• 제목/요약/키워드: 공학교육 목표

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생명공학의 기본 개념에 대한 고등학생의 이해도 조사 및 개념 분석 (Understanding Biotechnology: An Analysis of High School Students' Concepts)

  • 정영란;계보아
    • 한국과학교육학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.463-472
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    • 1998
  • 과학교육의 목표는 학생들의 과학적 지식, 탐구력, 과학적 태도를 최대한 육성하는데 있으며, 그 중에서도 과학적 개념의 올바른 이해는 과학교육의 중요한 과제 중에 하나라고 할 수 있다. 다가오는 21세기는 '생물학의 시대'라고도 불리며, 특히 생명공학 분야는 정보매체를 통하여 대중에게 많이 소개되고 있다. 그러나 대중에게 이러한 개념이 전달될 때에 시간과 공간상의 제약으로 또는 정보전달 시 그 응용에 중점을 두게 되므로 학생들은 '생명 공학'의 기본 개념에 대해 학습하기 이전에 많은 잘못된 선행개념을 가질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 '생명공학'의 기본개념에 대한 학생들의 이해도를 조사하여 오개념을 분석하였다. 또한 교사의 이해도와 교과서의 내용을 분석하여, 교과서와 교사가 학생의 오개념형성에 원인으로 작용하는 지를 알아보았다. 연구 대상은 서울과 경기지역의 고등학교 2학년 학생으로 남학생이 238명, 여학생이 248명으로 총 486명 이었으며 서울지역의 20개 고등학교에서 표집된 생물교사가 22명 이었다. 이해도 검사 도구로 총 20개 문항으로 구성된 선다형 지필검사지가 개발되었으며 검사문항의 내용타당도는 75.7%였다. 생명공학에 대한 이해도가 학생의 성별, 지역별, 계열별로 차이가 있는지, 교사의 성별, 경력별로 차이가 있는지 알아보기 위하여 이원변량분석을 하였다. 본 연구의 결과를 종합하여 내린 결론은 다음과 같다. 1. 생명공학의 기본개념에 대한 학생들의 이해도 점수는 평균 41점으로 학생들은 생명공학의 기본개념을 잘 이해하지 못하였다. 이해도 점수는 계열별, 지역별로 통계적으로 유의미한 차이가 없었으나 성별에 따라 차이를 보였다 (p<0.05). 2. 학생들은 단일클론항체와 유전자클로닝에 대해 잘 이해하지 못했으며 플라즈미드 DNA가 이미 유용한 유전자를 포함하고 있다는 오개념을 가지고 있었다. 3. 교사의 이해도 점수는 평균 82점으로 교사들은 생명공학의 기본개념을 잘 이해하고 있었으며, 이해도 점수는 경력별, 성별에 따라 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다. (p<0.05). 4. 교사들은 유전자치료법, 생명공학이나 유전공학 기술로 의학과 농학에서 가능해진 사실들, 플라즈미드 DNA 에 대하여 잘 이해하지 못하여 학생들의 개념이해에 영향을 주었을 것으로 사료된다. 5. "공통과학"교과서에는 조사된 18개의 생명공학의 기본개념중 10개의 개념만이 비교적 잘 제시되어 있었으므로 교과서에 제시된 내용만으로는 그 기본개념을 이해하는데 어려움이 있다고 생각된다.

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초등학생을 위한 웹기반 환경교육 시스템 (A Web-based Environmental Education System for Elementary School Students)

