รายงานการวจยในชนเรยน เรอง

การศกษาการแกปญหาดานทกษะและแนวความคดในการเขยนแบบ วศวกรรมดวยคอมพวเตอร

A Study Problem of Skill and Concept in Engineering Drawing by Using Computer Program

โดย อาจารย สมเกยรต จตรงคลาเลศ

ภาควชาวศวกรรมเกษตรและอาหาร คณะวศวกรรมและอตสาหกรรมเกษตร

มหาวทยาลยแมโจ ภาคการศกษา 2/ 2551

1

คานา

การทาวจยในชนเรยนเรอง “การศกษาการแกปญหาดานทกษะและแนวความคดในการเขยนแบบวศวกรรมดวยคอมพวเตอร” ผสอนมความตงใจทจะแกไขปญหาทเกดขนในชนเรยนในตลอดเวลา 4 ปทผานมา ซงเปนอปสรรคสาคญททาใหนกศกษาทางดานวศวกรรม เขยนแบบดวยคอมพวเตอรไมคอยได นอกจากนผสอนยงมงเนนการวจยเพอหาเทคนคแบบใหม ๆ มากระตนนกศกษาใหตงใจเรยนมากขนดวย

อาจารยสมเกยรต จตรงคล าเลศ

2

สารบญ ความเปนมาและความสาคญของปญหา 4 นยามศพทเฉพาะ (ถาม) 4 บทนา 5 ทฤษฏหรอกรอบแนวความคดของโครงการวจย 5 วธการดาเนนการวจย 6 ผลการวจยและวจารณผลการวจย 7 สรป 13 ขอเสนอแนะ 13 บรรณานกรม 14 ภาคผนวก 15 ประวตนกวจย 20

3

สารบญภาพ ภาพท หนา ภาพท 1 เครองมอทสาคญในโปรแกรม Auto CAD 7 ภาพท 2 แบบทดสอบท 1 ใชฝกหดเรมตน 8 ภาพท 3 แบบทดสอบท 2 ใชฝกเขยนแบบสองมต พรอมบอกขนาด 8 ภาพท 4 แบบทดสอบท 3 ใชฝกเขยนแบบสองมตขนสง 9 ภาพท 5 แบบทดสอบท 4 ใชฝกเขยนรปไอโซเมตรก พรอมบอกขนาด 10 ภาพท 6 แบบทดสอบท 5 ใชฝกเขยนรปไอโซเมตรกขนสง 10 ภาพท 7 แบบทดสอบท 6 ใชฝกเขยนแบบรายละเอยด 11 ภาพท 8 แบบทดสอบท 7 ใชฝกเขยนงานทางวศวกรรม 1 11 ภาพท 9 แบบทดสอบท 8 ใชฝกเขยนงานทางวศวกรรม 2 12 ภาพท 10 สอการสอนและมอบหมายงาน 13

4

ความเปนมาและความสาคญของปญหา

เนองจากการเรยนวชาเขยนแบบวศวกรรมทไดทาการสอนมาตงแตปการศกษา 2547 ถง 2550 รวมจานวน 4 ป พบวาเกดปญหาในการเรยนและการสอน 2 ประการหลกคอ

(1) ในเรองเครองคอมพวเตอรทใชในการเรยนของนกศกษาไมเพยงพอ มคณภาพทเกา และโปรแกรมใชงานไมมลขสทธ (2) ในเรองนกศกษาเรยนเขยนแบบวศวกรรมดวยคอมพวเตอรแลว ไมสามารถนาไปใชงานไดดเทาทควร บางคนทาไดดมาก บางคนทาไมไดเลย

