[논문]사물인터넷환경에서 프로젝트중심학습에 Triz를 이용한 학습 모델 설계

이근호

doi:10.20465/kiots.2019.5.2.081

사물인터넷환경에서 프로젝트중심학습에 Triz를 이용한 학습 모델 설계
Design of Learning Model using Triz for PBL(Project-based Learning) in IoT Environment 원문보기

한국사물인터넷학회 논문지 = Journal of the Korea Internet of Things Society, v.5 no.2, 2019년, pp.81 - 87

초록
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인터넷을 통한 정보화시대로 접어든지 얼마되지 않아서 급격하게 4차 산업혁명으로 변화가 일어나면서 모든 사물을 이용한 사물인터넷의 시대로 급격하게 변화가 되고 있다. 교육에서도 사물인터넷으로의 변화에 따라 4차산업혁명에 맞는 교육에 대한 관심이 높아지고 있다. 인터넷을 활용한 과제중심학습(NetPBL) 방법에서 Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL)으로 변화가 필요하다. 이에 본 논문에서는 Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL) 방법에 초점을 두고 그 활용의 필요와 중요성을 살펴보고자 한다. T-PBL을 위한 도구로 Triz를 활용한 수업 모델을 제안한다. Triz는 창의적 방법으로 문제를 해결하기 위한 도구로 이용이 되고 있다. 사물인터넷과 관련된 블록체인 시스템 보안 수업에 Triz를 적용한 모델을 설계하도록 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

It is changing to the 4th Industrial Revolution rapidly as the information age through the Internet is changing, and it is rapidly changing to the era of the IoT using all things. In education, with the change to the Internet of Things, interest in education for the 4th Industrial Revolution is increasing. It is necessary to change from NetPBL method using Internet to T-PBL using Triz. In this paper, we focus on the task-based learning (T-PBL) method using Triz and examine the necessity and importance of its use. We propose a teaching model using Triz as a tool for T-PBL. Triz is being used as a tool to solve problems in creative ways. We will design a model applying Triz to the blockchain system security class related to the IoT.

주제어

표/그림 (4)

표 Example of applying Triz
그림 [Fig. 1] example of reporting PBL results
그림 [Fig. 2] example of Portrio Results Reporting
그림 [Fig. 3] PBL evaluation item

AI 본문요약
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문제 정의

또한 Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL) 방법에 초점을 두고 그 활용의 필요와 중요성을 살펴보았다. T-PBL을 위한 도구로 Triz를 활용한 수업 모델은 Triz의 창의적 방법으로 문제를 해결하기 위한 도구로 이용이 되고 있어 사물인터넷과 관련된 블록체인 시스템보안 수업에 Triz를 적용한 모델을 통하여 문제해결과 함께 프로젝트를 통한 학습자의 프로젝트 경험 능력을 향상시키고 해결 능력을 향상시키는데 많은 도움이 되었음을 살펴보았다. T-PBL을 적용한 수업이 이번 학기를 통하여 진행만 되다보니 좀 더 보완하고 개선해야할 부분도 있음으로 향후에 T-PBL의 모델을 강화하는 방법으로 추가 연구를 진행할 계획이다.
본 논문에서는 문제의 원인이었던 2가지의 원인을 분석하고, 인터넷을 활용한 과제중심학습(NetPBL) 방법에서 Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL)으로 변화에 필요성을 나태내고자 한다. Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL) 방법에 초점을 두고 그 활용의 필요와 중요성을 살펴보고자 한다. T-PBL을 위한 도구로 Triz를 활용한 수업 모델을 제안한다.
본 논문에서는 기존에 프로젝트 단위 PBL이 문제의원인이었던 2가지의 원인을 분석하고, 인터넷을 활용한 과제중심학습(NetPBL) 방법에서 Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL)으로 변화에 필요성이 부각되고 있음을 살펴보았다. 또한 Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL) 방법에 초점을 두고 그 활용의 필요와 중요성을 살펴보았다. T-PBL을 위한 도구로 Triz를 활용한 수업 모델은 Triz의 창의적 방법으로 문제를 해결하기 위한 도구로 이용이 되고 있어 사물인터넷과 관련된 블록체인 시스템보안 수업에 Triz를 적용한 모델을 통하여 문제해결과 함께 프로젝트를 통한 학습자의 프로젝트 경험 능력을 향상시키고 해결 능력을 향상시키는데 많은 도움이 되었음을 살펴보았다.
본 논문에서는 기존에 프로젝트 단위 PBL이 문제의원인이었던 2가지의 원인을 분석하고, 인터넷을 활용한 과제중심학습(NetPBL) 방법에서 Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL)으로 변화에 필요성이 부각되고 있음을 살펴보았다. 또한 Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL) 방법에 초점을 두고 그 활용의 필요와 중요성을 살펴보았다.
본 논문에서는 문제의 원인이었던 2가지의 원인을 분석하고, 인터넷을 활용한 과제중심학습(NetPBL) 방법에서 Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL)으로 변화에 필요성을 나태내고자 한다. Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL) 방법에 초점을 두고 그 활용의 필요와 중요성을 살펴보고자 한다.
T-PBL을 적용한 수업이 이번 학기를 통하여 진행만 되다보니 좀 더 보완하고 개선해야할 부분도 있음으로 향후에 T-PBL의 모델을 강화하는 방법으로 추가 연구를 진행할 계획이다. 본 논문을 통하여 Triz를 통한 PBL에 적용하기 위한 다양한 연구가 지속적으로 나와서 체계적인 PBL로 확장시켜 나갈 수 있는 수업모델을 제안하였다.
T-PBL이 적용할 수 있는 학습적 도구모델은 다양하게 구성할 수 있다. 본 연구에서는 수업참석에 대한 사전조사, 프로젝트 운영에서 T-PBL을 적용하기 위한 모델과 평가모델을 제안한다.

