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공학설계 입문2. 창의성과 공학설계

제 1 장 창의성

§ 학습 목표:창의성 및 창의적 문제해결에 대한 개념이해

§ 학습내용:ú 창의성ú 창의적 문제해결을 위한 능력ú 패러다임 변환과 혁신ú 창의성을 가로막는 심적장애

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공학은 어떤 학문인가?

§ 공학은 문제해결을 위한 학문이다.

§ 공학문제: ú 인간의 삶의 질 향상을 위해 생산, 가공 및 환

경과서비스 개선 요구

§ 공학의 학문적 특성:ú 공업활동에 관련한 효율성,경제성, 안전성, 편

의성, 쾌적성과 환경성 등을 높이기 위한 학문ú 공업활동

  제품설계, 생산, 제작, 운송, 유통, 통신, 공정개발, 관리, 운영, 환경개발 및 개선 등

한국공학교육인증원의 프로그램의 학습성과

§ 학습성과: 공학 프로그램을 이수한 졸업생이 갖추어야 할 능력과 소양

1) 수학, 기초과학, 공학의 지식과 정보기술을 응용할 수 있는 능력

2) 자료를 이해하고 분석할 수 있는 능력 및 실험을 계획하고 수행할 수 있는 능력

3) 현실적 제한조건을 반영하여 시스템, 요소, 공정을 설계할 수 있는 능력

4) 공학 문제들을 인식하며, 이를 공식화하고 해결할 수 있는 능력

5) 공학 실무에 필요한 기술, 방법, 최신 공학 도구들을 사용할 수 있는 능력

6) 복합 학제적 팀의 한 구성원의 역할을 해낼 수 있는 능력

7) 효과적으로 의사를 전달할 수 있는 능력

8) 평생교육에 대한 필요성의 인식과 평생교육에 참여할 수 있는 능력

9) 공학적 해결 방안이 세계적, 경제적, 환경적, 사회적 상황에 끼치는 영향을 이해할 수

있는 폭 넓은 지식

10) 시사적 논점들에 대한 기본지식

11) 직업적 책임과 윤리적 책임에 대한 인식

12)세계 문화에 대한 이해와 국제적으로 협동할 수 있는 능력

프로그램의 학습 성과

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산업체가 평가한 교육 만족도

창의성(Creativity)

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창의성(Creativity)

§ 창의성이란 현상을 개선하고 부가가치를 높이는 아이디어

를 창출하고 그 아이디어를 실행에 옮겨 혁신을 이루는 능

력이다.

§ 창의력은 총뇌(whole brain)활동을 필요로 한다.

§ 창의력은 문제해결방법의 질로서 표현된다.

§ 창의력은 학습으로 증진될 수 있다.

문제를 대하는 태도

§ 개선된 상태 B의 필요성을 느끼지 못하는 사람

§ 문제를 회피하는 사람

§ 개선된 상태 B의 필요성을 느끼지만 해결책이 없다

고 불평만 늘어 놓는 사람

§ 문제를 인식한 후 이 문제를 어떻게 해결할 것인가

를 모색하는 사람

ú 긍정적 비판자

ú 창의적 문제해결자

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문제의 양면성

§ 危險 (위험)과 機會 (기회)

§ 예: 한국의 IMF 사태 (외화 유동성 문제)

ú 원인: 외화부족

ú 위기:   경제적 위기, 기업부도, 대량 실업, 사회불안

ú 기회:   기업 경영의 투명성, 건전성 및 체질강화로 경쟁력 강화

창의적 문제해결 과정

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창의적 문제해결과정

창의적 문제해결에 필요한 능력

§ 팀웍§ 의사소통§ 심적장애 극복§ 시각화와 기억법§ 지능모형

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1.3 패러다임 변환(Paradigm Shift)

§ 패러다임:ú 시대적으로 가장 보편성 또는 선호도를 가진 사고유형, 규칙, 가치

관 또는 기술

§ 패러다임 변환:

