공학은어떤학문인가? 공학은문제해결을위한학문이다. 공학문제 : 인간의삶의질향상을위해생산, 가공및환경과서비스개선요구 공학의학문적특성 : 공업활동에관련한효율성, 경제성, 안전성, 편의성, 쾌적성과환경성등을높이기위한학문 공업활동 제품설계, 생산, 제작, 운송, 유통, 통신,

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정난 오
4 years ago
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1 공학은어떤학문인가? 공학은문제해결을위한학문이다. 공학문제 : 인간의삶의질향상을위해생산, 가공및환경과서비스개선요구 공학의학문적특성 : 공업활동에관련한효율성, 경제성, 안전성, 편의성, 쾌적성과환경성등을높이기위한학문 공업활동 제품설계, 생산, 제작, 운송, 유통, 통신, 공정개발, 관리, 운영, 환경개발및개선등

2 공학적문제와문제해결 문제 변화를통해서더좋은상태로개선될수있는모든것

3 창의적문제해결과정 상태 A 에서상태 B 로바꾸는과정

4 창의적문제해결과정

5 창의적문제해결방법과공학설계 공학설계란? 추상적인아이디어를구체적제품으로만들어가는과정 여러가지선택가능한해결안을만들어내고그중에가장적절한하나를선택 일반적인문제해결방법론에비해 설계목적 기능 제한조건등이더구체적임

6 1 문제정의 문제의진짜원인이어디에있는가를찾는과정 현재의문제점에서시작 소비자설문조사, 특허검색, 기술문서검색등을통하여문제에관련된다양한정보를수집하고분석 결과물 : 문제정의문 문제의핵심이정확하고간결하고긍정적인문장으로표현되어야함 여러번의교정을통하여문제의핵심을충분하고명확하게표현하는문장으로다듬어져나가야한다.

7 무엇이진짜문제인가? 낙타이야기 1/2 8 1/2 1/ /3 1/9 5 2/3 1 8/9 18 1/3 1/9 6 2 진짜 문제는아버지의계산이맞아떨어지지않는것이다.

8 진짜문제를정의하는데실패한문제정의문

9 원인결과도 (Cause-and-effect or Fishbone diagram) 식기세척기개선

10 2. 아이디어창출 많은창의적아이디어를만들어내는과정 아이디어창출기법 브레인스토밍 SCAMPER 형태학적분석법 기타많은방법들이있음 기존의 사고의틀 을넘어서는엉뚱하고창의적인아이디어들을많이제시해야함 즐겁고자유로운회의분위기 상대비판하지않기 결과물 : 많은아이디어 (40~50 개 )

11 브레인스토밍의네가지규칙 최대한많은아이디어도출 : 아이디어의수가중요하다. 엉뚱한아이디어도환영 : 최대한창의적이되어라. 다른사람의아이디어에편승 ( 히치하이킹 ) 하기 : 다른사람의아이디어를발전시켜새로운아이디어를만들어라. 비판하지않기 : 판단은나중으로미룬다.

12 SCAMPER 의의미와예 약자의미설명예 S Substitute ( 대체 ) 다른재료, 요소, 원동력, 프로세스등 쌀과자, 연탄재벽돌, 종이컵 C Combine ( 결합 ) 혼합, 조립, 그리고작동, 단위, 방법, 아이디어등의결합 지우개달린연필, 김치냉장고, 보온겸용밥솥, 스위스군용칼, DMB 폰, 휠리스운동화, 하나로샴푸 A Adapt ( 적용 ) 다른용도, 과거의적용, 다른아이디어의도용. 증기선, 산우엉가시 매직테이프 ( 벨크로 ), 장미덩쿨 철조망 M Modify, Magnify ( 변형 / 확대 / 축소 ) 뜻, 색깔, 동작, 모양등을변형, 더할수있는요소는?, 더크게, 높게, 강하게, 두껍게, 과장되게등 물에뜨는비누, 교통카드휴대폰고리, 풍차, 엠보싱화장지 P Put to other Use ( 다른용도 ) 원래의용도를바꾸기등 계란판으로만든방음재, 솥뚜껑삼겹살, 녹차팩, post-it E Eliminate, Minify ( 최소화 ) 취소, 분리, 가볍게, 짧게, 여러개로나누기등 노트북, 무선제품, 씨없는수박, 디지털카메라, 카페인없는커피 R Reverse, Rearrange ( 역발상 ) 방향을바꾸기, 거꾸로, 용도의교환등 누드김밥, 재택근무, 병뚜껑이아래에있는제품, 남자들을위한마스크팩

