토목공학은 사회와 인류 발전에 필요한 사회기반시설물의 건설과 관리를 주로 담당해 왔던 학문이기 때문에 고대 사회로부터 지속적으로 발전해 왔지만 그 변화의 속도나 첨단기술 도입의 측면에서는 다소 보수적인 측면이 있다. 또한 사회 인프라 전반을 다루기 때문에 구조, 지반, 수공, 환경, 측량, 건설관리 등과 같은 매우 광범위한 분야를 포함하게 된다. 주로 시장의 이익을 주요 목적으로 하는 제조업 기반의 학문 분야들, 예컨대 기계공학, 화학공학, 재료공학과는 다른 특성을 갖게 된다. 따라서 타 공학전공 분야에서 활용되고 있는 종합설계 개념을 공공기반의 이익을 목적으로 하는 토목공학 분야에 그대로 적용하는 데 는 다소 문제가 있을 수 있다고 본다. 그러므로 본 논문에서는 현재 연세대학교 사회환경시스템공학부에서 운영하고 있는 종합 설계과목의 교육내용과 변화, 그리고 운영방식을 소개.설명하여 토목공학 분야에 적합한 종합설계과목의 운영방법을 논의하고자 한다. 또한 학부 수강생들의 강의 평가결과 및 학습성과를 분석하여 개선된 종합설계과목의 타당성을 객관적으로 평가하고자 하였다.
토목공학은 사회와 인류 발전에 필요한 사회기반시설물의 건설과 관리를 주로 담당해 왔던 학문이기 때문에 고대 사회로부터 지속적으로 발전해 왔지만 그 변화의 속도나 첨단기술 도입의 측면에서는 다소 보수적인 측면이 있다. 또한 사회 인프라 전반을 다루기 때문에 구조, 지반, 수공, 환경, 측량, 건설관리 등과 같은 매우 광범위한 분야를 포함하게 된다. 주로 시장의 이익을 주요 목적으로 하는 제조업 기반의 학문 분야들, 예컨대 기계공학, 화학공학, 재료공학과는 다른 특성을 갖게 된다. 따라서 타 공학전공 분야에서 활용되고 있는 종합설계 개념을 공공기반의 이익을 목적으로 하는 토목공학 분야에 그대로 적용하는 데 는 다소 문제가 있을 수 있다고 본다. 그러므로 본 논문에서는 현재 연세대학교 사회환경시스템공학부에서 운영하고 있는 종합 설계과목의 교육내용과 변화, 그리고 운영방식을 소개.설명하여 토목공학 분야에 적합한 종합설계과목의 운영방법을 논의하고자 한다. 또한 학부 수강생들의 강의 평가결과 및 학습성과를 분석하여 개선된 종합설계과목의 타당성을 객관적으로 평가하고자 하였다.
Civil engineering based on construction and maintenance of infrastructures for social and human development, it has a conservative aspects to adopt the high-technology and pace of change from ancient society. Therefore, the education of civil engineering consists of very similar contents from the pa...
Civil engineering based on construction and maintenance of infrastructures for social and human development, it has a conservative aspects to adopt the high-technology and pace of change from ancient society. Therefore, the education of civil engineering consists of very similar contents from the past until now. Also, civil engineering, area is established the infrastructure widely included structure, geotechnical, hydraulic, environmental, surveying, construction management. Civil engineering have totally difference characteristics compared to manufacturing industry field for market interests such as mechanical engineering, chemical engineering, material engineering etc. Therefore, the capstone design concepts of civil engineering for public interests must be changed and applied unlike any other engineering areas capstone design. In this paper, the modified capstone design contents and instruction in civil engineering of Yonsei University is informed and evaluated using undergraduate students' course evaluations and learning assessment to verify the efficiency of modified capstone design in civil engineering.
Civil engineering based on construction and maintenance of infrastructures for social and human development, it has a conservative aspects to adopt the high-technology and pace of change from ancient society. Therefore, the education of civil engineering consists of very similar contents from the past until now. Also, civil engineering, area is established the infrastructure widely included structure, geotechnical, hydraulic, environmental, surveying, construction management. Civil engineering have totally difference characteristics compared to manufacturing industry field for market interests such as mechanical engineering, chemical engineering, material engineering etc. Therefore, the capstone design concepts of civil engineering for public interests must be changed and applied unlike any other engineering areas capstone design. In this paper, the modified capstone design contents and instruction in civil engineering of Yonsei University is informed and evaluated using undergraduate students' course evaluations and learning assessment to verify the efficiency of modified capstone design in civil engineering.
