• 제목/요약/키워드: 공학교육 목표

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산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 적용사례 및 성과분석 (Analysis of Application Cases and Performance of Multidisciplinary Convergence Capstone Design based on Industry-Academic Cooperation)

  • 윤상식
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.639-652
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    • 2021
  • 최근 급변하는 사회 환경에 따라 유연한 사고력 및 문제해결능력 등을 갖춘 창의·융합형 실무 인재 양성이 중요해지고 있다. 따라서 대학은 학생들이 다학제적으로 협력하고 융합하여 학교에서 배운 내용을 토대로 실무현장의 프로젝트를 수행 할 수 있는 교육경험을 제공하는 것이 필요하다. 이에 본 연구는 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교육과정을 통해 통합적 문제해결능력을 갖춘 창의적 인재양성을 목표로 설계·계발·운영하였다. 이를 위해 참여 기업 및 융합 교수팀을 구성하고 함께 교육과정을 개발하고 D대학 화장품공학부 재학생을 대상으로 15주간 운영하였다. 교육이 끝난 후 학습만족도와 인지된 학업성취도를 조사한 결과 5점 만점에 각각 3.77점, 3.86점으로 보통 이상으로 나타났다. 그리고 참여 경험에 대한 심층인터뷰 결과 긍정적 경험과 관련된 5개 주제와 부정적 경험과 관련된 3가지 주제가 도출되었다. 본 연구는 향후 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교육과정 운영 시 기초자료를 제공할 수 있을 것이다.

바이오융합 및 의료기기 산업 (Bio-fusion and Medical Device Industry)

  • 박수아;이준희;김완두
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제5권1호
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    • pp.23-52
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    • 2017
  • 바이오융합 및 의료기기 산업은 의학과 전기, 전자, 기계, 재료 등 공학이 융합되는 다학제간 응용기술 산업분야이다. 바이오 융합 및 의료기기를 이용해 인간의 삶의 질 향상을 목표로 하고 있으며 제품에 대한 인지도와 브랜드 파워가 매우 중요한 산업이다. 그러나, 자본/기술 의존형 산업으로 제품의 개발부터 생산까지 소요되어지는 기간이 길고 개별 제품의 시장 규모가 작고 수명주기가 짧다고 할 수 있다. 따라서 연구개발에 대한 지속적인 투자가 요구되어지는 산업으로 국가적인 차원에서 바이오벤처 기업들을 위해 기술적 지원, 제도적 뒷받침, 인력 양성 등의 산업생태계 전반을 활성화하고자 하는 노력이 필요하다.

XR Hands를 통한 가상 객체들과의 상호 작용에 관한 연구 (A Study on the Interaction with Virtual Objects through XR Hands)

  • 조범준;김성기
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.43-49
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    • 2024
  • 핸드트래킹이 주된 조작이 되는 기기가 출시됨에 따라 현재 확장현실 분야의 관심사 중 하나는 핸드트래킹이다. 핸드트래킹은 사용자에게 몰입감 및 현실감 측면에서 장점이 있으며 그에 따라 교육, 엔터테인먼트, 의료 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 활쏘는 동작은 양손을 동시에 써야하는 동시에 표적을 맞추기 위해서는 정교함을 요하는 과거 문화적 스포츠적 의의를 가지는 동작이다. 본 연구는 이러한 활쏘는 동작을 구현하는 것을 목표로 했다. 따라서 본 논문은 유니티가 제공하는 XR Hands 패키지를 활용하여 손동작을 인식하도록 했으며 기반이 되는 OpenXR 에 대한 탐구했다. 최종적으로는 활 쏘는 동작을 구현했고 메타 퀘스트 2 에서 테스트했다.

