캠프형 창의융합 교과 기획의도 / 3 - eeic.or.kr · 캠프형 창의융합...

2016 공학교육학술대회

캠프형 창의융합 교육프로그램의 교과화 사례보고주은숙* 문상식* 김경환**,†

*가천대학교 공학교육혁신센터**가천대학교 전기공학과

기술의 발전과 산업구조 및 문화, 생활패턴의 급격한 변화는 교육의 방법에 있어서도 새로운 방향성을 요구하고 있다. 새로운 양식의 기술을 탑재한 상품들을 경쟁적으로 출시하고 있는 기업들에게 시장의 선점은 사활이 걸린 문제이다. 이 과정에서 창의적인 사고와 각 학문간의 칸막이를 헐어 새로운 기술양식을 찾아내는 융합적 인재의 중요성이 대두되고 있다. 하지만 사회로 배출되는 인력들의 업무역량이나 교육기관의 교육프로그램은 기존의 패러다임에서 벗어나지 못하고 있는 현실이다. 이에 대응하기 위해 G대학교에서 자체 개발하여 다년간 운영해온 2박3일 캠프형 창의융합 교육프로그램을 정규 교과화한 사례를 보고하고, 강의식이 아닌 학생 스스로 학습 할 수 있는 창의융합 교과모델로 제시하고자 한다. 1회성이 아닌 비교적 장기간의 융합교육을 학생들에게 제공하기 위해 공학교육혁신센터가 개발한 G미래프로젝트-창의융합캠프 교과는 2학점 교양과목으로 Pass/Fail의 성적평가를 적용하며, 수업시간과 강의실은 특정하지 않고금요일 4교시부터 시작되는 2박3일캠프에 2회 참가하는 것으로 출석을 대체하도록 하였다. 1차캠프는 융합교육 입문과정으로 2차 캠프는 융합교육 심화과정으로 운영하였다. 16주의 전통적인수업방식을 탈피한 캠프형태의 수업에 대하여 기획초기에 학사담당 관계자들의 저항이 일부 있었으나, 우리 센터는 PRIME 사업 진입을 위해서, 또한 ‘미래신산업을 위한 창의융합적 인재’를육성하기 위해서는 새로운 형태의 실험적인 수업모델이 필요하다고 설득하였다. 이러한 주장이받아들여져 교양과목 신설과 그에 따른 예산 지원(전체 소요예산의 40% 정도), 수강신청 시스템 적용 등에 있어서 학교의 협조를 얻어내었고, ‘15년 2학기부터 일반선택 교양과목으로 신설,운영하였다. 현재까지 총 3학기 동안 1강좌씩 운영한 결과 매 학기마다 조기에 수강신청이 마감되고 있으며 비교과로 운영했을 때에 비해 다양한 전공의 학생들이 진지한 자세로 프로젝트에참여하고 있다. 제4차 산업혁명 도래와 산업구조의 글로벌한 대변혁에 대한 불안감이 혼재되어있는 이 시점에 대학은 융합학과 신설 등 다양한 방안을 모색하고 있지만 인프라 구축에 막대한 비용과 시간이 소요되어 사회로 학생들을 배출 할 때까지의 간극이 존재한다. 하지만 창의융합교과 운영은 당면한 시대사회적 요구에 유연하면서도 발 빠르게 대응할 수 있으며, 2회의 2박3일 캠프형식은 16주 수업방식에 비해 융합적 사고훈련에 있어 상당한 몰입과 창의성 발굴에주효했다. 창의적인 인재교육을 위해서는 교육의 제공자 자체가 고정관념을 벗어나 다양한 방식의 창의적인 프로그램 개발을 시도하는 도전의식이 필요하다고 본다.

가천대학교 공학교육혁신센터

주은숙연구원

캠프형 창의융합 교육프로그램의 교과화 사례 보고

Contents

• 캠프형 창의융합 교과 기획의도 / 3

• 캠프형 창의융합 교과 개발 / 4

• 캠프형 창의융합 교과 운영결과 / 15

• 캠프형 창의융합 교과 설문조사 결과 / 17

• 캠프형 창의융합 교과 발전방안 / 24

• 캠프형 창의융합 교과 운영사례(사진) / 25

2

3

공학교육혁신 성과창출을 위한 특화된 융합교육 모델 개발

• 다학제 설계교육, 인문학적 문제 제시

• 방학 중 캠프와 정규학기 교양과목 개설로 교육기회 확대

• 방학 중 캠프는‘인문학 캠프’로 사고력 훈련 특화

• 창의융합교육으로 공학의 새로운 길 제시, 인문학 교육으로 가슴

따뜻한 공학인 육성

1회성이 아닌 비교적 장기간의 체계화된 융합교육 제공

• 입문, 심화과정으로 창의융합교육 체계화

정규 교양교과 편성으로 참여기회 증대

• 년 2회 이상 교육희망 66.7% (2015 창의융합캠프 설문조사 결과)


