융합기술교육에 대한 산업체 수요조사 : 나노, 바이오, 로봇, 디자인 분야를 중심으로

진성희 한국공학교육학회 2017 공학교육연구 Vol.20 No.1

This study aims to investigate industry needs for convergence education in the field of nano-technology, bio-technology, robot, and design. Firstly, the area of convergence technology in nano-tech, bio-tech, robot, and design fields was examined through the literature review and case study. The areas were validated by the experts review who consisted of four industry experts and four professors in the relevant fields. Second, a questionnaire was developed for investigating industry’s needs on convergence education. The questionnaire consisted of three parts: 1) awareness of necessity for convergence education, 2) the needs for convergence new technology education from the perspective of industry, and 3) opinions on convergence education. The questionnaire was validated by three engineering education experts. Third, the survey was conducted in cooperation with the Sector Council of Industrial Resources. A total of 400 respondents responded to the questionnaires: 98 in the nano-technology field, 74 in the design field, 58 in the robotics field, and 170 in the bio-technology field. Fourth the industry needs for convergence education were analyzed and implications were suggested. The results of this study are expected to provide a guideline for developing convergence education programs in higher education. 이 연구에서는 최근 공학교육에 화두가 되고 있는 융합신기술 교육에 대한 산업체 관점에서의 수요를 조사함으로써 전국의 각 공과대학에서 융합교육을 설계하는데 있어 기초자료를제공하고자 하였다. 산업체 관점에서의 융합교육에 대한 수요조사에 앞서 융합교육의 요구가 높다고 판단되는 분야를 공학교육 전문가 9인으로 구성된 전문가 세미나를 통해 도출하였다. 그리고 선정된 나노, 바이오, 로봇, 디자인 융합분야에 대해 국내외 대학에서 운영하고 있는 융합교육의 사례를 조사하였다. 각 학문분야별 융합신기술 영역은 선행연구에서 제시하고 있는 융합기술의 영역을 참조하여 분류하였고(국제로봇연맹, 2015a, 2015b; 삼성경제연구소, 2007; 이인식 외, 2010) 이에 대한 2회에 걸친 전문가 타당화 과정(관련 분야 대학 교수 4인 및 산업체 전문가 4인)을 거쳐 확인받았다. 그 결과 나노중심의 융합분야로는 나노로봇, 생체모방공학, 나노바이오기술공학, 나노광공학의 네 가지가 도출되었고 바이오중심의 융합분야는 생체전자공학, 생물정보학, 시스템생물학, 생체조직공학, 합성생물학 분야가 도출되었다. 그리고 로봇분야는 산업로봇분야와 서비스 로봇분야로 구분될 수 있었으며 디자인 분야는 시각소통디자인, 제품소통디자인, 환경소통디자인으로 정리되었다. 국내외 융합신기술 교육에 대한 사례조사 결과, 국내의 경우학부교육에서 융합신기술 관련 독립전공을 개설하여 운영하고있는 사례가 많은 반면, 미국이나 유럽의 대학에서는 주로 대학원 과정 및 연구소 중심으로 융합신기술에 대한 연구가 이루어지고 있음을 확인하였다. 특히, 해외 대학의 경우, 기존 전공내에서 새로운 융합신기술분야에 대한 교과목을 운영하거나학부연구생의 융합신기술 연구프로젝트 참여기회 제공 등을통해 학생들이 졸업 전에 융합신기술 분야에 대해 학습해 볼수 있는 기회를 제공하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 최신의 융합신기술을 연구하는 연구소에서 학부의 융합교과목을담당하고 있는 경우도 확인되었다. 즉, 해당전공의 기본이 되는 전공교과목들은 해당전공의 교수들에 의해서 교육이 이루어지나 최신의 융합신기술 교육에 대해서는 그 분야에 대해 최신의 연구를 하고 있는 연구자들이 학부의 융합교육을 수행하고 있는 것으로 확인하였다. 그리고 나노, 바이오, 디자인, 로봇 분야 중 바이오메디컬 분야는 해외의 많은 대학에서 독립전공으로 운영되고 있어 이미 독립된 학문분야로 발전하였음을확인하였다. 산업체 관점에서 융합교육에 대한 요구조사 결과, 융합역량및 융합신기술에 대한 교육요구는 대체로 높은 것으로 확인되었다. 학문적인 관점에서 디자인과 로봇분야의 융합교육에 대한 역량 및 기술에 대한 요구가 다른 학문분야의 융합교육에대한 요구보다 높게 나타난 것으로 확인되었다. 이는 앞에서도언급했듯이 디자인과 로봇분야 자체가 융합된 산업의 유형이기 때문인 것으로 판단된다. 융합교육의 운영 형태에 대해서는독립학과보다는 융합전공(연계전공), 또는 교과목 수준으로 운영할 것을 제안한 비율이 높았다. 최근 정부의 일부 교육사업이 대학의 교육을 통해 신산업을창출하고 신기술을 개발하기를 기대하면서 주도하고 있는 경향이 있다. 예전에는 산업분야에서 인력이 부족할 경우, 이에대한 인력을 제공하는 측면에서 대학교육이 제공되어왔다면, 최근에는 기술...

