http://niruth.igetweb.com
สร้างเว็บไซต์Engine by iGetWeb.com

 หน้าแรก

 บทความ

 เว็บบอร์ด

 รวมรูปภาพ

ประวัติและผลงาน

 ติดต่อเรา

สื่อและการเผยแพร่

ใช้มือถือ เครื่องใช้ไฟฟ้า กลางฝน เสี่ยงฟ้าผ่า? 6 สิ่งแนะนำข้อควรระวัง “ขณะฝนตกหนัก”

เทคนิคการสอบสัมภาษณ์เข้ามหาวิทยาลัย Do and Don

7 เคล็ดลับ "เรียนอย่างไรให้จบตามหลักสูตร 4ปี (แถมพ่วงดีกรีเกียรตนิยม)"

ชัวร์นะแม่ อย่าแชร์มั่ว : การชาร์จโทรศัท์ทิ้งไว้ทั้งวัน ควรทำหรือไม่ โทรผ่านไลน์ อันตรายจริงป่ะ ห้ามเอามือถือเปียกแช่ข้าวสาร

ชัวร์ก่อนแชร์ : คลื่นอินเทอร์เน็ต Wi-Fi คลื่นมือถือ เป็นตัวเร่งโลกร้อน จริงหรือ?:คลื่นวิทยุ-คลื่นมือถือ รบกวนสมองได้จริงหรือ? พิสูจน์คลิปทำที่ชาร์จมือถือแบบไร้สายจริงหรือ? กระป๋องน้ำอัดลมเพิ่มสัญญาณ Wi-Fi ได้จริงหรือ? สัญญาณ Wi-Fi อันตรายจริงหรือ?

วิศวกรรมศาสตร์

ข่าวสารและกิจกรรม

Physics

การบริหารจัดการ

อิสรภาพทางการเงิน(Financial Freedom)

หัวข้อวิจัยสนใจ(Interested Topic Research)และโครงการ

ปฎิทิน

« May 2020»
SMTWTFS
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      

สถิติ

เปิดเว็บ06/06/2011
อัพเดท23/04/2020
ผู้เข้าชม52,150
เปิดเพจ84,858

สินค้า

iGetWeb.com
AdsOne.com

PLC สะเต็มศึกษาและการออกแบบเชิงวิศวกรรม STEM ศึกษา ในเชิงวิศวกรรมไฟฟ้าสื่อสาร

PLC สะเต็มศึกษาและการออกแบบเชิงวิศวกรรม  STEM ศึกษา ในเชิงวิศวกรรมไฟฟ้าสื่อสาร

PLC คืออะไร? สำคัญอย่างไร?


ในยุคปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีแล้วว่า ในแต่ละชั้นเรียนจะมีนักเรียนที่มีความสามารถที่หลากหลายและแตกต่างกัน ดังพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ.2542 และที่แก้ไขเพิ่มเติม (ฉบับที่2) พุทธศักราช 2545 มาตรา 10 ที่ระบุว่า การจัดการศึกษาต้องจัดให้บุคคลมีสิทธิและโอกาสเสมอกันในการรับการศึกษาขั้นพื้นฐานไม่น้อยกว่าสิบสองปีที่รัฐต้องจัดให้อย่างทั่วถึงและมีคุณภาพ โดยไม่เก็บค่าใช้จ่าย การจัดการศึกษาสำหรับบุคคลซึ่งมีความบกพร่องทางร่างกาย จิตใจ สติปัญญา อารมณ์ สังคม การสื่อสารและการเรียนรู้หรือมีร่างกายพิการ หรือทุพพลภาพหรือบุคคลซึ่งไม่สามารถพึ่งตนเองได้หรือไม่มีผู้ดูแลหรือด้อยโอกาส ต้องจัดให้บุคคลดังกล่าวมีสิทธิและโอกาสได้รับการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นพิเศษ การศึกษาสำหรับคนพิการในวรรคสอง ให้จัดให้ตั้งแต่แรกเกิดหรือพบความพิการโดยไม่เสียค่าใช้จ่ายและให้บุคคลดังกล่าวมีสิทธิได้รับความช่วยเหลืออื่นใดทางการศึกษา นอกจากนี้แล้วในมาตรา 22 ยังระบุถึงหลักการจัดการศึกษาว่า ผู้เรียนทุกคนสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้ ต้องจัดการศึกษาที่พัฒนาผู้เรียนตามธรรมชาติและเต็มศักยภาพ ครูทุกคนมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแสวงหาวิธีการที่จะช่วยให้นักเรียนทุกคนสามารถเรียนรู้ได้ตามเจตนารมณ์ของพระราชบัญญัติดังกล่าว ซึ่งนวัตกรรมใหม่ที่ครูจะต้องทราบคือ Professional Learning Community (PLC) โดยที่ PLC ย่อมาจาก Professional Learning Community ซึ่งหมายถึง Community of Practice (CoP) ในการทำหน้าที่ครูนั่นเอง

หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง เป็นการรวมตัวกันทำงานไปพัฒนาทักษะและการเรียนรู้เพื่อปฏิบัติหน้าที่ครูเพื่อศิษย์ไป โดยรวมตัวกัน แลกเปลี่ยนเรียนรู้ (ลปรร.) จากประสบการณ์ตรง ทำให้การทำหน้าที่ครูเพื่อศิษย์เป็นการทำงานเป็นกลุ่มหรือเป็นทีม ซึ่งอาจเป็นทีมในโรงเรียนเดียวกันก็ได้ ต่างโรงเรียนกันก็ได้ หรืออาจจะอยู่ห่างไกลกันก็ได้ โดย ลปรร. ผ่าน ICT

