การพัฒนาโครงงานคอมพิวเตอร์

 

                                           การพัฒนาโครงงานคอมพิวเตอร์

โครงงานคอมพิวเตอร์เป็นการนำเอาความรู้ในด้านการเขียนโปรแกรม มาใช้ร่วมกับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์
รวมถึงอุปกรณ์อื่นที่เกี่ยวข้อง เพื่อผลิตผลงานสำหรับแก้ปัญหา หรือนำผลงานมาประยุกต์ในงานจริง
นักเรียนจะต้องใช้ความรู้และประสบการณ์ เพื่อวางแผนการพัฒนา โครงงาน โดยอาจขอคำปรึกษาจากอาจารย์
ผู้สอน หรือผู้ทรงคุณวุฒิอื่น เป้าหมายสูงสุดของการจัดทำโครงงานคือ การที่โครงงานได้ถูกนำไปใช้งานจริง
และก่อให้เกิดประโยชน์ในชีวิตจริงของผู้นำไปใช้

          ในการเลือกหัวข้อโครงงานนั้นผู้พัฒนาอาจเริ่มจากการใช้ความคิดสร้างสรรค์ ร่วมกับประสบการณ์
ในการคิดค้นถึงสิ่งที่เป็นปัญหา และความเป็นไปได้ในการนำเอาระบบคอมพิวเตอร์มาช่วยงาน โดยทั่วไปแล้ว
โครงงานคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภท คือ

1. โครงงานพัฒนาสื่อเพื่อการศึกษา
เป็นการสร้างบทเรียนที่อาจมีแบบฝึกหัดหรือคำถามเพื่อทดสอบด้วย

2.โครงงานพัฒนาเครื่องมือเป็นการพัฒนาโปรแกรมช่วยงานในด้านต่างๆ

3. โครงงานจำลองทฤษฎีเป็นการพัฒนาโปรแกรมเพื่อจำลองการทดลองในด้านต่างๆที่ไม่สามารถทดลองด้วยสถานการณ์จริงได้

4.โครงงานประยุกต์เป็นการนำเอาคอมพิวเตอร์มาประยุกต์ร่วมกับอุปกรณ์อื่นในการประดิษฐ์สิ่งของหรือปรับปรุง
เครื่องมือที่มีอยู่เดิมให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น

5.โครงงานพัฒนาเกมเป็นการสร้างเกมเพื่อการศึกษาหรือความบันเทิง

ใบความรู้ที่ 1.2 ประเภทของโครงงานคอมพิวเตอร์ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 ความหมายและคุณค่าของโครงงานคอมพิวเตอร์

ประเภทของโครงงานคอมพิวเตอร์           คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่ใช้ในงานวิจัยในทุก ๆ สาขาวิชา ดังนั้นโครงงานคอมพิวเตอร์จึงมีความหลากหลายเป็นอย่างมาก ทั้งในลักษณะของเนื้อหา กิจกรรมและลักษณะของประโยชน์หรือผลงานที่ได้ ซึ่งอาจแบ่งเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ 5 ประเภท คือ  โครงงานพัฒนาสื่อเพื่อการศึกษา (Educational Media) โครงงานพัฒนาเครื่องมือ (Tools Development) โครงงานประเภทการทดลองทฤษฎี (Theory Experiment) โครงงานประเภทการประยุกต์ใช้งาน (Application) โครงงานพัฒนาเกม (Game Development)

1. โครงงานพัฒนาสื่อเพื่อการศึกษา (Educational Media) รูปบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนวิชาภาษาอังกฤษ รูปภาพจาก : kpc.ac.th เป็นโครงงานทีใช้คอมพิวเตอร์ในการผลิตสื่อเพื่อการศึกษา โดยการสร้างโปรแกรมบทเรียน หรือหน่วยการเรียน ซึ่งอาจจะต้องมีภาคแบบฝึกหัด บททบทวนและคำถามคำตอบไว้พร้อม ผู้เรียนสามารถเรียนแบบรายบุคคลหรือรายกลุ่ม การสอนโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยนี้ ถือว่าเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์การสอน ไม่ใช่เป็นครูผู้สอน ซึ่งอาจเป็นการพัฒนาบทเรียนแบบ Online ให้นักเรียนเข้ามาศึกษาด้วยตนเองก็ได้ โครงงานประเภทนี้สามารถพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ประกอบการสอนในวิชาต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นสาขาคอมพิวเตอร์ วิชาคณิตศาสตร์ วิชาวิทยาศาสตร์ วิชาสังคม วิชาชีพอื่น ๆ ฯลฯ โดยนักเรียนอาจคัดเลือกหัวข้อที่นักเรียนทั่วไปที่ทำความเข้าใจยาก มาเป็นหัวข้อในการพัฒนาโปรแกรมบทเรียน ตัวอย่าง เช่น โปรแกรมสอนวิธีการใช้งาน ระบบสุริยะจักรวาล โปรแกรมแบบทดสอบวิชาต่าง ๆ

