창의적공학설계입문 Week02: Team Building based on Brain Model 토목안전환경공학과 옥승용
Class Schedule Week Topics Remarks 01 Introduction to Class: 설계구성요소 & 현실적제한조건 02 Team Building based on Brain Model Short Contest 03 Problem-Based Learning & Design Thinking PBL Practice 04 Principles of Technology Evolution Individual Report 05 Obstacles to Impede Creative Thinking TP1: Problem Proposal(Empathize-Define) 06 Creative Thinking(1): Brain Storming Method Brain Storming Practice 07 Creative Thinking(2): SCAMPER, Attributes-Listing Technique SCAMPER Practice 08 Creative Thinking(3): Morphological Analysis, Forced Relationship, etc. Selected Techniques Practice 09 Team Presentation: Ideation TP2: Interim Report 10 Creative Thinking(4): TRIZ(1)-Introduction TRIZ Practice 11 Creative Thinking(4): TRIZ(2) -Contradictions Matrix and 40 Principles TRIZ Practice 12 Creative Thinking(4): TRIZ(3)-Practical TRIZ TRIZ Practice 13 Solution Realization: Ideation Improvement & Prototype PBL & Design Thinking 14 Solution Realization: Test & Improvement PBL & Design Thinking 15 Team Presentation: Final Product TP3: Final Presentation 2 N.B. 강의진행일정은상황에따라변경될수있음
3 How about? 결혼을앞둔남녀의두뇌구조
I Intelligence Model
5 지능모형 (Intelligence Model)
6 삼원지능이론 - 성공이론 Sternberg s Triarchic Theory of Intelligence (1986) 성공지능은분석적 창조적 실천적측면이균형을이룰때가장효과적이다. 새로운지식을획득하고 ( 지식습득 ) 논리적과제해결에적용하는능력 ( 수행요소 ) 계획및전략의선택 ( 메타요소 ) 효율적인정보처리과정 요소하위요소 - 분석적지능 성공지능 상황 ( 맥락 ) 하위요소 - 실천적지능 주어진환경과조화를이루는능력 환경 ( 현실생활 ) 에적응하는능력 목표지향적인적응행동 학습상황에따라요구되는행동을적절히처리하는능력 Out of school, 원만한인간관계 경험하위요소 - 창조적지능 관련없는요소를연관시켜새로운것을창출 반복적인경험을자동화하는능력
삼원지능이론 - 성공이론 Sternberg s Triarchic Theory of Intelligence (1986) 성공지능은분석적 창조적 실천적측면이균형을이룰때가장효과적이다. Q. Sternberg 의이론에근거해볼때, 다음의경우에관련된지능은? - 수강과목에서좋은점수를받기위해학생들은교수의평가절차에따라자신들의학습전략을조절한다. - 교수의강의를분명하게들을수없다고느끼면강의실앞자리로옮긴다. 1 경험지능 2 수행성분지능 3 메타성분지능 4 실용지능 7
