การวิเคราะห์เชิงตัวเลขเบื้องต้น

Introduction to Numerical Analysis

เพื่อให้นักศึกษามีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการหาผลเฉลยของข้อมูล การหารากของสมการ การหาความคาดเคลื่อน โดยสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในกระบวนการผลิตอาหารหรือประยุกต์ใช้ในรายวิชาอื่นๆ ต่อไป
เพื่อพัฒนาให้นักศึกษามีความรู้พื้นฐานที่เกี่ยวกับการแก้ปัญหาจากข้อมูลต่างๆ โดยสามารถแก้ปัญหาได้จากการคิดคำนวณและประมวลผลโดยใช้คอมพิวเตอร์ โดยนักศึกษาสามารถเข้าใจในสิ่งที่เรียนและสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการทำงานหรือในรายวิชาอื่นๆ
                    ศึกษาเกี่ยวกับหลักการพื้นฐานการประมวลผลการคำนวณโดยคอมพิวเตอร์และการประยุกต์ใช้ค่าความแม่นยำและค่าความเสถียรของขั้นตอนหรือการประมวลผล วิธีวัดค่าความคลาดเคลื่อนและค่าความเสถียร การหาผลเฉลยของระบบสมการเชิงเส้น รวมถึงระเบียบวิธีทำตรงและวิธีการทำซ้ำ การหารากของสมการและระบบสมการ การประมาณค่าในช่วงเชิงตัวเลข  การหาอนุพันธ์และปริพันธ์เชิงตัวเลข พื้นฐานของการแก้ปัญหาความแตกต่างของสมการเชิงอนุพันธ์สามัญ และการวิเคราะห์ค่าความคลาดเคลื่อนและค่าบรรจบกัน
                     Study about the fundamental principles of digital computing and the implications for algorithm accuracy and stability, error propagation and stability, the solution of systems of linear equations, including direct and iterative techniques, roots of equations and systems of equations, numerical interpolation, differentiation and integration, fundamentals of finite-difference solutions to ordinary differential equations, and error and convergence analysis.
-    อาจารย์ประจำรายวิชา ประกาศช่วงเวลาให้คำปรึกษา
 -    อาจารย์จัดเวลาให้คำปรึกษาเป็นรายบุคคล หรือรายกลุ่มตามความต้องการ 1 ชั่วโมง/สัปดาห์ (เฉพาะรายที่ต้องการ)
1.1.1 ตระหนักในคุณค่าและคุณธรรม จริยธรรม เสียสละ และ ซื่อสัตย์สุจริต
1.1.2 มีวินัย ตรงต่อเวลา รับผิดชอบต่อตนเองและสังคม เคารพกฎระเบียบและข้อบังคับต่าง ๆ ขององค์กรและสังคม
1.1.3 มีภาวะความเป็นผู้นำและผู้ตาม สามารถทำงานเป็นหมู่คณะ สามารถแก้ไขข้อขัดแย้งตามลำดับความสำคัญ เคารพสิทธิและรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น รวมทั้งเคารพในคุณค่าและศักดิ์ศรีของความเป็นมนุษย์
1.1.4 สามารถวิเคราะห์และประเมินผลกระทบจากการใช้ความรู้ทางต่างๆ ต่อบุคคล องค์กร สังคมและสิ่งแวดล้อม
1.1.5 มีจรรยาบรรณทางวิชาการและวิชาชีพและมีความรับผิดชอบในฐานะผู้ประกอบวิชาชีพ รวมถึง เข้าใจถึงบริบททางสังคมของวิชาชีพ  
1.2.1 ให้ความสำคัญในวินัย การตรงต่อเวลา การเข้าชั้นเรียน การส่งงานภายในระยะเวลาที่กำหนด
1.2.2 สอดแทรกความซื่อสัตย์ต่อตนเองและสังคม
ผู้สอนประพฤติตนเป็นแบบอย่างที่ดี
1.3.1   การให้คะแนนการเข้าชั้นเรียนและการส่งงานตรงเวลา
1.3.2   พิจารณาจากการทำงานในระหว่างเรียนและระหว่างการสอบ
1.3.3   การสังเกตพฤติกรรมของนักศึกษาในการปฏิบัติตามกฎระเบียบและข้อบังคับต่างๆ อย่างต่อเนื่อง
2.1.1 มีความรู้และความเข้าใจทางคณิตศาสตร์พื้นฐาน วิทยาศาสตร์พื้นฐาน วิศวกรรมพื้นฐาน และเศรษฐศาสตร์ เพื่อการประยุกต์ใช้กับงานทางด้านวิศวกรรมศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง และการสร้างนวัตกรรมการผลิตและอุตสาหกรรมอาหาร
2.1.2 มีความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับหลักการที่สำคัญ ทั้งในเชิงทฤษฎีและปฏิบัติในเนื้อหาที่ศึกษาของสาขาวิชาเฉพาะด้านการผลิตและนวัตกรรมอาหาร