ชุมชนแห่งการเรียนรู้ทางวิชาชีพ (PLC) คืออะไร?
ชุมชนการเรียนรู้ทางวิชาชีพหรือ PLC คือ การรวมตัว รวมใจ รวมพลัง ร่วมมือกันของครู ผู้บริหาร และนักการศึกษา ในโรงเรียน เพื่อพัฒนาการเรียนรู้ของผู้เรียนเป็นสำคัญ ดังที่ Sergiovanni (1994) ได้กล่าวว่า PLC เป็นสถานที่สำหรับ “ปฏิสัมพันธ์” ลด “ความโดดเดี่ยว” ของมวลสมาชิกวิชาชีพครูของโรงเรียน ในการทำงาน เพื่อปรับปรุงผลการเรียนของนักเรียน หรืองานวิชาการ โรงเรียน ซึ่ง Hord (1997) มองในมุมมองเดียวกัน โดยมองการ รวมตัวกันดังกล่าว มีนัยยะแสดงถึงการเป็นผู้นําร่วมกันของ ครู หรือเปิดโอกาสให้ครูเป็น “ประธาน” ในการเปลี่ยนแปลง (วิจารณ์ พานิช, 2555) การมีคุณค่าร่วม และวิสัยทัศน์ร่วมกัน ไปถึงการเรียนรู้ร่วมกันและการนําสิ่งที่เรียนรู้ไปประยุกต์ใช้ อย่างสร้างสรรค์ร่วมกัน การรวมตัวในรูปแบบนี้เป็นเหมือน แรงผลักดัน โดยอาศัยความต้องการและความสนใจของ สมาชิกใน PLC เพื่อการเรียนรู้และพัฒนาวิชาชีพ สู่มาตรฐานการเรียนรู้ของนักเรียนเป็นหลัก (Senge, 1990) การพัฒนา วิชาชีพให้เป็น “ครูเพื่อศิษย์” (วิจารณ์ พานิช, 2555) โดยมองว่า เป็น “ศิษย์ของเรา” มากกว่ามองว่า “ศิษย์ของฉัน”และการ เปลี่ยนแปลงคุณภาพการจัดการเรียนรู้ที่เริ่มจาก “การเรียนรู้ ” เป็นตัวตั้งต้น เรียนรู้ที่จะมองเห็นการปรับปรุง เปลี่ยนแปลง พัฒนาการจัดการเรียนรู้ของตนเอง เพื่อผู้เรียน เป็นสําคัญ

อย่างไรก็ตามการรวมตัวการเรียน การเปลี่ยนแปลงใดๆ เป็นไปได้ยากที่จะทำเพียงลำพังหรือเพียงนโยบาย เพื่อให้เกิด การขับเคลื่อนทั้งระบบโรงเรียน จึงจำเป็นต้องสร้างความเป็น PLC ที่สอดคล้องกับธรรมชาติทางวิชาชีพร่วมในโรงเรียน ย่อมมีความ เป็นชุมชนที่สัมพันธ์กันอย่างแน่นแฟ้น (Senge, 1990) ชุมชน ที่สามารถขับเคลื่อนให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางวิชาชีพได้นั้น จึงจำเป็นต้องมีอยู่ร่วมกันอย่างมีความสุขทางวิชาชีพ มีฉันทะ และศรัทธาในการทํางาน “ครูเพื่อศิษย์ร่วมกัน” บรรยากาศ การอยู่ร่วมกันจึงเป็นบรรยากาศ “ชุมชนกัลยาณมิตร ทางวิชาการ” (สุรพล ธรรมร่มดี, ทัศนีย์ จันอินทร์, และ คงกฤช ไตรยวงศ์, 2553) ที่มีลักษณะความเป็นชุมชน แห่งความเอื้ออาทรอยู่บนพื้นฐาน “อำนาจเชิงวิชาชีพ” และ “อำนาจเชิงคุณธรรม” (Sergiovanni, 1994) เป็นอำนาจที่สร้างพลังมวลชนเริ่มจากภาวะผู้นำร่วมของครูเพื่อขับเคลื่อนการ ปรับปรุงและพัฒนาสถานศึกษา (Fullan, 2005)

กล่าวโดยสรปุ PLC หมายถึง การรวมตัว ร่วมใจร่วมพลัง ร่วมทำ และร่วมเรียนรู้ร่วมกันของครู ผู้บริหาร และนักการศึกษา บนพื้นฐานวัฒนธรรมความสัมพันธ์แบบกัลยาณมิตร มีวิสัยทัศน์ คุณค่า เป้าหมาย และภารกิจร่วมกัน โดยทำงานร่วมกันแบบทีม เรียนรู้ที่ครูเป็นผู้นำร่วมกัน และผู้บริหารแบบผู้ดูแลสนับสนุน สู่การเรียนรู้และพัฒนาวิชาชีพเปลี่ยนแปลงคุณภาพตนเอง สู่คุณภาพการจัดการเรียนรู้ที่เน้นความสำเร็จหรือประสิทธิผลของผู้เรียนเป็นสำคัญและความสุขของการทำงานร่วมกันของสมาชิกในชุมชนการเรียนรู้

