2016 공학교육학술대회

NCS기반 과정평가형 국가기술자격과 공학교육인증제 연계방안에 관한 연구

민동균*,† 강승찬* 오창헌** 김주리***

*한국기술교육대학교 메카트로닉스공학부**한국기술교육대학교 전기전자통신공학부

***한국기술교육대학교 대학교육개발단 NCS센터

공학교육인증과 국가직무능력표준 (NCS)를 기반으로 한 제도들은 모두 산업수요에 맞는 인재의 양성이라는 면에서는 기본적으로 맥을 같이하고 있음에도 불구하고, 실제 운영상에서 종종어려움과 시행착오를 야기시키고 있다. 특히 최근 제시된 NCS 기반 과정평가형 국가기술자격제도나 2017년부터 운영이 권장되고 있는 공학교육인증제의 교과기반평가 (CEA) 등에 대해서는 더더욱 일선 대학의 혼란을 발생시키고 있으며, 기초적인 가이드 라인이 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 NCS 기반의 능력단위를 연계시켜 4년제 대학의 교과과정을 설계하고 운영함으로써, 교육 이수 후 일정 평가를 거쳐 과정평가형 국가기술자격을 취득할 수 있는 방안에대하여 연구한다. 기존의 전문대학과 특성화 고교 등을 대상으로 한 과정평가형 프로그램의 장단점과 운영상 문제점들을 분석하고 이를 바탕으로 4년제 대학에서 적용가능한 교과과정 모델을 제시한다. 우선적으로 현재 공학교육인증제를 실시하고 있는 한국기술교육대학교의 전공들중에서 적용가능한 프로그램을 대상으로 NCS 기반 과정평가형 자격제도의 요구조건을 만족시킬 수 있는 교과과정 모델을 도출하고, 이를 확장시켜 공학교육인증제를 실시하고 있는 일반 4년제 대학들의 프로그램에 적용하여 본 연구에서 제안된 방안의 실효성을 검증하고자 한다. 또한 필수직무능력단위, 선택능력단위 및 기초직업능력 등의 구성과 편성비율, 전공별 NCS 기준의 적절성 및 적용 가능성, 향후 확산 방안 등의 분석을 통하여 향후 과정평가형 자격제도를 일반 4년제 공과대학으로 확산할 경우의 문제점 분석 및 대비 방안 등을 모색하고자 한다.

NCS기반 과정평가형 국가기술자격과 공학교육인증제 연계방안에 관한 연구

2016년 공학교육학술대회

한국기술교육대학교 민동균 강승찬 오창헌 김주리

Contents

연구개요 1

과정평가형 국가기술자격 측면 2

공학교육인증제 측면 3

연계 교육과정 편성 4

맺는 말 5

1. 연구개요

연구의 목적

공학교육인증제를 실시하고 있는 4년제 대학 (한기대 포함) 에

과정평가형 자격에서 요구하는 NCS 기반의 능력단위를 연계시켜

교과 과정을 설계함으로써 교육 이수 후 일정 평가를 거쳐

과정평가형 국가기술자격을 취득할 수 있도록 모델을 도출

이를 통하여 향후 공학교육인증제와 과정평가형 자격 과정을 연계한

4년제 대학의 교과과정 모델을 선도적으로 도출하고, 타 대학에도 제시

향후 예상되는 문제점과 우려사항을 도출 및 분석하여 현재 추진되고 있는

NCS 기반 과정평가형 국가기술자격 제도의 기준 설정에 반영함으로써,

실제 적용 가능한 NCS 기반 국가기술자격 교육과정 편성에 도움

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면

최근 진행 상황 2016년 7월 7일

- 2017년 시행 과정평가형 국가기술자격 종목 선정 공고

(고용노동부 공고 제 2016 - 231호) <‘15년도 선정종목 (15개)> <‘16년도 선정종목 (15개)> <‘17년도 선정종목 (31개)>

<산업기사 7> • 기계설계 • 치공구설계 • 정밀측정 • 기계가공조립 • 컴퓨터응용가공 • 사출금형 • 프레스금형

<산업기사 3> • 용접 • 생산자동화 • 귀금속가공

<기사 2> • 기계설계 • 메카트로닉스

<기능사 19> • 자동차정비 • 자동차보수도장 • 항공기기체정비 • 전산응용토목제도 • 콘크리트 • 측량 • 조경 • 공조냉동기계 • 웹디자인 • 컴퓨터그래픽스운용 • 열처리 • 전산응용건축제도 • 제과 • 제빵 • 한식조리 • 양식조리 • 조주 • 축산 • 전자계산기

