[표지]
연구개요
목차
I. 서론 12
1. 연구의 필요성 및 목적 12
2. 연구 내용 13
3. 연구 방법 14
II. 이공계 교과목의 특성 및 교수-학습 방식 : 창의공학설계를 중심으로 16
1. 창의공학설계 교과목의 특성 18
2. 창의공학설계 교수-학습 방식 21
III. 국내·외 창의공학설계 수업 운영 사례 분석 24
1. 해외 일반대학 사례 24
가. Marquette 공과대학의 Discovery learning 24
2. 국내 일반대학 사례 27
가. 서울시립대학교 기초설계 통합형 교안개발 사례 27
나. 중앙대학교 기초설계 운영 사례 29
다. 단국대학교 기초설계 운영 사례 31
라. 공학설계 교과목 표준 매뉴얼 34
3. 이러닝 공학교육 운영 사례 분석: 사이버대학을 중심으로 42
가. 고려사이버대학 43
나. 영진사이버대학 45
다. 경희사이버대학 48
IV. 프라임칼리지 이공계 학습자 특성 및 요구분석 50
1. 프라임칼리지 이공계 학습자 특성 50
가. 배경정보 51
나. 진학 동기 52
다. 선호하는 학습방법 및 유형 54
라. 학습 실태 59
마. 학습만족도 65
2. 프로젝트 기반 이공계 온라인 교수-학습 모형 개발을 위한 요구분석 69
V. 프로젝트 기반 이공계 온라인 교수-학습 모형 74
1. 1차 모형 개발 74
가. 모형의 특징 74
나. 수정 의견 76
2. 2차 모형 개발 82
가. 모형의 특징 82
나. 수정 의견 87
3. 최종 모형 94
가. 모형의 특징 94
VI. 결론 및 정책제언 106
1. 결론 106
2. 정책제언 110
참고문헌 114
부록 116
[부록 1] 프라임칼리지 학습자 특성 분석을 위한 설문지 116
[부록 2] 설문분석 결과 122
[부록 3-1] A 사이버대학 창의성공학 수업계획서 145
[부록 3-2] A 사이버대학 창의성공학 과제 150
판권기 151
〈표 II-1〉 설계 구성요소 21
〈표 II-2〉 설계 현실적 제한조건 21
〈표 II-3〉 설계 교육의 네 가지 유형 23
〈표 III-1〉 기초설계 1학기 수업 구성 25
〈표 III-2〉 기초설계 2학기 수업 구성 25
〈표 III-3〉 서울시립대학교 기초설계 표준 수업계획안 28
〈표 III-4〉 중앙대학교 토목공학과 기초설계 강의계획서 29
〈표 III-5〉 단국대학교 기초설계 표준 수업계획안 32
〈표 III-6〉 공학인증 프로그램 학습 성과와 기초설계 교과목의 연관성 35
〈표 III-7〉 기초 및 종합설계 교과목의 현실적 제한조건 및 교육내용 예시 37
〈표 III-8〉 4년제 사이버대학 21개 학교 중 공대 개설학교 및 학과 현황 43
〈표 III-9〉 고려사이버대학교 창의공학설계 평가기준 45
〈표 III-10〉 영진사이버대학교 창의공학설계 평가기준 46
〈표 III-11〉 경희사이버대학교 창의공학설계 평가기준 48
〈표 V-1〉 문제정의 과정 중 자료 분석에서 사용되는 도구 101
〈표 V-2〉 문제정의문서에 포함되어야 하는 내용 101
〈표 V-3〉 소속 팀 평가 활동표 104
〈표 V-4〉 팀 공헌도 자체평가표 104
〈표 V-5〉 팀원 공헌도 상대평가표 105
〈표 VII-1〉 프라임칼리지 입학 동기 122
〈표 VII-2〉 원격대학을 선택한 주된 이유 122
〈표 VII-3〉 한국방송통신대학교를 선택한 주된 이유 123
〈표 VII-4〉 프라임칼리지의 현재 학부를 선택한 주된 이유 123
〈표 VII-5〉 혼자 공부하는 것에 대한 선호도 124
〈표 VII-6〉 동료들과 공부하는 것에 대한 선호도 124
〈표 VII-7〉 온라인으로 강의를 듣고 학습을 하는 것에 대한 선호도 125
〈표 VII-8〉 교실같이 실제 장소에 참석해서 면대면 강의를 듣는 것에 대한 선호도 125
