เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ม.5
ครูภาณุ ครอบเพชร
โรงเรียนขนาดมอญพิทยาคม สพม.33
โครงงานคอมพิวเตอร์ หมายถึง กิจกรรมการเรียนที่นักเรียนมีอิสระในการเลือกศึกษาปัญหาที่ตนเองสนใจ โดยจะต้องวางแผนการดำเนินงาน ศึกษา พัฒนาโปรแกรม โดยใช้ความรู้ทางกระบวนการวิศวกรรมซอฟต์แวร์ เครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ตลอดจนทักษะพื้นฐานในการพัฒนาโครงงาน เรื่องที่นักเรียนสนใจและคิดจะทำโครงงาน ซึ่งอาจมีผู้ศึกษามาก่อน หรือเป็นเรื่องที่นักพัฒนาโปรแกรมได้เคยค้นคว้าและพัฒนาแล้ว นักเรียนสามารถทำโครงงานเรื่องดังกล่าวได้ แต่ต้องคิดดัดแปลงแนวทางในการศึกษา การวิเคราะห์ข้อมูล การพัฒนาโปรแกรม หรือศึกษาเพิ่มเติมจากผลงานเดิมที่มีผู้รายงานไว้ จุดมุ่งหมายสำคัญของการทำโครงงานเป็นการเปิดโอกาสให้นักเรียนได้รับประสบการณ์ตรงในการใช้ระบบคอมพิวเตอร์แก้ปัญหา ประดิษฐ์คิดค้น หรือค้นคว้าหาความรู้ต่างๆ ใช้คอมพิวเตอร์ในการพัฒนาสื่อการเรียนรู้เพื่อการศึกษา ประดิษฐ์ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ หรืออุปกรณ์ใช้สอยต่างๆ พัฒนาโปรแกรมประยุกต์ต่างๆ ตลอดจนการพัฒนาเกมคอมพิวเตอร์ เพื่อฝึกให้นักเรียนเป็นบุคคลที่ใฝ่เรียนใฝ่รู้ การพัฒนาความคิดใหม่ๆ ความมีคุณธรรมจริยธรรม เอื้อเฟื้อเผื่อแผ่ ให้กับเพื่อนมนุษย์ และอยู่ในสังคมอย่างมีความสุข
ประเภทของโครงงานคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องมือที่ใช้ในงานวิจัยในทุก ๆ สาขาวิชา ดังนั้นโครงงานคอมพิวเตอร์จึงมีความหลากหลายเป็นอย่างมาก ทั้งในลักษณะของเนื้อหา กิจกรรม และลักษณะของประโยชน์หรือผลงานที่ได้ ซึ่งอาจแบ่งเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ 5 ประเภท คือ
1. โครงงานพัฒนาสื่อเพื่อการศึกษา (Educational Media)
2. โครงงานพัฒนาเครื่องมือ (Tools Development)
3. โครงงานประเภทจำลองทฤษฎี (Theory Experiment)
4. โครงงานประเภทการประยุกต์ใช้งาน (Application)
5. โครงงานพัฒนาเกม (Game Development)
1. โครงงานพัฒนาสื่อเพื่อการศึกษา (Educational Media)
เป็นโครงงานที่ใช้คอมพิวเตอร์ในการผลิตสื่อเพื่อการศึกษา โดยการสร้างโปรแกรมบทเรียน หรือหน่วยการเรียน ซึ่งอาจจะต้องมีภาคแบบฝึกหัด บททบทวน และคำถามคำตอบไว้พร้อม ผู้เรียนสามารถเรียนแบบรายบุคคลหรือรายกลุ่ม การสอนโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยนี้ ถือว่าเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์การสอน ไม่ใช่เป็นครูผู้สอน ซึ่งอาจเป็นการพัฒนาบทเรียนแบบ Online ให้นักเรียนเข้ามาศึกษาด้วยตนเองก็ได้
