실천공학 교육 방법론 : STEM교육을 기반으로 한 미분방정식의 교육

하준홍 ( Jun Hong Ha ) 한국실천공학교육학회 2015 실천공학교육논문지 Vol.7 No.1

본 연구에서는 미국에서 시발된 STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)교육과 이를 벤치마킹하여 만든 한국의 STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics)교육의 실태를 조사하여 대학용 STEM교육을 주관적으로 정의하고 이를 달성하기 위한 방안을 제안한다. 현재의 STEM교육은 초등학교에서 고등학교를 대상으로 하고 있지만, 조만간 그 여파가 대학에까지 미칠 것이 예측되므로 STEM교육을 기반으로 하는 수학교육 방안을 제안한다. 대학 4학년 때에 수행하는 졸업설계작품을 통한 기술(T)과 공학(E)에 대한 탐구활동과 hands-on 활동을 2학년 때에 배우는 수학교과목 중 하나인 미분방정식의 학습도구로 취급하는 새로운 교육 및 학습방안을 제안한다. STEM교육의 중요성을 교훈하기 위해서 실제 사회의 문제가 즉시 전달되어야 한다는 것을 강조한 통로가 설치된 뫼비우스 띠를 STEM교육의 심벌로 도입 및 설정한다. STEM Education in the US and Korean STEAM are reviewed. The present STEM education focuses on K-12 and it does not concern STEM education in university. In this paper, we define a STEM education that can be made available in university and we establish a way of teaching and learning differential equations based on the STEM education. The class provides students with a chance to explore the capstone design projects that are developed by seniors and do hands-on activities. We introduce and set a Mobius strip with an instant delivery pathway to solve real problems as a symbol of STEM education.

실천공학 교수법 : Maple을 활용한 미분방정식 학습

하준홍 ( Jun Hong Ha ),심재동 ( Jea Dong Shim ) 한국실천공학교육학회 2009 실천공학교육논문지 Vol.1 No.1

실천공학교육 관련 : Pseudo-STEM에 기초한 미분방정식 교육

하준홍 ( Jun Hong Ha ),심재동 ( Jae Dong Shim ) 한국실천공학교육학회 2013 실천공학교육논문지 Vol.5 No.2

본 연구에서는 학생중심의 수학 및 과학 교육법으로 화제가 되고 있는 STEM교육의 유래와 STEM 교육을 대학교육에 부분적으로 적용하고 있는 Hands-on교육과 일본대학의 수리공교육의 사례를 조사한다. STEM교육은 학생들이 기술과 공학의 문제에서 수학의 필요성을 자각하도록 하고, 더 나아가 수학교과에 대한 수동적 학습태도를 능동적으로 바꾸는데 적합한 방법으로 부상되고 있지만, S(과학), T(기술), E(공학), M(수학)의 물리적 융합이 아닌 화학적 융합으로써 현행 대학 교과과정에 바로 적용하기에는 다소 무리한 측면이 있다. 따라서 실제 프로젝트에서 고려되어야 하는 T와 E를 졸업작품에서 스스로 찾도록 하고, 이 자발적인 발견을 수학교과목과 연계하는 Pseudo-STEM교육법을 제안한다. In this paper we investigate the history of the education based on STEM which is one of the topics of teaching method of Mathematics and Science oriented to the student, Hand-on education be applying partly to college education and the case of the education of the subject “Mathematics and Science for Engineering” of Japan`s college. The educational method based on STEM make the student to recognize by themselves the necessity of the mathematics in the study of the technological and engineering problem, and furthermore draw a conclusion which is the proper method to change from passive to positive the study attitude for the mathematics. But it is more or less unreasonable to apply directly to college education with not physical fusion but chemical fusion of S (science), T (technology), E (engineering) and M (mathematics). Therefore we make themselves to find T and E considered at graduation works. We propose Pseudo-STEM teaching method linking this recognition obtained through self-activity to the mathematics subject.

맥놀이하중을 받는 공간구조물의 동적좌굴과 임계하중

하준홍(Ha, Jun-Hong),손수덕(Shon, Su-Deok),이승재(Lee, Seung-Jae) 대한건축학회 2016 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.32 No.7

In this study, the dynamic unstable phenomenon and critical load variation of the spatial truss under the beating-wave load were researched. For this purpose, a non-linear governing equation of a shallow spatial truss was derived. In addition, a dynamic analysis and a characteristic analysis of the buckling phenomenon were conducted using the numerical method. The analysis model was selected considering the number of free nodes and the rise-span ratio, and the response to the periodic parameter that determines the period of the beating function was analyzed. To compare the results, a analysis for the step load and sinusoidal—wave load were also conducted. Resonance was observed in the analysis results for both the sinusoidal-wave load and the beating-wave load. The patterns of critical load level were similar in the area lower than the natural frequency, but they were different in the area above it. Furthermore, the critical level of the beating-wave load changed more sensitively than the sinusoidal-wave load did and was much lower than the step load.

