이 연구의 목적은 공학 교육 전공 대학생을 대상으로 기술적 문제 해결 성향과 기술적 문제 해결력 간의 관계를 밝히는 것이다. 연구의 목적을 달성하기 위하여 대전 소재 C대학교 사범대학 공학 교육 관련학과 재학생을 79명을 대상으로 하여 기술적 문제 해결 성향을 분석하고, 기술적 문제 해결력을 측정하여 기술적 문제 해결 성향과 기술적 문제 해결력 간의 관계를 분석하였다.
연구 참여자를 대상으로 기술적 문제 유형 중, 설계 유형의 문제에 속하는 경사로를 내려와 목표 지점에 근접하는 무동력 자동차 만들기 문제를 해결하도록 하였다. 피실험자는 독립된 장소에서 개별적으로 문제를 해결하도록 하였으며, 문제 해결 과정에서 나타나는 활동과 발성 사고를 통한 내용은 비디오 카메라로 녹화하여 파일로 저장하였다. 기술적 문제 해결 성향 검사지를 통한 점수를 순위별로 상위 25%를 효율적 문제 해결 인식 집단, 하위 25%를 비효율적 문제 해결 인식 집단, 나머지 50%를 중간 정도 문제 해결 인식 집단으로 구분하였다. 전체 피실험자의 기술적 문제 해결 성향 점수와 기술적 문제 해결력으로 상관 관계를 구하였다. 상위 25%에 속한 21명을 효율적 문제 해결 인식, 하위 25%에 속한 20명을 비효율적 문제 해결 인식 집단으로 명명하였으며, 여기에 속한 집단으로 집단 간 기술적 문제 해결력 차이를 분석하였으며, 기술적 문제 해결 과정을 비교 분석하였다. 상관 관계는 피어슨의 상관 계수를 이용하였으며, 효율적 문제 해결 인식 집단과 비효율적 문제 해결 인식 집단 간의 기술적 문제 해결력 차이는 Mann-Whitney U test를 이용하였고, 기술적 문제 해결 과정의 비교 분석은 Mann-Whitney U test를 이용하였으며, 통계 분석에는 SPSS ver. 20.0을 이용하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다.


가. 기술적 문제 해결 성향 및 기술적 문제 해결력 결과

효율적 문제 해결, 중간 정도 문제 해결, 비효율적 문제 해결 인식 집단에 따른 기술적 문제 해결 성향 차이는 문제 해결 자신감, 접근-회피 성향, 자아 통제 인식도, 기술적 문제 해결 성향 총점에서 집단 간 모두 유의미한 차이가 있었다.
성별, 학년별 기술적 문제 해결 성향 비교를 한 결과 성별과 학년 간에는 기술적 문제 해결 성향에서 유의미한 차이가 나타나지 않았다.
효율적 문제 해결, 중간 정도 문제 해결, 비효율적 문제 해결 인식 집단에 따른 기술적 문제 해결력 차이는 결과2, 결과3, 결과4, 결과 평균에서 유의미한 차이가 있었다. 반면, 결과1, 결과5에서는 유의미한 차이는 나타나지 않았다. 유의미한 차이가 있는 부분에서는 효율적 문제 해결자로 인식할수록 결과가 더 높은 것으로 나타났다.
성별에 따른 기술적 문제 해결력 비교를 한 결과 성별 간에는 결과4에서 유의미한 차이가 있었으며, 학년에 따른 기술적 문제 해결력 비교에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다.

나. 기술적 문제 해결 성향과 기술적 문제 해결력과의 상관 관계

기술적 문제 해결 성향 하위 요소인 문제 해결 자신감과 기술적 문제 해결력의 상관 관계는 결과3, 결과4, 결과 평균에서 정적 상관이 있었다.
기술적 문제 해결 성향 하위 요소인 접근-회피 성향과 기술적 문제 해결력의 상관 관계는 결과5, 결과 평균에서 정적 상관이 있었다.
기술적 문제 해결 성향 하위 요소인 자아 통제 인식도와 기술적 문제 해결력의 상관 관계는 결과1, 결과3, 결과 평균에서 정적 상관이 있었다.
기술적 문제 해결 성향과 기술적 문제 해결력의 상관 관계는 결과3, 결과4, 결과5, 결과 평균에서 정적 상관이 있었다.
기술적 문제 해결 성향 및 기술적 문제 해결 성향의 하위 요소들과 기술적 문제 해결력과의 상관 관계는 결과 평균과 모두 정적 상관이 있었다.

