김진승·이금휘
들어가는 말
글 제목의 첫 단어에 일부러 지금까지 많이 써 오던 '학과' 대신 '팀'을 붙였다. 근년에 곳곳의 조직에서 눈에 띄게 많아진 '팀'은 어떤 일을 맡아 해내는 집단으로서 사업의 목적달성을 위해 선택적 투과성을 가진 가변성 벽 (즉 상황에 맞추어 유연하게 구성원과 체계를 바꿀 수 있는 능력)을 전제로 한다. 종래의 조직 특히 대학에서 '학과'는 투과성·가변성 없는 보호 벽을 가지고 살아온 것이 사실이며, 많은 구성원은 그러한 보호 벽을 academic freedom과 혼동하기도 하였다. 물리학과와 물리교육학과 더 나아가서 그것들의 M&A 형태인 학부조차 다시 변하거나 심지어는 없어져가고 있는 오늘날, 종래 '학과'의 뜻을 넘어서 물리교육에 관여하는 집단을 나타내는 포괄적인 뜻으로서 '팀'을 쓰기로 하며 따라서 종래의 물리와 물리교육 학과를 포함한다. 최근 TIME의 Vision 21 특집에서 급격히 줄거나 없어져 갈 직업의 두 번째로 교원을 지목하였는데 필자들은 그 전망에 '변하지 않으면'이란 조건을 달고 싶다.[1] 최근의 물리학과 첨단기술 '물리교육의 혁신'난에 실린 우종천 교수의 글에는 이 글에서 다루는 내용의 거시적 요점이 잘 정리되어 있다.[2]
한국물리학회가 '물리교육' 전문지를 발행해 왔는데, 회원의 분포가 57 %의 대학교수와 4.2 %의 중등교사로[3] 되어 있음에도 불구하고, 내용이 중등교육 위주로 되어 있으며 거시적으로 보아 물리교육분과의 활동 또한 오랜 동안 그러했다. 그러한 탓인지 '물리교육'의 독자 수와 면 수는 물리학회에서 발행하는 다른 학술지에 비해 매우 적다.
1995년 교육개혁안 발표 이후 물리 전공생 감소, 수강기피, 졸업생의 취업곤란으로 요약되는 대학물리의 '위기'를 실감하게 되자 학회에서는 몇 차례의 special session 개설, 교육개혁과 관련된 설문조사,[4,5] 물리학과 첨단기술에 대학교육에 관한 고정란 개설, 교육사업팀(1999)과 교육위원회(2000)의 설치 등 대응활동을 하였다. 그러나 아직 뿌린 씨의 열매는 별로 거두지 못한 형편이다.
필자들도 직업분류용 단어 '물리'를 붙이고 살아 온지 오래되나 '물리교육'과 관련된 적극·실천적인 행동을 시작한 것은 첫 필자가 학과장을 맡은 이후 (1994)이고 제목과 연관된 글을 쓴 것은 2년 남짓 된다.[6-13] 물리학회에서 개설한 special session에 적극 참여한 것은 물론 지부 또는 과학교육연합회 등의 모임에서 글의 제목·내용과 관련된 논의가 있을 때 열심히 참여하고 노력한 바는 있다. 물리교육의 개선을 위한 노력이 교수 개인 또는 학과 수준으로 추진된 바는 전국적으로 곳곳에 흩어져 있으나 그러한 노력에 대한 지원, 홍보, 평가 및 추천, 더 나아가서 참여 및 확산노력 등의 조직적 활동은 크게 부족하였다. 종래 물리교수의 활동성향은 거의 대부분 연구 지향적이었고, 교육은 의무니까 한다는 태도를 보이며 '물리가 과학기술의 기초이므로 그것을 제일 잘 아는 우리가 가르치는 대로 배워라'는 방패를 앞에 놓고 비전공자의 서비스 교육에도 임했던 것이 사실이라고 생각한다.
전지구적 배경
인류문화사적 장기안목으로 볼 때 약 10,000년 전의 농업혁명으로 시작된 첫 번째의 커다란 사회변화의 물결에 이어 약 300년 전 산업혁명이 기폭제로 작용하여 시작된 두 번째 큰 물결의 영향이 신흥공업국인 우리나라에서는 아직도 강하게 느껴지고 있다. 그에 더하여 현재는 자본과 노동력 기반의 경제구조에서 지식과 문화와 같은 정신능력 기반의 경제구조로 바뀌는 거대한 세 번째 물결의 충격을 함께 느끼고 있다.[14] 이런 변화는 효율적인 대량생산을 지향하는 산업체제에 걸맞게 오랜 동안 정착돼 있던 경제, 사회, 정치, 기술 등에 지대한 영향과 때로는 어려운 혼란을 초래하고 있으며 교육도 예외가 아니다. 정보통신기술의 획기적 발달과 탈냉전 이후의 국제관계가 맞물려 모든 경쟁이 전지구적 형태로 바뀌었으며 정보와 매체의 농도가 높으며 컴퓨터가 주역을 맡는 지식기반의 경제와 사회의 체제로 급속히 바뀌고 있다. 우리나라의 경우 제2 물결의 영향이 지난 반세기 동안에 강도 높게 집중되어 농촌인구의 대거 도시전입 등 사회구조가 크게 바뀌었고 근년에 자주 듣는 '산업화는 늦었지만 정보화에서는 앞서자'는 구호는 21세기에 우리나라도 제 3의 물결에 잘 적응하여 성공적으로 선진국 대열에 끼자는 뜻이라 하겠다.
대량생산 체제의 산업사회에서는 투자에 대한 반환의 비율로 정의되는 생산성이 중요한 요소이므로 그것에 걸맞게 교육도 다양성보다는 소수(또는 단일) 모델의 능률적인 운영에 초점을 맞추고 필요한 지식을 잘 정리하여 전해주는 형태가 주종을 이루었으며 따라서 교육평가는 암기력 테스트 위주였다. 광복과 6.25사태 후 반세기 동안은 우리가 경제발전에 국력을 결집하였던 시기로서 산업화과정 인력수급의 필요성과 맞물려 '교육은 국가 백년 지 대계'란 단순논리에 근거를 둔 양적인 팽창에 주력하였고 '교육은 바람직한 사람을 기르는 것'이란 큰 명제와 그러기 위해서 '돈을 써라'란 단순한 처방에는 모두 찬성하나 '어떻게'와 '돈 말고도'가 함축하고 있는 질 제고의 구체적 방안에 범국가적 의견수렴이 아직 이루어지지 않은 것이 현실이며 이 점에서 물리교육도 예외가 아니었다. 산업사회 경제의 요소가 토지, 노동, 자본 등이었는데, 정보사회에서는 지식이 가장 중요한 요소이며 기존지식의 단순하고 일방적인 수집·전달 뿐 만 아니라 그 유통능률, 피교육자의 신지식창출 능력개발, 및 공급·수요자의 주변여건까지도 배려한 포괄적 고려를 해야 하고 따라서 교육의 패러다임(paradigm)도 바뀌어야 한다.[6-16]
인간의 교육활동은 원래 지역성이 강한 것인데 전지구적인 경제활동, 기술집약의 현대산업, 첨단교재와 소프트웨어, 고등교육의 국제성 때문에 국제적 협력·교류가 중요한 교육의 요소로 되었고 오늘날 물리학계가 느끼고 있는 위기의식 또한 우리나라에 국한된 문제가 아니고 전지구적 성격이 있어서 선진국이 앞서 경험하였다.[17,18] 최근의 European Physical Society 가을총회에서 보고된 바로는 독일의 물리학과 신입생수가 지난 7년 동안에 반으로 줄었고 스웨덴과 영국의 중등교사 지망생의 감소가 경종을 울리는 수준이며 재빨리 대응하지 못하면 물리분야에서 할 일은 많으나 일할 사람이 없는 결과가 올 수 있을 것이라는 우려의 논의도 있었다.[18] 그러나 미국의 고등학교에서 물리를 택하는 학생비율이 1997년에 2차대전 후 최대치 28 %에 달했고, 지난 10년 동안 그런 여학생의 수가 남학생에 육박하게 되었으며, 전공생 감소는 대학원과정이 있는 대학에서 일어난 사실[19] 그리고 우리와 비슷한 학계의 3 대문제 (수강기피, 전공생감소, 취업곤란)에 적극적으로 대응한 사례발표[20]에서 우리의 미래계획을 위해 배울 바가 많다. 그러나 세심한 분석·계획이 없이 우리와는 여건이 다른 미국의 사례를 단순히 흉내내는 일은 없어야 한다.
