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4차 산업혁명과 대학수학교육 - 산업수학 프로그램 소개 및 관련 수학강좌 사례 -
The Fourth Industrial Revolution and College Mathematics Education - Case study of Linear Algebra approach - 원문보기

Journal of the Korean Society of Mathematical Education. Series E: Communications of Mathematical Education, v.32 no.3, 2018년, pp.245 - 255  

이상구 (성균관대학교) ,  이재화 (성균관대학교) ,  김영록 (한국외국어대학교) ,  함윤미 (경기대학교)

초록
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본 논문에서는 4차 산업혁명과 대학수학교육에 대하여 논의한다. 먼저 4차 산업혁명 시대의 요구로 새로 생겨난 산업수학 인력을 양성하기 위하여 국내 일부 대학 수학과, 수학교육과에서 시도되고 있는 산업수학 관련 프로그램을 살펴본다. 그리고 본 연구진이 생각하는 4차 산업혁명시대의 필요를 반영한 강좌를 어떻게 개설하여 학생들에게 관련 경험을 줄 수 있는지 국내외 대학의 사례를 들어 소개한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we discuss efforts that has been made by mathematics departments in Korea to meet the need of the 4th industrial revolution era. First of all, we introduce various industrial mathematics programs that some universities in Korea started to provide in order to nurture math/math educatio...

