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4차 산업혁명시대 ‘미래를 Dⓔsign’하는 충북과학고

2022-03-23

교육행정 교육프로그램


꿈을 현실로 만드는 창의융합 인재양성의 요람
4차 산업혁명시대 ‘미래를 Dⓔsign’하는 충북과학고
'충북과학고등학교편'

    충북과학고등학교가 4차 산업혁명 시대를 맞아 AI 핵심역량을 갖춘 창의융합형 인재 육성의 중심에 섰다. 1989년 개교한 충북과학고가 기초 수학·과학적 소양뿐만 아니라 창의융합 교육에 초점을 맞춘 결과다. 학습 방향도 학생이 학습할 내용을 스스로 선택해 자신의 미래를 설계할 수 있도록 지원하고 이는 자신의 꿈에 한 걸음 더 다가갈 수 있는 주춧돌이 되고 있다. 학습 방향의 변화에 발맞춰 충북과학고는 학생의 창의적 사고를 키우는 공간적 배치와 환경적 요소를 갖춘 학습 공간으로 탈바꿈하고 있다. 


학생이 스스로 Dⓔsign하는 교육과정 AI 및 과학, 수학, 정보 심화 과정 제공
    충북과학고의 가장 큰 장점은 획일적인 입시 중심의 교육과정을 벗어나 자신의 진로에 맞게 학생이 스스로 설계할 수 있는 교육과정에 있다. 충북과학고는 AI 및 과학, 수학, 정보 심화 과정을 자신이 설계할 수 있도록 제공하는 등 미래형 교육과정을 지속적으로 연구하고 적용해 그 결과가 학생들의 성장으로 이어지고 있다.



    올해는 ‘AI·지능정보기술 기반 과제연구’ 8과목을 학교장 재량 과목으로 개설해 학생들이 실질적으로 AI 관련 탐구를 진행하도록 교육과정을 제공하고 있다. 2022학년도 신입생부터는 1학년 교육과정에 AI 실용수학과 AI 산업수학 탐구를 제공하고, 2학년 교육과정에는 인공지능 수학을 선택 과목으로 도입할 예정이다. 정보 교과는 기존 6단위에서 10단위로 늘리고, AI 3트랙의 교육과정을 운영하는 등 다양한 선택 과목을 제공해 특목고에 특화된 고교학점제를 준비하는 것은 물론 AI 및 S/W 역량 강화를 위한 밑거름도 마련하고 있다.
    비교과 영역은 지난해부터 ‘수학·과학·정보 심화 교육과정(Eureka Project)’ 운영을 위해 과학기술 특성화대학, 연구소, 충북대학교, 한국교원대학교 등과 MOU를 체결하고, 학생의 요구를 반영한 선택형 전문 교육과정을 운영하고 있다. 
    특히, 수학, 물리, 화학, 생명과학, 지구과학, 공학, 정보 분야는 대학과 연계한 학교 동아리에서 분야별 전문가와 교사가 협력 수업(Co-teaching)을 하고 있다. 이 수업은 과제연구와 첨단기자재 활용 실험 수업, 사회적 문제 해결 프로젝트를 통한 창의적인 체험활동으로 자연스럽게 이어진다.
    2023학년도에는 입학생을 대상으로 전국 과학고에서 처음으로 ‘소프트웨어 전형’을 신설해 AI 관련 영재도 선발할 예정이다. 이런 시도는 수학·과학 특화 인재 육성뿐만 아니라 AI 소양을 바탕으로 다양한 사회 문제를 창의적으로 해결하는 인재 육성의 기초가 될 것으로 기대된다. 


 
자신의 미래를 Dⓔsign하는 교육 공간 
    충북과학고는 2017년 창의융합동 신축을 시작으로 2020년 창의융합형 실험실 현대화사업(실험동), 2021년 지능형 실험실 구축 등 앞으로 있을 고교학점제를 대비해 수학·과학 관련 심화 학습 공간을 구축하고 있다. 
    올해는 전국 8개 영재학교와 20개 과학고 중 2개 학교를 선정해 지원하는 교육부 사업인 ‘인공지능 핵심인재 양성을 위한 영재학교·과학고 지원사업’에 최종 선정돼 AI 핵심인재 양성을 위한 공간투자와 교육과정 운영을 위한 공간 재구조화를 진행 중이다. 또, 정보·수학 교과 관련 교육과정 재편성을 바탕으로 차세대 AI 기술개발 인재를 육성할 수 있는 창의융합형 정보실과 지능형 수학실 등을 조성하고 있다. 실험동에는 ‘지능형 과학실험실’을 갖춰 모든 수업 과정에서 자신의 프로젝트를 실시간으로 모두에게 보여줄 수 있는 시스템 도 마련한다. 이와 함께 가상 스튜디오를 만들어 학생들이 스스로 콘텐츠를 제작하거나 시간과 공간의 제약 없이 각종 대회와 컨설팅이 원활하게 이루어질 수 있는 환경도 조성했다. 
    2022년에는 학생·교사·학부모의 교육 3주체의 의견을 모아 본관동 재구조화에 나선다. 이곳에는 학생들의 창의적 사고를 끌어낼 수 있는 공간을 구상하고, 소규모 세미나실을 확보해 학생들이 자유로운 분위기에서 다양한 문제를 해결하는데 필요한 의견을 나눌 수 있도록 할 예정이다. 


