유럽의 STEM 교육 (1)

기획·칼럼

유럽의 STEM 교육 (1)
[유럽의 STEM 교육][유럽의 과학교육] 독일, 오스트리아, 스위스 편

2023.03.07 09:00 김민재 리포터

STEM 이란 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 그리고 수학(Mathematics) 분야를 융합한 통합 교육을 뜻한다. STEM 교육은 ‘창의 융합 인재 육성’을 목표로 기존의 획일적인 교육방식을 넘어, 학문 간 연계 학습과 결합을 통해서 보다 ‘융합적인 사고방식’과 ‘문제 해결능력’을 기르기 위한 교육을 수행한다.

STEM형 인재는 현재 4차 산업혁명을 이끌 인재상으로 주목받고 있다. 이에 미국과 유럽의 여러 선진국이 앞다퉈서 스템 교육에 투자하며 미래사회에서 주도권을 잡으려고 노력하고 있다. 사이언스타임즈에서는

총 5편의 연재물을 통해서 유럽 국가별로 어떠한 노력을 기울이고 있는지 정리해본다.

STEM – 제조업이 고도로 발달한 독일의 과학 및 기술 혁신을 강력하게 지원

독일 정부는 STEM이 별도의 분야나 여러 분야의 지식을 단순히 추가하거나 빼는 것이 아닌 여러 분야의 지식을 실제 문제에 적용하는 것이라고 정의한다. 따라서 학생들의 창의력, 문제 해결 능력 및 의사소통 능력 향상에 중점을 두며, 미국, 영국 등의 선진국들과 함께 STEM 분야에서 세계 선두를 달리고 있는 나라로 평가받고 있다.

독일과 오스트리아는 우리나라 핀란드 등과 함께 STEM 분야 대학 졸업생들 숫자에서 선두를 달리고 있다. © OECD

독일 정부는 2013년에 이미 ‘인더스트리 4.0’라는 개념을 도입하며 인류의 ‘4차 산업혁명’이 도래했음을 깨닫고 많은 인력과 기술력이 필요함을 인지했다. 따라서 급변하는 시대에 대비하기 위해 혁신적인 고급 기술인력을 어떻게 양성할 것인가에 대한 중대한 문제를 해결하기 시작했다.

독일 경제 연구 센터(German Center for Economic Research)의 이전 보고서들에 따르면 과학 기술이 발달한 독일도 과학 기술 분야 전문 인력이 매우 부족하다고 한다.

2018년 10월 말 독일의 MINT(Mathematik Informatik Naturwissenschaften Technik: 수학, 데이터 정보학, 자연과학, 공학) 분야는 496,000개의 일자리가 있다. 이는 2017년 대비 5.9% 증가한 수치이고, 그 중 68% 에 해당하는 338,000개의 일자리는 인력이 부족한 것으로 밝혀졌다.

이 통계는 독일 역시 숙련된 전문 인력이 부족함을 여실히 드러내며 STEM 교육을 계속해서 장려할 수밖에 없는 상황을 보여준다. 문제는 STEM 분야의 고용 상황이 경제 악화 등 때문에 활발하지 않으며 고용 격차, 여성 인력 부족 등의 문제 역시 함께 해결되어야 한다는 점이다.

이에 따라서 독일 정부는 STEM 교육을 개선하기 위한 새로운 교육 정책 등의 조치를 지속해서 취하고 있다.

사실 독일 교육 연구부는 2008년부터 “Come to MINT” 및 “Successful MINT – New Opportunities for Women”과 같이 여성이 MINT/STEM 분야에 진출하도록 장려하는 일련의 교육과정 등을 시작한 바 있다. 2009년 독일 교육문화부 장관 회의에서 “수학-자연과학-기술 교육 강화에 대한 권고”를 발표했으며, 이 권고에 따르면 유치원에서 고등교육까지 STEM 관련 연구를 시작해야 한다고 장려하고 있다. 이러한 교육 정책 및 STEM 교육 결정권은 독일에서 STEM 교육이 지속해서 발전할 수 있도록 수행되고 있으며, 중요한 교육 성과를 달성할 수 있도록 이끌고 있다.

