Forward Engineering

• 순공학(Forward Engineering)에서는 1번 자신의 교육 현장에 적절한 '방법론'을 찾고 적용해야 합니다.

• 그리고 자신의 교육 현장과 환경에서 구비할 수 있는 '개발 도구, 재료, 툴 등'을 조합하여 '창의적'의고 '정교한'결과 나오도록 지도하는 것이 중요합니다.

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✔ 지속적으로 연구 및 기록하고 있기 때문에 페이지 내용이 완벽하지 않을 수 있습니다. 현재는 '마이크로 비트 블록 및 파이썬' 공학 프로젝트를 연구하고 있습니다.

  일반적으로 공학에서 순공학(Forward Engineering)이라 하면 ①요건 정의 ②분석 ③설계 ④구현 ⑤운영 시스템의 순서로 어떤 산출물을 제작하는 활동을 말한다. 내가 교사로서 생각했을 때 가장 순공학 적인 활동은 '발명(Invention)'이었습니다.  일반적으로 발명의 과정을 보면 '문제해결법'이라는 방법을 주로 사용합니다. 이 방법은 다음과 같은 4가지 단계인 ①문제확인 ②계획 ③실행 ④평가 의 순으로 진행됩니다. 

그리고 약 2017년 부터 회자가 된 새로운 그리고 조금더 세련된 순공학적 방법이 제시되었습니다. 물론 더 이전에 제시된 접근일 수 있지만 현재 교육 분야에서 가장 많이 사용되고 있는 방법입니다. 이는 디자인 필드에서 사용했던 '디자인 싱킹(Design Thinking)'의 교수 방법입니다. 디자인 싱킹은 '사용자 공감'을 중요하게 생각합니다.  디자인 싱킹의 방법은 다음과 같습니다. ①공감  ②정의 ③아이디어구상 ④프로토타입 제작 ⑤테스트입니다. '예술 혹은 디자인'계열에서 교육방법의 보편화를 위해 설계된 모형이라 할 수 있습니다.

공학 교육에서 활용되는 보편적인 방법은 창의 공학 설계의 방법입니다. 이 방법은  ①문제 명료화 하기 ②조사 및 연구하기 ③대안 탐색하기 ④구체적 계획세우기 ⑤최적의 대안 선정하기 ⑥모델링하기 ⑦평가 보완하기 ⑧발표와 교류하기 순으로 설계되어 있습니다.  '공학'에 대한 기초 소양과 능력이 있는 교수자가 학습자를 위해 교육할 수 있는 8가지 단계이며, 창의 공학설계의 과정에서 필요한 다양한 아이디어 산출 및 수렴 방법, 그리고 제작에 필요한 다양한 툴(tool)의 학습이 필수적입니다. 덤으로 자동화 구현을 위한 '코드'에 대한 이해 또한 필요합니다. 

하지만 창의공학 설계의 방법을 중고 교육현장에서 정석적으로 적용하기에는 어려움이 있습니다. 따라서 학교교육 현장의 '공학'교육안에서 주로 사용하는 방법은 창의공학설계에서 제시하는 모델을 활용한  '공학적 접근 방법(Engineering Approach)'을 발췌하여 교육하는 것입니다. 하지만 이를 현장에 적용하는데 있어 한계점은 '학생들(초중고)'이 ①~⑤단계(최적의 대안 선정)까지 진행하면 모두 지쳐서 각자의 동기를 잃어버린다는 점입니다. 즉, 제작 및 모델링 단계로 나아가지 못하고 '늘어지는'경우를 볼 수 있습니다. 결국 학교 교육 현장에서 실현하기 어려운 방법이라는 것을 인정하고 새로운 방법을 모색하였습니다.

나아가 2017년 구성주의와 그 방법론인 PBL을 공부하며 '문제 제시'방법과 '교수자로서의 조력자 역할'에 대해 심취해 있었습니다.  학습자의 능동적 동기 유발과 학습 프로젝트의 장기적 집중을 위해 다양한 비구조화된 문제(여기서 비구조화된 문제란 '정답'이 없으며 '최선의 해결책'만 있는 문제를 말함)를 개발하고 시도하고, 실패하고 수정하고를 반복했었습니다. 그 과정에서 'Simple is better than complex'를 느끼게 되었으며, 너무 복잡한 문제보다 '단순한 한 문장의 문제'가 더 학습자를 집중하게 만드는 것을 발결하게 되었습니다. 이를 이야기하는 이유는 '방법론' 또한 같다는 이야기 입니다. 너무 복잡하면 학습자 입장에서 '방법'에 대한 해석과 이해가 어려우며 모두가 성공하고 이해하는 교육을 진행할 수 없음을 느꼈습니다. 