다. 효율적 문제 해결 인식 집단과 비효율적 문제 해결 인식 집단 간의 기술적 문제 해결력 차이

효율적 문제 해결 인식 집단과 비효율적 문제 해결 인식 집단 간의 기술적 문제 해결력을 비교한 결과, 효율적 문제 해결 인식 집단과 비효율적 문제 해결 인식 집단 간에는 결과1을 제외하고, 결과2, 결과3, 결과4, 결과5, 결과 평균에서 집단 간 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한 집단 간 기술적 문제 해결력 점수의 평균 비교에서도 결과1, 결과2, 결과3, 결과4, 결과5, 결과 평균에서 모두 효율적 문제 해결 인식 집단의 점수가 더 높게 나타났다.
기술적 문제 해결력 측정에 있어서 실격 횟수는 비효율적 문제 해결 인식 집단이 더 높게 나타났다.

라. 효율적 문제 해결 인식 집단과 비효율적 문제 해결 인식 집단 간의 기술적 문제 해결 과정 비교

1) 문제 해결 활동별 빈도 및 소요 시간

가) 문제 이해 단계
효율적 문제 해결 인식 집단과 비효율적 문제 해결 인식 집단은 모든 사례에서 문제 확인하기 활동을 수행하는 것으로 나타났다. 문제 구체화하기 활동은 효율적 문제 해결 인식 집단이 비효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 많이 수행하였다. 문제 확인하기 활동의 빈도와 소요 시간은 비효율적 문제 해결 인식 집단이 효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 높은 것으로 나타났다. 문제 구체화하기 활동의 빈도와 소요 시간은 효율적 문제 해결 인식 집단이 비효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 높은 것으로 나타났다.


나) 해결 방안 탐색 단계
효율적 문제 해결 인식 집단과 비효율적 문제 해결 인식 집단은 모든 사례에서 재료 확인하기, 해결 방안 모색하기 활동을 수행하는 것으로 나타났다. 사전 지식 활용하기, 해결 방안 스케치하기, 해결 방안 모형화하기 활동은 효율적 문제 해결 인식 집단이 비효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 많이 수행하였다. 해결 방안 가다듬기 활동은 효율적 문제 해결 인식 집단과 비효율적 문제 해결 인식 집단에서 1명씩 수행한 것으로 나타났다.
사전 지식 활용하기, 해결 방안 스케치하기 활동의 빈도와 소요 시간은 효율적 문제 해결 인식 집단이 비효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 높은 것으로 나타났다. 반면, 해결 방안 모색하기, 해결 방안 모형화하기, 해결 방안 가다듬기 활동의 빈도와 소요 시간은 비효율적 문제 해결 인식 집단이 효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 높은 것으로 나타났다. 재료 확인하기 활동의 경우 빈도는 비효율적 문제 해결 인식 집단이 더 높으며, 소요 시간은 효율적 문제 해결 인식 집단이 더 높은 것으로 나타났다.

다) 실행 단계
효율적 문제 해결 인식 집단과 비효율적 문제 해결 인식 집단은 모든 사례에서 만들기 활동을 수행하는 것으로 나타났다. 수정하기 활동은 효율적 문제 해결 인식 집단이 비효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 많이 수행하였다. 반면, 만들기 계획하기, 문제점 확인하기 활동은 비효율적 문제 해결 인식 집단이 효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 많이 수행하였다.
만들기 계획하기, 문제점 확인하기 활동의 빈도와 소요 시간은 효율적 문제 해결 인식 집단이 비효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 높은 것으로 나타났다. 반면, 만들기, 수정하기 활동의 빈도와 소요 시간은 비효율적 문제 해결 인식 집단이 효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 높은 것으로 나타났다.