  • 채영욱;전우천
    • 정보교육학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.27-36
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    • 2003
  • 환경문제의 해결을 위해서는 공학, 행정, 법률 등 여러 분야에서의 노력이 필요하지만 가장 근본적인 해결책은 국민 각자가 환경 보전에 대한 실천의지를 갖도록 하는 교육에서 찾아야 한다. 특히 유년기 즉 초등학생 시절부터 환경교육을 통하여 환경 보전 습관을 형성하는 것이 바로 환경을 지키는 최선의 방법이다. 본 논문에서는 초등학교 제7차 교육과정에 포함된 환경 관련 내용을 추출하여 글쓰기, 그리기, 자연의 소리듣기, 음악 듣기, 보고서 작성, 퀴즈 풀기 등의 다양한 활동을 통하여 환경에 관련된 지식, 기능을 습득하고 환경을 지키는 생활 습관과 태도를 형성하도록 하는 시스템을 설계하였다. 특히 최신의 적절한 학습자료를 제공하고 학생들의 창의성과 자율성이 충분히 발휘될 수 있도록 하기 위해 웹 기반 시스템으로 설계하였고, 구성주의 학습원리를 기반으로 학습자가 자기주도적으로 활동함으로써 환경을 지키려는 실천의지를 기르도록 하는 학습 모형을 설계하고 적용하였다. 또한 학습실, 환경 자료실, 환경 퀴즈실, 작품 전시실 등을 통하여 다양한 학습 활동과 동기유발을 지원할 수 있도록 하였고 교사는 학생들의 학습 상황을 쉽게 파악하고 평가할 수 있도록 구현하였다. 따라서 본 시스템은 학생들에게 환경과 관련된 지식, 기능, 태도, 참여 등의 환경교육의 목표를 달성하는데 있어서 그 효과가 기대된다.

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정보화시대를 대비한 CAI로서의 Web 활용 (Using Web as CAI in the Classroom of Information Age)

  • 이광희
    • 정보교육학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.38-48
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    • 1997
  • 컴퓨터, 정보생산능력, 공동 생산과 이용, 기능적 사회, 참여적 민주주의, 시간 가치의 중요성, 인간의 자율성과 공동목표 등은 정보화사회의 특징이다. 인간의 창의적 사고 능력과 정보 공학을 이용한 주변 문제의 해결능력은 우리의 중요 관심사가 되고 있다. 따라서 본 연구는 정보화사회를 대비한 새로운 교육의 방향을 제시하는데 그 목적이 있다. 먼저 정보사회의 특징과 현재의 교육과정, 교육환경 및 교사교육의 교육 현장 측면을 고찰한후 CAI와 인터넷의 특성을 요약하고, 마지막으로는 CAI로서의 웹 활용을 제시하였다. 거대한 통신망인 인터넷을 교육에서 활용하면 개인차를 고려한 개별화 학습을 가능하게 해 줄 뿐 아니라 다양한 매체를 사용하여 풍부한 학습환경을 제공한다. 또 시간과 공간을 초월한 학습을 가능하게 하며 상호작용이 가능하다. 한편 하이퍼미디어를 기반으로 한 인터넷 서비스인 웹은 학업 성취도 고양, 창의력, 문제해결력, 논리적 사고력을 증진시킬 수 있고, 학습자의 동기 유발을 높이는 데 활용된다. 인터넷과 웹은 오랫동안 폭발적인 통신 도구로 우리 곁에 있게 되며, 다양한 데이타뱅크로 부터 여러가지 형태의 정보를 손쉽게 입수할 수 있게 됨은 물론 원격교육이나 재택가강의에도 활용되어 보편화 될 것이다.

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인터넷의 한국사회의 변화와 건전한 정보이용 환경조성의 과제

