공학 교육 연구

Engineering education research
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엔지니어링 교육 연구(EER)는 엔지니어의 교육을 정의, 알리고 개선하는 것을 목적으로 하는 지식을 창출하는 조사 분야다. 그것은 인식론, 정책, 평가, 교육학, 다양성과 같은 주제들에 대한 연구를 통해 이것을 성취한다. 그 중에서도 공학에 관련된 것들.[1]

역사와 배경

공학 교육 연구는 1980년대에 가시성을 얻었지만, 미국 기술자들의 공식적인 교육은 1802년 이전으로 거슬러 올라가고, 미국 육군 공병대를 훈련시키기 위한 목적으로 웨스트 포인트에 미국 육군사관학교가 설립되었다.[2][3] 렌셀라이어 학교(현재의 렌셀라이어 폴리테크닉 연구소)는 1824년에 설립되어 1835년에 4명의 학생을 대상으로 토목 공학 학위를 수여하였다.[4]

국가 경쟁력에 대한 우려와 졸업 엔지니어의[5] 부족에 고무된 닐 리포트는 STEM(과학, 기술, 공학, 수학) 분야의 교수 및 학습 개선을 위한 연구를 요구했다.[6]

다른 분야와 마찬가지로 1990년대에는 1995년 NRC 보고서 "[7]엔지니어링 교육: Ernst Boyer의 영향을 받은 적응형 시스템 설계".[8] 이러한 초점은 주로 미국의 대학에서 생산한 엔지니어의 품질을 향상시켜야 한다는 필요성에 의해 촉발되었다. 또한 1993년에는 학술연구의 창구 역할을 했던 공학 교육 저널의 재출시를 기념하였다.[9]

1990년대 후반과 2000년대 들어 세계화와 혁신의 필요성에 대한 우려가 높아지면서 글로벌 문제를 해결하기 위해 필요한 기술자의 양과 다양성을 생산하자는 개혁 요구가 공학 교육 연구의 영향을 받았다.[9]

이 분야의 발전을 거듭하면서 2000년대 초 공학 교육 연구 센터가 생겨났다. 1999년 국가기술교육위원회(CEE)를 구성하고 2002년 국가기술교육장학진흥센터(CASEE)를 설립했으며 2003년에는 공학진흥센터(CASEE)를 설립했다.[9]

2000년대 중반에는, 분산된 공동체를 연결하는 전용 기금, 전문 출판물, 연구 센터, 학술 준비 및 컨퍼런스가 급증하는 연구 분야에 필요한 인프라를 제공하였다.[9]

[연구보고] 공학교육사에 관한 영향력 있는 보고서

  1. 만, C. (1918). 공학교육에[10] 관한 연구
  2. Wickenden 보고서: 공학 교육 진흥 협회 (1930). "공학 교육 1923-1929의 조사 보고서."피츠버그, PA
  3. L.E. 1995. ASEE 엔지니어링 교육 평가 위원회 보고서 워싱턴 DC:[11] 미국 공학 교육 협회
  4. "녹색 보고서". 1995. 변화하는 세상을 위한 공학 교육. 워싱턴 DC: 미국 공학 교육 협회 엔지니어링 딘스 위원회와 기업 라운드테이블에서 작성한 보고서.[12]

핵심연구분야

2006년 국가공학교육연구회 운영위원회 보고서는 공학교육연구의 5대 핵심 주제 영역을 다음과 같이 요약하였다.[13]

  1. 엔지니어링 인식론: 현재와 미래의 사회적 맥락에서 공학적인 사고와 지식을 구성하는 것이 무엇인지에 대한 연구
  2. 엔지니어링 학습 메커니즘: 공학 학습자의 문맥에 따른 지식과 역량에 관한 연구
  3. 엔지니어링 학습 시스템: 공학 교육자의 교육문화, 제도적 인프라, 인식론에 관한 연구
  4. 엔지니어링 다양성 및 포괄성: 다양한 인재가 어떻게 우리의 [엔지니어링] 직업의 사회적, 세계적 도전과 관련성에 해결책을 기여하는지에 대한 연구.
  5. 엔지니어링 평가: 엔지니어링 교육 실무 및 학습에 대한 정보를 제공하는 평가 방법, 계측기 및 측정 지표의 개발 및 연구