ชุมชนแห่งการเรียนรู้ทางวิชาชีพ (PLC) มีความสำคัญอย่างไร?
ความสำคัญของ PLC จากผลการวิจัยโดยตรงของที่ยืนยันว่าการดำเนินการในรูปแบบ PLC นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพทั้งด้านวิชาชีพและผลสัมฤทธิ์ของนักเรียนจากการสังเคราะห์รายงานการวิจัยเกี่ยวกับโรงเรียนที่มีการจัดตั้ง PLC โดยใช้คำถามว่า โรงเรียนดังกล่าวมีผลลัพธ์อะไรบ้าง ที่แตกต่างไปจากโรงเรียนทั่วไปที่ไม่มีชุมชนแห่งวิชาชีพ และถ้าแตกต่างแล้วจะมีผลดีต่อครูผู้สอนและต่อนักเรียนอย่างไรบ้างซึ่งมีผลสรุป 2 ประเด็นดังนี้

ประเด็นที่ 1 ผลดีต่อครูผู้สอนพบว่า PLC ส่งผลต่อครูผู้สอนกล่าวคือลดความรู้สึกโดดเดี่ยวงานสอนของครู เพิ่มความรู้สึกผูกพันต่อพันธกิจและเป้าหมายของโรงเรียนมากขึ้น โดยเพิ่มความกระตือรือร้นที่จะปฏิบัติให้บรรลุพันธกิจอย่างแข็งขัน จนเกิดความรู้สึกว่า ต้องการร่วมกันเรียนรู้และรับผิดชอบต่อพัฒนาการโดยรวมของนักเรียนถือเป็นพลังการเรียนรู้ซึ่งส่งผลให้การปฏิบัติการสอนในชั้นเรียนให้มีผลดียิ่งขึ้น กล่าวคือมีการค้นพบความรู้ และความเชื่อที่เกี่ยวกับวิธีการสอนและตัวผู้เรียนซึ่งที่เกิดจากการคอยสังเกตอย่างสนใจ รวมถึงเข้าใจในด้านเนื้อหาสาระ ที่ต้องจัดการเรียนรู้ได้แตกฉานยิ่งขึ้นจนตระหนักถึงบทบาทและพฤติกรรมการสอนที่จะช่วยให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้ได้ดีที่สุด อีกทั้งการรับทราบข้อมูลสาระสนเทศต่างๆ ที่จำเป็นต่อวิชาชีพได้อย่างกว้างขวาง และรวดเร็วขึ้น ส่งผลดีต่อการปรับปรุงพัฒนางานวิชาชีพได้ตลอดเวลา เป็นผลให้เกิดแรงบันดาลใจที่จะพัฒนาและอุทิศตนทางวิชาชีพเพื่อศิษย์ ซึ่งเป็นทั้งคุณค่าและขวัญกำลังใจต่อการปฏิบัติงานให้ดียิ่งขึ้นที่สำคัญคือยังสามารถลดอัตราการลาหยุดงานน้อยลง เมื่อเปรียบเทียบกับโรงเรียนแบบเก่ายังพบว่ามีความก้าวหน้าในการปรับเปลี่ยนวิธีการจัดการเรียนรู้ให้สอดคล้องกับลักษณะผู้เรียนได้อย่างเด่นชัดและรวดเร็วกว่าที่พบในโรงเรียนแบบเก่า มีความผูกพันที่จะสร้างการเปลี่ยนแปลงใหม่ๆ ให้ปรากฏอย่างเด่นชัดและยั่งยืน

ประเด็นที่ 2 ผลดีต่อผู้เรียนพบว่า PLC ส่งผลต่อผู้เรียนกล่าวคือสามารถลดอัตราการตกซ้ำชั้น และจำนวนชั้นเรียนที่ต้องเลื่อนหรือชะลอการจัดการเรียนรู้ให้น้อยลง อัตราการขาดเรียนลดลงมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในวิชาวิทยาศาสตร์ประวัติศาสตร์และวิชาการอ่านที่สูงขึ้นอย่างเด่นชัด เมื่อเทียบกับโรงเรียนแบบเก่าสุดท้ายคือมี ความแตกต่างด้านผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนระหว่างกลุ่มนักเรียนที่มีภูมิหลังไม่เหมือนกันและลดลงชัดเจน

กล่าวโดยสรุป คือ PLC มีพัฒนาการมาจากกลยุทธ์ระดับองค์กรที่มุ่งเน้นให้องค์กรมีการปรับตัวต่อกระแสการเปลี่ยนแปลงของสังคมที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วโดยเริ่มพัฒนาจากแนวคิดองค์กรแห่งการเรียนรู้และปรับประยุกต์ให้มีความสอดคล้องกับบริบทของโรงเรียนและการเรียนรู้ร่วมกันในทางวิชาชีพ ที่มีหน้างานสำคัญคือความรับผิดชอบการเรียนรู้ของผู้เรียนร่วมกันเป็นสำคัญจากการศึกษาหลายโรงเรียนในประเทศสหรัฐอเมริกาดำเนินการในรูปแบบ PLC พบว่าเกิดผลดีทางวิชาชีพครู และผู้เรียนที่มุ่งพัฒนาการของผู้เรียนเป็นสำคัญ

กลยุทธ์ในการจัดการและใช้ชุมชนแห่งการเรียนทางรู้วิชาชีพ (PLC) อย่างยั่งยืนเป็นอย่างไร?
1. เริ่มต้นด้วยขั้นตอนง่ายๆ (Take a baby steps) โดยเริ่มต้นจากการกำหนดเป้าหมาย อภิปราย สะท้อนผล แลกเปลี่ยนกับคนอื่นๆ เพื่อกำหนดว่า จะดำเนินการอย่างไร โดยพิจารณาและสะท้อนผลในประเด็นต่อไปนี้

1.1 หลักการอะไรที่จะสร้างแรงจูงใจในการปฏิบัติ
1.2 เราจะเริ่มต้นความรู้ใหม่อย่างไร
1.3 การออกแบบอะไรที่พวกเราควรใช้ในการตรวจสอบหลักฐานของการเรียนรู้ที่สำคัญ