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문제 정의
각 트랙별 세부전공 중 2분야 이상의 세부전공을 융합·복합하는 교육방법으로 과목을 운영하였으며 기초 및 요소설계 교과목에서 배운 설계능력에 기초하여 다양한 주제의 설계 기술을 탄력적으로 교육시키고자 하였다.
본 학과의 개선된 사기설 과목은 앞서 언급한 것과 같이 이론 및 실험을 통한 현장 적응형 교육과 창의적 교육에 중점을 둔 종합적인 시스템 설계능력 배양을 통해 사회기반시설물의 해석 및 설계방법 학습을 목표로 하고 있다. 이와 같은 개선된 종합설계과목은 [그림 5] 와 같이 과제공고 및 수행, 공정한 평가, 결과 발표로 어이지는 유기적인 흐름을 통해 종합설계능력을 배양하도록 하고 있다.
이와 같은 토목공학 심화프로그램의 교육목표에 따라 본 학과는 2005년 1학기부터 “사회기반시스템설계”를 개설하여 운영하고 있다. 이 설계과목은 [그림 1]과 같이 공학교육의 종합적인 설계능력을 높이고 창의적 설계 능력과 현장 적응 능력을 함양시켜 국제적인 공학지도자로 성장할 수 있는 기초/전문 지식, 진취성, 리더십을 교육시키는 것을 목적으로 한다.
이러한 연구 필요성과 관련해서 본 논문은 연세대학교 사회환경시스템공학부에서 개설·운영하고 있는 종합설계과목, 즉, “사회기반시스템설계”의 수업내용과 운영방식 사례를 소개하고 분석하여 토목공학 분야의 종합설계과목에 대한 방향을 모색해 보고자 한다.
그러므로 토목공학 분야 특성과 현실에 적합한 종합설계과목으로 수정·보완하여 학생들에게 적합한 종합설계과목을 제공할 필요가 있다. 이에 본 학과는 종합설계과목의 일환으로 2005년에 개설된 사기설 과목에 대한 전공지식의 연계성 부족, 다양한 세부 전공들의 접목 부족 등의 문제점을 해결하고 개선하고자 하였다. 그리하여, 개선된 사기설 과목에서는 토목공학분야를 크게 다음과 같은 3개의 분야의 트랙으로 나누었다.
이러한 시도를 통하여 개선된 종합설계과목은 토목공학분야 체제에 적합하며 동시에 세부전공의 기초 및 요소설계과목에서 배운 내용들을 적극적으로 활용하고 융합할 수 있도록 유도하는 교과목이라고 할 수 있다. 이와 같이 개선된 사기설 종합설계과목에 대한 학생들의 만족도를 판단하기 위하여 학교에서 제시하고 있는 수강생 강의평가와 프로그램 학습성과에 대한 강의평가로 나누어 각각의 결과를 검토하고자 한다.
제안 방법
수행한 과제의 결과물로는 분석·제작·시험한 성과물과 논문형식의 보고서 등을 제출하고 각 지도교수 및 동료 학생들 앞에서 결과물을 발표하게 된다.
이를 보충설명하기 위해서 에서 보는 것과 같이 연세대학교 기계공학과와 토목공학과의 요소설계 및 종합설계과목을 학년 및 학기별로 비교해보았다.
이에 2010년에는 학문분야의 특성을 반영하여 개선된 종합 설계과목 운영방법을 채택하여 적용해보았다. 이번에 시도된 개선된 종합설계과목의 운영방법은 방대하고 다양한 토목분야의 학문간 연계성을 높이고, 현장 적용성이 강조되는 전공의 특성을 감안하기 위하여 트랙별 세부 전공으로 구체화였다.
이에 대한 노력으로 연세대학교 공과대학 사회환경시스템공학부에서는 사회기반시스템설계(사기설) 과목이란 이름으로 종합설계과목을 2005년부터 개설하여 왔으나 토목공학의 분야 특성을 제대로 반영하지 못하였다. 이에 2010년에는 학문분야의 특성을 반영하여 개선된 종합 설계과목 운영방법을 채택하여 적용해보았다. 이번에 시도된 개선된 종합설계과목의 운영방법은 방대하고 다양한 토목분야의 학문간 연계성을 높이고, 현장 적용성이 강조되는 전공의 특성을 감안하기 위하여 트랙별 세부 전공으로 구체화였다.