교육개혁의 필연성과 벽 없애기
협소한 국토, 빈약한 부존자원, 높은 인구밀도, 오랜 남북 대치 등이 겹친 악 조건 밑에서도 1950년대에 가난한 농업국이던 우리나라가 오늘날의 산업화국가로 발전하는 데는 부지런하고 잘 교육된 충분한 노동력의 공급이 중요한 요소였으며, 이에는 교육의 양적 팽창이 기여한 바 크다. 그러나 1997년의 IMF 위기는 교육의 양적인 팽창만으로는 앞으로 지속적인 산업발전을 통한 선진국 진입이 불가능하며, 대학교육을 포함한 교육전반의 질적 개선을 통한 인력의 고도화·전문화가 선진국 진입의 핵심요소임을 확실히 보여주었다.
지금까지 교육의 양적 팽창 과정에서, 미시적으로는 곳곳에 개별화 교육의 노력이 있기는 했지만, 거시적으로는 공급자 중심의 형태가 지속되었고 1990년대 중기까지 교육 내용과 방법에서 개선이 별로 없었는데, 이러한 면은 대학물리교육도 예외가 아니다. 교육개혁은 우리나라가 전지구 가족의 일원으로 피할 수 없는 여건이며, OECD 가입심사 단은 우리의 교육개혁안을
ㆍ평생학습사회의 구현
ㆍ교육의 질을 세계표준수준으로 제고
ㆍ첨단 정보화기술의 적극적인 활용
ㆍ교육단위의 자율성·책임성 제고
의 넷으로 요약하였다.[21,22] 공급자 중심으로 되어 있던 교육체제를 수요자 중심으로 바꾸어 원하는 사람이 언제나 어디서나 배울 수 있도록 하는 목적달성을 위해 공간과 시간의 제약을 포함한 종래의 제약('벽')을 제거 또는 선별적으로 투과시키는 벽으로 바꾸어야 한다는 것이다.
건조물에는 안과 밖을 구분하는 벽과 안을 부분으로 나누는 벽이 있고, 벽 자체의 특성을 기하학적 요소 가로·세로·두께 및 질적 요소인 구성재료 등으로 나타낼 수 있으며, 벽의 역할을 잘 기술하려면 그 양면에서의 계면조건 까지도 고려한 분석이 필요하다. 벽을 정적으로 간주하는 것이 통념이며, 양쪽을 차지한 두 계가 상호작용이 없고 서로 독립으로 보는 것은 이상에 불과하다. 사회구조에서 준 정적인(quasi-static) 벽으로 잘 보호된 영역의 환경에 익숙해진 대부분의 사람은 여건의 동적인 변화로 벽이 움직이고, 낮아지고, 얇아지고, 투과성이 생기고, 심지어는 없어지는 경우에는 대응방안을 잘 몰라 불안하고 여건변화에 모든 잘못이 있다는 수동·소극적인 반응을 보이는 경우가 많다. 문이란 시간의 함수로 생기기도 없어지기도 하는 벽의 부분이고, 창문은 선별적인 투과성을 가진 벽이며, 문을 열고 닫는 것을 시간 영역에서 선별적 투과성이 있는 창으로 볼 수 있어서 이런 경우 실험물리에서 'window'란 단어를 흔히 쓴다. 자연과 사회에 존재하는 실제의 벽에는 투과성이 있기 마련이므로 한 쪽에서 일어나는 현상을 좀 더 정확히 표현하려면 딴 쪽이 주는 영향을 고려한 feedback system으로 다뤄야 하므로 분석이 복잡하다.
위에서 논의한 벽의 관점에서 국경이라 부르는 선택적 투과성을 가진 벽 때문에 크게는 전지구적인 여건변화가 그 구성원의 하나인 우리나라에까지 영향을 주게 되어있고 거기에 우리 고유의 특성이 추가된 것이다. 그래서 이 문제가 생겨난 배경을 국내의 관측자가 볼 때는 두 부분으로 나누어 생각할 수 있는데, 그 하나는 광복 후 지난 55년간 물리학계의 내적 변화이고 다른 하나는 학회외적인 사회환경의 변화이다.
1. 물리학계 내적 변화
국내 물리학계의 변화를 보면 대략 광복 이후 1980년대까지 양적 팽창의 시대를 거쳐 이제는 구조변혁의 시대로 접어들었으며, 이러한 상황변화를 더욱 극적으로 만든 것은 1997년 말에 닥쳐온 IMF 사태에 따른 대량해고와 졸업자의 미 취업 그리고 교육개혁에 따른 대학 내부 체제변화이다. 양적 팽창의 시대에는 물리분야에서도 인력의 수요가 공급을 넘었기 때문에 대학졸업생의 질적 역량은 크게 문제되지 않았다. 그러나 구조변혁의 시대인 오늘날 수요에 비해 공급이 많으므로, 수요처에서는 물리전문 인력의 질적 역량을 엄격하게 가려 뽑고 있다. 또한 빠른 사회변화에 따라서 전공 분야별로 인력수요가 급격히 변화하고 그에 따라 전공분야에 대한 선호도가 크게 달라지기도 한다. 그러므로 전국 대학의 물리과 또는 관련 학부에서는 이러한 사회적 상황을 고려하고 변화 방향까지도 예측하여 학생들을 가르쳐야 한다.
2. 학계외적 사회환경변화
사회환경의 변화는 한마디로 정보화의 진행이다. 인터넷의 전세계적 확산으로 이제는 통신망에 연결된 컴퓨터만 있으면 필요한 정보를 언제, 어디서나 쉽게 얻을 수 있게 되어가고 있다. 그 결과 사회 구성원의 모든 지적자산과 역량을 공간적인 거리의 제약을 벗어나 공유할 수 있게 되어가고 있다. 그 여파로 지금까지 갖가지 제약을 근거로 이루어지던 여러 가지 조직과 활동이 사라지고 있으며, 오직 핵심적인 내용에서 최고·최선의 수준에 있는 것만이 남고 있다.
정보화의 진행에 따른 이와 같은 치열한 공개경쟁과 적자생존의 법칙은 사회일반에 적용되며 교육분야와 그 일부분인 대학물리교육도 예외가 아니다. 정보화의 진행으로 나타나는 또 하나의 경향은 학생이 정보기술 분야로 집중되는 것이다. 정보기술분야의 인력수요가 급증하고 새로운 활동영역이 계속 열리므로 재능 있는 학생들은 미래의 가능성을 보고 이 분야로 몰리고 있다. 이처럼 강력한 흡인력을 가진 분야가 급성장하고 있는 상황에서, 물리학 분야에 예전처럼 유능한 젊은이들이 다수 몰려올 것을 기대하는 것은 비현실적이다.
이 글은 이러한 상황의 변화 속에서 대학물리교육의 의의를 재점검하고, 우리가 거역할 수 없는 강도로 진행되고 있는 정보화라는 사회변화 속에서, 그러한 변화를 받아들이고 적극적으로 활용하면서 위에서 든 대학물리교육의 세 가지 문제를 현실적·능동적으로 해결하고 더 나아가 대학물리교육 발전의 계기로 삼는 방안을 살펴보고자 한다.
국가경쟁력과 대학물리교육의 중요성
먼저 물리학계가 직면한 세 가지 문제의 뿌리를 확인하고 문제를 풀어나갈 방향을 잡으려면 물리학계의 이해관계를 떠나 대학물리교육이 과연 우리 사회에 중요한가, 그렇다면 그 근거는 무엇인가를 살펴 볼 필요가 있다.