중등 기술교과 교육과정에서 생명기술의 목표와 내용의 변천

이상봉,정진우 한국실과교육연구학회 2008 實科敎育硏究 Vol.14 No.3

중등 기술교과 교육과정에서 생명기술의 목표와 내용의 변천 과정을 분석하고 시기별 교육목표와 내용의 관련성을 밝히기 위해 중․고등학교 교과서를 중심으로 한 문헌 연구에 기초하여 연구를 수행하였다. 중등학교 기술교과서에 나타난 생명기술 관련 교육목표와 내용을 분석하여 교육목표와 내용의 변천을 시기별로 조사, 정리, 분석하고 교육목표와 내용의 관련성을 구명함으로써 앞으로 생명 기술 교육목표와 내용이 지향해야 할 방향을 제안하는 방법으로 연구가 진행되었다. 연구 결과 중학교 생명기술의 영역별 교육목표와 내용의 관련성은 비교적 높게 나타났으나, 정의적 영역의 목표와 내용은 3차․4차 교육과정에서 목표를 제시한 것을 제외하고는 전혀 제시되지 못했다. 고등학교 생명기술의 경우 제 4차 교육과정에 기술과목이 산업기술로 변경되면서 기존의 공업 분야의 기술뿐만 아니라 농업, 수산업, 해양 분야의 기술까지 확대하여 교육의 대상영역으로 포함하여 왔으며 현재까지 생명기술을 위한 교육목표가 전혀 제시되고 있지 않다. 이 연구를 바탕으로 중등학교 기술교과에서 생명기술의 목표와 내용은 기술학에 터한 체제적 접근을 통해 목표와 내용 선정이 이루어져야 하며, 일반교육으로서의 생명기술 교육목표와 내용에 대한 후속 연구가 진행되어야 할 것이다. This study is executed based on literature research around the middle school․high school texts in order to analyze the process of transition of bio technology's objectives and contents in technology curriculum at middle school․high school and clarify the relation of educational objectives and contents per each period. This study is proceeded to suggest the direction of educational objectives and contents in the bio technology as surveying, arranging and analyzing educational objectives and the change of contents at each period and investigating the relation of educational objectives and contents based on analyzing educational objectives and contents. As a study's result, it indicates the high relation of educational objectives and contents at each field of the bio technology in the middle school, but never indicate the objective and content on affective area except to present the objective in the 3rd and 4th curriculum. In general, the educational objective of the middle school bio technology attaches great importance to cognitive area and mental-kinetic area, and doesn't indicate the educational objective and content in affective area. In case to the bio technology in the high school, as the technology(subject) changes the industrial technology, it includes to expand the technology of agriculture, fisheries, marines field as well as the existing industry field and never stated the educational objective of bio technology because it had never presented the educational objective for bio technology until now. The objectives and contents in technology of the middle school make the selection of objectives and contents through the systematic approach based on this study, and it'll be proceeded the following studies about the educational objectives and contents as the general education.