2. โครงงานพัฒนาเครื่องมือ (Tools Development) รูปโปรแกรมออกแบบสถาปัตยกรรม รูปภาพจาก : bkwschool.ac.th            เป็นโครงงานเพื่อพัฒนาเครื่องมือมาใช้ช่วยสร้างงานประยุกต์ต่าง ๆ ซึ่งโดยส่วนใหญ่จะเป็นในรูปซอฟต์แวร์ ตัวอย่างของเครื่องมือช่วยงาน เช่น ซอฟต์แวร์วาดรูป ซอฟต์แวร์พิมพ์งาน ซอฟต์แวร์ช่วยการมองวัตถุในมุมต่าง ๆ เป็นต้น สำหรับซอฟต์แวร์เพื่อการพิมพ์งานนั้นสร้างขึ้นเป็นโปรแกรมประมวลผลภาษา ซึ่งจะเป็นเครื่องมือให้เราใช้งานในงานพิมพ์ต่าง ๆ บนเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นไปได้โดยง่าย ซึ่งรูปที่ได้สามารถนำไปใช้งานต่าง ๆ ได้มากมาย สำหรับซอฟต์แวร์ช่วยในการมองวัตถุในมุมต่าง ๆ ใช้สำหรับช่วยในการออกแบบสิ่งของต่าง ๆ  อาทิเช่น ผู้ใช้วาดแจกันด้านหน้า และต้องการจะดูว่าด้านบนและด้านข้างเป็นอย่างไร ก็ให้ซอฟต์แวร์คำนวณค่าและภาพที่ควรจะเป็นมาให้ เพื่อพิจารณาและแก้ไขภาพแจกันที่ออกแบบไว้ได้อย่างสะดวก เช่น โปรแกรมประเภท 3D

3. โครงงานประเภทการทดลองทฤษฎี (Theory Experiment)  รูป โปรแกรมจำลองการเกิดคลื่นซึนามิ รูปภาพจาก : kruoong.blogspot.com เป็นโครงงานใช้คอมพิวเตอร์ในการจำลองการทดลองของสาขาต่าง ๆ ซึ่งเป็นงานที่ไม่สามารถทดลองด้วยสถานการณ์จริงได้ เช่น การจุดระเบิด เป็นต้น เป็นโครงงานที่ผู้ทำต้องศึกษารวบรวมความรู้ หลักการ ข้อเท็จจริงและแนวความคิดต่าง ๆ อย่างลึกซึ้งในเรื่องที่ต้องการศึกษา แล้วเสนอเป็นแนวคิด แบบจำลอง หลักการ ซึ่งอาจอยู่ในรูปของสมการ สูตร หรือคำอธิบายก็ได้ พร้อมทั้งนำเสนอวิธีการจำลองทฤษฎีด้วยคอมพิวเตอร์ การทำโครงงานประเภทนี้มีจุดสำคัญอยู่ที่ผู้ทำต้องมีความรู้เรื่องนั้น ๆ เป็นอย่างดี ตัวอย่าง เช่น การทดลองเรื่องการไหลของเหลว การทดลองเรื่องพฤติกรรมของปลาอโรวาน่า ทฤษฎีการแบ่งแยกดีเอ็นเอ  การทดลองเรื่องการไหลของของเหลว การทดลองเรื่องพฤติกรรมของปลาปิรันย่า และการทดลองเรื่องการมองเห็นวัตถุแบบสามมิติ เป็นต้น

