[정보] 공대생을 위한 실험보고서 잘 쓰는 법(목차, 양식, 고찰, 결론)

반갑습니다  :)

 

공대생에게 매주 일과 중에서 규칙적으로 해야하는 과제가 있죠. 바로 실험과목의 레포트, '실험보고서'입니다.

 이번에 공대 내에서 학과 수석졸업도 하고, 실험과목은 모두 A+을 받아온 경험에 기반하여 실험보고서 작성법과 꿀팁을 드리려고 합니다.

 

 제가 경험한 실험수업의 진행방식은 모든 실험수업 내 학생들이 한 주씩 담당하여 하나의 실험에 대해 돌아가며 발표하는데, 이전의 실험결과와 이번 주 새로운 실험에 대한 이론 및 목적을 설명한 뒤에 본격적인 실험을 수행합니다. 그리고 조교님이나 교수님의 지도에 따라 실험 결과에 대해 피드백을 받고 재실험을 하거나 통과하면 마무리되는 방식입니다.

 

 실험보고서 양식은 예비/결과 보고서로 구분된 것을 기준으로 하여 목차의 순서대로 설명드리겠습니다. (실험보고서가 예비/결과로 구분되지 않는다면 각 항목을 합쳐서 하나의 보고서로 이해하시면 됩니다.)

 

0. 실험보고서 작성의 중요성

 

 움직이기 전에 필요성을 이해하고 스스로 납득해야 좋은 퍼포먼스가 나옵니다. 그래서 먼저 실험보고서를 잘 작성해야하는 이유에 대해 설명하겠습니다. 

 

 공과대학의 등록금이 다른 대학보다 비싼 이유, 전공 커리큘럼과 졸업필수요건으로 매 학기마다 실험수업으로 실습하고 수강하도록 강조하는 이유에 대해서 고민하면 답이 나옵니다. 실험보고서를 작성하면서 중요한 점을 깨닫기를 원하는 것입니다.

 

 

 백문이 불여일견. 백견이 불여일각. 백각이 불여일행.

공학수업의 전공 난이도는 어려우며, 이론으로 듣는 강의로 내용을 이해하는데 한계가 있습니다. 따라서 내용을 제대로 습득하기 위해서는 학습효과가 높은 방법으로 배워야하는 것이죠. 학습효과 피라미드에 따르면 사람은 자신이 직접 해보는 것, 말로 다른사람에게 설명하는 것에서 가장 높은 학습효과를 얻는다고 알려져있습니다. 왜냐하면 표현하기 위해 의식적으로 공부하는 과정 자체가 내용을 오랫동안 기억하게 하기 때문이죠.

 

 물리 현상을 직접 발생시켜서 확인하고, 회로를 직접 구성해서 동작에 이르기까지의 과정을 겪으면 내가 의도한 것이든 우현히 발생한 것이든 조절한 실험조건에 따라 다양한 결과를 보고 인과관계를 알게 되는 것입니다. 그리고 그 현상, 결과의 원인이 무엇인지 다시 분석하고 이해하여 보고서까지 작성하면 장기기억으로 저장됩니다.

 

  따라서 실험 + 실험 보고서 작성 + 발표가 합쳐진 이 수업방식이 어려운 난이도의 공대 이론 수업의 이해를 가장 효과적으로 돕는 수업으로 여기시면 됩니다.

 

 평가 비중이 시험보다 낮더라도 소홀히 해서는 안됩니다. 이론 수업과 내용 자체도 분리가 되지 않을뿐더러 독립적인 평가 요소로 여기고 압박을 받는다는 것으로 생각하면 스트레스만 가중될 뿐입니다. 보고서를 제대로 작성하기 위해 정리하는 이론과 개념, 결과에 대한 원인 분석 및 경험을 통한 이론 재확인은 확실한 공대생의 전공공부가 됩니다. 

 

 즉, 실험보고서 작성 과정에서 투자한 노력 자체가 이론 기반 전공시험까지 연결되는 지식으로 반영되는 것입니다.

 

 추가로 보고서를 제대로 작성하는 습관을 들임으로 추후에 연구자, 일반 직장인이 되어서라도 사건(실험)을 분석하기 위한 접근 방법, 결과에 따른 향후 계획 설정, 다른 사람이 읽기 쉬운 보고서 작성하기 실력 자체를 늘리는 기회로 생각하면 상당히 중요한 과정입니다.

