• 제목/요약/키워드: Problem- Solving Skills

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일반계고의 창의공학설계 수업을 위한 아두이노 기반 STEAM 수업자료 개발과 적용 (Development of STEAM Instructional Materials using Arduino for Creative Engineering Design Class in High Schools and Its Application)

  • 이대석;임영대;김진수
    • 공학교육연구
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    • 제23권1호
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    • pp.3-9
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    • 2020
  • The purpose of the study was to develop the Arduino based STEAM instruction materials for creative engineering design class. PDIE model was used in this study. We developed a STEAM lesson plan and a STEAM lesson worksheet for a total of six sessions through the steps of preparation, development, implementation and evaluation. The validity of the instruction materials was evaluated by the 10 experts using a survey. The instruction materials were applied to the class (52 students attended) of the creative engineering designs unit in technology and home economics subject. The class satisfaction and the creative solving-problem ability were examined after the calss. The class satafacition was high as the average of 10 item was 4.57 (out of 5). The paired t-test was conducted to compare the means of the creative solving-problem ability. It was observed that 'understanding and mastery of knowledge, thought, function and skills in a specific domain', 'divergent thinking', 'critical and logical thinking' and ' motivational factors' were significantly increased after the class. The instruction materials develped in this study were successfully designed to enhance the creative solving-problem ability by designing creative tasks and to intrique the interest by adding visual and auditory stimuli with the Arduino.

프로젝트 중심의 토목공학 입문설계 교과목 사례 분석 (Case Study for a Project based Introductory Design Course in Civil Engineering)

  • 정근채
    • 공학교육연구
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    • 제24권2호
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    • pp.51-60
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    • 2021
  • Although more than 15 years have passed since the introductory design courses were opened due to the introduction of engineering education certification in the civil engineering field, these courses have been operated somewhat unsatisfactorily compared to their importance as an introductory course for engineering design. This is partially because the quality of classes is affected by the instructor's individual ability due to the fact that a standard training plan for these courses has not been established so far. Therefore, in this paper, we try to present a reference model for the introductory design course by introducing a class operation case established through continuous improvement process over the last 10 years at Chungbuk National University. This case aims to cultivate students' problem solving and system design skills by carrying out projects to develop egg drop and wood bridge systems based on creative problem solving methodologies. As a result of a questionnaire survey conducted after the class, we found that students' problem solving and system design capabilities were improved significantly and there was a meaningful increase in level of interest and attention in civil engineering by taking this class.

치위생과 재학생의 학습태도에 대한 비판적 사고성향과 문제해결능력의 효과 (Effects of Critical Thinking Disposition and Problem Solving Ability on Learning Behavior of Dental Hygiene Students)

  • 김해경;김지화
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.681-689
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    • 2020
  • 본 연구는 치위생과 재학생을 대상으로 학습태도, 문제해결능력, 비판적 사고성향을 확인하고 학습태도에 미치는 영향을 알아보고자하였다. 자료분석방법은 연구대상자의 일반적 특성을 빈도분석하였고, 학습태도, 비판적사고성향, 문제해결능력은 평균과 표준편차, 각 변수의 상관관계를 조사하였다. 연구대상자의 일반적 특성에 따른 학습태도, 비판적사고성향, 문제해결능력은 t-test와 ANOVA, 학습태도에 영향을 미치는 요인은 위계적 회귀분석을 실시하였다. 본 연구결과 학습태도에 영향을 미치는 변수는 학년이 영향력이 가장 높았고, 비판적사고성향의 하위요인으로 자신감과 회의성이 학습태도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 치위생과 재학생 중 1학년이 학습태도 점수가 가장 높은 것으로 조사되었다. 1학년을 대상으로 한 비판적 사고성향과 문제해결능력을 효과적으로 상향할 수 있는 프로그램개발과 학습자의 특성 및 전공만족도와 대학생활 적응정도, 문제중심학습 및 프리셉터쉽 적용을 통한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

인지적 도제 방법을 적용한 웹 기반 문제해결학습 환경 설계 및 구현 (The Design and Development of a Web-based Learning Environment for Problem-Solving Applying Cognitive Apprenticeship)

  • 이철희;조미헌
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.85-95
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    • 2005
  • 정보화된 사회, 지식기반 사회에서는 단순히 암기식 지식보다는 정보를 활용하여 문제 상황에 융통성 있게 대처할 수 있는 문제해결 능력이 더 가치 있는 것으로 여겨지고 있다. 이와 같은 사회적 요구에 따라 교수-학습 방법 역시 다양한 변화를 시도하고 있는데 특히, 웹의 장점을 활용하여 문제해결 능력을 신장시키고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 보다 효과적인 문제해결학습 환경을 설계하기 위해서는 해결하고자 하는 문제 상황과 관련된 기본 지식이나 문제해결전략 등을 익힐 수 있도록 도와주는 교수설계 방안이 모색될 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 문제해결의 단계를 분류하고, 각 단계별 문제해결 방법을 익힐 수 있도록 구성주의적 학습환경, 특히 인지적 도제 방법을 적용한 웹 기반 문제해결학습 환경을 설계하고 구현하였다. 본 학습 환경은 교실수업과 온라인 사이버 학습을 연계한 학습방안으로 활용될 수 있다.