위와 같은 과정에서 '공학'에서 적용 가능한 새롭고 단순한 모델이 필요했으며, 교수자 입장에서 유연하게 적용가능한 모델이 필요하였습니다. 2018년 삶에서 가장 깊은 영감을 준 강OO교수님 함께 TMSI 모형을 개발 및 고등학교 현장에 적용하게 되었으며, 이는 메이커 교육(Making Education) 방법론의 일환으로 학술 논문을 게제하였습니다. 2023년 기준 '긱블 캠프'에서 TMSI 모형을 활용하여 교육중인 것으로 알고 있습니다. TMSI모형에 대해 자세히 알고 싶으면 '링크' 클릭을 해보길 바랍니다.

창의 공학 설계의 과정을 축약하고, 메이커 교육의 가치를 고려하여 설계한 TMSI 모형으로 공학 수업을 개발 및 연구, 지속적 적용할 예정입니다. 때에 따라서는 '공학적 관점'에 근거한 창의 공학 설계의 과정을 재구조화하여 수업을 진행하기도 합니다. 그리고 매순간 순공학적 방법론을 적용하며 '실패와 좌절'을 느낍니다.

마지막으로 아래는 실제 IT 플랫폼 개발회사(유니티 Kor)에서 주로 활용하는 더블 다이아몬트 프레임 워크 방법이 있습니다. 위에서 설명한 다양한 '방법론'과 맥을 함께하는 부분이 있으며, 실제 산업 현장에서 활용되고 있는 방법이기에 참고하면 좋을 것 같아 아래 정리합니다. 산업 현장은 Discover와 Define 하는 역할과 Develop과 Deliver 부분이 명확하게 구분되어 있기에 아래 모형 또한 효율적이라는 생각이 듭니다.

현재는 순공학적 교육을 '공학적 접근 방법' 을 활용하여 재구조화하여 적용하고 있습니다. 앞으로 어떤 방법을 고려하여 지속적으로 '순공학 교육'을 실천할지는 계속 연구해야 할 것 같습니다.

① 사람을 최우선으로 생각한다. 서비스를 사용하는 사람들의 열망과 도전을 포함하여 사람들의 요구 사항을 깊이 있게 이해하는데 중점을 둡니다

② 시각적으로 의사소통하며, 포괄적으로 의사소통한다. 팀이 문제와 가능한 해결책에 대해 공유된 이해를 구축하도록 지속적으로 돕는다. 프로젝트에 참여하는 모두가 주인이며 누구 하나의 의견 조차 생각하고 또 생각해 보아야 합니다.

③ 공동 작업 및 공동 제작을 원칙으로 한다. 더 좋은 빌드를 위해 함께 작업하고 서로 영감을 주며 나아가야 한다. 갈등 상황을 반드시 발생한다. 이를 인정하고 한 단계씩 해결하고 나아가야 합니다.

④ 반복하고 또 반복해야한다. 개발의 과정에서 '반복적인 테스트'는 필수이다. 반복적인 테스트는 최악의 위험을 방지할 수 있다. 여기서 말하는 최악의 위험이란 예를들어 게임을 제작했는데 수많은 버그와 최적화 문제로 1-2만에 2년의 개발기간을 날려버릴 수 있다는 이야기다. 소비자와의 신뢰를 구축하기 위해서는 수없이 많은 반복적인 테스트는 필수입니다.

⑤ 영원히 끝은 없다. 당시 시점에서 수 많은 테스트를 거쳐 나온 최종 산출물(제품)일지라도, 완벽하지 않다. 미해결 문제는 반드시 존재하고 계속 생각하여 발주자 및 소비자를 만족시킬 수 있는 개선을 지속적으로 해야합니다.

• 서홍석. (2022). PSS 기반 4D 더블 다이아몬드 모델을 활용한 시니어를 위한 비데 제품-서비스디자인 개선방안 연구. 감성과학, 25, 29-40. 

• 유아현, 조운대, 하은영, 김별, & 조광수. (2021). 더블 다이아몬드 모델을 적용한 스마트쉘터 서비스 디자인 요소 도출. 산업디자인학연구, 15(2), 41-51. 

• 류허, & 홍관선. (2022). 더블 다이아몬드를 적용한 3 세대 CPTED 프로세스에 관한 연구. 한국콘텐츠학회논문지, 22(4), 207-221. 

• Seo, H. S. (2022). A Study on the Improvement for Bidet Product-Service Design for Seniors by PSS-based 4D Double Diamond Design Process Model. Science of Emotion and Sensibility, 25(1), 29-40. 

• Kochanowska, M., & Gagliardi, W. R. (2022). The Double Diamond Model: In Pursuit of Simplicity and Flexibility. In Perspectives on Design II (pp. 19-32). Springer, Cham. 

• eo, H. S. (2022). A Study on the Improvement for Bidet Product-Service Design for Seniors by PSS-based 4D Double Diamond Design Process Model. Science of Emotion and Sensibility, 25(1), 29-40.