โครงสร้าง สมบัติ และการเลือกใช้วัสดุ

Structures, Properties and Selection of Materials

นักศึกษาสามารถเข้าใจได้ถึงสมบัติและการเลือกใช้วัสดุวิศวกรรม การแบ่งประเภทวัสดุโครงสร้างจุลภาค สมบัติเชิงกล สมบัติทางความร้อน สมบัติทางไฟฟ้า สมบัติทางเคมี การปรับปรุงสมบัติด้วย ความร้อน และการเลือกใช้วัสดุในงานวิศวกรรม โดยมุ่งเน้นการพัฒนาผลการเรียนรู้      ในแต่ละด้าน ดังนี้

ทางด้านคุณธรรมจริยธรรม มีวินัย ตรงต่อเวลา และความรับผิดชอบต่อตนเอง วิชาชีพและสังคม ทางด้านความรู้ สามารถบูรณาการความรู้ในวิชาวัสดุวิศวกรรมกับความรู้ในศาสตร์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง สามารถใช้ความรู้และทักษะในสาขาวิชาของตน ในการประยุกต์แก้ไขปัญหาในงานจริงได้ตลอดระยะเวลาที่นักศึกษาอยู่ในหลักสูตร ทางด้านทักษะทางปัญญา มีความคิดอย่างมีวิจารณญาณที่ดี ทางด้านทักษะการวิเคราะห์เชิงตัวเลข การสื่อสาร และการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ มีทักษะในการใช้คอมพิวเตอร์ สำหรับการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิชาชีพได้เป็นอย่างดี มีทักษะในการวิเคราะห์ข้อมูลสารสนเทศทางคณิตศาสตร์ หรือการแสดงสถิติประยุกต์ต่อการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องได้อย่างสร้างสรรค์
เพื่อให้เนื้อหาทันสมัยสอดคล้องตามมาตรฐานข้อสอบความรู้ระดับภาคีวิศวกรของสภาวิศวกร เพื่อผลิตวิศวกรปฏิบัติการระดับปริญญาตรีที่มีคุณสมบัติเหมาะสม เพื่อต้องการให้ผู้เรียนมีความรู้ความคุ้นเคยกับสมบัติของวัสดุ เมื่อต้องการเลือกใช้หรือนำไปประยุกต์ เพื่อต้องการให้ผู้เรียนได้เข้าใจถึงองค์ประกอบ โครงสร้าง ซึ่งมีความสัมพันธ์กับสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุกับการใช้งาน เพื่อต้องการให้ผู้เรียนได้ทราบถึงข้อมูลต่างๆ ของสมบัติของวัสดุ เพื่อนำมาใช้งาน เพื่อให้ผู้เรียนได้เข้าใจถึงกระบวนการผลิต, กระบวนการทดสอบให้วัสดุที่ผลิตออกมามีความสมบูรณ์และมีคุณภาพ เป็นต้น
ศึกษาเกี่ยวกับ สมบัติและการเลือกใช้วัสดุวิศวกรรม การแบ่งประเภทวัสดุโครงสร้างจุลภาค สมบัติเชิงกล สมบัติทางความร้อน สมบัติทางไฟฟ้า สมบัติทางเคมี การปรับปรุงสมบัติด้วย ความร้อน และการเลือกใช้วัสดุในงานวิศวกรรม
5 ชั่วโมงต่อสัปดาห์