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핵심실기역량강화교육이 간호학생의 핵심역량과 임상실습만족도에 미치는 효과 (Effect of Core Practical Capacity Enhancement Training on the Key Competences and Clinical Practice Satisfaction of Nursing Students)

  • 신화진
    • 디지털융복합연구
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    • 제18권7호
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    • pp.279-287
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    • 2020
  • 본 연구는 효과적인 임상실습교육을 위하여 실습위주의 핵심실기역량강화 실습교과목 학습이 간호학생의 핵심역량과 임상실습만족도에 미치는 효과를 알아보기 위한 목적으로 수행하였다. 연구대상을 2주간 1일 8시간씩 네 영역의 핵심간호수기영역 교육을 실시한 그룹과 전통적인 강의중심 교육을 받은 그룹으로 나누고 15주간 임상실습 후 설문지를 작성하여 자가 보고하게 하였다. 수집한 자료는 SPSS 21.0프로그램을 사용하여 빈도와 백분율 및 평균과 표준편차, chi-square test, t-test로 분석하였다. 연구결과는 비판적사고성향과 임상실습만족도 부문의 가설은 지지되었으며 리더십, 문제해결능력 및 의사소통능력 부문의 가설은 기각되었다. 본 연구결과를 통하여 핵심실기역량강화 실습교육이 간호학생의 비판적사고성향과 임상실습만족도에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 확인할 수 있었다. 따라서 간호교육에서 효과적인 실습교육 중재로 활용할 수 있을 것이다.

분할 정복 알고리즘 학습이 창의적 문제 해결에 미치는 효과 (Effect of Learning a Divide-and-conquer Algorithm on Creative Problem Solving)

  • 김윤영;김영식
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.9-18
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    • 2013
  • 정보 교과는 정보과학적 사고와 원리를 통해 창의적 문제해결력 함양을 교육목표로 하며, 문제 해결 방법과 절차 단원을 통하여 알고리즘 학습을 강조한다. 알고리즘 학습이 문제해결력 향상에 효과가 있다는 선행연구들을 바탕으로 창의적 문제해결력 향상에도 효과를 입증하는 연구들이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 연구들이 알고리즘 내용보다는 CPS와 같은 교수학습 모형이나 콘텐츠에 의존하고 있기 때문에 알고리즘 학습의 중요성이 상대적으로 약해질 수 있다. 본 연구는 일반적인 문제해결과정과 창의적 문제해결과정이 동일하다는 관점에서 알고리즘 학습이 창의적 문제해결력 향상에 효과가 있음을 검증한다. 이를 위하여 일반적인 사고 가운데 창의적인 사고로 간주되는 유추 추론(analogical reasoning)에 대하여 살펴보고, 유추 추론에 필요한 바탕 지식으로 분할 정복 알고리즘을 선택하였다. 퀵 정렬 알고리즘 학습 실험 결과, 분할 정복 알고리즘의 원리 학습한 실험집단과 알고리즘의 절차만 학습한 통제집단이 퀵 정렬 문제를 해결하는 비율에는 차이가 없었으나, 탐색 문제에서는 실험집단이 통제집단 보다 이진 탐색을 사용하는 비율이 더 높았다. 이는 분할 정복과 같은 추상적인 원리를 포함하는 알고리즘 학습이 새로운 영역의 문제를 해결하는 유추 추론에 효과가 있으며, 이는 창의적 문제해결력 향상으로 이어질 수 있음을 의미한다.

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The Development and Application of a Training Base for the Installation and Adjustment of Photovoltaic Power Generation Systems

  • Chuanqing, SUN
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제4권1호
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    • pp.37-50
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    • 2016
  • In recent years, the development and application of green energy resources have attracted more and more /$^*$ 'tention of people. The training room presented here is focused on the terminal applications of a photovoltaic power generation system (PPGS). Through introducing the composition and the general design principles, we aimed at leading the students to master the fundamental skills required for its design, installation and construction. The training room consists of numerous platforms, such as: PPGS, Wind and Photovoltaic Hybrid Power Generation Systems, Wind Power Generation Equipments, Simulative Grid-Connected Power Generation System, Electronic Technology Application of New Energy, etc. This enables the students to obtain their project and professional skills training via assembling, adjusting, maintaining and inspecting, etc., various component parts of the photovoltaic and new energy power generation systems, to further grasp the fundamental and related theoretical knowledge, and to further reinforce their practical and operational skills, so as to improve their problem-analyzing and problem-solving abilities.