โครงงานประเภทนี้สามารถพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ประกอบการสอนในวิชาต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นสาขาคอมพิวเตอร์ วิชาคณิตศาสตร์ วิชาวิทยาศาสตร์ วิชาสังคม วิชาชีพอื่น ๆ ฯลฯ โดยนักเรียนอาจคัดเลือกหัวข้อที่นักเรียนทั่วไปที่ทำความเข้าใจยาก มาเป็นหัวข้อในการพัฒนาโปรแกรมบทเรียน ตัวอย่างเช่น โปรแกรมสอนวิธีการใช้งาน ระบบสุริยะจักรวาล โปรแกรมแบบทดสอบวิชาต่าง ๆ
2. โครงงานพัฒนาเครื่องมือ (Tools Development)
เป็นโครงงานเพื่อพัฒนาเครื่องมือมาใช้ช่วยสร้างงานประยุกต์ต่าง ๆ ซึ่งโดยส่วนใหญ่จะเป็นในรูปซอฟต์แวร์ ตัวอย่างของเครื่องมือช่วยงาน เช่น ซอฟต์แวร์วาดรูป ซอฟต์แวร์พิมพ์งาน ซอฟต์แวร์ช่วยการมองวัตถุในมุมต่าง ๆ เป็นต้น สำหรับซอฟต์แวร์เพื่อการพิมพ์งานนั้นสร้างขึ้นเป็นโปรแกรมประมวลผลภาษา ซึ่งจะเป็นเครื่องมือให้เราใช้งานในงานพิมพ์ต่าง ๆ บนเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นไปได้โดยง่าย ซึ่งรูปที่ได้สามารถนำไปใช้งานต่าง ๆ ได้มากมาย สำหรับซอฟต์แวร์ช่วยในการมองวัตถุในมุมต่าง ๆ ใช้สำหรับช่วยในการออกแบบสิ่งของต่าง ๆ เช่น โปรแกรมประเภท 3D
3. โครงงานประเภทจำลองทฤษฎี (Theory Experiment)
เป็นโครงงานใช้คอมพิวเตอร์ในการจำลองการทดลองของสาขาต่าง ๆ เป็นโครงงานที่ผู้ทำต้องศึกษารวบรวมความรู้ หลักการ ข้อเท็จจริงและแนวความคิดต่าง ๆ อย่างลึกซึ้งในเรื่องที่ต้องการศึกษา แล้วเสนอเป็นแนวคิด แบบจำลอง หลักการ ซึ่งอาจอยู่ในรูปของสมการ สูตร หรือคำอธิบายก็ได้ พร้อมทั้งนำเสนอวิธีการจำลองทฤษฎีด้วยคอมพิวเตอร์ การทำโครงงานประเภทนี้มีจุดสำคัญอยู่ที่ผู้ทำต้องมีความรู้เรื่องนั้น ๆ เป็นอย่างดี ตัวอย่าง เช่น การทดลองเรื่องการไหลของเหลว การทดลองเรื่องพฤติกรรมของปลาอโรวาน่า ทฤษฎีการแบ่งแยกดีเอ็นเอ เป็นต้น
4. โครงงานประเภทการประยุกต์ใช้งาน(Application)