1.물리학의 도구적·문화적 성격
물리학을 포함한 기초과학은 도구적 성격과 문화적 성격의 두 가지를 함께 지니고 있다. 물리학은 기초과학의 대표적 분야로서 현대 공학분야의 학문적 바탕을 이루고 있고 또 지속적으로 새로운 공학분야가 창출되는 기술발전의 계기를 제공해 왔다. 앞으로도 새로운 응용분야의 개척과 기술혁신에서 물리학을 비롯한 기초과학 연구를 통해 창출되는 새로운 지식이 크게 기여하게 될 것이다. 문화로서의 물리학은 시공간 우주와 그 속에 벌려진 물질의 구조와 다양한 현상 및 변화를 이해하는 높은 수준의 지식과, 물리학의 발전 과정에서 창출된, 복잡한 사물에서 핵심요소를 가려내고 그런 요소를 중심으로 전체적인 특징을 통찰하는 분석적 사고방법의 전수와 사고능력의 개발에 기여한다.
2. 도구적 학문 물리학의 중요성
국력의 척도는 물적 재화의 생산력과 문화의 창출능력으로 볼 수 있다. 이 가운데 물적 재화의 생산력을 결정하는 산업기술의 발전·혁신에 물리학을 비롯한 기초과학이 크게 기여한 것은 선진국과 우리나라의 산업발전에서 입증된 역사적 사실이다. 특히 최근 국내산업체가 세계시장을 선도하고 있는 반도체소자, 이동 통신 기기, 액정표시소자 등의 개발에는 물리학자들이 기여한 바가 참으로 크다는 것이 잘 알려져 있다. 앞으로도 우리 산업은 기술혁신과 첨단기술개발을 지향해야 하며, 이것은 정해진 일을 효율적으로 처리하는 방법 즉 know-how를 익힌 공학도 보다는 문제의 근원 즉 know-why를 탐구하고 해결책을 찾아내는 물리학 분야의 전문인력이 더 잘 할 수 있게 될 것이다. 따라서 도구적 학문으로서의 물리학을 대학에서 가르치는 일은 앞으로도 계속 중요성을 지닌다.
3.문화적 학문 물리학의 중요성
이상의 도구적 물리학의 중요성은 많은 사람이 인정·동의하고 있으나, 문화적 물리학에 대해서는 사회일반의 이해가 매우 부족하다. 예술에 관한 무지는 스스로 교양이 없는 것으로 간주하여 부끄러워하나 물리학을 잘 모르는 것은 부끄러워하지 않고 당연하게 여기는 사람들의 사고방식이 그것을 잘 드러낸다. 우리나라가 수준 높은 문화국가를 지향한다면 국민 모두가 다른 분야의 학문 및 예술과 함께 물리학 기본지식도 현대지성인으로서 갖추어야 할 교양으로 인식하게 만들어야 한다. 그 시작으로서 대학에서 자연계열 학생을 대상으로 한 일반물리학 뿐만 아니라 인문사회계열 대상의 교양물리학에도 심혈을 기울여 많은 학생이 두려움 없이 선택할 수 있게 내용도 갖추고 교육방법도 고쳐야 하며 청강도 쉽게 할 수 있도록 제도적인 배려가 필요하다.
물리교육의 패러다임[12]
우리는 물리교육의 패러다임 (paradigm)이 때와 장소에 따라 달라진다는 사실을 받아들여야 한다. 현재 우리나라의 전반적 교육여건(경계조건)은 교육개혁, 학부제, BK-21, 모집단위 광역화 등을 포함하여 급변하고 있으며, 이러한 변화는 전지구적 사회구조 변화에 따라 이루어지는 것으로서 물리학계를 포함한 그 누구도 거스를 수 없다. 이런 변화의 필연성은 물리학계의 3대 문제가 심각하지 않았던 교육의 양적 팽창 시기(1985)에 이미 모혜정 교수가 통찰하였고 질적인 변화를 해야하는 현재의 상황에도 그대로 적용된다.[12,15-17]
사회가 계속 바뀌어 물리전문가에 대한 의견과 기대도 모두 바뀌어 가는데 전문가 양성의 체제가 그에 따르지 못하고 있는 현실이다. 특히 문제점으로 지적된 것은 중등교육, 낡은 교육정책, 경제·정치적 후원부족, 그리고 변하는 교실 밖의 사회여건과 최근에 발전한 내용을 무시한 채 본인 편하게 가르치는 교수 등이다. 우리의 대학에서 물리교육은 지금까지 사회의 필요를 외면한 채 비전공자를 위한 일반물리에서조차도 '물리학자 양성을 전제한 물리교육'의 단일모델 공급에 안주해왔으며 그런 체제에서 교육받은 교사를 통해 중·고등학교의 교육에도 지대한 영향을 주었다. 공급주체인 물리교육 종사자들은, 살아남기 위해서라도, 물리교육의 패러다임 (paradigm)을 '현대인을 위한 물리'로 바꾸어야 한다.
명심할 점은 공간이건, 시간이건, 또는 사회구조이건 영역을 가르는 벽이 정도의 차이는 있지만 모두 투과성이 있으므로 영역들이 서로 연관되어 있어 그 한 부분의 경험만을 가지고 (보기를 들어 양적인 팽창시기에 한 대학의 특정 학과에서만 근무) 간단히 일반화한 내용을 유일한 미래의 대처방안으로 주장하고 고집하는 어리석음을 범해서는 안 된다. 물리인 집단에는 똘똘이가 많아서 정해진 주제를 정교하게 잘 분석할 수 있는 역량은 갖추고 있지만, 개개인의 뛰어난 역량을 잘 결집하여 학과 또는 학계 단위로 조직화하여 사회적 또는 국가적 규모의 건설적 활동으로 성장시키지는 못하였다. 물리학계가 직면한 여러 가지 문제는 개개인의 노력으로 풀 수 있는 것이 아니고, 잘 짜여진 계획을 학계 전체가 참여하여 치밀하게 진행함으로서만 해결될 수 있다. 또한 듣기에 좋은 멋진 말만 계속할 것이 아니라 조금이라도 실천을 하면서 열심히 노력하는 동료를 격려하고 작은 노력이라도 더해주어 도움을 줄 수 있는 아량을 가지는 것이 바람직하다.
변화방향의 요점
교육은 가르침과 배움 두 방향을 모두 포함하며 사람의 교육에서는 '사람다운' 또는 '바람직한'이란 수식어가 내포하는 교육결과의 사회기여를 항상 염두에 두고 진행해야 하므로 사회여건의 변화가 빨리 교육에 반영되게 feedback 체제로 운영해야한다. 교육에서 수요자중심의 여건은 이미 논란의 여지가 없는 현실이다. 공급자는 재료, 생산과정, 완성품, 유통, AS에 이르기까지 공급의 다양화와 질의 제고로 짧게는 수요자의 만족, 길게는 자신이 속한 사회를 좋게 만드는 파급효과가 있도록 배려할 책무가 있다. 시간과 노력을 드려 충실히 준비한 많은 분량의 강의노트와 학생들에게 나누어준 유인물은 참으로 좋은 물리교육의 충분조건이 아니며, 실증적 근거가 되지는 못한다. 정작 중요한 것은 그러한 교육과정을 통해 학생들이 얼마나 잘 배워 지적역량을 축적 했는가이며, 이것은 검증하기 쉽지는 않으나 오랜 시간을 두고보면 졸업생들의 사회활동 수준에서 저절로 판단된다.