PBL을 이용한 컴퓨터공학입문 수업의 실제적 적용에 관한 연구 (Study of the Applications of Introduction of Computer Engineering Class using PBL)

  • 이근수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.6303-6309
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    • 2014
  • 본 논문은 학생들이 현대 산업사회에서 요구하는 여러 가지 능력을 기르기 위하여 PBL을 교과목에 적용하였다. 공과대학에서 PBL 활용을 위하여 PBL 문제를 개발하여 수업에 적용하고 PBL 효과를 확인하였다. 연구대상은 '컴퓨터공학입문' 교과목을 수강한 H대학 1학년 학생 63명이었으며, PBL수업은 15주에 5개의 PBL 문제를 적용하였다. 학생들은 주어진 문제의 PBL 활동이 끝날 때마다 성찰일지를 작성하여 제출하였으며, 5번째 PBL 문제 활동이 끝난 후에 PBL 활동에 대한 강의 평가지를 작성하였다. 연구 결과는 학습내용에 대한 이해, 협동학습에 대한 이해, 실제적 경험, 창의문제해결력, 프리젠테이션 스킬, 의사소통능력, 자기주도적 학습 능력, 자신감과 같은 다양한 PBL의 효과를 경험한 것으로 나타났다. PBL 활동 과정에서 함께 모이는 어려움, 시간이 많이 소요되는 어려움이 도출되기도 하였다. 학생들은 이 PBL 학습 활동은 현대 산업 사회에서 요구하는 미래의 유능한 엔지니어로서의 전문성을 기를 수 있는 중요한 방법이라고 인식하고 있었다. 이는 창의적 문제해결력을 갖춘 전문 인재를 육성하고자 하는 공과 대학 교육의 궁극적인 교육 목표 달성에 큰 시사점을 준다.

창의성 교육 모델의 탐색 (An Exploration of Creativity Education Model)

  • 강충열
    • 영재교육연구
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    • 제10권1호
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    • pp.1-32
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    • 2000
  • Although it is widely acknowledged that enhancing creativity is an important educational theme on which schools should depend and embody their educational goal and activities, how to do it can be characterized as 'piecemeal' without a whole picture of it. Thus, school practices of creativity education has been disoriented, discontinuous, short-term, and peripheral in nature. In this practical context, a theoretical model of creativity education was developed in ways in which several theoretical concepts based on research findings on a variety of aspects of creativity education were compiled and organized. The core of the model was creative problem solving process to which the goals and the mediating variables of creativity education were connected in relational fashion. By giving repetitive opportunities for creative problem solving geared to producing the results that are novel and useful for the individual as well as the socity, it was conceptualized that two educational goals could be achieved: a short-term goal of developing creative potential of the individual and the long-term goals of self-actualization of the individual and contribution to the society. It is also conceptualized that creative problem solving can be influenced in positive manner by several mediating variables: content knowledge and skills, creative cognition, creative motivation and attitudes, and creative environment. The creative environment is composed of psychological and physical conditions and provides a basis for creativity education. The former three variables are conceptualized as necessary conditions for the effectiveness and efficiency of creative problem solving, when provided appropriately. The four mediating variables ware conceptualized as mutually affecting so that the development of one variable influences positively that of the other, and vice versa. In terms of practical perspective of teaching creativity, developing creative potential, self-actualization, and contribution to society are the goals; creative problem solving process is the methodology; content knowledge and skills, creative cognition, and creative motivation and attitudes are the content; and creative environment is the condition of creativity education. The model is not yet perfect but needs further explorations to make it more detailed in clarifying various relationships. For instance, how the creative problem solving process can be differentiated in teaching various subject matters is yet to be explored. Thus, the model proposed in this study should be regarded as a general model of creativity education, and is relatively sound to be adopted in school practices since it is based on the theoretical as well as empirical study findings on creativity. However, the proposed model needs to be validated through empirical researches in real teaching settings.

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노벨엔지니어링을 활용한 피지컬 컴퓨팅 융합수업이 초등학생의 학습몰입도와 창의적 문제해결력에 미치는 영향 (The Effect of the Physical Computing Convergence Class Using Novel Engineering on the Learning Flow and the Creative Problem Solving Ability of Elementary School Students)

  • 양현모;김태영
    • 정보교육학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.557-569
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    • 2021
  • 미래 사회를 위한 대비로 교육과정은 시대의 흐름에 맞게 변화하고 있으며 4차 산업혁명 시대가 도래하면서 새로운 2015 개정 교육과정의 목적이 창의적인 융합인재를 육성하는 것으로 제시되었다. 소프트웨어 교육의 목적은 창의성 증진이며 나아가 실생활과 연계하여 문제해결력을 기르도록 하는 것이다. 또한, 학습에 대한 몰입도는 뛰어난 교육 성취로 이어진다. 그러나 여전히 초등학교 컴퓨터 교육에서는 학생들이 쉽게 몰입하고 창의적인 문제해결력을 증진하기 위한 융합수업 모델의 개발이 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 이러한 교육 여건에 맞는 융합수업 모델인 노벨엔지니어링(novel engineering)을 활용한 컴퓨터 융합교육을 설계하고, 이를 수업에 적용하였다. 그리고 학습 몰입도와 창의적 문제해결력 증진에 미치는 영향을 측정하기 위하여 초등학교 6학년을 대상으로 노벨엔지니어링 기반 컴퓨터 수업을 실험 집단에 적용하였고, 일반적인 컴퓨터 수업을 통제 집단에 적용하였다. 집단 간 사전-사후 검사 결과 노벨엔지니어링을 활용한 컴퓨터 수업은 학습몰입도와 창의적 문제해결력 신장에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.