การคำนวณพลศาสตร์ของไหล

Computational Fluid Dynamics

เพื่อให้นักศึกษาดำเนินการออกแบบวิจัยหรือพัฒนาโดยใช้ซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์ทางการคำนวณทางพลสาตร์ของไหลและใช้กรณีศึกษาเป็นเครื่องมือช่วยในการเรียนการสอน
เพื่อให้ศึกษาและปฏิบัติเกี่ยวกับการใช้คอมพิวเตอร์ในการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนในงานวิศวกรรมเครื่องกล ทางด้านปัญหาพลศาสตร์ของไหล ปัญหาด้านการถ่ายเทความร้อน โดยใช้ซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์และใช้กรณีศึกษาเป็นเครื่องมือช่วยในการเรียนการสอน
ศึกษาพื้นฐานของการไหล วิธีเชิงตัวเลข วิธีผลต่างจากัด วิธีปริมาตรจากัด วิธีไฟไนต์ เอลิเมนต์ คาตอบของระบบสมการอนุพันธ์ วิธีแก้ปัญหาสภาวะไม่คงที่ คาตอบของ สมการนาเวียร์-สโตกส์ เรขาคณิตซับซ้อน การไหลแบบผกผัน การไหลแบบอัดตัวได้ ประสิทธิภาพและความแม่นยาของการคานวณ
อาจารย์จัดเวลาให้คำปรึกษาเป็นรายบุคคล หรือรายกลุ่มตามความต้องการ 1 ชั่วโมง/สัปดาห์(เฉพาะรายที่ต้องการ)
พัฒนาผู้เรียนให้มีความรับผิดชอบ มีวินัย มีจรรยาบรรณวิชาชีพ เคารพในสิทธิของข้อมูลส่วนบุคคล โดยมีคุณธรรม จริยธรรมตามคุณสมบัติหลักสูตร  ดังนี้

ตระหนักในคุณค่าและคุณธรรม จริยธรรม เสียสละ และซื้อสัตย์สุจริต มีวินัย  ตรงต่อเวลา และความรับผิดชอบต่อตนเองและสงคม มีภาวะความเป็นผู้นำและผู้ตาม สามารถทำงานเป็นทีมและสามารถแก้ไขข้อขัดแย้งและลำดับความสำคัญ เคารพสิทธิและรับฟังความคิดเห็นผู้อื่น  รวมทั้งเคารพในคุณค่าและศักดิ์ศรีของความเป็นมนุษย์ เคารพกฎระเบียบและข้อบังคับต่าง ๆ ขององค์กรและสังคม

มีจรรยาบรรณทางวิชาการและวิชาชีพ
1.2.1  บรรยาย
1.2.2 อภิปรายและนำเสนอ
1.3.1   ความเข้าใจ และความรู้ของ นศ. ที่เกี่ยวข้องกับการทำวิทยานิพนธ์
1.3.2   มีการอ้างอิงเอกสารที่ได้นำมาทำรายงาน อย่างถูกต้องและเหมาะสม
1.3.3   ประเมินผล การดำเนินการทดลอง และการวิเคราะห์
1.3.4   ประเมินผลการนำเสนอรายงาน
2.1.1  มีความรู้และความเข้าใจอย่างถ่องแท้ในเนื้อหาสาระหลักของสาขาวิชาตลอดจนหลักการและทฤษฎีที่สำคัญและนำมาประยุกต์ในการศึกษาค้นคว้าทางวิชาการหรือการปฏิบัติในวิชาชีพ
2.1.2  มีความเข้าใจทฤษฎีการวิจัยและการปฏิบัติทางวิชาชีพนั้นอย่างลึกซึ้งในวิชาหรือกลุ่มวิชาเฉพาะในระดับแนวหน้า
2.2.1 ใช้การสอนในหลากหลายรูปแบบโดยเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญทั้งนี้ให้เป็นไปตามลักษณะของรายวิชาตลอดจนเนื้อหาสาระของรายวิชานั้นๆโดยการสอนให้เน้นการค้นคว้า และนำเสนอให้มากที่สุด
