วิทยาการหุ่นยนต์ขนาดเล็ก

Micro Robotics Technology

ศึกษาเกี่ยวกับการทำงานของหุ่นยนต์ขั้นพื้นฐาน ทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ เข้าใจหลักการทำงานของชุดกลไกควบคุมการเคลื่อนที่ การโปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์ การติดตั้งเซนเซอร์ตลอดจนการเรียนรู้การใช้เครื่องมือเขียนโปรแกรมและตรวจสอบการทำงาน
เพื่อให้นักศึกษาเข้าใจหลักการทำงานเบื้องต้นของหุ่นยนต์ขนาดเล็ก ที่มีการใช้งานในภาคอุตสาหกรรม การติดตั้งเซนเซอร์และใช้งานจริงในภาคอุตสาหกรรม
ศึกษาและฝึกปฏิบัติเกี่ยวกับหุ่นยนต์ขั้นพื้นฐาน การประยุกต์ใช้งานหุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรมและแนวโน้มทางด้านอุตสาหกรรม ทฤษฎีและหลักการของหุ่นยนต์ขนาดเล็กทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ การออกแบบและพัฒนาหุ่นยนต์ทั้งชุดกลไก, ชุดควบคุม, ชุดแสดงผล, ชุดเคลื่อนที่ และชุดตรวจจับ การเขียนโปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์ การประยุกต์ใช้งานอินพุต-เอาต์พุตด้านเซนเซอร์, มอเตอร์ และอัลตร้าโซนิค การประกอบและการทดสอบ การเขียนโปรแกรมควบคุมและเทคนิคการเขียนโปรแกรมเชื่อมต่อ การตรวจสอบและแก้ไขระบบ การใช้งานเครื่องมือที่ใช้เขียนโปรแกรมและตรวจสอบการทำงาน
อาจารย์จัดเวลาให้คำปรึกษาเป็นรายบุคคล หรือรายกลุ่มตามความต้องการ 2 ชั่วโมง/สัปดาห์ (เฉพาะรายที่ต้องการ)
1.1 คุณธรรม จริยธรรมที่ต้องพัฒนา
พัฒนาผู้เรียนให้มีความรับผิดชอบ มีวินัย มีจรรยาบรรณวิชาชีพ โดยมีคุณธรรม จริยธรรมตามคุณสมบัติหลักสูตร ดังนี้ 1.1.1 เข้าใจและซาบซึ้งในวัฒนธรรมไทย ตระหนักในคุณค่าของระบบคุณธรรม จริยธรรม เสียสละ และ ซื่อสัตย์สุจริต 1.1.2 มีวินัย ตรงต่อเวลา รับผิดชอบต่อตนเองและสังคม เคารพกฎระเบียบและข้อบังคับต่าง ๆ ขององค์กรและสังคม 1.1.3 มีภาวะความเป็นผู้นำและผู้ตาม สามารถทำงานเป็นหมู่คณะ สามารถแก้ไขข้อขัดแย้งตามลำดับความสำคัญ เคารพสิทธิและรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น รวมทั้งเคารพในคุณค่าและศักดิ์ศรีของความเป็นมนุษย์ 1.1.4 สามารถวิเคราะห์และประเมินผลกระทบจากการใช้ความรู้ทางวิศวกรรมต่อบุคคล องค์กร สังคม และสิ่งแวดล้อม 1.1.5 มีจรรยาบรรณทางวิชาการและวิชาชีพ และมีความรับผิดชอบในฐานะผู้ประกอบวิชาชีพ รวมถึงเข้าใจถึงบริบททางสังคมของวิชาชีพวิศวกรรมในแต่ละสาขา ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน
1.2.1 บรรยายพร้อมยกตัวอย่างกรณีศึกษา เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมด้วยภาษาต่าง ๆ 1.2.2 อภิปรายกลุ่ม 1.2.3 กำหนดให้นักศึกษาหาตัวอย่างที่เกี่ยวข้อง 1.2.4 กำหนดให้มีวัฒนธรรมองค์กร เพื่อเป็นการปลูกฝังให้นักศึกษามีระเบียบวินัย โดยเน้นการเข้าชั้นเรียนให้ตรงเวลาตลอดจนการแต่งกายที่เป็นไปตามระเบียบของมหาวิทยาลัย นักศึกษาต้องมีความรับผิดชอบโดยในการทำงานกลุ่มนั้นต้องฝึกให้รู้หน้าที่ของการเป็นผู้นำกลุ่มและการเป็นสมาชิกกลุ่ม มีความซื่อสัตย์โดยต้องไม่กระทำการทุจริตในการสอบหรือลอกการบ้านของผู้อื่น
1.3.1 ประเมินจากการตรงเวลาของนักศึกษาในภาพเข้าชั้นเรียน การส่งงานตามกำหนดระยะเวลาที่มอบหมายและการร่วมกิจกรรม 1.3.2 ประเมินจากการมีวินัยและพร้อมเพรียงของนักศึกษาในการเข้าร่วมกิจกรรมเสริมหลักสูตร 1.3.3 ปริมาณการกระทำทุจริตในการสอบ 1.3.4 ประเมินจากความรับผิดชอบในหน้าที่ที่ได้รับมอบหมาย
นักศึกษาต้องมีความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับพื้นฐานของระบบคอมพิวเตอร์ ภาษาการโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โครงการสร้างการควบคุมแบบทางเลือก ทำซ้ำ รูปแบบการใช้คำสั่งต่าง ๆ เทคนิคและขั้นตอนของการพัฒนาโปรแกรม และสามารถนำความรู้พื้นฐานในการเขียนโปรแกรม ไปประยุกต์ใช้กับภาษาอื่น ๆ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม
บรรยาย อภิปราย การทำงานกลุ่ม การนำเสนอรายงาน การวิเคราะห์กรณีศึกษา และมอบหมายให้ค้นหาบทความ ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง โดยนำมาสรุปและนำเสนอ การศึกษาโดยใช้ปัญหา และโครงงาน Problem – based Learning และเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ
2.3.1 ทดสอบย่อย สอบกลางภาค สอบปลายภาค ด้วยข้อสอบที่เน้นการวัดหลักการและทฤษฎี 2.3.2 ประเมินจากการนำเสนอผลการค้นคว้าข้อมูล กรณีศึกษา หรือโจทย์จาก Problem – based Learning 2.3.3 ทดสอบภาคปฏิบัติ โดยเน้นการคิดวิเคราะห์
3.1.1 มีความคิดอย่างมีวิจารณญาณที่ดี 3.1.2 สามารถรวบรวม ศึกษา วิเคราะห์ และ สรุปประเด็นปัญหาและความต้องการ 3.1.3 สามารถคิด วิเคราะห์ และแก้ไขปัญหาด้านวิศวกรรมได้อย่างมีระบบรวมถึงการใช้ข้อมูลประกอบการตัดสินใจในการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ 3.1.4 มีจินตนาการและความยืดหยุ่นในการปรับใช้องค์ความรู้ที่เกี่ยวข้องอย่างเหมาะสม ในการพัฒนานวัตกรรมหรือต่อยอดองค์ความรู้จากเดิมได้อย่างสร้างสรรค์ 3.1.5 สามารถสืบค้นข้อมูล และแสวงหาความรู้เพิ่มเติมได้ด้วยตนเอง เพื่อการเรียนรู้ตลอดชีวิต และทันต่อการเปลี่ยนแปลงทางองค์ความรู้และเทคโนโลยีใหม่ ๆ
3.2.1 บรรยาย อภิปราย การมอบงานให้นักศึกษาทำรายงานโครงงานพิเศษที่ให้วิเคราะห์และแก้ไขปัญหา 3.2.2 อภิปรายกลุ่ม
3.3.1 สอบกลางภาคและปลายภาค โดยเน้นข้อสอบที่มีการวิเคราะห์สถานการณ์ 3.3.2 วัดผลจากการประเมินโครงการ การนำเสนอผลงาน 3.3.3 สังเกตพฤติกรรมการแก้ไขปัญหา