ú 전형적인 S 커브 형태로 주기를 나타냄

ú 초기(A부분)∼문제 해결이 느림, 몇 명의 개척자들만 사용

ú 중반(B부분)∼문제 해결이 매우 성공적이고 잘 수용됨

  문제가 잠재되어 잘 나타나지 않음

ú 말기(C부분)∼잠재되었던 문제 노출

  문제 해결에 비용, 시간이 많이 들고, 불만족 증대  해결방안도 더 이상 넓은 범위에 적용되지 못함  패러다임 변환이 불가피

패러다임 변환 주기 곡선

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패러다임 변환 사례

나는창의력이없다

지식의양과창의성은정비례

노는것은시간낭비

틀에박힌인식

무사안일 아이디어불모지

잘못된생각

문화적장애

환경적장애

유일한정답

상황을고려하지않음

무의식적으로관례를따른다

습관장애

실패를두려워함

애매모호함에불편

부정적, 비판적사고

태도와감정장애

창의성을 가로막는 심적 장애

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잘못된 생각 1: 나는 창의적이지 못하다

§ 1분 활동 : 그룹문제가장 창의적이라고 생각되는 그룹을 원으로표시하여라.

NASA 엔지니어 고교교사 주부 대학생 초등학교 1학년생

언론인 영화감독 추상화가 자동차수리공

§ 창의력 테스트 결과

ú 창의성 개발에 관한 교육을 받지 않은 사람 대상

ú 40 세, 25 세 ∼ 2%

ú 17 세 ∼ 10%

ú 5 세 ∼ 90% 이상이 창의적  창의적 사고 저해 정신적 장애요인들을 모름

§ 가정주부들도 매우 창의적

§ 창의적 능력은 나이와 무관

§ 누구나 창의적일 수 있는 잠재력 보유

§ 창의적 사고를 하는 방법을 배움으로써 창의성 발달

잘못된 생각 1: 나는 창의적이지 못하다

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Quiz : 창의성에 관한 사실 및 선입견다음 문장들의 맞고 틀림을 판단하고, 틀린 경우엔 옳은 문장으로 고쳐라.

1. 창의적임은 완전히 새로운 무엇인가를 생각해냄을 말한다.

2. 가치있는 무엇인가를 만들어내기에 충분한 지식은 전문가들만 갖고있다.

3. 천부적으로 타고난 극소수의 사람들만 창의적이다.

4. 창의적인 사람들은 괴상하며, 정신상태가 비정상적이다.

5. 당신이 진정으로 창의적 재능을 가지고 있다면, 누군가가 당신을 알아볼 것이다.

6. 창의적인 아이디어는 마술과 같이 완벽하다. 그것에 대해서 더 해야 할 것은 없다.

7. 창의적 사고는 훌륭하지만 비현실적이다.

8. 창의성은 복잡한 기술이나 고도의 기술(하이테크)을 의미한다.

9. 최선의 방법과 발명들은 벌써 성취되었다.

10. 40세를 넘은 사람들은 너무 나이가 들어서 창의적이 되기 어렵다.

11. 남자들만 창의적인 천재들이다.

12. IQ가 높은 사람들만 창의적일 수 있다.

잘못된 생각 2 : 지식의 양과 창의성은 정비례한다.

§ 매우 공부를 많이 한 사람이라도 사고하는 법을 배우지못하면 항상 훌륭한 사고를 하는 것은 아님

§ 어떤 관점에 대해서도 이성적·설득력 있는 진술을 할 수있음 ⇒대안을 찾을 필요성 없음

§ 언변의 좋음이 사고 능력이 좋은 것으로 자주 오해 됨⇒ 사고 능력 대신에 언변을 선호

§ 신속한 사고력 ⇒ 몇 개의 자료로써 속단

§ 오해:

ú 이해하는 것 〓 빨리 생각하는 것, ú 사고 작용이 느림 〓 머리가 둔한 것

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잘못된 생각 3 : 노는 것은 시간낭비이다.