คุณธรรม จริยธรรมเพื่อตระหนักในคุณค่าและคุณธรรม จริยธรรม เสียสละ และซื้อสัตย์สุจริต มีวินัย  ตรงต่อเวลา รับผิดชอบต่อตนเองและสังคม เคารพกฎระเบียบและข้อบังคับต่าง ๆ ขององค์กรและสังคม มีภาวะความเป็นผู้นำและผู้ตาม สามารถทํางานเป็นหมู่คณะ สามารถแก้ไขข้อขัดแย้งตามลําดับความสําคัญ เคารพสิทธิและรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น รวมทั้งเคารพในคุณค่าและศักดิ์ศรีของความเป็นมนุษย์ สามารถวิเคราะห์และประเมินผลกระทบจากการใช้ความรู้ทางต่างๆ ต่อบุคคล องค์กรสังคมและสิ่งแวดล้อม มีจรรยาบรรณทางวิชาการและวิชาชีพและมีความรับผิดชอบในฐานะผู้ประกอบวิชาชีพรวมถึงเข้าใจถึงบริบททางสังคมของวิชาชีพ
1.2.1  ให้ความสำคัญกำหนดให้นักศึกษาเข้าห้องเรียนให้ตรงต่อเวลา การส่งงานภายในเวลาที่กำหนด
1.2.2  ให้นักศึกษาร่วมกันอภิปรายและแสดงความคิดเห็นเป็นกลุ่มในการเรียนแต่ละครั้ง   มีความซื่อสัตย์โดยต้องไม่กระทําการทุจริตในการสอบหรือลอกการบ้านของผู้อื่น
1.2.3  อาจารย์ผู้สอนทุกคนต้องสอดแทรกเรื่องคุณธรรม จริยธรรมในการสอน รวมทั้งมีการจัดกิจกรรมส่งเสริมคุณธรรม จริยธรรม
1.3.1  ประเมินจากการตรงเวลาของนักศึกษาในภาพเข้าชั้นเรียน การส่งงานตามกําหนด ระยะเวลาที่มอบหมายและการร่วมกิจกรรม
1.3.2  ประเมินจากการมีวินัยและพร้อมเพรียงของนักศึกษาในการเข้าร่วมกิจกรรมเสริม หลักสูตร
1.3.3  ปริมาณการกระทําทุจริตในการสอบและความซื่อสัตย์สุจริตในการทํางานที่ได้รับ มอบหมาย
1.3.4  ประเมินจากความรับผิดชอบในหน้าที่ที่ได้รับมอบหมาย
       นักศึกษาด้องพัฒนาความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีสารสนเทศ มีคุณธรรม จริยธรรม และความรู้เกี่ยวกับวัสดุวิศวกรรมที่ศึกษานั้นเป็นสิ่งที่นักศึกษาต้องรู้เพื่อใช้ประกอบอาชีพและช่วยพัฒนาสังคมดังนั้นมาตรฐานความรู้ต้องครอบคลุมสิ่งต่อไปนี้
2.1.1 พัฒนาความรู้และความเข้าใจทางคณิตศาสตร์พื้นฐาน วิทยาศาสตร์พื้นฐานวิศวกรรมพื้นฐานและเศรษฐศาสตร์ เพื่อการประยุกต์ใช้กับงานทางด้านวิศวกรรมศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง และการสร้างนวัตกรรมทางเทคโนโลยี
2.1.2 พัฒนาความสามารถการบูรณาการความรู้ในหลักวิชาโครงสร้าง สมบัติและการเลือกใช้วัสดุที่ศึกษากับความรู้ในศาสตร์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องได้
2.1.3 พัฒนาความสามารถในการวิเคราะห์และแก้ไขปัญหาด้านโครงสร้าง สมบัติ และการเลือกใช้วัสดุ ด้วยวิธีการที่เหมาะสม รวมถึงการประยุกต์ใช้เครื่องมือที่เหมาะสม เช่น โปรแกรมคอมพิวเตอร์ เป็นต้น
2.1.4  พัฒนาความรู้และทักษะในวิชาโครงสร้าง สมบัติ และการเลือกใช้วัสดุ ในการประยุกต์แก้ไขปัญหาในงานจริงได้ตลอดระยะเวลาที่นักศึกษาอยู่ในหลักสูตร
