การเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานของระบบควบคุมเบื้องต้น

Project Based Learning of Basic Control System

เพื่อให้นักศึกษาสามารถเข้าใจถึงขั้นตอนและกระบวนการโปรแกรมรหัสคำสั่ง ของระบบควบคุมเบื้องต้น และสามารถเข้าใจหลักการเขียนโปรแกรมเพื่อทำการสั่งงานให้อุปกรณ์ ประเภทไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์ สามารถทำงานได้อย่างอัตโนมัติ อีกทั้งยังสามารถเข้าใจ โหมดการทำงานที่มีระดับความซับซ้อนในตัวไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์ได้เช่น การสื่อสาร ข้อมูลในรูปแบบอนุกรม การขัดจังหวะเป็นต้น แบบ CDIO ผ่านการรับรู้ปัญหา กระบวนการออกแบบ การลงมือปฏิบัติ และการดำเนินงาน
เพื่อให้นักศึกษามีการเตรียมความพร้อมด้านปัญญาในการนำความรู้ความเข้าใจในระบบควบคุมเบื้องต้น เพื่อเป็นพื้นฐานในการนำไปประยุกต์ในการเรียนในวิชาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ทั้งนี้ ควรมีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของรายวิชาให้สอดคล้องกับสภาพการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีที่มีความก้าวหน้าในปัจจุบัน ผ่านการรับรู้ปัญหา กระบวนการออกแบบ การลงมือปฏิบัติ และการดำเนินงาน แบบ CDIO
การเรียนรู้ผ่านการทำโครงงานที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบระบบควบคุมเบื้องต้น (เช่น การปิดและเปิด การหน่วงเวลา การวัดปริมาณทางกล และการแสดงผล เป็นต้น) โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งกระบวนการเรียนรู้เป็นแบบ CDIO ผ่านการรับรู้ปัญหา กระบวนการออกแบบ การลงมือปฏิบัติ และการดำเนินงาน ซึ่งเป็นการบูรณาการความรู้ทางวิศวกรรมเมคคาทรอนิกส์และการดำเนินงานจริง โดยมีอาจารย์เกื้อหนุน (Facilitator) ฝึกการเรียนรู้ของนักศึกษา อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานให้ความรู้เฉพาะทาง นักศึกษาจะต้องนำเสนอให้กับอาจารย์เกื้อหนุนทุกสัปดาห์ และจะต้องรายงานผลต่อคณะกรรมการสอบโครงงานที่ไม่เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาและอาจารย์เกื้อหนุน ตั้งแต่การสอบข้อเสนอโครงการ การรายงานความก้าวหน้า และการสอบโครงงาน
Study about basic control system (For example: on and off, delay, measurement and display systems) through project based learning by using micro controller with CDIO (Conceive, Design, Implement and Operate) learning process that integrates knowledge of Mechatronics engineering with an actual operation which is supervised by facilitators. Project advisors provide specific knowledge to students and the development on project proposal, progress report and final project are reported to facilitators and the project committee on a weekly basis.
อาจารย์ประจำรายวิชา ประกาศเวลาให้คำปรึกษาผ่านเวปไซด์ของสาขาวิชา และเวบไซต์ส่วนตัว ผ่านเครือข่าย Social Network อาจารย์จัดเวลาให้คำปรึกษาเป็นรายบุคคล หรือ รายกลุ่มตามความต้องการ 1 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ (เฉพาะผู้ที่ต้องการ)
เสริมให้นักศึกษา ตระหนักในคุณค่าและคุณธรรม จริยธรรม เสียสละ และซื่อสัตย์สุจริต มีวินัยตรงต่อเวลาและความรับผิดชอบต่อตนเองและสังคม เคารพสิทธิและรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น เคารพในคุณค่าและศักดิ์ศรีของความเป็นมนุษย์ เคารพกฎระเบียบและข้อบังคับ ต่างๆ ขององค์กรและสังคม มีจรรยาบรรณทางวิชาการและวิชาชีพ
บรรยายพร้อมยกตัวอย่างกรณีศึกษาจากข่าวสารเหตุการณ์ในโลกปัจจุบัน กำหนดให้นักศึกษาหาตัวอย่างที่เกี่ยวข้อง บทบาทสมมุติ กำหนดระเบียบ ข้อบังคับในของรายวิชานี้เพื่อใช้เป็นแนวทางในการบังคับใช้ระหว่างเรียน การนำ กระบวนการเรียนรู้เป็นแบบ CDIO ผ่านการรับรู้ปัญหา กระบวนการออกแบบ การลงมือปฏิบัติ และการดำเนินงาน
