The Korean Society Fishries And Sciences Education
[ Article ]
The Journal of the Korean Society for Fisheries and Marine Sciences Education - Vol. 32, No. 5, pp.1071-1080
ISSN: 1229-8999 (Print) 2288-2049 (Online)
Print publication date 31 Oct 2020
Received 18 Mar 2020 Revised 06 Apr 2020 Accepted 13 Apr 2020
DOI: https://doi.org/10.13000/JFMSE.2020.10.32.5.1071

해양수산자원 교육체계 구축을 위한 지식습득 기작 연구

강버들
부경대학교(교수)
A Study on the Mechanism of Knowledge Acquisition for Establishing Education System for Marine Fisheries Resources
Beodeul KANG
Pukyong National University(professor)

Correspondence to: 051-629-5977, badlle@pknu.ac.kr

Abstract

This study is to establish an education system for assessing and managing marine fisheries resources for achieving sustainable fisheries, which are known to be at a significantly degraded state. Typical contemporary methodologies for fish stock assessment and management were reviewed. The mechanism and process of knowledge acquisition were analyzed and restructured, based on Zhang (2019)'s knowledge acquisition approach, and a Knowledge Acquisition Model (KAM) was developed in this study. The model is composed of four levels of knowledge, that is, character estimation, state assessment, trend forecast, and confirmation, corresponding to each level of information. This model was applied to the assessment and management of marine fisheries resources using the Knowledge-Information matrix, which was developed to identify proper knowledge contents for the education system. It was found that this approach could be used to establish a customized education system objectively in other relevant areas by adjusting the structure and process of the target education area.

Keywords:

Education system, Fisheries resources, Knowledge acquisition model (KAM), Knowledge-Information matrix

Ⅰ. 서 론

해양수산자원은 인류의 식량자원으로서 그 중요성이 점차 커지고 있다. 2018년 기준 세계 1인당 수산물 소비량은 19.2kg이었으며, 동물성 단백질에서 수산물이 차지하는 비율도 세계 평균 16.3%로 수산물이 먹거리에서 차지하는 비중이 높은 편이다(FAO, 2018). 그러나 인류의 주요 식량자원인 세계 해양의 수산자원은 상당 부분이 남획과 해양환경 악화 등 잘못된 관리로 인해 주요 어종의 자원량이 현저히 감소하였고, 자원상태도 감소하는 추세이다. 또한, 대부분의 어획물은 낮은 영양단계에 위치한 종의 상대적 비율이 증가하여 어획물의 질적 저하가 계속되고 있다.

따라서 수산자원의 정확한 상태를 파악해서 어업을 유지 시키고, 생산량을 확대시켜 나가야 하는 상황에 처해 있다. 그러나 수산자원을 평가하는 과제는 자원관리를 위해 중요한 기초분야임에도 불구하고 생물학뿐 아니라 고등수학, 고급통계학, 수리생태학, 컴퓨터모델링 등 복합적 지식이 요구되므로 단지 학문적으로 어렵다는 이유만으로 이 분야를 기피 하는 현상이 전 세계적으로 나타나고 있다. 실제로 대학이나 대학원 등 교육기관에서는 이 분야의 학과나 전공을 축소하는 경향이 나타나고 있으며, 이 분야의 교육은 점차 부실화되어 가고 있다. 아울러 이 분야의 전문가는 현재도 많이 부족한 상태인데, 앞으로 부족현상이 더욱 심화될 것으로 예측된다. 이에 수산자원을 평가하고 관리하는 학문이 어렵다고 느끼는 상황에서 이 학문 분야의 지식을 습득하기 위한 지식습득 기작이 제대로 작동될 필요성이 대두된다.

한편, 전통적으로 교육은 국가 사회의 발전과 번영을 지향하는 공동체적 경향과 인성 함양의 계발에 중심을 두는 개인적 경향이 변증법적 조화를 이루며 진행되어왔다(Shin, 2012). 하지만 본 연구의 대상인 해양수산자원과 같은 고등교육의 궁극적인 목표는 효율적인 지식습득을 통한 사회 환원과 적응에 있으므로 지식습득으로 연구내용을 한정하였다. 현재까지 지식습득에 대한 기작과 과정에 관한 연구는 대부분이 초·중등학교 수준의 교육체계 수립이나 교육과정 개발을 목표로 이루어져 왔다.