2.2.2 สอนให้นักศึกษาเรียนรู้หลักการมากกว่าวิธีการ และพัฒนาวิธีการสอนโดยใช้กรณีศึกษาและเปิดให้นักศึกษาแก้ปัญหาด้วยวิธีที่หลากหลายบนพื้นฐานของหลักการ
     2.2.3 ฝึกให้นักศึกษาค้นคว้าและวิจัยจากบทความวิจัยหรือบทความวิชาการ เนื่องจากจะเป็นผลการวิจัยที่ใช้องค์ความรู้ที่ทันสมัยอยู่ตลอดเวลา
2.3.1 การให้คะแนนจากการสอบข้อเขียน การเขียนรายงาน การนำเสนอ
2.3.2 ข้อสอบควรมุ่งอธิบายหลักการ พิสูจน์ แก้ปัญหาด้วยหลักการ
2.3.3 เนื้อหาที่สอนต้องปรับปรุงต่อเนื่องหรือแทรกองค์ความรู้ใหม่อย่างต่อเนื่อง และฝึกให้นักศึกษาค้นคว้าอยู่ตลอดในรูปแบบการนำเสนอ การทำรายงาน ฝึกแก้ปัญหาโดยการทำโครงการหรือวิจัยในทุกๆ รายวิชา
3.1.1 ใช้ความรู้ทางภาคทฤษฎีและภาคปฏิบัติในการจัดการบริบทใหม่ที่ไม่คาดคิดทางวิชาการและวิชาชีพและพัฒนาแนวคิดริเริ่มและสร้างสรรค์เพื่อตอบสนองประเด็นหรือปัญหาสามารถใช้ดุลยพินิจในการตัดสินใจในสถานการณ์ที่มีข้อมูลไม่เพียงพอ
3.1.2 สามารถสังเคราะห์และใช้ผลงานวิจัยสิ่งตีพิมพ์ทางวิชาการหรือรายงานทางวิชาชีพและพัฒนาความคิดใหม่ๆโดยการบูรณาการให้เข้ากับองค์ความรู้เดิมหรือเสนอเป็นความรู้ใหม่ที่ท้าทายสามารถใช้เทคนิคทั่วไปหรือเฉพาะทางในการวิเคราะห์ประเด็นหรือปัญหาที่ซับซ้อนได้อย่างสร้างสรรค์รวมถึงพัฒนาข้อสรุปและข้อเสนอแนะที่เกี่ยวข้องในสาขาวิชาการหรือวิชาชีพ
3.1.3 สามารถวางแผนและดำเนินการโครงการสำคัญหรือโครงการวิจัยค้นคว้าทางวิชาการได้ด้วยตนเองโดยการใช้ความรู้ทั้งภาคทฤษฎีและภาคปฏิบัติตลอดถึงการใช้เทคนิคการวิจัยและให้ข้อสรุปที่สมบูรณ์ซึ่งขยายองค์ความรู้หรือแนวทางการปฏิบัติในวิชาชีพที่มีอยู่เดิมได้อย่างมีนัยสำคัญ
3.2.1 ในการเรียนการสอนต้องฝึกกระบวนการคิดอย่างสร้างสรรค์ตั้งแต่เริ่มเข้าศึกษาโดยเริ่มต้นจากปัญหาที่ง่ายและเพิ่มระดับความยากขึ้นเรื่อยๆทั้งนี้ต้องจัดให้เหมาะสมและสอดคล้องกับรายวิชา
3.2.2 จัดการสอนแบบยึดผู้เรียนเป็นสำคัญด้วยการแก้ปัญหาจากสถานการณ์จำลองโดยใช้ผลการวิจัยหรือผลงานทางวิชาชีพแก้ปัญหาที่ซับซ้อนอย่างสร้างสรรค์
3.2.3 ให้มีการปฏิบัติจริงในสถานประกอบการเพื่อเป็นการเรียนวิธีการแก้ปัญหาในสถานการณ์จริงและหัดตั้งปัญหาจากสถานประกอบการ ศึกษาวิธีการแก้ปัญหาผ่านงานวิจัย
ประเมินผลตามสภาพจริงจากผลงานและการปฏิบัติของนักศึกษาได้แก่
3.3.1 ประเมินจากการนำเสนอโครงงานหรือปัญหาที่ได้รับมอบหมายให้ไปค้นคว้าหรือทำวิจัยเพื่อแก้ปัญหา
3.3.2 ทดสอบโดยใช้แบบทดสอบหรือสัมภาษณ์