สังเกตพฤติกรรมการกำหนดบทบาทสมมุติ ความเสียสละ จากการทำงานกลุ่ม เพื่อน่าเสนอหน้าชั้นเรียน ตรวจดูผลงานว่ามีความซื่อสัตย์ไม่คัดลอกผลงานของผู้อื่นมาเป็นของตน สังเกตพฤติกรรมการตรงต่อเวลาในการเข้าห้องเรียน และส่งงานที่ได้รับมอบหมาย สังเกตพฤติกรรมหลังการมีการกำหนดภาระงานให้นักศึกษาทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มเพื่อให้นักศึกษาฝึกการแชร์ความคิดและสรุปผลออกมานำเสนอ
ความรู้ในเรื่องของระบบควบคุม โครงสร้าง ความแตกต่างของทั้งสองแบบ การนำอุปกรณ์ไปประยุกต์ใช้งาน การเขียนโปรแกรมเพื่อสั่งงาน คำสั่งต่างๆ เพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอกได้อย่างถูกต้องและสามารถออกแบบระบบพื้นฐานเพื่อน่าไปประยุกต์ใช้งานกับอุปกรณ์ทางด้านอิเล็กทรอนิกส์ เกิดกระบวนการเรียนรู้เป็นแบบ CDIO ผ่านการรับรู้ปัญหา กระบวนการออกแบบ การลงมือปฏิบัติ และการดำเนินงาน เพื่อใช้ต่อเนื่องในระบบอุตสาหกรรมได้ 
บรรยายพร้อมยกตัวอย่าง ลงปฏิบัติตามใบงาน การศึกษาโดยใข้ปัญหา การสอนโดยใช้ STEM และ โครงงานแบบ Problem base learning Project Base Learning (PBL, PJBL) และ student Center เน้นผู้เรียนเป็นศูนย์กลาง  การนำ กระบวนการเรียนรู้เป็นแบบ CDIO ผ่านการรับรู้ปัญหา กระบวนการออกแบบ การลงมือปฏิบัติ และการดำเนินงาน
ทดสอบย่อย สอบกลางภาค สอบปลายภาค ด้วยข้อสอบที่เน้นการวัดหลักการและทฤษฎี โครงงานย่อย จำลอง ผลสรุปจากการทำใบงาน ผลจากการทำโครงงานโดยการน่าความรู้มาประยุกต้ใช้ในการแก้ไขปัญหา
พัฒนาความสามารถในการคิดอย่างมีการคิดอย่างเป็นระบบ มีการวิเคราะห์ เพื่อการป้องกันและแก้ไขป้ญหาที่เกิดขึ้นจากการความรู้ไปประยุกต์ใช้งาน
กำหนดให้มีการจัดทำโครงงานขนาดเล็กที่มีการนำสิ่งที่ได้รับจากการบรรยายไปประยุกต์ใช้งานจากโจทย์จริง สัมมนากลุ่มย่อยเพื่อจำลองปัญหาที่เกิดขึ้น
ประเมินผลการเรียนรู้และการวิเคราะห์ จากผลสอบกลางภาค ปลายภาค โดยเน้นข้อสอบที่มีการ วิเคราะห์ จากสถานการณ์สมมุติ หรือสิ่งที่เป็นปัญหา ในการทำงานโครงงาน ประเมินผลงานจากการทำงานโครงงานย่อย การแก้ป้ญหาเฉพาะหน้าและการลงมือปฏิบัติ
พัฒนาทักษะการสร้างกลุ่มสัมพันธ์ระหว่างผู้เรียนด้วยกัน พัฒนาทักษะในการกล้าแสดงออกสร้างความเป็นผู้น่าและผู้ตามที่ดี พัฒนาทักษะการศึกษาหาข้อมูลเพื่อให้เกิดการเรียนรู้ด้วยตนเอง
จัดกิจกรรมกลุ่มในการจัดทำโครงงานขนาดเล็ก มอบหมายงานรายกลุ่ม และรายบุคคล เช่น เพื่อทำการค้นคว้า หาความก้าวลํ้าฃองเทคโนโลยีใน ต่างประเทศ ในปัจจุบันหรือ น่าเสนอบทความที่เกี่ยวข้องกับรายวิชา การนำเสนอรายงาน
มีการประเมินตนเอง และเพื่อน ด้วยแบบฟอร์มที่กำหนด ผลการนำเสนอการจัดทำโครงงานขนาดเล็ก
ทักษะการคิดคำนวณ เชิงตัวเลข พัฒนาทักษะในการสื่อสารทั้งการพูด การฟัง การแปล การเขียน โดยการทำรายงาน และน่าเสนอ ในชั้นเรียน พัฒนาทักษะในการวิเคราะห์ข้อมูลจากกรณีศึกษา พัฒนาทักษะในการสืบค้น ข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต ทักษะการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศในการสื่อสาร เช่น การส่งงานทางอีเมล์ ฯลฯ
มอบหมายงานให้ศึกษาค้นคว้าด้วยตนเอง จาก website สื่อการสอน e-learning และทำรายงาน โดยเน้นการน่าตัวเลข หรือมีสถิติอ้างอิง จากแหล่งที่มาข้อมูลที่น่าเชื่อถือ น่าเสนอโดยใช้รูปแบบและเทคโนโลยีที่เหมาะสม  การนำ กระบวนการเรียนรู้เป็นแบบ CDIO ผ่านการรับรู้ปัญหา กระบวนการออกแบบ การลงมือปฏิบัติ และการดำเนินงาน
การมีส่วนร่วมในการอภิปรายและวิธีการอภิปราย ผลจากการอ้างอิงข้อมูลที่น่ามาใช้ประกอบการน่าเสนอซึ่งจะต้องสามารถตรวจสอบได้ ผลจากการวิเคราะห์ผล ที่แสดงให้เห็นข้อดี และข้อเสียของข้อมูลที่น่ามาเสนอ
กิจกรรมที่ ผลการเรียนรู้ * วิธีการประเมินผลนักศึกษา สัปดาห์ที่ประเมิน สัดส่วนของการประเมินผล
ไม่มีข้อมูล
แต่ง ประจิน พลังสันติกุล ชื่อหนังสือ PIC Works Example & Source Codeสำนักพิมพ์ บริษัท แอพซอพิต์เทค
ผู้แต่ง นคร ภักดีชาติ และคณะ ชื่อหนังสือ คู่มือการทดลองเบื้องต้น dsPIC Microcontroller ด้วยโปรแกรมภาษา C กับ MPLAB C30
 