Tyler(1949)에 의하면 교육과정의 개발은 목적의 설정, 내용의 선정, 내용의 조직, 평가의 4단계를 거쳐 이루어진다. 한편, Walker(1971)는 교육과정 개발이 목적 설정, 내용의 선정과 조직, 평가라는 단계의 직선적 과정이 아니라 각 단계마다 수많은 의사결정이 이루어지는 상황적, 순환적, 역동적 과정이라고 언급하였다. 따라서 각 단계마다 합리적인 의사결정을 위해서는 충분한 숙의의 과정을 거쳐야 함을 강조하는 많은 연구들이 있다(William, 1978; Schwab, 1978; Gim, 2002).

국내 연구 현황을 살펴본 결과, 국가교육과정 및 초·중등교육과정 개발, 대학 및 대학원 교육과정 개발 등 수많은 연구가 진행된 바 있다. 그러나 대학이나 대학원 수준의 고등교육을 위한 지식습득 과정에 대한 연구는 거의 찾아보기가 어렵다. 또한, 대학원 교육과정 개발의 경우에는 교수자의 학문적 지향성과 학문의 고유 특성을 고려하여 편성되고 있다(Kim, 2019).

최근 Zhang(2019)은 예측적 앎 작동의 단위 과정을 '지식'과 '정보'의 상호작용으로 설명하는 방식을 제시하였다. 이 방식은 기본적인 지식습득의 기작과 과정을 분석할 수 있는 합리적인 방법으로서 해양수산자원의 지식습득 분석에도 적용 가능성이 있는 것으로 판단된다.

실제로 해양수산자원의 적절한 관리를 위해서는 과학적인 자원평가 결과가 튼튼한 바탕이 되어야 한다. 정확한 자원평가를 위해서는 해양수산자원에 대한 합리적인 교육을 받은 전문가가 양성되어야 하며, 이를 위해서는 적절한 교육체계가 마련되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 Zhang(2019)의 모형을 바탕으로 기본적인 지식습득의 기작과 과정을 분석하고, 합리적인 해양수산자원의 교육체계를 구축하기 위한 방안을 모색해 보고자 한다.

이러한 연구를 위해 첫째, 기본적인 지식의 습득 기작과 과정을 분석하여 적합한 지식습득모형을 개발하려고 한다. 둘째, 현행 해양수산자원 평가와 관리체계를 분석한다. 셋째, 개발된 지식습득모형을 해양수산자원의 교육체계 구축에 적용한다. 마지막으로, 맞춤형 교육체계 개발에 지식습득모형의 일반화된 적용방식을 제시하여 이 모형의 확장 가능성을 살펴보고자 한다.


Ⅱ. 연구 방법

본 연구에서는 학습자가 지식을 습득하는 기작을 분석하기 위하여 Zhang(2019)의 '예측적 앎 작동의 단위과정' 모델을 기본 방법론으로 사용하였다. 이 모델의 지식습득 과정은 아래와 같다.

  • [지식 1]: 대상의 특성(character)에 관한 지식
  • [지식 2]: 대상의 가능한 상태(state)에 관한 지식
  • [지식 3]: 대상의 상태 변화 경향(trend)에 관한 지식
  • [정보 1]: 대상의 특성을 지정할 정보
  • [정보 2]: 대상의 처음 상태를 지정할 정보
  • [정보 3]: 대상의 나중 상태를 검증해 얻은 정보

여기서 요구되는 '지식'은 적어도 잠정적으로 학습자 안에 미리 인식되어 있어야 하며, '정보'는 대상과 학습자 사이의 일정한 교섭을 통해 그때그때 대상으로부터 학습자로 전달된다. 학습자가 대상의 존재를 확인하고 이것의 행동에 대한 가능한 예측을 수행한 후, 일정한 방식으로 <대응>을 수행하기까지 아래와 같은 과정을 가진다.

  • [정보1]→[지식1]: 대상의 특성 지정
  • [정보2]→[지식2]→[상태1]: 대상의 처음상태(상태1)지정
  • [상태1]→[지식3]→[상태2]: 대상의 나중상태(상태2) 예측
  • [상태2]→<대응>→[정보3]: 대상에 대한 학습자의 대응 및 결과 검증

이런 과정으로 예측적 지식습득이 그 기능을 수행하는 하나의 단위 작업이 끝나게 된다. 경우에 따라 나중상태에 대한 예측을 수행한 후 대응 과정에서, 특별한 조처를 취하지 않고 단지 최소한의 측정만 수행해 예측에 대한 검증을 할 수도 있다. 이렇게 얻어진 새 정보, 즉 [정보 3]은 대상의 나중상태에 대해 확인된 정보이다. 이렇게 확인된 나중상태는 예측된 상태, 즉 [상태 2]와 동일할 수도 있고, 동일하지 않을 수도 있다.

