• 공학교육연구
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• 제16권2호
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• pp.78-85
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• 2013

본 연구에서는 충남대학교 환경공학과 1학년 학생을 대상으로 PBL 활용 창의설계입문의 교과목 운영 사례를 분석 제시하였다. 본 교과목은 공과대학 환경공학 전공을 선택하여 대학에 입학한 1학년 학생들을 대상으로 PBL 교수법을 통해 창의적인 사고와, 자기주도 학습, 문제해결능력을 배양하고자 하였다. 또한 학생들이 환경공학 분야의 창의적 공학설계 개념 및 방법을 배우고 창의적인 아이디어를 도출하고 궁극적으로 공학 분야의 전공 설계에 대한 관심과 흥미를 유발하고자 하였다. 본 논문에서는 환경공학 분야의 창의설계입문 교과목에 대한 PBL 교육을 개발하고 적용하여 학생들의 변화와 학습 성과를 심층 학생설문조사 및 강의평가를 통해 그 결과를 분석하였으며, 다음과 같이 그 결과를 요약할 수 있다. 1. PBL 학습법을 적용한 창의설계입문 교과목은 학습 성과분석 결과, 학생 스스로 문제해결 과정에서 팀워크의 중요성과 팀원으로서의 책임감을 깨닫는 계기가 되었다는 것이 가장 높게 나타났다. 또한 문제해결 과정에서 의사소통의 중요성과 효과적인 의사전달 능력을 배양하는 효과를 가져왔다. 아울러 학생들이 스스로 사고하는 능력과 창의성의 중요성, 팀 협동 능력이 향상되었다. 2. PBL 활용 창의설계입문의 교과목 수강을 통해 학생들이 대체로 매우 만족하고 우수하다는 평가가 나타났으며, 특히 교수와 조교의 충분한 의사소통, 역할에 대해 만족하는 것으로 나타났다. 3. PBL-문제 제시를 통해 학생들로 하여금 흥미유발과 동기부여가 되었으며 공학설계 주제에 대해 창의적인 아이디어를 도출하고 논의하고 이를 실제 설계 제작하였다. 구두발표회와 시연회를 통해 의사전달 능력을 배양하였으며, 학생들이 설계에 대한 흥미를 느끼며 직접 체험하는 효과를 거두었다. 4. 그러나 향후 PBL 활용창의설계입문 교과목 교육 시 PBL문제 제시의 수, 충분한 예산 확보 방안, 팀원 간 갈등 예방 등에 대한 체계적인 준비와 개선이 필요하다. 이상을 종합하여 요약한다면 충남대학교 공과대학 환경공학과 1학년 학생들을 대상으로 PBL 활용 창의설계입문 교과목은 학생들로 하여금 다양한 학습 성과를 거두었다. 향후 이러한 PBL 활용 공학설계입문 교과목이 지속적으로 보완되어 개선된다면 학생들이 자기주도학습 능력을 배양하고 창의적인 아이디어를 창출하여 응용하고 관련 공학 설계 지식을 배우고 문제해결을 위한 창의성 배양에 기여를 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권4호
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• pp.719-730
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• 2017