 
재능기부로 더불어 사는 사회 Dⓔsign 
    충북과학고는 입학부터 사회적 책무성을 기르는 활동의 하나로 교육기부 프로젝트를 진행한다. 이 프로젝트에서는 전교생이 1년에 두 번씩 도내 벽지 학교의 교육 소외계층에 수학·과학 관련 재능기부를 한다. 도내 도서 벽지 학교의 신청을 받아 직접 학교를 방문하거나 충북과학고로 초청해 멘토링 프로그램 등을 진행하기도 한다.
    아쉽게도 코로나19 이후에는 신청 학교(2021년 15교, 338명)로 체험활동 꾸러미를 보내 ZOOM 등으로 대상 학생들과 실시간 피드백을 제공하는 온라인 교육 봉사로 진행하고 있다. 
    2019년부터는 청주 시내 학생을 대상으로 다양한 문제를 해결하는 온·오프라인 코딩 및 아두이노, 파이썬 활용 멘토링 활동도 진행하며 사회적 가치를 실현하고, 사회구성원으로서의 책무성도 함양하고 있다. 
아이디어 구현 창의융합 연구로 진로 Dⓔsign 
    충북과학고는 학년별 단계형 연구 프로그램으로 학생들의 탐구역량 강화도 힘쓰고 있다. 1학년은 한국과학창의재단에서 지원하는 기초 R&E(Research and Education)를 통해 연구의 기본 과정과 첨단기자재의 사용법을 익히고 있다. 2학년은 프로젝트 R&E, I&D(Imagination and Development)로 자신이 상상한 아이디어를 구현해보는 탐구활동을 하며, 3학년은 학생 스스로 연구주제를 선정해 심도 있는 탐구활동을 진행하고 결과를 발표하는 활동을 한다. 
    이러한 활동은 학생들이 기초 과정부터 전문적인 연구 활동까지 다양한 경험을 쌓아 이공계 과학 인재로 성장하는 기초를 다지는 데 도움이 된다. 창업과 관련해서도 1학년 겨울방학에 창업 관련 기초교육과 모의 Start-up 활동을 제공한다. 창업에 성공한 졸업생 초청 강연이나 스스로 CEO가 되어 프로젝트의 비전을 제시하고 팀원을 선발하는 과정도 진행한다. 이러한 경험을 통해 학생들은 자신의 아이디어가 세상을 바꿀 수 있다는 자신감도 얻게 된다. 


 
인재양성 요람을 증명하는 전국 최상위권 연구실적 
    충북과학고의 창의융합형 인재 육성을 위한 다양한 교육적 활동들은 전국단위 탐구대회에서 우수한 실적을 거두는 결과로 나타났다. 특히, 올해는 제67회 전국과학전람회 학생 부문에서 전국 최초로 대통령상과 국무총리상을 동시에 받는 놀라운 성과를 거뒀다. ‘정색반응 분석을 위한 IAS(Image Analysis System) 장치제작을 통한 반응속도 분석에 관 한 연구(김도율, 김연욱, 정광혁)’가 대통령상을, ‘사람마다 그네를 다르게 타는 이유는(노수빈, 안연수, 이승환)’이 국무총리상을 각각 수상했다. 이 대회에서는 대통령상(2018년)과 국무총리상(2014년), 최우수상(2019년) 등 우수한 성적을 이어오고 있다.
    화학탐구 프런티어 페스티벌에서는 2020년 ‘SARSCoV-2 간이 진단 마스크 제작’으로 국무총리상을, 2021년에는 동상을 수상했다. 지구적인 문제 해결을 테마로 한 한화 사이언스 챌린지에서도 2018년 금상, 2019년 대상과 금상을 수상했으며, 코로나로 2년 만에 열린 올해 대회에서도 은상을 받아 3회 연속 우수학교상에도 이름을 올렸다. 그 밖에 캔위성 경연대회 등 각종 대회에서 학생들의 연구성과가 빛을 발하고 있다.
    이러한 우수한 실적은 입학에서부터 자신의 진로를 설계하고 학년별·단계형 연구 활동으로 쌓은 경험을 바탕으로 문제를 해결하려는 학생의 노력과 지도교사의 헌신적인 노력이 하모니를 이룬 결과다.