Câu hỏi tự luận Công nghệ thiết kế 10 cánh diều Bài 20: Quy trình thiết kế kĩ thuật
Bộ câu hỏi tự luận Công nghệ 10 - Thiết kế và Công nghệ cánh diều. Câu hỏi và bài tập tự luận Bài 20. Quy trình thiết kế kĩ thuật. Bộ tài liệu tự luận này có 4 mức độ: Nhận biết, thông hiểu, vận dụng và vận dụng cao. Phần tự luận này sẽ giúp học sinh hiểu sâu, sát hơn về môn học Công nghệ thiết kế 10 cánh diều.
BÀI 20: QUY TRÌNH THIẾT KẾ KĨ THUẬT (15 CÂU)
I. NHẬN BIẾT (3 CÂU)
Câu 1: Quy trình thiết kế kĩ thuật bao gồm những gì?
Trả lời:
Quy trình thiết kế kĩ thuật gồm:
Bước 1: Xác định yêu cầu sản phẩm.
Bước 2: Tìm hiểu thông tin, đề xuất lựa chọn.
Bước 3: Thiết kế sản phẩm.
Bước 4: Kiểm tra và đánh giá.
Bước 5: Lập hồ sơ kĩ thuật.
Câu 2: Em hãy nêu một số phương pháp thực hiện quy trình thiết kế kĩ thuật.
Trả lời:
Một số phương pháp thực hiện quy trình thiết kế kĩ thuật là: quan sát, thăm dò, điều tra, thu thập dữ liệu, phân tích và tổng hợp, tính toán, thiết kế, đánh giá, xây dựng bản vẽ và soạn thảo văn bản.
Câu 3: Em hãy nêu một số phương tiện kĩ thuật hỗ trợ thiết kế.
Trả lời:
Các phương tiện phổ biến hỗ trợ cho thiết kế kĩ thuật là:
- Máy tính đề tính toán, thiết kế, kiểm tra, xây dựng bản vẽ, soạn thảo hồ sơ kĩ thuật.
- Phần mềm chuyên dụng đề tính toán, thiết kế, mô phỏng; phần mêm văn phòng đề soạn thảo văn bản.
- Máy in đề in hồ sơ kĩ thuật gồm thuyết minh và bản vẽ.
- Máy gia công để sử dụng trong chế tạo mẫu, chế tạo mô hình.
- Máy ảnh, điện thoại đề thu thập hình ảnh có liên quan đến sản phẩm thiết kế.
II. THÔNG HIỂU (7 CÂU)
Câu 1: Trong quy trình, bước nào có tính chất quyết định cho tính sáng tạo của hoạt động thiết kế kĩ thuật.
Trả lời:
Bước đề xuất, đánh giá và lựa chọn giải pháp có tính chất quyết định cho tính sáng tạo của hoạt động thiết kế kĩ thuật.
Câu 2: Theo em, trong các bước của quy trình thiết kế kĩ thuật thì bước nào là quan trọng nhất? Vì sao?
Trả lời:
- Theo em, trong các bước này thì bước quan trọng nhất là Bước 4: Kiểm tra và đánh giá.
- Giải thích: Vì khi tiến hành kiểm tra, đánh giá, nếu không đạt yêu cầu, thì công việc thiết kế sẽ lặp đi, lặp lại cho đến khi giải pháp thiết kế đạt yêu cầu, được chấp nhận mới tiến hành bước 5.
Câu 3: Làm rõ mối quan hệ giữa “xác định yêu cầu” và “kiểm chứng giải pháp”.
Trả lời:
Mối quan hệ giữa "kiểm chứng giải pháp" và "xác định yêu cầu" là: Nguyên mẫu sẽ được thử nghiệm để đánh giá mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu chí đặt ra cho sản phẩm. Khi nguyên mẫu chỉ đáp ứng một phần, hoặc không đáp ứng được các yêu cầu, tiêu chí đặt ra, cần điều chỉnh giải pháp, nguyên mẫu và thử nghiệm lại.
Câu 4: Để có thể xác định yêu cầu của sản phẩm, người ta thường thông qua những yếu tố nào?
Trả lời:
Yêu cầu của một sản phẩm thường được thể hiện thông qua những yếu tổ: tính năng, độ bền; thẳm mĩ; giá thành; tác động đến môi trường,... Có trường hợp phải có cả yêu cầu về giá, thời gian giao hồ sơ kĩ thuật sản phẩm thiết kế. Trong trường hợp sản phẩm do khách hàng đề xuất, khi xác định yêu cầu cần trao đổi và có sự thống nhất với khách hàng.
Câu 5: Để tìm hiểu, thu thập được thông tin, người thiết kế cần làm những công việc gì? Mục đích của tìm hiểu, thu thập thông tin là gì?