<기능사 8> • 컴퓨터응용밀링 • 컴퓨터응용선반 • 연삭 • 정밀측정 • 기계가공조립 • 전산응용기계제도 • 공유압 • 금형

<기능사 11> • 생산자동화 • 귀금속가공 • 타워크레인운전 • 천장크레인운전 • 미용사(일반) • 이용사 • 화학분석 • 용접 • 특수용접 • 전자기기 • 전자캐드

<산업기사 9> • 공조냉동기계 • 실내건축 • 시각디자인 • 컬러리스트 • 금속재료 • 기계정비 • 위험물 • 농업기계 • 정보처리

<서비스 1> • 컨벤션기획사 2급

<서비스 1> • 텔레마케팅관리사

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면

최근 진행 상황 2016년 7월 4일 – 7일

- ‘17년도 과정평가형 국가기술자격 대상 종목 추가 선정(안) 심의

(’16년도 제2차 국가기술자격 정책심의위원회)

▷ 선정(안) <31종목>

* (기사) 기계설계, 메카트로닉스 <2종목>

* (산업기사) 공조냉동기계, 실내건축, 시각디자인, 컬러리스트, 금속재료, 기계정비, 위험물, 농업기계,

정보처리 <9종목>

* (기능사) 자동차정비, 자동차보수도장, 항공기기체정비, 전산응용토목제도, 콘크리트, 측량, 조경,

공조냉동기계, 웹디자인, 컴퓨터그래픽스운용, 열처리, 전산응용건축제도, 제과, 제빵, 한식조리,

양식조리, 조주, 축산, 전자계산기 <19종목>

* (서비스) 텔레마케팅관리사 <1종목>

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면

최근 진행 상황 2016년 7월 28일

- 2017년 추가 시행 과정평가형 국가기술자격 교육·훈련과정 편성기준 공고

(한국산업인력공단 공고 제 2016 - 103호)

- 기준시간

구 분

기계설계기사

[기계 1501******]

메카트로닉스기사

[전기전자 190108****] 비고

능력단위

총 시간

교육·훈련

기준시간

능력단위

총 시간

교육·훈련

기준시간

총 계 1,155시간 825시간 이상 1,110시간 810시간 이상

직업기초능력 45시간 45시간 이상 45시간 45시간 이상

필수능력단위 480시간 480시간 이상 525시간 525시간 이상

선택능력단위 630시간 300시간 이상 540시간 240시간 이상

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면

최근 진행 상황 2016년 8월 17일

- 과정평가형 국가기술자격 교육·훈련과정 모집 공고

(한국산업인력공단)

4. 모집과정 수

○ 총 250개 과정 내외

- “신청대상 자격종목”에서 제시된 61종목 중 교육·훈련과정 신청서를 심사하여 총 250과정 내외 선정

※ ‘17년도에 과정평가형 교육·훈련과정 운영을 희망하는 모든 교육·훈련기관은

반드시 신청서를 제출해야 함

※ 직업훈련기관은 예산 등 고려하여 과정평가형자격 과정 선정 예정, 1차 서류심사 이전에

직업능력심사평가원의 사전심사를 실시하고, 공단에서 과정심사

(단, 신청 마감일 기준(16.09.12)으로 인증등급 미보유 및 인증유예 등급기관은 신청이 제한됨)

※ 신청대상 종목 및 교육·훈련과정 수, 교육·훈련기관 유형 등을 고려하여 최종 결정

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 선정 자격종목 검토

연번 주무 부처

직무분야 (중직무) 종 목 명 NCS 기반 자격

선 정 기 준

주무부처요청

비고 특 성 화 고

산 업 계 수 요

전 략 뿌 리 신 산 업

검 정 인 원

(3년 평균)

