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[김정호의 4차혁명 오딧세이] 플립러닝으로 교육 개혁하자

기사입력 : 2019년04월01일 08:00

최종수정 : 2019년04월01일 09:52

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강의의 즐거움

최근 2년간의 학교 보직 활동을 마치고 다시 연구실과 학생들에게 돌아왔다. 일단 연구실로 돌아와 가장 기쁜 일은 다시 새 학기 강의를 하게 된 사실이다.

       김정호 교수

매주 월, 수요일 오전 9시 대학원 수업인데, 대학원 고학년 수업이라 학생 수는 많지 않다. 월요일 아침 학생들의 똘망 똘망한 눈빛을 보고, 질문을 주고 받으면서, 교류하는 시간은 학교에서 학생들과 지내는 참 경험과 귀중한 행복을 일깨워 준다.

학생들은 참 신기할 정도로 맑고 명석하다. 수업은 영어로 하는데, 그런대로 수업 내용을 전달하고 같이 웃고 떠들고 한다. 아마 우리말로 강의하면 재미가 두 배는 더 있을 것 같다.

강의를 준비하면서 다시 강의 내용을 들여다 보면서 그 분야를 정리할 기회는 덤이다. 특히 학생들에게 정확하게 의미를 전달하기 위해서는 강의 내용을 관통해야 하고 무엇보다도 깊고 진지하게 내용을 파악해야 한다.

그래야 자신 있게 강의할 수 있다. 얕게 준비하면 티가 난다. 학생도 알고 교수도 안다.

강의를 이렇게 잘 하려면 내용의 배경도 잘 알아야 하고, 전개 과정도 정확이 알아야 하고, 무엇보다도 그 의미를 정확하게 전달해야 한다. 이 이론이 왜 필요하고, 어디에 쓸 수 있고, 다른 학문 분야와 어떻게 연결되는 지 재미있게 설명해야 한다.

특히 개념은 단순하고 쉽게 설명할 수 있어야 한다. 쉽게 간단하게 비유를 들어가면서 설명할 수 있다는 것은 내용을 완전히 파악하고 있다는 의미이기도 하다. 그래야 좋은 강의가 될 수 있고, 학생 입장에서도 재미있다. 개념을 말로도 설명하고, 비유하기도 하고, 그림으로 보이기도 하고, 그래프로 보여 주기도 한다. 때로는 무대 앞의 배우처럼 행동으로 보이기도 한다. 어쩌면 무대 위의 배우처럼 의미와 감동도 같이 주면 최고의 강의다. 그래야 오래 기억되고 감동이 남는다.

처음 생각하면 교수의 강의는 학생을 가르치는 작업으로 생각하기 쉽다. 그런데 사실은 강의를 통해서 교수가 공부를 한다. 매년 이러한 작업이 반복된다. 그래서 필자는 수 년간 한 과목을 강의를 한 그 이후 다시 새로운 과목 강의를 맡거나 새로운 대학원 과목을 발굴한다. 따라서 새로운 분야를 공부하고 연구하고 싶다면 일단 새로운 주제의 과목을 개설한다. 그러면 처음 2-3 년 고생은 하지만 한 분야 새로운 공부가 확실히 된다. 그러니 교수가 강의를 하는 것은 가르치는 작업이 아니라 꺼꾸로 배우는 작업이다. 그것도 월급을 받으면서 하니 참으로 행운이다.

신학기를 맞아 강의실에서 강의가 진행되고 있다. [출처=KAIST]

플립 러닝 (Flipped Learning)과 '꺼꾸로 강의'

사람이 기억을 가장 오래 유지하는 방법으로 먼저 다른 사람의 강의를 듣는 것이고 그 다음이 노트에 쓰는 작업이다. 그래서 받아 적기도 한다. 근데 제일 오래 기억하는 것은 그 내용을 남에게 말하고 발표하는 것이라고 한다. 이렇게 기억을 오래 유지하는 입장에서도 강의가 최고의 학습 방법이다.

그래서 이제는 교수가 가르치는 대신에 학생이 스스로 미리 공부하고 수업 시간에는 서로 발표하고 토론하는 방법이 최고의 학습 방법으로 떠 오르고 있다. 이른바 ‘플립 러닝(Flipped Learning)’ 이라고 부르는 ‘꺼꾸로 강의’이다.