  • 장경채;전상균
    • 경영과정보연구
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    • 제17권
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    • pp.83-105
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    • 2005
  • 인터넷은 한국사회 전반에 많은 변화를 초래하였다. 인터넷이 빠르게 확산되어 2004년 말에 인터넷 이용자 3,000만 명 시대를 열었고 이동전화, 초고속 인터넷 등 새로운 정보기술이 보편적으로 활용되는 단계에 이르렀다. 그에 따라 개인 홈페이지가 커뮤니케이션의 새로운 수단으로 자리 잡았고, 이에 따른 새로운 네티즌 문화를 탄생시켰다. 사회문화적 측면에서 그동안 정보화가 창출한 가장 큰 변화는 조직사회의 변화, 교육환경의 변화, 문화생활의 변화를 들 수 있다. 인터넷이 조직사회에 미친 영향은 전통적인 연공서열식 피라미드형 조직구조가 새로운 네트워크형 조직으로 발전하였으며, 노동시장도 장소에 구애받지 않고 이동원격근무(mobile Office)로 발전하는 추세이다. 그리고 교육환경은 가상공간을 통한 다양한 교육정보 접근기회를 확대하고 있으며, 사람들의 사고방식, 생활양식, 가치관의 변화도 수반하고 있다. 반면에 인터넷 사회는 한국사회 전반의 변화와 함께 정보화의 역기능 현상도 다양하고 광범위하게 확산되고 있다. 인터넷이라는 온라인상에서 다양한 주제로 서로 만나고 정보를 교환하는 사이버 공동체(Cyber Community)는 온라인 공간에 한정되는 것이 아니라 현실공간으로 확장되어 나타나고 있으며, 인터넷 중독문제는 개인뿐만 아니라 가정과 사회에도 부정적 영향을 끼치고 있을 뿐만 아니라 안티사이트도 진정한 대안문화로 자리 잡지 못하고 인터넷의 익명성을 이용해 무차별적인 비방과 욕설이 난무한 과도기적 현상을 보이고 있다. 이제 인터넷은 한국사회의 모든 것과 깊은 관련을 맺는 매우 중요한 일부분이 된 것이다. 인터넷은 20세기 공학기술이 성취한 위대한 업적 중의 하나이다. 인터넷은 단순히 정보화 사회를 실현하는 것이 아니라 인간의 삶의 가치, 생활의 편익 등을 증대한다는 믿음 때문이다. 한편 현실은 여러 가지 역기능이 함께 나타나고 있다. '네티즌 윤리강령'까지 선포했지만, 진정한 네티즌 윤리는 강령을 선포했다고 저절로 확립되는 것이 아니다. 네티즌 각자의 실천의지가 있어야 한다. 인류가 새로운 이상향이라고 추구하는 가상사회는 윤리적인 사고와 행동으로 질서를 유지하지 못하면 인류의 밝은 미래는 보장할 길이 없다. 21세기 정보화 사회, 인터넷 사회를 맞이한 우리는 이 세상을 참으로 살기 좋은 세상으로 만들어야 할 고귀한 책무를 안고 있다. 아무리 험한 길, 어려운 과제라 할지라도 그 목표를 잃어서는 안 되며, 그 해답을 얻는 노력을 결코 게을리 해서는 안 된다.

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활동이론 관점에서 플립러닝 수업활동 분석 (An Analysis of the Flipped Learning Activities by the Activity Theory)

  • 이순덕;전희정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.780-788
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    • 2019
  • 본 연구는 최근 대학에서 학습자 중심 수업방법으로 각광받고 있는 플립러닝 수업활동을 문화역사적 활동이론 관점에서 분석하고자 하였다. A대학교에서 2018학년도 2학기에 개설된 [교육방법 및 교육공학]을 플립러닝으로 개발하여 운영하였고, 교과목 담당교수와 수강학생을 대상으로 설문조사와 참여관찰을 실시하였다. 활동이론은 복합적이고 다각적인 교육현상을 활동체제의 구성요소와 이들 간 상호작용, 매개되는 도구 등을 중심으로 분석하는 틀을 제공한다. 따라서 Engestrőm의 활동체제 모형을 근거로 플립러닝 수업활동의 구성요소를 주체, 객체, 학습도구, 수업 규칙, 학습공동체, 역할 분담으로 분석하였고, 그 과정에서 나타난 모순과 역동성을 분석하였다. 학습자 중심 수업방식인 플립러닝에 대해 교수자와 학습자 모두 전반적으로 높은 만족감을 보였고, 학습내용 이해와 학습목표 성취에 도움이 되었다는 반응을 보였다. 보다 발전적인 플립러닝 활동체제를 위한 시사점으로 교수자와 학습자의 진정한 주체 인식과 역할 수행, 온라인과 오프라인 활동의 유기적 연계 강화, 수업준비 및 학습준비 부담 완화를 위한 지원, 원활한 운영을 지원하는 시스템 정비를 제안하였다.

