[논문]국내 캡스톤 디자인 교육의 학습효과에 관한 메타분석

허미선; 이정민

doi:10.5392/jkca.2021.21.04.331

국내 캡스톤 디자인 교육의 학습효과에 관한 메타분석
Effects of Capstone Design Education in Korea: A meta-analysis 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.21 no.4, 2021년, pp.331 - 346

허미선 (이화여자대학교 교육공학과) , 이정민 (이화여자대학교 교육공학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 국내 캡스톤 디자인 교육이 학업성과에 미치는 효과를 종합적으로 분석·평가하여 캡스톤 디자인 수업이 효과적으로 이루어지기 위한 설계 및 실행방향을 제안하는 데 목적이 있다. 이를 위해 2020년 9월까지 국내에서 발표된 캡스톤 디자인 수업 효과 관련 학술지 및 학위논문 중 기준에 부합하는 총 21편의 연구를 선정하고 83건의 효과크기를 토대로 메타분석을 진행한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 캡스톤 디자인 교육의 학업성과에 대한 전체 효과크기는 0.96으로 큰 효과크기로 나타났다. 둘째, 학업성과 영역별 효과크기 분석 결과 인지적, 정의적, 사회적 영역 모두에서 효과가 유의하게 나타났으며, 효과크기는 정의적·인지적·사회적 영역 순으로 나타났다. 셋째, 학업성과 변인별 효과크기에서 직업기초능력은 큰 효과크기, 창의성은 중간 효과 크기로 나타났다. 넷째, 캡스톤 디자인의 학습효과는 교과목, 학년, 산업체 협력유무, 수업유형, 팀원 수에 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구는 이러한 연구 결과를 바탕으로 향후 국내 캡스톤 디자인 교육의 효과를 높이기 위한 교수설계적 시사점을 제안하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to comprehensively examine the effect of capstone design education on learning outcomes and propose directions for effective design and implementation of capstone design classes. For achieving this, a 21 studies meeting the standards among the academic journals and thesis published in Korea by September 2020 were selected, and based on 83 effect sizes, the meta analyses were carried out. The results of this study were as follows: First, the total effect size of capstone design education was 0.96, which is a large effect size. Second, the effect size was large in order of affective, cognitive, and social areas. Third, the effect size of vocational basic ability showed a large effect size while creativity showed a medium-sized one. Fourth, the effect size showed highest for design subject, the grade in the third or fourth, there was help from industrial corporation, theory and practice. Based on these results, this study proposed instructional design implications in order to increase the learning effects of capstone design in Korea.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구는 국내 캡스톤 디자인 교육의 효과를 분석한 연구들을 수집하고 전체 효과크기, 영역 및 변인에 따른 효과크기, 조절변인에 따른 효과크기를 분석하여 종합적이고 체계적인 정보를 제공하고, 효과적인캡스톤 디자인 교육의 설계 및 실행 방향을 제안하고자 하였다.

제안 방법

연구 대상자 (population: P)는 국내 초·중·고등학생, 대학생, 성인을 대상으로 하며, 영유아나 장애가 있는 사람을 대상으로 한 연구는 제외했다. 개입방법(intervention: I) 은 캡스톤 디자인 교육을 적용한 논문으로 선정하여 그 효과를 검증하고자 한다. 비교집단(comparison: C) 은 캡스톤 디자인 교육을 받지 않은 집단으로 선정하였다.
본 연구는 캡스톤 디자인 교육의 효과에 대한 메타분석을 실시한 연구로 PRISMA 지침을 준수하여, 자료선정 기준을 PICOS에 따라 결정했다. 연구 대상자 (population: P)는 국내 초·중·고등학생, 대학생, 성인을 대상으로 하며, 영유아나 장애가 있는 사람을 대상으로 한 연구는 제외했다.