〈표 VII-9〉 교수자나 튜터 등과 자주 연락하는 것에 대한 선호도 126
〈표 VII-10〉 수업동료 등과 자주 연락하는 것에 대한 선호도 126
〈표 VII-11〉 출석수업, 특강, 오프라인 강의에 대한 선호도 127
〈표 VII-12〉 실제 실습 및 체험을 통한 학습을 하는 것에 대한 선호도 127
〈표 VII-13〉 학습내용과 방법을 교수자나 튜터가 세세하게 결정하고 안내해주는 것에 대한 선호도 128
〈표 VII-14〉 스스로 학습내용과 과정을 계획하고 실행하는 것에 대한 선호도 128
〈표 VII-15〉 교수 영상 중심의 동영상 강의(예〉EBS형) 선호도 129
〈표 VII-16〉 강의영상, 파워포인트, 기타 웹자료(연습문제 등)를 포함한 웹강의 선호도 129
〈표 VII-17〉 온라인과 오프라인강의를 결합한 블렌디드 강의방식 선호도 130
〈표 VII-18〉 컴퓨터나 노트북을 이용해서 공부하는 것에 대한 선호도 130
〈표 VII-19〉 스마트폰이나 태블릿 등의 모바일기기를 이용해서 공부하는 것에 대한 선호도 131
〈표 VII-20〉 PPT, 한글파일 등을 출력한 종이인쇄물을 이용해서 공부하는 것에 대한 선호도 131
〈표 VII-21〉 교과서, 교재 등 도서출판물을 이용해서 공부하는 것에 대한 선호도 132
〈표 VII-22〉 PDF, PPT, e-book 등의 파일을 이용해서 공부하는 것에 대한 선호도 132
〈표 VII-23〉 선호하는 학습 방법 133
〈표 VII-24〉 프라임칼리지 강좌수강을 위한 시간활용 133
〈표 VII-25〉 일주일 기준 학업 시간 134
〈표 VII-26〉 시험기간 중 일주일 학업 시간 134
〈표 VII-27〉 온라인 커뮤니티 활동 경험 135
〈표 VII-28〉 직장일로 인한 학습 방해 정도 135
〈표 VII-29〉 학습 노하우 부족으로 인한 학습 방해 정도 136
〈표 VII-30〉 컴퓨터, 스마트기기 등의 사용 미숙으로 인한 학습 방해 정도 136
〈표 VII-31〉 자신의 학습열의 및 동기 부족 정도에 대한 인식 137
〈표 VII-32〉 수업 내용의 난이도에 대한 인식 137
〈표 VII-33〉 학습이나 과제의 분량이 얼마나 많은가에 대한 인식 138
〈표 VII-34〉 원격교육 수업 방식에 적응하는 것이 얼마나 힘든지에 대한 인식 138
〈표 VII-35〉 프라임칼리지의 시험 및 학점 부여 방식에 대한 만족도 139
〈표 VII-36〉 수업을 통해 구체적으로 해결하고 싶은 문제가 있는지의 여부 139
〈표 VII-37〉 프라임칼리지 수업을 통해 기본 지식을 충분히 습득했다고 인식하는 정도 140
〈표 VII-38〉 프라임칼리지 수업을 통해 배운 것들이 실제로 도움이 되었다고 인식하는 정도 140
〈표 VII-39〉 프라임칼리지 교과목의 내용 이해 정도 141
〈표 VII-40〉 수업에 전반에 대한 만족도 141
〈표 VII-41〉 프라임칼리지 수업의 계속 수강 희망 여부 142
〈표 VII-42〉 프라임칼리지 수업을 다른 사람에게도 추천하고 싶은지에 대한 인식 142
〈표 VII-43〉 팀티칭 교육방식에 대한 선호도 143
〈표 VII-44〉 현장전문가의 교육과정 참여에 대한 선호도 143
〈표 VII-45〉 오프라인 실습을 대체하는 사이버랩에 대한 선호도 144
[그림 II-1] 창의적 공학설계의 개념 18
[그림 II-2] 설계 프로세스 19
[그림 II-3] 문제정의의 절차 20
[그림 II-4] 기초설계 프레임워크 22
[그림 III-1] Engineering Discovery in Marquette College of Engineering 24
[그림 III-2] 공학 관련 기계(좌)와 팀 작업을 통한 CAD 완성(우) 26
[그림 III-3] Discovery Learning Factory in Marquette 27
