[논문]공과대학에서 PBL 적용을 위한 평가방법 연구

이근수

doi:10.5762/kais.2018.19.5.605

초록
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본 논문의 목적은 효율적인 문제중심학습을 적용하기 위한 평가방법을 개발한다. 연구 대상은 창의공학설계 교과목을 수강한 H대학 1학년 학생 68명 이었으며, PBL수업은 12주에 4개의 PBL문제를 적용하였다. PBL의 효율성을 관찰하기 위하여 학생들은 주어진 문제의 PBL 활동 과정에서 평가지를 작성하여 제출하였다. 또한 PBL 활동이 끝날 때 마다 평가지와 성찰일지를 작성하여 제출하였다. 연구 결과는 PBL에 대한 이해, 학습 내용에 대한 이해, 협동학습에 대한 이해, 자아성찰, 실제적 경험, 창의문제 해결력, 자기주도적 학습 능력, 의사소통 능력, 문서작성 능력, 프리젠테이션 능력, 관찰 능력, 평가 능력과 같은 다양한 PBL의 효과를 경험한 것으로 나타났다. PBL 활동에 대해서는 지난 학기에 비하여 자신감, 만족감, 성취감도 높았으며, PBL 수업이 매우 유용했다고 응답했으며, 수업에 대한 만족도도 높았다. 그러나 PBL 활동 과정에서 팀원들 간의 의사소통문제, 함께 모이는 문제, 적극적으로 참여하지 않는 팀원 문제, 시간이 소용되는 문제가 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this paper is to develop evaluation methods in order to apply effective problem-based learning (PBL). To observe the effectiveness of a PBL system on learners and to comprehend the learning process of a PBL application, analysis of reflective journals and an evaluation questionnaire c...

The purpose of this paper is to develop evaluation methods in order to apply effective problem-based learning (PBL). To observe the effectiveness of a PBL system on learners and to comprehend the learning process of a PBL application, analysis of reflective journals and an evaluation questionnaire completed by participants (n=68) were used. The participants of the study were recruited from Hankyong National University students who undertook first-year Creative Engineering Design. A total of four problems for the PBL-based lectures were designed and applied to 12 weeks of PBL lectures. The participants completed reflective journals upon completion of each PBL problem-based activity; upon completion of the last PBL problem, participants completed and submitted a PBL system class-evaluation questionnaire. Also the participants completed an evaluation questionnaire at each step of the instructional procedures for each PBL problem-based activity. The findings of the research show that the participants increased their comprehension of PBL systems, their understanding of lecture content and of cooperative learning, and improved their self-reflection, authentic experience, creative problem-solving skills, communication skills, documentation skills, presentation skills, observational skills, and evaluation skills. The participants described how learning through PBL increased their confidence, satisfaction, and sense of achievement, compared to the previous semester.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이러한 시대적 패러다임 속에 학습자 중심의 학습이론 중 특히 본 연구에서 다루고자하는 이론은 문제중심학습(Problem-Based Learning : PBL)이다[1]. 본 연구에서는 공과대학생을 대상으로 문제중심학습을 효율적으로 적용하기 위한 평가방법을 개발 하고자 한다. 본 연구의 구성은 2장은 PBL 개념과 평가 방법, 3장 연구방법, 4장 연구결과, 5장 결론으로 구성되었다.

제안 방법

본 연구에서는 공과대학 수업 창의공학설계 사례에서 PBL 효과를 알아보기 위해서 학습자들이 각 단계별로 제출한 평가지와 성찰일지를 분석하였다.

대상 데이터

본 연구는 H대학 1학년 2학기에 개설 되는 창의공학설계 과목을 수강한 컴퓨터공학과 1학년 2개반 학생 68명을 대상으로 이루어졌다. 이 학생들의 경우 소수 학생을 제외하고 1학기에 PBL을 경험한 학생들이었다.

성능/효과

학생들은 PBL 활동을 통해서 많은 것을 배울 수 있었다고 평가하였다. 특히 PBL에 대한 확실한 이해, 학습내용에 대한 깊은 이해, 협동학습의 필요성, 중요성과 방법, 의사소통의 중요성과 방법 이해, 엔지니어로서 갖추어야 할 역할과 능력에 대해서 생각하고 실제적인 경험을 하였고, 제시된 문제를 개별적 학습 활동, 팀 활동을 통해서 해결하는 방법을 알게 됨으로써 팀 활동 능력과 자기 주도록 학습 능력이 향상되었고, 문서작성 능력과 프리젠테이션 능력 향상, 각 단계별 평가를 관찰 능력과 평가 능력 향상과 같은 다양한 PBL 의 효과를 경험한 것으로 나타났다. 그러나 PBL 활동 과정에서 팀원들 간의 의사소통 문제, 함께 모이는데 따르는 어려움, 적극적으로 참여하지 않는 팀원을 이끄는 문제, 많은 시간이 소용되는 문제 등이 나타나기도 하였다.
본 연구를 통해서 나타난 PBL의 효과를 정리하면 다음과 같다. 학생들은 PBL 활동을 통해서 많은 것을 배울 수 있었다고 평가하였다. 특히 PBL에 대한 확실한 이해, 학습내용에 대한 깊은 이해, 협동학습의 필요성, 중요성과 방법, 의사소통의 중요성과 방법 이해, 엔지니어로서 갖추어야 할 역할과 능력에 대해서 생각하고 실제적인 경험을 하였고, 제시된 문제를 개별적 학습 활동, 팀 활동을 통해서 해결하는 방법을 알게 됨으로써 팀 활동 능력과 자기 주도록 학습 능력이 향상되었고, 문서작성 능력과 프리젠테이션 능력 향상, 각 단계별 평가를 관찰 능력과 평가 능력 향상과 같은 다양한 PBL 의 효과를 경험한 것으로 나타났다.