2.2.1 บรรยาย อภิปราย หลักการทางคณิตศาสตร์พื้นฐาน วิทยาศาสตร์พื้นฐานวิศวกรรมพื้นฐานและเศรษฐศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้าง สมบัติ และการเลือกใช้วัสดุ รวมถึงหลักการออกแบบสร้างนวัตกรรม
2.2.2 มอบหมายงานศึกษาและค้นคว้าปัญหาทางวิศวกรรมวัสดุและโครงงานที่เกี่ยวข้องกับ               การใช้งานวัสดุในทางวิศวกรรมเช่น การเลือกวัสดุสำหรับงานโครงสร้างสำหรับวิศวกรรมโยธา การปรับปรุงสมบัติวัสดุสำหรับการสร้างสิ่งประดิษฐ์ด้านวิศวกรรมเครื่องกล เป็นต้น
2.2.3 ฝึกวิเคราะห์กรณีศึกษาเกี่ยวกับการออกแบบและเลือกใช้วัสดุด้านวิศวกรรมด้วยหลักการทางวัสดุและการออกแบบชิ้นส่วนและการวิเคราะห์โดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์เช่น วิเคราะห์ไฟล์ไนอิลิเมนต์
2.2.4  มอบหมายรายงานกลุ่มและบุคคล และกรณีศึกษาการใช้งานวัสดุจากงานวิจัยที่เกี่ยวข้องและนำเสนอหน้าชั้นเรียน
2.2.5  บูรณาการการเรียนการสอนกับการทํางาน (Work-Integrated Learning) โดยเน้นหลักการทางทฤษฎี และประยุกต์ทางปฏิบัติในสภาพแวดล้อมจริง โดยทันต่อการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี
2.3.1  ทดสอบย่อย สอบกลางภาค สอบปลายภาค ด้วยข้อสอบที่เน้นการวัดหลักการและทฤษฏี
2.3.2  ประเมินจากรายงานและการนำเสนอ ผลการค้นคว้าข้อมูล ปัญหาทางวิศวกรรมหรือโจทย์จาก Problem – Based Learning
2.3.3  ประเมินผลงานที่มอบหมายและนำเสนอจากการวิเคราะห์ข้อมูลกรณีศึกษา
2.3.4  ประเมินจากการรายงานและนำเสนอหน้าชั้นเรียน
2.3.5 ประเมินจากรายวิชาสหกิจศึกษา
3.1.1   พัฒนาการคิดอย่างมีวิจารณญาณที่ดีและอย่างเป็นระบบ
3.1.2   พัฒนาความสามารถในการรวบรวม ศึกษา วิเคราะห์ และสรุปประเด็นปัญหาและ            ความต้องการด้านโครงสร้าง สมบัติ และการเลือกใช้วัสดุ
3.1.3   พัฒนาสามารถในการคิด วิเคราะห์ และแก้ไขปัญหาการเลือกใช้วัสดุด้านวิศวกรรมได้อย่างมีระบบรวมถึงการใช้ข้อมูลประกอบการตัดสินใจในการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3.1.4   มีจินตนาการและความยืดหยุ่นในการปรับใช้องค์ความรู้ที่เกี่ยวข้องอย่างเหมาะสมในการพัฒนานวัตกรรมหรือต่อยอดองค์ความรู้จากเดิมได้อย่างสร้างสรรค์
3.1.5   พัฒนาความสามารถการสืบค้นข้อมูลด้านวัสดุและแสวงหาความรู้เพิ่มเติมได้ด้วยตนเอง เพื่อการเรียนรู้ตลอดชีวิต และทันต่อการเปลี่ยนแปลงทางองค์ความรู้และเทคโนโลยีใหม่ๆ