라) 평가 단계
해결 방안 평가하기 활동의 경우 효율적 문제 해결 인식 집단은 1명 수행하였으며, 비효율적 문제 해결 인식 집단에서 수행한 사례는 없는 것으로 나타났다. 모형 평가하기 활동의 경우 효율적 문제 해결 인식 집단은 모두 수행하였으며, 비효율적 문제 해결 인식 집단은 2명을 제외한 19명이 수행하는 것으로 나타났다. 문제 원인 평가하기, 결과 평가하기 활동의 경우 효율적 문제 해결 인식 집단은 1명 수행하였으며, 비효율적 문제 해결 인식 집단에서 수행한 사례는 없는 것으로 나타났다. 원형 평가하기 활동의 경우는 효율적 문제 해결 인식 집단, 비효율적 문제 해결 인식 집단에서 수행한 사례는 없는 것으로 나타났다.
해결 방안 평가하기, 문제 원인 평가하기, 결과 평가하기 활동의 빈도와 소요 시간은 효율적 문제 해결 인식 집단이 비효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 높은 것으로 나타났다. 모형 평가하기 활동의 빈도는 비효율적 문제 해결 인식 집단이 효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 높은 것으로 나타났으며, 소요 시간은 효율적 문제 해결 인식 집단이 비효율적 문제 해결 인식 집단보다 더 높은 것으로 나타났다.

2) 문제 해결 단계별 빈도 및 소요 시간
효율적 문제 해결 인식 집단과 비효율적 문제 해결 인식 집단 모두 빈도는 실행 단계？탐색 단계？평가 단계？이해 단계 순으로 많이 나타났으며, 소요 시간은 실행 단계？탐색 단계？평가 단계？이해 단계 순으로 많이 소비하는 것으로 나타났다.

This study has the purpose to identify the correlation of engineering education major college students'' technological problem solving tendency between technological problem solving capability. To that end, the technological problem solving tendencies of 79 students enrolled in engineering education related department in college of education, ''C'' University located in Daejeon metropolitan city were examined, and the correlation of technological problem solving tendency between technological problem solving capability was analyzed through measurement of technological problem solving capability.
The study participants were instructed to solve the problem of creating non-powered vehicle that approaches destination location by moving down a slope that falls under the designed type of problem among technical problems. Specifically, the subjects were instructed to solve problems individually at independent locations, and the contents of activities and accidents were saved as file by being videotaped. As for the points on the test sheet of technological problem solving tendency, top 25% were classified based on points rank as efficient problem solving group, bottom 25% as inefficient problem solving group and the rest 50% as intermediate level problem solving group. The correlation of all the subjects'' technological problem solving tendency between technological problem solving capability was obtained based on the points of test sheet. With 21 students in the scope of top 25% named as efficient problem solving group, and 20 students in the scope of bottom 25% as inefficient problem solving group, the differences of the technological problem solving capability among groups were analyzed, and the processes of solving technical problems were compared and analyzed. For deduction of correlation, Pearson''s coefficient of correlation was used; for analysis of differences in the technological problem solving capability between efficient problem solving group and inefficient problem solving group, Mann-Whitney U test; for comparative analysis of technical problem solving process, Mann-Whitney U test; and for statistical analysis, SPSS ver. 20.0. The results can be summed up as follows:

A. Results of the technological problem solving tendency and technological problem solving capability

As for difference of technological problem solving capability and tendency by efficient problem solving group, mid-level problem solving group and inefficient problem solving group, significant differences were found in total points of all questions, problem solving confidence, approach-avoidance tendency, self-control recognition degree and technological problem solving tendency.
As for the difference of technological problem solving capability by efficient problem solving group, mid-level problem solving group and inefficient problem solving group, significant difference was found in result 2, result 3, result 4 and result average. Meantime, in result 1 and result 5, no significant difference was found. In parts where difference is significant, the more the subject is recognized as efficient problem solver, the higher the result.

B. The correlation of technological problem solving tendency between technological problem solving capability

As for the correlation among problem solving confidence a sub-element of technological problem solving tendency and technological problem solving capability, static correlation was found in result 3, result 4 and result average.
As for the correlation among approach-avoidance tendency a sub-element of technological problem solving tendency and technological problem solving capability, static correlation was found in result 5 and result average.
As for the correlation among self-control recognition degree the sub-element of technological problem solving tendency and technological problem solving capability, static correlation was found in result 1, result 3 and result average.
As for the correlation among problem solving tendency and technological problem solving capability, static correlation was found in result 3, result 4, result 5 and result average.
As for the correlation among technological problem solving tendency, the sub-elements of technological problem solving tendency and technological problem solving capability, static correlation was found in all results and result average.