그리고 본 연구에서는 해양수산자원 교육체계 구축을 위한 지식습득 기작을 분석하고 실제 적용해 보기 위해서 여러 가지의 자료와 문헌 정보가 활용되었다. 먼저 교육과정 체계와 개발을 분석하기 위해 Tyler(1949), Walker(1971), Schwab(1978), Gim(2002), Shin(2012), Kang(2016), Kim(2019), PKNU(2019), GNU(2019), CNU(2019) 등의 연구 자료와 문헌 정보가 사용되었다.

해양수산자원 조사를 분석하기 위해서는 NFRDI(2004), MOF(2013)를 사용하였으며, 평가 및 관리시스템을 분석하기 위하여 Hilborn and Walters(1992), Gunderson(1993), Quinn and Deriso(1999), NFRDI(2005), King(2007), Lee et al.(2010), Kim et al.(2011), NFRDI(2012), Kim et al.(2014), MOF(2015) 등이 사용되었다. 또한, 첨단의 생태계 기반 예측 시스템을 분석하기 위하여 Huh and Zhang(2005), Jamieson and Zhang(2005), Zhang(2014)이 사용되었다.


Ⅲ. 연구 결과

1. 지식습득 모형 개발

가. 지식습득 기작 분석

학습자가 지식을 습득하는 기작을 분석하기 위한 아주 간단한 예로서, 바닷가에서 '낚시에 잡힌 물고기'가 학습자에게 관심의 대상으로 들어왔을 경우를 생각해 보자. 이것을 대상으로 학습자가 '지식'이라고 하는 내적 활동을 전개하는 데는 다음과 같은 과정이 수행될 수 있다.

첫째, 대상으로부터 일정한 정보가 학습자의 감각기관에 도달하게 된다. 둘째, 학습자는 이 정보의 일부를 활용해 이 대상이 낚시에 잡힌 물고기라는 '특성(character)'을 지닌 대상임을 확인한다. 이를 위해 학습자 안에는 이미 '낚시에 잡힌 물고기'라는 '특성'의 내용과 이를 지닌 대상을 확인할 판정 기준이 '지식'의 형태로 인식되어 있어야 한다. 셋째, 학습자는 입수된 정보의 또 다른 일부를 활용해 대상의 '상태(state)', 예를 들어, 아직 '덜 자란 어린 물고기' 상태임을 확인한다. 이를 위해 학습자에게는 이미 대상의 상태를 확인할 판정 기준이 인식되어 있어야 한다. 넷째, 이를 확인한 학습자는 일정한 시간 이후 이것이 자라서 '어미 물고기' 상태로 변할 것임을 추론한다. 이를 위해 학습자에게는 물고기의 가능한 '상태들' 및 이들 사이의 전이 '경향(trend)'에 관해 일정한 '지식'이 인식되어 있어야 한다. 다섯째, 이러한 추론을 거친 학습자는 일정한 기간이 지난 후 예상대로 '어린 물고기'가 성장한 상태의 '어미 물고기'가 되었는지를 확인할 수도 있다.

위의 예에서 보듯이 하나의 대상에 관련하여 이와 의미 있는 관계를 맺기 위해 지식을 습득하는 학습자에게는 먼저 이것에 대한 일정한 사전 '지식'이 인식되어 있어야 한다. 이를 통해 대상으로부터의 '정보'를 활용해 대상의 '특성' 및 대상의 '현재 상태'를 확인하고, 필요한 '미래 상태'를 추론할 절차적 방식이 마련되어 있어야 한다. 즉, 이러한 과정을 통해서 하나의 예측적 지식습득이 작동하고, 또 이에 맞추어 적절한 행동을 수행하게 된다.

여기서 만약 학습자가 수준이 높은 지식, 예를 들어, 아직 덜 자란 어린 물고기를 잡는 것보다는 더 자란 후에 잡는 것이 좋겠다는 성장남획 방지 목적과 관련된 지식을 가지고 있다든지, 어린 물고기를 잡는 것은 수산자원관리법을 위반하는 행위라는 지식을 가지고 있을 경우에는 위의 다섯째 과정을 연장할 수 있다.

나. 지식습득 작동 과정 분석

Zhang(2019) 모델의 예측적 지식습득이 작동하는 과정에서 만약 새 측정에 의해 얻어진 [정보3]이 예측했던 결과와 다르다면, [상태1]을 새로운 처음상태로 하는 예측적 지식습득의 새 작동과정이 필요하다. 단지 이것은 동일한 대상에 대해 수행하는 예측과정이므로 대상 지정의 절차만 생략되어 제2의 과정이 다음과 같이 반복될 수 있다.