중학교 「기술·가정」의 '건강한 식생활과 식사 구성' 단원에 적용한 스마트 교수·학습 과정안과 교재 개발 (Development of smart education-based teaching and learning plans and a smart textbook for 'healthy diet and meal plans' unit in 「Technology·Home Economics」)

  • 최송은;채정현
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.85-114
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    • 2014
  • 본 연구는 21세기 학습 환경과 학습자가 변화되고 있는 교육 패러다임의 변화에 맞추어 중학교 기술 가정 '건강한 식생활과 식사 구성'을 중심으로 스마트교육을 기반으로 한 가정과 식생활 교수 학습 과정안과 스마트교재를 개발하고, 이를 수업에 적용하여 스마트교재를 평가하고 수업의 효과를 분석하는데 목적이 있다. 연구의 목적을 달성하기 위한 연구내용은 다음과 같다. 첫째, 스마트교육을 기반으로 한 '건강한 식생활과 식사 구성'을 중심으로 가정과 식생활 교수 학습 과정안을 개발한다. 둘째, 개발한 식생활 교수 학습 과정안을 기본으로 하여 스마트컨텐츠 저작도구를 이용하여 식생활 스마트교재를 제작한다. 셋째, 개발한 스마트교육을 기반으로 한 식생활 수업을 실행한 후에 이 수업을 평가한다. 연구 과정은 ADDIE 모형에 따라 분석, 설계, 개발, 실행, 평가의 5단계로 진행하였다. 분석 단계에서는 2009 개정 중학교 기술 가정 교육과정과 해설서, 성취기준 성취수준 분석 및 '건강한 식생활과 식사 구성' 관련 교과서를 분석하였다. 설계 단계에서는 교수 학습 과정안을 구상하고 학습 목표 및 수업 과정을 설계하였다. 이를 위해 2009 개정 기술 가정 교육과정의 '청소년의 생활' 단원의 건강한 식생활과 식사 구성을 중심으로 하여 교과서의 내용 요소를 추출하여 내용을 재구성하고, 재구성한 내용을 토대로 학습 목표 및 수업 과정을 설계하였다. 개발 단계에서는 '청소년의 생활'에 속한 '건강한 식생활과 식사 구성' 중 2개의 소단원인 '청소년의 식생활 문제'와 '균형 잡힌 건강 식생활의 실천'으로 각 2차시씩 총 4차시 분량의 교수 학습 과정안과 학습 활동지 및 학습 자료 등의 교수 학습 자료를 제작하였으며, 이를 토대로 스마트컨텐츠 저작도구인 DocZoom을 이용하여 스마트교재를 개발하였다. 그리고 스마트교육을 기반으로 한 식생활교육 프로그램 적용의 효과성 및 스마트교재 활용 수업에 대한 태도를 알아보고자 사전 사후 설문지를 제작하였다. 실행 단계에서는 교수 학습 과정안을 적용하여 개발된 식생활교육 관련 스마트교재를 수업에 적용하였다. 개발된 교수 학습 과정안을 토대로 제작한 소단원 2개 분량의 식생활교육 스마트교재를 이용하여 2014년 6월 2일부터 6월 13일까지 경기도 광명에 있는 남녀공학의 S 중학교 1학년 각각 3학급을 대상으로 실험집단과 비교집단으로 나누어 1주일에 2시간씩 기술 가정 수업에 직접 활용하였다. 총 2주간의 수업을 실행한 후, 사전 사후 설문을 실시하고, 평가 단계에서는 실험집단과 비교집단의 사전 사후 설문 점수의 평균 및 표준편차를 산출하고, 쌍표본 t-test를 실시하여 개발된 식생활교육 스마트교재의 수업 적용 효과를 알아보았다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 스마트교육을 기반으로 한 스마트교재를 활용한 수업에서 가정과 수업에 대한 흥미(t=-3.99, p<.001), 학습에 대한 애정과 열정(t=-2.61, p<.05), 학습에의 주도성 및 독립성(t=-4.77, p<.001), 학생들의 식생활 수업에 대한 관심도(t=-3.83, p<.001)를 높이는데 효과적이었다. 스마트교재를 활용한 수업을 받은 학생들을 대상으로 이 수업에 대한 평가를 한 결과, 학생들은 스마트교재를 활용한 수업이 기존의 서책형 교과서를 이용한 수업보다 수업 자료를 찾는데 시간을 절약할 수 있었으며, 동영상과 도표 등의 관련 자료를 바로 볼 수 있어 이해하기 쉬웠다고 평가하였다. 또한, 다수의 학생이 기존의 서책형 교과서를 이용한 수업보다 편리하였으며, 수업이 더 재미있어졌다고 응답하는 등 학생들은 스마트교재를 이용한 수업을 흥미로워 하였으며, 학습에 도움이 되는 등의 긍정적인 평가를 하였다. 이러한 결과로 볼 때 가정과에서 스마트교재를 활용한 스마트교육은 가정과 수업에 대한 흥미를 향상시켰을 뿐만 아니라 학습에 대한 애정과 열정, 학습에서의 주도성 및 독립성, 식생활 수업에 대한 관심도를 향상시키는데 효과가 있음을 알 수 있었다.

