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문제 정의
- 공학작품을 직접 제작하다 보면 학생들이 이해하고 있는 만큼의 기술이나 이론만을 적용하기 때문에 최종결과물의 범위가 제한될 수밖에 없다. 이 프로그램에서는 어떻게 제품을 만들 수 있는가 보다는 어떤 제품을 만들어야 할지 기획하는 과정을 중점적으로 다룬다.
- 이번 연구에서는 수도권 소재 G대학에서 다년간 진행해온 융합프로그램 운영경험을 토대로 공학설계 중심의 융합교육프로그램을 개발하여 정규교육과정에 비해 교육내용 개선이나 변화가 용이한 학생주도형 비교과 융합교육모델을 제시하고자 한다.
- 창의･융합캠프 프로그램 개발을 위해 2013년부터 운영해온 캠프의 만족도 조사결과 및 운영진의 관찰결과를 폭넓게 분석･ 검토하여 기존의 운영방식에 대한 장단점을 확인하고 개발회의를 통해 세부교육 프로그램을 보완하고자 하였다.
제안 방법
- 교수 및 심사위원은 학생들의 브레인스토밍과정이나 최종 발표물 제작에 되도록 관여하지 않도록 하여 배우는 교육이 아닌 학생들 스스로 해답을 찾는 융합교육 모델로 구성하였다.
- 하지만 주제강연과 설계주제 설명 외에는 운영진의 간섭이나 멘토링을 최소화하기 위하여 직접적으로 방향이나 해법을 제시해주지 않았고 반드시 학생들이 결정할 수 있도록 방임하였다. 대신 학생들 스스로 문제해결방안을 도출해낼 수 있도록 브레인스토밍과 조별 토론시간을 최대한 제공하고 노트북을 활용하여 인터넷에서 충분한 자료를 검색하게 하는 등 일종의 Flipped learning 형태로 진행되었다.
- 디자인전공의 교수가 단독으로 선정하던 프로젝트 주제를 사전주제개발 회의를 통해 공학, 디자인학, 국문학 등 다양한 전공과 배경을 가진 운영진이 공동으로 기획하여 인문학적인 융합이 내재된 공학작품이 최종결과물로 도출될 수 있도록 작성하였다. 문제개발의 기본방침은 해결방안의 범위가 충분히 큰 개방형 문제일것, 최종결과물이 아이디어상품이 아닌 공학작품의 성격을 지니도록 유도할 것, 기한 안에 완성하기 어려운 난이도일 것, 총 3가지였다.
- 발표된 작품에 대한 평가는 현장에서 결론을 내지 않고, 캠프가 종료된 후에 운영진 회의를 통해 작품을 다시 검토하여 다양한 전공을 가진 운영진의 의견들을 종합하여 확정하였다. 이는 최종결과물을 좀 더 다양하고 열린 시각으로 평가하는 데에 유효했으며, 학생들의 창작물에 대해 어느 한쪽으로 치우치지 않는 객관적인 평가도 확보할 수 있었다.
- 상상력 훈련을 통해 도출된 최종결과물은 PPT와 보드로 제작하여 발표하고, 나머지 다른 조의 학생이 자유롭게 제품에 대하여 질문하도록 충분한 질의응답시간을 제공하였다. 최종결과물 작성에 있어서도 발표양식(PPT & 보드)만을 제시할 뿐 그 안에 담겨지는 내용이나 목차는 학생들이 직접 기획한 작품을 가장 돋보이게 할 수 있는 내용과 목차를 결정하도록 하였다.
- 세부프로그램 구성과 기대효과는 Fig. 1과 같았고 창의･융합 캠프 사전과 사후에 실시한 설문조사를 통해 지속적으로 내용을 보완하였다.
- 시제품 제작은 하지 않지만 치열한 브레인스토밍을 통해 제품기획안을 작성하여 발표하도록 하여 공학설계(capstone design)의 프로세스를 간접적으로 경험하도록 했다. 또한 설계주제와 제한조건을 함께 제시하여 창의･융합캠프에서 요구하는 공학적 설계작품을 기획하도록 유도할 수 있었다.