  • [정보3]→[지식2]→[상태1']: 대상의 처음상태(상태1') 지정
  • [상태1']→[지식3]→[상태2']: 대상의 나중상태(상태2') 예측
  • [상태2']→<대응>→[정보3']: 대상에 대한 학습자의 대응 및 결과 검증
다. 새로운 지식습득 모형 개발

앞의 예에서 볼 수 있었던 바와 같이, 만약 학습자의 수준이 조금 더 높다고 가정하자. 예를 들어, 아직 덜 자란 어린 물고기를 잡는 것보다는 더 자란 후에 잡는 것이 좋겠다는 '지식'을 가지고 있다든지, 어린 물고기를 잡는 것은 법령에 위반되는 행위라는 '지식'을 가지고 있을 경우에는 위의 과정에서 추가로 [지식4]와 [정보4]가 설정될 수 있으며, [정보3]은 대상의 나중상태를 예측할 정보로 수정된다.

  • [지식4]: 대상의 상태 변화 검증(proof)에 관한 지식
  • [정보3]: 대상의 나중상태를 예측할 정보
  • [정보4]: 대상의 나중상태 검증에 필요한 정보
  • [정보5]: 대상의 나중상태를 검증해 얻은 정보

따라서 개발된 지식습득모형은 [Fig. 1]에서 보여 주듯이 [정보1]을 통해 [지식1] 즉, 대상의 특성을 지정하고, [정보2]를 활용해서 대상의 가능한 상태에 관한 지식인 [지식2]를 바탕으로 [상태1] 즉, 대상의 처음상태를 지정할 수 있다. [상태1]은 [정보3]과 [지식3]을 바탕으로 나중상태인 [상태2]를 예측할 수 있다. [상태1]은 <대응> 즉, 모니터링과 확인 과정을 거쳐 대상의 나중상태인 [상태2]의 예측이 맞는지를 검증해서 이로부터 [정보5]를 얻게 된다. 만약 마지막 과정에서 얻은 [정보5]가 예측했던 결과와 다르면, 피드백에 의해 처음단계로 돌아가 반복하게 된다.

[Fig. 1]

Information-knowledge system of Knowledge Acquisition Model(KAM).

지식과 정보가 얻어지는 기작을 분석해 보면, 예측적 지식습득이 작동하기 위해서는 학습자 안에 각인 되어 있는 지식과 함께 대상으로부터 전해지는 정보의 취득 방식이 결정적인 역할을 하고 있음을 알 수 있다. 대부분의 경우 이러한 지식과 정보 취득 방식은 유전적으로 그 체내에 각인되어 있으며 출생과 함께 바로 작동한다. 그리고 이들은 또한 성장과 함께 급격한 발전을 가져오며, 특히 경험을 통해 효과적으로 학습되어 나간다. 그러다가 어느 단계에 이르러 이 내용들이 의식되기 시작하면서 체계적인 지식습득의 탐색, 검토 및 개선 작업이 이루어진다.

2. 지식습득모형의 해양수산자원 교육체계 구축 적용

해양수산자원을 평가하고 관리하려면 반드시 수산자원을 둘러싸고 있는 생태계 환경을 파악해야 한다. 아울러 해양의 수산자원 생물이 생태계 내의 다른 생물들과 가지게 되는 피식, 포식, 경쟁 등 상호작용의 매카니즘을 이해하면서, 그 자원에 가해지는 어획의 영향을 알아야만 한다. 그러나 전통적인 수산자원의 평가와 관리는 어업 대상 종에만 초점을 맞추어 개체군 수준에서 주로 이루어져 왔다. 개발 이용되고 있는 수산자원을 평가하고 관리하는데 있어서 하나의 필수적인 요소는 생물개체군 가운데 어업에 이용되는 자원에 가해지는 어획의 영향을 감지하는 것이다. 어업자원에 대한 어획의 영향을 추정하는 연구는 다양하게 수행되어 왔다.