2. การวางแผนด้วยความร่วมมือ (Plan Cooperatively) สมาชิกของกลุ่มกำหนดสารสนเทศที่ต้องใช้ในการดำเนินการ

3. การกำหนดความคาดหวังในระดับสูง (Set high expectations) และวิเคราะห์การสอนสืบเสาะหาวิธีการที่จะทำให้ประสบผลสำเร็จสูงสุด

3.1 ทดสอบข้อตกลงที่เกี่ยวข้องกับการสอนหลังจากได้มีการจัดเตรียมต้นแบบที่เป็นการวางแผนระยะยาว (Long-term)
3.2 จัดให้มีช่วงเวลาของการชี้แนะ โดยเน้นการนำไปใช้ในชั้นเรียน
3.3 ให้เวลาสำหรับครูที่มีความยุ่งยากในการสังเกตการณ์ปฏิบัติในชั้นเรียนของครูที่สร้างบรรยากาศในการเรียนรู้อย่างประสบผลสำเร็จ

4. เริ่มต้นจากจุดเล็กๆ (Start small) เริ่มต้นจากการใช้กลุ่มเล็กๆ ก่อน แล้วค่อยปรับขยาย

5. ศึกษาและใช้ข้อมูล (Study and use the data) ตรวจสอบผลการนำไปใช้และการสะท้อนผลเพื่อนำมากำหนดว่า แผนไหน ควรใช้ต่อไป/แผนไหนควรปรับปรุงหรือยกเลิก

6. วางแผนเพื่อความสำเร็จ (Plan for success) เรียนรู้จากอดีต ปรับปรุงหรือปฏิเสธในสิ่งที่ไม่สำเร็จ และทำต่อไป ความสำเร็จในอนาคต หรือความล้มเหลวขึ้นอยู่กับเจตคติและพฤติกรรมของครู

7. นำสู่สาธารณะ (Go public) แผนไหนที่สำเร็จก็จะมีการเชิญชวนให้คนอื่นเข้ามามีส่วนร่วม ยกย่องและแลกเปลี่ยนความสำเร็จ

8. ฝึกฝนร่างกายและหล่อเลี้ยงสมอง (Exercise the body & nourish the brain) จัดกิจกรรมที่ได้มีการเคลื่อนไหวและ เตรียมครูที่ทำงานสำเร็จของแต่ละกลุ่มโดยมีการจัดอาหาร เครื่องดื่มที่มีประโยชน์

ลำดับต่อไปจะได้กล่าวถึงเทคนิคที่ใช้ในการสร้างชุมชนแห่งการเรียนทางรู้วิชาชีพ (PLC) ที่สามารถนำมาใช้เป็นแนวทางสำหรับการสร้างการแลกเปลี่ยนเรียนรู้ภายในกลุ่มผู้ที่เข้ามามีส่วนร่วมได้…

เอกสารอ้างอิง

ประเวศ วะสี และคณะ. (2547). ธรรมชาติของสรรพสิ่ง: การเข้าถึง ความจริงทั้งหมด. กรุงเทพฯ: ร่วมด้วยช่วยกัน.
พระธรรมปิฎก (ป.อ.ปยุต.โต). (2542). เพื่อชุมชนแห่งการศึกษาและ บรรยากาศทางวิชาการ (คุณธรรมของครูอาจารย์และ ผู้บริหาร). กรุงเทพฯ: มูลนิธิพุทธธรรม.
วิจารณ์ พานิช. (2554). วิถีสร้างการเรียนรู้เพื่อศิษย์ในศตวรรษที่ 21. กรุงเทพฯ: ตถาตาพลับลิเคชั่นจําากัด.
สุรพล ธรรมร่มดี, ทัศนีย์ จันอินทร์, และคงกฤช ไตรยวงค์. (2553).อาศรมศิลป์วิจัย: การวิจัยและพัฒนาชุมชนแห่งการเรียนรู้ แนวจิตตปัญญา. โครงการเอกสารวิชาการการเรียนรู้สู่ การเปลี่ยนแปลง ลําดับที่ 8. นครปฐม: เอมี่ เอ็นเตอร์ไพรส์ จํากัด.
Stoehr, J., Banks, M., & Allen, L. (2011). PLCs, DI, & RTI: A Tapestry for school change.
Thousand Oakes, California: Crowin.
Senge, P. M. (1990). The Fifth Discipline: The Art and Practice of the Learning Organization.
Doubleday, New York, NY: MCB UP Ltd.
Senge, P. M., N. Cambron-McCabe, T. Lucas, A. Kleiner, J.Dutton, & B. Smith. (2000).
Schools that Learn:A Fifth Discipline Fieldbook for Educators, Parents, and Everyone Who Cares about Education. New York: Doubleday.