대상 데이터

1단계인 문헌 발견 단계에서 학위논문 41편, 학술지 논문 408편으로 총 449편의 논문을 수집했다. 본 연구에 포함할 연구를 검색하기 위해 ‘캡스톤 디자인’, ‘캡스톤 프로젝트’, ‘capstone design’, ‘capstone project’, ‘창의적 종합 설계’, ‘창의적 공학 설계’의 키워드로 검색하여 관련 문헌을 수집하였다.
본 연구는 캡스톤 디자인 교육의 학습효과를 종합적으로 분석하기 위해 메타분석을 실시하였으며, 국내에서 발표된 캡스톤 디자인 교육 효과 관련 연구를 대상으로 총 21편의 연구와 83건의 효과크기를 최종 분석대상으로 선정하였다. 이를 바탕으로 캡스톤 디자인 교육의 전체 평균 효과크기, 학습성과 영역 및 변인에 따른 평균 효과크기, 조절변인에 따른 평균 효과 크기를 분석하였으며, 그 결과에 대한 논의는 다음과 같다.
본 연구에서는 2020년 11월 1일을 기준으로, 출판연도의 제한 없이 국내에서 발표된 검색이 가능한 학술연구정보서비스(RISS)의 학술지와 석박사 학위논문을 검색대상으로 선정하였으며, 채택된 논문의 출판 연도는 2012년부터 2020년 9월까지였다. 자료의 선정 과정은 [그림 1]과 같이 네 단계로 문헌 발견, 문헌 선별, 선정 기준 검토, 최종 선정의 순으로 진행하였다.
연구 대상자 (population: P)는 국내 초·중·고등학생, 대학생, 성인을 대상으로 하며, 영유아나 장애가 있는 사람을 대상으로 한 연구는 제외했다
2단계인 문헌 선별 단계에서는 중복 자료이거나 동일한 개별 연구가 학위논문과 학술지에 중복 게재된 67 편을 제외하였다. 이 중 학술대회 발표 자료 76건과 원문이 제공되지 않은 3건을 추가적으로 제외하여 총 303편의 연구를 선정하였다.
3단계는 선정 기준 검토 단계로 자료 선정 기준인 PICOS에 적합한지를 확인하였으며 그 결과, 제목 및 초록 검토를 통해 주제와 관련 없는 논문 102편, 대상이 아닌 논문 1편, 실험연구가 아닌 논문 164편이 제외되었다. 추가 검토를 통해 비교집단이 적절하지 않은 논문 5편, 필요 통계수치가 제시되지 않은 논문 10편을 제외하고 최종적으로 선정된 논문은 21편(학위논문 2편, 학술지 19편), 사례 수는 83개이다[그림 1].

데이터처리

본 연구에서 최종 선정된 21편의 논문을 메타분석 하기 위해 RStudio 1.3.1093 프로그램과 Excel 프로그램을 사용했다.

성능/효과

넷째, 캡스톤 디자인 교육의 조절변인에 따른 평균효과 크기의 차이를 살펴보면, 교과목, 학년, 산업체 협력 유무, 수업유형, 팀원 수가 연구 간 효과크기의 차이를 설명하는 변인으로 나타났다.
다섯째, 출판유형, 연구대상, 전공융합에 따른 효과 크기는 통계적으로 유의하지 않았다. 출판유형의 경우 학위논문, 학술지로, 연구대상의 경우 초등학생, 전문대학생, 대학생, 성인으로, 전공융합은 단일전공 집단과 전공 융합 집단으로 구분하여 비교하였으며, 집단 간 차이가 통계적으로 유의하지 않게 나타났다.

후속연구

본 연구는 다음과 같은 연구의 제한점을 가지고 있다. 첫째, 캡스톤 디자인 교육 효과에 대한 연구 중 자기개발능력, 정보능력, 진로, 학습만족도 연구의 사례 수가 많지 않아 변인별 효과 차이를 비교하는데 한계가 있다. 캡스톤 디자인 교육의 효과성 연구가 증가하고 있기 때문에, 연구가 어느 정도 축적된다면 변인에 따른 효과크기에 대한 연구가 추가적으로 이루어질 필요가 있다.
첫째, 캡스톤 디자인 교육 효과에 대한 연구 중 자기개발능력, 정보능력, 진로, 학습만족도 연구의 사례 수가 많지 않아 변인별 효과 차이를 비교하는데 한계가 있다. 캡스톤 디자인 교육의 효과성 연구가 증가하고 있기 때문에, 연구가 어느 정도 축적된다면 변인에 따른 효과크기에 대한 연구가 추가적으로 이루어질 필요가 있다. 둘째, 본 연구는 국내 캡스톤 디자인 교육 연구만을 대상으로 메타분석을 진행하였다.
둘째, 본 연구는 국내 캡스톤 디자인 교육 연구만을 대상으로 메타분석을 진행하였다. 캡스톤 디자인 연구가 국내외에서 활발하게 진행되고 있는 만큼, 국내뿐만 아니라 국내외를 통합한 메타분석 연구를 진행할 필요가 있으며, 국내와 해외의 캡스톤 디자인 교육 효과에 대한 차이를 비교해 볼 필요가 있다.