4 가천대학교 공학교육혁신센터

교과개발을 위한 기획회의

• 공학교육혁신센터 실무진 및 창의융합캠프 운영진

• 산업체 전문가

교양대학, 학사기획팀, 기획처 업무협조

• 2학점 Pass/Fail 일반선택 교양과목, 절대평가 (60점 미만 F)

• 출석 10% (단, 캠프 1회 불참 시 F), 아이디어 예비심사 20%,

프로젝트 수행 45% (최종결과물 30%, 발표자료 10%, 질의응답 5%),

과제 25% (공학과 인문학, 학생상호평가지)

• 교비 예산지원 (총 운영비의 약 40% 교비 지원)

• 수강신청시스템 지원

(공학계열 30명/디자인계열 12명 2분반 수강신청 후 합반)

• 2박3일 캠프 2회 참가를 2학점 16주 수업시간으로 매칭

(6시간Χ3일Χ2회=36시간 / 2시간Χ16주=32시간)


교과목명 G미래프로젝트-창의융합설계

교과특성

2박3일 캠프형식으로 집중 교육하는 체험형 융합설계교과목으로 학기 중 2박3일

창의융합캠프 2회 참여로 수업을 진행한다.

학생은 다학제 조편성으로 팀을 구성하여 매 캠프마다 주어진 open problem의

프로젝트를 수행하여 결과물을 발표한다.

프로그램 참여도, 프로젝트 수행과정 및 최종결과물 발표 등 프로젝트 전 과정을

평가하여 성적을 산출한다.

공학계열과 디자인계열 교수가 팀티칭으로 수업을 진행하며, 다양한 전공 교수들

의 멘토링을 받을 수 있다.

수업목표

1. 산업구조 변화에 적응하고, 신산업 분야에 대한 이해를 바탕으로 경쟁력을 가

진 창의적 융합인재 육성

2. 구체적인 상황제시로 공학실무에서 부딪힐 수 있는 실제문제 해결역량 강화

3. 학생 스스로 문제 해결 방법을 찾아가는 창의적 공학설계 교육

4. 다변화 미래산업사회를 대비한 유연하고 융합적인 사고역량 증진


구분 수업내용

1차 캠프

(입문과정)

수업개요 설명 및 사전 설문조사

주제 및 제한조건, 심사기준 설명

OT 및 조편성 (자율 또는 강제)

강의 Ⅰ. 아이디어 창출기법의 이해 강의 Ⅱ. 디자인과 공학

정보 수집 및 조별 브레인스토밍 (예비설계)

아이디어 심사 및 feedback

설계작품 구체화 (상세설계 및 제품 디자인)

최종 발표자료 제작(포스터, ppt)

발표 및 질의응답

2차 캠프

(심화과정)

1차 캠프에 대한 총평

주제 및 심사기준 설명

정보 수집 및 조별 브레인스토밍 (예비설계)

아이디어 심사 및 feedback

설계작품 구체화 (상세설계 및 제품 디자인)

최종 발표자료 제작(포스터, ppt, UCC)

발표 및 질의응답

총평

상호 평가지 작성 및 사후 설문조사


예시) G미래프로젝트-창의·융합설계 1차 캠프

2015년 9월 11일(금)~9월 13일(일)

시간 1일차 2일차 3일차

24:00 ~ 07:00 - <세션 4> 상세설계 및 제품 디자인

07:00 ~ 08:00 아침 식사 아침식사

08:00 ~ 09:00

<세션2> 아이디어 예비설계

발표준비 및 리허설

09:00 ~ 10:00 <종합> 발표 및 최종심사

(발표 5분+질의응답 10분) 10:00 ~ 11:00

11:00 ~ 12:00 심사총평

12:00 ~ 13:00 집합 및 인원확인 (창의관 603-C) 점심 식사 설문조사 & 짐 정리

학교로 출발 및 점심식사

13:00 ~ 14:00 캠프장소로 이동 아이디어 예비심사(발표 2분+질의응답 3분)

아이디어 예비 심사 발표자료 : 자유선택

최종심사 발표자료 : PPT, 보드(필수) , UCC(선택)

14:00 ~ 15:00

<세션 3> 아이디어 수정·보완 아이디어 구체화

방 배정 및 짐 풀기

15:00 ~ 16:00 오리엔테이션 (캠프 및 문제 소개)