이와 같은 상대적인 비교는 [그림 3]에서 뿐만 아니라, 에서도 2006년~2010년 사이에 매년 개설된 종합설계과목과 요소설계과목의 강의평가 평균 점수를 서로 비교해 살펴보았다.
즉, 기반시스템분야, 수자원환경시스템분야, 정보·경영시스템분야의 트랙으로 분반하여 트랙 내외의 전공지식을 서로 연계할 수 있는 종합설계 과목으로 정리하였다.
토목공학분야의 개선된 종합설계과목인 사기설은 2개 이상의 전공지식, 혹은 2개 이상의 요소설계 지식을 융합하여 공학인증기준 설명서에서 정하고 있는 설계의 모든 구성요소 및 설계 제약요건을 유기적으로 결합한 설계를 수행하였다.
성능/효과
이는 사기설 과목의 경우, 요소설계과목과 같이 공식화시키는 문제 중심의 수업방식이 아닌 실질적으로 설계능력 및 실무능력을 키우는 설계 중심의 수업방식이므로 이와 같은 평가가 이뤄진 것으로 판단된다. 그러나 설계, 공학도구, 팀워크, 평생교육, 거시적 관점, 시사, 국제화, 리더십 등의 학습성과는 요소설계과목과 1.7~3.7점의 큰 강의평점의 차이가 나타났으며 실제 사기설 과목과 요소설계과목의 평점비율(A/B)를 살펴보면, 모두 1.01~1.04의 비율을 보임을 알 수 있다. 이와 같은 연도별 강의평점 비교를 통하여 개선된 사기설 과목에 대한 학생들의 만족도와 학습성과가 실질적으로 향상되었음을 확인할 수 있었다.
셋째, 팀워크를 중시하고 팀워크 능력의 향상을 목표로 한다. 넷째, 공학적 의사소통 능력의 향상이 매우 중요하다. 다섯째, 문제해결능력이 요구된다.
2010년도 사기설 과목의 학습성과별 강의평점이 높은 것은 2008년 이전까지는 본 논문에서 제시하고 있는 트랙별 종합설계과목 운영방법을 사용하기 전의 자료여서 요소설계과목과 비슷한 운영방법을 사용하였기 때문이라고 판단되며 트랙별 종합설계과목 운영방식이 이뤄진 2009년에는 본 학습 시스템이 정착되기 위한과도기적 성격을 지닌 것으로 판단된다. 더불어 2008년 이전보다 학습성과별 강의평점은 상당히 높아진 것을 확인할 수 있었다. 즉, 2009~2010년에 개선된 사기설은 2개 분야 이상의 세부전공을 접목·융합하는 종합설계 운영방법을 적용한 것이므로 이를 2009~2010년에 수행된 요소설계과목의 강의평가와 비교·검토한 결과, 서로 다른 2분야 이상의 세부전공이 종합설계과목에 적절하게 접목되었음을 확인하였다.
각 트랙별 세부전공 중 2분야 이상의 세부전공을 융합·복합하는 교육방법으로 과목을 운영하였으며 기초 및 요소설계 교과목에서 배운 설계능력에 기초하여 다양한 주제의 설계 기술을 탄력적으로 교육시키고자 하였다. 본 사회기반시스템설계과목의 강의평가 결과를 통해 볼 수 있듯이, 이러한 종합설계과목 운영방법은 학생들에게 다양한 세부분야에 대해 보다 심도 있고 세밀하게 접근 할 수 있는 기회가 되었다고 판단한다. 이처럼 기존의 광범위한 종합설계개념에서 토목공학 중심의 세분화·융합된 종합설계 개념으로의 전환은 토목공학분야의 졸업생들에게 그들의 커리어를 준비하는데 도움을 줄 뿐만 아니라 현 사회에서 요구하는 우수한 토목엔지니어 및 창의적·국제적 감각을 지닌 공학적 지도자로 성장시킬 수 있는 효율적인 교육 방법이라고 판단된다.
본 학과의 개선된 사기설 과목은 와 같이 한국공학교육인증원에서 제시하고 있는 공학인증기준의 설계 구성요소와 제한요건에 대하여 에서 보는 것과 같이 적절하게 수행되었음을 확인할 수 있었다.
<표 10>에서 제시하고 있는 설계프로젝트는 설계의 구성요소에 따라 설계를 진행하였으며, 이를 통해 설계 구성요소는 설계 진행 절차와 밀접한 관련성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. ‘설계목표설정’과 ‘합성’의 경우 과제 수행 초기에 작성하는 수행계획서에 결과물이 포함되어 있었으며, 종료 시의 최종보고서에는 전체 결과물이 세부적으로 모두 포함되어 있었다.