후속연구

이번 PBL 학습 활동을 통해서 학습자들은 PBL이 현대 사회에서 요구하는 유능한 엔지니어를 기를 수 있는 학습 방법임을 인식하고 있었다. 이는 다양한 능력을 갖춘 전문 인력을 배출하고자 하는 공과대학 교육에 PBL이 매우 유용하다고 하는 시사점을 준다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	PBL 창시자인 Barrows가 만든 PBL의 전개 모형은 어떤 단계로 구성되어 있는가?	PBL 창시자인 Barrows(1994)의 모형을 근거로한 PBL의 전개 모형은 수업전개 단계, 문제 제시 단계, 문제 후속 단계, 결과물 제시 및 발표 단계, 문제 완결과 해결 이후 단계의 과정으로 구성하였다[4]. [5]에서는 문제 해결력과 적용 능력을 기르기 위한 PBL의 모형에서 문제 제기 단계, 촉진 단계, 목표 안내 단계, 발판 형성 단계, 생성단계, 평가단계로 여섯 단계의 순환과정으로 구성하였다.
	현재의 정보 사회의 교육적 패러다임은 무엇인가?	정보화 사회에서는 많은 정보와 지식 중에서 자신에게 필요한 것이 무엇인지를 파악하여 선택할 수 있고, 그것을 자신의 필요에 맞도록 가공․활용할 수 있는 능력, 그리고 급격하게 변화해 가는 상황에 유연하게 대처할 수 있는 능력, 지속적으로 자신의 능력을 개발시켜 나갈 수 있는 능력 등 한마디로 문제해결력이 필요한 시대이다. 정보 사회의 교육적 패러다임은 가르치는 교수자 중심에서 배우는 학습자 중심으로서의 전환이다.
	PBL 학습 과정의 첫 단계는 무엇인가?	PBL 학습 과정의 각 단계 활동을 정리하면 다음과 같다. 문제 제시단계는 PBL의 가장 큰 특징을 살릴 수 있는 첫 단계이다. 문제해결 계획 단계에서는 학습자들이 문제를 해결하기 위해서 계획을 세우도록 하는 단계로 알고 있는 것, 알아야 할 것, 가설적인 해결안을 찾아내도록 한다.

참고문헌 (13)

Y. H. Jeon, A Study on Instruction in Education Applying the PBL Theory and Evaluation Methods: Centering on the Curriculum for Third-Graders, Korea National University of Education, M.S. Thesis, 2008.
Barrows, H. S. & Myers, A., Problem-based learning in secondary schools. Unpublished monograph, Springfield. IL: Problem-based learning Institute, Lanphier School, and Southern Illinois University Medical School, 1994.
J. K. Lee, A Study on PBL Instructional Design for Unification Education in Political Education Social Subject of High School, Korea University, Ph.D. Thesis, 2007.
Barrows, H. S. & Myers, A., Problem-based learning in secondary schools. Unpublished monograph, Springfield. IL: Problem-based learning Institute, Lanphier School, and Southern Illinois University Medical School, 1994.
H. R. Kim, The way of improving instruction-learning of computer subject employing problem based learning model, Conference of Korea Association of Information Education, 2000.
I. A. Kang. PBL & Reflective Journal. Industrial Technology Research, Vol. 4, pp. 3-27. 1998.
Trop, L., & Sage, S., Problems as possibilities : Problem-based learning for k-16 education(2nd Ed.). Alexandria, Virginia : Association for Supervision and Curriculum Development, 2002.
Dick, W., Carey, J. O., The systematic design of instruction(5thed.). Addison-Wesley Educational Publishers Inc, 2001.
H. S, Lee, "A Study on PBL-based Good Citizenship Classes and Class Planning and Evaluation Cases", Yonsei University, M.S. Thesis, 2001.
Eun-Hyeon Jo, Dong-Hyung Lee, Comparison of Ego-States, Stressors, and Stress Coping Types : Between University Students Day and Night Time, J. Soc. Korea Ind. Syst. Eng, Vol. 39, No. 4, pp. 117-124, Dec. 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.11627/jkise.2016.39.4.117

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Sun-Young Kim, Soo-Jin Ki, Effects of Learning Style on Self-Directed Readiness of Student in Problem-Based Learning, Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology, Vol.6, No.4,pp. 261-270, April 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.14257/AJMAHS.2016.04.28.
Soo-Jin Kim, Hee-Kyeung Kang, The Effect of Tutor's Expertise and Teaching Experience on Learners' Satisfaction in the Problem-Based Learning, Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology, Vol.6, No.7, July (2016), pp. 279-290 DOI: http://dx.doi.org/10.14257/AJMAHS.2016.07.40
Hye Jin Kim, Effects of PBL Applied to a Teaching Training Course on Cognitive, Affective, and Social Features of Pre-service Teachers, Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology, Vol.6, No.11, pp. 181-190, Nov. 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.14257/AJMAHS.2016.11.40

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