Trả lời:
- Để tìm hiểu, thu thập được thông tin, người thiết kế cần làm những công việc: Tìm hiểu các sản phẩm tương tự đã có trên thị trường, trao đổi trực tiếp với người sử dụng, nghiên cứ tài liệu kĩ thuật có liên quan, tìm thông tin trên Internet,.. sau đó đề xuất các giải pháp để lựa chọn.
- Mục đích của tìm hiểu, thu thập thông tin để lấy kinh nghiệm của người khác, đánh giá ưu, nhược điểm của các giải pháp từ đó chọn giải pháp phù hợp nhất (tốt nhất, tối ưu nhất).
Câu 6: Khi thiết kế sản phẩm, người thiết kế cần làm những công việc gì?
Trả lời:
Khi thiết kế sản phẩm, người thiết kế cần làm những công việc:
- Lựa chọn kết cấu, vật liệu
- Tính toán, lựa chọn các thông số thiết kế
- Lập các bản vẽ kĩ thuật (bản vẽ ban đầu của mỗi giải pháp có thể chỉ ra là các bản vẽ phác)
- Tính giá thành sản phẩm,..
Câu 7: Để kiểm tra đánh giá giải pháp, người thiết kế cần làm những công việc gì? Nguyên mẫu thực là gì? Khi nào giải pháp thiết kế được chấp nhận?
Trả lời:
- Để kiểm tra đánh giá giải pháp, người thiết kế cần tiến hành chế tạo mẫu thử (phiên bản "hoạt động" của sản phẩm). Mẫu thử được tiến hành thử nghiệm, đo lường các thông số kĩ thuật nhằm đánh giá, so sánh với thông số yêu đặt ra. Nếu đạt yêu cầu, giải pháp thiết kế được chấp nhận và tiến hành bước 5 (lập hồ sơ kĩ thuật). Nếu không sẽ quay lại bước 3 (thiết kế sản phẩm). Công việc thiết kế được lặp đi lặp lại cho đến khi giải pháp thiết kế đạt yêu cầu.
- Nguyên mẫu thực là: các phiên bản đơn giản, thu nhỏ của sản phẩm chính dùng làm mẫu thử.
- Giải pháp thiết kế được chấp nhận khi đạt yêu cầu của nguyên mẫu thực.
III, VẬN DỤNG (4 CÂU)
Câu 1: Hãy xác định vấn đề cho tình huống dưới đây:
Gia đình Nam sử dụng dây phơi ngoài trời, đây là cách làm quần áo khô tự nhiên dựa vào ánh nắng mặt trời, tiết kiệm chi phí. Một hôm, do không có ai ở nhà, toàn bộ quần áo phơi bị ướt khi trời mưa, Nam phải giặt lại toàn bộ số quần áo trên. Nam không muốn điều này xảy ra nữa.
Trả lời:
Nam muốn quần áo phơi không bị ướt khi không có ai ở nhà.
Câu 2: Hãy tìm hiểu thông tin về một số loại giàn phơi bảo vệ quần áo khỏi trời mưa đang có trên thị trường theo mẫu dưới đây
Trả lời:
| STT | Tên sản phẩm, hãng sản xuất | Hình ảnh | Mô tả hoạt động |
| 1 | Giàn phơi thông minh tự thu quần áo khi trời mưa của hãng Hòa Phát | Trên giàn phơi được lắp đặt 2 bộ cảm biến: cảm biến nước và cảm biến ánh sáng. Khi có nước rơi vào, hoặc khi thiếu ánh sáng, cảm biến sẽ truyền tín hiệu tới công tắc bật tắt nguồn của một mô tơ tự đọng, khi đó mô tơ sẽ kéo, đẩy bộ chuyển động để đưa toàn bộ thanh phơi lẫn quần áo vào bên trong mái che. Và khi ngừng mưa, thanh phơi sẽ tự động kéo ra, quần áo tiếp tục được phơi khô bình thường. |
Câu 3: Một trong những cách giúp gia đình Nam tránh khỏi tình huống đã mô tả ở Câu 1 (Vận dụng) là thiết kế một giàn phơi có khả năng bảo vệ quần áo khi trời mưa. Hãy xác định các yêu cầu cần có của một giàn phơi để giải quyết vấn đề mà gia đình Nam gặp phải.