2.1.3 สามารถบูรณาการความรู้ในสาขาวิชาที่ศึกษากับความรู้ในศาสตร์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง
2.1.4 สามารถวิเคราะห์และแก้ไขปัญหา ด้วยวิธีการที่เหมาะสม รวมถึงการประยุกต์ใช้เครื่องมือ                    ที่เหมาะสม เช่น โปรแกรมคอมพิวเตอร์ เป็นต้น
2.1.5 สามารถใช้ความรู้และทักษะในสาขาวิชาของตน ในการประยุกต์แก้ไขปัญหาในงานจริงได้
บรรยาย อภิปรายเนื้อหาที่เกี่ยวข้องกับการแก้ไขปัญหาเชิงตัวเลข โดยยกตัวอย่างเปรียบเทียบกับการนำไปใช้งานในอุตสาหกรรมอาหาร พร้อมทั้ง นำข้อมูลจากการทดลองมาใช้เป็นตัวอย่างในการเรียนการสอน
2.3.1   คะแนนแบบทดสอบย่อย สอบกลางภาค และสอบปลายภาค
  3.1.1 คิดอย่างมีวิจารณญาณที่ดีและอย่างเป็นระบบ
  3.1.2 สามารถรวบรวม ศึกษา วิเคราะห์ และ สรุปประเด็นปัญหาและความต้องการ
  3.1.3 สามารถคิด วิเคราะห์ และแก้ไขปัญหาด้านวิศวกรรมการผลิตและนวัตกรรมอาหารได้อย่างมีระบบรวมถึงการใช้ข้อมูลประกอบการตัดสินใจในการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
  3.1.4 มีจินตนาการและความยืดหยุ่นในการปรับใช้องค์ความรู้ที่เกี่ยวข้องอย่างเหมาะสมในการพัฒนานวัตกรรมหรือต่อยอดองค์ความรู้จากเดิมได้อย่างสร้างสรรค์
  3.1.5 สามารถสืบค้นข้อมูลและแสวงหาความรู้เพิ่มเติมได้ด้วยตนเองเพื่อการเรียนรู้ตลอดชีวิต และทันต่อการเปลี่ยนแปลงทางองค์ความรู้และเทคโนโลยีใหม่ ๆ
ทำการสอนโดยอธิบายขั้นตอนในการพิจารณาการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน พร้อมทั้งมีกิจกรรมการแก้ไขปัญหาจากโจทย์ที่กำหนดให้หน้าชั้นเรียน
สังเกตุและประเมินผลจากการแก้ปัญหาจากข้อสอบต่างๆ และกิจกรรมหน้าห้องเรียน งานที่นักศึกษาได้รับมอบหมายให้ทำและนำมาส่ง โดยพิจารณาจากลำดับขั้นตอนในการแก้ปัญหาและความถูกต้องในการแก้ปัญหา 
4.1.1 สามารถสื่อสารกับกลุ่มคนที่หลากหลาย และสามารถสนทนาทั้งภาษาไทยและภาษาต่างประเทศได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถใช้ความรู้ในสาขาวิชาชีพมาสื่อสารต่อสังคมได้ในประเด็นที่เหมาะสม
4.1.2 สามารถเป็นผู้ริเริ่มแสดงประเด็นในการแก้ไขสถานการณ์เชิงสร้างสรรค์ทั้งส่วนตัวและส่วนรวม พร้อมทั้งให้ความช่วยเหลือและอำนวยความสะดวกในการแก้ไขปัญหาสถานการณ์ต่าง ๆ ในกลุ่มทั้งในบทบาทผู้นำและผู้ร่วมทีมทำงาน
4.1.3 สามารถวางแผนและรับผิดชอบในการพัฒนาการเรียนรู้ทั้งของตนเอง และสอดคล้องกับทางวิชาชีพอย่างต่อเนื่อง
4.1.4 รู้จักบทบาท หน้าที่ และมีความรับผิดชอบในการทำงานตามที่มอบหมาย ทั้งงานบุคคลและงานกลุ่ม สามารถปรับตัวและทำงานร่วมกับผู้อื่นทั้งในฐานะผู้นำและผู้ตามได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถวางตัวได้อย่างเหมาะสมกับความรับผิดชอบ
4.1.5 สามารถวางตัวได้อย่างเหมาะสมกับความรับผิดชอบ มีจิตสำนึกความรับผิดชอบด้านความปลอดภัยในการทำงาน และการรักษาสภาพแวดล้อมต่อสังคม
4.2.1   ปลูกฝังให้มีความรับผิดชอบต่อหน้าที่ที่ได้รับและการวางแผนการทำงานในงานรายบุคคลและงานรายกลุ่มและการวางแผนการทำการต่างๆ
4.2.2   มอบหมายงานรายกลุ่มและรายบุคคล
4.3.1   ประเมินพฤติกรรมภาวะการเป็นผู้นำและผู้ตามที่ดี
4.3.2   ประเมินผลคะแนนจากงานที่ได้รับมอบหมาย
4.3.3   พิจารณาจากการเข้าร่วมกิจกรรมของนักศึกษา
 5.1.1 สามารถใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ตลอดจนทักษะในการใช้คอมพิวเตอร์ สำหรับการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิชาชีพได้เป็นอย่างดี