생체모방기술을 활용한 발명교육이 초등학생의 융합인재소양에 미치는 영향

강영빈,문성환 경인교육대학교 교육연구원 2019 교육논총 Vol.39 No.2

The purpose of this study is to develop an invention education program using Bio-inspired technology and verify the effectiveness of the program for elementary school 3rd graders. To this end, we extracted the content elements related to Bio-inspired technology and invention education through an analysis of the 2009 revision curriculum (elementary school 3rd graders) and developed 8 pairs of lessons. In this study, STEAM Literacy questionnaire was used in a pre- and a post-test to analyze the effects of the invention education program using Bio-inspired technology on learner's STEAM Literacy. The items on the questionnaire examined four areas of STEAM Literacy: care, communication, creativity, and convergence. In terms of change in the total score of STEAM Literacy, the invention education program using Bio-inspired technology was found to have positive effects on improving elementary school students' STEAM Literacy. There was a statistically significant increase in all areas of care, communication, convergence, and creativity. These results may confirm, that the invention education using Bio-inspired technology exerts positive effects on the promotion of STEAM Literacy on 3rd grade elementary school students. The program could be used as a reference to the further development of teaching materials dealing with interesting Bio-inspired technology based on the knowledge of convergence. 이 연구는 초등학교 3학년 학생을 대상으로 생체모방기술을 활용한 발명교육 프로그램을 개발하고 개발한 프로그램이 초등학생의 융합인재소양 증진에 미치는 효과를 알아보기 위하여 수행하였다. 이를 위해 초등학교 3학년 교육과정 분석을 통해 생체모방기술과 관련이 있는 내용 요소들을 추출하여 8회기(16차시) 분량의 발명교육 프로그램을 개발하였다. 생체모방기술을 활용한 발명교육이 초등학생의 융합인재소양에 미치는 영향을 알아보기 위해 배려, 소통, 창의, 융합 영역으로 문항이 구성된 검사도구를 사용하여 융합인재소양 검사를 실시하였다. 이 연구결과는 다음과 같다. 먼저 융합인재소양 총점을 살펴보면 생체모방기술을 활용한 발명교육 프로그램은 초등학생의 융합인재소양 증진에 긍정적인 효과가 있음을 알 수 있었고(p<0.01), 하위 영역별로도 배려, 소통, 융합, 창의 모든 영역에서 통계적으로 유의미한 신장이 나타났다. 이러한 결과로부터 생체모방기술을 활용한 발명교육은 초등학교 3학년 학생의 융합인재소양 증진에 긍정적인 효과를 발휘함을 확인할 수 있었다. 이 연구에서 개발한 프로그램은 생물체라는 흥미롭고도 다양한 학문적 융합 지식이 어우러졌다는 측면에서 다양한 발명교육 프로그램 교수‧학습 자료 개발을 위한 참고자료로 활용할 수 있는 자료가 될 것이다.

초등 실과 생명관련기술 내용 영역 설정에 관한 연구

정성봉,최지연 한국실과교육연구학회 2004 實科敎育硏究 Vol.10 No.2

The purpose of this study was to evaluate of bio-related technology contents in Practical arts education and to establish the teaching content areas. The contents of this study were to analyze curriculum content from the 1st to the 7th curriculum, to synthesis related researches, and to establish bio-related technology content areas in Practical arts education. The study was carried out through review of literatures. The method of this study was used content analysis. The Major findings of the study were as follows;(1) Bio-related technology defined that any techniques that uses living organisms(or parts of organisms) to make or modify product, to improve plants or animals, or to development microorganisms for specific purposes.(2) The bio-related technology content areas in Practical arts education was established (a) Foundations of Biotechnology, (b) life, environment and agriculture, (c) plants and animal production, (d) processing and marketing of bio-products

제 4차 산업혁명 시대의 바이오와 인공지능 융합 교육의 방향 및 제언

오경선(Kyungsun Oh),안승주(Seungju Ahn),김규석(Kyuseok Kim),안정미(Jungmi Ahn) 한국산업기술융합학회(구. 산업기술교육훈련학회) 2022 산업기술연구논문지 (JITR) Vol.27 No.3

In the era of the 4th Industrial Revolution, artificial intelligence(AI) and big data are considered representative techniques and are being converged with a variety of industrial fields, including the biomedical and pharmaceutical sectors. In line with the latest trend, the demand for the knowledge and capabilities regarding AI is increasing. In this research, we suggest directions of the education in biotechnology and AI convergence. We employ the focus group interview(FGI) and the in-depth interview(IDI) to investigate the opinions of specialists belonging to biopharmaceutical, medical and AI fields. The results are summarized as follows. The convergence education of AI and biotechnology is presently required to the biotechnology trainee. Advancing into the bio-convergence industry is currently limited to college graduates majored in biotechnology. Specialists participated in this study affirm that bio major students should attain logic and mathematics in studying AI and programming, which leads to the direction of education with the convergence of AI and biotechnology. This research confirmed the AI proficiency required for bioconvergence workers and suggested the direction of vocational education to be implemented for college students and graduates in the future.

융합교육의 현황 및 향후 방향: 한밭대학교 사례중심으로

윤 린(Rin Yun),김인선(In-Sun Kim),최병욱(Byung Uk Choi) 한국공학교육학회 2011 공학교육연구 Vol.14 No.3

This paper deals with the characteristics of the various fields of convergence studies and the current status of convergence education in domestic universities, based on a case study of Hanbat National University. Each case of convergence education for domestic universities is categorized and analyzed based on the disciplines of the convergence studies. Based on this analysis, a direction for the convergence education policy of university is suggested. The first suggestion is that convergence education should be based on the voluntary recognition of the necessity and meanings of it for both students and educators. Second is that the content of convergence education should be created according to the characteristics of the universities and related industrial structures. Finally, institutional and financial support from the universities should be extended to the self-organized student study groups.

