7 장 . 공학설계 정의

1. 7장. 공학설계 정의

2. 공학교육인증 제도 1 • 산업체의 요구를 교과과정에 지속적으로 반영하여 졸업생들이 공학 실무를 담당할 준비가 되었음을 보장하며, 세계의 어디서든지 전문 엔지니어로 인증 받고 일할 수 있는 제도 • 진정한 의미의 공학인을 양성하기 위한 제도

3. 공학교육인증 제도 2 • ABET • Accreditation Board for Engineering and Technology • 미국의 공학교육인증제도 • ABEEK • Accreditation Board for Engineering Education of Korea • 한국의공학교육인증 제도 • 1999년 8월 설립된 민간 조직 • 산업체,학회,대학 및 공학관련 단체가 연합하여 자발적으로 설립되었으며 공학인증에 대한 정책, 절차, 기준등을 정하고 이를 시행하는 기구

4. 공학인증 교육과정 • 기존 교육과정과의 차이 • 수학/물리/화학과 같은 기초 학문의 강조 • 의사소통능력 • 공학설계의 비중이 크게 높아짐 • 기초설계 • 요소설계 • 종합설계 • 그러나, 공부에 대한 부담이 있음

5. 공학인증 엔지니어의 특징 • 창의력 • 스스로 학습 • 팀워크와 함께 발표력 • 도전정신 • 개성과 능력중심 • 기존 엔지니어의 인재상인 성실성, 책임감, 원만한 인간관계와는 거리가 있음

6. Engineering(공학) 정의 • 공학은 엔진이나기계를 제작하고, 도로, 다리의 구조물등을 세우고 설계하는 것을 포함하는 작업이다 (네이버) • 공학은 기계, 제품, 시스템을 만들기 위해 체계적이고 학습되며 정량적인 방법을 적용하는 것이다 (IEEE) • Engineering is the application of a systematic, disciplined, quantifiable approach to machines, products, or systems. (IEEE)

7. 공학의 어원 • [공학]은 2천여 년 전 로마시대에 군대가 성벽을 파괴하기 위하여 사용했다는 [ingenium]에서 유래됨. • [공학자]는 군사적인 용구나 시설을 설계 또는 사용하던 병사를 의미하는 [ingeniatot]에서 유래됨.

8. 공학과 공학자의 정의 • 공학(engineering)이란? • 과학적 지식과 기술적 수단을 이용하여 가장 경제적인 방법으로 인간의 욕구를 충족시키는 체계적인 학문. • 대상과 주변 환경이 복합적으로 작용하여 만들어낸 문제에 대한 합리적이고 일반성있는 해결 방법을 탐구하고 활용하려는 학문. • 공학자(engineer)란? • 현대적 의미의 공학자는 과학이 기술에 본격적으로 접목된 18세기 이후에 출현하였으며, 지금은 자연과학이 가미된 정규 공학교육을 받은 사람을 지칭

9. 과학(Science)이란? • [무엇인가를 안다]는 뜻의 라틴어 [scientia]에서 유래. • 과학은 객관적이고 합리적인 방법으로 인간, 자연, 사회현상을 이해하고 통제하려는 학문. • 첫째, 이미 존재하는 세계에 대한 정보를 수집하는 과정. • 둘째, 그 과정에서 체계성과 합리성으로 정보를 종합하여 얻어진 지식의 체계. • 과학자(scientist)란? • 자연물이나 자연현상에 대해 새로운 사실을 발견하고, • 귀납적 방법을 통하여 발견된 사실로부터 법칙을 도출하며, • 도출된 법칙으로 결과를 예측하는 일을 하는 사람.

10. 공학자와 과학자 • 역할과 의미의 유사점과 차이점 • 과학적 지식을 활용한다는 측면에서는 공학과 과학은 비슷하지만 추구하는 목표는 서로 다르다. • 과학은 아는 것(to know)을 추구한다. • 공학은 실행(to do)을 추구한다.