또한 이들은 기존 문헌과 자료를 바탕으로 독일의 STEM 교육 정책을 지속적으로 살펴보고 다른 국가와 비교·분석한다. 이는 독일이 STEM 교육의 지속 가능성을 촉진하며 교육의 질을 지속적으로 향상하기 위한 정책을 강화해주고 있다. 이를 기반으로 독일은 STEM 교육을 보다 포괄적인 방식으로 발전시키고 있다.

STEM 분야에서의 인재 양성과 연구 개발에 대한 많은 관심을 보이는 독일은 초등학교 수준에서부터 STEM 교육을 강화하고 있다. © steamonedu.eu

제조업 수준이 매우 높은 독일에서 STEM 교육은 기술 혁신을 가능하게 해주는 중요한 도구이다. 따라서 독일에서의 STEM 교육을 위한 교육 정책은 매우 실용적이며 지속해서 개선되고 있다. 주로 교사 훈련, 학교 교육 및 사회적 고용으로 구성된 교육 피드백 프로그램을 개선하고 STEM 분야에서의 고용을 장려, 지원하기 위해서 청년 및 여성과 같은 특정 그룹에 초점을 맞추고 있다.

독일은 특히 스템(STEM) 분야에서의 인재 양성과 연구 개발에 많은 관심이 있다. 초·중·고등학교에서의 STEM 교육을 강화하고 있으며, STEM 분야에서 일하는 전문가들을 초청하여 학생들과의 교류를 촉진하고 있다. 예를 들면 주변 다양한 대학과 학교에서 STEM 관련 프로그램을 운영하는데 이를 통해서 STEM 분야에서 일하는 인재들의 수요에 대응하고, 그들이 필요로 하는 역량을 갖추도록 지원하고 있다.

독일 정부 역시 STEM 분야의 연구와 개발을 위한 자금을 지원하고 있으며, 대학과 연구기관 등에서 연구와 개발에 대한 다양한 프로젝트를 추진하고 있다. 또한, 산업계와 학계 간의 협력을 촉진하고, 기술적인 혁신과 창의적인 아이디어를 발굴하는 데 큰 노력을 기울이고 있다. 마지막으로 STEM 분야의 전 세계 인재들을 영입하기 위하여 이들을 위한 더 짧은 비자 프로그램을 운영하고 있으며 (관련 사이트 바로가기), 이를 통해서 우리나라의 수많은 인재도 독일 STEM 분야에 취직하고 있다.

작지만 강한 나라 오스트리아 – 정부와 교육계 모두 한마음 한뜻으로 STEM 교육 대비

오스트리아는 서울의 총인구에도 미치지 못할 만큼 매우 작은 나라이지만, 1인당 GDP로 비교하면 독일보다도 높은 나라이다. 네덜란드, 스위스 등과 함께 작지만, 강한 선진국으로 인정받고 있는 오스트리아 역시 STEM 교육에 매우 큰 중요성을 두고 있다.

오스트리아 정부는 STEM 교육이 미래를 이끌어 나갈 인재를 양성하는 데 중요한 역할을 할 것이라는 예측 아래 다양한 준비를 하고 있다. 빈 (Wien: 비엔나) 대학교 등 세계적인 순위를 유지하고 있는 오스트리아의 일부 대학은 과학, 공학, 수학 등 STEM 분야에서 전문가들을 양성하기 위한 프로그램을 직접 운영하고 있으며 다양한 프로그램과 캠페인도 함께 진행하고 있다.

특히, 오스트리아는 정부 차원에서의 STEM 분야 연구와 개발에 큰 비중을 두고 있다. STEM 분야의 연구와 개발을 위한 자금을 지원하고 있으며 독일과 같이 STEM 분야에서 일하는 인재들을 위한 다양한 혜택과 지원을 제공하고 있다.

오스트리아는 네덜란드 스웨덴과 함께 유럽에서 영어를 가장 잘하는 나라로 알려졌으며, 오스트리아의 대부분 연구기관에서 영어를 제1 언어로 사용하고 있다. 이는 오스트리아를 국제화 선두 국가로 만들어 주고 있기에 세계적인 STEM 인재들이 쉽게 모일 수 있는 환경을 만들어 주고 있다. 실제로 독일과 오스트리아는 (대부분의) 과학, 공학 석사과정부터 모든 과정이 영어로 진행되고 있으며, 논문 역시 영어로 작성된다. 모든 프로젝트 제안서 역시 반드시 영어로 작성되어야 한다.