Reference/Supplementary

ตัวอย่างการบันทึก PLC และ Log Book 




สะเต็มศึกษาและการออกแบบเชิงวิศวกรรม

STEM ศึกษา ในเชิงวิศวกรรมไฟฟ้าสื่อสาร

อ.ดร. นิรุทธ์ พรมบุตร

อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

 จุดเด่นที่ชัดเจนข้อหนึ่งของการจัดการเรียนการเรียนรู้แบบสะเต็ม คือการผนวกแนวคิดการออกแบบเชิงวิศวกรรมเข้ากับการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี ของผู้เรียน กล่าวคือ ในขณะที่นักเรียนทำกิจกรรมเพื่อพัฒนาความรู้ ความเข้าใจ และฝึกทักษะด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี ผู้เรียนต้องมีโอกาสนำความรู้มาออกแบบวิธีการหรือกระบวนการเพื่อตอบสนองความต้องการหรือแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน เพื่อให้ได้เทคโนโลยีซึ่งเป็นผลผลิตจากกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (NRC, 2012) กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมประกอบด้วยองค์ประกอบ 6 ขั้นตอน ได้แก่

1.ระบุปัญหา (Problem Identification)

เป็นการทำความเข้าใจปัญหาหรือความท้าทาย วิเคราะห์เงื่อนไขหรือข้อจำกัดของสถานการณ์ปัญหา เพื่อกำหนดขอบเขตของปัญหา ซึ่งจะนำไปสู่การสร้างชิ้นงานหรือวิธีการในการแก้ปัญหา

2.รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา (Related Information Search)

เป็นการรวบรวมข้อมูลและแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับแนวทางการแก้ปัญหาและประเมินความเป็นไปได้ ข้อดีและข้อจำกัด

3.ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา (Solution Design)

เป็นการประยุกต์ใช้ข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องเพื่อการออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการในการแก้ปัญหา โดยคำนึงถึงทรัพยากร ข้อจำกัดและเงื่อนไขตามสถานการณ์ที่กำหนด

4.วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา (Planning and Development)

เป็นการกำหนดลำดับขั้นตอนของการสร้างชิ้นงานหรือวิธีการ แล้วลงมือสร้างชิ้นงานหรือพัฒนาวิธีการเพื่อใช้ในการแก้ปัญหา

5.ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน (Testing, Evaluation and Design Improvement)

เป็นการทดสอบและประเมินการใช้งานของชิ้นงานหรือวิธีการ โดยผลที่ได้อาจนำมาใช้ในการปรับปรุงและพัฒนาให้มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหาได้อย่างเหมาะสมที่สุด

6.นำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน (Presentation)

เป็นการนำเสนอแนวคิดและขั้นตอนการแก้ปัญหาของการสร้างชิ้นงานหรือการพัฒนาวิธีการ ให้ผู้อื่นเข้าใจและได้ข้อเสนอแนะเพื่อการพัฒนาต่อไป

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STEM ศึกษา เรามาเพิ่มสัญญาณไวไฟ 4G กันเถอะ

วันที่........เดือน........................พ.ศ.......................

กลุ่มที่...................ชั้น.............................................

ชื่อสมาชิก

....................................................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................................................

จุดประสงค์ของกิจกรรม

           เพื่อเพิ่มสัญญาณไวไฟ 4G  

คำถามก่อนการทดลอง ..................................................................................................................................................

สมมติฐานการทดลอง ....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................................................

ตัวแปรต้น           ได้แก่       .......................................................................

ตัวแปรตาม           ได้แก่       .......................................................................

ตัวแปรควบคุม       ได้แก่       .......................................................................

วัสดุอุปกรณ์

รายการ

จำนวนต่อกลุ่ม

1.  ตัวรับสัญญาณมือถือ

2.  ตัวส่งสัญญาณมือถือ

3.  โปรแกรม/app ทดสอบความเร็วช่องสัญญาณ

4.  เครื่องคอมพิวเตอร์/โนตบุค

5.  อุปกรณ์สร้างตัวสะท้อน/ดักสัญญาณ

6.  สาย USB

7.  สายไฟ

1  เครื่อง

1 เครื่อง

1  โปรแกรม

1 เครื่อง

1 เครื่อง

1 ชุด

1 ชุด

 

วิธีการทดลอง

            1.  ต่ออุปกรณ์ ตัวรับ และ ตัวส่งสัญญาณ มือถือปกติ  ซึ่งประกอบด้วย .  ตัวรับสัญญาณมือถือ

ตัวส่งสัญญาณมือถือ

            2.  วัดความเร็วของช่องสัญญาณ ตามปกติ โดยบันทึกผลเป็นค่าเฉลี่ยซัก 2-3 ครั้ง ก่อนมีตัวสะท้อนคลื่น 

            3.  ทำซ้ำข้อ 2 โดยเพิ่มตัวสะท้อนคลื่นเข้าไป ซัก 2-3 ครั้ง

            4.  พยายามปรับตัวสะท้อน หรือ ออกแบบตัวสะท้อนให้ได้ความจุช่องสัญญาณที่ดีขึ้นและอธิบายผล

การบันทึกผลการทดลอง

............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

สรุปผลการทดลอง..............................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................................................

อภิปรายผลการทดลอง.......................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................................................

คำถามท้ายกิจกรรม

            1.  จากกิจกรรม  หาความสัมพันธ์ระหว่าง ระยะทาง ความแรงสัญญาณ ที่มีต่อความเร็วของช่องสัญญาณ

            2.  จงอธิบายการทำงานของตัวสะท้อนคลื่นที่ออกแบบได้ มีความสัมพันธ์กันอย่างไร

            3.  จงนำแนวคิด ที่ได้จากการทดลอง ไปออกแบบสร้างผลิตภัณฑ์ต้นแบบ ที่สามารถ นำไปใช้ได้จริง และออกขายได้ในเชิงพาณิชย์

ประมวลภาพการจัดกิจกรรม STEM ศึกษาเชิงวิศวกรรม

อ้างอิง

1)      เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา วิศวกรรมไฟฟ้า วิชาวิศวกรรมคลื่นแม่หล็กไฟฟ้า วิศวกรรมสายอากาศ ,นิรุทธ์ พรมบุตร, http://niruth.igetweb.com/

2)      STEM ศึกษา , สสวท ,  http://www.stemedthailand.org/

3)      เอกสารอบรม STEM Education, นิรุทธ์ พรมบุตร, คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล 