3.3.3 ให้นักศึกษารายงานผลการปฏิบัติงานจริงด้วยรายงานที่ประกอบด้วยการตั้งปัญหาจากสถานประกอบการ การแก้ปัญหาด้วยการวิจัย และนำเสนอต่อคณาจารย์
4.1.1 สามารถแก้ไขปัญหาที่มีความซับซ้อนหรือความยุ่งยากระดับสูงทางวิชาชีพได้ด้วยตนเองสามารถตัดสินใจในการดำเนินงานด้วยตนเองและสามารถประเมินตนเองได้รวมทั้งวางแผนในการปรับปรุงตนเองให้มีประสิทธิภาพในการปฏิบัติงานระดับสูงได้
4.1.2 มีความรับผิดชอบในการดำเนินงานของตนเองและร่วมมือกับผู้อื่นอย่างเต็มที่ในการจัดการข้อโต้แย้งและปัญหาต่างๆ
4.1.3 แสดงออกทักษะการเป็นผู้นำได้อย่างเหมาะสมตามโอกาสและสถานการณ์เพื่อเพิ่มพูนประสิทธิภาพในการทำงานของกลุ่ม
4.2.1 จัดการสอนแบบให้ผู้เรียนเป็นสำคัญ ซึ่งจะผสมผสานวิธีการสอนแบบใช้ปัญหาและโครงงานเป็นฐาน จัดกิจกรรมการเรียนรู้ในรายวิชาให้นักศึกษาเรียนรู้แบบร่วมมือฝึกการทำงานเป็นกลุ่ม
4.2.2 สอดแทรกเรื่องความรับผิดชอบต่อตนเองและสังคมการมีมนุษยสัมพันธ์การเข้าใจในวัฒนธรรมองค์กรเข้าไปในรายวิชาต่างๆและฝึกให้นักศึกษาได้วิพากษ์วิจารณ์ข้อโต้แย้งที่นำไปสู่การแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์
4.2.3 ในการสอนแบบเป็นกลุ่มให้เวียนกันเป็นผู้นำทีม
ประเมินผลจากพฤติกรรมและการแสดงออกของนักศึกษา
4.3.1 ในการนำเสนอรายงานกลุ่มในชั้นเรียน
4.3.2 สังเกตจากพฤติกรรมที่แสดงออกในการร่วมกิจกรรมต่างๆ
5.1.1 มีทักษะการใช้ภาษาไทยในการอธิบายหลักการและสถานการณ์ตลอดจนการสื่อสารความหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ
5.1.2 สามารถใช้เทคโนโลยีสารสนเทศในการเก็บรวบรวมข้อมูลและนำเสนอรายงาน
5.1.3 สามารถคัดกรองข้อมูลทางคณิตศาสตร์และสถิติเพื่อนำมาใช้ในการศึกษาค้นคว้าปัญหาสรุปปัญหาและเสนอแนะแก้ไขปัญหาในด้านต่างๆ
5.1.4 สามารถสื่อสารอย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างเหมาะสมกับกลุ่มบุคคลต่างๆทั้งในวงการวิชาการและวิชาชีพรวมถึงชุมชนทั่วไปโดยการนำเสนอรายงานทั้งในรูปแบบที่เป็นทางการและไม่เป็นทางการผ่านสิ่งตีพิมพ์ทางวิชาการและวิชาชีพรวมทั้งวิทยานิพนธ์หรือโครงการค้นคว้าที่สำคัญ
5.2.1 จัดกิจกรรมการเรียนรู้ในรายวิชาต่างๆให้นักศึกษาได้เรียนรู้ด้วยการปฏิบัติในหลากหลายสถานการณ์
5.2.2 มอบหมายกรณีศึกษาที่ต้องใช้เทคโนโลยีสารสนเทศในการค้นคว้าหรือนำเสนอ
5.2.3 ฝึกให้นักศึกษาฝึกออกแบบ ฝึกทำการทดลอง การวิเคราะห์ข้อมูลต่างๆ โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย
5.2.4 ฝึกให้มีการสื่อสารหรือนำเสนอให้กับผู้รับข้อมูลหลายระดับ เช่น นักวิชาการ ผู้ปฏิบัติงานในสถานประกอบการจริง ตลอดจนผู้มีส่วนได้ส่วนเสียอื่นๆ