자원평가 및 관리과정은 크게 <Table 1>과 같이 4단계로 나눌 수 있다(Modified from Zhang, 2014). 단계별 자원평가 및 관리 방법론은 다음과 같다. 첫째, 어떤 평가대상 단위자원을 정의하여 이를 평가하기 위한 입력정보로서 성장계수, 성숙연령, 생잔율과 사망계수 등의 개체군 특성치를 추정한다. 둘째, 첫째 단계에서 추정된 생태학적 특성치들과 트롤조사, 어류플랑크톤조사 등과 같은 직접 조사를 통해 정보를 수집하여 현재의 자원량(자원크기)과 어획사망율을 추정한다. 코호트분석법, 단위 노력당 어획량방법 등의 간접 추정방법이 자원량 추정에 사용된다. 셋째, 첫째 단계에서 추정된 생태학적 특성치 정보와 둘째 단계에서 추정된 자원량(자원크기) 및 어획사망율에 대한 정보, 여기에 잉여생산량 모델, 가입당 생산량 모델 등 자원평가 모델들을 사용하여 자원관리 기준치들을 추정한다. 이 단계는 자원에 가해지는 어획의 영향을 알아내는 자원평가 과정이며, 여러 가지 자원평가 모델들 중 잉여생산량 모델, 가입당 생산량 모델, 재생산 모델의 3가지 방법이 주로 사용된다. 넷째, 앞에서 평가된 정보를 토대로 자원관리를 위한 도구와 방법을 도출한다. 자원의 효율적 이용을 위하여 자원평가를 기초로 자원상태를 양적이나 질적인 수준으로 변화시키고, 혹은 유지시키기 위한 방안을 권고하는 단계이다.

Typical models and methods for four steps of the fish stock assessment process

여기에는 자원/어업관리를 위해 어획강도나 어획량 등을 규제하는 어업규제 또는 성육 환경을 개선하거나 환경오염 등을 방지하는 방법 등이 포함된다.

여기서는 수산자원을 조사하는 전형적인 사례로서 단순한 경우를 가정해 보기로 한다. 한 수산과학자가 어떤 수산자원의 자원상태를 평가하려고 하는 경우이다. 우선 수산자원(하나의 어종)에 대한 정보와 과학적 자료를 얻기 위해 시험조사선을 타고 바다로 나가서 어획물 표본조사 자료를 얻게 된다. 또한, 어업에 의한 관련 자원의 어획자료와 생물학적 자료도 필요하게 된다. 여기서 우선, 과학자가 관심을 가지게 될 대상의 '특성'으로서 과학자는 일단 어획 및 생물자료의 내용을 취하게 될 것이며, 필요하다면 어종에 대한 이전의 어획 추세와 서식처 주변의 해양 환경을 여기에 추가할 것이다. 그리고 과학자는 그 자원의 건강 '상태'를 알아내려고 할 것이다.

여기서 몇 가지 분석을 통해 그 자원의 상태, 예로, 이 자원은 남획 초기에 있다는 진단을 얻어낼 수 있다. 이때 이 분석은 대상에 대한 '관측'에 해당되는 것이며, '남획 초기'라는 것은 이 어종의 현 '상태'에 해당된다. 이제 과학자는 이러한 '특성'(이 자원)이 이러한 '상태'(남획 초기)에 놓일 경우, 그 '상태'가 앞으로 어떻게 변해 나갈 것인가에 대한 일반적 경향, 곧 '상태 변화의 법칙'에 비추어, 아무런 조처를 취하지 않을 경우 얼마 후에는 어떠한 '상태'(남획 말기인 자원붕괴)에 놓이게 되리라는 추정을 하게 된다. 과학자는 물론 적절한 조처를 취할 경우 상태가 어떻게 달리 변할 것인가에 대해서도 알고 있다. 이는 말하자면 '특성'에 어떠한 변화가 가해지면 '상태'도 이에 따라 달리 변해갈 것을 예측하는 것으로 이러한 틀 안에서 이해될 수 있는 지식의 형태를 취한다. 과학자는 바로 이 점을 활용해 자원관리를 위한 권고를 하게 된다.

여기서 한 가지 유의할 점은 이 종의 자원 '상태'라는 것이 분석을 통해 얻어진 데이터 그 자체를 말하는 것이 아니라, 이를 통해 추출해 낸 '남획 초기' 혹은 '남획 중기' 등으로 일컫는 자원상태를 말하게 된다는 점이다. 그리고 예를 들어 '남획 초기'라는 '상태'에 있는 이 자원이 '남획 말기'라는 '상태'에 이를 것이라고 하는 추정이 얻어졌다고 하면, 남획 '상태'와 구체적인 과학적 현상들을 연결하는 자원생태학적 관련 지식(해석 방법)에 따라 이 자원의 상태에 어떤 일이 생기리란 것을 예측할 수 있게 된다. 가령 자원의 재생산력이 원활하지 못해 가입되는 자원량이 현저히 줄어들 지경에 이를 것이라든가 또는 자원붕괴에 이르게 된다는 것이다. 이때 물론 의미 있는 지식이라고 해서 단정적으로 어떠한 사태가 발생한다고 말해야 되는 것은 아니다. 가령 이러한 상태로 어획 시 내년에는 자원이 붕괴될 확률이 얼마나(%) 될 것이라는 예측도 가능하다. 이러한 과정을 [Fig. 1]의 개발된 지식습득모형으로 설정하면 [Fig. 2]와 같이 나타낼 수 있다.

