예비기술교사를 대상으로 한 사물인터넷 기반의 모형 제작 수업에 대한 인식 및 '스마트 농장' 제작 사례 분석 A Case Study of 'Smart Farm' Model Product Manufacturing and Recognition of Model Manufacturing Lesson Based on IoT(Internet of Things) by Pre-service Technology Teachers원문보기
이 연구의 목적은 예비기술교사를 대상으로 한 사물인터넷(IoT) 기반의 모형 제품 제작 수업에서 제작 절차 및 전체 수업에 대한 만족도를 분석하고, 제작한 제품 중에서 우수한 평가를 받았던 '스마트 농장' 모형 제작 사례를 중심으로 분석하여 사물인터넷 기반 교육 프로그램 연구 및 개발에 도움이 되는 기초자료를 제공하고자 한다. 만족도 분석을 위한 설문지는 모형 제품 제작 수업에 참여한 예비기술교사들에게 배포하였고, 얻어진 15명의 데이터는 통계프로그램(SPSS)을 이용하여 분석하였다. 설문 문항은 제작 절차 각각의 만족도 8개 문항, 제작 시 어려운 점, 제작 수업에 대한 만족도였다. 이 연구의 주요 결론은 다음과 같다. 첫째, 사물인터넷 기반의 '스마트 농장' 모형 제작을 위한 프로젝트 수업 내용 및 절차에 대한 예비기술교사들의 만족도 평균은 4.22로 높은 편이다. 이러한 이유는 제품 제작 절차가 제품 제작에 도움이 되었기 때문이다. 둘째, '특허 검색 및 선행기술조사보고서 작성 교육'에 대한 만족도 평균은 4.07로 높은 편이다. 그러므로 선행기술보고서 작성 교육은 제품제작에 도움이 된다는 것을 보여주었다. 셋째, 모형 제품 제작 절차에서 가장 만족도가 높은 문항은 '발명사고기법 교육'(만족도 평균 M=4.40)이었다. 따라서 예비기술교사들은 발명사고기법의 교육이 아이디어 구상에서 선정까지 많은 도움이 되었다는 것을 보여준 것이다. 그 다음으로 만족도가 높은 것은 '설계 교육 및 상담', '수업 담당교수 외에 제품 제작 지도교수 선정을 통한 지도' 문항으로 평균이 4.33 이었다. 이는 예비기술교사들의 전공지식 부족을 해결하는데 도움이 되었기 때문이다. 넷째, '모형 제작 결과 발표 및 전시회', '대외 발표 및 참가'에 대한 만족도는 평균(M) 4.13으로 높은 편이었으며, '스마트 농장' 모형 제품 제작을 마친 뒤 예비기술교사들의 면담 결과를 종합하면, 전공 지식의 부족으로 고생했지만, 많은 것을 배우는 기회가 되었고 제품 제작을 완성하고 성취감을 느꼈다고 한다.