강의Ⅰ. 브레인스토밍이란 16:00 ~ 17:00 강의Ⅱ. 디자인+공학

17:00 ~ 18:00 인재시장(Head Hunting)

18:00 ~ 19:00 저녁 식사 저녁 식사

19:00 ~ 20:00

조별 테이블 배정

<세션1> 아이디어 탐색

<세션 4> 상세 설계 및 제품 디자인 20:00 ~ 21:00

21:00 ~ 22:00

22:00 ~ 23:00

23:00 ~ 24:00 발표자료 제작(보드, PPT)

7


구분 문제

1차 캠프

셀카봉은 타임지에 의해 ‘2014년 최고의 발명품’으로 선정되었다. 이는 새롭고 대단한 기술이 만들어낸 창조신화가 아니라, 이미 존재하는 기술에 인간이 무엇을 갈망하는 지 그 내적 욕구를 융합한 결과이다. 이처럼 인간의 깊은 욕구와 기술이 만나면 남녀노소 누구나 누리고 싶은 글로벌 신상품이 탄생할 수 있다. ‘여러분은 신생 창업회사의 연구원으로 채용되었다. 글로벌 시장을 타깃으로 하는 아이디어 제품을 개발하시오(단, 시장판매가 3만원 이내)’

2차 캠프

과학기술의 발전은 우리의 생활을 속속들이 변모시켜 왔으며 대부분 편리를 추구하는 방향으로 발전하였다. 사람이 하던 일을 기계가 대신하도록 기계화, 자동화, 디지털화의 단계를 거쳐 그 결과로 전통적인 생활양식이 변화하였다. 그러나 지나친 자동화는 오히려 인간 감성 고갈과 시장의 반발에 부딪히기도 한다. 이러한 변화가 인간의 참여를 배제시켜 인간에게 소외감을 주기 때문이다. ‘우리 전통의 생활방식이나 생활용품, 또는 과거에 제작되었던 장치를 참고하여 새로운 제품을 설계하시오’

유엔은 우리나라를 물 부족 국가로 분류하고 있고, 특히 금년 우리나라 중부와 북한에서는 극심한 가뭄으로 엄격한 제한급수를 하는 등 물 부족 현상이 현실로 나타나고 있다. ‘우리나라 또는 다른 나라의 물 부족 문제해결에 도움을 줄 수 있는 아이디어 장치를 고안하시오’


구분 문제

1차 캠프

1996년 지하철 8호선 암사역 공사 때 발생한 사건을 재구성하였다. 지하철 공사장에 억수같이 장대비가 쏟아지고 있고, 공사장의 깊이는 20m이다. 토사 유실이 심각하여 3만kW의 고압전류가 흐르는 전신주가 전선에 의지해 간신히 버티고 있다. 그대로 두었다가는 전신주가 넘어져 인명피해로 이어질 수 있으며, 근처의 수만 가구가 단전으로 피해를 입을 수 있다. 또한 공사장 근처의 8층 짜리 빌딩은 붕괴위험에 처해 있지만 비는 멈출 기미가 전혀 없다. ‘1. 여러분이 공사현장 책임자라면 전신주 문제를 어떻게 해결할 것인가? 2. 여러분이 공사현장 책임자라면 건물 붕괴 위험에 대해 어떻게 대처할 것인가?’(문제 해결의 단서로 삼은 중요 고려사항을 제시할 것. 추론과정을 상세히 제시할 것)

남해의 한 섬에는 전기가 들어오지 않아 주민들이 큰 불편을 겪고 있다. 무엇보다 가장 큰 문제는 음식물 보관이 어렵다는 점이다. ‘섬 지방에서 사용할 수 있는 무동력 냉장고를 설계하시오’

아프리카 사막에서 한꺼번에 많은 짐을 옮길 수 있는 근거리 이동용 손수레를 설계하시오(인터넷에서 기초지식 참고는 가능하나 설계 아이디어는 창작해야 함. 발표 후 상대 조의 작품에 대해 상호검증하여 창작품이 아닌 경우 감점)


구분 문제

2차 캠프

사막지역에 사는 초등학교 5학년이 4km 떨어진 우물에서 물을 실어 운반할 수 있는 무동력 water-vehicle을 설계하시오(단, 물통이 장착된 상태의 water-vehicle이 시각적으로 표현되어야 함. 사막의 이동환경은 2km 구간은 걸음을 옮겨놓을 때마다 발이 빠지는 완전 사막이고, 나머지 2km 구간은 모래와 자갈로 이루어진 다소 단단한 반(半) 사막임)

1차 캠프에서 과제로 제시했던 창의융합캠프 조별활동에 대한 블로그 홍보활동 결과를 발표하시오. 창의적인 활동과 열정적인 노력의 흔적들이 중요 평가대상입니다.