§ 정신건강에 매우 중요ú 가족들과의 놀이, 블록 장난감, 뫼비우스의 띠

§ 유머의 중요성ú 일상적이고 예측되는 방식으로부터의 전환ú 스트레스, 긴장감, 단조로움을 경감

§ “만약 이렇다면” 질문ú 만약 사람들의 키가 50cm 밖에 안 된다면?

-> 에너지 소비, 과밀도시,식량공급 등의 문제 영향-> 아기들이나 휠체어에 탄 사람에 대한통찰력 배양

습관 장애1: 정답은 오직 하나이다.

§ 2분 활동: 상징 문제다음 도형 가운데서 그 외의 것들과 구별이되는 도형을 원으로 표시하여라. 선택한 이유를 설명하여라.

a. □ b. c. ◆ d. ╂ e. ▲

§ 이유 :

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습관 장애 2. 상황을 고려하지 않고 문제를 푼다.

§ 격자 문제(1분 활동 ):정사각형이 몇 개 보이는가?

습관 장애 3. 무의식적으로 관례를 따른다.

§ 미로 문제 (Maze Problem) 1분 활동 :

A에서 B까지 가는 길을 그려라

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습관 장애 3. 무의식적으로 관례를 따른다.

§ 우리 자신이 스스로 만든 규칙과 존재하지도 않는 장애물을 만들지 말아야 함

§ 존재하는 제약조건에 대한 질문(의심)을 해야함

예) 컴퓨터 자판의 알파벳 나열 순서

§ 잘못된 가정: “창의적 사고와 규칙 깨뜨리기는 무질서 하거나 심지어는 불법적으로 행동하게 한다”

ú 아이디어 창출을 방해하는 규칙을 깨트림

ú 무례한 행동은 아이디어 창출을 방해

ú 깨트릴 규칙과 보존될 규칙에 대한 판단 필요

태도와 감정 장애 1. 부정적 비관적 사고

§ 1분 활동 : 점 문제ú 그림에서 당신이 볼 수 있는 것은 무엇인가?

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태도와 감정 장애2. 실패의 두려움, 위험 회피

§ 아이디어가 있을 때 비록 야유를 받게 되더라도

회의 중에 발언하는 것

§ 처음에 실패하더라도 새로운 것에 익숙해 질 때

까지 배우는 것

§ 거북의 등껍질이 필요하다.

태도와 감정 장애 3. 애매한 것을 불편해 함

§ 애매한 상황 -> 당황, 회피

§ 문제의 전제를 가정 -> 훈련이 안되어 있음, 당황

§ 애매한 상황과 아이디어가 창의적 사고의 원천이 됨

ú 서두르지 말고 현재 상황을 다각도로 바라보라.

ú 더 많이 질문하고 무의식이 애매함을 처리할 기회를 주라

§ 역설적 사고

ú “누구든지 제 목숨을 구원코자 하면 잃을 것이요, 누구든지 나를 위하

여 제 목숨을 잃으면 찾으리라 (마16:25)

ú 깨어지지 않는 사기그릇, 물이 스며들지 않는 스폰지

ú 역설적 사고는 창의적 사고와 발명에 이르게 함

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창의적 사고 훈련§ 훈련1: 모순

ú 몇 분 동안에 모순되는 문장들을 몇 개 만들어 보아라. 모순은 양립되지 않는 서술

이다. 당신이 만든 모순 내용들을 "마구 떠들어대는(jazzy)" 제목으로 사용할 수 있

을지 검토해보아라 . 예를 들면,

따뜻한 얼음, 마음을 누그러뜨리는 록 콘서트,

깨지지 않는 유리잔, 말랑말랑한 돌,

물기가 없는 비(rain), 조용한 뇌우(토네이도),

소심한 영웅, 지독한 행복,

오래된 미래 등이 될 것이다.