3.2.1  การมอบหมายงานให้นักศึกษาทำโครงงานพิเศษที่ให้ฝึกคิดวิเคราะห์และแก้ไขปัญหา และการนำเสนอผลงาน ด้านโครงสร้าง สมบัติ และการเลือกใช้วัสดุ
3.2.2  มอบหมายรายงานกลุ่มรวมถึงอภิปรายและวิเคราะห์กรณีศึกษา ด้านวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการเลือกใช้วัสดุ
3.2.3  ฝึกวิเคราะห์กรณีศึกษาและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องและนำเสนอผลการศึกษา
3.2.4  มอบหมายงานสืบค้นด้วยการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศที่เหมาะสม
3.2.5 ใช้การเรียนการสอนที่หลากหลายในรูปแบบ Active learning โดยเน้นผู้เรียนเป็นสําคัญและ การบูรณาการการเรียนการสอนกับการทํางาน(Work-Integrated Learning)
3.3.1  วัดผลจากการประเมินโครงงานและการนำเสนอผลงาน
3.3.2  ประเมินจากรายงานการอภิปรายผลและการนำเสนอ
3.3.3  ประเมินจากการนำเสนองานที่เมอบหมายจากกรณีศึกษา
3.3.4 สังเกตพฤติกรรมการแก้ไขปัญหาและวิธีการรวมถึงปริมาณแหล่งสืบค้นข้อมูล
4.1.1  สามารถสื่อสารกับกลุ่มคนที่หลากหลาย และสามารถสนทนาทั้งภาษาไทยและภาษาต่างประเทศได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถใช้ความรู้ในสาขาวิชาชีพมาสื่อสารต่อสังคมได้ในประเด็นที่เหมาะสม
4.1.2 สามารถเป็นผู้ริเริ่มแสดงประเด็นในการแก้ไขสถานการณ์เชิงสร้างสรรค์ทั้งส่วนตัวและส่วนรวม พร้อมทั้งให้ความช่วยเหลือและอํานวยความสะดวกในการแก้ไขปัญหาสถานการณ์ต่าง ๆ ในกลุ่มทั้งในบทบาทผู้นําและผู้ร่วมทีมทํางาน
4.1.3 สามารถวางแผนและรับผิดชอบในการพัฒนาการเรียนรู้ทั้งของตนเอง และสอดคล้องกับทางวิชาชีพอย่างต่อเนื่อง
4.1.4  พัฒนาบทบาท หน้าที่ และความรับผิดชอบในการทำงานตามที่มอบหมาย ทั้งงานบุคคลและงานกลุ่ม สามารถปรับตัวและทำงานร่วมกับผู้อื่นทั้งในฐานะผู้นำและผู้ตามได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถวางตัวได้อย่างเหมาะสมกับความรับผิดชอบ
4.1.5  พัฒนาจิตสำนึกความรับผิดชอบด้านความปลอดภัยในการทำงาน และการรักษาสภาพแวดล้อมต่อสังคม
4.2.1  มอบหมายงานรายกลุ่มและรายบุคคล เช่น การค้นคว้าความก้าวล้ำของเทคโนโลยีวัสดุสำหรับงานวิศวกรรมหรือ อ่านบทความที่เกี่ยวข้องกับรายวิชาหรือการสัมภาษณ์ผู้ที่เชี่ยวชาญด้านการใช้วัสดุทางวิศวกรรม
4.2.2  จัดกิจกรรมกลุ่มเพื่อรณรงค์การใช้วัสดุที่ความปลอดภัยต่อการทำงานและสิ่งแวดล้อม ด้วยการนำเสนอการจัดบอร์ด
4.3.1  ประเมินตนเองและเพื่อนร่วมกลุ่ม ด้วยแบบฟอร์มที่กำหนดและการสอบถามหน้าชั้นเรียนรายบุคคล