 5.1.2 มีทักษะในการวิเคราะห์ข้อมูลสารสนเทศทางคณิตศาสตร์หรือการแสดงสถิติประยุกต์ต่อการ แก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องได้อย่างสร้างสรรค์
 5.1.3 สามารถประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารที่ทันสมัยได้อย่างเหมาะสมและมีประสิทธิภาพเพื่อประโยชน์ต่อวิชาชีพที่เกี่ยวข้อง
5.1.4 มีทักษะในการสื่อสารข้อมูลทั้งทางการพูด การเขียน และการสื่อความหมายโดยใช้สัญลักษณ์
 5.1.5 สามารถนำเสนอผลงานโดยใช้สารสนเทศและเทคโนโลยีสื่อสารทั้งในรูปแบบที่เป็นทางการ และไม่เป็นทางการในวิชาชีพได้อย่างเหมาะสม *
5.2.1  มอบหมายงานให้ศึกษาค้นคว้าด้วยตนเอง จากเว็บไซต์ สื่อการสอน E-Learning จากแหล่งที่มาข้อมูลที่น่าเชื่อถือ และนำมาเสนอผลงานหน้าชั้นเรียน
5.3 วิธีการประเมินผล
5.3.1   ประเมินจากพฤติกรรมและวิธีการนำเสนอผลงานของนักศึกษา
5.3.2   ประเมินจากผลงานของนักศึกษา
6.1.1 มีทักษะวิชาชีพในการปฏิบัติงานตามสมรรถนะวิชาชีพที่สถานประกอบการต้องการ
6.1.2 มีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ และสามารถบูรณาการความรู้ที่เรียนมาเพื่อพัฒนาต่อยอดทางเทคโนโลยีและนวัตกรรมเพื่อการพัฒนางานได้อย่างเหมาะสมและมีประสิทธิภาพ
6.1.3 มีความเชี่ยวชาญทางวิชาชีพในการปฏิบัติงานตามมาตรฐานวิชาชีพของตนเอง
6.2.1  ทำการสอนโดยเน้นการศึกษาจากข้อมูลจริงจากการทดลองต่างๆ
    6.3.1  ประเมินจากกิจกรรมในระหว่างเรียนและงานนำเสนอ
แผนที่แสดงการกระจายความรับผิดชอบมาตรฐานผลการเรียนรู้จากหลักสู่รายวิชา (Curriculum Mapping)
กลุ่มวิชา 1. คุณธรรม จริยธรรม 2. ความรู้ 3. ทักษะทางปัญญา 4. ทักษะความสัมพันธ์ระหว่างบุคคลและความรับผิดชอบ 5. ทักษะการวิเคราะห์เชิงตัวเลข การสื่อสารและการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ 6. ทักษะพิสัย
ลำดับ รหัสวิชา ชื่อวิชา 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3
1 SCIMA104 การวิเคราะห์เชิงตัวเลขเบื้องต้น
กิจกรรมที่ ผลการเรียนรู้ * วิธีการประเมินผลนักศึกษา สัปดาห์ที่ประเมิน สัดส่วนของการประเมินผล
1 ด้านความรู้ คะแนนแบบทดสอบย่อย สอบกลางภาค และสอบปลายภาค สัปดาห์ที่ทำการสอบกลางภาคและปลายภาค 60 คะแนน
2 ด้านคุณธรรม จริยธรรม การเข้าชั้นเรียน/ การส่งงานตามที่มอบหมาย/ การมีส่วนร่วมในห้องเรียน ทุกสัปดาห์ที่มีการเรียนการสอน 5 คะแนน
3 ด้านทักษะทางปัญญา ประเมินจากการแก้ปัญหาจากข้อสอบต่างๆ และกิจกรรมระหว่างเรียนห้องเรียน 20 คะแนน
4 ด้านทักษะความสัมพันธ์ระหว่างบุคคลและความรับผิดชอบ ประเมินจากกิจกรรมระหว่างเรียน และจากงานที่ได้รับมอบหมาย 5 คะแนน
5 ด้านทักษะวิเคราะห์เชิงตัวเลข การสื่อสาร และการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ ประเมินจากพฤติกรรม และวิธีการนำเสนอผลงานของนักศึกษาผ่านการจัดทำแบบฝึกหัด การบ้าน หรืองานที่ได้รับมอบหมาย 10 คะแนน
6 ทักษะพิสัย ประเมินจากกิจกรรมในระหว่างเรียน ไม่มี
Steven C. Chapra and Raymond P. Canale, Numerical Methods for Engineers, McGraw-Hill Education, New York, 7th Edition, 2015.
William J. Palm III, Introduction to MATLAB for Engineers, McGraw-Hill Education, New York, 3rd Edition, 2011.
ไม่มี
เว็บไซต์ ที่เกี่ยวกับหัวข้อในประมวลรายวิชา
การประเมินประสิทธิผลรายวิชานี้ ที่จัดทำโดยนักศึกษา ได้จัดกิจกรรมในการนำแนวคิดและความเห็นจากนักศึกษาได้ดังนี้

การสนทนากลุ่มระหว่างผู้สอนและผู้เรียน แบบประเมินผู้สอน และแบบประเมินรายวิชา 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