플립 러닝 수업에서는 먼저 학생 스스로 학습해 온다. 그리고 수업 시간에는 학생들끼리 토론하고, 교수의 역할은 단지 토론의 동반자가 될 뿐이다. 그러니 이것이 우리가 강조하는 ‘자기 주도 학습’의 다른 모습이기도 하다. 그러면 수업의 참여율이 높고 집중도도 높고, 무엇보다도 학생의 창의성이 높아진다. 4차 산업혁명 시대에 꼭 맞는 수업 방식이다.

이와 같은 플립 러닝에서는 학생의 사전 예습은 책이나 교재로 미리 공부할 수도 있다. 그러나 요즘 대세는 유튜브로 사전 예습하는 것이다. 웬만한 중요한 주제에 관해서는 전세계 교수들의 강의가 유튜브에 다 잘 나와 있다. 인공지능 분야만 하더라도 MIT 대학과 스탠포드 대학 강의를 유튜브에서 쉽게 편하게 볼 수 있다. 그 분야 최고 대가들의 강의를 누구나 책상 앞에서 볼 수 있다는 뜻이다. 결국 교수의 강의도 전세계 대가와 경쟁하는 시대가 되었다. 학생들은 다 알고 있다. 누가 잘 가르치고 연구 잘 하는지. 이제는 MIT 대학 교수들과 바로 비교된다.

유튜브를 이용한 예습의 장점은 아주 많다. 일단 강의의 수준과 질이 매우 우수하다. 그리고 언제 어디서나 수강할 수 있다는 점이다. 카페이건, 식당이건, 집이건, 사무실이건, 도서관이건 인터넷만 연결되면 언제나 틀어 볼 수 있다.

유뷰트에 올라온 인공지능 강의들을 서로 비교해서 보면 더욱 재미있다. 서로 설명이 달라 이해하는 데 도움이 된다. 그리고 언제든지 멈출 수 있고, 다시 틀어 볼 수 있다. 직접 대면 교수 강의에 비해서 확실한 장점이 있다. 그리고 나서 수업 시간에는 토론과 질의 응답을 한다. 그것이 ‘꺼꾸로 강의’라고 생각한다.

이러한 장점으로 대학 강의실에 플립 러닝이 확산되고 있다. 플립 러닝에서는 교수는 교과 내용을 중심으로 가르치기보다 학생들과 상호 작용하거나 심화된 학습활동을 하는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있다. 플립 러닝 수업에서 교수는 학생들의 학습을 이끄는데 더 많은 시간을 할애하게 되며 또한 학생들이 강의 내용을 이해하고 새로운 아이디어를 만들어내는 것을 촉진시키는데 주된 역할을 한다.

플립 강의(Flipped Learning) 의 순서와 개념, [출처=다음 블로그]
KAIST의 플립 강의(Flipped Learning) 장면, [출처=KAIST]


교육 방식을 개혁하자

우리사회는 일자리 창출의 어려움, 출산율 저하, 부동산 문제 등 매우 심각한 도전에 직면하고 있다. 앞으로 더욱 심각해 질 것으로 예측한다. 거기에 더해 교육 문제는 더욱 심각하다. 최근 드라마 ‘SKY 캐슬’에 이러한 현상이 잘 나와 있다. 이러한 문제는 4차 산업혁명 시대를 맞아 더욱 명확해졌다.

4차 산업혁명은 추격자형 인간 보다는 창조적 리더 혹은 개척자만 살아 남을 수 있다. 단순 학습을 통해서 길러진 실력은 빅데이터로 무장한 인공지능에 비교하기 어렵게 되었다. 이제 대학 입시에 매몰된 한국 교육의 문제를 해결하려면 혁신적인 새로운 시도가 필요하다. 그 첫 방법으로 제안하는 것이 교육의 방식을 바꾸자는 것이다. 그 방법 중의 하나가 바로 ‘꺼꾸로 강의’이다.