구분 문제

1차 캠프

2025년 우리사회는 무인자동차를 상용화하기 앞서서 우선적으로 해결해야 할 다양한 논제들에 대한 합의점을 도출하기 위해 열띤 논쟁이 벌어지고 있다. ‘여러분은 각계의 전문가가 되어 무인자동차를 상용화하기 위해 사전에 해결하거나, 결정해야 할 핵심사안을 15개 도출하고, 그 중요성 혹은 당위성에 따라 중요도의 카테고리를 A등급, B등급, C등급으로 분류하여 각각 5개씩 제시하시오. 평가요소는 실질적인 내용을 얼마나 포함하고 있는 지 등을 평가하는 사고력, 분석력(중요도 판단 및 분류능력)이다.

2030년 한국과 몽골은 공동으로 고비사막 종합개발계획을 확정하였다. 고비사막은 크게 암석지대, 초원지대, 모래사막지대로 구성되어 있다. 한국과 몽골은 암석지대에서는 지하자원 개발, 초원지대에서는 말을 이용한 레저 및 건강식품 개발과 힐링센터 건립, 모래사막 지대에서는 한반도로 날아오는 황사방지를 위한 대규모 나무심기를 비롯하여 다양한 개발계획을 수립하였다. 모래사막 개발계획에는 모래 위를 이동할 수 있는 모래사막 전용 자전거 타기 레저단지도 포함되었다. 이에 G대학교는 관계당국과 ‘모래 위를 이동할 수 있는 모래사막 전용 자전거’를 개발 및 납품하기로 계약을 체결하였다. 여러분이 개발자가 되어 레저용 모래사막 전용 자전거를 설계하시오. 평가요소는 구조의 참신성(창의성), 실현성, 상업성(재미) 등이다’


아이디어 예비심사 평가지

◎ = 탁월, ○ = 우수, △ = 보통, ⦁ = 미흡

평가대상 정보 점수항목

조

이름 작 품 명

디자인

·

참신성

창의·

상상력

(혁신성)

비젼

(상품성·

범용성)

기획력

(주제일치·

구체화)

기술·공학

(기술적

타당성)

PT 발표

작품 최종심사 평가항목

문제정의 (20점)

프로젝트 문제에 대해 잘 이해하고 있는가?

제품 설계의 배경과 의도를 잘 이해하고 있는가?

설계대상의 요구사항이나 개선되어야 할 사항을 잘 반영했는가?

설계의 필요성, 타당성을 설득력 있게 제시했는가?

개념설계 (20점)

제품에 요구되는 필요조건을 잘 반영했는가?

제품 아이디어나 컨셉에 대해 다양한 정보를 탐색하고 충분하게 고민했는가?

마케팅 포인트 선정이나 시장성 분석이 타당한가?

설계목표와 주 사용계층에 적합하도록 제품이 설계되었는가?

상세설계 (20점)

제품에 요구되는 필요조건에 따라 각 시스템, 요소가 잘 설계되었는가?

작품설계에 적절한 공학적 기술, 방법 및 첨단도구를 충분히 활용하였는가?

완성된 작품의 안전성이나 안정성이 보장되는가?

작품에 완성도가 있는가?

디자인 설계

(20점)

소비자의 구매력을 자극하도록 매력적으로 디자인되었는가?

제품의 디자인이 독창적이고 아름다운가?

제품 디자인이 사용하기에 편리하도록 설계되었는가?

제품 디자인이 제품의 컨셉이나 특성을 잘 반영하는가?

기대 효과 및 완성도 (20점)

완성된 설계물의 가치, 활용도가 탁월한가?

사용된 기술이나 컨셉의 확장성, 보편성이 있는가?

작품에 적용된 컨셉이나 아이디어가 독창적인가?

경쟁자의 질문에 논리적으로 잘 대응했는가?

• 다른 학생들의 적극적인 질문 유도 후 심사위원이 보충 질문

• 객관적이면서, 창의성을 해치지 않는 심사 필요

• 기존에 발표된(출시된) 작품인지 적극적으로 검증

• 캠프 종료 후 순위결정을 위한 심사위원 회의 진행


프로젝트 작품발표 평가지

조 번호 조 작품명

평가자명 (서명) 발표자명 전공

발표의 평가항목 점수

집중성 및

간결성

간단하고 용이한 서식으로 모든 필요한 정보를 포함한다. 0 1 2 3 4

뚜렷하게 이해하는 데에 도움이 되는 간결한 내용이다.