ดงนนเพอแกไขปญหาทเกดขนผสอนจงจะนาเทคนคการสอนแบบการเรยนโดยใชผเรยนเปนศนยกลางมาใชในการเรยนประจาปการศกษา 2551 น โดยปญหาประการแรก ไมสามารถทาไดโดยตรงเนองจากเครองคอมพวเตอรรนใหมมราคาสง เพราะตองใชจานวนไมตากวา 60 เครอง ซงงบประมาณของคณะอาจมไมเพยงพอ แตทางภาควชาไดแกไขปญหาบางสวน เชนซอเครองคอมพวเตอรรนใหมจานวน 11 เครองมาเสรม สงซอลขสทธโปรแกรมเขยนแบบคอมพวเตอรเพอใหถกกฎหมาย โดยใชเครองรนเกาไปกอน ผ สอนจงต งใจทจะใหนกศกษาไปใชเครองคอมพวเตอรของ ศนยกลางมหาวทยาลย ซงมเครองคอมพวเตอรรนใหมกวา 100 เครองแทน แตเนองจากความไมสะดวกในการใชงานในตอนสอน เพราะไมมหองเรยนจงใชการสงงานใหนกศกษาไปทาเปนการบานแทน สวนปญหาขอทสองผสอนตงใจจะทาวจยในชนเรยนเพอหาวธการสอนทเหมาะสมในการเรยนโดยใชผเรยนเปนศนยกลาง

นยามศพทเฉพาะ

โปรแกรมเขยนแบบทางวศวกรรมดวยคอมพวเตอรชอ Auto CAD

5

บทนา

ในการศกษาระดบมหาวทยาลย ของนกศกษาสาขาวศวกรรมทกแขนง จาเปนตองมพนฐานทางดานการเขยนแบบวศวกรรม เพอเปนความรเบองตนสาหรบงานทางดานวศวกรรม ในการถายทอดความรความเขาในงานทางดานวศวกรรม จากความคดสรางสรรคและการออกแบบ ไปสผลงานทางวศวกรรมทถกตอง สอทใชในการถายทอดในอดตคอกระดาษเขยนแบบ ซงชางเขยนแบบตองทารางลงในพมพเขยวกอนจะทาการสาเนาเปนแบบขนาดใหญเพอใชทางานอกท สาหรบในปจจบนเทคโนโลยความกาวหนา นาไปสการถายทอดผลงานลงในแบบคอมพวเตอร ซงมความสะดวก รวดเรว แกไขงานงาย สามารถขยายสวนเพอความละเอยดได และยงสามารถทาสาเนาไดจานวนมาก

ดงนนวชาการเขยนแบบดวยคอมพวเตอรจงมความสาคญอยางมากสาคญงานทางวศวกรรม ซงตอไปเมอนกศกษาสาเรจการศกษา โดยมความรและทกษะในการทางานทางวศวกรรมในแตละแขนงเปนอยางดแลว กสามารถถายทอดผลงานผานทางแบบคอมพวเตอร เพอใชงานได

ทฤษฏหรอกรอบแนวความคดของโครงการวจย

เนองจากการเรยนเขยนแบบทางวศวกรรมดวยคอมพวเตอรทด นกศกษาตองมพนฐานความรเบองตนในเรองการเขยนแบบลกษณะตาง ๆ มากอน [1,2] จากนนจงคอยมาทาการฝกฝนเทคนคการใชเครองมอการเขยนแบบดวยคอมพวเตอร [3,4] ซงเมอเรยนรเปนอยางดแลวจะตองหมนทาแบบฝกหด โดยการเขยนรปจากตวอยางแบบงาย ๆ โดยใชเครองมอและเทคนคทแตกตางกน เพอใหเกดความชานาญและแตกฉานจนสามารถเลอกวธทจะสามารถเขยนแบบใหไดงายและรวดเรว