4)      smart homeนิรุทธ์ พรมบุตร, คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


STEM Education Smart Home(บ้านอัจฉริยะ)

อ.วศ.ดร. นิรุทธ์ พรมบุตร

ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า(EGEE)

งานวิศวกรรมเพื่อความรับผิดชอบต่อสังคัม(ESR)  

คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล(EGMU)

www.eg.mahidol.ac.th

ระบบบ้านอัจฉริยะสามารถอธิบายให้เห็นภาพได้แบบง่ายๆ ว่าเป็นบ้านในฝันที่จะตอบสนองเจ้าของบ้านทุกอย่างตั้งแต่เริ่มก้าวเข้ามาในบ้านด้วยไลฟ์สไตล์ที่ชื่นชอบของคนๆ นั้น ไม่ว่าจะเป็นอุณหภูมิของเครื่องปรับอากาศ, ความสว่างของไฟ, การเปิด-ปิดเครื่องเล่นเอนเตอร์เทนต่างๆ โดยมีการควบคุมด้วยการกดปุ่มเพียงปุ่มเดียวเท่านั้น

นอกจากนี้ยังโดดเด่นด้วยระบบรักษาความปลอดภัยที่จะส่งเสียงร้องเตือนทุกครั้งที่มีคนแปลกหน้าบุกรุก รวมทั้งเปิดไฟสว่างเพื่อเป็นสัญญาณเตือน โดยเจ้าของบ้านสามารถตรวจสอบจุดที่ถูกบุกรุกผ่านทางแผงควบคุมได้อย่างง่ายดาย ช่วยให้ความปลอดภัยแก่ชีวิตภายในบ้านได้มากขึ้น สำหรับการควบคุมระบบอัจฉริยะภายในบ้านนั้นทำได้หลายวิธีด้วยกัน ถ้าอยู่บ้านสามารถควบคุมระบบรักษาความปลอดภัยผ่านทางแผงควบคุม ระบบเครื่องใช้ไฟฟ้าผ่านทางรีโมทคอนโทรล ซึ่งรวบรวมทุกอย่างเอาไว้ในอันเดียว แต่หากอยู่นอกบ้าน อินเตอร์เน็ทกับโทรศัพท์คือช่องทางในการควบคุมระบบให้กับบ้าน

โดยในกิจกรรม STEM ศึกษา ในเรื่อง smart home(บ้านอัจฉริยะ) นี้จะได้ทำรีโมทอัจฉริยะจากการสื่อสารผ่านอินพาเรด(Infared:IR) ที่จะควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าที่สามารถสั่งการได้ด้วยรีโมทคอนโทรลที่มี IR นี้ เพื่อที่จะได้เข้าใจการทำงาน และสามารถประยุกต์ใช้ความรู้ทางด้านวิศวกรรมหลายแขนงทั้ง ไฟฟ้า ไฟฟ้าสื่อสาร อิเล็คทรอนิคส์ วัดคุมและอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง

ทฤษฎีและหลักการที่เกี่ยวข้อง

ไดโอด (diode) เป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ชนิดสองขั้วคือขั้ว p และขั้ว n ที่ออกแบบและควบคุมทิศทางการไหลของประจุไฟฟ้า มันจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางเดียว และกั้นการไหลในทิศทางตรงกันข้าม เมื่อกล่าวถึงไดโอด มักจะหมายถึงไดโอดที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ ( Semiconductor diode) ซึ่งก็คือผลึกของสารกึ่งตัวนำที่ต่อกันได้ขั้วทางไฟฟ้าสองขั้ว[1] ส่วนไดโอดแบบหลอดสูญญากาศ (Vacuum tube diode) ถูกใช้เฉพาะทางในเทคโนโลยีไฟฟ้าแรงสูงบางประเภท เป็นหลอดสูญญากาศที่ประกอบด้วยขั้วอิเล็ดโทรดสองขั้ว ซึ่งจะคือแผ่นตัวนำ ( plate) และแคโทด ( cathode)

การต่อไดโอด

ไดโอดนั้นจะมีการต่อวงจรได้ 2 แบบดังนี้ คือ

การต่อแบบไบอัสตรง ถ้าต่อแบบนี้จะมีกระแสไหลผ่านตัวไดโอด

การต่อแบบไปอัสกลับ ถ้าต่อแบบนี้กระแสจะไม่ไหลผ่านตัวไดโอด ถือว่าไดโอดเปิดวงจร และมีค่าความต้านทานสูงมาก

ไดโอดเปล่งแสง ( light-emitting diode หรือย่อว่า LED) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอย่างหนึ่ง จัดอยู่ในจำพวกไดโอด ที่สามารถเปล่งแสงในช่วงสเปกตรัมแคบ เมื่อถูกไบอัสทางไฟฟ้าในทิศทางไปข้างหน้า ปรากฏการณ์นี้อยู่ในรูปของ electroluminescence สีของแสงที่เปล่งออกมานั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุกึ่งตัวนำที่ใช้ และเปล่งแสงได้ใกล้ช่วงอัลตราไวโอเลต ช่วงแสงที่มองเห็น และช่วงอินฟราเรด