물리학은 자연현상의 원리에 대한 이해를 추구하므로 경제활동과는 직접적 연관이 적은 분야이다. 그럼에도 불구하고 지난 반세기 동안 물리학이 기초과학의 대표적 학문분야로 인정되는 영광을 누려 왔던 것은 전지구적 이념투쟁인 동서냉전의 결과이자 역사적으로 유일한 시기였다.[20,23] 정치이념이 다른 강국들의 냉전, 인공위성 발사로 대표되는 미·소 과학기술경쟁, 우리나라의 경우 산업화에 국력집결을 하는 등에 힘입어 물리학분야의 인력양성에 많은 투자가 있었다. 탈냉전 후 경제, 사회, 정치, 기술 등 다방면에 전지구적 변화가 있었던 결과로 과학과 사회의 약정에도 변화가 왔다. 사회 및 정치적 우선 순위가 바뀌어 예산투쟁이 격심해지고 연구비의 물리분야 배정비율이 전과 같지 못한 상태로 되었다. 냉전·과학경쟁 시대에 기초과학의 꽃인 물리가 우선 1순위에 있었으나 이제는 응용·생산 관련의 공학 쪽으로 바뀌게 된 것이다. 근년에 과학과 사회 사이의 이해증진·관계개선이 중요 과제로 인식되어 1999년 Budapest에서 UNESCO와 ICSU(International Council for Science)가 World Conference on Science를 공동주최 하기에 이르렀고 그에 앞서 Workshop on the Future of Physics and Society가 있었다.[24]
이러한 사회변화를 통찰할 때 얻어지는 명확한 결론은 새로운 여러 여건에 맞도록 학부과정의 물리교육부터 바꾸어야 한다는 것이다.[20,23] 물리교육을 받는 학생인구를 크게 나누어 물리학 전공자, 여타 이공계의 필수선택 자, 교사지망생, 교양선택 자 등으로 나눌 때에 대부분의 대학에서 전공자수가 전체 수강학생수의 적은 부분에 불과하다. 기초연구비의 물리분야 배정비율의 감소, 대형·소수화 된 연구비 차등지원과 그에 따른 대학원생의 편중분포, 복수전공제 및 편입학제 등으로 대표되는 학제간 이동과 협력, 학부와 대학원의 전공 교차 등으로 물리학과의 차별화 다양화가 좋던 싫던 이루어지고 있다. 대학에 따라 다르겠으나 대부분의 대학에서 물리학과의 미래건강이 과거보다 훨씬 더 학부과정에 의존하며 대다수의 수강생에게 봉사하는 과가 되어야 한다. 이제는 석·박사 과정을 거친 사람을 물리전문인으로 취급하는 과거의 묵시적 관행을 깨고, 공학분야에서 늘 그랬던 바와 같이, 물리에서도 학사학위 소지자를 동료로 생각해야 한다
전공자, 필수선택 자, 교사지망생, 교양선택 자 등 수요자의 목적이 다양하므로 그에 따라서 교육의 과정과 내용을 달리해야 하며 선택학점의 다소, 실험의 유무, 제공학기 등을 감안한 교육방법의 다양화도 절대 필요하다. 또 광복후 반세기를 넘은 오늘날 일반물리에서 조차 기본교재, 실험장치, 보조자료를 실질적으로 외국에 의존하고 있는데 창의적 국산화사업이 추진되어야 한다. 아래에 이러한 사안에 대해 요점만 직설적으로 간단히 정리한다.
교육목표 달성을 위한 정보기술[6,7,11]
우리가 정보화 사회에 살고 있으므로 정보기술의 이용이 가장 중요한 새 항목이므로 간단히 논한다.
1. 교육목표
물리교육의 목표는 물리학의 기본법칙과 핵심개념을 이해시키는 지식전달과 습득한 지식을 바탕으로 현상의 핵심을 찾아내고 분석하여 문제를 해결하는 능력을 키우는 탐구능력의 배양이다.
2. 지식전달의 목표달성[7]
물리학의 지식전달에서는 효율성이 중요하다. 인지과학의 연구결과를 대학물리교육에 적용한다면 가르치는 내용을 학생이 잘 이해, 기억하도록 그림으로 보여주고 또 실제로 그 내용과 관련된 무엇인가를 해보게 하는 것이 매우 중요하다. 지금까지의 강의방식과 교육환경에서는 그렇게 하기 어려웠다. 그러나 컴퓨터의 발전과 보급, 인터넷의 확산, 그리고 다중매체를 비롯한 정보기술의 발전과 보편적 활용으로 오늘날 교육현장에서 과거에 상상하지 못한 방식의 교육을 할 수 있게 되었다.
3. 탐구능력배양의 목표달성
탐구능력배양을 위한 교육은 주로 물리학 전공자를 대상으로 진행되며 고급과정의 이론 및 실험교육, 고급수학 교육 등을 통해 이루어진다. 앞으로는 고급과정의 이론·실험 교육에서도 전산시늉과 컴퓨터 제어를 통해 좀더 다양하고 복잡한 현상을 다루게 될 것은 분명하다. 고급수학 교육에서도 Mathematica 등의 고급 응용 소프트웨어를 활용하면 효율을 높일 수 있음을 물론 학생들은 학습과정에서 프로그램 사용법에 숙달되어 장래에 달라진 사회환경에 적응하여 일하는데도 도움이 될 것이다.
4. 목표달성을 위한 교육평가: 수요자와 공급자
교육은 수요자·공급자 상호작용을 전제로 한 양방 성의 활동이다. 그러나 교육전문가를 포함한 국민 대다수가 교육평가를 학업성취도측정 정도의 일방적이고 좁은 뜻으로만 이해하고 있다. 정보기술은 지식공급의 효율성을 높일 수 있음은 물론 여러 교육방법의 비교·분석을 가능하게 하여 공급자 측의 평가도 할 수 있어서 보다 더 포괄적인 교육평가를 시도할 수 있다. 또한 정보기술을 쓰면 평가결과를 빠르게 분석할 수 있으므로 그 결과에 따라 교육활동을 수시 조정하는 등, feedback에 바탕을 둔 바람직한 교육을 할 수 있다.
5. 새로운 교육방법:능동학습
가장 좋은 교육효과는 학생이 자주적으로 학습에 참여할 때 나타난다. 그러나 강의·필기 방식의 교육에서는 가끔 오가는 강사·학생 사이의 질문·대답을 빼고는 학생들이 수동적으로 듣고 보는 방식이다. 수동적 학습에서는 교수가 학생들의 평균적인 학습준비와 이해정도를 가정하고 수업하므로 이해수준이 부족한 학생은 질문이나 학습보충의 기회를 충분히 주지 않으면 곧 진도를 따라가지 못하고 결국은 학습포기에 이르게 된다. 또한 이해수준이 높은 학생은 수업의 지루함을 참아야 하고 더 나아가 시간을 낭비하게 된다. 이러한 문제점을 해결하는 가장 좋은 방법은 개별교육이지만 이것은 경제성이 없기 때문에 거의 이루어지지 않고 있다.
최근에 물리교육방법 연구에서 실증적인 효과를 보인 여러 능동적 학습방법이 보고되고 있다.[25,26] 이런 방법에 바탕을 둔 일반물리 교육에서는 학생들이 꼭 이해해야 하는 부분을 파악하고 학생들의 능동적 학습참여를 유도하는 여러 방법 (퀴즈배부, 동료간 논의, 교재개편 등)을 동원하여 학생들을 잘 가르치고 그런 바탕 위에서 심화학습은 각자의 능력과 관심에 따라서 진행하게 되어 있다. 이런 능동적 학습방법을 교실에서 적용하는 데는 컴퓨터와 정보기술이 필수적인 요소이다.
교육 과정·내용의 수요자중심 체제[9,12]
교육 과정·내용은 물리학 전공자, 여타 이공계열 비전공자로서 필수선택 자, 교사지망자, 그리고 교양선택 자 등에 따라 달라야 한다.
1. 전공자
물리학전공자의 교육내용에는 체득한 지식을 바탕으로 새로운 현상을 탐구하는데 도움이 될 수 있는 전자기기의 조작, 단순한 전자회로의 설계·제작, 컴퓨터활용에 필요한 지식·경험 축적도 포함하고 학문의 발전추세에 따라 새로운 또는 쇠퇴한 분야를 신속하게 교과과정에서 확대 또는 축소하여 피교육자가 새로운 연구분야에 능동적으로 적응할 수 있도록 하고 수학, 컴퓨터과학, 화학, 생물학, 전자공학, 재료공학, 의학 등 주변 학문분야의 과목을 많이 수강하도록 적극 권장·유도해야 한다.