다중지능이론 (MI) 8 Gardner s Theory of Multiple Intelligence (1983) 일반지능과같은단일한능력이아니라다수의능력 ( 지능 ) 이인간의지능을구성하고있으며, 그능력들의상대적중요성이동일하다. 지능 : 문화상황에서가치있고의미있는문제를해결하는능력또는특정문화상황속에서중요시하는산물을만들어내는능력 언어적지능 (Linguistic Intelligence) 논리 - 수학적지능 (Logical-Mathematical Intelligence) 음악적지능 (Musical Intelligence) 공간적지능 (Spatial Intelligence) 공간지각능력 : 항해사, 조각가, 건축가등 신체 - 운동적지능 (Bodily-Kinesthetic Intelligence) 대인관계적지능 (Inter-personal Intelligence) 타인의기분을잘파악하고대응 : 판매원, 치료사, 종교 정치지도자 개인내적지능 (Intra-personal Intelligence) 자신의욕망, 두려움등의감정을효과적으로다룸 : 테레사수녀등 자연탐구지능 (Naturalist Intelligence) 자연에대한인식과분류에탁월 : 환경학자, 동식물연구가등 ( 다윈 ) 실존적지능 (Existential Intelligence)
다중지능이론 (MI) 영향 감성지수 (EQ; Emotional Quotient) 피터샐로비 (1991) 도덕지수 (MQ; Moral Intelligence Quotient) 영성지수 (SQ; Spiritual Quotient) 역경극복지수 (AQ; Adversity Quotient) Success: IQ(20%)+EQ(80%) 교육법 기존 : 동일한교육및평가 학습자개개인의특성에따라차별교육및평가 입학사정관제도입 9
Whole Brain Model Ned Herrmann 의전뇌모형 1976 년, 창의성의원천으로두뇌연구, 이후 20 여년간지속적연구수행 Roger Sperry 의좌뇌 / 우뇌모형 (Heft Hemisphere/Right Hemisphere Model) 과 Paul MacLean 의삼위일체모형 (Triune Brain Model) 을통합하여변연계 (Limbic System) 에대한관점을추가 좌상뇌 (A): 논리적, 수리적, 문제해결등정량적이며분석적사고기능담당 좌하뇌 (B): 통제적, 보수적, 계획적, 조직적, 순차적사고기능담당 우상뇌 (C): 시각적, 통합적, 예술적, 개념적, 동시적사고기능담당 우하뇌 (D): 대인관계, 감정적, 음악적, 영적인기능을주로담당 10
Herrmann Brain Dominance Instrument 두뇌우성분석방법 (HBDI) 두뇌우성도평가방법으로서인간의다중우성현상을설명 생각하는방식, 지식창조방식, 문제해결방식을이해하기위한도구 지능모델에기반하여 공학설계와문제해결, 의사소통, 팀워크, 학습및정보관리등 의여러가지활동들에대한접근방식제공 대뇌반구 대뇌반구 좌뇌 우뇌 11 대뇌반엽 대뇌반엽
Herrmann Brain Dominance Instrument 두뇌우성분석방법 (HBDI) 두뇌우성도평가방법으로서인간의다중우성현상을설명 생각하는방식, 지식창조방식, 문제해결방식을이해하기위한도구 지능모델에기반하여 공학설계와문제해결, 의사소통, 팀워크, 학습및정보관리등 의여러가지활동들에대한접근방식제공 공대교수의전형적 HBDI 특성도표 ( 실선 ) 와공과대학교과목특성도 ( 점선 ) 분석적, 논리적 직관적, 창의적 계획적, 조직적 감정적, 사교적 12
HBDI 에따른학습법 각사분면과학습방법 A 사분면 : 강의와교과서에의한근거로부터배우는소위외부학습 B 사분면 : 방법적이고, 배운것의단계적시험, 기술을향상시키기위한연습과반복에의한절차적인학습 C 사분면 : 구술적피드백과격려로시도와실패를반복하며얻은감각적경험과토의에의한상호작용에의한학습 D 사분면 : 통찰력이나시각화, 합성, 총체적이고직감적인개념의이해에의한내부학습 엔지니어라면? A사분면 : 일반적인엔지니어 B사분면 : 경영, 안전성과품질관리 C사분면 : 판매, 교육과훈련, 고객관리, 비전문가 ( 고객 ) 을위한기술지침작성 D사분면 : 사업가, 발명가또는개념설계자 13