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독일과 한국의 스마트 제조혁신 전략에 대한 비교분석 및 시사점 - 양국의 공급산업 전략을 중심으로 - (A Comparative Study of Smart Manufacturing Innovation Supply Industry in Germany and Korea )

  • 이상진;최윤혁;명재규
    • 실천공학교육논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.601-608
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    • 2022
  • 본 연구는 독일과 한국의 스마트 제조혁신 정책 현황을 살펴보고 양 국의 공급산업 전략을 비교 분석하여 한국의 스마트 제조혁신 공급산업의 나아가야 할 방향을 도출하는 것이다. 독일의 공급산업 전략은 글로벌 수요기업을 대상으로 높은 기술력과 호환성, 레퍼런스 기반 고신뢰도를 통해 자국의 공급기업 시장 지배력을 강화하는데 목적을 두고 있다. 반면에, 한국 공급산업 전략은 수요 기업의 단계별 수준 향상에 머물러 있어 고도화 수준의 스마트화 구현을 목표로 장기적이고 일관성 있는 대응이 필요한 시점이다. 스마트 공장 고도화를 지향하는 독일의 공급산업 전략을 참고해서 정부 지원 정책과 공급기업 전략 수립 시에 도움을 주고자 하였다. 또한 양 국의 공급산업 전략의 비교 분석결과를 토대로 한국의 스마트 공장 고도화를 위한 개선방안을 제시하였다. 궁극적으로, 본 연구가 제시한 내용은 한국 중소·중견 공급기업의 산업 경쟁력 강화를 위한 정책의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

메타버스 ZEP 플랫폼 기반의 최적화된 수업 공간 및 맵 개발 (Development of an Optimized Class Space and Map based on the Metaverse ZEP Platform)

  • 박애란;이명숙
    • 실천공학교육논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.439 -447
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    • 2023
  • 본 논문은 메타버스 플랫폼 중 ZEP을 이용하여 최적화한 수업 공간에 대한 맵을 개발하는 것을 목표로 하였다. 연구 방법으로는 기존의 메타버스의 수업 경험을 바탕으로 학습의 주체가 학습자가 되도록 수업 공간을 구성하고, 초등학교 컴퓨터 수업에 적용하면서 수업 공간을 수정·보완하여 최적화하였다. 연구 내용은 학습자의 메타버스에 대한 사전 인식을 조사하였고, 메타버스 플랫폼의 장단점 들을 비교·분석하였다. 또한, 조사 결과를 반영하여 맵을 설계하였고, 설계된 맵을 수업에 적용한 후 필요한 API와 앱을 설치하여 보완하였다. 그 결과 학습자는 메타버스 공간에서 학습의 주체자가 되어 자유롭게 공간을 파악하고, 수업에 적극적으로 참여하였다. 특히, 오프라인에서 소극적인 학생, 실력이 부족하여 참여율이 저조한 학생은 더 적극적으로 참여하였다. 향후, 학습분석을 할 수 있는 학습자의 로그데이터를 수집할 수 있는 기능들을 API와 자바스크립트 프로그램 추가하여 학습자에게는 실시간 피드백이 가능하게 하고, 교수자에게는 통계 데이터를 가지고 학습자에게 피드백을 할 수 있도록 하는 것이다. 만약 이것이 가능하다면 메타버스 공간이 학습자에게는 학습 보조자 역할과 교수자에는 교수 보조자 역할을 충분히 기대할 수 있다.