2. 필수선택 자
필수선택 자용 일반물리학의 내용이 종래에 거의 균일하였다. 바람직한 것은 수강생의 전공분야 특성에 따라 교육내용을 적절히 가감할 수 있어야 하는데, 이러한 방식에 맞는 형식의 교재로는 UNESCO Foundation Course를 좋은 보기로 들 수 있다.[13,16] 공학을 포함한 여러 응용과학 분야의 상급학생에게는 광학, 전자기학, 양자물리, 고체물리, 핵 물리 등의 기초교육도 요구된다. 과거에는 이러한 강좌를 소홀히 생각하였으나 앞으로는 여러 분야의 협동을 통한 새로운 연구의 창출·발전이 크게 기대되고 발전될 것이므로, 타 전공자를 대상으로 한 고급물리과목의 개발·보급을 강화해야 한다.
3. 교사지망자
종래에는 물리교육학과 졸업생 또는 물리학과 졸업생 중 교직과목 이수자가 물리교사의 주종을 이루었다. 학부제의 전면적 시행으로 '물리(교육)학과'란 이름이 거의 없어져 가고 있는 상황인바 중등교육 교과과정개편과 연관된 '통합과학' 과목과 '과학교육학부'란 이름이 나타났다. 출신 대학, 과, 병역 등과 연계된 임용의 차등체제로부터 임용고사를 통한 평등체제로의 전환, 복수전공 및 학부제를 통한 종래의 전공의 벽 제거와 관련된 폭 넓은 교육, 그리고 필요불가결의 정보기술 습득 등이 미래 교사를 위해 적극적으로 대처해야 할 사항이다.
4. 교양선택 자
교양물리학 교육은 필연성과 요구의 부족으로 대부분 소홀히 취급되어 왔으나, 인문사회 기본지식이 자연계 학생들에게 필수교양인 것과 같이 자연현상 설명의 근간이 되는 물리학 기본개념의 이해는 과학기술 문명사회의 지식인이 갖추어야 할 교양이므로 이들의 효율적인 교육에 많은 노력을 기울여야 한다. 특히 인문사회분야 출신들이 과학기술과 관련된 법률제정, 정책수립, 행정수행에 많이 관여하는 사실을 감안할 때 이들을 잘 가르쳐 물리학을 비롯한 과학기술 전반에 대해 잘 알도록 돕는 것이 물리학 발전에 장기적으로 중요하다.
사례: 전북대학교 과학기술학부 (물리전공)
1. 교과과정 개편[8,9]
전북대학교는 1995년 여름에 단과대학의 벽을 넘어 자연대 물리학과, 사범대 물리교육과 및 지구과학교육과의 천문학전공 교수를 통합발령 물리기술학부(School of Physics and Technology)를 만들었으나 1996학년도에 신입생을 단일학부로 받지 못했다. 다시 1997년에는 자연대의 물리, 화학, 지구환경의 세 학과를 통합해 과학기술학부(School of Science and Technology)를 만들어 1998학년도부터 명실공히 학부체제를 실행하게 되었다. 이러한 체제개편 과정에서 물리학 전공 교과과정도 개편되었는데, 그 기본방향은 다음의 다섯 가지이다:
ㆍ필수과목감축,
다양한 진로선택 (복수전공, 부전공 적극추천)
ㆍ실험현대화: 과목정비 및 전자공학 실험강화
ㆍ다양한 응용과목 개설
ㆍ타 학과 학생을 위한 물리부전공 개설
ㆍ공학계열을 위한 특수분야 입문과목 개설
2.정보기술 활용노력[10,11]
ㆍ1990년대 초부터 일반물리학 강좌 개선노력
(KPS 실험교재 개편에 주동적 참여,
학과의 비디오자료 수집·편집·활용)
ㆍ다중매체 강의실구축 및 교육자료 확보·활용
(1994년 계단강의실 다중매체 시설 개시
-1999년 학과 전 교실의 다중매체 시설 완료:
Networked PC, LCD projector, VTR)
ㆍKOSEF 특정기초연구(1998):
(일반물리용 SW개발, 개발된 SW공개 - http://visualphysics.chonbuk.ac.kr)
ㆍ상호작용형 능동교육 다중매체강의실[27]
(1999년: PC 31대 + Server WS,
모든 PC에 Mathematica 정품)
(2000년 1학기: 3시간강의 과목에
IT-연습 1시간 추가배정)
ㆍ교양물리학 강좌 성공실례
(1999년 MBC-TV: 박찬 교수의 '교양물리')
ㆍ강의+실험 통합 및 상호작용형 능동교육실[28]
(2000년 여름 완성, 2000년 2학기 pilot 운영개시)
ㆍUNESCO-AsPEN Seminar-Workshop on Multimedia Physics Education 개최 (2000.7.9-15)
해야 할 일
한 물리 팀이 위에서 논의한 바와 같은 빠른 여건변화의 상황에서 어떻게 대응해야 하는가? 팀원 (교수) 개개인, 팀 (학과), 팀이 속한 더 큰 팀 (대학), 전문인집단 (물리학회) 등으로 나누어 생각할 수 있다. 개인과 팀의 차원에서는 이미 곳곳에 대응 사례가 흩어져 있으나 그 것을 조사하고 평가하여 생산적인 모범사례를 몇 개 골라 그에 대한 정보를 공유하는 조직체계를 구축해야 할 것이며 여기에 학회가 크게 기여 할 수 있을 것이다.
앞에서 이미 논의한 바와 같이, 우리 위기의 원인이 학부제의 전면적인 시행에 있다고 하는 것은 사려가 깊지 못한 답이지만 중요한 하나의 계기였으므로 한국물리학회는 위기사태 대응의 일환으로 1999년 6월에 교육개혁 관련 질의서를 전국의 물리학과로 발송한 바 있다.[4] 그것의 답신요약이 이번 호의 '물리교육의 혁신'난에 있다.[5] 물리인들이 앞으로 해야 할 일의 논의에는 그것을 감안하며 진행하는 것이 정도이고, 원고청탁 때 참고자료로 그 요약된 내용을 보내주신 편집부에 감사를 표시하면서 필자들의 의견·논의를 간단히 요약하면: 필자들이 근년에 쓴 글[6-13]과 이 글의 여러 곳에서 논의한 내용을 근거로 학회는 (3.3)-(3.6)항에, 특히 (3.3)항과 (3.6)항에, 많은 노력을 해야 한다고 주장한다.
설문조사가 학부제에 국한 된 것이었던 것을 감안하여 더 폭 넓게 다른 해야할 일도 생각해야 한다. 그 내용을 (1) 팀 구성, (2) 팀원 개개인이 할 일, (3) 팀 전체가 할 일, (4) (설문조사의 반응 외에도) 학회가 할 일 등을 생각 할 수 있다. 아래에서 그것들의 요점을 간단히 논의한다.
1. 팀의 정의와 구성
팀을 정의하는 벽이 가변성과 선택적 투과성을 가지므로, 그런 성질이 없는 벽으로 정의하던 '학과'의 경우에 비하여, 정의를 더 정확히 해야 한다. '물리교육'이란 공통분모를 가진 물리'팀'은 물리교육을 어떻게 정의하는가에 따라서 달라진다. AB 대학교에서 학부제 시행 이전에 사대 물리교육과에 입학한 학생을 가르치는 교수의 집단을 뜻할 수도 있고 교수와 재학생을 합해서, 동문까지 합해서, 또는 학생만을 생각할 수도 있다. CD 도시의 EF 회사에 근무하는 사람이 GH 도시에 있는 IJ 대학교의 원격교육센터를 통해 교양물리학을 전국을 상대로 강의할 경우 자연대 물리학과에서는 팀원으로 인정하지 않거나 알지도 못하는데 대학교 본부서 작성한 요람이나 교원통계에서 팀원으로 기록될 수 있다. 물리과학 학부 (Division of Physical Science) 2학년 필수과목으로 개설한 이공수학 3개 분반을 물리교수와 수학교수가 팀으로 가르칠 경우 수학교수를 물리과학, 수학의 어느 팀에 속하게 할 것인지는 교수의 신규충원 배정에도 영향을 주는 요소이다.