수학과 예술을 3D 프린팅으로 연결하는 융합인재교육 (Mathematics, Art and 3D-Printing in STEAM Education)

  • 이상구;이재윤;박경은;이재화;안승철
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.35-49
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    • 2015
  • 3D 프린팅 기술은 21세기를 이끌 혁신적인 발명품으로 창의적 융합인재를 양성하는 융합인재교육(STEAM)에 필수적인 도구 중 하나이다. 본 연구에서는 대학에서의 수학적 모델링 강좌와 한국과학창의재단 R&E에서 수행한 STEAM 교육의 내용을 중심으로, 아름다운 자연속의 기하학적 도형을 3D 프린터로 직접 프린팅하는 전체 과정과 STEAM 관점에서 수행한 수학강좌의 결과물과 성과를 소개한다. 이렇게 예술을 수학으로 이해한 후 3D 프린팅이라는 공학 및 기술로 구현하는 과정은 STEAM 교육의 목표에 부합하는 하나의 예가 된다. 그리고 수학과 예술을 3D 프린팅으로 연결하는 접근을 통하여 21세기가 필요로 하는 융합인재를 양성할 수 있다는 가능성을 제시한다.

트랜스휴머니즘 시대의 도덕교육방안 (The Method of Moral Education in the Age of Transhumanism)

  • 최용성
    • 철학연구
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    • 제146권
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    • pp.271-307
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    • 2018
  • 본 연구는 트랜스휴머니즘 도덕교육의 방향을 찾아보고자 한다. 신경과학이나 공학과 같은 과학기술의 성과를 최대한 활용하여 인간생명의 트랜스휴먼적 향상을 도모하는 방식에는 유전자 조작 방안, 도덕적 인공지능을 활용하는 사이보그 방안, 약리학적 방안이 있겠다. 하지만 본 연구에서는 유전자 조작 방안과 도덕적 인공지능을 활용하는 사이보그 방안을 중심으로 살펴보았다. 그리고 도덕적 인공지능을 활용한 사이보그 방안을 지속적으로 추구될 수 있는 실현성 있는 방안으로 보았다. 반면에 트랜스휴머니스트들이 기존의 전통적 도덕교육이 너무 느리고 비효과적이라고 보지만 유전자 조작 보다는 후성 유전학에 근거한 최상의 양육과 교육이 지금의 기술적인 제약 하에서는 오히려 효과적인 접근임을 알 수 있었다. 또한 연구자는 트랜스휴먼의 방향에 관한 논의에서 장기적으로 유전자 조작방안보다는 도덕적 인공지능이나 사이보그 방안이 윤리학적 문제점과 기술적 어려움을 보다 잘 극복할 수 있다고 판단한다. 따라서 논문에서 이 방안이 도덕교육의 모델로 적합할 수 있음을 제시하였다. 연구자는 트랜스휴머니즘의 인간향상에 관한 도덕성 논쟁에서 주로 공리주의적 차원에서 우리가 얻게 될 잠재적 이득을 중심으로 논의하고자 하였다. 특히 연구자는 트랜스휴머니즘과 관련하여 새로이 개발되는 기술의 잠재적 위험성을 줄이면서 그 기술이 목표로 하는 정당성과 효율성을 택하는 방식으로 진행되어야 한다고 강조하였다. 물론 사회적으로는 도덕적 인간향상의 윤리적 사용과 관련된 윤리학적 숙고와 법령 마련, 교육적으로는 인간의 도덕적 향상의 윤리 문제에 보다 추가적인 논의가 필요하겠지만 도덕적 인간향상의 방식을 근본적으로 부정하는 것은 대안이 아님을 제시하였다. 결국 트랜스휴머니즘의 시대에 다양한 도덕교육의 방식은 열려져 있으며, 이런 방안들을 꼼꼼하게 검토하고 지혜롭게 이를 적용해 나가야 하는 과제가 우리 앞에 놓여 있다고 할 수 있다.

교류협력 단계별 북한 직업훈련 실행 시나리오 구축 방안 (An Investigation of Supporting North Korea Vocational Training by Interchange and Cooperation Scenarios)

