การคิดเชิงออกแบบและระเบียบวิธีวิจัยทางวิทยาศาสตร์
2(1-3-3)
วิชาบังคับก่อน : ไม่มี
การเข้าใจอย่างลึกซึ้งถึงปัญหา การค้นพบปัญหาและนิยามปัญหาหลักบนวิธีแห่งความเป็นมนุษย์ ขั้นตอนการออกแบบแนวคิดเพื่อจุดประกายแนวทางแก้ปัญหาใหม่ การสร้างเรื่องราวและทดลองสร้างต้นแบบแนวคิด การประเมินผลการทดสอบและนำผลสะท้อนกลับมาใช้เพื่อทำความเข้าใจเพิ่มขึ้น การนำเสนองานด้วยเป้าหมายและมีขอบเขตที่ชัดเจนรวมถึงมีความน่าเชื่อถือ การผนวกการคิดเชิงออกแบบเข้ากับระเบียบวิธีวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อกำหนดกรอบวิจัยและประยุกต์ใช้ในการร่างข้อเสนองานวิจัยหรือโครงร่างวิทยานิพนธ์เพื่อผลลัพธ์ที่มีผลกระทบสูงหรือสร้างนวัตกรรม
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
- การเข้าใจอย่างลึกซึ้งถึงปัญหาในมิติต่าง ๆ ทางด้านสังคม สิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจโดยการทำความเข้าใจปัญหาอย่างลึกซึ้งเพื่อใช้ในการแสวงหาข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ (4 ชม.)
- การค้นพบปัญหาและนิยามปัญหาหลักบนวิถีแห่งความเป็นมนุษย์ ผ่านมุมมองในหลากหลายสถานการณ์ รวบรวมรายละเอียดข้อมูลที่เป็นรูปธรรมที่สามารถช่วยให้จินตนาการสู่แนวทางการแก้ปัญหาหรือจำลองกระบวนการคิดอย่างอิสระ ขยายขอบเขตของปัญหาและการแตกย่อยประเด็นปัญหาให้เล็กลงและง่ายต่อการเข้าใจถึงปัญหานั้น (8 ชม.)
- ขั้นตอนการออกแบบแนวคิด: จุดประกายแนวทางแก้ปัญหาใหม่ด้วยเทคนิคการระดมสมองเชิงวิเคราะห์แบบต่าง ๆ เช่น การสร้างแผนที่ความคิด การเขียนระดมความคิดแบบองค์รวม การระดมความคิดผ่านสื่อออนไลน์ การลดช่องว่าง การคิดมุมกลับ การคิดแบบสุดโต่งเพื่อแสวงหาองค์ประกอบต่าง ๆ ที่สามารถใช้ในการแก้ไขปัญหาอย่างรอบด้าน (8 ชม.)
- การสร้างเรื่องราวและต้นแบบแนวคิด: ทดลองสร้างผลิตภัณฑ์หรือฟีเจอร์ในรูปแบบต่าง ๆ ที่ใช้ต้นทุนน้อยและย่อขนาดลงมา เพื่อนำมาทดสอบแนวคิดและศึกษาวิเคราะห์ถึงแนวทางแก้ไขปัญหาที่เป็นไปได้มากที่สุด (4 ชม.)
- ประเมินผลการทดสอบและนำผลสะท้อนกลับมาใช้: ทดสอบผลิตภัณฑ์ต้นแบบฟีเจอร์หรือการแก้ปัญหาเพื่อทำความเข้าใจให้ดีขึ้น นำไปสู่การกำหนดปัญหาใหม่และสร้างแนวทางการแก้ปัญหาที่สมบูรณ์ (4 ชม.)
- การนำเสนองานด้วยเป้าหมายและมีขอบเขตที่ชัดเจน รวมถึงมีความน่าเชื่อถือที่จะสามารถพัฒนาไปสู่ระดับเทคโนโลยีต้นแบบหรือธุรกิจ (4 ชม.)
- การผนวกการคิดเชิงออกเพื่อสร้างกรอบข้อเสนอการวิจัย: องค์ประกอบของข้อเสนอการวิจัย การออกแบบการวิจัยเพื่อผลลัพธ์ที่มีผลกระทบสูงหรือนวัตกรรมด้วยเครื่องมือที่เหมาะสม (8 ชม.)
- ระเบียบวิธีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การค้นพบปัญหา การรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลการทบทวนจริยธรรม การสร้างสมมติฐาน การทดลอง การวิเคราะห์และตรวจสอบผลลัพธ์ การสรุปผลและการเผยแพร่ผลการวิจัย (8 ชม.)