ประเมินผลจากการนำเสนอผลงาน
5.3.1 การนำเสนอโดยใช้เทคโนโลยีสารสนเทศหรือคณิตศาสตร์และสถิติ
5.3.2 การอธิบายกรณีศึกษาต่างๆที่มีการนำเสนอต่อชั้นเรียนและนำเสนอผลงานวิจัยในที่ประชุม หรือในสถานประกอบการจริง
6.1.1 มีทักษะในการบริหารจัดการในด้านเวลา เครื่องมืออุปกรณ์และวิธีการได้อย่างมี ประสิทธิภาพ 6.1.2 มีทักษะในการออกแบบนวัตกรรม และทักษะการวิเคราะห์และแก้ปัญหาโดยใช้การบูรณา การทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
จัดกิจกรรมการเรียนรู้ในรายวิชาต่าง ๆ ให้นักศึกษาได้ลงมือปฏิบัติจริง โดยใช้ความรู้จากวิชาต่าง ๆที่เรียนมา การวิเคราะห์เพื่อแก้ปัญหา เพื่อให้เกิดการพัฒนาการเรียนรู้ด้านทักษะพิสัย ดังข้อต่อไปนี้ 6.2.1    สร้างทักษะในการปฏิบัติงาน 6.2.2    สาธิตการปฏิบัติการโดยผู้เชี่ยวชาญ 6.2.3    สนับสนุนการเข้าประกวดทักษะด้านการปฏิบัติ 6.2.4     สนับสนุนการทำโครงงาน  
6.3.1  มีการประเมินพฤติกรรมการปฏิบัติงาน 6.3.2  มีการใช้งานวิจัยของอาจารย์ประกอบการเรียนการสอน 6.3.3  มีการประเมินผลการทำงานในภาคปฏิบัติ 6.3.4  มีการประเมินโครงงานนักศึกษา
 
แผนที่แสดงการกระจายความรับผิดชอบมาตรฐานผลการเรียนรู้จากหลักสู่รายวิชา (Curriculum Mapping)
กลุ่มวิชา 1. คุณธรรม จริยธรรม 2. ความรู้ 3. ทักษะทางปัญญา 4. ทักษะความสัมพันธ์ระหว่างบุคลและความรับผิดชอบ 5. ทักษะการวิเคราะห์ 6. ทักษะพิสัย
ลำดับ รหัสวิชา ชื่อวิชา 1 2 3 4 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 1 2
1 MENME110 การคำนวณพลศาสตร์ของไหล
กิจกรรมที่ ผลการเรียนรู้ * วิธีการประเมินผลนักศึกษา สัปดาห์ที่ประเมิน สัดส่วนของการประเมินผล
1 ผลการเรียนรู้จากหลักสูตรสู่รายวิชา (Curriculum Mapping) ข้อที่ 1.1 การขานชื่อ การให้คะแนนการเข้าชั้นเรียน และการส่งงานตามกำหนดระยะเวลา ตลอดภาคการศึกษา 10%
2 ผลการเรียนรู้จากหลักสูตรสู่รายวิชา (Curriculum Mapping) ข้อที่ 3.1, 3.2, 5.1, 6.1,6.2 ประเมินจากรายงานและการนำเสนอรายงานหน้าชั้นเรียน ประเมินจากพฤติกรรมการแสดงความคิดเห็นและการตอบคำถามระหว่างกิจกรรมการเรียนการสอน ประเมินจากแบบฝึกหัดท้ายบทเรียน ประเมินจากการทำโครงงานที่เน้นการออกแบบและแก้ปัญหาโดยใช้แนวคิดใหม่และสร้างสรรค์ ตลอดภาคการศึกษา 20%