11. 공학자와 과학자 1 • 역할과 의미의 유사점과 차이점 • 과학자는 현상을 연구한다. • [Why?]라고 물으면 이유나 원인에 대한 해답을 찾으려고 한다. • 공학자는 문제를 해결하는 방법을 찾거나 현재의 해결책보다 좀 더 나은 방법을 찾기 위하여 노력한다. • 그 해결방안을 [How?] 실행에 옮길 것인가를 고민한다. • 공학자는 문제해결을 위한 구체적인 행위를 찾는다.

12. 공학자와 과학자 2 • 역할과 의미의 유사점과 차이점 • 과학자는 자신의 연구가 윤리적인 어떠한 문제도 발생시키지 않는다. • 공학자는 윤리적인 문제에서 결코 자유로울 수가 없다. • 과학자는 자연계 대상에 대한 탐구를 목적으로 하지만, 공학자는 현실사회에 적용을 목표로 하기 때문이다. • 따라서 공학자는 이런 윤리적 문제와 함께 사회적, 법적 책임을 져야 하는 상황에 놓일 수도 있다.

13. 공학자와 과학자 3 • 역할과 의미의 유사점과 차이점 • 과학자는 자신의 연구가 경제적인 문제와 결부시킬 필요가 없다. • 공학자는 경제적인 문제를 배제할 수 없다. • 왜냐하면 과학자는 자연계 대상에 대한 앎을 목적으로 하지만, 공학자는 현실사회에 실행을 목표로 하기 때문이다. • 따라서 공학자는 이런 경제적인 문제와 함께 이익 창출을 책임져야 한다.

14. 공학자와 과학자 4 • 역할과 의미에서의 차이점 발생 원인 • 과학자와 공학자가 지향하는 목표가 다르기 때문에 발생한다. • 과학자는 현실적인 이용에 관계없이 과학적 지식의 획득을 목표로 삼는 것에 비해 • 공학자는 원리의 발견보다는 현실 적용을 지향하기 때문이다.

15. 공학자의 자질과 역할 • 사회에서 필요로 하는 능력 있는 공학자가 되기 위해서는 자신이 접하는 문제를 해결하는 능력, 창의력, 경제의 중요성, 윤리, 도전정신을 겸비한 능력을 갖추어야 한다. • 한국공학교육인증원에서는 공과대학을 졸업하는 학생들이 갖추어야 할 12가지 능력과 자질을 제시하고 있다. • 공학자는 연구, 개발, 설계, 생산, 건설, 운용, 시험, 판매, 마케팅, 관리, 컨설팅, 교육 등의 다양한 역할을 수행하기 위하여 전문지식과 더불어  문제 해결능력, 창의적 사고 능력, 경제의 중요성, 윤리, 팀워크를 겸비한 능력 등을 갖추어야 한다고 기업인들은 요구하고 있다.

16. 공학자의 자질과 역할 1 • 기술적 자질 • 수학, 기초과학, 공학의 지식과 정보기술을 응용할 수 있는 능력 • 자료를 이해하고 분석할 수 있는 능력 및 실험을 계획하고 수행할 수 있는 능력 • 현실적 제한조건을 반영하여 시스템 요소 공정을 설계할 수 있는 능력 • 공학 문제들을 인식하며, 이를 공식화하고 해결할 수 있는 능력 • 공학 실무에 필요한 기술, 방법, 도구들을 사용할 수 있는 능력

17. 공학자의 자질과 역할 2 • 비기술적 자질 • 복합 학제적 팀의 한 구성원의 역할을 해낼 수 있는 능력 • 효과적으로 의사를 전달할 수 있는 능력 • 평생교육의 필요성에 대한 인식과 이에 능동적으로 참여할 수 있는 능력 • 공학적 해결방안이 세계적 경제적 환경적 사회적 상황에 끼치는 영향을 이해할 수 있는 폭넓은 지식 • 시사적 논점들에 대한 기본 지식 • 직업적 책임과 윤리적 책임에 대한 인식 • 세계문화에 대한 이해와 국제적으로 협동할 수 있는 능력