구체적인 보기로 종래의 물리학과 교수들이 '공과대학 일반물리교육팀'을 만들 경우 팀을 정의하는 벽을 어떻게 만드는지에 다양한 가능성이 있다. 과목의 강의만, 강의와 실험, 또는 연습시간도 포함하는 등에 따라서 교육조교를 팀원으로 포함하는 문제가 생기게 되며 강의시연이 있을 때 준비실 보조원도 생각해야 하고 강의노트, 관련된 동영상자료, 시뮬레이션, 심화학습자료를 web-site에서 제공할 때는 web-mater도 고려해야 한다. 또한 공대에는 다양한 학부와 전공이 있으며 수요자중심 체제로 진행되는 교육환경에서 해당 공대교수 들과의 상호작용이 절대적으로 필요하며 선택적 투과성을 가진 벽 이쪽의 물리교수와 벽 저쪽의 공대교수가 '공과대학 교육사업'의 같은 팀 소속이란 의식전환만으로도 많은 바람직한 교육효과를 얻을 수 있다.
2. 팀원 개개인이 할 일
종래 '과'의 경우와 달라서 '팀'은 수행하는 업무에 따라서 달라지며 수행하던 업무가 완료되면 없어지고 새 업무는 새로 짠 팀이 수행하게 되어 해쳐·모여를 반복하게 된다. 이 때에 산업사회 적인 대량생산 체제에서 쉽게 대체될 수 있도록 같은 직종의 구성원이 여럿이던 학과의 체제가 바뀌어서 팀원 개개인이 유일하고 능력도 모두 틀려 대체할 수 없는 체제로 바뀌게 된다. 다방면의 능력을 가진 고품질의 팀원은 여러 팀에서 다양한 일을 할 수 있게 되고 각 팀에서 기대하는 본인의 역할을 감안하여 팀의 목표달성에 최대한의 생산적인 기여를 할 수 있도록 행동할 책무가 있다. 팀원 개개인이 대체 불가능한 체제이므로 '내가 없으면 일이 안 된다'는 철저한 책무의식을 가지고 team work을 해야 하며 또한 팀 사업의 실제적 성패요인으로 작용한다.
좀 더 구체적인 실례로 들어가 '공과대학 일반물리교육팀'의 문제를 생각하자. 이 사회의 장래 일군을 양성하는 교육을 한다는 거창한 사명감은 제쳐 놓고라도, 다음 학기의 일반물리학 강좌개설의 행정적 처리 (흔히 과 사무실에 근무하는 조교가 실무적인 처리를 함) 이전에 공대와 사전협의 만으로도 수강기피를 막고 더 나아가서 상당한 교육비 투자를 얻어낸 필자들의 실리적인 경험이 있다. 이러한 열매가 스스로 굴러 들어온 것이 아니고 씨를 뿌리고, 거름을 주고, 수확을 돕고 하는 과정의 여러 단계에서 소명의식을 가지고 행동하였던 물리학과의 여러 교수들이 있었던 덕분이었고 일을 마지막으로 성사시킬 때에는 세심한 분석과 철저한 준비를 한 전권대사가 외교적 자질이 좋은 동료를 대동하고 회담에 임했던 것도 크게 도움이 되었다고 생각된다.
아래에서 논의하게 되는 '팀 전체가 할 일' 항목의 내용과 연관해서 생각해야 하지만 팀을 정의하는 벽의 성격이 종래의 것과 달라서 그에 따른 미세한 조정이 필요하겠으나 위선 대학에서 교원의 임무를 크게 나누어 교육, 연구, 봉사로 볼 수 있다. 각 팀원은 팀 사업의 성공적인 완성을 감안 3분야에 대해서 자기의 노력을 어떻게 나누는지 정해야 한다. 여러 팀의 사업에 참여한 특정인의 3임무 배분비율은 소속한 팀에 따라서 다를 것이다. 특정한 교수가 물리전공생의 역학을 홀로 맡고, 화학교수와 열역학을 팀 티칭하며, 전기학부 교수와 함께 이공수학을 가르치는 경우를 생각할 수 있다. 또한 수요자 중심의 교육환경에서 매 학기 개설과목의 분포가 달라질 것이므로 그에 따른 임무비율의 변화도 있을 것이다. 현실적 원칙은 학생, 교수, 대학, 사회 사이에서 가장 생산적인 결과를 목표로 적정한 선에서 타협을 모색해야 한다.
3. 팀 전체가 할 일
이 글의 주제가 대학에서 물리 팀의 건강문제이다. 팀 사업의 핵심이 물리교육이므로 맨 먼저 '학과'를 '팀'으로 개칭하는 발상전환의 핵심은 양쪽을 가르는 벽이 선택적 투과성을 가진 벽으로 바뀐다는 사실에 근거를 둔다. 투과성의 추가는 영역의 광역화와 팀원 임무의 다양화를 수반한다. 따라서 팀 전체가 그런 발상전환을 받아드려야 한다. 누차 강조했던 바와 같이 팀원 개개인이 모두 틀리며 업무량 또는 업적의 평가에서도 슬기로운 대처가 필요하다.
상위의 집단인 대학으로부터 팀원의 수를 교수 당 책임시간으로 곱한 만큼을 팀의 교육 의무로 받아다가 팀 자체 안에서는 개개인의 교육 또는 영구 지향적인 희망과 실적에 근거하여 분배하고 업적평가에서는 주로 논문 편수를 세는 단순한 형태의 양적인 평가를 지양하고 맡은 일이 무엇이든 얼마나 열심히 그리고 잘 했는 지를 평가하는 질적인 평가를 고집할 수 있는 정도의 공동노력이 필요하다.
상위의 팀인 대학(교) 차원에서 볼 때 학내 팀 사이의 벽에 투과성이 생기면 부분적인 연결을 뜻하므로 종래의 하향 일방적 통치방식이 잘 통하지 않는 것을 예상하고 그에 따라 운영방식에 새로운 접근이 필요하다. 정보화사회의 여건에 맞도록 학내 팀에게 정보공개를 통해 공동체로서의 일체감이 형성되면 기존 방식보다 운영이 훨씬 쉽게 진행될 수 있다. 위 항목 (1)에서 언급되었던 두 팀 사이의 인력 또는 예산 배정과 관련된 부정적 경쟁은 팀 형태의 구조가 정착되어 감에 따라 점점 약화될 것이겠지만 행정인력의 효율적 집중과 합리적 팀 운영을 통해 구조적인 원인제거를 꾀하고 한시적으로는 운영진의 고유권한을 발동할 수도 있겠다. 대 원칙은 학내 팀들의 생산성을 높이도록 대학본부가 도와야 한다.
4. 학회가 할 일
국내 물리교육 팀의 여건이 모두 다르다. 학생, 교수, 시설, 학교위치, 팀의 학내 상대적 위상, 지향하는 목표, 그리고 근래에는 이름까지도 다르게 되었다. 따라서 학회가 모든 해답을 내 놓으라고 해서도 안되고 또 할 수도 없다. 위에서 언급한 학회 설문조사의[4] 답신요약[5] 제 3 항목에 진행시킬 순위를 매긴다면 졸업생의 진로와 관련된 (3.6)항과 (3.3)항이 가장 중요하므로 높은 우선 순위로 즉시 진행시켜야 하고, 그 다음 순서가 (3.4)항과 (3.5)항, 기타는 논리적 당위성은 인정되나 학회가 단기적으로 중점 진행할 사안으로서는 부적합하다고 필자들은 본다.
필자들이 대학물리교육 자체에 대하여 거시적 변화방향,[6,7] 교과과정,[8,9] 교육방법,[10,11] 패러다임 변화,[12] 일반물리의 교재 및 교수의 정보기술훈련[13] 등에 대하여 글을 썼고 누차 교수·과(팀) 각각의 흩어진 노력보다 학회차원의 조직·능동적 대응을 강조한 바가 있었으므로 이 글과 함께 읽어 주기 바란다. 두 번째 저자가 수년 전에 학회의 이사회에서, APS가 1970년대에 지금의 우리 상황과 비슷한 처지에 처했을 때 '물리학과 사회' 위원회를 만들어 슬기롭게 대처했던 역사적 사실을 상기시키면서, 좀 더 포괄적인 대응방안을 제안한 바 있었다는 사실을 밝히면서 이 절을 마친다.