17 고용부 영업판매 텔레마케팅관리사 판매관리_L3/L5 ○ 9,208 ○

18 고용부 건설(건축) 전산응용건축제도기능사 건축설계_L3 ○ ○ ○ 11,069 ○

19 고용부 기계 기계정비산업기사 동력기계설치.설비_L3/

L4 ○ ○ 6,894 ○

20 고용부 기계 기계설계기사 기계요소설계_L3 기계시스템설계_L6 기계구조해석설계_L4

○ ○ 277 ○

21 고용부 기계 메카트로닉스기사 기계장치조립_L4, 기계장치제어_L4,

자동제어기기설계_L5 ○

소계 5개 종목

“ ’17년도 과정평가형 국가기술자격 대상 종목 추가 선정 (안)” 중에서

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 기계설계기사 교육·훈련과정 편성기준 검토

필수능력단위 : 총 480시간 이상

연번 능력단위 코드 능력단위 명 (세분류 명) 최소 교육·훈련 시간

1 1501010205_14v2 규정검토 (기계개발기획) 60시간

2 1501020104_14v2 요소공차검토 (기계요소설계) 60시간

3 1501020105_14v2 요소부품재질선정 (기계요소설계) 45시간

4 1501020205_16v3 요소부품설계검토 (기계시스템설계) 30시간

5 1501020301_16v3 해석용모델링 (구조해석설계) 60시간

6 1501020302_14v2 정적구조해석 (구조해석설계) 60시간

7 1501020303_16v3 열응력해석 (구조해석설계) 60시간

8 1501020304_16v3 유동해석 (구조해석설계) 45시간

9 1501020305_16v3 동적구조해석 (구조해석설계) 60시간

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 기계설계기사 교육·훈련과정 편성기준 검토

선택능력단위 : 총 630시간 중 300시간 이상 연번 능력단위 코드 능력단위 명 (세분류명) 최소 교육·훈련 시간

1 1501010102_14v2 설계기술자료수집 (기계설계기획) 30시간

2 1501010104_14v2 기술지원계획수립 (기계설계기획) 30시간

3 1501010110_14v2 기계형식인증검토 (기계설계기획) 30시간

4 1501010207_14v2 개발일정수립 (기계개발기획) 30시간

5 1501020106_16v3 체결요소설계 (기계요소설계) 60시간

6 1501020107_16v3 동력전달요소설계 (기계요소설계) 60시간

7 1501020108_16v3 치공구요소설계 (기계요소설계) 30시간

8 1501020113_16v3 3D형상 모델링 작업 (기계요소설계) 60시간

9 1501020114_16v3 3D형상 모델링 검토 (기계요소설계) 60시간

10 1501020115_16v3 도면 분석 (기계요소설계) 45시간

11 1501020116_16v3 도면 검토 (기계요소설계) 45시간

12 1501020206_14v2 요소부품재질검토 (기계시스템설계) 30시간

13 1501020207_14v2 요소부품제작성검토 (기계시스템설계) 30시간

14 1501020210_14v2 치공구설계 (기계시스템설계) 60시간

15 1501020211_14v2 설계품질관리 (기계시스템설계) 30시간

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 기계설계기사 교육·훈련과정 편성기준 검토

선택능력단위 : 총 630시간 중 300시간 이상 (계속)

※ 선택능력단위 이수기준시간 중 최대 50% 범위에서 타 NCS 기반자격이나

NCS 능력단위를 자율적으로 편성운영 가능.

단, 편성기준에서 제시한 선택능력단위를 편성할 경우

최소 교육훈련시간은 준수

=> 결과적으로 필수적인 능력단위 교육·훈련 = 최소 630시간 이상 필수 !!!

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 기계설계기사 교육·훈련 이수체계도

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 참고 : 기계설계 자격종목 Map

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 참고 : 기계구조해석설계_L4 세부능력단위 리스트

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 기계설계기사 필수능력단위

능력 단위명 (수준)

시간수

능력단위 요소

수행준거 지 식 기 술 관련 교과목

규정검토 (4) 60

법률 검토하기

ㅇ 개발 제품 운영 조건 및 방법에 따라 관련된 규제사항에 대한 정보를 입수하여 검토할 수 있다.

ㅇ 해당 법규에 따라 안전교육 참가 등과 관련된 설치 및 관리 등에 대한 기록을 검토할 수 있다.

ㅇ 개발 제품 운영 및 설치에 관련된 매뉴얼에 따라 운영 관리 및 관련 기록 등을 작성하고 관리할 수 있다.

