컴퓨터과학 전공자를 위한 전기공학 입문 강의 설계와 실천

초록

러시아 대학 정보기술학부 학생들을 대상으로 전기공학 기초 과목을 개발·운영한 경험을 분석하고, 전통적인 회로·전자 교육과 현대 소프트웨어·시뮬레이션 도구를 결합한 교육 모델을 제시한다.

상세 분석

본 논문은 러시아의 한 국립대학 정보기술학부(IT학부)에서 전기공학(Electrical Engineering, EE) 입문 과목을 설계·교수한 과정을 상세히 기술한다. 첫 번째 핵심은 전통적인 전기·전자 교육이 CS(Computer Science) 전공 커리큘럼에 거의 포함되지 않은 현실을 인식하고, 이를 보완하기 위해 ‘아날로그 전자’라는 명목 아래 전기공학 기본 개념을 도입한 점이다. 저자는 학생들의 학습 선호도를 고려해 강의·실험·프로젝트를 통합한 ‘모듈형’ 구조를 만들었으며, 전체 학점·시간 배정을 1학기 68시간(강의) + 34시간(자율학습)으로 제한하였다.

교육 내용은 회로 이론, 반도체 소자, 디지털 논리, 신호 처리 등을 포함하되, 전통적인 손으로 계산하는 방식보다 SPICE 기반 시뮬레이터와 OrCAD 같은 CAD 툴을 활용하도록 설계했다. 이는 ‘디지털 전자’와 ‘아날로그 전자’ 사이의 경계를 흐리게 하여, 프로그래밍·시스템 설계 배경을 가진 학생들이 전자 회로를 직관적으로 이해하도록 돕는다. 특히, 저자는 MIT 6.002(전기·컴퓨터 공학) 강의를 참고해 ‘디지털 추상화’를 전기공학 교육에 삽입했으며, Agarwal·Lang 교수진이 제시한 회로‑시뮬레이션 기반 학습 방식을 차용했다.

하지만 논문은 몇 가지 한계도 지적한다. 첫째, 물리적 실험실이 부재해 학생들이 실제 부품을 다루는 경험을 얻지 못한다는 점이다. 둘째, 전통적인 회로 설계 교육과 비교했을 때 시뮬레이션 중심 교육이 학생들의 ‘직관적 감각’과 ‘반도체 물리 이해’를 충분히 길러주지 못한다는 비판이 있다. 셋째, 전공 교과목과의 연계가 충분히 이루어지지 않아, 전기공학 지식이 다른 전공 과목에 자연스럽게 스며들지 못한다는 구조적 문제를 제시한다.

결론적으로, 저자는 전기공학 입문 과목을 CS 전공 학생들에게 성공적으로 도입하기 위해서는 (1) 교과 과정 전반에 걸친 통합 설계, (2) 시뮬레이션과 실험실 교육의 균형, (3) 산업 현장의 CAD·EDA 툴 사용 경험을 강조하는 커리큘럼 개편이 필요하다고 주장한다.