4.1.1 สามารถสื่อสารกับกลุ่มคนที่หลากหลาย และสามารถสนทนาทั้งภาษาไทยและภาษาต่างประเทศได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถใช้ความรู้ในสาขาวิชาชีพมาสื่อสารต่อสังคมได้ในประเด็นที่เหมาะสม 4.1.2 สามารถเป็นผู้ริเริ่มแสดงประเด็นในการแก้ไขสถานการณ์เชิงสร้างสรรค์ทั้งส่วนตัวและส่วนรวม พร้อมทั้งแสดงจุดยืนอย่างพอเหมาะทั้งของตนเองและของกลุ่ม รวมทั้งให้ความช่วยเหลือและอำนวยความสะดวกในการแก้ไขปัญหาสถานการณ์ต่าง ๆ 4.1.3 สามารถวางแผนและรับผิดชอบในการพัฒนาการเรียนรู้ทั้งของตนเอง และสอดคล้องกับทางวิชาชีพอย่างต่อเนื่อง 4.1.4 รู้จักบทบาท หน้าที่ และมีความรับผิดชอบในการทำงานตามที่มอบหมายทั้งงานบุคคลและงานกลุ่ม สามารถปรับตัวและทำงานร่วมกับผู้อื่นทั้งในฐานะผู้นำและผู้ตามได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถวางตัวได้อย่างเหมาะสมกับความรับผิดชอบ 4.1.5 มีจิตสำนึกความรับผิดชอบด้านความปลอดภัยในการทำงาน และการรักษาสภาพแวดล้อมต่อสังคม
4.2.1 ปลูกฝังให้มีความรับผิดชอบต่อหน้าที่ที่ได้รับในงานกลุ่ม 4.2.2 ส่งเสริมให้นักศึกษากล้าแสดงออกและเสนอความคิดเห็นโดยการจัดอภิปรายและเสวนางานที่มอบหมายที่ให้ค้นคว้า 4.2.3 ใช้วิธีการสอนแบบเปิดโอกาสในการแสดงความคิดเห็น เพื่อฝึกการยอมรับความคิดเห็นของผู้อื่นด้วยเหตุผล 4.2.4 ส่งเสริมการเคารพสิทธิและการรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น
4.3.1 ประเมินตนเอง และเพื่อน ด้วยแบบฟอร์มที่กำหนด 4.3.2 ประเมินจากรายงานที่นำเสนอ พฤติกรรมการทำงานเป็นทีม 4.3.3 ประเมินจากรายงานการศึกษาด้วยตนเอง
5.1.1 มีทักษะในการสื่อสารข้อมูลทั้งทางการพูด การเขียน และการสื่อความหมายโดยใช้สัญลักษณ์ 5.1.2 สามารถใช้เครื่องมือการคำนวณและเครื่องมือทางวิศวกรรม เพื่อประกอบวิชาชีพในสาขาวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องได้ 5.1.3 สามารถสืบค้น ศึกษา วิเคราะห์ และประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเพื่อแก้ไขปัญหาอย่างเหมาะสม
5.2.1 มอบหมายงานให้ศึกษาค้นคว้าด้วยตนเอง โดยมีสถิติอ้างอิง จากแหล่งที่มาข้อมูลที่น่าเชื่อถือ 5.2.2 นำเสนอโดยรูปแบบและเทคโนโลยีที่เหมาะสม
5.3.1 ประเมินจากรายงาน และรูปแบบการนำเสนอด้วยสื่อเทคโนโลยี 5.3.2 ประเมินจากการมีส่วนร่วมในการอภิปรายและวิธีการอภิปราย