สงสาคญของการเรยนรทกอยางคอ นกศกษาตองลงมอทาเอง และตองฝกฝนอยางตอเนอง จนเกดความชานาญ ดงนนในงานวจยนจงตองมงเนนใหนกศกษาไดทาการเขยนแบบดวยตวเองใหมากทสด แตเนองจากนกศกษาทเรยนในงานวจยนเปนนกศกษาช นปท 1 ซงสวนมากไมเคยใชงานโปรแกรมคอมพวเตอรสาหรบการเขยนแบบ และไมมพนฐานคอมพวเตอรมากอน นอกจากนสวนมากยงไมมเครองคอมพวเตอรสวนตว เหมอนมหาวทยาลยอน ๆ ดงนนงานทจะมอบหมายใหทาจงควรพจารณาเรองความพรอมของนกศกษาในการเรยนร ซงผวจยไดเลงเหนวาควรใหนกศกษาไดเรยนรแบบเปนค เพอใหมเพอนสนทไวสอบถามหรอชวยกนแกปญหา นอกจากนยงตองจดสรรทรพยากรซงกคอเครองคอมพวเตอร และโปรแกรมเขยนใหเพยงพอตอการใชงานของนกศกษาอกดวย

6

วธการดาเนนการวจย

กลมตวอยาง นกศกษาตองทาแฟมสะสมงาน (Portfolio) เปนค สงในปลายภาคการเรยนวชาเขยนแบบ

วศวกรรมดวยคอมพวเตอร เพอแสดงความกาวหนาในการศกษาทผานมา โดยผสอนจะทาการสงงานในสวนของรปปญหาทเปนแบบฝกหดทายบท สาหรบใชในการเขยนแบบวศวกรรมดวยคอมพวเตอร โดยใชการกาหนดปญหาทไมซ ากนในแตละค และทาการเลอกรปปญหาดวยกระปองเสยงดวง (มเบอรนาโชค 30 เบอร) จากนนใหนกศกษาไปฝกฝนการวาดรปเพอแกปญหาการเขยนแบบวศวกรรมดวยคอมพวเตอร และทาการวดผลโดยการสมเลอกตวแทนในแตละคมาทดสอบเพอเกบคะแนนสะสม เครองมอ สาหรบการเลอกคผสอนจะใหนกศกษาเลอกคเองกอนในครงแรกตามความพงพอใจ และจะทาการทดสอบเบองตนเปนรายบคคลเพอดวานกศกษาคนใดมทกษะในการเรยนรมากนอย แลวจงทาการจดคใหใหมเอง เพอใหนกศกษาสามารถชวยเหลอกนตอไปได โดยในแบบฝกหด จะมเทคนคการเขยนรปจากงายไปจนยาก ในการทางานสงใหนกศกษาใชโปรแกรมเขยนแบบ Auto CAD เวอรชน ตงแต 2000 ไปจนถง 2008 แลวแตสะดวก เนองจากโปรแกรมเขยนแบบทกรนสามารถใชงานไดเหมอนกน การเกบรวมรวมขอมล อาจารยผสอนจะทาการประเมนโดยใชแบบฝกหดการเขยนแบบวศวกรรมดวยคอมพวเตอรโดยมรายละเอยดของชดทดสอบและคะแนนดงน แบบฝกหดทดสอบ แบบทดสอบท 1 การฝกใชเครองมอเขยนแบบตาง ๆ แบบทดสอบท 2 การฝกเขยนแบบสองมต พรอมบอกขนาด แบบทดสอบท 3 การฝกเขยนแบบสองมตขนสง แบบทดสอบท 4 การฝกเขยนรปไอโซเมตรก พรอมบอกขนาด แบบทดสอบท 5 การฝกเขยนรปไอโซเมตรกขนสง แบบทดสอบท 6 การฝกเขยนแบบรายละเอยด แบบทดสอบท 7 การฝกเขยนงานทางวศวกรรม 1 แบบทดสอบท 8 การฝกเขยนงานทางวศวกรรม 2 วธวเคราะหและสถตทใช

อาจารยผสอนจะทาการประเมนคะแนนทนกศกษาทาไดแบบค เพอประเมนผลการทาวจยในครงนเบองตนกอน และใชการวเคราะหทางสถตหาคาคะแนนเฉลยเพอตดเกรดตอไป