IT 산업정책 성과와 2008년 추진방향

  • 설정선
    • 정보와 통신
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    • 제25권1호
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    • pp.5-11
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    • 2008
  • 우리 경제의 성장잠재력 저하에 대한 우려가 심화되는 상황에서 국민소득 2만불 시대 견인을 위해 2004년 수립한 IT 산업 발전전략이 IT839이다. 신성장동력 핵심기술 개발 등 IT839전략에 힘입어 세계 최초로 WiBro, DMB 기술개발과 국제표준화에 성공하는 등 IT분야 기술개발을 주도하여, 선진국과의 기술격차가 1년 이상 단축되었으며, 특히, 이동통신 DIV 분야는 미국, 일본 등 선진국 수준으로 경쟁력이 향상되는 성과를 보았다. 한편, 최근 IT를 둘러싸고 있는 환경은 IT를 기반으로한 융복합화 진전, 글로벌화 심화, 인터넷 확산과 웹의 진전이다. 2008년에는 이런 환경변화 속에서 IT산업의 지속적인 성장을 위한 전략을 수립.추진할 계획이다. 무선 융합환경에서 신시장 창출 및 선점, 고부가가치 IT산업의 집중 육성, IT중소기업, 핵심인력 양성 등 경쟁력 향상을 위한 기반 구축도 강화한다. IT R&D 정책은 기초 원천기술분야 R&D 투자비중을 확대하고, IT와 비IT융합 등 융합분야 기술개발 투자도 확대할 것이다. 혁신형 IT 중소기업 육성을 위해 민간 정책협력 네트워크인 IT전문협의회 운영을 개선하고, 중소기업의 원가절감을 위한 공통서비스 확대, 대 중소 기업의 상생협력을 제도화는 등 IT정책 인프라도 고도화한다. 또한, 반도체, 디스플레이 이후의 글로벌 주력품목군으로 IT SoC, u-센서, IT-BT-NT 융합분야 등 3대 핵심분야를 선정하여 집중 육성하고, 부품기업간 협업 활성화를 적극 유도할 것이다. 시장이 원하는 글로벌 수준의 인재양성을 목표로 공학교육인증 확산, IT 융합분야를 중심으로 대학의 R&D 지원도 강화하며, 전공역략을 갖춘 IT 전문인력, 석박사급 핵심 연구개발 인력, IT재직자 교육 등 시장이 원하는 맞춤형 인력양성도 병행 추진한다. 마지막으로 SW산업의 글로벌 경쟁력을 제고하고 신시장 창출을 위해 노력도 강화한다. 조선, 자동차 등 비 IT분야의 SW활용을 확산하기 위한 선도프로젝트를 추진하고, 틈새분야 중 세계적 시장점유율을 갖춘 중소기업 제품에 임베디드SW를 탑재하여 첨단기능을 구현하는 시범사업도 적극 추진할 계획이다.

과수원 자율 주행을 위한 과수 줄 인식 및 2차원 지도 생성 방법 (Fruit Tree Row Recognition and 2D Map Generation for Autonomous Driving in Orchards)

  • 윤호영;김덕수
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.1-8
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    • 2024
  • 본 연구는 자율 주행을 위한 과수원 내 2차원 지도를 생성하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 과수원의 과수가 일반적으로 열로 정렬되어 있다는 특성에 기반하여, 나무 열을 감지하고 이 정보를 지도에 투영하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 본 연구는 우선 점 구름 데이터에서 점들의 분포를 분석하여 나무를 인식하는 방법을 제안한다. 또한, 인식된 과수의 위치를 기반으로 과수 열을 추출하는 방법을 소개하고, 이를 2차원 과수원 지도에 통합한다. 본 연구는 LiDAR를 통해 획득한 실제 과수원 점 구름 데이터를 사용하여 제안하는 알고리즘을 검증하였다. 그 결과, 90%의 높은 과수 감지 정확도와 정밀한 과수 열 맵핑 결과를 보여주었다. 또한, 생성된 지도가 과수원의 구조에 맞춘 자연스러운 자율 주행 경로를 생성하는 데 도움을 주는 것을 확인하였다.