13 형태학적분석법의예 : 폐품을이용하여시내버스환경을개선할수있는방법 폐품변수 시내버스환경변수 좌석 운전석 벨 손잡이 요금함 신문병뚜껑우유곽헌스타킹다쓴볼펜 각좌석에신문을볼수있도록한다. 신문을이용하여햇빛가리개를만들어부착한다. 유리창신문에서예쁜그림을오려장식한다. 바닥 비오는날신문을깔아미끄러지지않도록한다. 의자바닥또는등받 이에 병뚜껑을 붙여 지압 효과가 있도록 한다. 운전석핸들에작은병뚜껑을붙여핸들을돌리기쉽도록한다. 벨주변에병뚜껑을붙여나이드신분들이벨위치를쉽게찾을수있도록한다. 병뚜껑을예쁘게꾸며요금함에장식한다. 우유곽을이용하여좌석에개별휴지통을부착한다. 우유곽을펴서햇빛가리개로설치한다. 바닥에우유곽으로번호를서서붙여둔다. 탄차례로번호에서있을수있도록하고, 자리가나면번호차례대로좌석에앉는다. 손잡이가너무높아잡지못하는사람들을위하여스타킹으로길게늘여뜨려준다. 요금함을열어금액을분류할때주머니로사용한다. 유리창손잡이에스타킹을달아창문을쉽게열수있도록한다. 경로석에앉는사람에경고를할수있도록사용한다. 벨옆에끈으로볼펜을부착하여벨을쉽게누르는데사용한다. 손잡이에줄을달아끝에볼펜을매달아잡기편하게한다. 지폐를넣었을때잘들어가지않을때쓸수있도록매단다.

14 생체공학 자연에서는이런문제가어떻게해결되는가? 사막주행용소형차의새타이어 낙타발의압력분포 광디스크저장시스템의성능향상 나방눈의구조 비행기의구조물에서나오는와류잡음저감 올빼미의비행실험

15 3) 아이디어다듬기 정제되지않은다수의아이디어를좀더실용적인아이디어로만드는과정 아이디어들을분류하고조합하는과정을통하여실제문제해결에도움이되는방향으로다듬어짐 브레인스토밍과정의연속 아이디어다듬는과정에서새로운아이디어도출함 결과물 : 소수 (3~4개) 의실용적인아이디어

16 아이디어다듬기의 4 가지규칙 질이 좀더나은 아이디어를찾아라. 양 보다는 질 을개선 - 각아이디어의장점개발 엉뚱한 아이디어를좀더실용적으로만들어라. 실용적아이디어개발을위해창의적사고와분석적사고를반복 좀더완벽한해결방안을얻기위해아이디어를종합하라. 최적의아이디어개발을위해창출된아이디어를통합, 종합, 끼워맞춤, 융합 비판적인판단을계속유보하라. 긍정적태도, 분석적, 논리적, 실용적사고필요

17 아이디어다듬기과정 아이디어분류 관련된아이디어를여러개의범주로분류한다 아이디어조합, 종합, 융합 각범주내에서양질의아이디어를도출해낸다. 아이디어억지끼워맞추기 무관한아이디어를억지로끼워맞추어최종의아이디어를도출

18 4) 아이디어판정과실행 소수의후보아이디어들중에서문제해결방안으로가장적합한아이디어를최종선택하는과정 결과물 : 최종문제해결방안 해결방안실행 문제해결

19 아이디어판정 비평적조사 기준설정 아이디어조사및서열화 시간제약도, 위험도및한쪽으로치우침의정도에대한평가 부족한점조사및결점알아내기 부정적인면을극복할수있는방안찾기 최종결정내리기

20 판정의중요성 아이디어판정 은 아이디어창출 과 아이디어다듬기 과정을거친아이디어중에서최상의아이디어를고르는과정이다. 아이디어판정은문제해결방안을결정하는단계로서판정결과가문제해결의질을좌우한다. 판정을하는엔지니어는 판사 의마음가짐이필요하다. 아이디어판정은먼저판정기준을설정하고그기준에따라수행된다.