ú 만약 마지막 세 가지가 책의 제목이라면, 이 책들은 무엇에 관한 내용이 될까? 당

신은 모순을 쓰는 것이 효과적인 상황을 알아낼 수 있는가? 발목이 삔 곳에 "따뜻

한" 얼음을 사용함으로써 살갗이 얼지 않고 차가운 성질을 사용할 수가 있다면 이

는 대단한 일이 아닐까?

창의적 사고 훈련

§ 훈련2: 정의와 표어

ú 창의적 사고를 증진시키기 위해서 몇 개의 표어를 작성해 보아라. 특별히 좋은 것

을 하나 골라 카드에 적어서, 차의 계기 판, 목욕탕 거울, 냉장고 문, TV 위 등과 같

이 자주 볼 수 있는 곳에 그것을 놓아두어라

§ 훈련3: 실패에서 배우기

ú 당신이 "수업을 하면서" 실수를 저질렀거나 또는 최초의 실패가 성공의 디딤돌로

사용된 사건을 설명해 보아라. 가능하면 유머나 만화를 포함시키도록 하여라.

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창의적 사고 훈련

§ 훈련4: 긍정적 사고

ú 나쁜 상황을 긍정적인 결과로 변환시키는 가상의 시나리오를 다섯 개 작성하여라.

ú 예 1: 작년 여름에 도보여행 중에 뱀에 물렸다. 다가와서 나를 구해준 선한 사마리아

인은 아주 친절하고 헌신적이었다. 우리는 결혼했다.

§ 훈련5: "만약 이렇다면(what-if)" 질문

ú 만약 이렇다면 질문을 몇 개 재미있게 만들어 보아라.

ú 만약 수송이 아주 발달해서 차와 고속도로가 무용지물이 된다면, 이 수송체계는 어

떤 종류가 될 수 있을까?

ú 만약 컴퓨터 바이러스를 감당할 수 없게 되어서 컴퓨터들을 사용할 수 없게 된다면?

지능모형

q 준비활동 1.4: 다음의 글을 읽고 지능의 특성에 대해 논의해 보자 (송길연, 2004)

아주 다른 유형의 2명의 소년이 있었다. 첫 번째 소년은 학업성적이 뛰어

나며 선생님, 가족 및 자신 모두가 똑똑하다고 생각한다. 두 번째 소년은

학업성적은 뛰어 나지 않지만 눈치가 빠르고 현실감각이 좋다고 생각한다.

두 소년이 숲을 걷다가 굶주린 회색 곰이 그들을 향해 달려오는 것을 보게

되었다. 첫 번째 소년은 그 곰이 30초 이내에 그들을 따라 잡을 것을 알고

공포에 빠졌다. 두 번째 소년은 침착하게 신발끈을 조이고 도망가려 하였

다. 이때 첫 번째 소년이 “너, 미쳤니?”라고 예기하며 아무리 빨리 뛰어도

우리는 곰 보다 빨리 뛸 수없다고 말했다. 이때 두 번째 소년은 “그 말은

맞지만 난 너보다 빨리 달리기만 하면 돼”라고 말했다.

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스턴버그의 성공지능

오른쪽 대뇌반구

왼쪽대뇌반구

대뇌의신피질

왼쪽대뇌변연계

시상

뇌량

해마교연

소뇌

오른쪽대뇌변연계

좌뇌 우뇌

신피질

변연계

허만 지능모형 : 두뇌와 4분면 관계

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이성적실제적분석적비판적논리적

직관적혁신적창의적시각적탐험적

계획적조직적관료적보수적구조적

외향적사교적감정적인간적협동적

A사분면 D사분면

C사분면B사분면

사분면

두뇌 우성과 인물 특성

§ A사분면: 법률가, 엔지니어, 컴퓨터과학자, 기

술자, 은행가, 외과의사

§ B사분면: 계획입안자, 관료, 관리자, 경리

§ C사분면: 간호원, 사회사업가, 교육자, 조련사

§ D사분면: 예술가, 탐험가, 사업가

§ 다중우성: 두분야 이상에서 우성을 보임

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두뇌 우성과 엔지니어의 능력