이 연구의 목적은 예비기술교사를 대상으로 한 사물인터넷(IoT) 기반의 모형 제품 제작 수업에서 제작 절차 및 전체 수업에 대한 만족도를 분석하고, 제작한 제품 중에서 우수한 평가를 받았던 '스마트 농장' 모형 제작 사례를 중심으로 분석하여 사물인터넷 기반 교육 프로그램 연구 및 개발에 도움이 되는 기초자료를 제공하고자 한다. 만족도 분석을 위한 설문지는 모형 제품 제작 수업에 참여한 예비기술교사들에게 배포하였고, 얻어진 15명의 데이터는 통계프로그램(SPSS)을 이용하여 분석하였다. 설문 문항은 제작 절차 각각의 만족도 8개 문항, 제작 시 어려운 점, 제작 수업에 대한 만족도였다. 이 연구의 주요 결론은 다음과 같다. 첫째, 사물인터넷 기반의 '스마트 농장' 모형 제작을 위한 프로젝트 수업 내용 및 절차에 대한 예비기술교사들의 만족도 평균은 4.22로 높은 편이다. 이러한 이유는 제품 제작 절차가 제품 제작에 도움이 되었기 때문이다. 둘째, '특허 검색 및 선행기술조사보고서 작성 교육'에 대한 만족도 평균은 4.07로 높은 편이다. 그러므로 선행기술보고서 작성 교육은 제품제작에 도움이 된다는 것을 보여주었다. 셋째, 모형 제품 제작 절차에서 가장 만족도가 높은 문항은 '발명사고기법 교육'(만족도 평균 M=4.40)이었다. 따라서 예비기술교사들은 발명사고기법의 교육이 아이디어 구상에서 선정까지 많은 도움이 되었다는 것을 보여준 것이다. 그 다음으로 만족도가 높은 것은 '설계 교육 및 상담', '수업 담당교수 외에 제품 제작 지도교수 선정을 통한 지도' 문항으로 평균이 4.33 이었다. 이는 예비기술교사들의 전공지식 부족을 해결하는데 도움이 되었기 때문이다. 넷째, '모형 제작 결과 발표 및 전시회', '대외 발표 및 참가'에 대한 만족도는 평균(M) 4.13으로 높은 편이었으며, '스마트 농장' 모형 제품 제작을 마친 뒤 예비기술교사들의 면담 결과를 종합하면, 전공 지식의 부족으로 고생했지만, 많은 것을 배우는 기회가 되었고 제품 제작을 완성하고 성취감을 느꼈다고 한다.
The purpose of this study is to analyze the satisfaction of the manufacturing process and the satisfaction of manufacturing lesson in the lesson of model product manufacturing based on IoT(Internet of Things) for pre-service technology teachers. and we also analyzed 'smart farm' model production man...
The purpose of this study is to analyze the satisfaction of the manufacturing process and the satisfaction of manufacturing lesson in the lesson of model product manufacturing based on IoT(Internet of Things) for pre-service technology teachers. and we also analyzed 'smart farm' model production manufacturing among various products. The survey questionnaires with 8 questions to investigate satisfaction level of model manufacturing process, difficulties in manufacturing, and the satisfaction level of manufacturing lesson were collected from the 15 pre-service technology teachers and analyzed by using SPSS program. and The results of this study were as follows: First, the lesson satisfaction average level of pre-service technology teachers was high(M=4.22) in model product manufacturing process for the 'smart farm' model making based on the IoT. Second, the average satisfaction level of 'patent search and prior art search report writing education' was as high as 4.07. Therefore, the application of 'prior art search report writing education' showed that it helped to make the product. Third, the best high satisfaction level in the model production manufacturing procedure was 'education of inventive thinking method'(M=4.40). Therefore, the pre-service technology teachers showed that the 'education of inventive thinking methods' was very helpful from the idea design to the optimal selection of idea. The next order of satisfaction level was high(M=4.33) in 'design education and counseling' and 'guidance through selection of professor who guide the production manufacturing in addition to professors who are in charge of lesson'. Because they were helpful in solving the lack of knowledge of pre-service technology teachers. Fourth, satisfaction level with 'the presentation of model making results and exhibitions', 'presentations and participations of external event' was high (M = 4.13). Although the results of interviews with pre-service technology teachers showed that they suffered from lack of knowledge in various technologies, but it was an opportunity to learn things and felt a sense of accomplishment.