เป็นโครงงานที่ใช้คอมพิวเตอร์ในการสร้างผลงานเพื่อประยุกต์ใช้งานจริงในชีวิตประจำวัน เช่น ซอฟต์แวร์สำหรับการออกแบบและตกแต่งอาคาร ซอฟต์แวร์สำหรับการผสมสี ซอฟต์แวร์สำหรับการระบุคนร้าย เป็นต้น โครงงานงานประเภทนี้จะมีการประดิษฐ์ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ หรืออุปกรณ์ใช้สอยต่าง ๆ ซึ่งอาจจะสร้างใหม่หรือปรับปรุงดัดแปลงของเดิมที่มีอยู่แล้วให้มี ประสิทธิภาพสูงขึ้นก็ได้ โครงงานลักษณะนี้จะต้องศึกษาและวิเคราะห์ความต้องการของผู้ใช้ก่อน แล้วนำข้อมูลที่ได้มาใช้ในการออกแบบ และพัฒนาสิ่งของนั้น ๆ ต่อจากนั้นต้องมีการทดสอบการทำงานหรือทดสอบคุณภาพของสิ่งประดิษฐ์แล้วปรับปรุงแก้ไขให้มีความสมบูรณ์ โครงงานประเภทนี้นักเรียนต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับเครื่องคอมพิวเตอร์ ภาษาโปรแกรม และเครื่องมือต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมทั้งอาจใช้วิธีทางวิศวกรรมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ในการพัฒนาด้วย
5. โครงงานพัฒนาเกม (Game Development)
เป็นโครงงานพัฒนาซอฟต์แวร์เกมเพื่อความรู้ และ/หรือ ความเพลิดเพลิน เช่น เกมหมากรุก เกมหมากฮอส เกมการคำนวณเลข ซึ่งเกมที่พัฒนาขึ้นนี้น่าจะเน้นให้เป็นเกมที่ไม่รุนแรง เน้นการใช้สมองเพื่อฝึกคิดอย่างมีหลักการ โครงงานประเภทนี้จะมีการออกแบบลักษณะและกฎเกณฑ์การเล่น เพื่อให้น่าสนใจเก่ผู้เล่น พร้อมทั้งให้ความรู้สอดแทรกไปด้วย ผู้พัฒนาควรจะได้ทำการสำรวจและรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเกมต่าง ๆ ที่มีอยู่ทั่วไปและนำมาปรับปรุงหรือพัฒนาขึ้นใหม่เพื่อให้เป็นเกมที่แปลกใหม่ และน่าสนใจแก่ผู้เล่นกลุ่มต่าง ๆ
การจัดทำโครงงานคอมพิวเตอร์ ถือเป็นกระบวนการในการทำโครงงานที่ต้องดำเนินการอย่างเป็นลำดับขั้นตอน เพื่อให้เกิดประโยชน์มากที่สุดต่อการพัฒนาโครงงานคอมพิวเตอร์ โดยมีขั้นตอนดังต่อไปนี้
1. การคัดเลือกหัวข้อโครงงาน
หัวข้อ ส่วนใหญ่ที่นำมาพัฒนาเป็นโครงงานคอมพิวเตอร์ มักจะได้มาจากปัญหา คำถาม หรือความสนใจในเรื่องต่างๆ การสังเกตสิ่งต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบคอมพิวเตอร์ หรือสิ่งต่างๆ รอบตัว
ปัญหาที่จะนำ มาพัฒนาโครงงานคอมพิวเตอร์นั้นได้จากแหล่งที่ต่างกัน ได้แก่ การอ่านค้นคว้าจากหนังสือ เอกสาร หนังสือพิมพ์ หรือวารสารต่างๆ การไปเยี่ยมชมสถานที่ต่างๆ การฟังบรรยายทางวิชาการ รายการวิทยุและโทรทัศน์ ข้อมูลข่าวสารจากอินเทอร์เน็ต รวมทั้งการสนทนาอภิปรายแลกเปลี่ยนความคิดเห็นระหว่างเพื่อนนักเรียนหรือกับ บุคคลอื่นๆ กิจกรรมการเรียนการสอนในโรงเรียน งานอดิเรกของนักเรียน การเข้าชมงานนิทรรศการหรืองานประกวดโครงงานคอมพิวเตอร์
องค์ประกอบสำคัญในการตัดสินใจเลือกหัวข้อที่จะนำมาพัฒนาโครงงานคอมพิวเตอร์
