창의 공학 설계 입문

머리말

21세기를 살아가는 우리에게 요구되는 가장 본질적인 역량은 무엇일까요? 빠르게 변화하는 기술, 복잡하게 얽힌 사회 문제, 인공지능과 데이터가 넘실대는 세상 속에서, 단순한 지식의 축적만으로는 더 이상 경쟁력을 가질 수 없습니다. 이제는 문제를 새롭게 정의하고, 다양한 관점에서 접근하며, 창의적인 방식으로 해결책을 제시할 수 있는 역량이 필요합니다. 바로 ‘창의적 문제해결력’입니다.

‘창의 공학 설계 입문’은 이러한 시대적 요구에 부응하여 공과대학에 입학한 여러분이 공학과 설계의 본질을 이해하고, 창의적으로 생각하고 협업하며 문제를 해결하는 힘을 기를 수 있도록 설계되었습니다.

 

이 교재는 단순히 설계 도구나 기술적 방법론만을 다루는 것이 아닙니다. 아이디어를 유창하고 유연하게 떠올리는 훈련, 팀 프로젝트를 통해 소통하고 협력하는 능력, 개방형 문제에 도전하며 실질적인 해결안을 찾아가는 과정, 나아가 실생활의 문제를 공학적으로 바라보는 시각을 함께 담고 있습니다.

 

여러분은 이 책을 통해 공학적 사고의 기초를 익히는 동시에, 나만의 독창적인 생각을 설계로 구현해 나가는 경험을 하게 될 것입니다. 설계는 정답이 있는 과정이 아니라, 수많은 가능성 중에서 최적의 해답을 탐색하는 여정입니다. 실패를 두려워하지 말고, 다양한 아이디어를 시도해 보십시오. 협업 속에서 타인의 생각을 경청하고, 내 생각을 설득력있게 표현해 보십시오.

좋은 책을 만들기 위해 최선을 다했지만 미흡한 부분이 있을 수 있습니다. 이 점은 양해를 바라며, 출간 후 나올 수 있는 수정사항 등은 자유아카데미 홈페이지(www.freeaca.com) 자료실에 제공할 예정이니 참고 바랍니다.

 

끝으로, 『창의 공학 설계 입문』은 여러분이 공학도에서 진정한 문제해결자로 성장하는 여정의 첫걸음입니다. 지금 이 책의 첫 장을 넘기는 순간부터, 여러분의 창의적 여정이 시작됩니다. 세상을 바꿀 아이디어가, 바로 여러분의 손끝에서 태어나기를 기대합니다.

[목 차]
  

1장 창의 공학 설계 입문 안내

1. 창의 공학 설계란 무엇인가?

2. 공학교육 인증제도와 창의 설계

3. 공학과 공학자

4. 공학적 창의력으로 세상을 바꾼 15가지 유명 특허

-연습문제-

 

2장 공학적 문제의 개념

1. 공학적 문제의 개념

2. 공학적 문제 해결 방법

3. 공학 설계 프로세스와 제한 조건

4. 공학 설계에서의 실패 원인과 대책

5. 일반적인 설계 프로세스

6. 공학 설계 프로세스

7. 공학 설계 프로세스의 시작: 문제 정의하기

-연습문제-

 

3장 승리전략과 조직 문화

1. 토끼와 거북이의 승리전략

2. 바람직한 팀과 조직 문화

3. 나의 사고유형 파악하기

4. Ned Herrmann의 두뇌 유형 모델 및 역량 키우기

5. 팀 구성

6. 팀워크 빌드업

7. 팀 회의 진행

-연습문제-

 

4장 소통의 원칙

1. 자존감

2. 자존감을 높이는 방법과 팀워크 속 소통 원칙

3. 자존감과 자존심

4. 소통의 미학

5. 소통의 원칙

-연습문제-

 

5장 효과적인 소통 1: 경청하기와 기록하기

1. 효과적인 소통 ①: 경청하기

2. 효과적 대화 유도를 위한 경청 기법

3. 효과적인 소통 ②: 기록하기

4. 효과적인 소통 ③: 기술보고서 쓰기

-연습문제-

 

6장 효과적인 소통 2: Presentation과 Negotiation

1. 효과적인 소통 ①: Presentation

2. Presentation 잘하기: 준비와 발표

3. 효과적인 소통 ②: Win-Win Game

-연습문제-

 

7장 협상: Negotiation

1. 거란의 1차 고려 침략과 서희의 협상

2. 서희의 협상에서 배우는 협상 원리

3. 협상의 원리

4. 원칙론적 협상법

-연습문제-

 

8장 공학 윤리

1. 기업 윤리

2. 윤리경영

3. 화학공학과 공학 윤리

4. ESG 경영

5. 기업가 정신: 창의적 도전의 씨앗

-연습문제-

 

9장 공학 문제 해결과 창의력

1. 창의력, 왜 중요한가?

2. 창의적 공학 문제 해결

3. 창의력 향상하기

-연습문제-

 

10장 발명 원리를 이용해 아이디어 도출하기

1. 특허란 무엇인가?

2. 트리즈 발명 원리와 특허

3. 창의적 사고기법: ASIT

4. ASIT 문제 해결 기법

-연습문제-

 

11장 Problem Based Learning 이론

1. 문제중심학습이란?

2. PBL의 설계 단계

3. 효과적인 문제 설계의 조건

4. PBL의 실제 적용에서 기대되는 변화

5. 창의 설계 입문 교과목에서의 PBL 적용 방안

-연습문제-

 

12장 Problem Based Learning 실무

1. 실제 사례를 통해 본 PBL 학습

2. 첫 번째 PBL용 문제 제시 과정

3. 두 번째 문제 해결을 위한 자료 수집 단계

4. 세 번째 문제 재확인 및 문제 해결안 도출 단계

5. 네 번째 문제 해결안 발표 및 학습 결과 정리·평가 단계

-연습문제-

 

13장 아두이노 기반 설계과제 실습

1. 공학 설계에서의 아두이노 활용

2. 스마트홈 시스템의 이해

3. 아두이노 활용법

4. 설계과제 실습 사례

5. 종합 정리

-연습문제-

 

참고문헌