The purpose of this study is to analyze the satisfaction of the manufacturing process and the satisfaction of manufacturing lesson in the lesson of model product manufacturing based on IoT(Internet of Things) for pre-service technology teachers. and we also analyzed 'smart farm' model production manufacturing among various products. The survey questionnaires with 8 questions to investigate satisfaction level of model manufacturing process, difficulties in manufacturing, and the satisfaction level of manufacturing lesson were collected from the 15 pre-service technology teachers and analyzed by using SPSS program. and The results of this study were as follows: First, the lesson satisfaction average level of pre-service technology teachers was high(M=4.22) in model product manufacturing process for the 'smart farm' model making based on the IoT. Second, the average satisfaction level of 'patent search and prior art search report writing education' was as high as 4.07. Therefore, the application of 'prior art search report writing education' showed that it helped to make the product. Third, the best high satisfaction level in the model production manufacturing procedure was 'education of inventive thinking method'(M=4.40). Therefore, the pre-service technology teachers showed that the 'education of inventive thinking methods' was very helpful from the idea design to the optimal selection of idea. The next order of satisfaction level was high(M=4.33) in 'design education and counseling' and 'guidance through selection of professor who guide the production manufacturing in addition to professors who are in charge of lesson'. Because they were helpful in solving the lack of knowledge of pre-service technology teachers. Fourth, satisfaction level with 'the presentation of model making results and exhibitions', 'presentations and participations of external event' was high (M = 4.13). Although the results of interviews with pre-service technology teachers showed that they suffered from lack of knowledge in various technologies, but it was an opportunity to learn things and felt a sense of accomplishment.
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문제 정의
따라서 본 연구는 예비기술교사들을 대상으로 사물인터넷 기반의 모형 제작 수업에서 제작 절차 및 수업에 대한 만족도를 분석하고, 제작한 제품 중 우수한 평가를 받았던 ‘스마트 농장’ 모형 제작 사례를 제시하고 분석함으로써 공업 및 기술교육분야에서의 사물인터넷 활용 교육 확산에 도움이 되고자 한다.
따라서 본 연구는 예비기술교사를 대상으로 한 사물인터넷(IoT) 기반의 모형 제품 제작 수업에 대한 인식을 분석하고, 제작한 여러 제품 중 가장 우수한 평가를 받았던 ‘스마트 농장’ 모형 제작 사례를 분석하여 사물인터넷 기반 교육 프로그램 연구 및 개발에 도움이 되는 기초자료 제공 및 예비기술교사들의 창의적 제품 제작 교육 및 지식재산권 교육에 도움이 되고자 한다.
본 연구의 목적은 예비기술교사를 대상으로 한 사물인터넷(IoT) 기반의 모형 제품 제작 수업에서 제작한 5개의 제품 중 가장 우수한 평가를 받은 ‘스마트 농장’ 모형 제품 제작 절차를 분석한다. 따라서 사물인터넷 기반 교육 프로그램 연구 및 개발에 도움이 되는 기초자료 제공 및 예비기술교사들의 창의적 제품 제작 교육에 도움이 되고자 한다.
본 연구는 사물인터넷 기반 모형 제품 제작 수업에서 제작한 5개의 모형 제품 중에서 외부 대회 출전 및 전시회에서 가장 많은 관심을 받았던‘ 스마트 농장’ 모형 제품을 위주로 하여 설명하고 분석하고자 한다.
본 연구는 예비기술교사를 대상으로 사물인터넷(IoT) 기반의 모형 제품 제작 수업에서 모형 제작 절차 교육 각각에 대한 만족도, 제작 수업에서 어려웠던 점과 전체 수업에 대한 만족도 등을 분석하였다. 또한 5개의 제품 중 가장 우수한 평가를 받았던 ‘스마트 농장’ 모형 제품을 중심으로 제작 절차와 사례를 분석한 결과 및 논의는 다음과 같다.
본 연구의 목적은 예비기술교사를 대상으로 한 사물인터넷(IoT) 기반의 모형 제품 제작 수업에서 제작한 5개의 제품 중 가장 우수한 평가를 받은 ‘스마트 농장’ 모형 제품 제작 절차를 분석한다.
제안 방법
모형 제품은 조별로 1개씩의 제품을 제작하였다. 5개의 모형 제품(라즈베리파이로 사물인터넷 기술을 활용한 친환경 컴퓨터 제작, 사물인터넷에 기반한 스마트 농장, 날씨 정보를 인터넷으로 받아 그 정보로 스트립 LED 네오픽셀의 밝기를 제어하여 보여주는 스마트 조명, 다른 사람이 도어를 열 때 알람이 울리고 조명이 켜지는 기능과 스마트 폰을 이용하여 블루투스로 도어락을 제어하는 스마트 도어락, 앱 인벤터와 블루투스를 이용하여 빛의 밝기를 조절하는 무드등과 살균기능을 갖춘 생활 속의 제품)의 제작 절차는 [그림 2]와 같다.