 

 실험레포트를 제대로 작성하시고자 노력하는 분들이라면 학점관리에도 관심이 있다고 생각하며, 학점 잘받는 법에 관해 글을 읽어보시는 것을 추천드립니다.

 

<학점관리 방법>

 

[수석졸업] 공대 학점 잘 받는 꿀팁(관리, 공부법, 중요성) 총정리

 

1. 예비보고서

 

실험목적, 필요한 이론 및 장치도구, 실험과정 확인 및 결과추측으로 본 실험을 준비하는 단계

 

1) 실험목적

  해당 실험을 통해 이해 및 검증하고자 하는 것 + 필요성(등장배경)에 대해 작성합니다. 실험에서 통제할 변인을 읽고, 실험방법을 간단히 요약하면서 "A실험에서 a를 변화시켜가면서 A'이론을 확인하고, B실험을 통해 b에 따른 B'개념을 학습한다"는 목적이 드러나게 작성하면 됩니다. 또한 사용할 개념과 이론이 간단하게 어디서 활용되는지 짧게 언급하여 배움의 필요성이 나타나면 좋습니다.

 

2) 실험이론(+ 결과 추측)

 실험에서 사용되는 과거 이론 및 원리를 작성합니다. 보고서의 모든 항목과 마찬가지로 복사+붙여넣기가 아닌 자신만의 언어로 정리하는 것이 필수입니다.

 

  문단을 나누는 들여쓰기, 적절한 글머리 기호를 활용하면 가독성이 높아져 좋은 보고서가 됩니다.

요구하는 보고서 분량에 따라 핵심만 요약해야 하는 경우와 내용을 풍부하게 작성해야 하는 경우가 있습니다. 길게 작성하고 싶으신 분을 위한 가이드를 드리면 다음과 같습니다.

 

• 개념 및 이론의 정의를 작성하기
• 실험의 기초가 되는 공식에서 어떤 원리(물리법칙, 치환)에 의해 다음과 같은 결론이 유도되는지 과정을 설명하기
• 실험에 간접적으로 사용되는 개념을 추가로 정리하기
• 최종공식에 따라 어떤 요인이 실험결과에 영향을 주는지 분석하고 본 실험에서 통제하는 어떤 변인과 결과가 이에 해당할 것인지 추론하기(실험결과 표와 질문을 훑어보며 파악) >> (선택) 전기전자공학의 경우 PSIM, PSPICE 등의 소프트웨어로 분석하여 첨부
• 실험에서 제시하는 방법 외 다른 변인을 조절하면 어떻게 될 것인지 예상해보기 또는 궁금증을 갖기

 

3) 실험방법

 실험에 사용되는 도구와 실험절차에 대해서 설명합니다. 이는 주로 실험 교재에 안내되어 있는 내용이며 자신만의 언어로 정리해야 합니다. 따라서 어떤 조건을 달리하여 실험에서 확인하고자 하는 값이 무엇인지 중점을 두고 실험과정을 짧게 요약하여 작성합니다. 특히 실험도구가 이전에 사용해본적이 없는 모르는 경우 스스로 도구 사용법과 원리를 조사하여 내용을 추가하면 훌륭한 보고서가 됩니다.

 

 요약할 때는 글번호를 적어주며 한 줄씩 나누어주면 깔끔한 효과가 있습니다.

 

4) 참고문헌

 참고문헌은 눈에 잘 안 뜨이지 않는다고 별로 신경쓰지 않는 분들이 많지만, 의외로 보고서 검사의 중요한 부분입니다. 출처가 신뢰적이지 못한 곳이거나 형식에 어긋난 표기방법은 좋은 내용의 보고서라도 수준이 낮아지거나 감점요소에 해당됩니다.

 

 정확한 참고문헌 표기법에 대해서는 곧 포스팅하도록 하겠습니다. 아래 링크를 두었습니다.

[정보] 참고문헌 표기법(논문, 인터넷 자료 URL 포함 작성법)

 

2, 결과보고서

 

실험결과, 조사한 이론과의 비교 검증, 오차원인 분석 및 실험목적 달성 여부를 확인하는 보고서

 

1) 실험목적

 예비보고서에서도 이미 작성한 경우라면, 그것을 활용해서 실험을 통해 이해하고자 하는 것과 필요성을 간단하게 제시하면 됩니다.

