코로나로 인해 비대면 온라인 수업으로 운영된 수업환경에서 컴퓨터공학 분야의 대표적인 실습기반 교과목인 프로그래밍 수업은 학습자들에게 온라인 수업이지만 대면 수업의 실재감을 제공하는 질적 개선 방법을 모색할 필요성이 대두되었다. 본 연구는 플립러닝에 기반 한 실시간 수업을 활용하여 실습 기반 프로그래밍 수업에서 학습자의 능동적 수업 참여를 유도하고, 교수자와 학습자, 학습자와 학습자 간의 상호작용이 원활한 수업을 통해 대면 수업 수준의 실재감을 학습자에게 제공하고 학습효과를 높이고자 하였다. 적용결과, 온라인 수업에서 플립러닝 기반 수업 설계가 실습 기반 수업에 대면수업 수준의 학습 효과 및 만족도가 있었음을 조사·분석하였다.
본 연구의 목적은 공학설계 기반 오션 클린업 수업이 STEAM 태도와 창의공학적 문제해결성향에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 또한 이 과정에서 학생들이 공학설계 기반 수업에서 접하는 흥미로운 점을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 공학설계를 전공한 교수 1명과 석사 이상의 공학설계 전문가 5명이 함께 공학설계를 기반으로 한 6차시의 과학수업을 개발하여 검토하였다. 수업의 주제는 실제 오션 클린업 프로젝트에서 구현된 방법을 기반으로 해양 오염을 줄이기 위한 과학 및 공학적 해결과정의 설계 및 구현으로 선정되었다. 공학설계 과정은 NGSS(2013)에서 제시한 공학 설계 모형을 활용하였으며, 최적화 과정을 통해 재설계를 경험할 수 있도록 구성하였다. 효과를 검증하기 위해 Park et al.(2019)이 개발한 STEAM 태도 설문지 및 Kang and Nam(2016)이 개발한 창의공학적 문제해결성향 검사 도구를 사용하였다. 효과성 검정을 위한 통계분석을 위해 사전 및 사후 t-검정을 사용하였다. 또한, 학습자가 경험한 흥미로운 점의 내용은 기술적인 응답을 받아 전사하고, 중심도 분석을 통해 분석 및 시각화하였다. 결과는 과학 수업에서 공학설계 기반 오션 클린업 수업이 STEAM 태도와 창의공학적 문제해결성향 모두에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인하였다 (p< .05). 또한, 비정형 데이터 분석 결과, 학습자가 학습에 관심을 갖는 요인으로 이공계 지식, 공학적 경험, 협동과 협업이 나타나 공학적 경험이 중심 요인임을 확인하였다.
본 연구는 융합(STEM)교육의 핵심인 공학 설계를 기반으로 과학 수업에서 공학을 의미있고 쉽게 융함하여 수업을 설계할 수 있도록 수업 준거틀을 제안 한 것이다. 본 연구에서 개발된 과학·공학 융합 수업 준거틀은 과학과 공학 융합 교육에 대한 국내외 이론적, 실제적 선행 연구 분석과 전문가 토의, 그리고 현장교사들의 피드백에 근거하여 개발되었다. 과학·공학 융합 수업 준거틀은 과학 수업에서 공학 설계를 주요 교수법 및 문제해결 방법으로 사용하며, 선행 연구에서 제시된 공학 융합 수업의 핵심요소와 학년군별 성취수준을 고려하여 공학 설계에 대한 이해가 부족한 현장 교사들이 쉽게 공학 설계를 과학 수업에 도입할 수 있는 방법을 제공한다. 또한 본 연구에서 개발된 과학·공학 융합 수업 준거틀은 복잡하게 제시된 한국 STEAM 교육 준거틀의 단점을 보완하여 현장교사뿐 아니라 예비교사들이 쉽게 공학적 설계와 문제해결과정에 대해 이해하고 이를 적용하여 과학 융합 수업을 설계하는데 구체적인 지침을 제공할 수 있다.
코로나 팬더믹의 장기화에 따른 비대면 환경에서 대면 수업의 실재감을 제공하는 다양한 교수·학습 방법에 대한 시도가 이루어지고 있다. 실제 수업 현장에서는 대면수업과 다른 환경에서 학습자의 수준과 특성에 맞는 수업 설계의 필요성 또한 대두되고 있다. 본 연구에서는 플립러닝을 기반으로 한 비대면 프로그래밍 수업에서 학업성취도에 따른 학습 참여 수준과 실재감의 차이를 분석하여, 맞춤형 학습역량 강화를 위한 교수 방안을 모색하는 데 그 목적이 있다. 강의 동영상 수업과 상호작용을 포함한 플립러닝 기반 실시간 수업을 혼합하여 수업한 후 설문을 통해 학업성취도에 따른 학습자들의 학습 참여 수준, 교수 실재감과 학습 실재감을 조사한 결과, 학업성취도 가장 높은 학습자일수록 학습 참여도 높고, 다음 수준의 학습자들이 교수 실재감과 학습 실재감은 가장 높은 것으로 조사·분석되었다. 이를 통해 학업성취도에 기반하여 학습자별 맞춤형 교수방안을 제시하였다.