기술 교육 기반의 생체 모방 로봇 교육 프로그램 개발 및 적용 효과

김성애 중소기업융합학회 2019 융합정보논문지 Vol.9 No.4

In this study, it developed and applied a biomimicry robot education program based on technology education, and to examine its effects. To do this, We were developed a biomimetic robot education program and was applied to gifted education in the technology fields to examine changes of the effects along with satisfaction. The results are as follow: First, the biomimicry robot education program conducted over 15 hours in total, comprised of technological problem solving steps. Second, satisfaction as a quantitative research of this program was higher than average, and as a qualitative research also showed positive satisfaction. Third, the changes in the propensity for technological problem solving and attitudes toward robots were statistically significant after participation in the program. 본 연구에서는 기술 교육 기반의 생체 모방 로봇 교육 프로그램을 개발하고 이를 적용하여 그 효과를 분석하였다. 이를 위해 기술 교육 기반의 생체 모방 로봇 교육 프로그램이 개발되었으며 이를 기술 분야 영재교육에 적용한 후 수업 만족도와 함께 그 효과를 살펴보았다. 연구에 따른 결과는 다음과 같다. 첫째, 생체 모방 로봇교육 프로그램은 총 15차시로 개발되었으며 기술적 문제 해결 과정에 따라 구성되었다. 둘째, 생체 모방 로봇 교육 프로그램에 대한 만족도는 평균보다 높게 나타났으며 질적 평가에서도 긍정적인 만족도를 나타냈다. 셋째, 생체 모방 로봇 교육 프로그램으로 인하여 기술적 문제해결 성향과 로봇에 대한 태도가 긍정적으로 변화되었으며 이는 통계적으로 유의미한 결과를 나타냈다.

초, 중등 학교 숲 활용 교육을 위한 IT 융합 방안 탐색

김성애 중소기업융합학회 2019 융합정보논문지 Vol.9 No.6

본 연구는 초, 중등 교육에서 IT 융합을 통한 학교 숲 활용 교육 방안을 탐색하는 데 그 목적이 있다. 이 목적을 달성하기 위해 학교 숲 활용 교육에 대한 선행 연구를 분석하여 기존의 학교 숲 활용 교육의 문제점을 파악하였으며 초, 중등 교육 전문가의 인터뷰를 통해 학교 숲 활용 교육에 대한 요구를 분석하였다. 기존의 문제점과 요구 분석을 통해 IT융 합을 통한 학교 숲 활용 교육 방안을 제시하였으며 전문가의 내용 검토를 통해 적합성을 탐색하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 동식물의 수집 및 관찰, 재배 및 수확, 간단한 공예 활동으로 이루어진 기존의 교육에 더하여Hands-on Activity 중심의 IT 융합 수업을 제안하였다. 둘째, 다양한 재료, 피지컬 컴퓨팅 도구, 프로그래밍 툴을 활용한 IT융합 수업 을 제안하였다. 셋째, 초등학교 실과의 식물 가꾸기, 동물 기르기 관련 단원과 중, 고등학교 기술·가정과의 생명기술 관련 단원 등 2015 개정 교육과정과 연계한 수업 뿐 아니라 중학교 자유학기 활동 및 방과 후 학교 등 다양한 교육활동에서 활용할 수 있는 방안을 포함하였다. 학교 숲은 농업, 생명기술 관련 영역의 학습을 위해 매우 중요한 학습 공간이다. 따라서, 제시된 IT융합 수업을 통해 창의 융합 인재 양성을 목표로 하는 2015 개정 교육과정의 목표를 달성할 수 있는 교육 공간으 로서의 가치가 재발견됨은 물론이며 재평가되는 계기가 될 것으로 기대된다. The purpose of this study is to explore educational methods for elementary, middle and high schools using school forests via IT convergence. To this aim, we reviewed the previous literature on education using school forests to identify the problems with the existing education using school forests, and conducted interviews with experts to analyze the demands. we proposed an educational method that can utilize the school forests via IT convergence, and explored its validity through content reviews conducted by experts. The findings of this study are as follows. First, we proposed the IT convergence instruction focused on hands-on activities on top of the existing educational contents. Second, we proposed IT convergence instruction that incorporates diverse materials, physical computing tools, and programming tools. Third, we presented methods for utilizing such IT convergence instruction in connection with various elements of the 2015 Revised Curriculum as well as with various other activities such as middle school free semester activities and after-school activities. The school forest is a crucial learning space for the areas related to agriculture and biotechnology. Thus, we anticipate that the IT convergence instruction proposed in this study will lead to the re-discovery and re-evaluation of a value of school forests as an educational space that contributes to fulfilling the objective of the 2015 Revised Curriculum to nurture creative convergent talent.