ㅇ 제품특성에 대한 지식 ㅇ 설계도면 해독 지식 ㅇ 해당 제품의 규제 및 인허가 법규에 관한 지식 ㅇ 형식승인 규격 지식 ㅇ 환경 관리법규에 대한 지식

ㅇ 제품의 기술 체계 분석 기술 ㅇ 데이터 해독 기술 ㅇ 법적규제 대응계획 작성을 위한 합리적 의사소통 기술

ㅇ 제조공정도 및 제조설계 해독기술

환경 검토하기

ㅇ 개발 제품의 환경법규에 따라 소음, 진동, 대기, 수질 등과 관련된 환경관련 사항을 검토하여 반영할 수 있다.

ㅇ 소음, 진동, 대기, 수질 등과 관련된 운영 관리 매뉴얼을 작성하여 주기적으로 검토하고 관련자 교육 및 훈련계획을 수립할 수 있다.

ㅇ 환경과 관련된 매뉴얼에 따라 운영 관리 및 관련 기록 등을 보관하고 관리할 수 있다.

ㅇ 설치 및 운영되는 제품의 환경오염 배출 및 발생되는 사항을 조사하여 규제사항을 검토하여 반영할 수 있다.

ㅇ 해당제품의 환경 관련 법규에 대한 지식 ㅇ 환경규제에 대한 대응지식 ㅇ 소음측정 및 분석지식 ㅇ 제품 구조 및 특성에 대한 지식 ㅇ 진동 측정 및 분석 지식 ㅇ 설계도면 지식 ㅇ 환경오염원에 대한 대응지식

ㅇ 제품의 기술 체계분석 기술 ㅇ 데이터 해독 기술 ㅇ 환경대응계획 작성을 위한 합리적 의사소통 기술

ㅇ 환경 측정 장비 측정기술 ㅇ 환경 분석 데이터 분석기술

제품 인허가 파악하기

ㅇ 개발제품의 인허가 승인에 필요한 기술 검토, 평가시험, 인증시험 등에 필요한 규격을 조사할 수 있다

ㅇ 개발제품 또는 기존 제품의 형식승인 일정 계획을 수립 하고 관련 자료를 해당부서에 요청하여 준비할 수 있다.

ㅇ 형식승인 대상 기계 및 설비와 관련된 법규에 따라 신청서를 작성하고 승인 후 관련 자료를 유지, 관리할 수 있다.

ㅇ 형식승인 변경절차에 따라 해당 제품에 대한 승인기준 변경 내용을 확인하고 대응할 수 있다.

ㅇ 검증된 개발제품에 대한 설계승인과 관련된 서류를 작성 하여 사용자 및 관련기관에 승인을 요청할 수 있다.

ㅇ 형식승인 정보를 주기적으로 확인하여 개정된 제품규격을 확보할 수 있다.

ㅇ 제품 구조 및 특성에 대한 지식 ㅇ 설계도면 지식 ㅇ 형식승인 규격 지식 ㅇ 설계승인 관리지식 ㅇ 해당 제품의 인허가 법규에 관한 지식 ㅇ 일정관리 소프트웨어 관리능력 ㅇ 경쟁사 규격조사 능력 ㅇ 시장정보 조사능력

ㅇ 제품의 기술 체계분석 기술 ㅇ 데이터 해독 기술 ㅇ 인허가 계획 작성을 위한 합리적 의사소통 기술

ㅇ 도면해독 기술 ㅇ 제조공정도 및 제조설계 해독기술

안전대책 수립하기

ㅇ 산업안전법규에 따라 개발제품의 운영, 설치 및 보수에 관련한 안전기준을 작성할 수 있다.

ㅇ 안전기준에 따라 운영 관리 매뉴얼을 작성하여 주기적으로 검토하고 안전 규제사항을 반영할 수 있다.

ㅇ 제조물책임법(PL)에 따라 인체손상 및 물자손실을 예방하기 위한 기준을 설정하고 반영할 수 있다.