참고문헌 (59)

B. Trilling and C. Fadel, 21st century skills: Learning for life in our times, Jossey-Bass, 2009.
교육부, 2015 문.이과 통합형 교육과정의 총론 주요 사항 발표, 교육부 보도자료, 2014.
이민정, "ACE사업 참여 대학의 핵심역량 및 실천전략에서의 교육적 함의," 아시아교육연구, 제18권, 제2호, pp.339-364, 2017.
산업자원부, 서울대 등 7개 대, 05년 창의적설계인력 양성 사업 신규참여, 산업자원부 보도자료, 2005.
김정연, 태진미, "캡스톤 디자인 수업에 대한 비공학 및 공학계열 대학생의 학습경험과 학습성과 인식 차이," 통합교육과정연구, 제12권, 제1호, pp.109-138, 2018.
김미란, 서영인, 심우정, 김재효, 양오석, 윤나경, 산.학 연계 강화를 위한 대학의 교육과정 개선방안연구, 한국교육개발원, 2014.
김우영, "대학전공별 첫 직장의 입직 및 직무만족도: 공학계열 정원확대에 대한 비판적 고찰," 경제연구, 제35권, 제2호, pp.113-142, 2017.
태진미, 고일주, 박진호, 김정연, "비공학계열 대학생을 위한 캡스톤 디자인 수업에 대한 인식 및 요구," 통합교육과정연구, 제11권, 제3호, pp.109-130, 2017.
김신우, 김영인, "패션분야 융합인재 육성을 위한 캡스톤 디자인 교육프로그램 학습 모형 개발-NCS 패션분야 중심으로," 한국의상디자인학회지, 제21권, 제4호, pp.195-211, 2019.

원문보기 상세보기
김형만, 마이스터고등학교의 NCS 기반 첨단로봇 교육과정 개발, 한국교원대학교 교육대학원, 석사학위논문, 2017.
정진현, "캡스톤 디자인(Capstone Design)에 기초한 초등의 창의적 공학기술 교육 프로그램 개발과 적용 효과에 관한 연구," 한국실과교육학회지, 제25권, 제4호, pp.195-215, 2012.

상세보기
김선주, "캡스톤 디자인을 활용한 구강보건교육 수업이 치위생 전공대학생들의 학습만족도에 미치는 효과," 예술인문사회융합멀티미디어논문지, 제7권, 제8호, pp.655-667, 2017.
박하윤, 캡스톤 디자인 연구동향 분석, 한남대학교 대학원, 석사학위논문, 2020.
S. Howe, L. Rosenbauer, and S. Poulos, "The 2015 capstone design survey results: Current practices and changes over time," International Journal of Engineering Education, Vol33, No.5, pp.1393-1421, 2017.

상세보기
S. Howe, S. L. Poulos, and L. M. Rosenbauer, "The 2015 capstone design survey: Observations from the front lines," 2016 ASEE Anual Conference & Exposition, New Orleans, Louisiana, 2016.
K. Lynch, A. Goold, and J. Blain, "Students' Pedagogical Preferences in the Delivery of IT Capstone Courses," Issues in Informing Science & Information Technology, Vol.1, pp.431-442, 2004.

상세보기
박수홍, 정주영, 류영호, "창의적 공학교육을 위한 캡스톤 디자인(Capstone design) 교수활동지원모형 개발," 수산해양교육연구, 제20권, 제2호, pp.184-200, 2008.