두뇌우성도변화추세 최근 40 년간성공한사람들의두뇌우성도 최근추세로보면, 앞으로는 C 와 D 사분면과관련된소양과능력이더욱필요할것으로예측됨 다른사람과의의사소통능력, 팀구성을통한협업능력, 창의성, 통합적이며예술적사고, 다양성의가치를볼수있는사람이요구됨 14
A 사분면우성인사람의선호학습법 지식과정보찾기 : 도서관검색 하나의기본틀에서논리적으로정보를다루기 전적으로세밀하게하는것은아니다 유용한정보를제공하는강의를청취하기 교과서읽기 예제와답을분석 ( 연구 ) 하기 아이디어를숙고하기 ( 합리적, 비판적 ) 과학적방법을사용하여연구하기 가설을세우고그것의진위를검증하기 어떻게컴퓨터가작동하는가를알아보기 그것을이용하여수학이나정보처리를한다 사실과기준및논리적추론에근거해서아이디어를평가하기 기술적이고재정적인사례연구하기 ( 사람과사회적관심거리보다는 ) 물건이나기계를다루기 ( 미래의가능성보다는 ) 현실적인것을다루기 물건의가격이얼마인지알아보기 기술적인공물 ( 다리나기계등 ) 을연구하기위하여문화가다른지역을조사하기 15
B 사분면우성인사람의선호학습법 임기응변보다는주어진지침을철저하게따르기 상세한요구사항이있는문제를신중하게풀기 결함과단점을찾아내기위하여이론과과정을시험하기 실험작업을단계에의해서수행하기 실험실습결과에대하여보고서를작성하기 교육용소프트웨어를가지고컴퓨터를이용하기 학습된지식의응용사례를찾아보기-이론만으로는부족함 계획이나프로젝트를기획하고이를계획과시간에맞추어수행하기 세부적인강의를청취하기 자세하고종합적인노트필기하기 정돈된환경에서정해진계획에맞추어공부하기 예산을상세하게세우기 자주반복함으로써새로운기술을익히기 조직과절차를배우기위하여현장실습하기 프로젝트에관하여 어떻게하는가 에대한지침서를작성하기 16
C 사분면우성인사람의선호학습법 다른사람들의아이디어를경청하여영감이나아이디어를공유하기 스스로 왜? 를자문하고개인적인의미를추구하여동기를부여하기 책의서문을읽어작가의저술목적에대한실마리를얻기 촉각, 느낌, 후각, 미각, 청각등의감각을통하여배우기 도구나물건을만지고사용하여손에익숙하여만들기 스터디그룹이나그룹토의를이용하기 자세하게쓰지는않더라도, 느낌이나정신적가치를기록하는일지를쓰기 드라마를제작하기 - 상상이아니라실제연출을중시 인간중심적인현장실습을함 사람들을만나고그사람들이어떻게사는가를알기위하여다른문화권을여행하기 배경음악을틀어놓고공부를하고, 기억력을돕기위한방법으로랩송만들기 인간중심적인사례연구를하기 다른사람의시각이나권리를존중하기 ( 사물이아니라사람을중시 ) 다른사람을가르치면서배우기 바디랭귀지 ( 신체언어 ) 에대한실마리를얻기위해서비디오나오디오를선호하기 17
D 사분면우성인사람의선호학습법 새로운주제에대해서자세한것보다는큰그림이나전후관계문맥을찾기 학습을좀더흥미롭게만들기위하여활동적이되어주도권을잡기 모의실험을해보며, 만약 이렇다면? 을질문하기 강의에서시각자료를활용하고, 학습에있어서말로하기보다는그림을선호하기 정답이없는문제를다루며, 여러가지가능한답을찾아보기 문제 ( 와그해결책 ) 의 우아함 을높이평가하기 브레인스토밍회의를진행하기 자유분방한아이디어를중시 아이디어와가능성을실험하고다룸 모험을하고새로운지역을탐험하기위하여다른문화권을여행하기 경향을생각하기 미래를생각하고장기적인목표를세우기 사실이나논리에의해서보다는직관에의존해서해결책을찾기 새로운것에도달하기위해서아이디어나정보를종합하기 미래지향적논의하기 재미삼아전혀다른방법으로 ( 절차가아니라 ) 일을시도해보기 18