ㅇ 해당 기계장비의 구조 및 특성에 대한 지식 ㅇ 기계장비 안전관리 기준에 관한 지식 ㅇ 설계도면 지식 ㅇ 산업안전보건법에 관한 지식 ㅇ PL 법규에 대한 지식 ㅇ 일정관리 소프트웨어 관리능력 ㅇ 경쟁사 규격조사 능력 ㅇ 시장정보 조사능력

ㅇ 기계설비, 공구, 소요재료의 안전사용방법에 대한 기술

ㅇ 제품설계 및 제조공정 해독기술 ㅇ 도면해독 기술 ㅇ 안전기준 작성을 위한 데이터 분석기술 ㅇ 안전 대응계획 작성을 위한 합리적 의사소통 기술

ㅇ 정상 및 비정상 작업에 관한 안전예방 기술

산업안전 (1-1-0)

[16시간]

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 기계설계기사 필수능력단위 (계속)

요소 공차 검토

(4)

60

요구기능 파악하기

ㅇ 요소부품에 요구되는 정밀도를 확인하여 공차를 파악할 수 있다. ㅇ 요구되는 기계요소부품의 종류와 기능, 특성을 파악할 수 있다. ㅇ 적용된 기능에 대해 검토할 수 있다.

ㅇ 해당 기계요소가 사용되는 기계시스템에 관한 이해

ㅇ 설계할 기계요소의 기능과 특성에 관한 지식 ㅇ 기계요소 표준부품의 종류 및 기능과 특성에 관한 지식

ㅇ 유공압 기계요소의 종류 및 기능과 특성에 관한 지식

ㅇ 기계 시스템 기능 및 특성 분석 ㅇ 유사 사례의 설계방법

치수공차 검토하기

ㅇ 기능 및 성능을 충족시킬 수 있는 치수공차를 적용할 수 있다. ㅇ 요소부품에 요구되는 치수공차를 적용할 수 있다. ㅇ 적용된 치수공차가 요구되는 기능 및 성능에 적합한지 검토할 수 있다.

ㅇ KS 및 ISO 규격 등 산업규격의 이해와 활용방법 ㅇ 치공구 기능과 성능에 관한 지식 ㅇ 기계요소 표준부품의 종류 및 특성에 관한 지식

ㅇ 요구되는 기계요소의 기능과 성능, 특징에 관한 지식

ㅇ 끼워맞춤공차와 치수공차에 관한 지식 ㅇ 기계 가공법에 관한 지식

ㅇ 2D 도면 작성 방법 ㅇ 2D CAD 프로그램 활용 능력 ㅇ 끼워맞춤 공차와 치수공차 도시 방법 및 적용 방법

표면조도 검토하기

ㅇ 요소부품의 표면 조도를 확인할 수 있다. ㅇ 기능 및 성능을 충족시킬 수 있는 표면 조도를 적용할 수 있다. ㅇ 적용된 표면 조도가 요구되는 기능 및 성능에 적합한지 검토 할 수 있다.

ㅇ KS 및 ISO 규격 등 산업규격의 이해와 활용방법 ㅇ 치공구 기능과 성능에 관한 지식 ㅇ 기계요소 표준부품의 종류 및 특성에 관한 지식

ㅇ 설계할 기계요소의 기능과 성능, 특징에 관한 지식

ㅇ 가공공차에 관한 지식 ㅇ 기계 가공법에 관한 지식

ㅇ 2D 도면 작성 방법 ㅇ 2D CAD 프로그램 활용 능력 ㅇ 다듬질공차 도시 방법과 적용 기술

기하공차 검토하기

ㅇ 요소부품에 기하공차를 적용할 수 있다. ㅇ 기능 및 성능을 충족시킬 수 있는 필요한 기하공차를 적용할 수 있다.

ㅇ 적용된 기하공차가 요구되는 기능 및 성능에 적합한지 검토할 수 있다.

ㅇ KS 및 ISO 규격 등 산업규격의 이해와 활용방법 ㅇ 치공구 기능과 성능에 관한 지식 ㅇ 기계요소 표준부품의 종류 및 특성에 관한 지식 ㅇ 설계할 기계요소의 기능과 성능, 특징에 관한 지식

ㅇ 기계 가공법에 관한 지식 ㅇ 결합부품의 상호간의 기능 및 성능, 특징에 관한 지식

ㅇ 부품 상호운동에 관한 지식 ㅇ 기하공차의 종류와 기호에 관한 지식 ㅇ 데이텀(Datum)에 관한 지식

ㅇ 2D 도면 작성 방법 ㅇ 2D CAD 프로그램 활용 능력 ㅇ 기하공차 도시 방법 및 적용 기술

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 기계설계기사 필수능력단위 (계속)

요소부품 재질선정

(4)

45

요소부품 재료

파악하기

ㅇ 요소부품별 요구기능과 특성을 파악할 수 있다. ㅇ 재료조달의 난이도에 따른 재료의 종류를 파악할 수 있다. ㅇ 재료 별로 재질의 종류를 검토할 수 있다.