주제어

#4차 산업혁명   #빅데이터   #대학수학교육   #산업수학   #수학적 모델링   #기계학습   #인공지능  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 먼저 4차 산업혁명 시대의 요구로 새로 생겨난 산업수학 인력을 양성하기 위하여 국내 일부 대학 수학과, 수학교육과에서 시도되고 있는 산업수학 관련 프로그램을 살펴보았다. 그리고 본 연구진이 생각하는 4차 산업혁명시대의 필요를 반영한 강좌를 어떻게 개설하여 학생들에게 관련 경험을 줄 수 있는지 국내외 대학의 사례를 들어 소개하였다.
  • 본 논문에서는 4차 산업혁명과 대학수학교육에 대하여 논의하였다. 먼저 4차 산업혁명 시대의 요구로 새로 생겨난 산업수학 인력을 양성하기 위하여 국내 일부 대학 수학과, 수학교육과에서 시도되고 있는 산업수학 관련 프로그램을 살펴보았다.
  • 본 논문에서는 먼저 국내 여러 대학에서 시도된 산업수학 관련 프로그램의 사례를 살펴보고, 선형대수학 강좌에서 어떻게 4차 산업혁명과 같은 시대의 필요를 반영하여 학생들에게 제공할 수 있는지 소개한다.
  • 위의 사례를 참고하여 다른 대학에서도 수학과 및 수학교육과에서 개설하는 일부 강좌는 시대의 필요를 반영하여 어렵지 않게 제공하는 방법을 본 연구에서 공유하고자 한다. 실례로 본 연구진은 2016년 1월 하버드대학교 수학과 학부과정에서 개설된 ‘Mathematics for Big Data(Applied Mathematics 120; Applied Linear Algebra and Big Data)’ 강좌2)를 21세기 4차 산업혁명 시대를 대비한 전통적인 과목(Linear Algebra)에 새로운 첨단(Big Data)을 조화시켜 제공한 과목의 한 예라고 판단하였고, 이를 저자의 전공과 접목하여 저자가 근무하는 학교에 적용하여 학생들로부터 좋은 반응을 얻게 되었다(이상구·이재화·박경은, 2017).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
3차 산업혁명 시기에는 어떤 시스템이 이루어졌는가? 18세기 제임스 와트(James Watt, 1736-1819)의 증기기관 발명으로 시작된 1차 산업혁명은 대량생산의 기반을 마련하였고, 20세기 초의 전기 동력과 분업화, 표준화를 통한 2차 산업혁명에서는 대량생산을 실제로 가능하게 하였다. 그 후 20세기 후반부 3차 산업혁명 시기에는 컴퓨터와 인터넷이 이끈 정보통신의 물결을 통하여 생산시스템의 부분 자동화가 이루어졌다. 그리고 2016년과 2017년 세계경제포럼(WEF-2016, WEF-2017)에서 논의된 이후 전 세계적으로 주요 이슈가 된 ‘4차 산업혁명’은 초연결성, 초지능성, 예측 가능성을 그 특징으로 하여, 사물인터넷(Internet of Things, IoT), 빅데이터(Big Data), 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 등의 ICT 첨단기술을 기반으로 디지털 세계, 생물학적 영역, 물리적 영역 간 경계를 허물고 있다.
4차 산업혁명은 무엇을 기반으로 어떤 영역들의 경계를 허물고 있는가? 그 후 20세기 후반부 3차 산업혁명 시기에는 컴퓨터와 인터넷이 이끈 정보통신의 물결을 통하여 생산시스템의 부분 자동화가 이루어졌다. 그리고 2016년과 2017년 세계경제포럼(WEF-2016, WEF-2017)에서 논의된 이후 전 세계적으로 주요 이슈가 된 ‘4차 산업혁명’은 초연결성, 초지능성, 예측 가능성을 그 특징으로 하여, 사물인터넷(Internet of Things, IoT), 빅데이터(Big Data), 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 등의 ICT 첨단기술을 기반으로 디지털 세계, 생물학적 영역, 물리적 영역 간 경계를 허물고 있다. 4차 산업혁명이라는 단어는 특히 구글의 딥마인드(Deep Mind)사에서 개발한 인공지능 바둑 프로그램인 알파고(AlphaGo)가 2016년 3월과 2017년 5월에 각각 이세돌 9단과 커제 9단을 상대로 승리를 거두며, 세계 바둑 1인자로 등극하면서 우리에게 더욱 큰 충격으로 다가왔다.
4차 산업혁명에 대비한 혁신적인 교육의 변화를 위해 교육부에서는 어떤 사업을 발표하였는가? 이에 따라 대학에서도 4차 산업혁명에 대비한 혁신적인 교육의 변화가 필요하게 되었다. 이를 반영하듯 교육부는 2018년 1월 15일 사회맞춤형 산학협력 선도대학 사업의 하나로, ‘2018년 4차 산업혁명 혁신 선도대학 지정 및 운영계획’을 확정해 발표했다. 이 계획은 4차 산업혁명을 주도할 지속가능한 대학교육의 혁신 선도 모델을 제시하여 유망 신산업 분야에 대응하는 융합지식과 비판적 사고력 등을 갖춘 인재를 양성하도록 지원하는 것으로 대학 내 교육과정, 교육방법, 교육환경의 3개 분야의 혁신을 요구한다([그림 Ⅰ-1] 참조).
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참고문헌 (7)

  1. Kim, D. (2017). The Fourth Industrial Revolution and Mathematics, preprint. 

  2. http://matrix.skku.ac.kr/2017-Album/math-4th-ind-rev.htm 

  3. Kim, J.H. (2016). Seeking strategic countermeasures against future social changes in the era of the fourth industrial revolution, KISTEP InI, 15, 45-58. 

  4. Kim, Y.R. et al. (2017). Industrial and Applied Mathematics, Kyungmoon Publishers. 

  5. Kim, Y.-W. et al. (2017). A Study on the Contents of Mathematics Learning Suitable for Future Students, Research report, KOFAC. 

  6. Lee, S.-G., Lee, J.H. & Park, K.-E. Linear Algebra Teaching in the Digital Age, J. Korea Soc. Math. Ed. Ser. E: Communications of Mathematical Education, 31(4), 367-387. 

  7. Lee, Y.-H. et al. (2017). Study on the activities for strengthening capability to solve industrial mathematics problems and expanding its base, Research report, MSIP. 

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