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4차 산업혁명과 교육 패러다임의 변화
4차 산업혁명과 교육 패러다임의 변화
  • 김환규 전북대·생명과학과
  • 승인 2018.03.19 10:26
  • 댓글 0
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Cogitamus 우리는 생각한다 

‘혁명’이라는 단어는 극적인 정치적 변화를 일으키는 민중봉기를 정의하는데 쓰인다. 혁명을 통해 독재자가 권좌에서 밀려나고 헌법이 개정되거나 대체되며, 한 국가 또는 다른 국가에도 영향을 미치게 된다. 그러나 다른 유형의 혁명도 존재하는데 그 중 하나가 산업의 역할과 위치를 극적으로 변화시키는 돌파구를 의미하는 산업혁명이다. 역사를 통틀어 기술의 획기적 발달을 통해 인류는 산업분야에서 엄청난 생산성 증대 및 편리함을 취해왔으며 산업 분야에서의 이런 충격적인 변화를 ‘산업혁명’이라 한다. 지금의 인류는 물질, 디지털 및 생물학적 세계의 경계가 무너지고, 기술의 융합을 보여주는 4차 산업혁명의 시대를 살고 있다. 

과학기술의 발달은 인류의 경제적, 사회적 그리고 문화적 지위를 크게 변화시켰다. 4차 산업혁명은 로봇, 가상현실, 클라우드 기술, 빅 데이터, 인공지능, 감성지능, 사물 인터넷 등에서의 진보에 의해 유도되고 있다. 4차 산업혁명 시대에 요구되는 배경 지식은 비판적 사고, 판단력, 협상능력, 인지 유연성 및 지식의 생산과 관리 등 다양하다. 현대인들이 필수적으로 사용하는 대부분의 휴대용 기기는 인공지능에 의해 구동되는 인지 기술에 기반하고 있다. 인지 로봇, 자동 드론, 자율 주행자동차, 3D 프린팅과 스마트 센서 같은 물리적인 영역, 사물 인터넷, 빅 데이터 등의 디지털 영역과 합성생물학, 각 개인의 유전적 조성과 바이오-프린팅 같은 생물학적 영역의 기술이 우리가 일하고 배우고 살아가는데 결정적으로 작용하고 있다. 

4차 산업혁명 시대라는 새로운 물결에서 번영의 기회를 잡기 위해서는 한 국가의 고등교육 시스템이 ‘지식-기반’의 숙련된 인력의 양성에만 초점을 맞추는 것이 아니라, 과학기술자의 혁신적 재능을 배양하는 정책을 동시에 세워야 한다. 이 시대의 과학기술자는 인문학과 사회과학을 이해할 수 있도록 학제간 환경에서 교육·훈련 돼야 한다. 4차 산업혁명은 일터를 ‘과제-중심’에서 ‘인간-중심’으로 변화시키고 있다. 인간과 기계의 수렴 결과, 과학기술과 인문학 및 사회과학 사이의 간극이 줄어들고 있다. 4차 산업혁명 시대에 한 국가의 고등교육 시스템은 혁신을 최우선 과제로 삼아야 한다. 혁신은 기존의 패러다임 변화나 새로운 기술의 도입에 의해 진행된다. 전통적인 교육은 현재까지의 산업과 기술의 진보에 크게 기여해왔다. 그러나 미래 세대에게 완전한 세트의 기술과 지식을 전달하기 위해서는 혁신이 필요하다. 

지금의 교육은 클라우드 기술을 응용한 모바일 기기와 연결돼 있기 때문에 지식의 이용 한계가 없어지고 있으며, 기술 습득의 폭이 확장되고 있다. 국가적 또는 전 세계적으로 네트워크 서비스가 확장됨에 따라 물리적 경계는 더 이상 장벽이 아니기 때문에 ‘강의실-기반’ 교육의 수요가 감소하고 있다. 이전의 교육과정에서 학생들은 교수의 강의를 듣기 위해 강의실로 모여야만 했다. 그러나 기술혁신은 이러한 제약을 뛰어넘어 고등교육에 급격한 변화를 초래하고 있으며, 독립된 교육과정을 온라인으로 제공하는 공개강좌(MOOCs)가 그 예이다. 물론 교육에서 교수자와 학습자 간의 면대면 상호작용의 중요성을 간과해서는 안 된다. 그런 면에서 본다면 전통적인 전달식 교육방법과 보다 많은 사람들이 더 많은 정보를 활용할 수 있는 MOOCs의 적절한 활용일 유용할 것이다.

과학은 개방적일 때 그 파급력이 가장 뛰어나다. 연구 방법의 명료함은 과학적 방법론의 핵심 교리이고, 연구 결과의 공유는 지식의 무한확산을 가능하게 한다. 인체에서 일어나는 생명현상들을 살펴보자. 신체 내외부의 자극에 반응하여 자극을 전도하는 신경전도와 이온의 흐름은 ‘옴의 법칙’을 따르며, 폐에서의 기체교환은 ‘보일의 법칙’을 따른다. 우리가 이동할 때에는 중력, 관성과 인력이 작용하고 근수축에는 동력학 및 포텐셜 에너지가 관여하며 물질대사에는 열역학 법칙이 적용된다. 정보과학과 유전체학의 발달에 따라 현대 생물학 연구 분야에서도 큰 변화가 출현했다. 이전까지의 생물학은 실험에 기초해 결과를 얻어내는 ‘습식-기반’ 연구가 전부였지만 현재는 모의실험을 통해 얻은 자료를 바탕으로 모델링을 행하는 ‘건식-기반’ 연구시대가 펼쳐지고 있다. 

알라바바 그룹의 창업자인 잭 마(Jack Ma)는 “우리는 어린이들을 기계와 경쟁하도록 가르칠 순 없다”고 말한 바 있다. 실제로 미래 세대의 직업은 기계가 할 수 없는 일들에 해당될 것이다. 미래의 직업 창출의 조정자인 인류가 기계를 이기는 핵심적인 영역은 과학적 발견으로부터 얻어진 지식, 기업가 정신을 창출하는 창의적인 노력과 사회적 상호작용이다. 
 

김환규 전북대·생명과학과<br>

 

 

김환규 전북대·생명과학과



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