การทำงานในสถานประกอบการ หรือการประกอบอาชีพอิสระนั้นไม่ได้ใช้เพียงแค่หลักทฤษฎี แต่ส่วนใหญ่จะเน้นในด้านทักษะทางการปฏิบัติ การใช้ทักษะในการวางแผน การออกแบบ การทดสอบ และการปรับปรุงแก้ไข ซึ่งมีความสำคัญมากในการทำงาน อีกทั้งยังเป็นเครื่องมือที่จำเป็นยิ่งในการพัฒนาตนเองและความก้าวหน้าในตำแหน่งหน้าที่ของบัณฑิตวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ ดังนั้น ในการเรียนการสอนจึงต้องให้ความสำคัญเน้นไปที่การสร้างทักษะการปฏิบัติงานทางด้านวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ ดังข้อต่อไปนี้
มีทักษะในการบริหารจัดการในด้านเวลา เครื่องมือ อุปกรณ์และวิธีการได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีทักษะในการปฏิบัติงานกลุ่ม มีการแบ่งหน้าที่ความรับผิดชอบ และมีความร่วมมือกันเป็นอย่างดี
จัดกิจกรรมการเรียนรู้ในรายวิชาต่างๆ ให้นักศึกษาได้ลงมือปฏิบัติจริง โดยใช้ความรู้จากวิชาต่างๆ ที่เรียนมา การวิเคราะห์เพื่อแก้ปัญหา เพื่อให้เกิดการพัฒนาการเรียนรู้ด้านทักษะพิสัย ดังข้อต่อไปนี้
สร้างทักษะในการปฏิบัติงาน สาธิตการปฏิบัติการโดยผู้เชี่ยวชาญ สนับสนุนการเข้าร่วมกิจกรรมกับหน่วยงานภายในและภายนอก จัดนิทรรศการแสดงผลงานของนักศึกษา สนับสนุนการทำโครงงาน สหกิจศึกษา/ฝึกงานทางวิศวกรรมในสถานประกอบการ
มีการประเมินพฤติกรรมการปฏิบัติงาน มีการใช้งานวิจัยของอาจารย์ประกอบการเรียนการสอน มีการประเมินผลการทำงานในภาคปฏิบัติ มีการประเมินโครงงานของนักศึกษา มีการประเมินนักศึกษาในวิชาสหกิจศึกษา/ฝึกงานทางวิศวกรรม
แผนที่แสดงการกระจายความรับผิดชอบมาตรฐานผลการเรียนรู้จากหลักสู่รายวิชา (Curriculum Mapping)
กลุ่มวิชา 1.คุณธรรม จริยธรรม 2.ความรู้ 3.ทักษะทางปัญญา 4.ทักษะความสัมพันธ์ระหว่างบุคคลและความรับผิดชอบ 5.ทักษะการวิเคราะห์เชิงตัวเลข การสื่อสาร และเทคโนโลยีสารสนเทศ 6.ทักษะพิสัย
ลำดับ รหัสวิชา ชื่อวิชา 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 1 2
1 ENGCE204 วิทยาการหุ่นยนต์ขนาดเล็ก
กิจกรรมที่ ผลการเรียนรู้ * วิธีการประเมินผลนักศึกษา สัปดาห์ที่ประเมิน สัดส่วนของการประเมินผล
1 สอบกลางภาค จากคะแนนสอบกลางภาค 9 30
2 สอบปลายภาค คะแนนสอบปลายภาค 17 30
3 ใบงาน/การบ้านที่ได้มอบหมาย การทำใบงาน/การบ้าน การวิเคราะห์สรุปผลการทำงาน ตลอดสัปดาห์ที่มอบหมายการบ้าน 30
4 ความร่วมมือในการเข้าชั้นเรียน การเช็คชื่อเข้าชั้นเรียน ตลอดสัปดาห์ที่มีการเข้าชั้นเรียน 10
"Introduction to Autonomous Robots" โดย Nikolaus Correll, Bradley Hayes, et al.
หนังสือนี้เน้นการทำงานกับหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่สามารถเคลื่อนที่อิสระ (autonomous) และมีข้อมูลทางทฤษฎีและการฝึกปฏิบัติอย่างละเอียดเกี่ยวกับการสร้างและควบคุมหุ่นยนต์ขนาดเล็ก. "Robotics: Modelling, Planning and Control" โดย Bruno Siciliano, Lorenzo Sciavicco, et al.