ㅇ 용도별 재료의 종류와 특성에 관한 지식 ㅇ 재료의 제조방법에 따른 특성에 관한 지식

ㅇ 설계도서 검토 능력 ㅇ 수집된 자료에 관한 검증 기술

최적요소 부품 재질 선정하기

ㅇ 용도에 따른 재료의 종류 및 재질을 파악할 수 있다. ㅇ 설계사양서의 요구사항에 관한 재질 적합성을 검토할 수 있다. ㅇ 설계계산서와의 적합성을 검토할 수 있다. ㅇ 요구사항에 맞는 요소부품의 재질을 선정할 수 있다.

ㅇ 재료의 특성에 관한 지식 ㅇ 재료의 조달 및 원가에 관한 지식

ㅇ 재료의 데이터북 활용 능력 ㅇ 설계도서 검토 능력

요소부품 공정

검토하기

ㅇ 요소부품의 가공공정을 검토할 수 있다. ㅇ 요소부품 재료의 제조공정을 검토할 수 있다. ㅇ 재료조달의 방법을 검토할 수 있다.

ㅇ 재료별 제작공정에 관한 지식 ㅇ 요소부품의 가공공정에 관한 지식

ㅇ 적합한 재질의 선정기술 ㅇ 경제적인 가공공정의 설계기술

열처리 방법

결정하기

ㅇ 요구조건에 부합하는 열처리 방법을 확인할 수 있다. ㅇ 요구되는 강도와 열처리 방법의 적합성을 검토할 수 있다. ㅇ 요소부품의 열처리방법을 결정할 수 있다.

ㅇ 재료 열처리에 관한 지식 ㅇ 재료의 표면처리에 관한 지식

ㅇ 금속재료의 열처리에 관한 기본기술 ㅇ 설계시방서의 요구수준에 적합한 열처리법 결정 능력

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 기계설계기사 필수능력단위 (계속)

해석용 모델링

(3) 60

모델링 준비하기

ㅇ 설계 모델에서 구조해석을 수행하도록 선정된 모델을 해석용 모델로 변환할 수 있다. ㅇ 설계 모델에서 해석에 불필요한 부분을 단순화 하고, 불연속 형상 부분을 찾아 연속적인 형상 으로 수정할 수 있다.

ㅇ 해석 수행 시간과 정밀도를 고려하여, 필요시 설 계 모델을 1차원, 2차원 및 3차원 요소 모델 등 으로 단순화할 수 있다.

ㅇ 설계할 제품의 특징과 작동에 관한 지식

ㅇ 기계재료에 관한 지식 ㅇ 유한요소법(FEM)에 관한 기초 지식

ㅇ 공학단위에 관한 지식 ㅇ 기계시스템과 요소에 관한 지식

ㅇ 유한요소 형상 단순화 조건에 관한 지식

ㅇ 유한요소 메쉬 특성

ㅇ 전처리 소프트웨어 활용능력 ㅇ 2D 및 3D CAD 활용 능력 ㅇ 유한요소 형상 단순화 기술 ㅇ 유한요소 메쉬 생성 기술

CAD 및 실습 (3-2-2) [64시간] 메쉬(mesh)

생성하기

ㅇ 메쉬의 정의, 종류, 특성을 이해하고 해석 대상의 특성에 따라 적용할 수 있다. ㅇ 해석조건과 수행시간을 고려하여 메쉬를 생성한 후 메쉬 정밀도를 조절할 수 있다. ㅇ 모델링과정에서 발생하는 오류를 파악하고 메쉬를 수정 및 보완할 수 있다. ㅇ 최적의 모델링 과정을 단계별로 정리할 수 있다.

해석조건 입력하기

ㅇ 해석에 필요한 물성치 정보를 확인하고, 실험보고서 및 표준자료를 통하여 물성치 정보를 확보할 수 있다.

ㅇ 해석대상물을 기준으로 필요한 변수를 정의할 수 있다. ㅇ 해석 조건을 고려하여 각 해석요소에 필요한 물성치를 적용할 수 있다.