제안 방법

2단계는 문제발견에 따른 모순정의를 통하여 Triz의 모순정의 방법을 통하여 문제에 대한 모순을 이용하여 모순을 정의하고, 정의된 모순을 위하여 사고전환을 위한 문제해결 방법을 제안한다. 이때 Triz에서 제공하고 있는 패턴에 대한 정의를 통하여 문제해결 능력에 다가간다.
Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL) 방법에 초점을 두고 그 활용의 필요와 중요성을 살펴보고자 한다. T-PBL을 위한 도구로 Triz를 활용한 수업 모델을 제안한다. Triz는 창의적 방법으로 문제를 해결하기 위한 도구로 이용이 되고 있다.
최종보고서에는 계획서 대비 실제로 진행했던 결과물에 대한 내용이 전부 포함이 되도록 구성이 되어 있는지를 판단한다. 결과보고서에는 제작했던 프로그램 소스들을 전부 포함시켜서 작성하도록 하여 다음 수업에 참여하는 학생들이 쉽게 참조하여 좀 더 나은 프로젝트 결과물이 나올 수 있도록 구성하도록 평가를 진행한다. 발표자료는 최종 결과물에 대한 자료를 파워포인트로 발표하여 프로젝트에서 마무리를 잘할 수 있도록 결과물에 대한 발표자료 구성과 발표능력을 포함하여 취업에 도움이 될 수 있도록 평가항목을 추가하여 진행하였다.
결과보고서에는 제작했던 프로그램 소스들을 전부 포함시켜서 작성하도록 하여 다음 수업에 참여하는 학생들이 쉽게 참조하여 좀 더 나은 프로젝트 결과물이 나올 수 있도록 구성하도록 평가를 진행한다. 발표자료는 최종 결과물에 대한 자료를 파워포인트로 발표하여 프로젝트에서 마무리를 잘할 수 있도록 결과물에 대한 발표자료 구성과 발표능력을 포함하여 취업에 도움이 될 수 있도록 평가항목을 추가하여 진행하였다. 팀기여도는 PBL에서 가장 중요한 부분으로서 학습자들이 실제로 기여한 부분과 관련된 부분에 대한 평가를 진행한다.
Triz는 창의적 방법으로 문제를 해결하기 위한 도구로 이용이 되고 있다. 사물인터넷과 관련된 블록체인 시스템보안 수업에 Triz를 적용한 모델을 통하여 사물인터넷을 활용하여 정보를 수집하고 교환하는 가운데 계획을 실행하고, 그 실행 과정과 결과를 평가하고 반성하는 일련의 활동들을 위한 모델을 설계하고 직접 참여하는 기회를 제공한다.
Altshuller)가 수많은 발명 특허를 조사하고 분서하여 체계화함으로써 트리즈 이론을 집대성하였다. 알트슐러는20만건에 달하는 특허를 통계적으로 분석하였는데, 전혀 다른 분야나 시대의 특허에도 동일한 원리가 반복 사용되는 점에 착안하여, 문제해결기법으로 활용할 수 있는 발명의 원칙을 도출하였다. 그 해결책의 힌트를 다른 분야의 기술에도 활용하면 효과적이라는 사실을 강조하였다.
1단계는 문제발견으로 프로젝트에서 해결하고자 하는 문제에 대한 내용을 도출한다. 이때 과목에서 필요한 프로젝트에 대한 내용을 사전에 소개하고 관련된 기존에 학생들이 PBL로 수행했던 결과물을 사전에 보여주면서 어떠한 문제를 해결하기 위하여 노력을 했는지에 대한자료를 제공해주고, 그에 따라서 이번 수업을 통하여 프로젝트를 해결하고자 하는 내용이 어떤것인지에 대해서 정의를 하면서 문제를 제시하는 방법으로 진행한다.
PBL과목의 경우 백석대학교에서는 커리큘럼 인증센터에서 최소 50점이상을 PBL 점수로 부여하도록 가이드하고 있어서 50점을 PBL결과물 점수로 부여했다. 프로젝트기반의 수업에서는 최소 50점의 PBL 점수를 부여하고 수시고사와 기말고사는 20점씩 부여하고, 출석 10점을 통하여 100점 만점으로 구성을 하여 진행하였다. 수시고사와 기말고사의 경우 학생들이 프로젝트 진행에 어려움이 있어서 사전에 수시고사와 기말고사에 대한 가이드를 통하여 시험에 대한 부담을 감소시켜주는 방법으로 진행하여 프로젝트에 대한 집중도를 높이도록 하여 만족도가 높아진 것을 확인하였다.