인공지능 스토리텔링(AI+ST) 학습 효과에 관한 사례연구 (A Case Study on the Effect of the Artificial Intelligence Storytelling(AI+ST) Learning Method)

  • 여현덕;강혜경
    • 정보교육학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.495-509
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    • 2020
  • 본 연구는 인공지능(이하 AI)이 모든 영역에 전일적으로 확산되는 시점을 맞아 비전공자들도 AI를 효과적으로 학습하는 방안을 탐색하기 위한 하나의 시론적 연구이다. AI 교육을 수학, 통계, 컴퓨터공학 전공 학생들뿐만 아니라 인문·사회과학 등 다른 전공자들도 쉽게 접근할 수 있도록 하기 위한 학습법을 탐색하고자 하였다. 마침 '설명 가능한 AI(XAI: eXplainable AI)'의 필요성과 MIT AI 연구소의 Patrick Winston의 '지각 있는 기계(AI)를 위한 스토리텔링의 중요성[33]'이 두드러진 상황에서 AI 스토리텔링 학습모델 연구의 의의를 찾을 수 있겠다. 이를 위해 본 연구는 우선 대구 소재 A 대학교의 학생들을 대상으로 그 가능성을 테스트하였다. 먼저 AI 스토리텔링(AI+ST) 학습법[30]의 교육목표, AI 교육내용의 체계와 학습방법론, 새로운 AI 도구의 소개 및 활용에 대해 살펴보고, 1) AI+ST 학습법이 알고리즘 중심의 학습법을 보완할 수 있는지, 2) AI+ST 학습법이 학생들에게도 효과가 있는지, 그리하여 AI 이해력, 흥미도, 응용력 배양에 도움이 되었는지에 관한 연구 질문을 중심으로 학습자들의 결과물을 비교 분석하였다.

영상분석법에 의한 자의적 정서변화에 따른 표정연구 (Facial Expression Research according to Arbitrary Changes in Emotions through Visual Analytic Method)

  • 변인경;이재호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.71-81
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    • 2013
  • 의식적 통제가 가능한 언어는 감정을 숨길 수 있으나, 얼굴 표정은 다양한 문화 속에서도 일관성을 가진다. 표정은 사람의 이미지를 결정하며, 표정에서 감정을 해석하는 능력은 대인관계의 핵심으로 사람의 태도와 결정을 바꿀 만큼 중요하다. 불안정 애착아동, 노인, 자폐증, ADHD 아동, 우울증집단은 얼굴 표정인식 능력과제의 수행결과가 낮아, 이들에 대한 적극적인 개입은 심리장애의 예방과 치료 효과의 가능성을 기대하기도 한다. 지금까지 연구는 주로 상대방 표정에 의한 정서읽기, 수용자의 감정변화가 중심이었으며, 자신의 정서를 스스로 나타내는 "자기표현 표정수행" 및 표정 변화에 대한 정량적 분석 연구가 미흡하였다. 따라서 본 연구에서는 영상을 통한 표정의 정량적 분석법 개발을 목표로 8개의 정서 표정을 "자기표현 표정수행"방법으로 분석하였다. 연구의 정량적 결과는 심리장애 극복을 위한 교육, 심리 행동 치료, 감성공학, 글로벌화 되는 다문화(multi-culture)사회에서 문화극복을 위한 사회관계 대안, 한국문화와 예술 콘텐츠의 다양한 분야에 적용을 기대한다.