- มีความรู้และทักษะพื้นฐานอย่างเพียงพอในหัวข้อเรื่องที่จะศึกษา
- สามารถจัดหาเครื่องคอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์ และวัสดุอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องได้
- มีแหล่งความรู้เพียงพอที่จะค้นคว้า หรือขอคำปรึกษา
- มีเวลาเพียงพอ
- มีงบประมาณเพียงพอ
- มีความปลอดภัย
2. การศึกษาค้นคว้าจากเอกสารและแหล่งข้อมูล
การศึกษาค้นคว้าเอกสารและแหล่งข้อมูล รวมถึงการขอคำปรึกษาจากผู้ทรงคุณวุฒิจะช่วยให้เกิดแนวคิดในการกำหนดขอบเขตของเรื่องที่จะศึกษาได้เฉพาะเจาะจงมากยิ่งขึ้นและได้ความรู้เพิ่มเติมในเรื่องที่จะศึกษา จนสามารถใช้ออกแบบและวางแผนดำเนินการทำโครงงานนั้นได้อย่างเหมาะสมในการศึกษาค้นคว้าจากเอกสารและแหล่งข้อมูลจะต้องได้คำตอบว่า จะทำอะไร ทำไมต้องทำ ต้องการให้เกิดอะไร ทำอย่างไร ใช้ทรัพยากรอะไร ทำกับใคร และจะเสนอผลงานอย่างไร
3. การจัดทำข้อเสนอโครงงาน
การจัดทำข้อเสนอโครงงานเป็นการจัดทำเค้าโครงของโครงงานเพื่อเสนอครูที่ปรึกษา โดยมีวัตถุประสงค์ ดังนี้
1. ศึกษาค้นคว้าเอกสารอ้างอิง และรวบรวมข้อมูลที่ได้จากผู้ทรงคุณวุฒิ
2. วิเคราะห์ข้อมูล เพื่อกำหนดขอบเขตและลักษณะของโครงงานที่จะพัฒนา
3. ออกแบบการพัฒนา มีการกำหนดลักษณะของเครื่องคอมพิวเตอร์ ซอฟต์แวร์และตัวแปลภาษาโปรแกรม และอุปกรณ์ต่างๆ ที่ต้องใช้
4. กำหนดตารางการปฏิบัติงานของการจัดทำเค้าโครงของโครงงาน ลงมือทำโครงงาน และสรุปรายงานโครงงาน โดยกำหนดช่วงเวลาอย่างกว้าง
5. ทำการพัฒนาโครงงานขั้นต้น เพื่อศึกษาความเป็นไปได้เบื้องต้น โดยอาจจะทำการพัฒนาส่วนย่อยๆ บางส่วน ตามที่ได้ออกแบบไว้แล้ว นำผลจากการศึกษาในช่วงนี้ไปปรับปรุงแผนการทดลองที่ออกแบบไว้ในครั้งแรกให้เหมาะสมมากยิ่งขึ้น
6. เสนอเค้าโครงของโครงงานคอมพิวเตอร์ต่อครูที่ปรึกษา เพื่อขอคำแนะนำและปรับปรุงแก้ไขเพราะในการวางแผนการศึกษาพัฒนา ความคิดของนักเรียนอาจยังไม่ครบคลุมทุกด้าน เนื่องจากยังขาดประสบการณ์ จึงควรถ่ายทอดความคิดที่ได้ศึกษาและบันทึกไว้ให้ครูทราบเพื่อรับคำแนะนำ และนำไปปรับใช้ให้เกิดความเหมาะสม
องค์ประกอบของโครงงานคอมพิวเตอร์
- ชื่อโครงงาน ต้องสื่อว่าทำอะไรกับใคร เพื่ออะไร เช่นโครงงานพัฒนาสื่อเพื่อการศึกษา โครงงานพัฒนาเครื่องมือ
- ชื่อผู้จัดทำ ระบุถึงผู้รับผิดชอบโครงงานอาจเป็นรายกลุ่มหรือรายบุคคลก็ได้