7

ผลการวจย

ใน 3 ถง 4 สปดาหแรก นกศกษาทกค จะตองเรยนรสวนประกอบของโปรแกรม Auto CAD ซงมรายละเอยดของเครองมอชวยในการเขยน 4 ชดทสาคญคอ ชดเครองมอวาดรป (Drawing Toolbar) ชดเครองมอแกไขรป (Modify Toolbar) ชดเครองมอกาหนดตาแหนง (Object Snap Toolbar) และชดเครองมอบอกขนาด (Dimension Toolbar) ดงแสดงในภาพท 1 ซงผลการเรยนรพบวาการนกศกษาสวนใหญสามารถเรยนรการใชเครองมอตาง ๆ แบบเปนคไดด และผสอนยงพบวายงสามารถชวยลดเวลาในการใชสอนลงได ซงแตเดมตองใชเวลาเรยนประมาณ 5 ถง 6 สปดาห

ภาพท 1 เครองมอทสาคญในโปรแกรม Auto CAD

จากนนในสปดาหตอมา นกศกษาจะตองทาแบบฝกหดซงใชทดสอบการเรยนรทผานมา ซงม

รปงาย ๆ ใหแตละคชวยกนทาในหองและการบานนอกเวลา จานวน 36 รป ดงแสดงในภาพท 2 ในชดทดสอบนนกศกษาจะไดเหนเทคนคการใชเครองมอหลากหลายแบบมาสรางรปอยางงาย โดยสามารถเปรยบเทยบวธการสรางรปทงายและรวดเรวตางกน ผลลพธทไดคอนกศกษาจะมทกษะการใชเครองมอในการเขยนแบบมากขนนนเอง อนจะสงผลการเรยนรการเขยนแบบขนสงตอไป

8

ภาพท 2 แบบทดสอบท 1 ใชฝกหดเรมตน

จากนนในสปดาหตอไปนกศกษาจะตองเขยนแบบสองมต พรอมบอกขนาด ซงผสอนได

จดเตรยมรปแบบฝกหดไวจานวน 26 รป ดงแสดงในภาพท 3 สาหรบแตละค ซงจะไดรบงานไปฝกฝนเปนการบาน (ปองกนการลอกกนมา) โดยใหเวลา 1 สปดาห ททงคจะไปชวยกนเตรยมตวกอนมาสอบวาดรปชนน ในการสอบผสอนจะทาการสมเลอกตวแทน 1 คนในแตละคออกมาสอบ คนทไมไดสอบใหไปนงอานหนงสอหองสมดแทน ผลทไดพบวา นกศกษามการตนตวดมากในการสอบ พบวารอยละ 80 ของนกศกษาทงสองกลม ทถกสมออกมาสอบจะสามารถทาขอสอบได ซงนาจะสงผลดตอการเรยนรแบบเปนค

ภาพท 3 แบบทดสอบท 2 ใชฝกเขยนแบบสองมต พรอมบอกขนาด

9

จากน นในสปดาหตอไปใหนกศกษาฝกเขยนแบบสองมตขนสง โดยผสอนจะกาหนดแบบฝกหดไวจานวน 8 รป ดงแสดงในภาพท 4 ใหนกศกษาไปเรยนรทงหมด โดยไมบอกวาขอไหนจะออกขอสอบ นกศกษาจะออกเตรยมตวกบคหเองวาจะแบงงานกนอยางไรเพอเตรยมสอบ โดยในการสอบกทาเชนเดมคอผสอนจะทาการสมเลอกตวแทน 1 คนในแตละคออกมาสอบอกครง แลวจงกาหนดขอสอบใหตวแทนแตละคทาเหมอนกนทงหอง เพอวดความสามารถของแตละคเปรยบเทยบกนทงหอง ผลทไดพบวา นกศกษายงมการตนตวดมากในการสอบ แตผลคะแนนทไดยงมการกระจายแบบเฉลยปกตคอสวนใหญทาได สวนนอยทาไดดและเสรจกอนเวลา อกสวนทาไมเสรจตามเวลาทกาหนด

