실제적인 문제를 효과적으로 해결하기 위해서는 공학자는 여러 분야의 아이디어를 창의적으로 조합하여 설계하여야 한다. 특히 평면적 지식이나 기술 데이터베이스로부터 제품을 설계하는 페쇄형 문제 해결보다는 다양한 모델을제시할 수 있고 여러 번의 반복과정과 창의적 아이디어를 바탕으로 개방형 문제를 해결하는 기법을 익히는 것이 중요하다. 본 교재는 공학도들이 각자의 문제해결 능력을 조금이라도 향상시키는 것에 초점을 두고 쓰여진 책이다.

제1장 공학설계 개론
1.1 공학과 설계의 정의
1.2 공학자의 역할과 능력
1.3 공학인증에서의 공학설계
1.4 공학과 경제성

제2장 팀워크
2.1 팀 활동과 팀 기술
2.2 팀 활동규칙과 임무
2.3 팀 운영과 평가
2.4 팀워크에 대한 실습활동

제3장 의사소통
3.1 의사소통과 결정
3.2 과학기술 문서작성
3.3 포트폴리오 제작 방법
3.4 의사소통에 대한 실습활동

제4장 브레인스토밍을 이용한 발산적 사고
4.1 창의력과 창의적 사고
4.2 브레인스토밍 절차와 수행
4.3 브레인스토밍 실습

제5장 분석적 사고
5.1 사고유형
5.2 수렴적 사고
5.3 Highlighting
5.4 ALU와 PMI

제6장 문제 정의
6.1 문제점의 정의
6.2 문제점의 순서
6.3 문제점 도출
6.4 문제 이해표 작성 실습

제7장 개념설계(conceptual design)
7.1 개념설계(Conceptual design)
7.2 설계 절차
7.3 연역적 사고와 창의적 사고
7.4 창의적 문제해결(Theory of Inventive Problem Solving)
7.5 모순과 문제해결
7.6 발명 기법

제8장 공학설계
8.1 설계
8.2 실험계획법

제9장 공학윤리
9.1 공학윤리의 필요성
9.2 사고사례
9.3 윤리강령
9.4 공학윤리에 대한 실습활동

제10장 마인드스톰 NXT를 이용한 로봇 프로젝트 과제
10.1. 마인드스톰 NXT와 NXT-G 언어에 대한 소개
10.2. NXT-G 사용법
10.3. 라인 트레이서 로봇
10.4. 프로젝트 준비를 위한 팀별 중간 단계 과제
10.5. 레고 마인드스톰 NXT를 사용한 프로젝트 진행 방법

제11장 건축 관련, 토목, 도시과제
11.1 건축디자인과 관련된 문제해결 - 여러 가지 공간도형의 조합
11.2 건축 및 토목구조와 관련된 문제해결 - 안정된 구조물의 축조 실험
11.3 건물 에너지와 관련된 문제해결 - 에너지 절약형 건물 모형

제12장 기계, 조선해양과제
12.1 시스템 개발 모형(그림 12-1)과 설계 과정(그림 12-2)
12.2 코르크 마개뽑이(cork screw) 221
12.3 escalator와 elevator는 모두 도르래와 평형추를 이용한 승강장치이다.
12.4 안전벨트의 원리
12.5 자동차의 현가장치
12.6 brake의 원리
12.7 대학생 창작 연구대회

제13장 화공, 환경과제
13.1 간이 정수기 만들기
13.2 플러버 만들기
13.3 잠수함 만들기