주도학습 능력개발을 위한 설계교육 방법을 제시하기 위해 수행되었다. 이를 위해 자기주도학습, 자기주도학습 능력개발, 설계교육을 주요어(key word)로 하여 '문헌연구'를 수행하였다. 그 결과 설계교육 절차 및 문제기반학습과 프로젝트기반학습의 공통되는 항목을 추출하여 5단계 를 도출하였고, 학습자의 자기주도학습 능력 수준 차이를 전제로 하는 Grow(1991)의 수업 모형을 연결시켜 총 9단계의 설계교육 절차를 제시하였다. 이는 첫째, 선수학습 준비, 둘째, 문제정의 및 필요성 인식, 셋째, 팀 구성, 넷째, 관련자료 수집, 다섯째, 교사와 함께 실질적인 문제에 대한 팀학습, 여섯째, 최적의 해결책 선택, 일곱째, 학생 중심 토의, 여덟째, 모형 및 제품 제작, 아홉째, 시험 및 평가, 보완으로 진행된다. 이러한 모형을 적용시킨 설계교육을 통해 교수자는 지속적인 피드백을 통한 학습자의 자기주도학습 능력 향상 정도 및 학업성취를 평가할 수 있을 것이다. 또한 학습자는 이전보다 높은 수준의 자기주도학습 능력을 가지게 될 것이고, 이는 다른 학습상황에도 전이되어 창의성과 문제해결능력을 필요로 하는 공학교육의 효과를 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.