• 제목/요약/키워드: engineering problem solving

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청소년의 과학적 소양 향상을 위한 문제해결 모형 개발 연구 (Problem-Solving Model to Improve Scientific Literacy of Youth)

  • 곽승진
    • 한국도서관정보학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.21-38
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 미래 과학지식사회의 주역인 청소년의 과학에 대한 이해와 활용능력을 높이는 과학적 소양의 향상 방안을 제시하는 것이다. 과학적 소양은 현대사회에서 꼭 필요하다는 주장이 많은 지지를 받고 있으며, 이에 따라 국내외에 다양한 프로그램이 개발되고 있다. 특히 미국의 '프로젝트 2061'은 과학적인 프로세스를 통하여 문제 해결력을 키워 평생학습을 유도하려는 것으로 모든 미국인들이 과학, 수학, 기술영역의 소양을 함양하도록 지원하고 있다. 청소년의 과학적 소양 향상을 위해서는 과학에 대한 호기심과 흥미를 유발하는 정보서비스뿐만 아니라 학교 수업과 연계된 콘텐트 개발이 무엇보다 중요하다. 또한 과학적 문제 해결력을 배양하기 위한 단계별 문제해결 프로그램의 개발이 필요하며, 과학정보 소양으로 통합된 교육과 연구가 진행되어야 한다.

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수학교과 중심의 STEAM 수업이 중학생들의 STEM 분야 진로 흥미도 및 융합적 문제해결력에 미치는 영향 (The Effects of Mathematics-Centered STEAM Program on Middle School Students' Interest in STEM Career and Integrated Problem Solving Ability)

  • 한혜숙
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.125-147
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    • 2017
  • 본 연구에서는 중학교 1학년 자유학기제 시간을 활용하여 수학교과 중심의 STEAM 수업을 실시한 후 STEAM 교육이 중학교 1학년 학생들의 STEM 분야에 대한 진로 흥미도와 융합적 문제해결력에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 본 연구는 2016년도에 한국과학창의재단/교육부의 지원을 받아 개발된 자유학기제용 수학교과 중심의 STEAM 프로그램을 활용하여 총 12주 동안 중학교 1학년 학생 40명을 대상으로 수행되었다. STEM 분야 진로 흥미도 검사결과에 의하면, STEAM 수업이 중학생들의 과학, 수학 및 기술/공학 분야의 진로에 대한 흥미를 높이는데 효과가 있는 것으로 나타났다. 융합적 문제해결력 검사에서도 STEAM 수업은 학생들의 융합적 문제해결력을 향상시키는데 효과가 있는 것으로 나타났는데, 특히 '사고력' 과 '설계 및 실행' 능력을 향상시키는데 효과가 있었다.

식품군을 활용한 유치원생 대상 STEAM 교육 프로그램 개발 및 효과평가 (Development and Effectiveness Evaluation of the STEAM Education Program on Food Groups for Kindergarteners)

  • 안진경;김세연;김동혁;이정희
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.361-372
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    • 2022
  • Objectives: The purpose of this study was to explore the effectiveness of the STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics) education program on the use of specific food groups in improving nutrition-related knowledge and attitude, dietary behavior, creative problem solving, and STEAM attitude. Methods: We selected two classes at a kindergarten in Jeollabuk-do, South Korea. A total of 44 kindergarteners from the two classrooms participated in this study. The experimental group and the control group were formed with 22 students each. The experimental group attended 11 STEAM classes on the use of the grain, fruit, and milk food groups. First, we performed the paired t-test to examine changes from pre-to-post classes for both groups. Then, we used ANCOVA to compare post-test scores between the experimental and control groups with the adjustment of pre-test scores. Results: The results demonstrate that the STEAM education program on the use of the food groups significantly improved (1) nutrition-related knowledge and attitude, and dietary behavior (P < 0.001), (2) creative problem solving (P < 0.001), and (3) STEAM attitude (P < 0.001) in the intervention group when compared with the control group. Conclusions: The STEAM education program on the use of food groups is effective in enhancing nutrition knowledge and attitude, dietary behavior, creative problem solving, and STEAM attitudes among kindergarten students.

'양자점 용액의 발광'을 주제로 한 융합형 STEM 프로젝트 학습이 과학고등학교 소집단 학생들의 문제해결력과 과학적 태도에 미치는 효과 (Effect of the Integrated STEM Project Learning Themed 'Lighting of Quantum Dot Solution' on Science High-School Small-Group Students' Problem Solving and Scientific Attitude)

  • 이승우;김영민
    • 새물리
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    • 제68권12호
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    • pp.1356-1363
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 과학고등학교 학생들을 대상으로 '양자점 용액의 발광'을 주제로 하는 융합적 STEM(Science, Technology, Engineering and Mathematics) 프로젝트를 수행하게 했을 때 학생들이 어떤 창의성과 어떤 과학적 태도를 보이는지를 조사하는 것이었다. 이를 위해 STEM 프로젝트를 수행하고자 원하는 과학고등학교 2학년생 3명을 한 팀이 되도록 구성하였으며, 이들은 과학고등학교 수준 이상의 과학기술을 공부하기를 원하는 학생들이었다. 이들은 양자점 용액과 관련된 물리적 성질을 탐구하는 것으로부터 시작하여 점차 그들의 생각을 확장해 나가면서 공학, 기술, 수학을 통합해 나갔다. 그 과정에서 학생들은 과학적 문제해결력을 보였고, 아울러 협동심, 인내, 성취에 대한 만족감과 같은 과학적 태도를 나타냈다.