 

2) 실험결과

 실험의 결과를 철저하게 객관적 사실만 적는 항목입니다. 교재에 안내되어있는 실험결과표를 단위 및 물리량 표현, 계산과정에서의 유효숫자, 오차율까지 주의해서 작성합니다.

 

• 교재 표 항목에 물리량, 단위가 나와있지 않더라도 직접 추가하여 표현해줍니다.
• 그래프 작성 시 x축, y축의 물리량, 단위, 눈금 크기를 명시합니다.
• 유효숫자는 실험 시 조교님이나 교수님의 안내에 따라 기록합니다. 안내가 따로 없다면 실험에 따라 본인이 직접 판단하여 유효숫자 3~5자리를 설정합니다.
• 이론값은 소프트웨어를 이용한 회로결선 및 결과 또는 검증하고자 하는 이론의 공식을 직접 계산해서 준비합니다.
• 사진과 표, 그래프 첨부 시 반드시 순서, 제목 및 간단한 설명(A에서 B에 따른 C의 변화 관찰, 1~2줄)을 추가합니다.

       예) [그래프-1] 분류기 실험 결과 그래프  

            분류기를 전류계와 병렬연결한 회로에서 가변저항 Rs값에 따른 전류 측정값을 관찰한 그래프다.

 

 

3) 결과에 대한 논의(토의 및 고찰, 오차원인) 및 결론

 결과에 대한 분석은 이론값과 실험 측정값을 비교하면서 본 실험이 이론을 뒷받침하는지를 설명합니다.

 

"(먼저 사용한 이론을 간단히 소개하며) 실험결과가 어떠할 것이다라고 예상했다. 하지만 실제실험결과, A, B 등의 원인에 의해 C%의 오차가 발생하였다. 실험의 오차를 감안하여 해당 이론이 성립한다고 할 수 있다."

 

여기서 실제 실험은 항상 이론과 정확히 맞아떨어지지 않고 오차가 발생하며, 이에 대한 원인을 분석해야 합니다. 오차원인은 단순히 실험기기, 측정 오차로 넘겨짚으면 부정확한 분석이 됩니다. 오차원인은 실제 실험과정을 복기하여 실험자의 실수(건드림, 흔들림, 위치 선정), 실험 환경(환풍기, 에어컨 등의 바람 등), 회로 결선(도선 노출에 의한 잡음 등), 측정기기(오실로스코프 영점이 흔들림으로 기기고장 의심 등) 등 근거를 제시하며 구체적으로 분석할 수 있습니다.

 추측성 발언은 피하세요!

 

 결론은 전체적인 실험과정을 요약하여 마무리하는 항목으로 핵심이 되는 부분을 강조해야 합니다. 어떤 목적을 위해 실험을 했는지, 관찰한 값이 무엇인지, 결과는 어떠했는지를 작성하면 됩니다. 글머리 번호를 넣어 깔끔하게 작성하면 좋습니다.

 

 고찰에 추가로 실험과정이나 실험 결과의 분석, 작성과정에서 어려운 점, 새롭게 알게 된 점과 자신의 견해를 밝힙니다. 주의할 점은 단순히 즐거웠다, 유익한 시간이었다 등의 실험을 통해서 얻은 것이 없어보이는 표현은 안쓰는 것보다 못합니다. 느낀 점을 추가하고 싶다면 본 실험에서 배운 구체적인 내용을 어떤 분야에서 활용할 수 있을지, 변인을 실험에서 사용하지 않은 조건으로 한다면 그 결과가 어떠할지 아이디어와 추론을 내보면 차별화되고 좋은 평가를 받습니다.

 

4) 참고문헌

 추가로 참고한 논문, 보고서, 책, URL이 있다면 작성합니다.

 정확한 참고문헌 표기법에 대해서는 곧 포스팅하도록 하겠습니다.

 

3. 작성유의사항 & 잘 쓰는 TIP

1) 워드파일로 먼저 작성하기(수필로 작성하는 보고서 포함!)

 손으로 보고서를 바로 작성하다보면 중간 내용의 흐름이 맞지않아 지우고 다시 작성하거나 번거로워서 개념을 생략하는 등 보고서의 질이 떨어지고 실험을 통해 얻고자 했던 지식, 학습의 본질을 해칠 우려가 있습니다. 정해진 보고서 분량에 맞추어 어떤 개념, 분석에 우선순위를 두고 작성할지 계획을 세우고 써내려가면 시간이 적게 소요됩니다. 또한 인터넷 검색, 엑셀, 계산기를 활용하며 파일로 작성하면서 정확한 물리량, 단위표기, 결과 및 오차계산, 맞춤법, 문맥을 다듬게 되기에 보고서의 수준이 향상합니다.