ภาพท 4 แบบทดสอบท 3 ใชฝกเขยนแบบสองมตขนสง

จากนนในสปดาหตอไปใหนกศกษาฝกเขยนรปไอโซเมตรก พรอมบอกขนาดโดยผสอนจะ

กาหนดแบบฝกหดไวจานวน 12 รป ดงแสดงในภาพท 5 โดยรปไอโซเมตรกแตละรปเปนภาพอยางงาย ๆ ซงมองดคลายภาพ 3 มต เพยงแตเขยนฉายลงบนกระดาษ 2 มตเทานน ในแบบฝกหดน ผสอนจะตองสอนเทคนคพเศษในการบอกขนาดรปไอโซเมตรกดวย จากนนผสอนจะทาการสมเลอกตวแทน 1 คนในแตละคออกมาสอบอกครง แลวจงกาหนดขอสอบใหตวแทนแตละคทาเหมอนกนทงหอง ผลทไดพบวา นกศกษาทสมออกมาสอบสามารถทาการเขยนรปไอโซเมตรกทกาหนดใหไดดขนมาก โดยเฉลยแลวกวารอยละ 70 สามารถเขยนรปไดเสรจกอนเวลา

จากนนผสอนไดบอกถงประโยชนของการฝกฝนโดยใชเทคนคการเรยนรแบบผเรยนเปนศนยกลาง ซงอาจารยคดวาการฝกฝนแบบเปนคชวยกน พรอมไดรบงานทมอบหมายไปฝกฝนกอนสอบจะชวยใหนกศกษาเขยนแบบไดดขน เนองจากไดไปชวยกนฝกฝนมากอน อกทงเปนการยตธรรมตอผสอนและผเรยนดวย จากนนจงบอกขนตอนการประเมนตอมาวาจะทาการทดสอบการเขยนรปเปนรายบคคลและทดสอบขอเขยนเพอทบทวนความเขาใจตอไป

10

ภาพท 5 แบบทดสอบท 4 ใชฝกเขยนรปไอโซเมตรก พรอมบอกขนาด

ในสปดาหเกอบ ๆ จะครบกระบวนการเรยนการสอน ผสอนไดทาการทดสอบนกศกษาเปน

รายบคคลทงหองเพอดวา นกศกษามความรและทกษะในการเขยนแบบดวยคอมพวเตอรเปนอยางไร โดยใชการทดสอบกบรปทเหมอนกนทงหอง ดงแสดงในภาพท 6 ผลทไดพบวานกศกษาเกอบทกคนสามารถทาไดเสรจภายในเวลาทกาหนด แตมการเขยนรายละเอยดผดบางบางสวน ผลทไดชใหเหนชดวาการทนกศกษาไดฝกฝนมาตลอดแบบเปนคชวยให นกศกษาเกดทกษะและแนวคดเรมตนในการเรมสรางรปทถกหลกการได การเรมเขยนรปทยาก ๆ นกศกษาตองเขาใจและมการวางแผนลาดบการสรางรปทถกตอง จงจะสามารถเขยนรปทสมบรณและถกตองออกมาไดในเวลาทรวดเรว

ภาพท 6 แบบทดสอบท 5 ใชฝกเขยนรปไอโซเมตรกขนสง

11

ในสปดาหสดทายของการเรยนผสอนไดกาหนดงานใหแตละคชวยกนทาขอสอบ เพอใหไดใชความรทเรยนมาเขยนรปทมรายละเอยดงานมาก ๆ และมเวลาจากดในการทา ในการทดสอบนมงเนนเพอทดสอบความไวในการเขยนแบบ และการวางแผนของคห ในการสรางงานทกาหนดใหออกมา ดงแสดงในภาพท 7