Trả lời:
Giàn phơi thông minh tự thu quần áo khi trời mưa của hãng Hòa Phát:
| STT | Yếu tố | Mô tả chi tiết |
| 1 | Kích thước | Lớn |
| 2 | Chức năng | Khi phát hiện mưa, các mạch cảm biến được thiết kế rải rác trên sào phơi sẽ truyền tín hiệu về hộp xử lí trên thân sào trụ, kích hoạt động cơ quay để di chuyển cánh tay phơi thu quần áo vào trong mái hiên. |
| 3 | Tính thẩm mĩ | Hiên phơi màu xanh |
| 4 | Vật liệu | Bộ khung giàn phơi: inox hoặc thép không gỉ, phần hiên: vải dù |
| 5 | Giới hạn tài chính | 4.000.000 - 5.000.000 |
Câu 4: Cho ví dụ:
Mái che di động lượn sóng điều khiển bằng tay khá thông dụng và đơn giản về kết cấu, vì vậy không cần thiết làm mô hình thực để kiểm tra. Việc kiểm tra giải pháp thiết kế mái che di động lượn sóng điều khiển bằng tay được thực hiện thông qua các hình vẽ sản phẩm trên máy tính và có thể mô phỏng quá trình làm việc của mái che.
Mái che di động lượn sóng trong ví dụ trên có cần làm nguyên mẫu thực hay không? Vì sao
Trả lời:
- Mái che di động lượn sóng trong ví dụ không cần làm nguyên mẫu thực.
- Giải thích: Vì mái che di động lượn sóng điều khiển bằng tay được thực hiện thông qua các hình vẽ sản phẩm trên máy tính và có thể mô phỏng quá trình làm việc của mái che.
IV. VẬN DỤNG CAO (1 CÂU)
Câu 1: Bài tập thực hành:
Trình bày các bước thiết kế kĩ thuật một sản phẩm công nghệ gần gũi với em.
Trả lời:
*Gợi ý:
Trình bày các bước thiết kế kĩ thuật hộp đựng đồ dùng học tập:
- Khi học tập ở nhà, cần dùng sách, vở, tài liệu, bút, thước, compa,… Nếu tất cả đồ dùng này được bày trên bàn học thì mất mĩ quan, ảnh hưởng đến hiệu quả học tập. Do đó cần thiết kế một chiếc hộp để đựng các đồ dùng học tập - Khi học tập ở nhà, cần dùng sách, vở, tài liệu, bút, thước, compa,… Nếu tất cả đồ dùng này được bày trên bàn học thì mất mĩ quan, ảnh hưởng đến hiệu quả học tập. Do đó cần thiết kế một chiếc hộp để đựng các đồ dùng học tập
- Căn cứ vào các yêu cầu thiết kế trên hình thành phương án thiết kế, phác họạ sơ bộ hộp đựng đồ dùng học tập. - Căn cứ vào các yêu cầu thiết kế trên hình thành phương án thiết kế, phác họạ sơ bộ hộp đựng đồ dùng học tập.
Hộp có chiều dài 350mm, rộng 220mm, gồm 3 bộ phận:
+ Ống đựng bút (1). + Ống đựng bút (1).
+ Ngăn để sách vở (2). + Ngăn để sách vở (2).
+ Ngăn để dụng cụ (3). + Ngăn để dụng cụ (3).
Sơ đồ
Sau đó tính toán, xác định hình dạng, kích thước và lập bản vẽ của hộp đựng.
Bản vẽ
- Làm mô hình, chế tạo hộp đựng thử, sau đó đặt sách vở, đồ dùng học tập vào hộp xem có hợp lí và thuận tiện không? - Làm mô hình, chế tạo hộp đựng thử, sau đó đặt sách vở, đồ dùng học tập vào hộp xem có hợp lí và thuận tiện không?
- Phân tích, đánh giá phương án thiết kế theo các yêu cầu thiết kế đề ra. - Phân tích, đánh giá phương án thiết kế theo các yêu cầu thiết kế đề ra.
Về kết cấu và kích thước, hình dạng, màu sắc và vật liệu có gì cần thay đổi và cải tiến:
+ Ngăn đựng sách vở cần tạo dáng đường cong đẹp hơn, thuận tiện hơn + Ngăn đựng sách vở cần tạo dáng đường cong đẹp hơn, thuận tiện hơn
+ Ngăn đựng dụng cụ thu hẹp lại, gọn hơn,… + Ngăn đựng dụng cụ thu hẹp lại, gọn hơn,…
- Căn cứ vào phương án thiết kế đã hoàn thiện, tiến hành hoàn chỉnh hồ sơ, viết thuyết minh giới thiệu sản phẩm, lập các bản vẽ chi tiết để chế tạo và bản vẽ lắp của hộp đựng để lắp ráp. - Căn cứ vào phương án thiết kế đã hoàn thiện, tiến hành hoàn chỉnh hồ sơ, viết thuyết minh giới thiệu sản phẩm, lập các bản vẽ chi tiết để chế tạo và bản vẽ lắp của hộp đựng để lắp ráp.