설문문항은 공학을 전공한 교수 2명과 기술교육과 교수 2명, 10년 이상 기술교사로 재직한 2명의 교사로부터 검토를 받았다. 공학을 전공한 교수들은 선행기술조사와 특허에 대한 내용, 기술교육과 교수는 상담 및 지도, 제작비용, 예비 기술교사들이 모형을 제작할 때 어려운 점이 무엇인지에 대한 내용을 포함하는 것이 좋다는 요청으로 이를 수정․보완하였다. 내용을 검토한 뒤 3명의 예비기술교사들에게 파일럿 테스트를 거쳐 내용의 이해가 불분명한 부분을 수정․보완하여 완성하였다.
교수들과 각 조의 예비기술교사들은 계획서 발표를 통해 제품 제작 가능성을 검토하였고, 부족한 부분은 수정·보완하도록 하였다.
그 후 교내에서 전시회를 개최하여 설명하는 시간을 마련하였고, 최종보고서를 제출하였다. 몇 개 팀은 대외 전시회 등에 참가하였다.
공학을 전공한 교수들은 선행기술조사와 특허에 대한 내용, 기술교육과 교수는 상담 및 지도, 제작비용, 예비 기술교사들이 모형을 제작할 때 어려운 점이 무엇인지에 대한 내용을 포함하는 것이 좋다는 요청으로 이를 수정․보완하였다. 내용을 검토한 뒤 3명의 예비기술교사들에게 파일럿 테스트를 거쳐 내용의 이해가 불분명한 부분을 수정․보완하여 완성하였다. 설문조사는 학생 대표를 통해 제품제작 수업에 참여한 16명을 대상으로 무기명으로 하여 전수조사 하였다.
둘째, 사물인터넷(IoT) 기반의 모형 제품 제작 수업에서 제작한 여러 제품 중 우수한 평가를 받았던 ‘스마트 농장’ 모형 제작 수업 절차 및 제작 과정을 분석하고 평가한다.
모형 제작 수업을 마친 뒤 지식 재산권 출원 준비를 위한 교육에서는 제품 제작 과정에서 실시하지 않았던 ‘특허 검색 및 선행기술조사’ 교육 및 보고서를 작성하였다.
본 연구는 예비기술교사를 대상으로 한 사물인터넷(IoT) 기반의 모형 제품 제작 수업에서 제작 절차에 대한 만족도, 전체 수업에 만족도와 어려웠던 점을 분석하였고, 5개의 제품 중 가장 우수한 평가를 받았던 ‘스마트 농장’ 모형 제작 수업 절차와 적용 사례를 분석한 결론은 다음과 같다.
사물인터넷 기반의 모형 제품을 제작하기 위해서 먼저 조원을 편성하고, 수업 담당교수와 상의하여 제품 제작을 위한 지도교수를 선정하였다. 조원들은 먼저 제품 제작을 위한 문제 확인 단계에서 사물인터넷 관련 제품을 선정하였고, 확산적사고기법과 수렴적 사고기법을 통하여 최적의 아이디어를 선정한 후 제품 제작 지도교수와 상담하였다.
제품 제작을 마친 뒤 추후 특허 출원을 위한 선행기술조사서 교육을 시행하였으며, 제품 제작 절차 및 수업에 대한 만족도를 조사하기 위한 조사도구는 설문지를 이용하였다. 설문문항은 제품 제작을 위한 선행연구, 이론적 배경 및 진행절차를 소개한 연구 (이원섭, 2014; 노재규 외, 2012)를 바탕으로 연구자가 설계하였다. 설문문항은 공학을 전공한 교수 2명과 기술교육과 교수 2명, 10년 이상 기술교사로 재직한 2명의 교사로부터 검토를 받았다.