정확성·

정밀성

주제와 관련된 사실과 정보가 충분하고, 정확하게 제공된다. 0 1 2 3 4

제품에 대한 설명이 애매모호하지 않고 의심의 여지가 없다.

논리적,

미적 구성

논리적으로 구성되어 허점이 보이지 않는다. 0 1 2 3 4

제품의 매력을 돋보이도록 아름답게 구성되었다.

청자 배려 정보의 사용자에 초점을 맞추고 있다.

0 1 2 3 4 청자가 이해하기 쉽도록 시각적으로 잘 표현되어 있다.

적합성·

자료의 완성도

요구된 발표자료 양식에 부합하게 제작되었다. 0 1 2 3 4

자료의 제작이 기한 안에 완성되었다.

합 계(총점 20) 점


프로젝트 참여도 상호평가지

평가자 소속 조 학과명

학번 이름

※ 자신을 제외한 다른 팀원의 이름을 오른쪽의 색칠된 칸에 모두 적어주세요.

※ 자신을 제외한 다른 팀원의 프로젝트 참여도를 등수로 매겨주세요. (1~3위까지만 기록)

※ 개인적인 친분은 최대한 배제하고 객관적으로 평가해주세요.

팀원 이름 000 000 000 000 000

1 아이디어 개발(브레인스토밍)에 적극적으로 참여하였다. 주제에 몰입하는 열정과 인내심이 빛났다.

2 공학작품을 개발하는 과정에서 독선적인 태도 없이 적극적으로 협력하는 모습을 보였다.

3 아이디어가 창의적이었고, 동료로서 그의 참신한 사고에 자극을 많이 받았다.

4 전공능력이 뛰어난 것 같았고, 이를 작품제작에 능숙하게 반영하는 모습이 보였다.

5 동료들의 능력과 열정을 한 곳으로 모아가는 리더십이 뛰어났다.

6 우리 팀 프로젝트의 목적(컨셉)을 정확하게 이해하여 작품 제작이나 발표에 기여했다.

7 활달하고 친화적인 성격과 적절한 유머로 팀원들에게 청량감을 주었다.


참가인원 총 42명 (남24/여19)

구성 디자인/13명, 공학/24명, 사회/5명 5조 편성

성적평가 40명 Pass/2명 Fail

2015 -2


구성 디자인/8명, 공학/25명 5조 편성

성적평가 31명 Pass/2명 Fail


구성 디자인/9명, 공학/24명, 이학/2명, 사회/2명 5조 편성

성적평가 - 진행 중

2016 -1

2016 -2


0

5

10

15

20

25

30

2015-2학기 2016-1학기 2016-2학기

1학년 2학년 3학년 4학년

참여학생 비율


0

5

10

15

20

25

30

2015-2학기 2016-1학기 2016-2학기

융합교육 경험 창의,상상력 훈련 의사소통능력 개발 타 전공과 협업희망 공학설계 경험 취업위한 스펙 기타

수강 신청한 이유?


0

5

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20

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30

35

2015-2학기 2016-1학기 2016-2학기

있음 없음

융합교육 받은 경험 있나?


0

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30

40

50

60

2015-2학기 2016-1학기

매우 그렇다 대체로 그렇다 보통이다 대체로 그렇지 않다 매우 그렇지 않다

교육 프로그램에 전반적으로 만족하는가?


0

10

20

30

40

50

60

2015-2학기 2016-1학기


제시된 프로젝트 문제가 어려웠는가?


융합교육으로 적절한가?

0

5

10

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30

35

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50

2015-2학기 2016-1학기



융합에 대한 이해가 증진되었나?

0

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20

30

40

50

60

2015-2학기 2016-1학기



팀웍 훈련으로 협업능력이 향상되었나?

0

5

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20

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30

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40

45

50

2015-2학기 2016-1학기



상상력

• 자유로운 상상력 발휘를 위해 교수에게 질문 금지

• 교육단계별 프로젝트 문제 난이도 선정 어려움

공동체

• 다학제 팀 구성이 반드시 필요

• 인문사회계열 학생의 참여 확대 필요

다양성

• 다양한 방식의 융합교육 콘텐츠 개발 요구

• 정규수업(공학+디자인)과 방학 캠프(인문학캠프) 이원화

지속성

• 운영비용 부담 및 참여인력 피로도

• 자율성과 성실성의 딜레마

가천대학교 공학교육혁신센터 26

Thank You!!

28

캠프형 창의융합 교과 기획의도 / 3 - eeic.or.kr · 캠프형 창의융합...

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