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
- เข้าใจซาบซึ้งถึงแนวความคิดที่จะแก้ปัญหาโดยนำการวิจัยร่วมแก้ปัญหาในหลากหลายมิติสอดคล้องกับมุมมองของการพัฒนาสังคมอย่างยั่งยืน
- กำหนดนิยามของปัญหาหลักโดยมีวิถีมนุษย์เป็นศูนย์กลางด้วยเทคนิคการระดมสมองที่เหมาะสม
- สร้างแนวคิดใหม่สำหรับจัดการปัญหาโดยใช้วิธีการที่ท้าทายอย่างสร้างสรรค์และเพื่อย้อนไปสู่การจัดการปัญหาด้วยเทคโนโลยี
- พัฒนาต้นแบบผลิตภัณฑ์ หรือฟีเจอร์หรือวิธีแก้ปัญหาใหม่ และนำผลสะท้อนจากการทดสอบผลิตภัณฑ์ฟีเจอร์ หรือแนวคิดการแก้ปัญหามาร่วมใช้ในการปรับนิยามใหม่ของปัญหาและสร้างวิธีการแก้ปัญหาใหม่
- นำเสนองานเชิงสร้างสรรค์แนวคิดที่สามารถดำเนินการได้ในระดับห้องปฏิบัติการ โรงงานต้นแบบ หรือระดับเชิงพาณิชย์ที่มีโอกาสพัฒนาความพร้อมทางด้านเทคโนโลยี หรือนำมาสร้างระเบียบวิธีวิจัยสำหรับวิทยานิพนธ์
- ผนวกการคิดเชิงออกแบบกับระเบียบวิธีวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เพื่อกำหนดกรอบวิจัยและประยุกต์ใช้ในการร่างข้อเสนองานวิจัยหรือโครงร่างวิทยานิพนธ์เพื่อผลลัพธ์ที่มีผลกระทบสูงหรือสร้างนวัตกรรม
ความรับผิดชอบต่อผลลัพธ์การเรียนรู้ของหลักสูตร
- บัณฑิตสามารถแสดงให้เห็นถึงการมีจรรยาบรรณการวิจัย ตามมาตรฐานวิชาการ และวิชาชีพที่เกี่ยวข้องตระหนักถึงความยั่งยืนทางด้านสังคม เศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม (PLO1)
- บัณฑิตสามารถสร้างแนวคิดใหม่ ออกแบบการทดลองเพื่อแก้ปัญหาที่ซับซ้อนและคาดการณ์ไม่ได้ พัฒนาและทดสอบวิธีการเพื่อหาคำตอบที่สร้างสรรค์ (PLO4)
Materials Structure and Characterization
Prerequisite : None
Empathic understanding of the problems; Problem discovery and statement of core problem based on a human-centered manner; Ideation stage to spark new solutions; Stories and prototyping: an experimental phase; Evaluation and incorporation of feedback to gain better understanding; Project pitching with goals, checkpoints and credibility; Incorporation of design thinking to scientific research methodology for research framing, drafting research or thesis proposal for high impact or innovative outcomes.
Learning Outcomes
- Empathic understanding of the problems in different dimensions of social, environmental and economic issues by “deep dive” into the problems to gain profound empathies that lead to key insights. (4 hr.)
- Problem discovery and statement of core problem based on a human-centered manner: by looking through multi-faceted situations, collecting concrete details that help to imagine solutions to particular problems or to stimulate free thinking, expand the problem space and break down complex problems into smaller, easier-to-understand constituents. (8 hr.)
- Ideation stage: sparking new solutions through different analytic brainstorming techniques, i.e., mind mapping, brainwriting, brain-netting, gap filling, reversed thinking, radical thinking to provide the elements required to circumvent the core problem. (8 hr.)
- Stories and prototyping: An experimental phase of creating a number of inexpensive, scaled down versions of the product or specific features to examine the concept and identify the best possible solutions. (4 hr.)
- Evaluation and incorporation of feedback: Testing the new products/features or solutions to gain better understanding of the civil/customers/users’ responses and the conditions of use. Redefine the problem and recreate absolute solutions. (4 hr.)
- Project pitching with goals, checkpoints and credibility to scale up for pilot scale or business purposes (4 hr.)
- Incorporation of design thinking to frame research proposal: the elements of a research proposal, research design for high impact or innovative outcome with appropriate tools. (8 hr.)
- Scientific research methodology; problem observation, data collection and analysis, ethical review, hypothesis construction, experimentation, result analyzing and validation, drawing conclusions, and dissemination of research results. (8 hr.)
Learning Outcomes
- Appreciate the idea needs by engaging scientific research to problem solving in diverse social sustainability perspectives.
- Define core problem statement in human-centric ways by using appropriate brainstorming techniques.
- Ideate new solutions to the problem statement by creative team or self-challenging approaches and work backward to arrive at the technology-based solution.
- Prototype newly developed product or specific features or solution and integrate feedback by testing the product or specific features or idea solution to redefine the problems and recreate solutions.
- Practice project idea pitching and business canvas either feasible in a laboratory, pilot or commercial scale, which can further develop into a technology ready level or to formulate research methodology for thesis.
- Incorporate design thinking to scientific research methodology to frame research and draft thesis proposal for high impact or innovative outcomes.
Alignment with the following PLO:
- Graduates demonstrate ethical accountability and professional standards in academic and research in the field and have sustainability awareness in social economy and environment. (PLO1)
- Graduates ideate new concepts and design experiments to solve complex and unpredictable problems, develop and test methods to find creative solutions. (PLO4)