수업을 마친 후 특허 출원 준비를 위하여 ‘특허 검색 및 선행기술조사 작성 교육’을 실시하였다.
제품 제작 절차는 [그림 2]와 같고, 사물인터넷 기반의 제품 아이디어에 대한 문제 확인 단계에서는 생활 속에서 사물인터넷 기술 활용 분야로 정하였고, 3명의 조원은 브레인스토밍으로 다양한 아이디어를 탐색한 후 3가지 아이디어를 산출 (층간 소음 알림기, 배수구 프로펠러 발전, 스마트 농장)하였으며, 이 3개의 아이디어 중에서 역브레인스토밍법을 이용하여 평가 기준을 창의성, 경제성, 제작 효율성을 점수로 하여 가장 높은 점수인 ‘스마트 농장’을 모형 제작 제품으로 선정하였다. 이후 제품 제작을 위한 부품 구입을 위하여 인터넷으로 자료조사를 실시하였다.
제품 제작 절차는 [그림 2]와 같고, 사물인터넷 기반의 제품 아이디어에 대한 문제 확인 단계에서는 생활 속에서 사물인터넷 기술 활용 분야로 정하였고, 3명의 조원은 브레인스토밍으로 다양한 아이디어를 탐색한 후 3가지 아이디어를 산출 (층간 소음 알림기, 배수구 프로펠러 발전, 스마트 농장)하였으며, 이 3개의 아이디어 중에서 역브레인스토밍법을 이용하여 평가 기준을 창의성, 경제성, 제작 효율성을 점수로 하여 가장 높은 점수인 ‘스마트 농장’을 모형 제작 제품으로 선정하였다.
제품 제작을 마친 뒤 추후 특허 출원을 위한 선행기술조사서 교육을 시행하였으며, 제품 제작 절차 및 수업에 대한 만족도를 조사하기 위한 조사도구는 설문지를 이용하였다. 설문문항은 제품 제작을 위한 선행연구, 이론적 배경 및 진행절차를 소개한 연구 (이원섭, 2014; 노재규 외, 2012)를 바탕으로 연구자가 설계하였다.
사물인터넷 기반의 모형 제품을 제작하기 위해서 먼저 조원을 편성하고, 수업 담당교수와 상의하여 제품 제작을 위한 지도교수를 선정하였다. 조원들은 먼저 제품 제작을 위한 문제 확인 단계에서 사물인터넷 관련 제품을 선정하였고, 확산적사고기법과 수렴적 사고기법을 통하여 최적의 아이디어를 선정한 후 제품 제작 지도교수와 상담하였다. 상담을 마친 후 제품 제작을 위한 실습재료비 신청서는 제품 제작에 필요한 부품의 용도와 사양을 검토한 후 제출하였다(<표 2>는 ‘스마트 농장’제품 제작에 사용한 부품의 종류와 사양 임).
교수들과 각 조의 예비기술교사들은 계획서 발표를 통해 제품 제작 가능성을 검토하였고, 부족한 부분은 수정·보완하도록 하였다. 중간발표를 거쳐 최종발표를 실시하였다. 최종 발표 시 예비기술교사들과 교수들은 발표, 제품 및 포트폴리오를 평가기준에 따라 평가하였다.
첫째, 사물인터넷(IoT) 기반의 모형 제품 제작 절차 만족도 및 수업 만족도 등 예비기술교사들의 제품 제작 수업에 대한 인식을 분석한다.
중간발표를 거쳐 최종발표를 실시하였다. 최종 발표 시 예비기술교사들과 교수들은 발표, 제품 및 포트폴리오를 평가기준에 따라 평가하였다.