  • 김소영;이영민;이우영
    • 실천공학교육논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.73-79
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 남북한 교류 협력이 재개 되었을 경우 협력의 수준을 단계별로 고려하여 점진적으로 북한지역 내 직업훈련을 실행하는 시나리오를 설정하는 데 있다. 이 연구에서는 북한의 정치와 사회상황 예측을 바탕으로, 지역과 사업 기반의 직업훈련 3가지 시나리오를 체계적으로 제시하였다. 아울러 북한의 직업훈련을 효율적으로 촉진하기 위해, 시나리오 기법인 The Futures Group의 미래 방법론을 채택하여 적용하였다. 첫 번째 시나리오는 전기, 전자, 의류업종을 중심으로 직업훈련센터를 설치하는 것이다. 두 번째 시나리오는 전기, 전자, 자동차 산업을 중심으로 직업훈련대학 캠퍼스를 시범적으로 설치하는 안이다. 세 번째 시나리오는 전기, 전자, IT 생산, 통신, 중공업, 여성특화산업을 중심으로 북한지역에 다수의 직업훈련대학 캠퍼스를 설치하는 안이다. 설정한 시나리오를 바탕으로, 북한의 직업훈련을 촉진하기 위한 목표와 전략을 수립해야 하고, 북한 직업훈련의 거버넌스를 설정해야 하며, 직업훈련 R&D 인프라를 구축해야 한다. 아울러, 북한 직업훈련분야의 HRD, HRM 시스템을 구축해야 하고, 공공과 민간 고용서비스 센터를 설치하여 직업훈련을 활성화해야 한다.

인공지능을 이용한 웹기반 건축현장 안전관리 플랫폼 개발 (Development of Web-based Construction-Site-Safety-Management Platform Using Artificial Intelligence)

  • 김시욱;김은석;김치경
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.77-84
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    • 2024
  • 4차 산업혁명 시대에 건설산업은 전통적인 업무 방식에서 디지털 프로세스로 전환하고 있다. 특히, 건설산업의 특성으로 인해 업무 절차의 변경에는 어려움이 따르며, 점진적인 디지털 전환 및 시행착오가 발생하고 있다. 건설현장의 안전관리 분야도 역시 이 흐름을 따라 모든 데이터의 디지털화와 자동화를 목표로 연구 및 시도가 활발히 진행되고 있다. 그러나 최근의 통계에 따르면, 건설업 안전사고는 계속해서 발생하고 있으며, 안전사고 사망자 수도 줄지 않고 있다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 건설공사 안전관리 종합정보망의 빅데이터를 대규모 언어모델 인공지능을 통해 분석하였다. 분석된 결과는 실시간으로 업데이트가 가능한 상세설계모델로부터 위치정보와 공간적 특성을 반영하여 안전관리가 필요한 현장모델링에 정보를 맵핑하였다. 해당 연구를 통해 건설현장 안전관리 데이터의 디지털화를 통한 시설물 및 근로자의 안전을 강화하고, 건설사고 예방 및 효과적인 교육 지시를 위한 빅데이터 기반 안전관리 플랫폼 개발을 목표로 한다.

재난 탈출 협동 훈련 기능성 게임의 메타버스 플랫폼 구현 (A collaborative Serious Game for fire disaster evacuation drill in Metaverse)

  • 이상호;하규태;김홍석;김시호
    • Journal of Platform Technology
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    • 제9권3호
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    • pp.70-77
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    • 2021
  • 기능성 게임은 사용자에게 재미와 함께 특정한 학습 목표를 달성하기 위한 훈련 또는 교육의 경험을 제공하는 것이다. 본 연구에서는 몰입형 메타버스 플랫폼에서 여러 훈련생과 감독자 들이 서로 실시간 동기화된 자신들의 아바타들 간 협업을 통해 화재 탈출 훈련을 제공하는 기능성 게임을 제안하고 구현하였다. 제작된 시스템 아키텍처는 착용형 동작 센서와 헤드 마운트 디스플레이로 구성되어 메타버스 사이버 공간에서 각 사용자의 의도된 행동을 사용자의 아바타의 동작과 동기화시킨다. 개인화된 착용형 시스템은 사이버 체험 기반의 화재 대피 훈련 시스템에 편리한 사용자 인터페이스와 몰입형 환경을 저렴한 구성 비용으로 제공할 수 있도록 한다. 본 연구의 기능성 게임은 건물의 화재 현장에 대해서만 구현되었으나 제안하는 플랫폼은 공공의 안전을 위한 다양한 재난 상황에 대해 구성을 확장할 수 있다. 본 시스템의 실험 결과를 통하여 제작된 시스템이 화재 탈출에 필요한 능력을 향상시키는 훈련 효과를 검증하였다.