21 비판적사고 아이디어판정에서필수적인사고방식 논쟁과증거를바탕으로상황이나입장을논리적으로표현하는능력 제시된아이디어나해결방안, 설계, 생산품이가지고잇는결점, 위험등을발견하고그개선을위한제안, 검토과정

22 잘못된판단의예

23 아이디어판정기법 직관법 장점 / 단점기법 2안비교순위결정법 (Pair Ranking) 가중순위결정법 (Weighted Ranking) 기타판단기법 신속법 역브레인스토밍 실험법 시행착오법

24 장단점행렬사례 - 직업선택 장점 / 단점매트릭스예 판단기준목록 직업 월급 기타혜택 개인적성장 가족의행복 독립성 지위 흥미 / 모험 공동작업자의수준 상관 인생목표와의일치 합계

25 2 안비교법 A, B, C, D 의 4 가지대안이있을경우 1 먼저대안 A 와대안 B 를비교하여대안 B 가더좋으면대안 B 에투표대안 A 대안 B 대안 C 대안 D 2 대안 A 와대안 C 를비교하여대안 C 가더좋으면대안 C 에투표대안 A 대안 B 대안 C 대안 D 3 대안A와대안D를비교하여대안 D가더좋으면대안D에투표대안A 대안B 대안C 대안D 4 대안A에대한비교가끝난후대안B에대하여같은요령으로대안C, D를비교하여더좋은대안 ( 여기서는대안B) 에투표한다. 대안A 대안B 대안C 대안D

26 2 안비교법 5 대안 C 에대하여같은요령으로대안 D 를비교하여더좋은대안 ( 대안 C) 에투표한다. 대안A 대안B 대안C 대안D 6 대안들이 N개있을경우총투표수는 N (N-1)/2 개이다. 이번예의경우N이 4이므로총6개의투표가이루어졌다. 획득한투표수에따라서 B, C, D, A순으로순위가매겨지게된다

27 가중순위결정법 (Weighted Ranking) 1 단계 : 순위를매기기위한판단기준을모두나열한다. 2 단계 : 판단기준에대하여 2안비교순위결정 (pair ranking) 방법에의하여순위를매긴다. 3 단계 : 상위몇개의판단기준을선택하여가중치를총합이 1이되도록할당한다. 4 단계 : 가중순위행렬을만들고, 가장왼쪽열에순위가매겨질해결방안들을적고, 가중치와판단기준들을선택한다. 5 단계 : 각판단기준들에대하여해결방안들을 pair ranking 방법에의하여투표한다. 6 단계 : 얻은투표수에판단기준의가중치를곱하여가중점수를얻는다. 7 단계 : 각해결방안에대하여가중점수들을다더하여총점을얻는다. 8 단계 : 총점순서대로최종순위를매기고맨마지막열에최종순위를적는다. 9 단계 : 이렇게얻어진최종순위가타당한지를검토한다. 즉, 계산오류또는가중치오류등이있는지검토한다.

28 순위매기기예제 새차를구매하기전에 5 가지종류의차 ( 차 Ⅰ, 차 Ⅱ, 차 Ⅲ, 차 Ⅳ, 차 Ⅴ) 에대한순위를매기고자한다. 1 단계 : 순위를매기기위한판단기준을모두나열한다. 1 신차구입가격, 2 차량유지비, 3 안전성, 4 운전편의성, 5 차체미관, 6 승차감, 7 회사의평판 2 단계 : 2안비교순위결정법에의해판단기준의순위를결정 판단기준얻은투표총투표수 1 신차구입가격 2 차량유지비 3 안전성 4 운전편의성 5 차체미관 6 승차감 7 회사의평판