19 설문항목 (60 개 ) 앞서각사분면별우성인사람들의선호학습법에대하여각항목들에체크한개수를아래표에입력하시오. 강의홈페이지의 BrainModel.xlsx 파일을이용하여두뇌우성분포를도시하시오. A사분면 B사분면 C사분면 D사분면합계 개수비율 (%)
A 사분면사고를연습하기위한학습법 일, 학습, 연구에있어서목표를정하기 아직전혀모르는주제에대하여데이터와정보를모으기 자주사용하는기계에대한설명을읽고실제로어떻게그기계가동작하는가알아보기 고장난작은기구를택하여무엇이문제인지진단하기 현재의기술적문제상황을택하여전체적인상황을고려하여분석하기 최근의갑작스런결정을검토하고그것의합리적논리적측면을확인하기 공직에출마한정치인에대하여어떤정견을갖고있는가를분석하기 투자모임에참가하거나퇴직후의재정적문제에대하여계획세우기 논리퍼즐이나게임하기 : 체스두기 컴퓨터에서분석용소프트웨어나 spreadsheet 사용법을배우기 그룹의의사결정과정에서악당옹호자역을하기 20 즐겨보는 TV 프로그램이나영화시, 연극, 책, 노래나예술작업에서논리적추론에근거한비평쓰기
B 사분면사고를연습하기위한학습법 복잡한조리법의지시에따라새로운요리를만들기 새로운것을학습하기위하여계획학습 소프트웨어패키지를사용하기 프로젝트의각단계를자세하게작성하여기획하고수행하기 조립식가구나장비를설명서에따라조립하기 개인예산계획을세우고한달간의모든지출을그것에맞추기 개인소유목록을만들고그것을개인금고에넣기 서류나통신문을서류분류시스템을이용하여정리하기 책상서랍이나장롱서랍을정리하기 레코드판이나디스크, 사진혹은다른수집품을정리하기 은행이나신용카드의명세서또는월간청구서에서잘못된점을찾아내기 하루종일시간을정확하게지키기. 시간관리에관한책을읽고그책이이야기하는충고를따르고, 마지막세부사항까지지키기 21 어떻게제품이만들어지는지알아보기위하여제조공장을견학하기
C 사분면사고를연습하기위한학습법 22 대화에있어서대부분의시간을다른사람의이야기를경청하는것에써라. 실외의새로운연습활동이나팀운동에합류하라. 꼬마아이들이원하는대로그들과놀이를같이하라. 다른사람이독자를위하여무엇을해주었는가를생각하고감사를전할방법을찾아라. 자기가속한사회에서자원자가되어라 : 지역가축보호소, 양로원, 후견인, 독서나학습프로그램, 소년단, 어린이경기, 환경감시단체, 불우이웃돕기활동등. 정신세계를탐험하라, 종교활동에서활동적이되어라. 성가대나남성 4 중창단에합류하라, 노래를작곡하고그것을불러줄사람을찾아라. 전혀맛보지못했던과일이나채소를맛보고허브를길러라. 꽃을길러라. 향기로운부케를만들어외로운사람에게주어라. 특별한방분위기를연출하기위하여예술품이나색깔의변화와액세서리를이용하라. 어떻게의사소통하는가와감정표현을원활하게표현하기위한세미나에참석하라. 식구들의음식을만드는데시간을내라. 특별한축하를하기위한감동적인이유를생각해내라. 악기를신나게? 연주하고새로운스타일의음악을즐기는법을배워라. 부끄러움이나죄의식없이눈물흘리는것을인정하여라. 직접혹은전자우편을통하여친구와함께하는것을배워라. 어떤화제거리에대하여감정을공유하여라.
D 사분면사고를연습하기위한학습법 23 어떤문제나이슈에대하여국부적이아닌큰윤곽을본다. 어떤경향에대하여연구하고적어도세가지이상의미래발전방향에대하여예견한다. 만약 라면어떻게될까라는질문을하고다른많은답을준비한다. 독자가몽상하는것을허락하라. 독자가학습하는것을기억하기위하여스케치하라. 로고를만들거나홈페이지를만들어라. 독자적으로혹은그룹으로브레인스토밍을필요로하는문제를풀어라. 그리고 20 가지의가능한답을찾아내어라. 디자인, 빌딩, 도구의아름다움을감상하라. 집짓기완구나, 레고를갖고놀아라. 그것을이용하여유용한것을만들어내어라. 연을디자인하고만들어라. 연을날려라. 창작동화구현대회에참석하라. 전래동요나신화에대한책을읽어라. 역할분담게임에참가하여라. 테마만찬에서미식가를위한음식을만들어라. 테이블을창의적으로장식하라. 죄책감없이아무장소나산책하거나드라이브하여라. 비용걱정하지말고 2000 장의사진을찍어라. 별난사진을찍어라. 2000 년 2020 년, 2040 년의자신의모습을상상하라. 점토나물감을가지고놀아라. 예술수업을들어라.