본 연구는 공학 설계에 기반을 둔 연구 프로그램, 팀 프로젝트 활동 등의 통합적 STEM 연구 활동이 영재 학생들의 창의적 공학문제해결 성향과 공학에 대한 태도에 미치는 효과를 알아본 것이다. 이를 위해 Kang & Nam (2016)이 개발한 창의적 공학문제해결 성향 검사 도구와 Moon (2009)이 사용한 공학에 대한 태도 검사 도구를 본 연구 상황에 맞게 수정하여 통합적 STEM 활동의 사전과 사후에 측정 하였고, 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 영재 학생들의 공학 설계에 기반한 통합적 STEM 연구 활동은 창의적 공학문제해결 성향 변화과 공학에 대한 태도 변화에 긍정적 효과를 나타냈다. 창의적 공학문제해결 성향 검사지는 동기, 공학 설계, 공학적 사고 습관, 공학과 공학자, 소통 및 협업 능력 5요인으로 구성되어 있는데 모든 요인에서 유의미한 결과가 나타났다(p<.05). 창의적 공학문제해결 성향은 대부분의 요인에서 진로 희망 직업 계열과 성별 차이에 따른 유의미한 차이가 없었다. 하지만 '공학 설계' 요인에서는 남학생보다 여학생에게 효과가 있음을 알 수 있었다. 공학에 대한 태도 검사지는 공학에 대한 흥미, 공학의 난이도, 공학의 영향, 공학과 관련된 학교 교육과정, 공학과 직업에 대한 인식을 알아보는 문항으로 구성되어 있는데 모든 요인에서 유의미한 결과가 나타났지만(p<.05), 진로 희망 직업 계열과 성별 차이에 따른 유의미한 차이는 없었다.

• 인재니움
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• 제11권4호
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• pp.49-54
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• 2004

입문공학$\rightarrow$전공기초$\rightarrow$CAD$\rightarrow$해석프로그램$\rightarrow$센서 설계로 구성되는 흐름도로부터 각전공 능력은 전문기능보다는 공학의 가치를 부여하는 창희적 설계 역량에 중점을 두어야 함을 보였다. $\blacktriangleright$결국 담당 교수나 흐름 체계를 구성하는 학제는 일반적이고 보편적인 공학 설계 기술을 포함하는 고유하고 창의적인 새로운 교육체계를 스스로 계획해야 한다. $\blacktriangleright$담당 교수가 꾀하는 교육은 학부 모든 학년을 관통하는 일관성을 가지고 이론과 설계 실습을 병행한 형태로 수행해되어야 한다. $\blacktriangleright$공학 교육에서 현장성을 배제하면 큰 실효가 없으므로 제품과 생산성에 대한 설계 또한 중요하다$\blacktriangleright$이것은 산업체 현장 적응성을 키우는 교육 목적에도 부합하지만 학생 스스로 창의적 아이디어를 도출하고 이것을 제품으로 만들어내는 역량을 도모하는 것에 더 큰의미를 두는것이 바람직하다. 현대 공학기술이 빠르게 발전하는 것을 고려한다면 담당교수와 교육흐름 체계는 항상 변화를 추구해야 한다. 이것이 공학 교육을 통한 공학 설계 창의성 개발의 성공을 이룰 수 있는 기반인 것으로 판단된다.

• 공학교육연구
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• 제9권1호
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• pp.61-74
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• 2006

본 연구에서는 체계적인 공학 설계 교육을 위한 입문 과정으로 개발된 '입문공학설계' 교과목의 내용과 운영 방식을 논의하였다. 이 교과목의 목적은 후속 설계 과목 학습에 필요한 기본 설계 소양을 갖추게 하고 공학에 대한 긍정적인 호기심을 자극하기 위한 것이다. 이를 위하여 본 수업은 학생들의 능동적인 참여로 이루어지는 수업을 기본 교수 방법으로 하여 창의적 사고 능력과 팀웍기술, 의사소통기술 배양을 위한 각종 설계 및 실습 과제를 개발하였다.

• 인재니움
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• 제18권2호
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• pp.35-37
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• 2011

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제13권3호
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• pp.413-420
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• 2012

본 논문에서는 창의적 공학교육의 기반과 성과를 평가하기 위해 운영되고 있는 공학교육인증제도에서 핵심 교육요소로 강조하고 있는 효과적인 공학설계를 위한 PBL기반의 설계교육방법과 이를 IT학부의 필수 요소설계과목의 하나인 논리회로설계에 적용하여 콘텐츠를 개발한 사례를 제시한다. 요소설계는 요소기술 중심의 설계이므로 종합설계의 경우와는 달리 설계구성요소 및 현실적 제한조건들의 범위가 제한되는 특징을 가지고 있어 창의적 설계교육이 이루어지려면 요소설계과목의 특성을 충분히 고려하여 PBL을 적용할 필요가 있다. 개발한 콘텐츠(교재)를 실제 수업에 적용하여 유효성을 확인하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.61-70
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• 2012