[그림 III-4] 창의공학설계 스튜디오 (서울시립대학교) 40
[그림 III-5] 브레인스토밍 룸 (서울시립대학교) 40
[그림 III-6] 기초설계 공구세트 (서울시립대학교) 41
[그림 III-7] 최종발표 시 활용하는 자체평가서 42
[그림 III-8] 고려사이버대 공대의 1학기 개설과목 44
[그림 IV-1] 연령별 특성 50
[그림 IV-2] 성별 특성 50
[그림 IV-3] 직업별 분포 50
[그림 IV-4] 성별 51
[그림 IV-5] 연령 51
[그림 IV-6] 최종학력 52
[그림 IV-7] 직업 52
[그림 IV-8] 프라임칼리지 진학 동기 53
[그림 IV-9] 원격대학을 선택한 이유 53
[그림 IV-10] 첨단공학부 선택 이유 54
[그림 IV-11] 컴퓨터나 스마트폰으로 학습하는 것에 대한 인식 55
[그림 IV-12] 선호하는 학습방식 55
[그림 IV-13] 모바일 기기를 통해 학습하는 것에 관한 인식 55
[그림 IV-14] 오프라인 강의에 대한 선호도 56
[그림 IV-15] 실습 및 체험에 대한 선호도 56
[그림 IV-16] 블랜디드 학습 방식에 관한 선호도 57
[그림 IV-17] 교수자나 튜터 등과의 상호작용 선호도 57
[그림 IV-18] 학습자들과의 상호작용 선호도 58
[그림 IV-19] 교수자나 튜터의 세세한 안내를 통한 학습에 관한 선호도 59
[그림 IV-20] 학습하는 방식 60
[그림 IV-21] 평소 주당 학습시간 60
[그림 IV-22] 시험기간 중 주당 학습시간 61
[그림 IV-23] 온라인 커뮤니티 활동 경험 여부 61
[그림 IV-24] 직장 일이 바빠서 학습에 어려움을 겪는 정도 62
[그림 IV-25] 학습노하우가 부족해서 학습에 어려움을 겪고 있는 정도 62
[그림 IV-26] 기기 활용 능력 부족으로 학습에 어려움을 겪고 있는 정도 63
[그림 IV-27] 학습동기 63
[그림 IV-28] 수업내용의 난이도에 대한 인식 정도 64
[그림 IV-29] 학습이나 과제의 분량에 대한 인식 65
[그림 IV-30] 수업을 통해 해결하고 싶은 문제 여부 65
[그림 IV-31] 수업을 통한 기본 지식 습득 여부에 대한 인식 66
[그림 IV-32] 수업을 통해 배운 것이 실제로 도움이 되었는지에 대한 인식 66
[그림 IV-33] 수업에 대한 전반적인 만족도 67
[그림 IV-34] 팀티칭 교육방식에 관한 선호도 67
[그림 IV-35] 현장전문가의 교육 참여에 대한 선호도 68
[그림 IV-36] 오프라인 실습을 대체하는 사이버랩에 대한 인식 68
[그림 V-1] 프로젝트 기반 온라인 교수-학습 모형의 1차 프로토타입 74
[그림 V-2] 1차 모형에 대한 전문가 타당도 결과 81
[그림 V-3] 프로젝트 기반 온라인 교수-학습 모형의 2차 프로토타입 83
[그림 V-4] 2차 모형의 단계에 따른 교수-학습 활동 및 도구 84
[그림 V-5] 2차 모형에 대한 전문가 타당도 결과 88
[그림 V-6] ARIZ를 적용한 창의공학설계 문제해결 과정 93
[그림 V-7] 프로젝트 기반 온라인 교수-학습 모형 95
[그림 V-8] 최종 모형의 단계에 따른 교수-학습 활동 및 도구 96
[그림 V-9] 갠트 도표 작성 예 98
[그림 V-10] 원심조속기의 원심력과 볼의 무게 99
[그림 V-11] 문제 정의의 절차 100
[그림 V-12] QUICK 트리즈 실행과정 103
[그림 VI-1] 창의공학설계를 위한 프로젝트 기반 온라인 교수-학습 모형의 주요 내용 108
[그림 VI-2] 프라임칼리지 평가 방식 111
[그림 VI-3] 프라임칼리지 산업공학 전공로드맵 112
[그림 VI-4] QR 코드를 활용한 건양대학교 e-Portfolio 113