4. โครงงานประเภทการประยุกต์ใช้งาน (Application)  รูป โปรแกรมจัดตารางสอน รูปภาพจาก : bkwschool.ac.th เป็นโครงงานที่ใช้คอมพิวเตอร์ในการสร้างผลงานเพื่อประยุกต์ใช้งานจริงในชีวิตประจำวัน เช่น ซอฟต์แวร์สำหรับการออกแบบและตกแต่งอาคาร ซอฟต์แวร์สำหรับการผสมสี ซอฟต์แวร์สำหรับการระบุคนร้าย เป็นต้น โครงงานงานประเภทนี้จะมีการประดิษฐ์ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ หรืออุปกรณ์ใช้สอยต่าง ๆ ซึ่งอาจจะสร้างใหม่หรือปรับปรุงดัดแปลงของเดิมที่มีอยู่แล้วให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นก็ได้ โครงงานลักษณะนี้จะต้องศึกษาและวิเคราะห์ความต้องการของผู้ใช้ก่อนแล้วนำข้อมูลที่ได้มาใช้ในการออกแบบ และพัฒนาสิ่งของนั้น ๆ ต่อจากนั้นต้องมีการทดสอบการทำงานหรือทดสอบคุณภาพของสิ่งประดิษฐ์แล้วปรับปรุงแก้ไขให้มีความสมบูรณ์ โครงงานประเภทนี้นักเรียนต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับเครื่องคอมพิวเตอร์ ภาษาโปรแกรม และเครื่องมือต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมทั้งอาจใช้วิธีทางวิศวกรรมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ในการพัฒนาด้วย เป็นโครงงานที่ใช้คอมพิวเตอร์ในการสร้างผลงานเพื่อประยุกต์ใช้งานจริงในชีวิตประจำวัน เช่น ซอฟต์แวร์สำหรับการออกแบบและตกแต่งอาคาร ซอฟต์แวร์สำหรับการผสมสี ซอฟต์แวร์สำหรับการระบุคนร้าย เป็นต้น โครงงานงานประเภทนี้จะมีการประดิษฐ์ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ หรืออุปกรณ์ใช้สอยต่าง ๆ ซึ่งอาจจะสร้างใหม่หรือปรับปรุงดัดแปลงของเดิมที่มีอยู่แล้วให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นก็ได้ โครงงานลักษณะนี้จะต้องศึกษาและวิเคราะห์ความต้องการของผู้ใช้ก่อนแล้วนำข้อมูลที่ได้มาใช้ในการออกแบบ และพัฒนาสิ่งของนั้น ๆ ต่อจากนั้นต้องมีการทดสอบการทำงานหรือทดสอบคุณภาพของสิ่งประดิษฐ์แล้วปรับปรุงแก้ไขให้มีความสมบูรณ์ โครงงานประเภทนี้นักเรียนต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับเครื่องคอมพิวเตอร์ ภาษาโปรแกรม และเครื่องมือต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมทั้งอาจใช้วิธีทางวิศวกรรมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ในการพัฒนาด้วย

5. โครงงานพัฒนาเกม (Game Development)  รูปโครงงานพัฒนาเกม รูปภาพจาก : thaigoodview.com เป็นโครงงานพัฒนาซอฟต์แวร์เกมเพื่อความรู้ และ/หรือ ความเพลิดเพลิน เช่น เกมหมากรุก เกมหมากฮอส เกมการคำนวณเลข ซึ่งเกมที่พัฒนาขึ้นนี้น่าจะเน้นให้เป็นเกมที่ไม่รุนแรง เน้นการใช้สมองเพื่อฝึกคิดอย่างมีหลักการ โครงงานประเภทนี้จะมีการออกแบบลักษณะและกฎเกณฑ์การเล่น เพื่อให้น่าสนใจแก่ผู้เล่น พร้อมทั้งให้ความรู้สอดแทรกไปด้วย ผู้พัฒนาควรจะได้ทำการสำรวจและรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเกมต่าง ๆ ที่มีอยู่ทั่วไปและนำมาปรับปรุงหรือพัฒนาขึ้นใหม่เพื่อให้ป็นเกมที่แปลกใหม่และน่าสนใจแก่ผู้เล่นกล่มต่าง ๆ

การจัดทำโครงงานคอมพิวเตอร์นั้น ผู้เรียนควรมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ หลักการที่ใช้ในการแก้ปัญหา กระบวนการแก้ปัญหา หลักการเขียนโปรแกรม และการแทนข้อมูลในคอมพิวเตอร์ ก่อนที่จะเริ่มทำโครงงาน และใช้ความรู้ดังกล่าวเป็นพื้นฐานในการสร้างความรู้ใหม่ในโครงงานคอมพิวเตอร์ โดยในการทำโครงงานผู้เรียนอาจจะมีโอกาสได้ทำความรู้จักกับความรู้ใหม่เพิ่มเติมอีกด้วย เช่น ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence) การออกแบบฐานข้อมูล (Database Design) และการสืบค้นข้อมูล (Information Retrieval) เป็นต้น ซึ่งจะขึ้นอยู่กับหัวข้อที่ผู้เรียนเลือกทำโครงงาน

ขั้นตอนการทำโครงงานคอมพิวเตอร์

โครงงานคอมพิวเตอร์เป็นกิจกรรมที่ต้องทำอย่างต่อเนื่องหลายขั้นตอน และแต่ละขั้นตอนจะมีความสำคัญต่อโครงงานนั้น ๆ การแบ่งขั้นตอนของการทำโครงงานอาจแตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของโครงงานและการวางแผนการทำโครงงานในที่นี้จะบ่งการทำงานออกเป็น 6 ขั้นตอนดังนี้