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 기계설계기사 필수능력단위 (계속)

정적 구조해석

(4) 60

해석준비하기 ㅇ 해석에 필요한 공학적 지식 (구조역학,

재료역학, 정역학) ㅇ 설계할 제품의 특징과 작동에 관한 지식 ㅇ 기계재료에 관한 지식 ㅇ 유한요소법(FEM)을 비롯한 수치해석에 관한 지식

ㅇ 정적구조해석 경계조건, 하중조건에 관한 지식

ㅇ 선형, 비선형 구조해석에 관한 지식 ㅇ 공학단위에 관한 지식

ㅇ 컴퓨터운용 및 프로그램 활용능력 ㅇ 정적 구조해석 소프트웨어 활용능력 ㅇ 2D 및 3D CAD 활용능력

정적구조해석 실시하기

해석결과 평가하기

열응력 해석 (5)

60

해석준비하기 ㅇ 열응력 해석프로그램에 관한 지식 ㅇ 기계재료에 관한 지식 ㅇ 열적거동, 열전달에 관한 지식

ㅇ 해석모델링기술 ㅇ 해석 입력데이터 작성 및 정리 기술 ㅇ 경계조건 부여 기술

열응력해석 실시하기

ㅇ 해석 매뉴얼에 대한 파악 ㅇ 해석 과정 도출에 관한 지식 ㅇ 해석 변수에 관한 지식 ㅇ 열전달 기초 이론 ㅇ 소재의 열적 거동에 관한 지식

ㅇ 해석오류파악능력 ㅇ 해석 소프트웨어 활용 능력 ㅇ 해석 변수 부여 및 수정 기술 ㅇ 모델 수정 기술

해석결과 평가하기

ㅇ 열응력에 관한 지식 ㅇ 모델 최적화에 관한 지식 ㅇ 해석 기법에 관한 지식 ㅇ 소재에 관한 지식 ㅇ 열적 변형에 관한 지식

ㅇ 데이터 활용능력 ㅇ 그래프 활용 등 공학적 검토 기술 ㅇ 취약 부 파악 및 원인 진단 기술 ㅇ 해석 결과 수식화 및 도식화 기술

2. 과정평가형 국가기술자격 제도 측면 기계설계기사 필수능력단위 (계속)

유동해석 (6)

45

해석준비하기 ㅇ 유체역학, 열역학에 관한 지식 ㅇ 유체특성에 관한 지식 ㅇ 유한요소법(FEM)을 비롯한 수치해석에 관한 지식 ㅇ 열전달에 관한 지식

ㅇ 해석 프로그램 활용능력 ㅇ 분석절차 및 방법에 관한 기술

유동해석 실시하기

해석결과 평가하기

동적 구조해석

(6) 60

해석준비하기 ㅇ 구조역학, 재료역학, 기구학, 동역학에 관한 지식 ㅇ 기계재료에 관한 지식 ㅇ 해석대상에 관한 시험에 관한 지식 ㅇ 해석대상의 특징 및 작동에 관한 지식 ㅇ 유사 사례의 성공 및 실패 요인에 관한 지식 ㅇ 신기술, 신공법 동향에 관한 지식

ㅇ 2D 및 3D CAD 활용 능력 ㅇ 동적 해석 프로그램 활용 능력 ㅇ 도면 해독 능력

동적구조해석 실시하기

해석결과 평가하기

3. 공학교육인증제 측면

추진 상황 기술사 제도와 연계방안 연구 진행 중 - 한국기술사회와 MOU 체결 (2015.11) - 2016. 7. 29 국가정책조정회의 ‘공대혁신방안’ 기술사 자격과 공학교육인증 연계 방안 보고 - 현재 위탁연구 진행 중 교과기반평가 (CEA) 도입 예정 - 프로그램 학습성과를 평가하는 다양한 방법 중의 하나 - 선정된 개설 교과목의 학습목표 성취도 평가를 통하여 프로그램 학습성과 달성도를 평가하는 방법

3. 기계공학분야 KEC 2015 인증기준 8 중 ‘기계공학 및 유사명칭 공학 프로그램’에 대한 인증기준

1. 적용

“ 본 전공분야 인증기준은

기계공학 및 이와 유사한 명칭의 공학프로그램에 적용한다.