본 연구에서는 창의적 문제해결 수업을 멀티미디어공학의 특성에 맞는 교과과정으로 정착시키기 위한 새로운 시도로 3D 인터랙티브 저작도구인 앨리스를 사용하여 설계프로젝트를 진행하였다. 그 결과, 수업에서 요구하는 창의적 문제해결의 각 단계가 구체적으로 구현됨으로써 앨리스를 활용한 설계프로젝트가 멀티미디어공학부의 창의적 문제해결 수업에서의 학습목표를 달성하는데 적절함을 보였다.

• 공학교육연구
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• 제11권2호
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• pp.32-41
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• 2008

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.

• 공학교육연구
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• 제11권1호
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• pp.64-75
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• 2008

신제품의 개발 및 제품실현화 과정은 창의적 문제해결과정을 통한 아이디어를 창출하고 피드백과 순환적인 과정을 통해서 이를 발전시키고 보완해 나가는 과정이다. 이러한 제품실현화 과정의 초기 단계인 개념설계와 제품개발의 단계가 절약가능한 비용요소의 대부분을 차지하며 이 단계의 최적 설계를 위한 방안으로 다구치가 제안한 강건설계 방법이 효과적이다. 품질은 검사를 통해서가 아니고 공학적 접근을 통해 향상될 수 있다. 강건설계는 제품의 연구개발 단계에 있어서 행해지는 공학적 방법론으로서 제품의 품질에 영향을 미치는 변화자체를 제거하지는 않고 변화에 의한 효과를 최소화함으로써 품질을 향상시키고 최적 디자인 파라미터를 얻고자 하는 것이다. 본 연구의 목적은 강건설계 방법을 이용하여 제품개발단계에서 효과적인 설계 파라미터를 탐색하는 방법을 소개하고, 이를 공학교육의 창의성 개발과 관련하여 적용해 보는 사례를 소개하고자 하는 것이다. 주된 연구내용은 창의적 문제해결과정과 강건설계의 파라미터 선정 과정을 제시하고, 강건설계 방법을 창의성 교육에 활용하는 과정 및 이에 따른 실습내용이다. 강건설계의 실습을 위해서 투석기를 이용하였고, 실험한 투석기와 유사한 기능을 수행 할 수 있는 장비를 창의적 접근방법으로 디자인 하도록 하였다. 또한 레퍼런스 모델을 제시하여 아이디어를 비교평가 하게 함으로써 창의적 문제해결의 반복 순환적 과정을 체험하게 하였다.

• 공학교육연구
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• 제8권3호
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• pp.26-35
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• 2005

정보통신의 발달과 기술의 개발은 세계를 국제화 및 지식정보화 사회로의 급격히 변화시키고 있다. 이에 따라 공과대학에서의 공학교육도 급변하는 추세에 발맞추어 국제적 인재 양성이라는 교육목표로의 수정을 요구받고 있다. 국제적으로 인정받는 인재라는 것은 팀에서의 팀원 및 리더로서의 역할을 수행할 수 있는 인재, 사회에서의 다양한 학제간의 융합에 부응할 수 있는 인재, 사회적 및 국제적 의사소통기술을 겸비한 인재, 전공에 있어서 기초 및 응용을 충분히 습득한 인재 등으로 요약된다. 따라서 본 연구는 이러한 인재양성을 위하여 공과대학의 저학년들을 위한 공학설계입문이라는 교과목을 개발하고자 한다. 공과대학 학생들을 위한 공학설계입문의 교과목 개발 목표는 창의적 설계 주제 연구를 통하여 팀웍기술 배양, 문제해결 능력 향상, 의사소통 기술 증진 및 공학에 대한 창의적 사고방식을 갖춘 국제적 인재양성을 목표로 하고 있다.