1. การคัดเลือกหัวข้อโครงงานที่สนใจทำ
โดยทั่วไปเรื่องที่จะนำมาพัฒนาเป็นโครงงานคอมพิวเตอร์ มักจะได้มาจากปัญหา คำถาม หรือความสนใจในเรื่องต่าง ๆ จากการสังเกตสิ่งต่าง ๆ รอบตัว นักเรียนสามารถจะศึกษาการได้มาของเรื่องที่จะทำโครงงาน การอ่านค้นคว้า การไปเยี่ยมชมสถานที่ต่าง ๆ การฟังบรรยาย รายการวิทยุโทรทัศน์ สนทนาอภิปราย กิจกรรมการเรียนการสอน งานอดิเรก การเข้าชมงานนิทรรศการหรืองานประกวดโครงงานคอมพิวเตอร์ ในการตัดสินใจเลือกหัวข้อที่จะนำมาพัฒนาโครงงานคอมพิวเตอร์ ควรพิจารณาองค์ประกอบสำคัญดังนี้

- จะต้องมีความรู้และทักษะพื้นฐานอย่างเพียงพอในหัวข้อเรื่องที่จะศึกษา
- สามารถจัดหาเครื่องคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้องได้
- มีแหล่งความรู้เพียงพอที่จะค้นคว้าหรือขอคำปรึกษา
- มีเวลาเพียงพอ
- มีงบประมาณเพียงพอ
- มีความปลอดภัย

2. ศึกษาค้นคว้าจากเอกสารและแหล่งข้อมูล
รวมถึงการขอคำปรึกษาจากผู้ทรงคุณวุฒิช่วยจะช่วยให้นักเรียนได้แนวคิดที่ใช้ในการกำหนดของเขตของเรื่องที่จะศึกษาได้เฉพาะเจาะจงมากยิ่งขึ้น รวมทั้งความรู้เพิ่มเติมในเรื่งที่จะศึกษาจนสามารถใช้ออกแบบและวางแผนดำเนินการทำโครงงานนั้นได้อย่างเหมาะสมในการศึกษาค้นคว้าดังกล่าว นักเรียนจะต้องบันทึกสรุปสาระสำคัญไว้ด้วย
จะต้องพิจารณาดังนี้ มูลเหตุจูงใจและเป้าหมายในการทำ วัสดุอุปกรณ์ ความต้องการของผู้ใช้งานและคุณลักษณะของผลงาน (Requirement and Specification) วิธีการประเมินผล วิธีการพัฒนา ข้อสรุปของโครงงาน ความแปลกใหม่ ความคิดสร้างสรรค์ แนวทางในการปรับปรุงหรือขยายการทดลองจากงานเดิม

3. การจัดทำเค้าโครงของโครงงานที่จะทำ จำเป็นต้องกำหนดกรอบแนวคิดและวงแผนการพัฒนาล่วงหน้าเพื่อคาดการณ์ความเป็นไปได้ของโครงงาน ขั้นตอนที่สำคัญคือ ศึกษาค้นคว้าเอกสาร วิเคราะห์ข้อมูล ออกแบบการพัฒนา เสนอเค้าโครงของโครงงานต่ออาจารย์ที่ปรึกษา เพื่อขอคำแนะนำและปรับปรุงแก้ไข

4. การลงมือทำโครงงาน เมื่อเค้าโครงได้รับความเห็นชอบจากอาจารย์ที่ปรึกษาแล้ว ขั้นตอนต่อไปจะเป็นการพัฒนาตามขั้นตอนที่ได้วางแผนไว้ดังนี้ เตรียมการ ลงมือพัฒนา ตรวจสอบผลงานและแกไข อภิปรายผลและข้อเสนอแนะ แนวทางในการพัฒนาโครงงานในอนาคต

5. การเขียนรายงาน เป็นสื่อความหมายเพื่อให้ผู้อื่นได้เข้าใจแนวความคิด วิธีดำเนินการศึกษาค้นคว้า ข้อมูลที่ได้ ตลอดจนข้อสรุปและข้อเสนอแนะต่าง ๆ เกี่ยวกับโครงงานนั้น ในการเขียนควรใช้ภาษาที่อ่านเข้าใจได้ง่าย ชัดเจน กระชับ และตรงไปตรงมาให้ครอบคลุมหัวข้อต่าง ๆ

6. การนำเสนอและการแสดงผลงานของโครงงาน เป็นการนำเสนอเพื่อแสดงออกถึงผลิตผลของความคิด ความพยายามในการทำงานที่ผู้ทำโครงงานได้ทุ่มเท และเป็นวิธีที่ให้ผู้อื่นได้รับรู้และเข้าใจในโครงงานนั้น ในการเสนออาจทำได้หลายรูปแบบ เช่น ติดโปสเตอร์ การรายงานตัวในที่ประชุม การแสดงผลงานด้วยสื่อต่าง การจัดนิทรรศการ การอธิบายด้วยคำพูด