3 ผลการเรียนรู้จากหลักสูตรสู่รายวิชา (Curriculum Mapping) ข้อที่ 2.1, 3.1, 5.1 1 ทดสอบย่อยก่อนสอบกลางภาค 2 สอบกลางภาค 3 ทดสอบย่อยก่อนสอบปลายภาค 4 สอบปลายภาค 1 ทดสอบย่อยก่อนสอบกลางภาค (ประเมินในสัปดาห์ที่ 4) 2 สอบกลางภาค (ประเมินในสัปดาห์ที่ 9) 3 ทดสอบย่อยครั้งที่ 2 (ประเมินในสัปดาห์ที่ 12) 4 สอบปลายภาค (ประเมินในสัปดาห์ที่ 18) 1. ทดสอบย่อยครั้งที่ 1 (5 %) 2. สอบกลางภาค (30 %) 3. ทดสอบย่อยครั้งที่ 2 (5 %) 4. สอบปลายภาค (30 %)
1  Joel H. Ferziger and Milovan Peric. (2010). Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG.
2 John D. Anderson. (1995). COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS The Basics with Applications,  McGraw-Hill, Inc. 
สื่อการสอนอิเล็กทรอนิกส์
ฐานข้อมูลทางสาขาคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศ จากสำนักพิมพ์ ACM Digital Library (Association for Computing Machinery) ฐานข้อมูล HW Wilsonครอบคลุมทุกสาขาวิชา ได้แก่ Applied Science & Technology, Art, Business, Education, General Science เป็นต้น ฐานข้อมูลเอกสารฉบับเต็ม IEEE/IET Electronic Library (IEL)  ทางด้านสาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ProQuest Dissertations and Theses Database ฐานข้อมูลที่รวบรวมวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโท และปริญญาเอกของสถาบันการศึกษาในประเทศสหรัฐอเมริกา และแคนาดา รวมถึง บางสถาบันการศึกษาจากทวีปยุโรป ออสเตรเลีย เอเชีย และแอฟริกา Springer Link เป็นสำนักพิมพ์ชั้นนำที่ให้บริการเนื้อหาในสาขาวิชาหลักๆทางด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และ ทางการแพทย์ Web of Science เป็นฐานข้อมูลอ้างอิง (Citation Database) ที่ให้ข้อมูลบรรณานุกรมพร้อมด้วยบทคัดย่อ รายการอ้างอิง (Cited Reference) และหัวข้ออ้างอิง (Citing Article) ซึ่งครอบคลุมในสาขาวิทยาศาสตร์
การประเมินประสิทธิผลรายวิชานี้ ที่จัดทาโดยนักศึกษา ได้จัดกิจกรรมในการนาแนวคิดและความเห็นจากนักศึกษาได้ ดังนี้  - แบบประเมินผู้สอน และแบบประเมินรายวิชา
ผลการเรียนของนักศึกษา  - การทวนสอบผลประเมินการเรียนรู้
หลังจากผลการประเมินการสอนในข้อ 2 จึงมีการปรับปรุงการสอน โดยการจัดกิจกรรมในการระดมสมอง และหาข้อมูลเพิ่มเติมในการปรับปรุงการสอน ดังนี้  - การสัมมนาเกี่ยวกับการจัดการเรียนการสอน
ตั้งคณะกรรมการในสาขาวิชา ตรวจสอบผลการประเมินการเรียนรู้ของนักศึกษา โดยตรวจสอบข้อสอบ รายงาน วิธีการให้คะแนนสอบ และการให้คะแนนพฤติกรรม
จากผลการประเมิน และทวนสอบผลสัมฤทธิ์ประสิทธิผลรายวิชา ได้มีการวางแผนการปรับปรุงการสอนและรายละเอียดวิชา เพื่อให้เกิดคุณภาพมากขึ้น