รังสีอินฟราเรด (Infrared (IR)) มีชื่อเรียกอีกชื่อว่า รังสีใต้แดง หรือรังสีความร้อน เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นอยู่ระหว่างคลื่นวิทยุและแสงมีความถี่ในช่วง 1011 – 1014 เฮิร์ตซ์หรือความยาวคลื่นตั้งแต่ 1-1000 ไมโครเมตร มีความถี่ในช่วงเดียวกับไมโครเวฟ มีความยาวคลื่นอยู่ระหว่างแสงสีแดงกับคลื่นวิทยุสสารทุกชนิดที่มีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง -200 องศาเซลเซียสถึง 4,000 องศาเซลเซียส จะปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมา คุณสมบัติเฉพาะตัวของรังสีอินฟราเรด เช่น ไม่เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ที่แตกต่างกันก็คือ คุณสมบัติที่ขึ้นอยู่กับความถี่ คือยิ่งความถี่สูงมากขึ้น พลังงานก็สูงขึ้นด้วย ตัวแปรต่างๆในการเลือกใช้ LED color (wavelength)เป็นตัวบอกสี ซึ่งหมายถึงขนาดของความยาวคลื่นที่ LED เปล่งแสงออกมา เช่น

  • สีฟ้า จะมีความยาวคลื่น ประมาณ 468nm

  • สีขาว จะมีความยาวคลื่น ประมาณ 462nm

  • สีเหลือง จะมีความยาวคลื่น ประมาณ 468nm

  • สีเขียว จะมีความยาวคลื่น ประมาณ 565nm

  • สีแดง จะมีความยาวคลื่น ประมาณ 630nm เป็นต้น

       การประยุกต์ใช้อินฟราเรดในชีวิตประจำวัน

  • กล้องถ่ายรูปใช้กลางคืน และกล้องส่องทางไกลที่ใช้ในเวลากลางคืน แสดงภาพความร้อน เพิ่มความปลอดภัยเวลาขับรถในเวลากลางคืน

  • รีโมทคอนโทรลในเครื่องใช้ไฟฟ้าก็เป็นอินฟราเรดอีกชนิดหนึ่ง

  • การไล่ล่าทางทหาร มิดไซ ที่ใช้ไล่ล่าเครื่องบินก็เป็นอินฟราเรดอีกชนิดหนึ่ง

  • เครื่องกำเนิดความร้อนทั่วไป เช่นเตาแก๊สอินฟราเรดในครัวเรือน เครื่องกำเนิดความร้อนในห้องซาวด์น่า

  • แผ่นกายภาพบำบัด มีเป็นประคบร้อนอินฟราเรด ปัจจุบันเป็นวิธีการ กายภาพบำบัดที่ปลอดภัยชนิดหนึ่ง

      ข้อดี

  1. สามารถเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ได้ง่าย

  2. ไม่ต้องติดตั้งสัญญาณ

      ข้อเสีย

  1. ต้องไม่มีสิ่งใดมากีดขวางเส้นสายตาของทั้งเครื่องรับและเครื่องส่ง....

  2. ระยะทางในการส่งข้อมูลสั้น

      อุปกรณ์

  1. โทรศัพท์ smart phone   1 เครื่อง

  2. แจ็คหูฟัง   1 ชิ้น

  3. Led    2 หลอด

  4. กระดาษทราย   1 ชุด

  5. หัวแรงบัดกรีกับตะกั๋ว   1 ชุด

       วงจร  

                                 

                                

       ขั้นตอนการทำ

  1. ตัดตะไป หัวหลอด led ครึ่งหนึ่ง ทั้ง 2 ตัว สำหรับประกบหัวข้างที่เรียบของ led เข้าด้วยกัน

  2. ต่อวงจรตามรูป โดยใช้ ตะกั่วและหัวบัดกรี

  3. ตัดขา led ที่เกินให้เรียบร้อยและต่อกับแจ็คหูฟัง

  4. ใส่ท่อหดและให้ความร้อนที่ท่อหด เพื่อให้ท่อหดหดตัว เพื่อเก็บงาน

  5. ลง App  Universal Remote (แนะนำ ใน play store :Zaza Remote สามารถปรับความแรง ความเข็ม ความไวของ remote ได้ที่ setting>> advanced setting>> macro key,zaza max value,zaza sensivity ได้ตามต้องการ)

  6. ทดสอบ universal remote ที่ได้ กับ เครื่องใช้ไฟฟ้า (TV toshiba รุ่น 21T10D )

       อ้างอิง

       [1] "Physical Explanation - General Semiconductors". 2010-05-25.

       [2] สะเต็มศึกษาและการออกแบบเชิงวิศวกรรม STEM ศึกษา ในเชิงวิศวกรรมไฟฟ้าสื่อสาร นิรุทธ์ พรมบุตร http://niruth.igetweb.com/index.php?mo=3&art=42332644

 

เกณฑ์ในการประกวดและให้คะแนน Smart Home

1   ความรู้ความเข้าใจในเรื่องที่ทำ  พิจารณาได้จาก

 1.1 การใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ได้ถูกต้อง เหมาะสมกับระดับความรู้และปัญหา โดยมีความเข้าใจเป็นอย่างดี

 1.2 การอ้างถึงความรู้ที่เกี่ยวข้องได้อย่างถูกต้อง เหมาะสม  มีความเข้าใจในความรู้ที่อ้างถึงเป็นอย่างดี

2   การใช้วิธีทางวิทยาศาสตร์  พิจารณาจาก

 2.1 การสังเกตที่นำมาสู่ปัญหา

 2.2 การตั้งสมมติฐานที่ถูกต้อง ชัดเจน

 2.3 การระบุตัวแปรที่ต้องการศึกษา

 2.4 การให้นิยามเชิงปฏิบัติการอย่างถูกต้อง

 2.5 การออกแบบการทดลอง (การควบคุมตัวแปร  วิธีการรวบรวมข้อมูล การวัด การเลือกเครื่องมือวัด    การใช้เครื่องมือวัดอย่างถูกต้อง มีหน่วยกำกับเสมอ การทดลองซ้ำ การเลือกและทดสอบความเหมาะสมของวัสดุอุปกรณ์ ฯลฯ) เป็นไปอย่างถูกต้องเหมาะสม ละเอียด  รอบคอบ และสอดคล้อง กับปัญหา

