통섭 기반의 융합 창의공학 설계

Part 1 통섭으로 울타리 허물기

I 통섭이 무엇인가? 3
1. 통섭의 출현 배경 3
2. 공학설계에 통섭이 왜 필요한가? 10
3. 인간과 기계의 통섭 18
3.1 공학설계에 통섭의 의미 18
3.2 통섭으로서 인간공학 20

II 인문과학과 자연과학 통섭은 가능한가? 25
1. 가능한 통섭의 변인들 27
2. 통섭으로 완성된 학문 31
2.1 인문과학 31
2.2 인지과학 34
2.3 인공지능학 37
2.4 디지털 경제학 41
3. 과감한 학문간 경계 허물기 45
3.1 현실 학문의 경계 45
3.2 학문의 경계를 어떻게 허물까? 47

Part 2 융합으로 문제해결하기

III 융합이 왜 중요한가? 55
1. 융합의 출발 55
2. 융합의 다양성 61
3. 융합문명기 도래 68
4. 4차 산업혁명과 융합 75
4.1 융합의 생태계 변화 76
4.2 현대과학·기술·공학의 융합화 현상 79
4.3 융합의 활성화 82

IV 문제해결을 위한 융합교육이란? 85
1. 창의적인 융합교육 85
1.1 융합형 인재 87
1.2 융합형 인재유형 92
1.3 우리가 원하는 융합형 인재 96
2. 융합교육은 어떻게 할까? 99
2.1 융합교육의 필요성 99
2.2 융합교육의 추론 모델 104

V 문제해결을 어떻게 할까? 109
1. 문제와 문제의 유형 110
1.1 발생형 문제 112
1.2 탐색형 문제 113
1.3 설정형 문제 114
2. 문제해결의 중요성 115
3. 문제해결의 방법 117
3.1 문제해결의 과정 118
3.2 5Why 기법 120
3.3 매트릭스 기법 121
4. 문제해결을 위한 사고력이란? 124
5. 창의적 사고력 127
5.1 창의적 사고력 요소 130
5.2 개발원리1 : 만다라트 132
5.3 개발원리2 : PMI 134
6. 논리적 사고력 135
6.1 논리적 사고력 요소 136
6.2 개발원리1 : MECE 138
6.3 개발원리2 : Logic Tree 140
6.4 개발원리3 : 특성 요인도 143
7. 융합적 사고력 146
7.1 융합적 사고력 요소 148
7.2 컴퓨팅 사고 150
7.3 개발원리1 : 분해(Decomposition) 153
7.4 개발원리2 : 추상화(Abstraction) 154
7.5 개발원리3 : 패턴인식(Pattern Recognition) 155
7.6 개발원리4 : 알고리즘(Algorithm) 156

Part 3 창의적으로 설계하기

VI 공학의 현상 165
1. 공학이 무엇인가? 165
1.1 공학 개념의 이해 165
1.2 공학·과학·기술의 상보성 166
2. 공학의 출현 배경 168
3. 공학의 역사적 성과 169
3.1 고대 시대 169
3.2 르네상스 시대 171
3.3 근·현대 시대 172
4. 우리가 알아야 할 공학의 진실 173
4.1 다양한 공학의 분야 173
4.2 사회가 바라보는 공학의 시각 177
4.3 공학으로 완성된 진실 178
4.4 공학설계 오류에 의한 실패 사례 181
4.5 실패없는 공학설계 대비 190

VII 공학에서 설계란 무엇인가? 193
1. 설계의 이해 193
1.1 설계의 일반적 개념 193
1.2 분석과 설계의 차이 194
2. 몇 가지 설계의 특성 200
2.1 기술적 요구사항 202
2.2 작동 안정성 202
2.3 유지 보수 203
2.4 비용 요건 204
2.5 제품 안전성 204
2.6 윤리 문제 205
3. 설계의 과정은 어떻게 이루어지는가? 206
3.1 설계를 위한 다양한 문제해결 과정 206
3.2 바람직한 공학설계 209
4. 설계를 위한 창의적 발상 도구 216
4.1 브레인스토밍 219
4.2 브레인라이팅 223
4.3 스캠퍼 225
4.4 마인드맵 229

VIII 공학에서 쓰이는 여러 가지 도구 233
1. 추정 233
2. 수치화 236
2.1 국제단위계 236
2.2 단위의 일치확인 238
2.3 유효 숫자 239
2.4 크기 표시와 허용오차 240
3. 시각화 242
3.1 스케치 242
3.2 그래프 244
3.3 도표 247
4. 프로토타이핑 249
5. 시뮬레이션 254
6. 소프트웨어 257
6.1 폭포수 모델 261
6.2 점진적 모델 262

IX 프로젝트 관리를 위한 팀워크 265
1. 팀워크 265
1.1 팀 구성 267
1.2 직무기술서 270
1.3 팀 회의 271
2. 작업관리 273
2.1 체크리스트 273
2.2 시각표 275
2.3 간트 도표 275
2.4 PERT 도표 276
3. 문서화 279
3.1 종이문서와 전자문서 280
3.2 업무일지 282
3.3 법률적인 문제 284

참고문헌 288