역공학 교육프로그램 개발을 통한 고등학교 기술과 공학교육 사례연구 (A Case Study of High School Technology and Engineering Education Through the Development of a Reverse Engineering Education Program)

서지정보

· 발행기관 : 한국실과교육학회
· 수록지 정보 : 한국실과교육학회지 / 37권 / 1호 / 147 ~ 173페이지
· 저자명 : 김홍순, 함형인, 권석영

초록

이 연구의 목적은 2022 개정 기술・가정과 고등학교 교육과정에서 공학이 강조됨에 따라 역공학 교육프로그램을 개발하고 이를 적용하여 시사점을 분석하는 데 있다. 연구의 목적을 달성하기 위해 역공학의 개념과 모형, 기술영역 교육과정을 고찰하였으며, 체험활동 개발 단계에 따라 역공학 교육프로그램을 개발하였다. 프로그램의 완성도를 높이기 위해 역공학 교육프로그램은 전문가의 타당도 검증을 받았으며, 프로그램의 양적・질적 개선을 위하여 A도시 기술교사모임에서 사례 발표를 통해 다양한 의견을 수렴하였다. 현장 적합도를 판단하기 위해 예비 수업 적용은 A 도시 일반계 고등학생 15명을 대상으로 2024년 1월, 4일간 10차시 수업으로 운영하였으며, 학생의 온라인 포트폴리오 자료, 수업 촬영 영상, 수업 교사의 성찰 일지 등을 통해 수업의 의미를 분석하였다.
이 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 역공학은 이미 완성된 제품을 분해하는 과정에서 제품의 설계 원리와 각 부품의 기능, 부품과 부품 간의 관계, 제품의 개선점 등을 학생 스스로 학습할 기회를 제공하며, 추상적으로 이해했던 공학적 원리를 실제 제품을 통해 구체적으로 이해할 수 있었다.
둘째, 역공학 교육프로그램은 프로그램 개발 과정에 따라 준비, 개발, 개선의 단계의 과정에 따라 10차시의 프로그램으로 개발되었다. 개발된 교육프로그램은 전문가 자문을 거쳐 A 도시 일반계 고등학교 15명의 학생을 대상으로 4일간의 예비 수업을 적용하였다. 예비 수업 과정에서 산출된 학생 온라인 포트폴리오 자료, 수업 촬영 동영상, 수업 교사의 성찰 일지 등의 결과를 반영하여 교육프로그램을 최종 수정 및 완성하였다.
셋째, 역공학 프로그램 개발에 참여한 학생들의 경험은 ‘참여를 통한 공학 원리 이해’, ‘실패의 경험과 도전’, ‘제품 작동에 대한 성취감’, ‘공학에 대한 흥미’, ‘진로 확인’으로 분석되었다.
이 연구는 2022 개정 기술・가정과 고등학교 교육과정에서 강조한 ‘공학’을 수업에서 어떻게 적용해야 하는지에 대한 시사점을 제공하기 위해 실행되었으며, 연구의 결과는 기술 수업 연구와 차기 교육과정 개정에 시사점을 제공할 것으로 기대한다.

영어초록

This study develops a reverse engineering education program and analyzes its implications in response to the emphasis on engineering in the revised 2022 high school Technology Education curriculum. To this end, the study examined the concept and model of reverse engineering as well as the technology curriculum. A reverse engineering education program was developed following the stages of hands-on activity development. To ensure the program’s completeness, expert validation and teacher feedback from case presentations at the A City Teachers' Association were incorporated to achieve both quantitative and qualitative improvements.
Program practicality was assessed through a preliminary class conducted with 15 general high school students in City A over a period of four days in January 2024, consisting of 10 sessions.
The meaning of the class was assessed through students' online portfolio materials, recorded class videos, and teacher reflection journals. The study’s results are as follows: First, reverse engineering offers students opportunities to learn product design principles, understand the functions of each component, discern the relationships between components, and identify areas for product improvement by dismantling a completed product. It affords students a concrete understanding of previously abstract engineering principles by working with actual products.
Second, developed as a 10-session program following the stages of preparation, development, and improvement, the program was applied to 15 general high school students in City A during a four-day preliminary class, and the resulting data informed final modifications and completion of the education program. Third, student experiences were analyzed through themes such as understanding engineering principles through participation, experiences of failure and challenges, sense of accomplishment in product operation, interest in engineering, and career exploration.
This study provides insights into implementing the engineering education emphasized in the revised 2022 technical and vocational curriculum in school settings. The results have implications for the technology education field and future curriculum revisions.

참고자료

· 없음