 2.6 การจัดกระทำกับข้อมูล  การนำเสนอข้อมูล (ในลักษณะของรูปภาพ กราฟ  ตาราง ตัวเลข ฯลฯ) ที่ถูกต้อง เหมาะสม กะทัดรัด ชัดเจน เข้าใจง่าย น่าสนใจ

 2.7 การแปลความหมายข้อมูล และลงข้อสรุปที่ถูกต้อง

3 ความคิดริเริ่มสร้างสรรค์  พิจารณาจาก

 3.1 ความแปลกใหม่ของปัญหา และการระบุตัวแปรที่ต้องการศึกษา  (การดัดแปลงเปลี่ยนแปลงจากที่ผู้อื่นเคยทำมาก่อน การคิดขึ้นใหม่)

 3.2 ความแปลกใหม่ของการออกแบบการทดลอง (การดัดแปลง  เปลี่ยนแปลงจากที่ผู้อื่นเคยทำมาก่อน การคิดขึ้นใหม่ วิธีการแก้ปัญหา วิธีการวัดและควบคุมตัวแปร วิธีการรวบรวมข้อมูลการเลือก              หรือ/และการทดสอบ ความเหมาะสมของวัสดุอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลองหรือการประดิษฐ์ ฯลฯ)

4 การเขียนรายงาน  การจัดแสดงโครงงาน และการอธิบายด้วยปากเปล่า  ความถูกต้องของแบบฟอร์ม ครอบคลุมหัวข้อสำคัญ แบ่งแต่ละหัวข้อออกอย่างชัดเจน  ตามลำดับ (บทคัดย่อ บทนำ เอกสารที่เกี่ยวข้อง อุปกรณ์ และวิธีทำการทดลอง ผลการทดลอง สรุปและอภิปรายผลการทดลอง)

5 การเสนอสาระในแต่ละหัวข้อ  ถูกต้อง ชัดเจน ตรงประเด็น เป็นลำดับขั้นตอน

6 การใช้ภาษา คำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ถูกต้อง ชัดเจน รัดกุม และสละสลวยสามารถสื่อสาระสำคัญให้ผู้อ่านเข้าใจได้เป็นอย่างดี

7 การแสดงหลักฐานการบันทึกข้อมูลอย่างเพียงพอ  อย่างต่อเนื่อง และเป็นระเบียบ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความละเอียดถี่ถ้วน  ความมานะบากบั่น ความตั้งใจจริงในการทดลองและรวบรวมข้อมูล

8 การอภิปรายผลการทดลองอย่างมีเหตุผล และสร้างสรรค์ มีข้อเสนอแนะหรือสมมติฐานสำหรับการศึกษาทดลองต่อไปในอนาคต

9 การออกแบบการจัดแสดงผลงานที่สื่อความหมายถึงแนวคิดหลัก สาระสำคัญต่างๆอย่างชัดเจน ความเข้าใจง่าย น่าสนใจ

10 ความถูกต้องเหมาะสม กะทัดรัด ชัดเจน ของคำอธิบายในแผงโครงงาน

11 ความเหมาะสมของการใช้อุปกรณ์ ชิ้นส่วน วัสดุกลไกต่างๆ ประกอบการแสดง

12 ความสามารถในการสาธิตผลการทดลองหรือการทำงานของกลไกต่างๆ ฯลฯ

13 อธิบายและตอบข้อซักถามถึงที่มาและความสำคัญของปัญหาได้อย่างชัดเจน น่าสนใจ

14 อธิบายและตอบปัญหาข้อซักถามโดยแสดงให้เห็นถึงความรู้ความเข้าใจ ในเรื่องที่ทำ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และความคิดสร้างสรรค์ในการทำโครงงานได้เป็นอย่างดี

15 อธิบายและตอบข้อซักถามโดยแสดงหลักฐานข้อมูลที่ได้จากการทดลอง  และการอ้างเอกสารได้อย่างถูกต้อง เหมาะสม

16 อธิบายและตอบข้อซักถามพร้อมทั้งเสนอข้อคิดเห็นเกี่ยวกับประโยชน์จากโครงงานต่อการพัฒนาตนเอง ต่อส่วนรวม  ความเป็นไปได้ในการขยายผลการศึกษาทดลองของโครงงาน เพื่อนำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาประเทศ ความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ  การใช้ทรัพยากรภายในประเทศ การใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสม ฯลฯ อย่างมีเหตุผลและสร้างสรรค์ ฯลฯ

 

เกณฑ์การพิจารณา

ดีเยี่ยม

10 – 9

ดีมาก

8 – 7

ดี

6 - 5

พอใช้

4 - 3

ยังไม่ดี

2 - 1

1. ความรู้ความเข้าใจในเรื่องที่ทำ / การใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์

2. ความคิดริเริ่มสร้างสรรค์

3. การรายงาน การจัดแสดงโครงงาน และการอธิบายด้วยปากเปล่า

4. ความรวดเร็ว แม่นยำ

5. ความสมบูรณ์ของชิ้นงาน

รวม

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Tags : สะเต็มศึกษาและการออกแบบเชิงวิศวกรรม STEM ศึกษา ในเชิงวิศวกรรมไฟฟ้าสื่อสาร

view

 หน้าแรก

 บทความ

 เว็บบอร์ด

 รวมรูปภาพ

 ติดต่อเรา

view