공학 교육에는 다양한 박사급(PhD) 프로그램이 있으며, 앞서 언급한 연구 분야에서 1차 연구가 이루어진다.[14] ASEE 학생부는[15] 엔지니어링 및 STEM 교육에 대한 정보를 제공하는 오픈 소스 업무 공간을 만들었는데,[16] 여기에는 엔지니어링 교육 분야의 학위 취득자 및/또는 연구 프로그램의 리소스 페이지가 포함되어 있다.[17]

기타연구분야

세계화

보레고와 베른하드에 따르면 [18]공대생들의 글로벌 역량을 창출하기 위한 노력으로 국제적인 협업이 발전하고 있다고 한다. 엔지니어링 글로벌 역량은 "문제를 자신과 다르게 정의하고 해결하는 사람들과 효과적으로 일할 수 있는 지식, 능력, 성향"[19]의 소유물이다. 글로벌 엔지니어링 역량을 강조하는 교육 프로그램은 엔지니어링 실무 내에서 글로벌 역량 개발과 평가를 연구한다.[20][21]

글로벌 엔지니어링 역량 프로그램의 예는 다음과 같다.

더 많은 예가 글로벌 엔지니어링 교육에 열거되어 있다. 초국가 기업의 연구개발 부서도 국제 교육 연구에 기여하고 있다. 역량 평가 방법 및 글로벌 및 문화 역량 연수가 공학교육에 어떤 영향을 미치는지에 대한 토론 방법이 다양하다.[30][31][32][33]

글로벌 엔지니어링 문화

2008년, "엔지니어링 문화 멀티미디어 프로젝트"라는 제목의 프로젝트가 NSF의 승인을 받았다. "Virginia Tech와 Colorado School of Mines"가 함께 노력한 결과, 국가별로 엔지니어로서의 중요성과 엔지니어링 지식이 어떻게 다른지 탐구하는 CD 기반 모듈을 제작했다. https://globalhub.org/topics/AboutEngineeringCultures 이 프로젝트의 주요 목표는 "학생들이 자신의 관점이 아닌 관점을 파악하고 이해하며 가치를 부여하는 학습 경험을 개발, 보급, 평가하는 것"[34]이었다.

대학전공교육

연구에 따르면, 공학자들이 대학 공부 전 몇 년 동안 공학 개념에 노출되면 공학에서 엄격한 연구를 위해 더 잘 준비될 것이다. 초등 및 중등 교육자에게 공학적 자료를 교실로 가져오는 데 도움이 될 정보와 온라인 프로그램을 제공하기 위해 다음과 같은 자원이 나열되었다.

방법론

공학 교육의 "고집적" 연구는 국립 연구 위원회의 과학적 연구에 대한 6가지 지침 원칙을 준수하는 것으로 정의된다.[35] 과학적 연구를 위한 여섯 가지 지침 원칙은 다음과 같다.[36]

  1. 경험적으로 조사할 수 있는 중요한 질문을 던진다.
  2. 연구를 관련 이론과 연계시킨다.
  3. 질문을 직접 조사할 수 있는 방법을 사용하십시오.
  4. 명확하고 일관성 있는 추리 사슬을 제공하십시오.
  5. 여러 스터디를 복제하고 일반화하십시오.
  6. 전문적인 조사와 비판을 장려하기 위한 연구를 공개한다.

연습 연결

공학 교육 연구는 산업, 정책, 교육 분야에서 공학에 대한 수요와 패턴을 바탕으로 이루어진다. 전세계적으로 연구의 중점은 교육적 적용에 초점을 맞추고 있다. 산업과 실무에 대한 연구는 아직 더 큰 주목을 받지 못했다.[37]

정책

미국에서는, 기술자 교육을 위한 공식적인 정책의 개발을 위한 더 큰 추진이 있었다. 1918년, 만리포트는 노동력에 빠르게 진입할 수 있는 자격을 갖춘 기술자의 부족이 임박했다고 지적했다. 실제 경험이 더 많아야 하고, 공학 교육자는 실무 경험이 있어야 하며, 연구도 중요하지만 가르침이 더 두드러져야 한다. 1955년 Grinter 보고서는[11] 학부 및 대학원 수준의 공학 연구를 구체적으로 요약했다. 이후 시니어 캡스톤 디자인 강좌를 포함한 이러한 제안 중 일부는 공공 및 민간 엔지니어링 기관에서 실시되었다.