C. Difference of technological problem solving capability among efficient problem solving group and inefficient problem solving group

As a result of comparing the technological problem solving capability among efficient problem solving group and inefficient problem solving group, significant difference was found among the groups in result 2, result 3, result 4 and result average except for result 1. Also, in comparison of the average of technological problem solving capability score among the groups, efficient problem solving group showed higher score in result 1, result 2, result 3, result 4 and result average all.
In the measurement of technological problem solving capability, inefficient problem solving group showed higher frequency of failure.

D. Comparison of the technical problem solving process among efficient problem solving group and inefficient problem solving group

1) Frequency and required time by problem solving activities

a) Problem understanding stage
Efficient problem solving group and inefficient problem solving group were found to execute activities to check problem in all cases. As for activities to specify problem, efficient problem solving group was found to execute more. As for the frequency and required time for activity to check problem, efficient problem solving group was found to be higher.

b) Solving problem exploring stage
Efficient problem solving group and inefficient problem solving group were found to execute such activities as material checking and solution method search in all cases. As for utilization of preliminary knowledge, sketching of solution method and modeling of solution method, efficient problem solving group was found to execute more. As for the frequency and required time for utilization of preliminary knowledge and sketching of solution method, efficient problem solving group was found higher, and as for search of solution method, modeling of solution method, and frequency and required time for solution method arranging activities, inefficient problem solving group higher. As for material checking activity, inefficient problem solving group was found higher, and as for required time, efficient problem solving group higher.

c) Executing stage
Efficient problem solving group and inefficient problem solving group both were found to execute producing activities in all cases. As for modifying activities, efficient problem solving group executed more, as for and planning of producing and problem checking activities, inefficient problem solving group. As for the frequency and required time for planning of producing and problem checking activities, efficient problem solving group was found higher, and as for those for producing and modifying activities, inefficient problem solving group.

d) Evaluation stage
In the case of activities to evaluate solution method, in efficient problem solving group, 1 person executed activities, and inefficient problem solving group has no case of executing. In the case of model evaluating activities, efficient problem solving group efficient problem solving group executed all the activities, and in inefficient problem solving group, 19 persons except for 2 persons were found to have executed. In the case of problem cause evaluation and result evaluation activities, in efficient problem solving group, 1 person executed, and in inefficient problem solving group, there was no case of executing activities. In the case of prototype evaluating activities, efficient problem solving group and inefficient problem solving group both had no case of executing activities.
As for the frequency and required time for solution method evaluation, problem cause evaluation and result evaluation activities, efficient problem solving group was found higher. As for the frequency of model evaluating activities, inefficient problem solving group was found higher, and as for required time, efficient problem solving group.

2) Frequency and required time by problem solving stages
As for frequency, efficient problem solving group and inefficient problem solving group both were found to be execute activities often in order of executing stage, exploring stage, evaluating stage and understanding stage, and as for required time, the groups consumed much in order of executing stage, exploring stage, evaluating stage and understanding stage.


In conclusion, this study results can be summed as follows:

First, in the technological problem solving tendency, significant differences were found among efficient problem solving group, mid-level problem solving group and inefficient problem solving group, but among sexes and grades, no difference was found. In technological problem solving capability, significant difference was found on result 2, result 3, result 4 and result average among efficient problem solving group, mid-level problem solving group and inefficient problem solving group, but no difference in sexes and grades.

Second, In problem solving confidence a sub-element of technological problem solving tendency, static correlation was found in result 3, result 4 and result average, and as for approach-avoidance tendency, static correlation in result 5 and result average. Also in self control recognition degree, static correlation was found in result 1, result 3 and result average, and in technological problem solving tendency, static correlation in result 3, result 4, result 5 and result average. Problem solving confidence, approach-avoidance tendency, self control recognition degree and technological problem solving tendency all showed static correlation with result average.

Third, as for difference of technological problem solving capability among efficient problem solving group and inefficient problem solving group, significant differences were found among the groups in result 2, result 3, result 4, result 5 and result average except for result 1. Also, in comparison of average of technological problem solving capability scores among the groups, efficient problem solving group was found to be higher. In the measurement of technological problem solving capability, inefficient problem solving group was found higher in failure frequency.

Fourth, in the process of solving technical problems, the frequencies of activities to seek for solution method were found different between efficient problem solving group and inefficient problem solving group, and particularly, inefficient problem solving group showed higher frequency. In the process of solving technical problem, no difference was found in frequency and required time among stages between efficient problem solving group and inefficient problem solving group.