원문보기 상세보기
신창범, 권오성, "캡스톤 디자인의 디자인 교육 응용 사례연구: 인터랙션 디자인 교과를 중심으로," 디지털 디자인학연구, 제14권, 제1호, pp.33-42, 2013.
김인숙, 김동철, "종합설계 교과목의 교수-학습 결과 분석," 공학교육연구, 제16권, 제2호, pp.31-36, 2013

원문보기 상세보기
P. D. Murphy, Capstone Experience, Web site: https://www.ndsu.edu/fileadmin/accreditation/assessment/Hand_book/Assessment_techniques/CapstoneExperience.pdf, 2003.
김정엽, 김성동, 이희원, "캡스톤디자인을 활용한 학습성과 평가," 기계저널, 제52권, 제9호, pp.35-39, 2012.

원문보기 상세보기
왕보현, "캡스톤 디자인 수업 내실화를 위한 교육과정 운영 현황 및 학습 만족도 조사 연구," 한국지능시스템학회 논문지, 제29권, 제2호, pp.130-135, 2019.
손상희, "창의적 문제해결모형(CPS)를 활용한 캡스톤디자인 교과목 연구- 제품디자인을 적용하여," 한국상품문화디자인학회 논문집, 제61권, pp.123-134, 2020.
이유태, 캡스톤 디자인 Workbook 현장실습형 문제해결, 시그마프레스, 2018.
이소영, 공과대학 프로젝트 기반 수업에서 학습성과에 영향을 미치는 변인들 간의 구조적 관계 분석, 이화여자대학교 대학원, 박사학위논문, 2015.
김인영, "캡스톤 디자인 교육과정을 적용한 영작문수업모델의 개발," 학습자중심교과교육연구, 제17권, 제15호, pp.443-466, 2017.
김홍규, "캡스톤디자인 교육을 활용한 디자인상품 개발," 디지털디자인학연구, 제16권, 제4호, pp.124-135, 2016.
J. Ford and S. Teare, "The right answer is communication when capstone engineering courses drive the questions," Journal of STEM education, Vol7, No.3, pp.5-12, 2006.
R. Fries, B. Cross, J. Zhou, and C. Verbais, "How Student Written Communication Skills Benefit During Participation in an Industry-Sponsored Civil Engineering Capstone Course," Advances in Engineering Education, Vol.6, No.1, pp.1-22, 2017.
S. Onal, J. Nadler, and M. O'Loughlin, "Applying Theory to Real-World Problems: Integrating Service-Learning into the Industrial Engineering Capstone Design Course. International Journal for Service Learning in Engineering," Humanitarian Engineering and Social Entrepreneurship, Vol.12, No.2, pp.57-80, 2017.
민혜영, 김지영, "캡스톤 디자인 간호연구 수업의 팀워크역량과 팀활동 경험," 한국산학기술학회논문지, 제21권, 제1호, pp.705-716, 2020.

원문보기 상세보기
양황규, "캡스톤 디자인 수업이 창의적 활동에 미치는 영향에 대한 연구," 수산해양교육연구, 제31권, 제5호, pp.1276-1284, 2019.
노영희, "문헌정보학 캡스톤디자인 교육과정 운영과 학습만족도 측정연구," 한국도서관정보학회지, 제46권, 제3호, pp.89-118, 2015.

원문보기 상세보기
신수경, 고은교, 박유영, "A Study on the Effects of Multicultural Teaching Materials Making Activities Based on the Capstone Design Teaching Model," OMNES, 제6권, 제2호, pp.63-89, 2017.
이호현, "캡스톤디자인 항공모의비행 교과목 수강 후 진로결정 자기효능감, 진로태도 성숙도, 진로결정수준의 변화연구 : 서울 소재 2년제 대학 항공과 재학생들을 대상으로," 취업진로연구, 제10권, 제2호, pp.1-23, 2020.
이태식, 전영준, 이동욱, 장병철, "공학대학 캡스톤 디자인(창의적 공학 설계) 교육과정 운영실태 및 학습 만족도 조사," 공학교육연구, 제12권, 제2호, pp.36-50, 2009.