ภาพท 7 แบบทดสอบท 6 ใชฝกเขยนแบบรายละเอยด

ในสปดาหกอนจบผสอนไดกาหนดงานใหแตละคไดใชความรทเรยนมา ทาโครงงานการเขยน

แบบทางวศวกรรมออกมาสง ซงจะตองใชความรทเรยนมารวมกบการวางแผนของคห ในการสรางงานทกาหนดใหออกมา ดงแสดงในภาพท 8 และ 9

ภาพท 8 แบบทดสอบท 7 ใชฝกเขยนงานทางวศวกรรม 1

12

ภาพท 9 แบบทดสอบท 8 ใชฝกเขยนงานทางวศวกรรม 2

ในแบบทดสอบท 7 และ 8 กลมเรยนเรยนทงสองจะไดรบมอบหมายงานทตางกน กลาวคอ

กลมวศวกรรมเกษตร จะกาหนดใหแตละคเขยนรปทางวศวกรรมโดยใหไปคนหาจากโจทยวชา สถตยศาสตรทางวศวกรรม (Static Engineering) ซงนกศกษาจะตองเรยนในเทอมหนา สวนกลมวศวกรรมอาหาร จะกาหนดใหแตละคเขยนรปทางวศวกรรมโดยใหไปคนหาจากรปในหนงสอคมอทางวศวกรรมตาง ๆ (Engineering Handbook) ซงผลงานทไดออกมาจากทงสองกลมพบวาเปนทนาพอใจดงแสดงในภาคผนวก

13

สรป

จากผลการวจยการเรยนรในชนเรยนน มงเนนใหนกศกษาไดเรยนรโดยใชผเรยนเปนศนยกลางและฝกฝนการหดเขยนแบบคอมพวเตอรมาก ๆ โดยใชกศโลบายทวาใหนกศกษาไปฝกเขยนแบบเปนคแบบชวยกนแลวทาการประเมนโดยการสอบแบบสมคนเดยวมาสอบ ผลทไดพบวานกศกษาตนตวในการเตรยมตวกนมากอนสอบ ทาใหสามารถเขยนแบบไดดขน

ขอเสนอแนะ

เนองจากเวลาในการเรยนมไมมากนก งานทมอบหมายทใหไปฝกฝนจงมเวลาจากด จานวนงานทใชทดสอบและประเมนจงมไมมากนก นกศกษายงขาดทกษะการพมพผลงานออกมานาเสนอ จงควรจดหาเครองพมพมาใชสอนในหองเพมเตม การมอบหมายงานและจดสงในครงหนาควรใหนกศกษาตดตอกบผสอนทาง Internet Web Board ทใชเปนสอการสอนและมอบหมายงานดงแสดงในภาพท 10

ภาพท 10 สอการสอนและมอบหมายงาน

14

[1] สมเกยรต จตรงคล าเลศ, เอกสารประกอบการสอนเขยนแบบวศวกรรม 1, ภาควชาวศวกรรม เกษตรและอาหาร, คณะวศวกรรมและอตสาหกรรมเกษตร, มหาวทยาลยแมโจ, 2549. [2] สมเกยรต จตรงคล าเลศ, เอกสารประกอบคาสอนเขยนแบบวศวกรรม 2, ภาควชาวศวกรรม เกษตรและอาหาร, คณะวศวกรรมและอตสาหกรรมเกษตร, มหาวทยาลยแมโจ, 2549. [3] Bethune, J., Engineering Graphics with AutoCAD 2006, Pearson Prentice Hall, 2006. [4] Bethune, J., Engineering Graphics with AutoCAD 2008, Pearson Prentice Hall, 2008.

15

ภาคผนวก

16

17

18

19

20

ประวตผวจย

อาจารย สมเกยรต จตรงคลาเลศ ตาแหนงปจจบน: อาจารย ประวตการศกษา:

ปทจบการศกษา

ระดบปรญญา

คณวฒ สาขาวชา สถานศกษา ประเทศ

2537 ตร วศ.บ วศวกรรมเครองกล ม.อบลฯ ไทย ม.เชยงใหม 2541 โท วศ.ม วศวกรรมพลงงาน ไทย

25xx เอก - - - -