가상 물리팀 (변화하는 모형)
우리나라 대학에서 모든 물리 팀이 다르므로 한 모델로 전부를 나타내기는 어렵다. 되도록 많은 상황을 나타낼 수 있도록 하려면 팀의 안·밖을 구분하는 벽과 정해진 한 팀 안에서 한 쪽과 다른 쪽으로 구분되는 두 내부 팀 사이의 벽이 모두 투과성과 가변성을 가져야 한다. 선택적 투과성은 시간의 함수로서 완전투과는 벽이 없는 것과 같다. 좀 더 미시적으로 들어가 교육 프로그램이나 과목 단위에까지 들어가 분석할 수 있겠으나, 여러 면에서 우리나라의 평균 정도의 물리학과를 염두에 두고 논의를 진행하자.
지금 N 교원과 M 피교육자가 이루는 물리교육 팀을 생각하자. 두 변수는 모두 시간의 함수이고 N은 신규채용과 정년퇴직 등이 있을 때 변하나 M은 신학기에 크게 변할 수 있고 학기중의 휴학은 작은 perturbation이니까 생략하자. 대학원생 TA를 어느 쪽으로 셀 것인지는 과목에 따라 다르겠다. 이번 학기 교수 P1은 보직이 있어 의무시간이 6시간이고 교수 P2는 안식년이라 강좌를 맡지 않았고, 교수당 의무시간이 주당 9시간이므로, 이번 학기에 물리 팀의 교육의무는 (9N-12) 시간이고 더 이상의 교육부담은 강사를 채용하여 해결하는 것이 정도이다.
물리 팀이 교육내용의 다양화와 질 제고를 통해서 많은 학생들이 수강하는 과목을 신설할 수 있거나 또는 기존과목의 분반 수가 늘어나 팀의 교육의무가 주당 9N 시간을 초과하는 상황이 지속적으로 계속되면 교수의 신규채용을 요구하는 기본적 근거가 된다. 수요의 증가가 지속되면 그에 따라 강좌개설시간 수에 비례한 교육인력 (교수와 조교)의 충원이 뒤따르는 것이 합리적인 귀결이다. 이렇게 되어 연구능력이 우수한 신진인력이 유입되면 연구의 활성화 및 교육개선의 촉매로 작용하여 대학물리교육은 굴러가는 눈덩이처럼(the snowball effect) 개선될 것이고, 수준 높고 다양한 물리교육을 충실하게 받은 졸업생의 사회적 활약에 힘입어 물리학계의 3대 문제(과목기피, 전공생감소, 취업곤란)도 해결될 수 있을 것이다.
근년에 교수의 업적평가가 연구논문(특히 SCI 등재분) 위주로 흘러 그 들의 평균성향이 연구 지향적으로 되었으며 일부 교수가 교육은 의무이므로 할 수 없이 한다는 태도로 최소한의 노력을 드리는 경향마저 없지 않다. 이는 사려가 깊지 못한 태도로서 자신의 자리도 팀의 교육부담에 근거를 두고 만들어졌다는 사실을 명심하여야 한다. 또한 많은 경우 매우 생산적인 연구자가 또한 훌륭한 교육자인 사실은 교육과 연구가 배타적이 아니고 상보적이란 것을 말하며 둘을 다 잘 할 수 있는 유능한 교수가 되도록 노력해야 한다.
여기의 가상 물리 팀에 교육중심 (또는 학부중심), 연구중심 (또는 대학원중심)의 딱지를 부칠 필요가 없고 다만 팀원 개개인이 이번 학기 현재 자기의 시간과 노력 배분이 교육 또는 연구 쪽으로 기울어 있다고 말 할 수 있을 뿐이다. 이번 학기의 물리 팀이 가르쳐야 하는 (9N-12) 시간을 어떻게 배분할 것인가는 팀원들의 합의로 이루어진다. 12시간을 맡아 교육에 많은 시간을 투자한 교수는 다른 동료가 6시간의 교육만을 맡고 연구에 더 몰두하도록 도와준 셈으로 그 동료는 간접적으로 연구비를 탄 것과 비슷한 영향을 받은 셈이다. 특정 교수가 고품질의 교양과목 '생활 속의 물리', '별과 우주' 등으로 3시간 짜리 6반을 지속적으로 유지할 수 있다면 그는 교수 한 명을 신규채용 할 수 있도록 한 셈이다. 특히 신진인력의 연구능력이 뛰어난 오늘날 질 좋은 교양교육은 직접 또는 간접적으로 팀의 연구능력 제고에 도움을 주게 된다.
물리 팀의 교육사업 부담은 주로 학부과정 특히 일반물리 등의 서비스 과목에서 온다. 간단히 말해서 대부분의 대학에서 전교생을 상대로 한 서비스 과목의 교육으로 우리의 자리를 정당화한 다음 우리가 좋아하는 전공과목도 가르치고 연구도 하는 셈으로 교육에는 교육조교(TA) 연구에는 연구조교(RA)라 불리는 대학원생의 도움을 받는다. 서비스 교육을 위하여 교수까지 채용한 대학본부는 당연히 교육 업무량에 비례한 수의 TA를 배정해야 하며 RA는 연구를 주관하는 해당 교수의 연구비로 지원되는 것이 자연스런 귀결이다. 가상 물리 팀에서는 석사과정 학생을 TA로 박사과정 학생을 RA로 지원하는 원칙을 가지고 있다. 따라서 상대적으로 교육에 주력하는 교수는 가르치는 과목에 배정된 TA가 있고 (학생의 석사학위 지도교수는 별도) 연구에 치중하는 교수는 RA를 지원하기 위해 자신의 연구비가 있어야 한다. 이와 같이 특정대학의 물리 팀의 교육중심 또는 연구중심 성향은 당시 대학 내의 교육사업 부담 량과 팀원 전체가 가지고 있는 외부 연구비로 결정되고 그에 상응한 TA와 RA 수로서 대학원생의 수가 자연스럽게 도출된다.
근년에 교수의 성과급 지급과 연계되어 지대한 관심사인 교수의 업적평가는 가상 물리 팀에서 어떻게 하는가? 위에서 논의한 바와 같이 교육의 중요성을 감안하고 또 교수들의 연구능력 차이를 감안하여 교육, 연구, 봉사의 반영비율 또는 가중치 (영역별 상한값, 하한값 있음)를 매 년(또는 학기) 수업시간표 작성이전에 본인이 선택하도록 한다. 이 선택은 해당기간 동안 업적산출의 기본 변수이며 교육의무시간 배정에도 영향을 준다. 각 영역의 평가항목과 항목별 배점기준 등은 팀원이 무기명으로 선출한 인사위원회가 만들고 또한 평가를 시행한다. 두 연도 사이의 심한 변동을 완화하고 중장기적 성향을 읽기 위해 전년도 값에 0.5, 전전년도 값에 0.3, 전전전년도 값에 0.2의 가중치를 부여하여 시간 둔화를 도입한다.
맺는 말
사회가 바뀌면 대학의 위상과 기능이 바뀌기 마련이고, 그 속의 학문분야도 같은 변화를 겪게 된다. 기초과학의 대표적 학문이라는 물리학의 지금까지의 위상은 우리 스스로 만들어낸 것이 아니라 바깥으로부터 주어진 것이고, 그것도 19-20세기 물리학의 혁명적 발전과 전지구적 이념대립인 냉전체제의 결과였다. 이제 새로운 세기에 직면하여 한편으로는 냉전체제의 해소에 의한 물리학 연구지원의 필연성 감소와 함께 정보기술과 생명과학기술 등 미래가능성이 큰 새롭고 매력적인 학문분야의 등장으로 지금까지 당연하게 여겨왔던 국내 물리학계의 특권적 위치가 사라지고 있다.
이러한 여건변화 속에서 물리학계가 성공적으로 존립하고 발전하려면 사회수요에 맞추어 교육과 연구활동의 내용을 정비해야 한다. 특히 교육활동에서는 피교육자의 요구에 맞게 교육과정과 교육내용을 다양화하고, 효율적인 지식전달이 이루어질 수 있게 교육방법과 교육자료를 개발해야 한다. 특히 교육방법과 교육자료의 개발에는 정보기술의 적극적 활용이 꼭 필요하고, 학계단위의 체계적이고 지속적인 노력과 공리주의에 바탕을 둔 자원의 공유의식이 필요하다.