4.3.2  ประเมินจากพฤติกรรมการมีส่วนร่วมของกลุ่มและการทำงานเป็นทีม
5.1.1  สามารถใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ ตลอดจนทักษะในการใช้ คอมพิวเตอร์ สําหรับการทํางานที่เกี่ยวข้องกับวิชาชีพได้เป็นอย่างดี
5.1.2  พัฒนาทักษะมีทักษะในการวิเคราะห์ข้อมูลสารสนเทศทางคณิตศาสตร์หรือการแสดงสถิติประยุกต์ต่อการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องได้อย่างสร้างสรรค์
5.1.3  สามารถประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารที่ทันสมัยได้อย่างเหมาะสมและมีประสิทธิภาพเพื่อประโยชน์ต่อวิชาชีพที่เกี่ยวข้อง
5.1.4  พัฒนาทักษะในการสื่อสารข้อมูลทั้งทางการพูด การเขียน และการสื่อความหมายโดยใช้สัญลักษณ์
5.1.5  สามารถนําเสนอผลงานโดยใช้สารสนเทศและเทคโนโลยีสื่อสารทั้งในรูปแบบที่เป็น ทางการและไม่เป็นทางการในวิชาชีพได้อย่างเหมาะสม
5.2.1  มอบหมายงานด้านการคำนวณเชิงตัวเลขที่เกี่ยวข้องกับงานที่เกี่ยวข้องเช่นหลักกลศาสตร์ของวัสดุสำหรับการประยุกต์ใช้วัสดุในงานวิศวกรรม หลักการคำนวณหาคุณสมบัติทางกลของวัสดุ เป็นต้น
5.2.2  มอบหมายรายงานและการนำเสนอจากหลักการของวัสดุ งานวิจัยหรือกรณีศึกษา
5.3.1  ประเมินจากการนำเสนอ ผลการทดสอบย่อย การสอบกลางภาคและปลายภาค
5.3.2  ประเมินจากรายงาน และรูปแบบการนำเสนอด้วยสื่อเทคโนโลยี
6.1.1 มีทักษะวิชาชีพในการปฏิบัติงานตามสมรรถนะวิชาชีพที่สถานประกอบการต้องการ
6.1.2 มีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ และสามารถบูรณาการความรู้ที่เรียนมาเพื่อพัฒนาต่อยอด ทางเทคโนโลยีและนวัตกรรมเพื่อการพัฒนางานได้อย่างเหมาะสม
 6.1.3 มีความเชี่ยวชาญทางวิชาชีพในการปฏิบัติงานตามมาตรฐานวิชาชีพของตนเอง
6.2.1  มอบหมายงานให้นักศึกษาได้ลงมือปฏิบัติจริง โดยใช้ความรู้จากวิชาต่าง ๆ ที่เรียนมา การวิเคราะห์เพื่อแก้ปัญหา เพื่อให้เกิดการพัฒนาการเรียนรู้เป็นต้น
6.2.2  สาธิตการปฏิบัติการทางด้านวิศวกรรมการผลิตและการเลือกใช้วัสดุโดยผู้เชี่ยวชาญ
62.3  ให้ความสําคัญต่อการปฏิบัติงานอย่างเป็นระบบและมีความประณีต
6.3.1  ประเมินจากการนำเสนอ ผลการทดสอบย่อย การสอบกลางภาคและปลายภาค
6.3.2    ประเมินจากรายงาน และรูปแบบการนำเสนอด้วยสื่อเทคโนโลยี
กิจกรรมที่ ผลการเรียนรู้ * วิธีการประเมินผลนักศึกษา สัปดาห์ที่ประเมิน สัดส่วนของการประเมินผล
1 2.3, 2.5 ทดสอบย่อยครั้งที่ 1 สอบกลางภาค ทดสอบย่อยครั้งที่ 2 สอบปลายภาค 4 9 12 18 10% 25% 10% 25%