원문보기 상세보기
전영미, "캡스톤디자인 수업이 학생역량 및 수업만족도에 미치는 효과에 대한 사례 연구," 한국콘텐츠학회논문지, 제18권, 제3호, pp.601-610, 2018.

원문보기 상세보기
B. Bloom, M. Englehart, E. Furst, W. Hill, and D. Krathwohl, Taxonomy of educational objectives: The classification of educational goals. Handbook I: Cognitive domain, Longmans, 1956.
L. Hedges and I. Olkin, Statistical methods for meta-analysis, Academic Press, 1985.
K. R. Abrams, C. L. Gillies, and P. C. Lambert, "Meta-analysis of heterogeneously reported trials assessing change from baseline," Statistics in medicine, Vol.24, No.24, pp.3823-3844, 2005.

상세보기
J. Cohen, Statistical power analysis for the behavioral sciences (2nd ed.), Erlbaum, 1988.
J. Higgins and S. Green, Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions Version 5.1.0, The cochrane Collaboration, Retrieved from http://handbook.chochrane.org,2011.
M. Egger, G. D. Smith, M. Schneider, and C. Minder, "Bias in meta-analysis detected by simple, graphical test," BMJ, Vol.315, pp.629-634, 1997.

상세보기
S. Duval and R. Tweedie, "A nonparametric 'trim and fill' method of accounting for publication bias in meta-analysis," Journal of the American Statistical Association, Vol.95, pp.89-98, 2000.

상세보기
김동만, 이태욱, "사범대학에서 캡스톤 디자인의 도입으로 인한 정보교사 자질의 인식 변화에 대한 사례 연구," 한국컴퓨터정보학회논문지, 제24권, 제4호, pp.195-204, 2019.
김지숙, 최희정, "캡스톤디자인 프로그램이 간호학생의 창의적리더십, 문제해결능력, 비판적사고 성향에 미치는 효과," 한국콘텐츠학회논문지, 제18권, 제4호, pp.406-415, 2018.

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윤지영, "캡스톤 디자인 수업모형에 기초한 예비유아 교사의 음악 교수매체 개발과 문제해결력에 미치는 영향에 대한 연구," 예술교육연구, 제18권, 제3호, pp.19-34, 2020.
이하원, 신원애, "캡스톤 디자인 수업모형에 기초한 언어교수매체 제작 및 적용활동이 예비유아교사의 핵심역량에 미치는 영향," 아동교육, 제27권, 제3호, pp.355-366, 2018.
김선주, "협업에 관한 대학생의 인식 연구," 교양교육 연구, 제12권, 제3호, pp.11-37, 2018.
J. Pembridge and M. C. Paretti, "Characterizing capstone design teaching: A functional taxonomy. Journal of Engineering Education," Vol.108, No.2, pp.197-219, 2019.

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김문수, "공학교육에서 문제 및 프로젝트기반학습의 비교 고찰과적용 방안," 공학교육연구, 제18권, 제2호, pp.65-71, 2015.

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강민수, 김상기, 김용욱, 최종현, "캡스톤디자인 학생들을 위한 지식활용 기반의 프로젝트관리시스템 구축," 대한산업공학회 추계학술대회 논문집, pp.267-281, 2015.
임동진, "외국 대학의 캡스톤 디자인 (Capstone Design) 교육," 전기의 시계, 제59권, 제3호, pp.58-61, 2006.
P. N. Chou and C. C. Chang, "Small or large? The effect of group size on engineering students' learning satisfaction in project design courses," EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, Vol.14, No.15, em1597, 2018.
김은정, "대학 수업에서 팀 기반 학습 적용 효과에 대한 메타분석," 학습자중심교과교육연구, 제17권, 제22호, pp.721-743, 2017.
이정은, 양승희, "간호학 분야 학습자 중심 수업의 효과에 대한 메타분석," 아시아교육연구, 제19권, 제4호, pp.1049-1077, 2018.
김다원, "개인별 책무성 강화에 따른 협력학습의 긍정적 상호 의존성 효과 분석," 교양교육연구, 제8권, 제5호, pp.485-515, 2014.
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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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