- ครูที่ปรึกษา ระบุชื่อสกุล ของครูผู้ทำหน้าที่เป็นที่ปรึกษาควบคุมการทำโครงงานของนักเรียน
- ระยะเวลาดำเนินงาน ให้ระบุเวลาตั้งแต่เริ่มทำโดยใช้ซอฟต์แวร์ที่ช่วยในการบริหารจัดการเพื่อใช้วางแผนควบคุมการทำงาน
- แนวคิด ที่มา อธิบายถึงสาเหตุที่เลือกทำโครงงาน กล่าวถึงความต้องการและความคาดหวังที่จะเกิดผล
- วัตถุประสงค์ ระบุสิ่งที่ต้องการให้เกิดขึ้นเมื่อสิ้นสุดโครงงานนี้ในเชิงกระบวนการและผลลัพธ์ที่ได้
- หลักการทฤษฏี อธิบายหลักการและทฤษฏีที่เกี่ยวข้อง ที่นำมาใช้ในโครงงาน
- วิธีดำเนินงาน กล่าวถึงกิจกรรมหรือขั้นตอนการดำเนินงาน
- ขั้นตอนปฏิบัติ กล่าวถึงวันเวลาและการดำเนินกิจการต่างๆ ตั้งแต่เริ่มต้นจนเสร็จสิ้น
- ผลที่คาดว่าจะได้รับ ระบุถึงสภาพของผลที่ต้องการให้เกิด รวมถึงผลกระทบที่เกิดขึ้น
- เอกสารอ้างอิง ระบุชื่อเอกสารข้อมูลที่ได้จากแหล่งต่างๆ ที่นำมาใช้ในการดำเนินการ
4. การพัฒนาโครงงาน
เมื่อเค้าโครงงานของโครงงานได้รับความเห็นชอบจากครูที่ปรึกษาแล้ว ขั้นตอนต่อไปนี้จึงเป็นการลงมือพัฒนาโครงงานตามขั้นตอนที่วางแผนไว้ เช่น จัดเตรียมวัสดุอุปกรณ์ให้พร้อม รวมทั้งการกำหนดหน้าที่ ความรับผิดชอบ ของสมาชิกในกลุ่มให้ชัดเจน แล้วจึงดำเนินการทำโครงงาน ขณะเดียวกันต้องมีการทดสอบ ตรวจสอบ ปรับปรุงแก้ไข เพื่อพัฒนาโครงงานเป็นระยะๆ เพื่อให้แน่ใจว่าผลงานที่พัฒนาขึ้นนั้น ทำงานได้ถูกต้องตรงกับความต้องการที่ระบุไว้ในเป้าหมาย และเกิดประสิทธิภาพตามขั้นตอน ดังนี้
การเตรียมการ ต้องเตรียมเครื่องคอมพิวเตอร์ ซอฟต์แวร์ และวัสดุอื่นๆ ที่จะใช้ในการพัฒนาให้พร้อมและควรเตรียมสมุดบันทึกหรือบันทึกเป็นข้อความไว้ในระบบคอมพิวเตอร์สำหรับบันทึกการทำกิจกรรมต่างๆ ระหว่างทำโครงงาน ได้แก่ การดำเนินการเป็นอย่างไรได้ผลอย่างไร มีปัญหาและแก้ไขได้หรือไม่อย่างไร รวมทั้งข้อสังเกตต่างๆ ที่พบ
การลงมือพัฒนา เป็นการปฏิบัติตามแผนงานที่วางไว้ในเค้าโครง ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงหรือเพิ่มเติมได้ หากพบว่าจะช่วยทำให้ผลงานพัฒนาได้ดีขึ้น โดยจัดระบบการทำงานโดยทำส่วนที่เป็นหลักสำคัญให้เสร็จก่อน จึงค่อยทำส่วนที่เป็นส่วนประกอบหรือส่วนเสริม เพื่อให้โครงงานมีความสมบูรณ์มากขึ้น และถ้ามีการแบ่งงานกันทำให้ตกลงรายละเอียดในการเชื่อมต่อชิ้นงานที่ชัดเจนด้วย รวมทั้งต้องพัฒนาระบบงานด้วยความละเอียดรอบคอบ บันทึกข้อมูลอย่างเป็นระบบและครบถ้วน
