[교과교재연구및지도법]제 6회차. 기술교육의 교육자료 및 시설의 구성

목차

1. On-Line 교육에서 수업의 주제별 내용 요약

2. E-learning 과제

본문내용

PCB로 바꾸기 위해 이 시뮬레이션 프로그램을 사용하는데 잘못 작성할 경우 막대한 손실이 요구된다. 이럴 경우 PCB 시뮬레이션으로 미리 작성하여 에러 발생을 줄일 수 있다.
3. 마이크로프로세서
: 마이크로프로세서 실습에서도 어셈블러를 이용하여 그 특성을 이해하기 쉽도록 한다.
C 언어나 JAVA 프로그래밍과는 다르게 어셈블러를 이용하면 직접 컴퓨터가 이해하는 이진코드를 확인할 수 있어서 학습자의 입장에서는 명령어 체계를 이해하는데 도움을 받게 된다.
2-3. 복합적인 구성이나 복잡한 상관관계를 단계적으로 쉽게 이해하도록 하는 경우의 예와 그 내용.
☞ 복잡한 구성을 하나하나 분리하여 그 특성을 설명하는 ‘컴퓨터 구조’에서는 컴퓨터의 각 구성요소의 특징과 동작원리를 설명하여 컴퓨터가 어떻게 동작하는지를 분석한다.
모두가 알고 있듯이 컴퓨터를 사용하기는 쉽지만 그 구조와 구성요소는 수많은 전선과 셀 수 없을 만큼의 Chip과 부품들이 있다.
즉 컴퓨터 구조에서는 다음과 같은 내용으로 학습자의 이해를 돕고 있다.
① 컴퓨터 조직과 설계에 사용되는 다양한 디지털 구성품 소개
Hardware : Register, Flip-Flop, TTL and CMOS IC, Mux etc...
Logic and Arithmetic : complement, Karnaugh map, Boolean etc...
② 기본적인 디지털 컴퓨터를 설계하고 프로그램하는데 필요한 기술 설명
Interrupt program, Timing and Control, Instruction Cycle etc...
③ 중앙 처리 장치의 구조
④ 입출력 프로세서와 메모리 장치
위와 같이 컴퓨터라는 복잡한 시스템을 여러 구성요소로 나눈 뒤 단계별로 설명하여 서 로 간의 연관성과 동작관계를 쉽게 이해시킨다. 즉 컴퓨터의 기본 요소인 각종 부품의 동 작을 설명하고 그 부품들 하나하나가 모여 컴퓨터라는 전체시스템이 동작한다는 것을 설 명한다.
2-4. 학생에 따라 시험적으로 해보거나 다양한 구성을 가능하게 하는 경우 그 예와 내용.
☞ 디지털 통신 및 실습과목의 예로 Matlab의 Simulink를 언급하였는데, 이것의 특징으로는 실제의 고가의 여러 장비들을 블록화 하여 모의적으로 사용하여 실험할 수 있다는 것이었다. 예를 들어 요즘 우리가 사용하는 휴대폰의 기본적인 정보전송 포맷인 PCM(Pulse coded modulation) 실험을 시뮬레이터로 구성한다면 다음과 같다.
위의 그림과 같이 왼쪽부터 Sine wave를 발생시키는 파형발생기를 시작으로 하여 표본화기, 양자화기, 컨버터 등 실제장비를 블록으로 만들어 실험으로 결과를 도출할 수 있다. 이러한 실험은 교사의 기본적인 시범을 통하여 학생이 응용하여 제작하게 하도록 하고, 이러한 간편한 블록으로 위에서 언급한 PCM 뿐만 아니라, DM(Delta Modulation)도 역시 모의 실험 할 수 있다.
즉, Simulink라는 시뮬레이터를 이용하여 학습자는 다양한 구성을 지닌 통신 설비를 가상으로 구현 할 수 있고, 이에 따라 주어진 문제와 연계하여 모델의 재구성 및 변화를 시도할 수 있게 할 수 있다.
2-5. 학생의 흥미를 촉발하거나 팀 작업을 가능하게 하는 경우의 예와 그 내용.
☞ 작년에 ‘전자회로 및 응용’이란 수업을 들으면서,
초음파에 대해 흥미를 가지게 되어 그 기본적인
초음파 센서의 기본원리를 이해하고자 기말 전자
응용 Term Project의 주제로 선정하였고 초음파
응용분야 중 가장 핵심이 되고 기본인 초음파
반사를 이용한 거리 측정기를 만들어 보았다.
ex) 'Project'후기
이번 Final Term Project를 진행하면서 초음파센서를 이용한 거리측정기를 제작하였는데 참으로 실용성이 강한 작품이라는 것을 느끼게 되었다. 발진회로에서 시작하여 세그먼트에 거리를 표시하는 불이 들어오기까지의 전체 회로동작이 원활이 이루어져서 만들어내는 거리 측정기는 그 응용분야를 따지기 전에 그 자체로 실용성이 강한 회로이다.
OR CAD로 도면을 제작하고 처음에는 동작여부를 확인하기 위해 Bread Board에 회로를 빌드하여 실험해 보았다. 그 결과 문제없이 동작하는 것을 확인할 수 있었고 다시 OR CAD로 패턴도를 그려 기판에 납땜을 시도하려 하였다. 하지만 전에 우리가 실습해왔던 회로와 달리 타이머IC등 많은 IC칩이 이 회로에 사용되었고, 회로 구성도 기존 실습해왔던 것과 달리 복잡하여서 납땜에 좀더 신중을 기하고자, 직접 기판의 크기에 맞는 모눈종이에 패턴도를 손수 그려 약간의 실수라도 미연에 방지하고자 하였다.
하지만 기판에 납땜을 하여 회로를 제작하고 동작을 시험할 때는 세그먼트에만 불만 들어오는 현상이 나타나고 거리측정이 안 되는 것을 확인할 수 있었다. 그리하여 우선, 멀티미터로 연결 불량인 부분을 확인하고 몇 가지 불량을 확인하여 수정하였는데 그래도 여전히 거리측정이 되지 않았다. 다시 원점으로 돌아온 우리는 OR CAD로 작성한 회로도와 직접 그린 패턴도 그리고 납땜한 기판을 처음부터 하나씩 확인해나가기 시작했다. 확인하는 작업에 시간이 오래 걸리긴 했지만, 우리는 몇 가지 부분이 회로도와 패턴도가 일치하지 않는 것을 발견할 수 있었다. 다시 한번 재수정한 결과 회로의 동작을 확인할 수 있었고 이번 프로젝트를 성공적으로 마칠 수 있게 되었다.
이번 Final Term Project를 통해서 하나의 성능 좋은 회로를 만든다는 것이 얼마나 힘들고 고된 일인지를 알 수 있었으며 그러한 작업을 성공적으로 이루어낼 수 있는 것은 시간이 아무리 걸리고 힘들더라도 포기하지 않고 끊임없이 노력하는 길 밖에 없다는 것을 초음파 거리측정기를 제작하는 과정 특히 제작 후 작동이 되게 하기 위해 회로를 수정하면서 깨달을 수 있었다. 아울러, 기초적인 회로 제작만 배웠던 우리에게 이러한 응용회로 제작을 직접 해봄으로써 회로분석하고 제작하는데 정말로 시간도 오래 걸리고 여러 날의 밤샘작업으로 인해 몸도 피곤했지만, 향후 전문적인 엔지니어로 가는 길에 한발자국 더 다가갔다고 느낄 수 있게 이러한 계기를 제공해준 교수님께도 감사드립니다.

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