APPLYING ELITIST GENETIC ALGORITHM TO RESOURCE-CONSTRAINED PROJECT SCHEDULING PROBLEM

  • Jin-Lee Kim;Ok-Kyue Kim
    • 국제학술발표논문집
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    • The 2th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.739-748
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    • 2007
  • The objective of this research study is to develop the permutation-based genetic algorithm for solving the resource-constrained project scheduling problem in construction engineering by incorporating elitism into genetic algorithm. A key aspect of the algorithm was the development of the elitist roulette selection operator to preserve the best individual solution for the next generation so the improved solution can be obtained. Another notable characteristic is the application of the parallel schedule generation scheme to generate a feasible solution to the problem. Case studies with a standard test problem were presented to demonstrate the performance and accuracy of the algorithm. The computational results indicate that the proposed algorithm produces reasonably good solutions for the resource-constrained project scheduling problem.

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COMPARISON OF NUMERICAL SCHEMES ON MULTI-DIMENSIONAL BLACK-SCHOLES EQUATIONS

  • Jo, Joonglee;Kim, Yongsik
    • 대한수학회보
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    • 제50권6호
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    • pp.2035-2051
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    • 2013
  • In this paper, we study numerical schemes for solving multi-dimensional option pricing problem. We compare the direct solving method and the Operator Splitting Method(OSM) by using finite difference approximations. By varying parameters of the Black-Scholes equations for the maximum on the call option problem, we observed that there is no significant difference between the two methods on the convergence criterion except a huge difference in computation cost. Therefore, the two methods are compatible in practice and one can improve the time efficiency by combining the OSM with parallel computation technique. We show numerical examples including the Equity-Linked Security(ELS) pricing based on either two assets or three assets by using the OSM with the Monte-Carlo Simulation as the benchmark.

관계형 데이터 베이스 설계에서 분지한계법을 이용한 수직분할문제 (Branch-and-bound method for solving vertical partitioning problems in the design of the relational database)

  • 윤병익;김재련
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제19권37호
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    • pp.241-249
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    • 1996
  • In this paper, a 0-1 integer programming model for solving vertical partitioning problem minimizing the number of disk accesses is formulated and a branch-and-bound method is used to solve the binary vertical partitioning problem. In relational databases, the number of disk accesses depends on the amount of data transferred from disk to main memory for processing the transactions. Vertical partitioning of the relation can often result in a decrease in the number of disk accesses, since not all attributes in a tuple are required by each transactions. The algorithm is illustrated with numerical examples and is shown to be computationally efficient. Numerical experiments reveal that the proposed method is more effective in reducing access costs than the existing algorithms.

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Supply Chain 파트너쉽에 관한 Ontology 모델 개발 (Development ontology model for partnership in supply chain networks)

  • 이해경;김태운
    • 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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    • 한국IT서비스학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.9-19
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    • 2009
  • SCM은 시장의 변화를 신속하고 파악하고 IT 기술을 활용해 정보를 공유함으로써 변화에 보다 적극적으로 대처해 전체 Supply Chain의 이익을 높이고자 하는 전략적 사고라고 할 수 있다. SCM에서 파트너 선정은 장기적이고 전략적인 관점에서 이루어져야 하는 지식 집약적인 업무 Process이다. 본 연구는 SCM에서 파트너 선정의 절차를 Task Modeling을 통해 재사용 가능한 Knowledge-base를 개발하는 것이다. 이를 위해, 첫 번째로 전문가의 문제 해결 과정을 분석해 문제 해결 과정을 대상으로 한 Problem-Solving Ontology(Task Ontology)를 도출하고, 두 번째로 문제 해결 과정에 필요한 Domain Knowledge를 추출해 파트너 선정 문제 해결에 필요한 Domain Ontology를 개발한다. 끝으로 Problem-Solving Ontology와 Domain Ontology를 Protege를 통해 구현하고자 한다.

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구조최적화를 위한 분산 복합 유전알고리즘 (Distributed Hybrid Genetic Algorithms for Structural Optimization)

  • 우병헌;박효선
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.203-210
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    • 2002
  • The great advantages on the Genetic Algorithms(GAs) are ease of implementation, and robustness in solving a wide variety of problems, several GAs based optimization models for solving complex structural problems were proposed. However, there are two major disadvantages in GAs. The first disadvantage, implementation of GAs-based optimization is computationally too expensive for practical use in the field of structural optimization, particularly for large-scale problems. The second problem is too difficult to find proper parameter for particular problem. Therefore, in this paper, a Distributed Hybrid Genetic Algorithms(DHGAs) is developed for structural optimization on a cluster of personal computers. The algorithm is applied to the minimum weight design of steel structures.

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Comparison of potential and viscous methods for the nonlinear ship wave problem

  • Kim, Jin;Kim, Kwang-Soo;Kim, Yoo-Chul;Van, Suak-Ho;Kim, Hyo-Chul
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제3권3호
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    • pp.159-173
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    • 2011
  • The two different numerical approaches for solving the nonlinear ship wave problem are discussed in the present paper. One is based on a panel method, which neglects the viscous effects. The other is based on a finite volume method, which take into account the viscous effects by solving RANS equations. Focus is laid upon on the advantages and disadvantages of two methods. The developed methods are applied to calculating the flow around Series 60 hull to validate the performance of the present nonlinear methods. Although the two methods employ quite different numerical approaches, the calculated wave patterns from both methods show good agreements with the experiments. However the potential method simu-lates the global wave pattern accurately, while the viscous method shows better performance for the local wave prediction near a ship.