หนังสือนี้เป็นหนังสือที่ให้ความเข้าใจในแง่มุมทางทฤษฎีของหุ่นยนต์และวิธีการวางแผนและควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ มีเนื้อหาที่ลึกซึ้งและเหมาะสำหรับคนที่ต้องการเข้าใจหลักการของหุ่นยนต์อย่างละเอียด. "ROS Programming: Building Powerful Robots" โดย Anis Koubaa
หนังสือนี้เน้นการใช้ Robot Operating System (ROS) ที่เป็นแพลตฟอร์มที่ใช้กับหุ่นยนต์ มันนำเสนอการเขียนโปรแกรมควบคุมและการสร้างแอปพลิเคชันสำหรับหุ่นยนต์โดยใช้ ROS เป็นเครื่องมือ.
2.1 เครื่องฉายโปรเจ็คเตอร์ (Projector) เครื่องขยายเสียง และคอมพิวเตอร์ติดตั้งโปรแกรมต่างๆดังนี้ 2.2 ระบบปฏิบัติการ Windows
สื่อประกอบการสอน ใบงานประกอบการทำงาน https://moodle.rmutl.ac.th/course/index.php? เข้าคลาสเรียนแบบ Online ms-teams
การประเมินประสิทธิผลในรายวิชาทำได้โดยแบบประเมินเนื้อหาวิชาและประเมินผู้สอน ใช้รูปแบบการประเมินออนไลน์ของมหาวิทยาลัยที่ออกแบบสำหรับการประเมินการสอนของอาจารย์ผู้สอนขอเสนอแนะผ่านเว็ปบอร์ด หรือระบบ e-learning ที่อาจารย์ผู้สอนได้จัดทำเพื่อเป็นช่องทางในการสื่อสารกับนักศึกษา
ในการเก็บข้อมูลเพื่อประเมินการสอน ทำได้โดยการประเมินโดยคณาจารย์ในสาขาวิชาฯ ผลการสอบของนักศึกษา ผลการประเมินเนื้อหาวิชา ประเมินผู้สอนที่ทำโดยนักศึกษาผ่านทางระบบคอมพิวเตอร์ของมหาวิทยาลัยฯ
หลังจากผลการประเมินการสอนในข้อ 2 สามารถนำมาปรับปรุงการสอน เช่น  การทำงานเดี่ยว/คู่/กลุ่ม เพื่อกระตุ้นให้เกิดความตั้งใจเรียน การปรับเนื้อหาในบางหัวข้อให้เหมาะสมกับการนำไปใช้ นอกจากนี้อาจมีการวิจัยในชั้นเรียน การประชุมเชิงปฏิบัติการเพื่อพัฒนาการเรียนการสอน เป็นต้น
กระบวนการที่ใช้ในการทวนสอบมาตรฐานผลสัมฤทธิ์ของนักศึกษาตามมาตรฐานผลการเรียนรู้ของรายวิชา ทำได้โดย การทวนสอบจากคะแนนข้อสอบ การตั้งคณะกรรมการในสาขาวิชาฯ โดยมีการประเมินข้อสอบและการฝึกคณาจารย์ในการให้คะแนนการเขียนหรือออกแบบอัลกอริทึม เพื่อให้มีความเหมาะสมของการให้คะแนน
ประสิทธิผลของรายวิชา อาจารย์ผู้รับผิดชอบรายวิชาและอาจารย์ผู้สอนเป็นผู้รับผิดชอบในการทบทวนเนื้อหาวิชาที่สอนและกลยุทธ์การสอนที่ใช้ และนำเสนอแนวทางในการปรับปรุงการเรียนการสอนและพัฒนารายละเอียดวิชา เพื่อนำเข้าที่ประชุมอาจารย์ประจำหลักสูตร ร่วมพิจารณาให้ความเห็นและข้อเสนอแนะเพื่อนำมาปรับปรุงรายวิชาสำหรับการใช้รอบปีการศึกษาถัดไป