- 일부 조에서는 프로젝트 수행에 완전히 몰입하지 못하고 주어진 시간을 자유분방하게 사용하는 경우도 있었지만 학생들의 자율성 보장을 위해 발표시간 제한 등 최소한의 제한만을 주고 나머지 형식이나 절차를 모두 자율적으로 결정하여 프로젝트를 수행하도록 하였다.
- 서먹했던 벽이 허물어지면서 브레인스토밍 전개에 속도가 붙었고, 결과적으로 최종작품의 완성도도 향상되었다. 장시간의 브레인스토밍에 쉼표를 찍는 명상훈련도 실시하였다.
- 창의･융합캠프에 참가신청한 모든 학생들이 전공학과와 학년에 따라 골고루 섞이도록 운영진에서 일방적으로 조를 편성 하였다. 특히 참가 신청과정부터 특정전공의 신청자가 몰릴 경우 인원수에 제한을 두어 한 조에 최소 3~4개 이상의 전공이 포함되도록 미리 조를 편성하여 현장에서 공지하였다.
- 창의･융합캠프의 첫 번째 순서로 디자인과 공학의 융합에 대하여 각 전공의 전임교수가 직접 강의를 진행하여 학생들이 융합프로그램의 취지와 공학작품의 설계방향을 이해하고 공학설계를 수행할 수 있도록 하였다. 특히 다학제로 참가자를 모집했기 때문에 전공에 따라 디자인이나 공학설계의 개념이 부족한 학생들이 많이 있었으므로 각각에 대한 주제강연이 꼭 필요했다.
- 최종결과물 작성에 있어서도 발표양식(PPT & 보드)만을 제시할 뿐 그 안에 담겨지는 내용이나 목차는 학생들이 직접 기획한 작품을 가장 돋보이게 할 수 있는 내용과 목차를 결정하도록 하였다. 최종심사는 창의･융합캠프의 운영진이 공동으로 담당하되 심사위원의질의를 최소화하고, 작품의 디자인성과 참신성, 발상의 혁신성, 기술적 타당성과 논리성, 주제일치와 완성도, 상품성과 범용성, 발표스킬 등의 항목으로 평가하였다(Table 2).
- 특히 단순한 아이디어나 디자인 상품개발을 지양하고 공학작품의 성격을 포함하면서도 인문학적인 고찰이 작품기획에 포함될 수 있도록 제한조건을 고안하여 주제와 함께 제시하였다(Fig. 2). 충분히 큰 문제의 제시는 교수자의 간섭 최소화와 함께 학생들 스스로가 문제를 해결하기 위하여 밤을 새워 브레인 스토밍에 참여하는 몰입의 효과를 경험하는 데 있어서 매우 주효했다.
- 창의･융합캠프에 참가신청한 모든 학생들이 전공학과와 학년에 따라 골고루 섞이도록 운영진에서 일방적으로 조를 편성 하였다. 특히 참가 신청과정부터 특정전공의 신청자가 몰릴 경우 인원수에 제한을 두어 한 조에 최소 3~4개 이상의 전공이 포함되도록 미리 조를 편성하여 현장에서 공지하였다.
데이터처리
- 창의･융합캠프를 시작하기 전에 참가자 전원(52명)에게 사전설문조사를 실시하고 캠프활동 종료시점에 사후설문조사를 실시하여 SPSS 통계프로그램(v21)을 사용하여 빈도분석을 실시하였다.
성능/효과
- 2박3일의 캠프 전 일정 동안 학생들이 자유로이 프로젝트를 수행하도록 방임하여 동료학습효과를 높였고, 노트북을 활용한 인터넷 검색으로 스스로 학습하는 Flipped Learning의 형태를 차용하여 학생들이 프로젝트에 더욱 몰입할 수 있었다.
- 그 결과 전반적으로 캠프프로그램에 만족하는 학생의 비율이 76.26%로 매우 높아졌다.