얕은 아치의 안정과 임계 파라메타

하준홍 ( Ha Jun Hong ),손수덕 ( Shon Su Duck ),이승재 ( Lee Seung Jae ) 한국구조물진단유지관리공학회 2013 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.17 No.2

실천공학 교수법 : 함수의 그래프를 이용한 형상의 윤곽 그리기

하준홍 ( Jun Hong Ha ) 한국실천공학교육학회 2010 실천공학교육논문지 Vol.2 No.2

함수와 그 그래프는 수학교육에서 매우 중요한 개념이다. 그러나 함수의 개념에 대한 이해 없이 학습을 하거나 또는 함수에 대한 흥미 없이 함수를 학습을 하는 학생들이 많이 있다. 본 연구에서는 함수와 그 그래프의 개념을 일상에서 볼 수 있는 다양한 형상 속에서 찾아보고, 형상과 함수의 그래프를 매칭하는 학습방법을 제시한다. 즉, 형상의 윤곽을 함수의 그래프로 생각하고, 그 그래프를 생성하는 함수를 추정하여 그래픽 기능이 내장된 계산기의 스크린에 함수의 그래프를 그리는 학습방법을 제시한다. The functions and their graphs are very important parts in mathematical educations. But there seems be a lot of students studying the functions and their graphs without grasping the meaning of them and without interest with them. We present a learning method of how to match functions and their graphs with outlines of various shapes. That is, outlines of the shapes are assumed to be the graphs of the functions and the graphs will be plotted on the screen of a computer with help of the computer algebra system.

아태지역 무선통신 표준화 동향 및 향후 대응 방향

정용준(Yong-Jun Chung),김대중(Dae-Jung Kim),박주홍(Joo-Hong Park),하준홍(Joon Hong Ha),김남경(Nam-Kyoung Kim),진병문(Byoung-Moon Chin) 한국통신학회 2011 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.2

다분할 테일러급수 해법을 이용한 비대칭 모드를 갖는 아치구조물의 비선형 동적 응답

손수덕(Shon, Su-Deok),하준홍(Ha, Jun-Hong),이승재(Lee, Seung-Jae) 대한건축학회 2012 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.28 No.11

This study aims at obtaining an analytical solution of nonlinear dynamic system by using multi-interval Taylor series method, and adopting a arch model to its application. For this purpose, the nonlinear governing equations of the arch are formulated and the examples of symmetric and asymmetric modes are dealt with to obtain the analytical solution within each interval. The results of dynamic analysis using this method is also conducted to evaluate the computed solution for the behavior of the arches subjected to step excitations. As the results, the polynomial series solutions with respect to time are able to be obtained from this method. In this paper, the dynamic snapping of the shallow arches is observed very well from the result of the symmetric mode example, and a change of attractor in phase space is investigated as well. A significant growth of displacement response and the appearance of strange attractor are also manifested in the asymmetric mode model under step excitation. These results from the response and the attractor investigation through Taylor method application reveal that the method is valid in explaining the sensitive behavior of shallow arches. In conclusion, The multi-interval Taylor series method as the result of this work can be applied to deal with the nonlinear differential equations for the sensitive dynamic system like arch structures and the reliability of the analysis results is able to expected.

장기현장실습 제도의 성공적인 운영을 위한 아시안 대학의 코업 프로그램 사례분석

조재수 ( Jae Soo Cho ),하준홍 ( Jun Hong Ha ),엄기용 ( Kiyoung Om ),오창헌 ( Chang Heon Oh ),김남호 ( Namho Kim ) 한국실천공학교육학회 2013 실천공학교육논문지 Vol.5 No.1

본 논문에서는 한국기술교육대학교에서 새롭게 도입예정인 장기현장실습 제도(IPP:Industry Professional Practice)를 성공적으로 운영하기 위해 아시아(일본, 홍콩 및 태국) 대학의 코업프로그램 사례들을 분석한다. IPP(Industry Professional Practice) 제도는 학부교육과 기업체 근무를 통합시킨 한기대의 새로운 산학협력 교육모델로 대학 졸업생의 취업역량을 강화하고, 기업에서 필요로 하는 산업인력을 양성하고자 하는 제도이다. 한기 대의 장기현장실습(IPP) 프로그램을 성공적으로 운영하기 위해 아시아 대학 중 일본의 교토산업대학, 홍콩의 홍콩 폴리텍 대학 그리고 태국의 Suranaree 대학에서 실시하고 있는 코업프로그램들의 특징, 역사 및 운영현황 등을 살펴보고, 장단점등에 대해 비교분석하였다. 이러한 다양한 아시안 대학의 코업프로그램들의 사례분석을 기초로, 한기대의 장기현장실습(IPP) 프로그램이 나아가야할 방향을 제시한다. This paper presents several case studies of asian colleges`s co-op program for successful operation of KOREATECH IPP (Industry Professional Practice) program. The IPP program is a new educational model that combines academic study and industrial work through university-industry cooperation. The IPP experience will lead the university graduates to improve their employment competencies and will be a key to solve the problems of the labor mismatch between university and industry. We will discuss and analyze the strengths and the weaknesses of the Co-op programs of the Kyoto sangyo university, the Hong Kong polytechnic university and the suranaree university in thailand. Based on these case studies, we summarized several benchmarking points for the successful operation of IPP program.

시분할구간 호모토피 섭동법을 이용한 공간 트러스의 비선형 동적 해석

손수덕(Shon, Su-Deok),하준홍(Ha, Jun-Hong),이승재(Lee, Seung-Jae) 한국소음진동공학회 2012 한국소음진동공학회 논문집 Vol.22 No.9

This study aims to apply multistage homotopy perturbation method(MHPM) to space truss composed of discrete members to obtain a semi-analytical solution. For the purpose of this research, a nonlinear governing equation of the structures is formulated in consideration of geometrical nonlinearity, and homotopy equation is derived. The result of carrying out dynamic analysis on a simple model is compared to a numerical method of 4th order Runge-Kutta method(RK4), and the dynamic response by MHPM concurs with the numerical result. Besides, the displacement response and attractor in the phase space is able to delineate dynamic snapping properties under step excitations and the responses of damped system are reflected well the reduction effect of the displacement.