프로그램 명칭에

기계, 자동차, 메카트로닉스를 포함하거나

이들 명칭으로 파생된 명칭이 포함된 공학 프로그램은

본 기준을 공유한다.”

3. 공학교육인증제 측면 KEC 2015 인증기준 8 중 ‘기계공학 및 유사명칭 공학 프로그램’에 대한 인증기준

3. 교과과정

1) 학생들은 미적분, 미분방정식, 선형대수 등에 대한 기초 지식을 다루는

수학분야의 교과목과 물리학분야의 교과목을 반드시 이수하여야 한다.

또한 기계공학의 기초가 되는 고체역학, 열역학, 유체역학 및 동역학의

주요 개념을 다루는 역학 교과목들을 반드시 이수하여야 한다.

2) 학생들은 기초설계와 종합설계를 포함하여 12학점 이상의 설계 교육을

이수하여야 한다.

3) 학생들은 기계공학의 주요 분야에 대한 실험실습이 포함된 교과목을

적절히 이수하여야 한다.

4. 연계 교육과정 편성

기존 연구의 방향

교과목

교과목 교과목 교과목

교과목

교과목

교과목

교과목

교과목

교과목

교과목

교과목

교과목

교과목

교과목

학과 전공

1

2

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6

7

8

1

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5

6

7

8

자격체계

기능사

산업기사

기사

기술사 기능장

1

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3

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5

6

7

8

View point

현재의 교과과정과 NCS의 일치도 평가

NCS의 요구를 반영한 교과과정 개선 검토

예상되는 문제점 도출 및 분석

과정평가형 국가기술자격 시행 대비

4. 연계 교육과정 편성

과정평가형 교육편성기준

교육 내용 및 시간수

Mapping

교과과정

능력단위 1 - 능단요소 a - 능단요소 b - 능단요소 c

교과목 A - 교육내용① - 교육내용② - 교육내용③

능력단위 2 - 능단요소 a - 능단요소 b - 능단요소 c

능력단위 3 - 능단요소 a - 능단요소 b - 능단요소 c

교과목 B - 교육내용① - 교육내용② - 교육내용③

교과목 C - 교육내용① - 교육내용② - 교육내용③ 교과목 신설

검토

타자격 기준 검토

교과과정 편성 방법 제안

4. 연계 교육과정 편성

과정평가형 국가기술자격 기반 학사운영을 위해 필요한 자료 List

1. 국가직무능력표준(NCS) 기반 교과목 명세서

2. NCS기반 교과 강의계획서

3. NCS기반 교과목 평가계획서

4. 진단평가서

5. 직무수행능력평가 평가서

6. NCS기반교과 평가결과서

5. 맺는 말

맺음 말

NCS에 대하여 4년제 대학은 전문대학이나 폴리택 대학 등에 비교하여 상대적으로 관심이 덜한 실정

또한 NCS가 단시간 내에 너무 많은 직종이 개발되다 보니 능력단위의 적절성 문제와 학습모듈의 정합성 등에 대해서는 세심한 검토가 필요

아울러 NCS 기반 국가기술자격 기준의 완결성이 양과 질 모두에서 아직은 미흡한 실정

공학교육인증제 역시 현재까지와 같이 졸업시의 평가 만으로 전체 졸업생의 학습성과를 모두 인증해 주는 단순 프로그램 인증 형태로는 인증졸업생 모두에게 국가기술자격의 부여 불가능

구체적인 상호 연계방안 필요 - 예 : 상호인증, 상호 인센티브 제공, 외부평가과목의 일부/전체 면제 등

맺음 말

구체적인 연계방안 필요 1) NCS - 필수/선택능력단위 및 직업기초능력의 비율과 시간수, 내용의 유연한 적용 - 완성도 높은 자격 및 교육훈련 기준의 조속하고 다양한 제공 필요

2) ABEEK - 교과기반평가의 조속한 도입 필요 - 인증졸업생의 질적 우수성을 검증하는 노력과 함께 졸업생수의 확대 필요 - 인증기준의 개선 모색

3) 대학 - 공학교육인증기준+NCS 기반의 능력단위를 연계시켜 교과과정을 세심하게 설계하고 정확하게 운영

4) 정부 - 재정지원을 통한 시범운영 지원 및 확산 모색