대상 데이터
모형 제품은 조별로 1개씩의 제품을 제작하였다. 5개의 모형 제품(라즈베리파이로 사물인터넷 기술을 활용한 친환경 컴퓨터 제작, 사물인터넷에 기반한 스마트 농장, 날씨 정보를 인터넷으로 받아 그 정보로 스트립 LED 네오픽셀의 밝기를 제어하여 보여주는 스마트 조명, 다른 사람이 도어를 열 때 알람이 울리고 조명이 켜지는 기능과 스마트 폰을 이용하여 블루투스로 도어락을 제어하는 스마트 도어락, 앱 인벤터와 블루투스를 이용하여 빛의 밝기를 조절하는 무드등과 살균기능을 갖춘 생활 속의 제품)의 제작 절차는 [그림 2]와 같다.
설문조사는 학생 대표를 통해 제품제작 수업에 참여한 16명을 대상으로 무기명으로 하여 전수조사 하였다. 불성실한 응답 1매를 제외한 15매를 분석하였다. 설문 문항은 ‘특허 검색과 선행기술조사가 도움이 되는지 ?’를 포함한 모형 제품 제작 수업 중 각각의 제작 절차에 대한 예비기술 교사의 만족도 8 문항, 수업전체에 대한 만족도 1문항으로 총 9개 문항이었다.
사물인터넷(IoT) 기반의 모형 제품 제작 수업을 마친 뒤 제품 제작 절차에 대한 만족도를 분석한 결과, 연구 대상자는 남학생이 10명, 여학생이 5명이었으며, 기술교육전공 14명, 복수 전공 1명 이었고, 3학년은 14명, 4학년은 1명이었다.
설문문항은 제품 제작을 위한 선행연구, 이론적 배경 및 진행절차를 소개한 연구 (이원섭, 2014; 노재규 외, 2012)를 바탕으로 연구자가 설계하였다. 설문문항은 공학을 전공한 교수 2명과 기술교육과 교수 2명, 10년 이상 기술교사로 재직한 2명의 교사로부터 검토를 받았다. 공학을 전공한 교수들은 선행기술조사와 특허에 대한 내용, 기술교육과 교수는 상담 및 지도, 제작비용, 예비 기술교사들이 모형을 제작할 때 어려운 점이 무엇인지에 대한 내용을 포함하는 것이 좋다는 요청으로 이를 수정․보완하였다.
내용을 검토한 뒤 3명의 예비기술교사들에게 파일럿 테스트를 거쳐 내용의 이해가 불분명한 부분을 수정․보완하여 완성하였다. 설문조사는 학생 대표를 통해 제품제작 수업에 참여한 16명을 대상으로 무기명으로 하여 전수조사 하였다. 불성실한 응답 1매를 제외한 15매를 분석하였다.
유선네트워크와 무선 네트워크 기술이 있고, 본 제품 제작에서 사용한 근거리 무선네트워크는 블루투스(Bluetooth)와 지그비(ZigBee)이다.
이 연구의 대상은 A대학교의 예비기술교사들이며, 사물인터넷 기반 모형 제작 수업은 3학년 2학기 15주(4시간/주)동안 이루어졌다. 사물인터넷 기반 모형 제작 수업은 [그림 2]와 같이 조원편성(2~4명) → 지도교수 선정 → 다양한 아이디어 탐색 및 지도교수 상담 → 최적의 아이디어 선정 → 재료신청 → 계획서 발표 → 중간발표 → 최종 발표 및 평가 → 전시회 → 대회활동 발표 및 참가 순으로 진행하였다.
사물인터넷 기반의 제품을 제작하는데 필요한 부품으로는 오픈소스를 기반으로 하는 아두이노 보드, 센서, 모터, 네트워크 등을 연결할 수 있다. 제품 제작에 이용할 아두이노 보드는 아두이노 우노(Uno)이며, 온도, 습도 센서를 사용하여 아날로그, 디지털입력 등을 조절할 수 있다([그림 1] 참조). 확장보드는 센서, 통신 모듈 등(Ethernet, LCD, Bluetooth, Zigbee, GPS 등)을 연결하여 사용할 수 있으며, 이를 ‘쉴드(Shield)’라고 한다.