우리 사회에서는 부모가 자녀가 학교에 갔다가 오면 "무엇을 배웠는가?"라고 질문한다. 하지만 유대인들은 자녀에게 "학교에서 무슨 질문을 했는가"를 질문한다고 한다. 질문은 호기심의 발로이고, 동기를 유발하면서, 동시에 주도적인 학습의 출발점이다. 질문 없는 학습과 발전은 있을 수 없다. 질문 없는 학습은 죽은 지식일 뿐이다. 산업혁명을 이끌 글로벌 리더는 끊임없이 질문을 던지면서 새로운 지식을 창조해야 하는데, 주입식 교육은 이에 역행한다는 것이다. 질문을 하려면 미리 공부해 오면 된다. ‘꺼꾸로 강의’가 교육 혁신의 시작일 수 있다.

우리 사회의 교육 문제를 흥미 진진하고 스릴러 있게 다룬 인기 드라마 SKY 캐슬 출연진. [출처=JTBC]

 

joungho@kaist.ac.kr

 

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

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광복군, 일본군 무장해제 "항복사실 모르느냐? 변상문의 '화랑담배'는 6·25전쟁 이야기이다. 6·25전쟁 때 희생된 모든 분에게 감사드리고, 그 위대한 희생을 기리기 위해 제목을 '화랑담배'로 정했다. 우리는 그들에게 전의(戰意)가 없는 것을 보이기 위해 기관단총을 모두 어깨에 걸쳤다. 그러고도 만일을 위해서 각각 산개하면서 뛰어내리기 시작했다. 드디어 내 차례가 왔다. 몸을 날렸다. 아. 그때 그 바람 냄새, 그 공기의 열기, 아른대는 포플러의 아지랑이, 그리고는 아무것도 순간적이었지만 보이지 아니했다. 그러나 어쩐 일인가? 우리 주변엔 돌격 태세에 착검한 일본군이 포위하고 있었다. 워커 구두 밑의 여의도 모래가 발을 구르게 했다. 코끼리 콧대 같은 고무관을 제독총에 연결한 험상궂은 방독면을 뒤집어쓴 일본군이 차차 비행기를 중심으로 원거리 포위망을 좁혀오고 있었다. 너무나도 위험한 상황이었다. 이것이 그리던 조국 땅을 밟고 처음 맞은 분위기였다. 동지들은 눈빛을 무섭게 빛내면서 사주경계를 했다. 그러나 아직 기관단총을 거머쥐지는 아니했다. 여의도의 공기가 움직이지 않는 고체처럼 조여들어 왔다. 뿐만 아니었다. 타고 온 C46형 수송기로부터 한 50여m 떨어진 곳의 격납고 앞에는 실히 1개 중대나 되는 군인들이 일본도를 뽑아 든 한 장교에게 인솔되어 정렬해 있었다. 그 앞에는 고급장교인 듯한 자들이 한 줄 또 섰고, 장군 몇 명도 있는 듯했다. 그러나 무엇보다도 8월 18일 한낮의 그 뜨거운 여의도 열기가 우리를 더욱 긴장시켰다. 격납고 뒤에까지 무장한 군인이 대기하고 있었다. 중형전차의 기관포도 이쪽을 향하고 있었다. 환호하는 광복군. [사진= 국사편찬위원회] 비행장 아스팔트 위엔 한여름의 복사열이 그 위기의 긴장처럼 이글대고 있었다. 어느새 우리는 땀에 젖어 있었다. 기막힌 침묵이 십여 분이나 지났다. 그러나 그들은 어떤 행동도 취해 오지 않았다. 마침내 우리가 발걸음을 옮겼다. 우리는 일본군 고급 장교들이 늘어선 쪽으로 한걸음 씩 움직였다. 각자 산개, 조심하라! 누군가가 이렇게 나직하게 말했다. 서해 연안으로 비행기가 고도를 낮출 때 누군가가 유서를 쓰던 일이 이 순간 내 머릿속에서 상기되었다. 일본군 병사들은 우리가 다가서자 의외로 포위망을 풀 듯이 비켜섰다. 우리는 아직 기관단총을 어깨에 멘 그대로였다. 일본군이 길을 열어주자, 그들도 일본군 육군 중장을 선두로 한 장교단이 우리 쪽으로 오기 시작했다. 그가 바로 조선주차군사령관 죠오쯔끼(上月良夫)였다. 쬬오쯔기는 그의 참모장 이하라 소장과 나남 사단장과 참모들을 뒤로 거느렸다. 우리도 좌우로 벌려 섰다. 쬬오쯔기가 「나니시니 이라시따노?(무슨 일로 왔소?)」말문을 열었다. 퍽 야무지게 보였다. 우리는 말 대신 영등포 상공에서 뿌리다 남긴 선전 전단을 내밀어 주었다. 