[Fig. 2]

Flow-chart for obtaining character, condition, trend and proof, based on knowledge-information interactions.

[정보1] → [지식1]: 어획물 표본(정보1) 가운데서 해당 자원 어종을 파악(지식1)하고, 자원생태학적 특성을 추정하는 과정이다.

[정보2] → [지식2] <상태1>: 남획여부를 판단하기 위해서는 [정보1]에 추가적으로 어업의 어획자료(단위노력당 어획량 등), 생물측정 자료(체장조성, 연령구조 등) 등의 정보를 사용해서 추정한 자원량과 평가한 결과(정보2)를 바탕으로 이 자원이 남획 초기(상태1)라 진단(지식2)하는 과정이다.

[상태1] → [정보3] → [지식3] <상태2>: 이 자원이 남획 초기(상태1)에 있으므로 계속 현재 수준으로 어획을 진행하게 되면 자원이 감소하는 추세를 보여 내년에는 남획 중기(상태2)가 될 수 있음을 추가 자료(정보3)를 사용하여 자원예측 모델에 의한 분석 결과를 바탕으로 예측(지식 3)하는 과정이다.

<상태1>→ [정보4] → [지식4] <상태2>→ [정보5]: 계속 현재 수준으로 어획(대응)하는지 여부를 모니터링(정보4)해서 내년에는 남획 중기(상태2)에 이르게 될 것이라는 결과를 확인하여 검증하게 된다(지식4). 여기서 나중 상태인 남획 중기의 검증 결과 정보(정보5)가 생긴다.

이와 같은 과정의 지식과 정보를 얻기 위해 수준별로 필요한 교육 체계를 만들 수 있다. 아래와 같이 (지식×정보) 메트릭스를 사용하여 관련되는 교육내용을 설정할 수 있다. 이 메트릭스의 X축은 지식수준이고, 여기에는 특성의 추정(K1), 상태의 평가(K2), 추세의 예측(K3), 추적 및 검증(K4)의 4단계로 구분되어 있다. 이 지식수준에 해당하는 정보는 메트릭스의 Y축인데, 각 지식수준에 필요한 정보들이 포함된다.

Eij = Ki × Ij

여기서 Eij는 i수준 지식과 j수준 정보의 교육내용, Ki는 i수준의 지식, Ij는 j수준의 정보이다 (단, i, j = 1, 2, 3, 4).

[Fig. 3]

Knowledge × Information Matrix.

이 메트릭스를 사용하여 교육체계를 구축하기 위해서는 먼저 대상 학과를 정하고 그 학과에 맞는 교육목표를 설정해야 한다. 여기서는 대상 학과를 가칭 '수산자원관리학과'라 하고, 이 학과의 교육목표는 '수산자원의 지속적 이용을 위하여 과학적인 자원조사를 바탕으로 자원의 생물학적 특성과 자원량(자원 크기), 어업이 생태계 환경과 자원에 미치는 영향을 이해하여 적정 수준의 어획강도로 최대 지속적 생산을 실현할 수 있는 능력을 함양하기 위한 것이다'로 설정하였다고 하자.

부록’은 지식과 정보의 메트릭스를 사용하여 교육목표에 맞도록 수준별로 필요한 지식을 얻기 위해 관련되는 교육내용을 확인한 것이다. 이 메트릭스의 X축은 지식수준인데 해양수산자원의 각각에 해당하는 이 4단계는 자원특성치의 추정, 자원량추정 및 자원평가, 자원예측, 그리고 자원관리 및 예측검증이다. 메트릭스의 Y축에는 각 지식수준에 필요한 여러 가지의 정보들이 설정되었다.

여기에서 자원량과 자원특성치의 추정을 위한 [지식1]을 얻기 위해서는 먼저 해양정보와 어류생태, 형태측정, 연령과 성장, 개체군사망, 성숙산란, 재생산과정 등의 [정보1]이 필요하다. 따라서 학습자는 해양과 수산의 기초지식인 해양학개론, 수산학개론의 지식습득이 필수적이며, 수산자원을 확인하고 자원생물의 특성을 이해하는데 필요한 어류분류학, 형태측정학 등의 지식과 수산생물학, 개체군생태학, 번식생물학, 연근해어업론, 해양생태학, 환경생물학, 저서생물학 또한 필요하다.