Marshmallow Challenge Preparations 스파게티면 20가닥 1m 테이프 1m 실 마시멜로 1개 Rules 30 min. Tallest freestanding structure 24
Marshmallow Challenge Tom Wujec MBA 출신, 법률가, 유치원생, 건축가, CEO, 집행부등 http://blog.lgcns.com/441 Tom Wujec 25
교내지원프로그램 미래인재개발원 학습진단 : U&I 심리검사 : MBTI( 성격검사 ), MMPI( 정신건강 ), 직업심리검사, 직업가치관검사 대학생핵심역량진단평가 (K-CESA) 취업인성검사 : e-진로가이드 ( 역량개발시스템 ) 취업직무적성검사 취업인성검사와함께시행되며, 통상 3~4학년대상으로시행 개별적검사요청 U&I: 2주이내 MBTI: 2주이내 K-CESA: 대규모모집후일괄시행 26 Requirements 각자미래인재개발원 ( 학생회관 1 층 ) 에신청 결과물요약하여본인의학습진단결과및심리검사결과를 2 주이내과제물로제출할것 : 사이버강의실에업로드 조장 : 각조원들의검사결과를요약종합하여조별유형을정의하여수업시간 (10 월 12 일 ) 에제출할것
Question 27 아주다른두명의소년이있었다. 첫번째소년은학업성적을포함해서선생님, 가족, 자신모두가똑똑하다고생각한다. 두번째소년은학업성적이뛰어나지않고기껏해야눈치가빠르다거나현실감각이좋다고할정도에불과하며그를똑똑하다고생각하는사람이별로없었다. 이들두소년이숲속을걸어가다가큰문제에봉착했다. 몸집이크고, 매우굶주린회색곰이그들을향해달려오는것이었다. 첫번째소년은그곰이 30 초내에그들을따라잡을것을알고공포에빠졌다. 두번째소년은침착하게신발끈을조이고있었다. 첫번째소년이친구에게물었다. 너미쳤니! 우리는저곰보다더빨리도망갈수없어! 두번째소년이대답했다. 그건맞아. 그렇지만난너보다더빨리달리기만하면돼.
쉬어가는페이지 : 표준모형 강입자가속기 (LHC) Large Hadron Collider 직경약 9km, 둘레약 27km 초전도자석 9300개 섭씨 -271도극저온유지 가속관내부진공도 10조분의 1기압 CERN( 유럽핵입자연구소 ) 두입자는서로반대방향으로매초 1 만 1000 회이상회전하여충돌 충돌시초기온도태양중심온도의수십만배 충돌시새로태어난입자들을검출하여매초수천만개의신호들을기록하고전세계수만개의슈퍼컴퓨터로전송돼처리된다. Higgs 입자검출 (2012 년 07 월 04 일 ) 본격가동한지 2 년반, 건설에착수한지 25 년, 구체적논의가시작된지 28 년만. 28 http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2012/08/12/2012081201557.html
쉬어가는페이지 : 표준모형 분자 = 원자로구성 원자 = 원자핵 + 전자 (lepton) 전자 : 기본입자로더이상나눠지지않음 원자핵 = 중성자 + 양성자 양성자 : 업쿼크 2개 + 다운쿼크 1개 중성자 : 업쿼크 1개 + 다운쿼크 2개 위의경우는평범한물질의구성예임 우주만물을구성하는입자는기본입자 12 개와힘을전달하는매개입자 4 개, 기본입자의질량을결정하는힉스입자등 17 개다. 기본입자 : 쿼크 6 종류 : up, down, charm, strange, top & bottom quarks 렙톤 6 종류 : 전자중성미자, 뮤온중성미자, 타우온중성미자, 전자, 뮤온, 타우온 매개입자 ( 게이지보존 ) 4 종류 전자기력을매개하는광자, 강력을매개하는글루온, 약력을매개하는 W 보존 +Z 보존 물질의질량을결정하는힉스 (Higgs) 입자 29
30 책소개 엘러건트유니버스 (Elegant Universe) by Brian Greene