우리의 임무가 일본어와 우리말로 적힌 전단이었다. 거긴 또 우리가 이렇게 들어오게 된 사연도 적혀있었다. 우리는 한 장씩 그 전단을 다른 일본군 장교들에게 나누어 주었다. 쬬오쯔끼는 이를 받아 읽고, "일본은 정전만 한 상태이니 일단 돌아갔다가 휴전 조약이 체결된 다음에 재입국하라"라고 말했다. 그러면서 은근히 위협했다. 자기네 병사들이 꽤 흥분되어 있으니, 만약 돌아가지 않으면 그 신변 보호에 안전책임을 지기가 어렵다는 분위기라고 했다. 이에 이범석 장군이 "네 놈들의 천황이 이미 연합국에 무조건 항복한 사실을 모르느냐? 이제부터는 동경의 지시가 필요 없다는 것을 알아야 한다"라고 맞섰다. 그러나 쉽사리 양보하지 않았다. 옥신각신 말이 몇 번 건너 왔다 갔다. 갑자기 쬬오쯔끼는 한 일본군 대령에게 일을 처리하라고 지시했다. 그러면서 그는 동경서 손님이 오기로 되어 있어 마중을 나와 있던 참이란 말을 하고는 물러가 버렸다" 이범석 장군은 일본군 측에 "조선 총독을 만나 담판 짓겠다'라고 요구했으나 거절당했다. 일본군 무장해제 임무를 띠고 국내로 들어 온 '광복군 국내정진군'은 아무런 소득도 올리지 못한 채 다음 날 8월 19일 14:30분 여의도 기지를 이륙하여 중국으로 돌아갔다. 광복군은 미군정이 시작되고 나서 한참이나 지난 다음에 개인 자격으로 귀국할 수밖에 없었다. 조짐이 좋지 않았다. / 변상문 국방국악문화진흥회 이사장   2025-09-29 08:00
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중국 전기차 주행거리 두배 증가 배터리 개발 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 에너지 밀도를 두 배 증가시킬 수 있는 전고체 배터리를 개발해 낸 것으로 나타났다. 중국 칭화(淸華)대학 화학공학과의 연구팀은 '음이온이 풍부한 용매화 구조 설계'를 개발해 냈으며, 이를 기반으로 불소 함유 폴리에테르 전해질을 성공적으로 만들어냈다고 중국 관찰자망이 30일 전했다. 해당 연구 성과는 논문 형식으로 국제 학술지인 네이처에 등재되었다. 연구진이 만들어낸 폴리에테르 전해질은 고체이며, 연구팀은 해당 전해질을 사용하여 전고체 배터리를 제작했다. 제작된 전고체 배터리는 604Wh/kg의 에너지 밀도를 기록했다. 이는 현재 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 150~320Wh/kg인 점을 감안하면 에너지 밀도가 두 배 이상 높아진 것이다. 동일한 무게의 배터리이지만 해당 전해질을 사용한 전고체 배터리는 두 배 이상의 전력을 충전할 수 있는 셈이다. 이론적으로 전기차의 1회 충전 주행 거리가 두 배 증가할 수 있게 된다. 현재 500km가량을 주행할 수 있는 전기차가 1000km를 주행할 수 있게 된다. 해당 전고체 배터리는 안전성 테스트도 통과하였다. 못을 박아도 화재와 폭발이 일어나지 않았다. 또한 120도의 높은 온도의 박스 안에 6시간 동안 방치되었지만, 연소나 폭발이 일어나지 않았다. 또한 500회 이상 충방전을 거치면서도 에너지 저장 용량은 안정적으로 유지되었다. 연구진이 만들어낸 전고체 배터리가 상용화된다면 많은 분야에서 활용이 가능해진다. 전기차의 주행 거리는 두 배 증가하며, 드론의 비행 거리도 두 배 증가하게 된다. ESS(에너지저장장치) 역시 부피당 저장 용량을 크게 끌어올리게 되며 ESS 소형화가 가능해진다. 칭화대 연구진이 개발한 전고체 전해질의 도식도 [사진=네이처 캡처] ys1744@newspim.com 2025-09-30 10:35
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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