2 2.1, 2.4 3.1, 3.2, 3.3, 3.5 4.4, 4.5 5.2, 5.4 วิเคราะห์กรณีศึกษาค้นคว้า การนำเสนอ รายงาน การทำงานกลุ่มและผลงาน การอ่านและสรุปบทความ การส่งงานตามที่มอบหมาย ตลอดภาคการศึกษา 20%
3 1.2,1.5 การเข้าชั้นเรียน การมีส่วนร่วม อภิปราย เสนอความคิดเห็นในชั้นเรียน ตลอดภาคการศึกษา 10%
    ผศ.ณรงค์ศักดิ์ ธรรมโชติ.(2552). วัสดุวิศวกรรม:(พิมพ์ครั้งที่2) กรุงเทพฯ:บริษัทซีเอ็ดยูเคชั่น จำกัด
มานพ  ตันตระบัณฑิตย์.วัสดุวิศวกรรม. กรุงเทพ : สมาคมส่งเสริมเทคโนโลยี(ไทย – ญี่ปุ่น).2545
เอกสารรายวิชากระบวนการผลิต 
    เว็บไซต์ ที่เกี่ยวกับหัวข้อในประมวลรายวิชา เช่น วัสดุเชิงประกอบ คำอธิบายศัพท์
การประเมินประสิทธิผลรายวิชานี้ ที่จัดทำโดยนักศึกษา ได้จัดกิจกรรมในการนำแนวคิดและความเห็นจากนักศึกษาได้ดังนี้
1.1 การสนทนากลุ่มระหว่างผู้สอนและผู้เรียน
1.2 แบบประเมินผู้สอน และแบบประเมินรายวิชา
1.3 ข้อเสนอแนะผ่านเว็บบอร์ด ที่อาจารย์ผู้สอนได้จัดทำเป็นช่องทางการสื่อสารกับนักศึกษา
    ในการเก็บข้อมูลเพื่อประเมินการสอน ได้มีกลยุทธ์ ดังนี้
2.1   การสังเกตการณ์สอนของผู้ร่วมทีมสอน
2.2   ผลการเรียนของนักศึกษา
2.3   การทวนสอบผลประเมินการเรียนรู้
หลังจากผลการประเมินการสอนในข้อ 2 จึงมีการปรับปรุงการสอน โดยการจัดกิจกรรมในการระดมสมอง และหาข้อมูลเพิ่มเติมในการปรับปรุงการสอน  ดังนี้
3.1   สัมมนาการจัดการเรียนการสอน
3.2   การวิจัยในและนอกชั้นเรียน
ในระหว่างกระบวนการสอนรายวิชา มีการทวนสอบผลสัมฤทธิ์ในรายหัวข้อ ตามที่คาดหวังจากการเรียนรู้ในวิชา ได้จาก การสอบถามนักศึกษา หรือการสุ่มตรวจผลงานของนักศึกษา รวมถึงพิจารณาจากผลการ ทดสอบย่อย และหลังการออกผลการเรียนรายวิชา มีการทวนสอบผลสัมฤทธิ์โดยรวมในวิชาได้ดังนี้
4.1  การทวนสอบการให้คะแนนจากการสุ่มตรวจผลงานของนักศึกษาโดยอาจารย์อื่น หรือผู้ทรงคุณวุฒิ ที่ไม่ใช่อาจารย์ประจำหลักสูตร
4.2   มีการตั้งคณะกรรมการในสาขาวิชา ตรวจสอบผลการประเมินการเรียนรู้ของนักศึกษา โดยตรวจสอบข้อสอบ รายงาน วิธีการให้คะแนนสอบ และการให้คะแนนพฤติกรรม
จากผลการประเมิน และทวนสอบผลสัมฤทธิ์ประสิทธิผลรายวิชา ได้มีการวางแผนการปรับปรุงการสอนและรายละเอียดวิชา เพื่อให้เกิดคุณภาพมากขึ้น ดังนี้
5.1   ปรับปรุงรายวิชาทุก 3 ปี หรือตามข้อเสนอแนะและผลการทวนสอบมาตรฐานผลสัมฤทธิ์ตามข้อ 4
5.2   เปลี่ยนหรือสลับอาจารย์ผู้สอน เพื่อให้นักศึกษามีมุมมองในเรื่องการประยุกต์ความรู้นี้กับปัญหาที่มาจากงานวิจัยของอาจารย์หรืออุตสาหกรรมต่าง ๆ