 또 하나의 장점은 파일로 저장하였기에 어떻게 작성했던 보고서가 좋은 평가를 받았는지 스스로 피드백을 빠르게 할 수 있고, 그것을 다음 보고서 작성 가이드로 참조하여 갈수록 정확하고 빠른 속도로 작성할 수 있게 됩니다.

 

 실험보고서에서 필수이면서 유용한 기능을 정리한 포스팅을 이어가겠습니다.

 

 유효숫자 계산 및 표기법

 엑셀을 활용한 상대오차, 절대오차, 오차율 계산기

 한글/워드, PPT에서 단위 표기 시간을 단축하는 유용한 단축키(윗첨자, 아래첨자) 

 

2) 실험을 하면서 보고서를 완성한다는 마인드로 임하기

 늦게 끝나는 한이 있더라도 실험을 하면서 발생한 궁금증은 바로 조교님께 질문하고 수업 내에서 최대한 이해하고 가도록하세요. 예비보고서를 작성해도 이론이 어려워서, 실험과정에서 실수하고 오래 걸려서 수업시간에 쫓기다보면 실험 내용을 충분히 이해하기 어려울 때가 많습니다. 따라서 수업 중간에 또는 마무리되는 시점에서 질문하면 빨리 가고싶은 조교님의 설명을 받으면서 힌트도 얻기 때문에 나중에 보고서를 작성하기 위해 투입되는 시간을 절약하는 방법입니다.

 

 실험 중간중간 자료를 잘 보관하는 것도 중요합니다. 보고서 작성에 필요한 사진 양이 많은 상황에서 정신없이 실수하고, 다시하다가 실험의 사진이 뒤죽박죽 섞여있는 경우, 이를 보고서로 해결하기 곤란한 때가 종종 있습니다. 최종 실험결과 값은 미루지 않고 작성하며 실험사진은 수업시간 내로 팀원들과 공유하고 간단한 순서라도 메모해서 정리해두세요.

 

 미루고 학기말에 몰아쓰는 행동 금물입니다. 바쁘겠지만 실험과정에 대한 기억은 금방 사라집니다. 한 학기는 금방 지나가서 시험기간을 보내다가, 팀플을 하다가 결과값만 써져 있는 실험들이 금방 쌓이게 됩니다. 한 주만 지나가도 결과 보고서를 쓰려고 하면 내용을 모두 잊고 이론을 다시 공부하고 오차원인 분석을 할 때 머리를 쥐어짜야합니다.

 따라서 실험수업을 한 당일에 작성해야 보고서를 가장 알차게 분석을 할 수 있습니다. 아무리 우선순위에서 밀리더라도 실험수업을 한 해당주차에 결과보고서를 완성해놓으세요. 저는 일주일에 하루의 일정시간을 정하여 보고서 작성시간으로 분배하여 규칙적으로 작성하였는데, 이 방법도 추천합니다.

 

3) 표절금지

 실험보고서 표절은 0점 사유입니다. 보고서를 평가하시는 조교님, 교수님은 수없이 많은 보고서를 봐오셨기 때문에 참고문헌에서 똑같이 베껴오거나 팀원/선배/친구/인터넷 보고서와 같은 내용, 분석이 있다는 것을 금방 찾아낼 수 있습니다. 설령 평가에 너그러운 분의 수업을 듣는다고 해도 표절은 하지마세요. 스스로에게 떳떳하지 못할뿐더러 실력향상도 일어나지 않습니다. 스스로 선택한 대학생활에서 투자한 시간, 등록금, 수업의 본질을 잃어버리는 행위는 나중에 후회할 수 밖에 없기에 다시 강조합니다. 표절금지!  

 

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하고 싶은 말

 

 제가 겪은 모든 공대 실험 수업에서 A+ 학점을 받게 해주었던 실험보고서 작성법, 노하우를 생각나는대로 적어보았습니다. 읽어주셔서 감사합니다. 이해가 되지않는 부분, 필요한 내용이 있다고 생각되는 부분은 댓글, 도움이 되셨다면 공감 부탁드립니다.