การทดสอบผลงานและแก้ไข เป็นการตรวจสอบความถูกต้องของผลงาน เพื่อให้แน่ใจว่าผลงานที่พัฒนาขึ้น ทำงานได้ถูกต้องตรงกับความต้องการที่ระบุไว้ในเป้าหมาย และมีประสิทธิภาพ
การอภิปรายและข้อเสนอแนะ เมื่อพัฒนาผลงานเรียบร้อยแล้ว ให้จัดทำสรุปด้วยข้อความที่สั้นกะทัดรัดครอบคลุมหัวข้อโครงงาน เพื่อช่วยให้ผู้อ่านได้เข้าใจถึงสิ่งที่ค้นพบจากการทำโครงงานและทำการอภิปรายผล เพื่อพิจารณาข้อมูลและผลที่ได้ พร้อมกับนำไปหาความสัมพันธ์กับหลักการ ทฤษฏี หรือผลงานที่ผู้อื่นได้ศึกษาไว้แล้ว ทั้งนี้ยังรวมถึงการนำหลักการ ทฤษฏี หรือผลงานของผู้อื่นมาใช้ประกอบการอภิปรายผลที่ได้
แนวทางการพัฒนาโครงงานในอนาคตและข้อเสนอแนะ เมื่อทำโครงงานเสร็จสิ้นลงแล้วนักเรียนอาจพบข้อสังเกต ประเด็นที่สำคัญหรือปัญหา ซึ่งสามารถเขียนเป็นข้อเสนอแนะ สำหรับผู้สนใจจะนำไปพัฒนาผลงานให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
5. การเขียนรายงานโครงงาน
การเขียนรายงาน เป็นวิธีการสื่อความหมายเพื่อให้ผู้อื่นได้เข้าใจแนวคิด วิธีดำเนินการศึกษาค้นคว้าหาข้อมูลที่ได้ ตลอดจนข้อสรุปและข้อเสนอแนะต่างๆ เกี่ยวกับโครงงานนั้น โดยในการเขียนรายงานนั้น โดยในการเขียนรายงานนั้น ควรใช้ภาษาที่อ่านง่าย ชัดเจน กระชับ ตรงไปตรงมา รวมทั้งจัดทำคู่มือการใช้งานซึ่งประกอบด้วยรายละเอียด ดังนี้
ชื่อโครงงาน ความต้องการของระบบคอมพิวเตอร์ ระบุรายละเอียดของคอมพิวเตอร์ที่ต้องมีเพื่อที่จะใช้กับโครงงานนั้น ความต้องการของซอฟต์แวร์ ระบุรายชื่อซอฟต์แวร์ที่ต้องใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อจะให้โครงงานนั้นทำงานได้อย่างสมบูรณ์ คุณลักษณะของโครงงาน ซึ่งอธิบายว่าผลงานนั้นทำหน้าที่อะไรบ้าง รับอะไรเป็น ข้อมูลขาเข้า และอะไรที่ออกมาเป็นข้อมูลขาออก วิธีการใช้งานของแต่ละฟังก์ชัน อธิบายว่าจะต้องกดคำสั่งใด หรือกดปุ่มใด เพื่อให้ผลงานทำงานในฟังก์ชันหนึ่งๆ
6. การนำเสนอและแสดงโครงงาน
การนำเสนอและแสดงโครงงาน เป็นขั้นตอนสุดท้ายหลังจากการพัฒนาโครงงานเสร็จเรียบร้อยตามเป้าหมาย และวัตถุประสงค์ที่ได้ตั้งไว้ โดยเป็นการนำเสนอรายงานสรุปผลการดำเนินการในการจัดทำโครงงาน และโปรแกรมที่ได้พัฒนาขึ้นมาให้กับคณะกรรมการและผู้เกี่ยวข้องของโครงงานนั้นๆ ซึ่งจัดเป็นขั้นตอนที่สำคัญอีกขั้นตอนหนึ่งของการทำโครงงาน เพื่อแสดงออกถึงผลิตผลทางความคิด ความพยายามในการทำงานที่ผู้ทำโครงงานได้ทุ่มเท และเป็นวิธีทำให้ผู้อื่นได้รับรู้และเข้าใจถึงผลงานนั้น
แหล่งข้อมูลศึกษาเพิ่มเติม