데이터처리
제작을 마치고 예비기술교사들과 제품제작 과정에 대한 의견을 듣기 위하여 면담하는 기회도 마련하였다. 설문 분석은 통계분석 프로그램(SPSS, Ver.18)을 사용하여 분석하였다.
성능/효과
결과를 종합해보면 예비기술교사들은 사물인터넷 외에 다양한 미래기술을 이용한 모형 제품 제작 수업을 통해 융합기술을 체험해 볼 수 있는 시간이었다. 또한 특허를 출원할 수 있는 기회를 가져보길 원하였다.
넷째, ‘모형 제작 결과 발표 및 전시회 ’, ‘대외 발표 및 참가’에 대한 만족도는 평균(M) 4.13으로 높은 편이었으며, ‘스마트 농장’ 모형 제품 제작을 마친 뒤 예비기술교사들의 면담 결과를 종합하면, 다양한 전공 지식의 부족으로 고생했지만, 많은 것을 배우는 기회가 되었고 제품을 완성한 후에는 성취감을 많이 느꼈다고 하였다.
둘째, ‘특허 검색 및 선행기술조사보고서 작성 교육 ’에 대한 만족도 평균은 4.07로 높은 편이다.
07로 비교적 높아서 선행기술조사서 작성 절차는 제작에 도움이 될 것이라는 것을 보여준다. 만족도를 종합하여 분석한 결과, 발명사고기법 교육, 지도교수 상담, 전시 설명회와 대회 행사참여는 제품제작 수업에 도움이 되었다는 것을 보여준다. 특히, 이번 제품 제작 절차에 포함된 ‘특허 검색 및 선행 기술조사 보고서 교육’에 대한 만족도가 어느 정도 높으나, 만족도를 더 높이기 위해서는 마지막 단계보다는 제품 제작 자료조사단계에서 선행기술조사서를 작성 한다면 제품을 제작하는데 도움이 될 것이라고 여겨진다.
모형 제품 제작 절차에 대한 만족도 평균은 4.22점(5점 만점)으로 비교적 높게 나타났으며, 가장 만족도가 높은 문항은 ‘발명사고기법 교육(문제 확인, 확산적 사고기법, 수렴적 사고기법)’으로 평균 4.40이고, 그 다음으로는 ‘수업담당교수 외에 전공지식의 조언을 위한 지도교수 선정 및 지도’, ‘설계 교육 및 상담’으로 평균이 4.33이다.
발표 결과에서는 3차원 설계가 있으면 좋겠다는 내용과 알고리즘 작성, 회로도 작성 등의 수정·보완이 필요하다는 평가를 받았다.
빈도를 분석한 결과(3명은 1개 문항만을 선택), ‘제품구상의 어려움’과 ‘비용 문제’ 문항이 가장 빈도수가 많았고 (각각 8개), 그 다음이 ‘조원들과의 협동심 ’과 ‘기계 및 공구사용의 어려움’(각각 3개) 문항 순으로 낮아졌다.
셋째, 모형 제품 제작 절차에서 가장 만족도가 높은 문항은 ‘발명사고기법 교육’(만족도 평균 M=4.40)이다.
[그림 9]와 같이 계획서 발표 및 평가를 통해 수정해야 할 내용을 지도교수로부터 피드백 받아 내용을 보완할 수 있어서 많은 도움이 되었다. 중간발표를 통해 미비사항을 보완할 수 있었고, 최종 발표 및 평가, 포트폴리오 및 보고서 작성, 전시회에서의 외부사람들에게 설명도 도움이 되었다. 특히 대외행사 발표 및 참가를 통해 수상을 함으로써 성취감을 느꼈다.
첫째, 사물인터넷 기반의 모형 제품 제작 절차에 대한 예비기술교사들의 만족도 평균은 4.22로 높은 편이다. 사물인터넷 기반 모형 제품 제작 절차에 대한 만족도가 높은 이유는 제품 제작 절차가 제품 제작에 도움이 되었기 때문이다.