오스트리아 연방 교육과학연구부(BMBWF)는 초·중·고등학교에서 STEM 교육을 강화하기 위해 교육자료와 교육 방법론을 개발하고, STEM 분야에 대한 학생들의 이해와 관심을 높이도록 노력하고 있다.

특히, “Science on Stage Europe”의 일환으로 Science on Stage Austria 프로그램에 적극 동참하며 STEM 교사 네트워크 내에서 초등 및 중등 교사를 연결하고자 노력하고 있다. 이를 통해서 각 과목의 전문가로, 교사 간의 학제 간 및 학교 간 교류가 가능해지도록 노력을 기울이고 있다. Science on Stage Austria는 인스브루크, 그라츠, 빈에 다양한 지역 그룹을 두고 있으며 교사들이 편안한 분위기에서 아이디어를 교환하고 교육 개념을 시도하고 프로젝트를 만들 수 있는 오스트리아식 ‘Stammtisch(주기적으로 모이는 독일 사람들의 모임을 일컬음)’로 불리고 있다.

오스트리아는 Science on Stage Europe에 가장 열심히 참여하는 나라 중 하나이다. © Science on Stage Austria

오스트리아에는 잘 확립된 전문 분야 학회들이 많기에 Science on Stage Austria를 통해서 국제적으로도 매우 활발하고 성공적인 모델을 보여주고 있다. 오스트리아 내 많은 대학, 응용과학 대학, 오스트리아 과학 아카데미 기관, 오스트리아 과학 기술 연구소(IST-Austria) 및 오스트리아의 수많은 연구소와 같은 기타 비대학 연구 기관 등도 이에 함께 참여한다.

연방 교육과학연구부는 이와 함께 대학 및 비대학 연구 기관, 오스트리아 자금 지원 기관인 오스트리아 과학 기금(FWF) 및 오스트리아 연구 진흥과의 협력 및 대화를 통해 STEM 부문의 우선 분야를 조정하고 있다. 예를 들면 오스트리아에서 진행되고 있는 프로젝트들은 양자 연구, 입자 물리학, 인공 지능, 슈퍼컴퓨팅 및 재료 과학 등이 우선순위로 선정되고 있다. 또한, 관련 EU 기구와 스위스의 유럽 핵 연구 기구(CERN) 및 유럽 남방 천문대(ESO)와 같은 국제 연구 기구와의 협력을 늘리고 있다.

스위스 – 교육, 과학, 기술 및 혁신의 허브로 진화

2020 글로벌 혁신 지수(2020 Global Innovation Index)에 따르면 스위스는 세계에서 가장 혁신적인 국가로 10년 연속 상위권 순위를 유지하고 있다.

스위스의 많은 대학 역시 독일, 오스트리아처럼 국제적으로 높은 순위를 기록하고 있으며 (ETH Zurich는 최신 2023년 QS 세계 대학 순위에서 10위를 기록), 이를 통해서 교육, 과학, 기술 및 혁신의 허브로 인정받고 있다.

스위스 역시 STEM 분야에서 일하는 인재들을 양성하기 위해서 다양한 대학과 학교에서 STEM 관련 프로그램을 운영하고 있다.

STEM 분야에서 일하는 인재의 수요에 대응하고, 그들이 필요로 하는 역량을 갖추기 위해 다양한 대학, 수많은 세계적 수준의 공공 연구 기관과 민간 산업이 함께 뜻을 모아서 혁신적인 연구를 진행하고 있다. 국가 GDP의 약 3%가 연구·개발에 투자되고 있으며 많은 스위스 대학은 여러 미국 대학 등과 긴밀한 협력을 수행하고 있다.

스위스는 또한 인구 100만 명당 가장 많은 출판물을 보유하고 있는데, 모든 공동 저술 출판물의 84%가 국제 협력을 통한 결과물이다.

스위스 연구 기관들 역시 독일과 오스트리아처럼 영어가 일반적으로 사용되는 국제 환경에 자부심을 갖고 있으며, 이는 STEM 교육을 국제화와 함께 진행할 수 있도록 도와주고 있다.