Learning_Engineering

👁️ 기술(Technology)를 짧게 이해한 후, 공학이 무엇이고 그 종류에는 어떤 것들이 있는지 알아봅시다. 한숨 잘 준비 되셨지요? 

  학생을 위한 공학수업의 방식은 다양합니다. 일반적으로 공학적 접근(Engineering Aproach)에 근거한 문제해결법(Problem Solving)방식의 이해를 목적으로 진행되는 경우가 보편적입니다. 단순하게 "문제확인 → 계획 → 실행 → 평가" 그리고 "피드백"의 순서로 접근하여 가르치게 됩니다. 하지만, 학교 기술, 공학, 소프트웨어 정규 수업시간으로는 해당 과정을 바탕으로 프로젝트 학습(Project based learing)을 하기 어려운 것이 현실입니다. 나아가 대학입시라는 개인의 현실적인 목표로 인하여 공학 관련 교과 안에서 학문적인 수업을 목표로 진행하기에는 한계가 있습니다. 따라서 학습자의 경험을 바탕으로 수업을 설계 하되 학생의 개인 시간을 크게 소비하지 않는 선에서 수업을 설계하여 진행합니다. 공학의 경험을 성공적으로 이끌기 위해서는 아래 3가지 주제를 바탕으로 진행하는 것이 현실적인 방법이라 생각합니다. 

  👁️ Forward Engineering은 정상적인 개발 프로세스를 바탕으로 어떤 제품을 창작하는 활동이라 할 수 있습니다. 소프트웨어 개발 및 전기전자공학 분야에서 자주 사용하는 용어입니다. 예를 들어 컴퓨터 한대를 가지고 코드와 디지털 디자인을 바탕으로 무에서 유를 창출하는 활동이라 할 수 있습니다. 게임, 프로그램, IOT 기기 등 없던 것을 만드는 것에 대한 과정이라 생각하면 됩니다. 이전에는 '발명 혹은 혁신'이라 불렀습니다. 가장 고차원적인 접근 방식이기 때문에 깊은 지식, 많은 시간, 다수의 협동, 철저한 계획 등이 필요합니다. 

  #본 교사의 공학 관련 수업은 마이크로 비트(Micro Bit), 아두이노(Arduino) 2가지 오픈소스 하드웨어를 활용하여 진행할 예정입니다.  더불어 고등학교 수준에서 활용할 수 있는 전자 부품(Electronic Component) 및 센서(Sensor)정도까지만 활용합니다. 나아가 캔바(Canva), Github 등을 활용하여 학생 개인의 연구 과정을 기록하는 것을 중요하게 생각합니다.

👁️ Engineering Research는 다양한 문헌과 웹 정보를 활용하여 본인이 관심있는 공학 주제를 탐색하고 자료를 정리하여 발표를 수업 형태 입니다. 학생 개인적으로  넓고 넓은 공학의 영역을 모두 알 수는 없습니다. 하지만 서로의 자료를 공유하고 탐구한 지식을 공유한다면 더 정확하고 빠른 속도로 공학의 다양한 영역에 대해 이해할 수 있을 것입니다. 2021학년도 수업에서는 공학 주제 관련 인포그래픽을 제작하고 MS TEAMS를 활용하여 공유하고 프레젠테이션을 진행하였습니다. 

👁️ Reverse Engineering은 장치 또는 시스템의 기술적 원리를 그 구조분석을 통해 발견하는 과정 및 방법이라 할 수 있습니다. 이 방식은 전자기기, 프로그램의 라이브러리 및 소스코드, 기계 장치 등의 분석이 활용됩니다.  원래 장치나 프로그램에 대한 사전적 지식이 없는 상태에서 역으로 분석하여 그 원리를 파악하는 방법이기 땜문에 어떻게 생각하면 원리를 이해하기 위한 가장 효율적인 방법으로 활용될 수 있다. 한국어로는 '역공학'이라 불리며, 역공학을 활용하여 역생산을 했을 시 법적인 문제가 발생할 수 있습니다. 역공학의 목적은 다양한 것이 있는데 본 교육에서는 학문적 탐구 및 호기심 유발 정도의 목표로 그 방법을 활용합니다. 

실제 교육활동에서는 고등학교 1,2학년 학생을 대상으로 본인의 집에서 사용하지 못하는 전자제품을 재활용하여 교육 도구로 활용합니다. 버릴 제품이나 고장난 제품을 역으로 분해하고 그 원리를 발견하고, 다양한 전자 소자를 분석하고, 전체 부품들이 어떻게 유기적으로 연결되어 원래 목적의 기기를 작동하게 되는지 원리를 탐구하고 해석하는 활동으로 진행됩니다. 2024년 역공학 교육을 위한 RRF-E 교육모델 관련 논문을 게제하였습니다. 역공학 관점에서의 교육 방법으로 참고하시기 바랍니다.