18. 공학인이 갖추어야 할 능력 현대 사회가 요구하는 능력 팀의 한 구성원의 역할 의사 전달 및 커뮤니케이션 평생교육의 필요성 세계, 경제, 환경, 사회 상황에 끼치는 영향을 이해 시사에 대한 기본 지식 직업적 책임과 윤리의식 다문화 이해와 국제 협력 • 전통적으로 요구되는 능력 • 지식과 정보기술의 응용 능력 • 자료 이해,분석및 실험을 계획하고 수행하는 능력 • 제한조건을 반영한 설계 능력 • 문제를 인식,이를 공식화하고 해결할 수 있는 능력 • 실무에 필요한 기술, 방법, 도구들을 사용할 수 있는 능력 공학입문설계 http://electoy.tistory.com

19. 컴퓨터공학부 학습성과

20. Design(설계) 정의 • 설계는 시스템의 구조, 구성요소, 인터페이스와 함께 다른 특징들을 정의(결정)하는 과정이다. (IEEE) • Design is the process of defining the architecture, components, interfaces, and other characteristics of a system. (IEEE) • 의상, 공업 제품, 건축 따위 실용적인 목적을 가진 작품의 설계나 도안 (네이버) • Design is the process and art of planning and making detailed drawings of something. (네이버)

21. EngineeringDesign 정의(공학설계) • (ABEEK 평가위원 교육 워크샵 p17) • 공학적인 원리를 이용하여 목표하는기능(function)과 성능(performance)을포함한 요구사항(requirements)을만족하는 시스템을 고안(개발)하는 전 과정 • 수학과 기초과학, 그리고 전공분야의 이론을 기초하여 한정된 자원으로 설정된 목표를 달성하기 위한 반복적인 의사결정 과정 • the process of defining the architecture, components, interfaces, and other characteristics of a system (design) by applying a systematic, disciplined, quantifiable approach (engineering).

22. CapstoneDesign(종합설계) 정의 • 학문 분야별로 습득한 전문지식을 바탕으로 (컴퓨터정보기술분야의) 산업현장에서 요구하는 첨단주제 혹은 공학인으로서 제작 가치가 있는 작품들을 학생들 스스로 설계, 제작, 평가하여 봄으로써 창의성과 실무능력, 복합학제적인 팀웍 능력, 리더의 역할을 수행할 수 있는 능력을 보유한 엔지니어 육성 교육 프로그램

23. 창의적공학설계(종합설계) • 교육 특징(목표) • 목표 달성을 위한 반복적인 의사 결정 과정 이해 • 해답이 정해지지 않은 개방형(open-ended) 문제에 대한 다양한 해결(=설계) 방안 연습 • 팀 단위 프로젝트 중심 • 보고서 작성, 발표력배양 • 문제 해결 과정을 돕는 공학적인 도구 (CASE) 연습 • (참고) • 과학(science) : 실 세계에 이미 존재하는 것으로부터 이론과 원리를 만들어 내는 것 • 공학(engineering) : 이론과 원리를 응용하여 실 세계에 존재하지 않는 새로운 것을 창조하는 것

24. 문제 해결을 위한 능력 • Teamwork • 서로의 다양성을 활용할 수 있다- 경험, 지식, 관심분야 등 • Communication skil • 상대의 말을 듣는 법, 원하는 내용을 상대에게 전달하는 법, 토론과 협상의 기술등은 엔지니어가 갖추어야 할 중요한 능력이다. • Overcome Mental Block • 잘못된 가정들, 습관, 문화적 제한, 감정적 제한, 환경적 제한등을 극복 공학입문설계 http://electoy.tistory.com

25. Overcome Engineering Mental Block • 잘못된 가정들 • 나는 창의적이지 못하다 • IQ가 높은 사람이 창의적이다. • 노는 것은 하찮은 것이다. • 정답은 유일하다 • 4개의 지문중에는 반드시 정답이 있다. • …. A 에서 B 로 가는 길을 그려라 공학입문설계 http://electoy.tistory.com

26. 전문교양이수체계 (18학점)

27. BSM 이수체계 (30학점)

28. 설계 이수체계도 (12학점)