후속연구
둘째, 중등학교 학생들의 자유학기제 수업에서 사물인터넷을 활용한 교육은 기술교육분야 에서도 지속적인 연구가 진행되어야 하며, 사물인터넷 활용 외에도 미래를 대비하기 위한 다양한 교육 프로그램(로봇 교육, 프로그램 교육, 융합교육 등)의 개발 및 연구도 지속되어야 할 것이다.
73)임을 보여주고 있다. 따라서 예비기술교사들의 만족도를 더 높이기 위해서는 제품 구상의 어려움에 도움을 줄 수 있는 방안과 비용문제를 적절하게 해결할 수 있는 방안을 찾는 것이 중요하리라 여겨지며, 추가적인 연구를 통해 제작 절차 및 수업에 도움을 줄 수 있는 방안을 찾는 것이 필요할 것이다.
첫째, 창의성과 문제해결 능력 수업, 자유학기제 수업을 위한 주제로 사물인터넷에 대한 교육이 중등학교 학생들에게 많은 도움이 될 수 있으므로 기술, 공업, 공학 교육을 담당하는 교사들의 자료의 정보공유 및 연수 개설이 필요할 것으로 사료된다.
특히, 이번 제품 제작 절차에 포함된 ‘특허 검색 및 선행 기술조사 보고서 교육’에 대한 만족도가 어느 정도 높으나, 만족도를 더 높이기 위해서는 마지막 단계보다는 제품 제작 자료조사단계에서 선행기술조사서를 작성 한다면 제품을 제작하는데 도움이 될 것이라고 여겨진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
사물인터넷의 주요 기술은 무엇인가?
사물인터넷의 발전은 기존 네트워크에 새로운 서비스를 제공하여 고부가가치서비스를 제공할 수 있고, 주요 기술은 센서를 이용하여 온도, 습도, CO2 등의 환경 정보를 측정하는 기술, 특정한 기능을 수행하는 서비스들과 연동하는 인터페이스 기술, 다양한 사물들을 연결하기 위한 유·무선 네트워크 등이다(채철주, 조한진, 2016).
사물인터넷이란 무엇인가?
사물인터넷이란 기존의 인터넷을 기반으로 네트워크 기술(Bluetooth, ZigBee 등)을 활용하여 사람과 사물, 사물과 사물 간에 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스를 말하며 주로 '아이오티(IoT : Internet of Things)'라고 한다. 사물인터넷은 1999년에 케빈 애슈턴(Kevin Ashton)에 의해 처음 소개되었으며, 그 후 닉 웨인라이트(Nick Wainwright)에 의해 물리적 대상물인 제어기, 센서, 액추에이터와 데이터 네트워크 및 서비스를 통합하는 기술로 일컬어지게 되었다(전홍배, 2015).
사물인터넷 기술은 미래와 산업 전체에 중요한 기술이 될 것이라고 전망하는 이유는 무엇인가?
최근 여러 산업체에서는 생산성 향상을 위해 생산 자동화에 노력하고 있으며, 이를 위해 로봇의 활용, 생산 및 설비 관리를 위한 프로그램의 개발, 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 기술의 사용이 증대되고 있다. 현재 사물인터넷 기술은 현재 및 미래 기술들에 직간접적으로 관여되고 있고, 새로운 시대, 신시장을 개척할 신성장 동력으로 자리매김하고 있다. 따라서 사물인터넷 기술은 미래와 산업 전체에 중요한 기술이 될 거라고 전망하고 있다(전홍배, 2015).
참고문헌 (19)
교육부(2015). 고등학교 교육과정(I,II,III) 실과(기술.가정), 교육부 고시 제2015-74호 [별책 4], 637-642.
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노재규 외(2012). 생각키움 창의적 공학설계입문. 서울 : GS인터비전.
류갑상(2015). ICT 기반의 융합전문가 양성을 위한 교육모형 개발. 한국융합학회논문지, 6(6), 75-80.
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