자원상태의 평가를 위한 [지식2]를 얻기 위해서는 성장계수, 사망계수, 가입연령, 성숙연령, 어획상태 등의 [정보2]가 필요하다. 이러한 정보들은 수산자원 조사를 통한 분석에 의해서 얻을 수 있다. 따라서 현재 자원상태인 현재 어획 강도를 추정하기 위해서는 생물통계학, 수산자원생태학, 미분방정식, 어구어법학, 어구공학, 어장정보처리, 저층어업학, 생물수학 등에 관한 지식이 필요하다.

[지식3]에 해당하는 자원의 적정상태를 예측하기 위해서는 어획량-노력량 시계열정보가 필요하며, 2단계에서 추정한 자원특성치와 자원크기(자원량), 자원구조 등이 [정보3]에 해당한다. 이를 위해 학습자는 수산해양학, 자원해석학, 수산자원역학, 고등수학, 전산학, 해양수치모델링, 어업정보학, 해양기상에 대한 지식이 필요하다.

마지막으로 [지식4]에 해당하는 자원의 관리와 예측검증을 위해서는 어획모니터링, 관리방식, 어업경영, 어업관련법령 등이 필요한데 이는 [정보4]에 해당된다. 이를 위해 학습자는 [상태1]이 [상태2]로 변화되는 과정을 모니터링해서 적정 수준의 어획강도로 어획을 계속하게 되면 내년에는 자원이 어떤 예측된 상태에 이르게 됨을 검증할 수 있는 [지식4]를 필요로 한다. 이 지식을 습득하기 위해서는 어업관리학과 Remote Sensing에 의한 모니터링 기법, 자원경제학, 수산법제, 국제해사법 등의 지식이 요구된다.

이와 같이 지식습득모형의 지식과 정보 메트릭스를 사용하여 수준별 해양수산자원에 필요한 지식을 얻기 위한 교육체계 및 교육내용을 ‘부록’에 상세하게 나타내었다.


Ⅳ. 결 론

인류의 공동 재산이며 중요한 식량자원인 해양수산자원을 지속적으로 이용하기 위해서는 정확한 자원평가에 의한 관리가 수행되어야 한다. 정확한 자원평가를 위해서는 해양수산자원에 대해 적합한 교육을 받은 전문가가 필요하다. 그러나 수산자원을 평가하는 과제는 복합적 지식이 요구되는 학문으로 어렵다고 인식되어 기피하는 분야가 되고 있다. 이를 위해서는 이러한 인식을 바꿀 수 있도록 이 분야의 적절한 교육체계 마련이 요구되었으며, 이에 따라 본 연구가 수행되었다.

본 연구에서 만든 지식습득모형을 사용하여 맞춤형 교육체계를 개발하는데 적용하기 위한 일반화된 방식을 제시해 보면 아래와 같다.

첫째, 학과나 전공과정의 교육목표에 맞는 범주에서 필요로 하는 대상 분야의 '전형적인 지식습득 유형' (예: 상태의 평가와 예측 패턴)을 만들어야 한다. 둘째, 지식습득모형(KAM)에 적용하여 필요한 지식내용(즉, 교육내용)을 확인해야 한다. 셋째, 필요한 지식내용에 적합한 정보를 확인하고, 이 지식의 습득방법을 찾아야 한다. 넷째, 정보를 통해 대상의 특성(character)과 상태(condition), 상황에 따라서는 경향(trend)과 검증(proof)에 필요한 지식의 수준별 교육내용(예: 과목)을 설정한다. 마지막으로, 교육내용에 적합한 맞춤형 교육수준, 예로 학부 수준에 적합한지 아니면 대학원 수준에 적합한지, 협동과정이 적합한지 아니면 융합과정이 적합한지를 정해서 수준별 교육체계를 개발한다.

한편, ‘부록’에 나타낸 지식습득모형의 지식과 정보 메트릭스를 사용하여 수준별 해양수산자원에 필요한 지식을 얻기 위한 교육체계 및 교육내용을 살펴보면 자연과학 분야뿐만 아니라 사회과학 분야도 함께 포함되어 있음을 알 수 있다. 이 것으로 보아 해양수산자원에 필요한 지식을 제대로 얻기 위해서는 다학제(multi-disciplinary)간 융·통합교육이 필요하다는 것을 알 수 있다.