쓰기를 마치면서
이 글은 편집진의 요청으로 제목이 말하고자 하는 내용의 부분에 해당된다고 볼 수 있는 과거의 글 몇 개에 외국의 사례도 첨가하여 써보려 시도했으나 '가위와 풀'을 많이 쓴 셈이 되었고 시간에 쫓겨 가위와 풀의 흔적이 역력히 보여 독자에게 미안하다. 1998-99 동안의 여러 틀린 시점에 썼던 원래의 조각들을 읽고 독자의 창의성을 발휘하여 실제 글 보다 더 좋은 결과를 얻기 바란다.
참 고 문 헌
[1] Visions of the 21st Century, TIME 155(20), 36 (22 May 2000).
[2] 우종천, 대학 물리학 교육의 문제점과 해결 방안, 물리학과 첨단기술 9(4), 38 (2000).
[3] 주진수, 통계로 본 학회: 회원의 학위 및 분야별 분포, 물리 학과 첨단기술 8(5), 54 (1999) 및 학회문의.
[4] 물리학회소식, 물리학과 첨단기술 8(6), 61 (1999) 및 8(12), 59 (1999).
[5] 물리교육위원회, 교육개혁 관련 질의서에 대한 답신 요약, 물리학과 첨단기술 9(5), 33 (2000).
[6] 이금휘, 대학물리학 교육의 개선, 물리학과 첨단기술 7(1), 42 (1998).
[7] M. Johnson, D. Johnson and K. Lee, A Pedestrian Guide To Reforming The Introductory Physics Course,
http://www.phy.duke.edu/~mark/reform/ (July 1998). [요약번역: 일반물리 학 개선 길잡이, 물리학과 첨단기술 7(8), 45 (1998)].
[8] J. S. Kim and K. H. Lee, Recent Change of University Physics Education in Korea (Invited Plenary Paper), Proc. AsPEN Workshop: Physics Curriculum Design and Content (Vientiane, 23-26 February 1999), pp. 62-82.
[9] 김진승·이금휘, 졸업학점 축소에 따른 대학물리교육의 개 편방향과 교과과정편성 모델, 물리학과 첨단기술 8(5), 33 (1999).
[10] J. S. Kim and K. H. Lee, Recent Innovations in University Physics Education: Korea (Invited Paper), UUFCP Asia 2000 Meeting (Bangkok, 17-22 November 1999),
http://www.swin.edu.au/physics/aspen/thai99.htm/
[11] 김진승·이금휘, 정보기술을 이용한 대학물리교육, 물리학과 첨단기술 8(11), 19 (1999).
[12] 이금휘, 대학 물리교육의 개편방향: 물리교육 패러다임, 물 리학과 첨단기술 8(11), 38 (1999).
[13] 김진승, UNESCO University Foundation Course in Physics (UUFCP) Asia 2000 참가기, 물리학과 첨단기술 9(4), 48 (2000).
[14] Alvin and Heidi Toffler, What is a 'Third Wave Information Society?' APEC Forum on Shared Prosperity and Harmony (31 March - 1 April 2000, Seoul).
[15] 모혜정, 대학물리학교육의 새로운 Paradigm 모색, 물리교육 3, 11 (1985).
[16] 장회익, 대학 물리교육의 문제점과 그 해결방안, 물리학과 첨단기술 5(2), 65 (1996).
[17] R. Lopez, Science Education Revolution in the United States: An APS View, Education Outreach (Special Issue of APS News, January, 1998).
[18] Editorial: The classroom needs you, Physics World 12(10), 3 (1999).
[19] AIP, Trends in Undergrad & Graduate Education,
http://www.aip.org/statistics/trends/undtrends.htm
[20] [AIP Conf. Proc. 399:] Proc. ICUPE (Int'l Conf. Undergrad. Phys. Ed.) - The Changing Role of Physics Departments in Modern Universities, E. F. Redish and J. S. Rigden, eds. (AIP Press, New York, 1997).
[21] OECD Seminar on Korean Education Policy (Korean Ministry of Education, Seoul, 1996).
[22] Reviews of National Science and Technology Policy: Republic of Korea (OECD, Paris, 1996).
[23] Physics World 12(12) (December 1999) Special Issue: Past, present and future; Physics prepares for the 21st century (Institute of Physics, London, 1999).
[24] See, for example, R. Mackintosh, R. Rovoes and H. Schopper, Helping Physics to Help Itself, Bull. AAPPS 9(2), 33 (1999).
[25] P. W. Laws, Workshop Physics (John Wiley & Sons, 1997).
[26] D. R. Sokoloff, R. Thornton and P. W. Laws, RealTime Physics: Active Learning Laboratories (John Wiley & Sons, 1999).
[27] 우종천·국양·백운철·한정선, 연구보고 6집: 교육의 정보 화 추진방안 수립에 관한 연구 (한국사학진흥재단, 1998.5).
[28] 이금휘·오일석, 멀티미디어 교육시설의 설계 및 활용방안 연구 (전북대학교 광전자·정보기술 연구소, 2000).
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김진승 교수는 과기원 출신의 전북대 물리학교수 (1983)로 현재 광전자·정보기술 연구소장 (1998), UNESCO 기초물리 교과서 (UUFCP)의 출판평가위원장 (1999), 최근 새로 발족한 학회의 교육위원회 위원 (2000) 등으로 활약하고 있다. (jin@moak.chonbuk.ac.kr) 이금휘 교수는 Missouri대 물리학교수를 역임 (19671990), 현재 전북대에 근무 (1990) 하면서 IUPAP Commission Member (1996), UNESCO 한국위원 (1999), ASPEN (Asian Physics Education Network) 회장 (19992002) 등으로 활약하고 있다. *한국과학재단 특정기초연구과제의 지원을 받았음. |
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QTSM II International Workshop on Quantum Transport in Synthetic Metals II
August 28-31, 2000 Seoul, Korea |
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■Date and Place The workshop will be held in August 28 and 31, 2000 at the Sangsan Mathematical Science Building auditorium in Seoul National University, Korea. The official language of the workshop is English.
■Scope It opens an interdisciplinary forum on the synthetic metals emphasizing their quantum effects in micro- and nano-scale. The following aspects will be discussed.
Synthesis and characterization Optoelectronic properties Electrical and magneto transport Effect of high magnetic field ESR and NMR Phenomenological theory Quantum functional semiconductors
■Partial list of invited speakers A. J. Heeger (UCSB), H. Shirakawa (U. Tsukuba), J. Brooks (NHMFL & FSU), S. Roth (MPI, Stuttgart), P. Bernier (U. Montpellier II), A. B. Kaiser (Victoria U. Wellington), S. Kagoshima (Tokyo U.), A. J. Epstein* (OSU), W. I. Milne(Cambridge U.), Y. Wada (Hitachi ARL) *to be confirmed There will be approximately 20 more invited speakers including Korean scientists in the fields.
■Poster sessions There will be poster presentations as well. The size of poster board is 120cm×90cm. |
■Proceedings Selected papers from both invited and poster contributions after the peer review will be published in a special issue of "Current Applied Physics" as regular papers. Six pages are allowed for an invited paper and four pages for a poster paper. The price for the proceedings is USD30.
■Registration The registration fee for a regular participant is USD100 (W120,000). Both the registration and the proceeding fees will be received at the registration desk on Monday, August 28. The registration fee for the student is W20,000. The registration fee will cover the conference program and abstract booklets, reception on Monday, August 28, coffee and cookies at the intermission. The fee for the proceedings (USD30) must be paid additionally.
■Important dates July 1 Dead line for submission of abstracts early registration and housing reservation Aug 1 Final program in website Aug 28 On site registration at Hoam Guest House at 5:00 p.m. Manuscript Submission at the registration desk Reception at Hoam Guest House at 6:00 p.m. Aug 29∼31 Workshop at the Sangsan Mathematical Science Building auditorium
■Contact address e-mail: ywpark@phya.snu.ac.kr or hycho@dgu.ac.kr web:
http://qsrc.dongguk.ac.kr/qtsm/
■Sponsoring Organization Applied Physics Division of the Korean Physical Society |