성능/효과

- Triz를 PBL 결과로 활용한 포트폴리오 구성 모델 앞에서 언급한것처럼 프로젝트과제를 통한 PBL의 결과물은 취업과 연계될 수 있도록 구성하는 것이 필요하므로 학생들이 포트폴리오를 구성하여 사용할 수 있도록 제시하는 것이 필요하고, 그러한 결과물을 통하여 학습자가 희망하는 직무를 할 수 있는 역량을 수업을 통하여 향상시킬 수 있도록 하는 것이 학생들의 만족도와 경쟁력을 높일 수 있는 방법으로 도출되었다. 포트폴리오 구성은 학습자에게 향후 졸업후에 대한 목표를 좀 더 명확히 하여 관련 분야에 필요한 교과목의 중요성을 알려주고 그에 따라 해결 능력을 부여하여 학습자가 좀 더 교과에 관심을 가지고 학습할 수 있는 모델이라고 판단한다.
본 논문에서 제안하는 Triz기반의 PBL 교과에 대한 학생들의 만족도를 확인한 결과 기존의 PBL로 진행했던 학생들의 만족도보다 높은 만족도가 도출되었다. 학생들의 설문을 통한 결과 Triz를 적용하여 문제점을 도출하고, 그에 따른 문제해결 능력을 Triz의 모델로 해결점을 찾고 그에 따라 프로그램으로 구현하면서 프로젝트 해결능력이 향상되었다는 의견이 대부분이었다.
프로젝트기반의 수업에서는 최소 50점의 PBL 점수를 부여하고 수시고사와 기말고사는 20점씩 부여하고, 출석 10점을 통하여 100점 만점으로 구성을 하여 진행하였다. 수시고사와 기말고사의 경우 학생들이 프로젝트 진행에 어려움이 있어서 사전에 수시고사와 기말고사에 대한 가이드를 통하여 시험에 대한 부담을 감소시켜주는 방법으로 진행하여 프로젝트에 대한 집중도를 높이도록 하여 만족도가 높아진 것을 확인하였다.
본 논문에서 제안하는 Triz기반의 PBL 교과에 대한 학생들의 만족도를 확인한 결과 기존의 PBL로 진행했던 학생들의 만족도보다 높은 만족도가 도출되었다. 학생들의 설문을 통한 결과 Triz를 적용하여 문제점을 도출하고, 그에 따른 문제해결 능력을 Triz의 모델로 해결점을 찾고 그에 따라 프로그램으로 구현하면서 프로젝트 해결능력이 향상되었다는 의견이 대부분이었다. 현재 기존의 PBL로 진행했던 교과와 T-PBL을 적용했던 교과가 현재 이번 학기에만 진행이 되었기에 정확한 학생들의 표본만족도에 대한 표본에 대한 검증은 약할 수 있지만, 실질적인 설문을 통한 만족도는 확실히 T-PBL이 프로젝트 단위 과제에 우수함이 도출되었다.
학생들의 설문을 통한 결과 Triz를 적용하여 문제점을 도출하고, 그에 따른 문제해결 능력을 Triz의 모델로 해결점을 찾고 그에 따라 프로그램으로 구현하면서 프로젝트 해결능력이 향상되었다는 의견이 대부분이었다. 현재 기존의 PBL로 진행했던 교과와 T-PBL을 적용했던 교과가 현재 이번 학기에만 진행이 되었기에 정확한 학생들의 표본만족도에 대한 표본에 대한 검증은 약할 수 있지만, 실질적인 설문을 통한 만족도는 확실히 T-PBL이 프로젝트 단위 과제에 우수함이 도출되었다.