https://www.gotoknow.org/posts/554651
http://www.cdio.org/ 
http://www.cdio.org/files/cdio_standards_thai.pdf 
https://www.en.rmutt.ac.th/ie/index.php?option=com_content&view=article&id=128&Itemid=65 
 
การประเมินประสิทธิผลในรายวิชานี้ ที่จัดทำโดยนักศึกษา ได้จัดกิจกรรมในการนำแนวคิดและ ความเห็นจากนักศึกษาได้ดังนี้

การสนทนากลุ่มระหว่างผู้สอนและผู้เรียน การสังเกตการณ์จากพฤติกรรมของผู้เรียน แบบประเมินผู้สอน และแบบประเมินรายวิชา ขอเสนอแนะผ่านเว็บบอร์ด ที่อาจารย์ผู้สอนได้จัดทำเป็นช่องทางการสื่อสารกับนักศึกษา
ในการเก็บข้อมูลเพื่อประเมินการสอน ได้มีกลยุทธ์ ดังนี้

ผลการสอบ การทวนสอบผลประเมินการเรียนรู้
หลังจากผลการประเมินการสอนในข้อ 2 จึงมีการปรับปรุงการสอน โดยการจัดกิจกรรมในการระดม สมอง และหาข้อมูลเพิ่มเติมในการปรับปรุงการสอน ดังนี้

สัมมนาการจัดการเรียนการสอน การวิจัยในและนอกชั้นเรียน
ในระหว่างกระบวนการสอนรายวิชา มีการทวนสอบผลสัมฤทธิ์ในรายหัวข้อ ตามที่คาดหวังจากการเรียนรู้ใน วิชา ได้จาก การสอบถามนักศึกษา หรือการลุ่มตรวจผลงานของนักศึกษา รวมถึงพิจารณาจากผลการ ทดสอบย่อย และหลังการออกผลการเรียนรายวิชา มีการทวนสอบผลสัมฤทธิ์โดยรวมในวิชาได้ดังนี้

การทวนสอบการให้คะแนนจากการลุ่มตรวจผลงานของนักศึกษาโดยอาจารย์อื่น หรือผู้ทรงคุณวุฒิ ที่ไม่ใช่ อาจารย์ประจำหลักสูตร มีการตั้งคณะกรรมการในสาขาวิชา ตรวจสอบผลการประเมินการเรียนรู้ของนักศึกษา โดยตรวจสอบ ข้อสอบ รายงาน วิธีการให้คะแนนสอบ และการให้คะแนนพฤติกรรม
จากผลการประเมิน และทวนสอบผลสัมฤทธิ์ประสิทธิผลรายวิชา ได้มีการวางแผนการปรับปรุงการสอน และรายละเอียดวิชา เพื่อให้เกิดคุณภาพมากขึ้น ดังนี้

ปรับปรุงรายวิชาทุก 2-3 ปี หรือตามข้อเสนอแนะหรือผลการสอบมาตรฐานผลสัมฤทธิ์ตามข้อ 4 – เปลี่ยนหรือสลับอาจารย์ผู้สอน เพื่อให้นักศึกษามีมุมมองในเรื่องการประยุกต์ความรู้นี้กับปัญหาที่มา จากงานวิจัยของอาจารย์หรือภาคอุตสาหกรรมต่าง ๆ ปรับเปลี่ยนชนิดของระบบควบคุม การโปรแกรมภาษา เพื่อให้ทันยุคสมัยของ IoT