29 순위매기기예제 3 단계 : 상위몇개의판단기준을선택하여가중치를총합이 1이되도록할당한다. -상위판단기준인가격, 차체미관, 신뢰성을판단기준으로선택 -가중치 ( 안전성 : 가격 : 차체미관 : 승차감 ) = 0.3: 0.3: 0.2 : 0.2 -가중치의총합은1이되도록만듦 4 단계 : 가중순위행렬을만들고, 가장왼쪽열에순위가매겨질해결방안들을적고, 판단기준들과가중치를적는다. 차종 판단기준차Ⅰ 차Ⅱ 차Ⅲ 차Ⅳ 차Ⅴ 안전성가격차체미관승차감총점최종순위가중치 :0.3 가중치 :0.3 가중치 : 0.2 가중치 :0.2

30 순위매기기예제 5 단계 : 각판단기준 ( 안전성, 가격, 차체미관, 승차감 ) 에대하여해결방안들을 pair ranking 방법에의하여투표한다. 차종 판단기준 안전성가격차체미관승차감 가중치 :0.3 가중치 :0.3 가중치 :0.2 가중치 :0.2 총점 최종순위 차Ⅰ 차Ⅱ 차Ⅲ 차Ⅳ 차Ⅴ

31 순위매기기예제 6 단계 : 얻은투표수에판단기준의가중치를곱하여가중점수를얻는다. 차종 판단기준 안전성가격차체미관승차감 총점 최종순위 차Ⅰ 1(0.3) 3(0.9) 3(0.6) 1(0.2) 차Ⅱ 3(0.9) 1(0.3) 2(0.4) 3(0.6) 차Ⅲ 4(1.2) 0(0.0) 0(0.0) 2(0.4) 차Ⅳ 2(0.6) 3(0.9) 4(0.8) 3(0.6) 차Ⅴ 0(0.0) 3(0.9) 1(0.2) 1(0.2)

32 순위매기기예제 7 단계 : 각해결방안에대하여가중점수들을다더하여총점을얻는다. 8 단계 : 총점에의거하여최종순위를매기고맨마지막열에최종순 위를적는다. 차종 판단기준 안전성가격차체미관승차감총점최종순위 차Ⅰ 1(0.3) 3(0.9) 3(0.6) 1(0.2) 차Ⅱ 3(0.9) 1(0.3) 2(0.4) 3(0.6) 차Ⅲ 4(1.2) 0(0.0) 0(0.0) 2(0.4) 차Ⅳ 2(0.6) 3(0.9) 4(0.8) 3(0.6) 차Ⅴ 0(0.0) 3(0.9) 1(0.2) 1(0.2) 1.3 5

33 순위매기기예제 9 단계 : 이렇게얻어진최종순위가타당한지를검토한다. 계산오류또는가중치오류등이있는지검토한다. 최종선택된차종이자기가직관적인방법으로선택한차종과차이가있을경우 직관적인판단에서중요한판단기준을제대로고려하지않은경우 ( 예 : 가격만고려하고안전성을고려하지않은경우 ) 판단기준의가중치의비중을적절히배분하지못한경우 2안비교순위법과합산을수행할때계산상에실수를한경우 따라서가중순위결정법에의해서나온결과를무조건받아들이지말고계산오류가있었는지, 가중치를적절히배분했는지를따져보고최종판단을해야한다.

34 순위매기기예제 10 단계 : 최고점수를받은아이디어의단점을보완한다. 선택된아이디어의단점을보완할방안을모색한다. 탈락한아이디어의장점을활용할방안을모색한다.