다섯째, 문제해결능력이 요구된다. 여섯째, 종합설계의 전 과정을 통해서 창의성이 요구된다. 일곱째, 설계·제작·평가 등의 요소가 포함되어 있다(박수홍 외, 2008).
04의 비율을 보임을 알 수 있다. 이와 같은 연도별 강의평점 비교를 통하여 개선된 사기설 과목에 대한 학생들의 만족도와 학습성과가 실질적으로 향상되었음을 확인할 수 있었다.
이 방법은 기존의 타 공학 분야에서 사용하고 있는 종합설계과목 운영방법이라고 할 수 있다. 이후 학부 교수 자체 평가 및 2008년 5월 공학교육인증 평가과정에서 지적된 사항을 분석한 결과, 2005년도와 2006년도의 사기설 과목은 학생들에게 전공지식을 활용할 수 있는 기회와 전공 설계지식을 연계하는 기회를 충분히 부여하지 못했다는 결론에 이르게 되었다. 공학교육인증 규정에 종합설계 과목은 전공지식을 연계해야 한다는 원칙은 없지만 기초설계, 요소설계를 거쳐서 종합설계로 가는 체계의 논리상 요소설계에서 심화된 전공지식을 종합설계에서 응용하는 것이 타당한 것으로 판단되었기 때문이다.
즉, 2009~2010년에 개선된 사기설은 2개 분야 이상의 세부전공을 접목·융합하는 종합설계 운영방법을 적용한 것이므로 이를 2009~2010년에 수행된 요소설계과목의 강의평가와 비교·검토한 결과, 서로 다른 2분야 이상의 세부전공이 종합설계과목에 적절하게 접목되었음을 확인하였다.
즉, 연세대학교 사회환경시스템공학부의 사기설 과목은 토목공학분야의 종합설계과목을 개선하는 방안으로 전 과정을 연계할 수 있는 종합설계(Capstone Design) 방법을 수정하여 사회기반시설물에서 요구하는 트랙별 분야들로 세분화하였고 과 같이 트랙별 세부전공분야 중 2분야 이상을 접목시키는 성과를 가져왔다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
토목공학이 고대 사회로부터 지속적으로 발전해온 이유는?
토목공학은 사회와 인류 발전에 필요한 사회기반시설물의 건설과 관리를 주로 담당해 왔던 학문이기 때문에 고대 사회로부터 지속적으로 발전해 왔지만 그 변화의 속도나 첨단기술 도입의 측면에서는 다소 보수적인 측면이 있다. 또한 사회 인프라 전반을 다루기 때문에 구조, 지반, 수공, 환경, 측량, 건설관리 등과 같은 매우 광범위한 분야를 포함하게 된다.
주로 시장의 이익을 주요 목적으로 하는 제조업 기반의 학문 분야에는 무엇이 있는가?
또한 사회 인프라 전반을 다루기 때문에 구조, 지반, 수공, 환경, 측량, 건설관리 등과 같은 매우 광범위한 분야를 포함하게 된다. 주로 시장의 이익을 주요 목적으로 하는 제조업 기반의 학문 분야들, 예컨대 기계공학, 화학공학, 재료공학과는 다른 특성을 갖게 된다. 따라서 타 공학전공 분야에서 활용되고 있는 종합설계 개념을 공공기반의 이익을 목적으로 하는 토목공학 분야에 그대로 적용하는 데 는 다소 문제가 있을 수 있다고 본다.
토목공학이 구조, 지반, 수공, 환경, 측량, 건설관리 등과 같은 매우 광범위한 분야를 포함하는 이유는 무엇인가?
토목공학은 사회와 인류 발전에 필요한 사회기반시설물의 건설과 관리를 주로 담당해 왔던 학문이기 때문에 고대 사회로부터 지속적으로 발전해 왔지만 그 변화의 속도나 첨단기술 도입의 측면에서는 다소 보수적인 측면이 있다. 또한 사회 인프라 전반을 다루기 때문에 구조, 지반, 수공, 환경, 측량, 건설관리 등과 같은 매우 광범위한 분야를 포함하게 된다. 주로 시장의 이익을 주요 목적으로 하는 제조업 기반의 학문 분야들, 예컨대 기계공학, 화학공학, 재료공학과는 다른 특성을 갖게 된다.
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