본 논문은 '디지털공학' 교과목을 PBL 교수법을 적용하여 수업을 운영한 후 그 효과를 검증하는데 있다. 이를 위해 수업을 재설계 하였고, 그에 따른 효과를 검증하였다. 구체적으로 PBL문제를 개발하여 수업에 적용하였고 학생들의 수업참여, 학업적 자기조절능력을 중심으로 수업 효과를 측정하였다.
본 연구는 대학교육에서 학습자 주도수업에 대표적으로 활용되는 PBL-교수학습방법을 SNS기반 온라인 플랫폼에서의 과제수행을 통해 해결하는 PBL-수업모형을 개발하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 선행연구 및 이론탐색을 통해 PBL-수업설계에 대한 선행연구를 고찰하고, 적용 가능한 수업모형 및 교육내용을 선정하여 기초내용을 구성한 후 3인의 교육공학 전문가와 5인의 대학교수를 대상으로 FGI 인터뷰 방법을 통하여 연구결과를 도출한다. 과거 PBL-교수학습방법을 적용한 수업설계 들이 모의수행이나 발표 후 토론에 한정되었던 것에 반해 본 연구에서는 SNS기반 온라인 플랫폼에 직접 적용하는 매체제작 및 커뮤니티 활동을 포함하는 수업활동이 도출 되었으며, 실행 가능한 수업모형 개발을 위해 대상자 인터뷰와 분석을 통해 이를 위한 교수학습방법을 설정할 것이다. 본 연구를 통해 제시될 SNS기반 온라인 플랫폼을 활용한 PBL-학습모형은 이후 고등교육기관의 교수학습모형 개발을 위한 기초자료로 활용될 것이다
본 논문은 공학인증 프로그램의 필수 과목인 창의공학설계 교과목 수업을 통해 학생들의 창의력을 향상시킬 수 있는 설계 수업 방안을 연구 하였다. 공과대학 학생들로 하여금 설계과제의 선호도와 문제점을 조사 하였고 이를 활용 하여 설계 과제 수업에서 구조물의 완성을 통한 창의력 증진 수업에 주력을 하였던 것을, 다학제간 융합에서 기계적 메커니즘의 결정체인 루브 골드버그(Rube-Goldberg) 창치를 활용한 '가장 간단한 작동을 가장 복잡한 기계 장치로 작동' 시키는 구조물의 완성을 통하여 기존의 설계과제를 복합적으로 활용하는 새로운 설계 과정 교육 개발안을 제언하였다.
본 논문에서는 연세대학교 기계공학부에서 개설하는 창의공학설계 교과내용에 대한 소개를 다룬다. 교과목 명은 창의설계프로젝트(1)이며, 본 과목은 기계공학전공으로 새로이 진입하는 학부 2학년 학생들을 대상으로 창의적 사고와 체험적 학습을 기반으로 공학설계능력을 습득하고 문제중심학습 및 설계프로젝트 수행을 통해 아이디어를 구현하며 실제 설계된 제품의 결과에 대한 중요성을 인식하도록 교육한다. 본 논문에서는 교과목의 자세한 구성과 수업내용에 대해 설명하고 수업내용, 문제중심학습 및 설계프로젝트를 통해 평가된 학생들의 반응에 대해 서술한다.
본 연구는 교과지식에 기반하여 공학도의 창의적 문제해결 능력을 증진시킬 수 있는 수업 방법으로 질문생성 전략을 활용한 플립러닝을 제시하고 있다. 설계한 플립러닝 수업을 한 학기 동안 정규학부 공학교육과정과 재직자 계약학과 공학교육과정에 적용하여 그 의미와 효과성을 탐색해 보고자 하였다. 실제 적용사례 연구를 통해 학습자의 플립러닝 수업에 대한 학습자 만족도 및 평가 의견을 조사하고 학습자 문제해결력 변화에 미치는 효과를 분석하여, 이후 수업 설계에서 보다 고려되어야 할 요소들을 도출하였다.
최근 연구되고 있는 web 기반이나 멀티미디어 등을 이용한 CAI, 인공지능형 교육시스템, 가상교육 등은 매체의 특성과 관련된 연구물로서 교수 설계, 교수 분석, 학습자 분석 등의 문제점이 도출될 가능성을 가지고 있다. 이러한 문제점들은 교육공학에서의 하드공학과 소프트공학, 즉 매체의 특성과 매체를 통한 메시지의 설계가 효과적으로 융화되지 못한 결과이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 코스웨어가 가지는 특성에 교육공학적 의미를 부가하여 학습자 특성을 고려한 교과내용의 재구성, 개별화수업이 가능한 코스웨어와 주관식문제를 이용한 상호작용(Interactive)을 통하여 지능적이고 효율적인 코스웨어를 설계 및 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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