- 넷째, 타 전공 특히 공학과 디자인의 협업을 통해 주어진 문제를 해결하는 방식으로 서로 다른 전공자들이 스스럼없이 자유롭게 의견을 교환하는 팀웍 훈련과정을 제공한다.
- 시제품 제작은 하지 않지만 치열한 브레인스토밍을 통해 제품기획안을 작성하여 발표하도록 하여 공학설계(capstone design)의 프로세스를 간접적으로 경험하도록 했다. 또한 설계주제와 제한조건을 함께 제시하여 창의･융합캠프에서 요구하는 공학적 설계작품을 기획하도록 유도할 수 있었다.
- 처음 만난 조원들이 상호이해와 친밀감을 높이도록 간단한 게임이나 신체활동을 진행했다. 서먹했던 벽이 허물어지면서 브레인스토밍 전개에 속도가 붙었고, 결과적으로 최종작품의 완성도도 향상되었다. 장시간의 브레인스토밍에 쉼표를 찍는 명상훈련도 실시하였다.
- 설문응답결과를 종합해서 볼 때 대부분의 학생들이 팀웍 훈련의 필요성을 느끼고 있었고, 특히 타 전공학생들과의 융합교육을 통해 협업하는 것을 희망하는 것으로 나타나 대학이 이에 대한 더 많은 교육기회를 제공할 필요가 있는 것으로 보였다.
- 셋째, 학생들이 최대한의 창의력과 상상력을 발휘할 수 있도록 시제품을 제작하지 않는다. 공학작품을 직접 제작하다 보면 학생들이 이해하고 있는 만큼의 기술이나 이론만을 적용하기 때문에 최종결과물의 범위가 제한될 수밖에 없다.
- 완성된 기획안을 발표하고 학생들 스스로 분석･평가하도록 하여 제품기획에 대한 새로운 시각과 객관적인 분석, 비판에 대한 수용 등에 대한 긍정적인 반응이 있었고, 논리적이고 비판적인 사고력을 고양할 수 있었다.
- 발표된 작품에 대한 평가는 현장에서 결론을 내지 않고, 캠프가 종료된 후에 운영진 회의를 통해 작품을 다시 검토하여 다양한 전공을 가진 운영진의 의견들을 종합하여 확정하였다. 이는 최종결과물을 좀 더 다양하고 열린 시각으로 평가하는 데에 유효했으며, 학생들의 창작물에 대해 어느 한쪽으로 치우치지 않는 객관적인 평가도 확보할 수 있었다.
- 재미있는 것은 프로젝트 기획에 필요한 브레인스토밍시간과 개발된 작품의 완성도가 거의 정비례하는 경향을 보였다는 것이다. 브레인스토밍시간이 충분했던 조일수록 좀 더 완성도 있고 논리적인 허점이 없는 좋은 기획안을 완성했고, 브레인스토밍시간이 부족했던 조에서는 개발된 작품기획안에 허점이 많고 완성도도 떨어져서 타 조원들에게서 무수한 지적과 비판을 받았다.
- 창의･융합캠프가 융합교육에 효과적인가 하는 질문에 긍정적인 답변이 82.4%로 압도적으로 많아 학생들이 융합교육프로그램으로서 창의･융합캠프 프로그램이 적절하다고 인식하는 것으로 나타났다.
- 창의･융합캠프에 참가한 후 학생들에게 융합교육 프로그램에 대한 흥미도를 물어본 결과, 78.0%의 학생들이 흥미로웠다고 응답하여 새로운 형태의 융합교육에 대해 긍정적인 평가를 보였다.
- 첫째, 학생들이 창의적으로 상상할 수 있도록 충분하게 큰 개방형 문제를 준다.
후속연구
- G대학 공학교육혁신센터에서는 다년간 융합교육의 직영경험을 바탕으로 2015년도 2학기부터 정규 교양교과목으로 캠프형 융합교육과목을 직접 개발 및 운영하고 있다. 향후에는 비교과 프로그램과 교과목의 융합교육 효과성 등을 비교･분석하여 좀더 발전된 융합교육 모델을 제시할 수 있으리라 기대한다.
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