프로그램 요건과 커리큘럼에 적용되는 공학교육 정책은 대외적으로 어느 정도 추진된다. ABET 인가는 대학 및 대학 프로그램 인증 과정의 일부로 산업 요구를 통합했다. ABET EC 2000은 기술(설계, 문제 해결)과 전문 기술(팀워크, 커뮤니케이션, 윤리/글로벌 사고)을 모두 강조한다. 2021년 빅텐+공과대학 학장들은 ABET에 지원서를 보내 다양성, 형평성, 편입(DEI)과 관련된 일반 평가에서 보다 구체적인 기준을 촉구하였다.[38]

P-12 교육 표준:

'낙하산 없는 아이'와 '톱으로 가는 레이스' 같은 국가 정책이 미래 기술자의 채용과 보유에 영향을 미쳤다.

2013년 4월 미국 K-12 과학 교육의 과학 표준으로 국가 과학 교육 표준을 대체하기 위한 차세대 과학 표준이 발표되었다. 여기에는 과학 표준에 포함된 공학 기반 표준이 포함된다. 국가평가위원회(National Assessment Officer)는 2014년 국가 교육 진척 평가를 위한 기술 및 문해 프레임워크를 만들었다. 이것은 파일럿 테스트가 될 것이며 향후 시험의 영구적인 고정장치로 바뀔 수 있다.

교육적

공학 교육 연구 결과와 그 연구 결과를 교실로 이행하는 것 사이에는 단절이 있다. 연구결과는 P-12 교사나 교육 분야 이외의 대학 교수진이 아닌 다른 연구자들이 주로 읽는 다양한 학술지에 게재된다. 이러한 연구와 실천 사이의 이전이 무너짐으로써 연구의[39][18][37] 중심에서 원하는 결과를 예방할 수 있다.

엔지니어링 교육 실무와 엔지니어링 교육 연구를 연결하자는 제안이 있었다. 연구와 실천 사이의 순환적 이전 모델은 Jesiek 외 연구진(2010)과 Borrego & Bernhard(2011)에 의해 제안되었다. 이 모델은 연구와 실천이 서로 지속적으로 영향을 주고 발전하도록 한다.

조직 및 출판물

공학 교육에 전념하는 몇 개의 전문 기관이 있는데, 다음과 같다.

참고 항목

참조

  1. ^ Nazempour, Arshan (2015). "Assessments of Ultra-Low-Cost Venturi Nozzle in Undergraduate Engineering Classes". American Society for Engineering Education. Archived from the original on 2016-03-04.
  2. ^ 노블, D. F.(1979년). 설계에 따른 미국: 과학, 기술, 그리고 기업 자본주의의 부상.
  3. ^ 레이놀즈, 테리 S. (1992) "1862년 모릴 법 이전의 미국 기술자 교육," 교육사 분기별, 32 (겨울): 459-82.
  4. ^ 공학 교육 진흥 협회 (1930). "공학 교육 1923-1929의 조사 보고서."피츠버그, PA
  5. ^ 위험에 처한 국가 (1983)
  6. ^ 닐 보고서(1986)
  7. ^ 국가 공학 교육 연구 위원회. 1995. 엔지니어링 교육: 적응형 시스템 설계. 워싱턴 DC: National Academy Press.
  8. ^ 보이어, 1990년 E.L. 장학금을 재고했다: 교수의 우선순위. 프린스턴, NJ: 카네기 국립 아카데미 출판사 교사의 발전을 위한 재단.
  9. ^ a b c d Brent K. Jesiek; Lynita K. Newswander & Maura Borrego (2009). "Engineering education research: discipline, community, or field?". Journal of Engineering Education. 98 (1): 39–52. doi:10.1002/j.2168-9830.2009.tb01004.x.
  10. ^ Mann, Charles Riborg (1918). "A Study of Engineering Education" (PDF). National Soft Skills.
  11. ^ a b Grinter, L.E. (1955). "Report of the Committee on Evaluation of Engineering Education" (PDF). ASEE.org.
  12. ^ ASEE (1994). "Green Report" (PDF). ASEE.org.
  13. ^ 콜로키. (2006). 공학 교육의 새로운 분야를 위한 연구 안건 공학 교육 저널 (10월), 259-261.
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  34. ^ https://globalhub.org/topics/EngineeringCultures
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