35 의사소의중요성 의사소통장애요인 내적요인 언어, 문화, 가치, 편견, 기억, 경험, 감정, 기대, 고정관념, 시간압박, 대화능력부족, 사고성향 환경적요인집중력저하시키는환경, 소음, 전화벨소리, 차소리, 다른사람들의말소리, 천둥소리, 음악소리등

36 의사소통에서의메시지왜곡 아이디어 노이즈 메시지 1 메시지 2 메시지 3 말하는사람 필터 1 필터 2 듣는사람 필터 : 내적요인

37 의사소통의조건 아이디어 노이즈 메시지 1 메시지 2 메시지 필터 1 필터 2 1. 자기의생각이잘정리되어있어야한다. 2. 필터1, 2가일치해야한다. 3. 노이즈를제거하고, 큰소리로이야기

38 발표자료준비하기 준비 전할메시지를준비할때목적, 청중, 정책 ( 접근방법 ) 을결정하여야한다. 메시지 : 메시지의세가지사항에대하여생각하여야한다. 고리 : 관심끌기, 유머나시각교재사용 주제 : 메시지의목적, 누가무엇을, 어디서, 언제, 왜, 어떻게에따라 마무리 : 당신이원하는것을강력하게또는은근하게요구 발표 제 3 장의사소통 : 구술발표에서, 태도와외모, 행동하기, 말하는방식등은메시지의의미를전달하는데도움이되기때문에중요하다. 태도와외모 : 잘어울리게, 얼굴표정, 시선, 자세, 몸짓, 억양, 외모, 옷등 행동하기 : 친근한행동, 미소, 배우처럼, 대본읽듯이하지말것 말하는방식 : 말할때표정과목소리에감정을나타내기, 목소리에억양 38

39 발표자료작성하기 슬라이드구성법 슬라이드한장에는한가지통일된내용만으로구성 한장에문장은 10줄이내 바탕은간결하고현란하지않게작성 모든슬라이드문체는가능한한가지로통일 한가지종류로어려우면 2-3 가지이내권장 화면에각주등을고려하여전체화면의 85% 정도사용

40 기술문서작성 기술문서의종류 : 프로젝트제안서 설계서 시방서 계약서 연구계획서 연구보고서 논문 기술발표문 제품사용설명서 ( 매뉴얼 ) 광고및기타 제 3 장의사소통 40

41 기술문서작성시고려사항 주도면밀함 / 논리적구성 : - 작성하기가용이한서식으로필요한모든정보를포함 - 작성자, 작성자소속, 작성하고자하는정보등 청중에초점 : 정보의사용자에맞게 - 사용자가이해하기쉽도록구성함 뚜렷함 : 애매모호하지않고의심의여지를남겨서는안됨 간결성 : 내용이분명하지않은장황한내용은피해야한다. 시기의적절성 : 제품사용또는프로젝트준공일정에맞춤 제 3 장의사소통 41

42 표 3.5 이공계학생의글잘쓰기요령 ( 임재춘, 2003 년 ) 읽는사람의대상과수준에따라다르게작성 자신의박식이나고생의언급은자제 내용이꼬리를물고물흐르듯해야 표현에맞는어휘는하나 문장은하나의개념만을담아야 접속사와조사를신호체계로활용 주요내용이한눈에파악돼야 실무자와결재권자는관심부터다르다 상대가원하는정보만을치밀하게구성하여흥미를유지하면서정보를제공해야한다. 독자는나름대로생각의흐름을만들어냄과동시에다음에어떤내용이전개되리라는기대를가지고있다. 표현에맞는정확한어휘를찾아내도록노력해야한다. 어휘를합치면글의기본형이되는데, 문장은되도록하나의개념만을담아야한다. 접속사와조사하나만을잘못사용해도글이혼란스럽게된다. 현대인은바쁘고읽어야할글도많아글을선택적으로읽는다.

아이디어창출 정의 Brainstorming = Brain + Storming 창의적아이디어창출을위한팀활동 목적 팀활동을통하여창의적인방안을최대한많이얻게함 고전적브레인스토밍의역사 1938년광고업을하는오스본 (Alex Osborn) 에의해서개발적합한사람의수 : 3 ~ 10

5. 아이디어창출 / 다듬기 / 평가공학설계입문 공학설계문제해결과정 1 아이디어창출 정의 Brainstorming = Brain + Storming 창의적아이디어창출을위한팀활동 목적 팀활동을통하여창의적인방안을최대한많이얻게함 고전적브레인스토밍의역사 1938년광고업을하는오스본 (Alex Osborn) 에의해서개발적합한사람의수 : 3 ~ 10 명정해진법칙과과정을따라야좋은결과를얻음