기존의 교육체계 개발에 대한 연구는 교육과정 개발과 관련된 연구가 대부분이었다. 이 연구들에 의하면 기존의 교육과정은 초·중등교육에 적용하기 위한 것에 대한 한정되었다. 하지만 Kim(2019)에 의하면, 대학이나 대학원의 교육과정 개발에 대한 연구는 전공 분야의 보편적인 지식 및 방법 관련 과목을 개설하는 것을 기본으로 해야 한다. 그러나 대부분의 경우 학문적 특수성이나 담당교수자의 학문적 지향성 등을 고려하여 편성된다(Kim, 2019). 그리고 기존의 연구에서는 지식습득 기작 분석에 의한 단계별 정보-지식 상호작용이 전혀 고려되지 않았다.

따라서 본 연구에서는 아주 기본적인 지식습득의 기작과정을 분석하여 지식습득모형을 만들려고 시도하였다. 그리고 가장 전형적이고 단순한 자원평가 과정을 적용하여 예시하였다. 그러나 실제 첨단 수준의 자원평가, 예로 생태계 기반 자원평가(Zhang et al., 2009)를 채택하게 되는 경우 훨씬 복잡한 모형으로 확장시켜 적용해야 할 것으로 보인다. 또한, 이 모형은 기본 모형으로서 약간의 체계만 변형하면 다른 분야의 교육수준별 교육체계의 개발에도 적용이 가능할 것으로 보인다.

Acknowledgments

이 논문은 부경대학교 자율창의학술연구비(2019년)에 의하여 연구되었음.

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Appendix

Knowledge-Information matrix for identifying customized education contents for the assessment and management of marine fisheries resources

[Fig. 1]

[Fig. 1]
Information-knowledge system of Knowledge Acquisition Model(KAM).

[Fig. 2]

[Fig. 2]
Flow-chart for obtaining character, condition, trend and proof, based on knowledge-information interactions.

[Fig. 3]

[Fig. 3]
Knowledge × Information Matrix.

<Table 1>

Typical models and methods for four steps of the fish stock assessment process

Step Content
1 Identification of Unit Stock and Estimation of Fishery Ecological Parameters
1) von Bertalanffy Model for Individual Growth Parameters
2) Logistic Model for Population Growth Rate and Carrying Capacity
3) AC Model or Z-M Model for Natural Mortality Rate(M)
4) Logistic Model for Maturation Curve, Age/length at 50% Maturity
5) Logistic Model for Selection Curve, Age/length at First Capture(tc)
6) Ricker Model or Beverton-Holt Model for Spawner-Recruitment Coefficients
2 Estimation of Fishery stock size
1) Age/length/biomass-based Cohort Analysis
2) Depletion Methods
3) Capture-Recapture Methods
4) Biomass Dynamic & Forecasting Models(ASPIC, ME.)
3 Estimation of Management Reference Points
1) Surplus Production(Biomass Dynamic) Models
2) Yield/Spawning Biomass-per-recruit Analysis
3) Simulation & Forecasting Models
4) Multi-species/Multi-gear Models
4 Development/Provision of Management Advice(or Tools)
1) Direct Measures(ABC, TAC, TAE, IFQ, ITQ)
2) Indirect Measures(Size/age/gear/sex limits, areas closures, MPAs)
3) Short-term and long-term Management Advices

[부록]

Knowledge-Information matrix for identifying customized education contents for the assessment and management of marine fisheries resources

구분 지식1 (K1) 지식2 (K2) 지식3 (K3) 지식4 (K4)
특성추정
(자원생물특성)
상태평가
(자원상태평가)
추세예측
(적정상태예측)
추적검증
(관리예측검증)
정보1
(I1)
해양정보
어류생태 형태측정
연령성장
개체군사망
성숙산란
재생산과정
(E11)
해양학개론
수산학개론
어류분류학
형태측정학
수산생물학
개체군생태학
번식생물학
연근해어업론
해양생태학
환경생물학
저서생물학
정보2
(I2)
정보1
성장계수
사망계수
가입연령
성숙연령
어획상태
(E12)
생물통계학
수산자원생태학
미분방정식
어구어법학
어구공학
어장정보처리
저층어업학
생물수학
정보3
(I3)
정보1
정보2
어획량·노력량
자원구조
자원크기
(E13)
수산해양학
자원해석학
수산자원역학
고등수학
전산학
해양수치모델링
어업정보학
해양기상
정보4
(I4)
정보1
정보2
정보3
관리방식
어획모니터링
어업경영
어업관련법령
(E14)
어업관리학
Remote Sensing
자원경제학
수산법제
수산자원관리
국제해사법