후속연구

T-PBL을 위한 도구로 Triz를 활용한 수업 모델은 Triz의 창의적 방법으로 문제를 해결하기 위한 도구로 이용이 되고 있어 사물인터넷과 관련된 블록체인 시스템보안 수업에 Triz를 적용한 모델을 통하여 문제해결과 함께 프로젝트를 통한 학습자의 프로젝트 경험 능력을 향상시키고 해결 능력을 향상시키는데 많은 도움이 되었음을 살펴보았다. T-PBL을 적용한 수업이 이번 학기를 통하여 진행만 되다보니 좀 더 보완하고 개선해야할 부분도 있음으로 향후에 T-PBL의 모델을 강화하는 방법으로 추가 연구를 진행할 계획이다. 본 논문을 통하여 Triz를 통한 PBL에 적용하기 위한 다양한 연구가 지속적으로 나와서 체계적인 PBL로 확장시켜 나갈 수 있는 수업모델을 제안하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	4차산업혁명에 맞는 교육이란 무엇을 말하는가?	교육에서도 사물인터넷으로의 변화에 따라 4차산업혁명에 맞는 교육에 대한 관심이 높아지고 있다. 인터넷을 활용한 과제중심학습(NetPBL) 방법에서 Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL)으로 변화가 필요하다. 이에 본 논문에서는 Triz를 활용한 과제중심학습(T-PBL) 방법에 초점을 두고 그 활용의 필요와 중요성을 살펴보고자 한다.
	QC와 VE의 차이점은?	여러 산업체의 문제를 해결하는 방법론으로 QC(Quality Control)와 VE(Value Engineering) 등이 있다. QC가 현상을 기준으로 문제를 발견하고 원인이나 요인을 추구하여 해결하려고 하는 것이라면 VE는 고객 요구로부터 ‘바람직한 상태’를 설정하고 ‘그것을 실현하 려면 어떻게 해야할까?’ 라고 생각함으로써 물건이나 서 비스의 기능과 비용의 균형을 개선함으로써 가치 향상을 도모하는 것이다. 그러나 VE만으로는 해결책을 제시하지 못하고 있다.
	과제(project)란?	과제(project)란 심층적으로 탐구할 가치가 있는 주제 에 대한 조사 활동을 의미한다. 과제를 수행하는 목적은 제시된 질문에 대한 정답을 찾는 것이 아니라 특정 주제 에 대해 보다 깊이 이해하기 위한 것이다.

참고문헌 (16)

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상세보기
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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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