Câu hỏi tự luận Công nghệ thiết kế 10 kết nối Bài 18: Quy trình thiết kế kĩ thuật

BÀI 18: QUY TRÌNH THIẾT KẾ KĨ THUẬT (15 CÂU)

I. NHẬN BIẾT (3 CÂU)

Câu 1: Quy trình thiết kế kĩ thuật gồm những bước nào?

Trả lời:

Quy trình thiết kế kĩ thuật gồm những bước:

- Xác định vấn đề.

- Tìm hiểu tổng quan.

- Xác định yêu cầu.

- Đề xuất, đánh giá và lựa chọn giải pháp.

- Xây dựng nguyên mẫu cho giải pháp.

- Kiểm chứng giải pháp.

- Lập hồ sơ kĩ thuật.

Câu 2: Nêu nhiệm vụ của từng bước trong quy trình thiết kế kĩ thuật.

Trả lời:

1. Xác định vấn đề: Kết thúc bước này cần phải trả lời rõ ràng các câu hỏi: Vấn đề hay nhu cầu cần giải quyết là gì? Ai đang gặp vấn đề hay có nhu cầu cần giải quyết? Tại sao vấn đề hay nhu cầu đó cần giải quyết?
2. Tìm hiểu tổng quan: nghiên cứu kiến thúc và các giải pháp đã có, chuẩn bị đầy đủ cơ sở cho các hoạt động giải quyết vấn đề tiếp theo.
3. Xác định yêu cầu: Đề xuất những yêu cầu, tiêu chí thiết kế cần phải đạt được. Một trong những cách xấy dựng tiêu chí là dựa vào sự phân tích các giải pháp hay sản phẩm đang có.
4. Đề xuất, đánh giá và lựa chọn giải pháp: 

Đề xuất giải pháp: Cần đề xuất số lượng tối đa các giải pháp có thể, bám sát với yêu cầu, tiêu chí đã nêu.

Đánh giá và lựa chọn giải pháp: Lựa chọn giải pháp tốt nhất vừa đáp ứng yêu cầu, tiêu chí của sản phẩm, vừa phù hợp với nguồn lực thực hiện về tài chính, công nghệ, trang thiết bị và nhân lực thực hiện.

5. Xây dựng nguyên mẫu cho giải pháp: Nguyên mẫu là phiên bản hoạt động của giải pháp đã lựa chọn, thường được chế tạo các vật liệu không giống với sản phẩm cuối cùng. Mẫu này sẽ được xem xét, đánh giá kiểm tra mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu chí của sản phẩm.
6. Kiểm chứng giải pháp: Nguyên mẫu sẽ được thử nghiệm để đánh giá mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu chí đặt ra cho sản phẩm.
7. Lập hồ sơ kĩ thuật: Lập hồ sơ kĩ thuật cho sản phẩm thiết kế phản ánh đầy đủ hình dạng, kết cấu, các thông số kĩ thuật, các quy trình công nghệ đủ để sản xuất, chế tạo sản phẩm.

Câu 3: Trong hồ sơ kĩ thuật gồm có những gì? Sử dụng hồ sơ kĩ thuật (các bản vẽ, bản hướng dẫn) để làm gì?

Trả lời:

- Trong hồ sơ kĩ thuật sẽ có hình dáng, kết cấu, các thông số kĩ thuật, các quy trình công nghệ đủ để sản xuất, chế tạo một sản phẩm thiết kế.

- Sử dụng hồ sơ kĩ thuật để: chế tạo sản phẩm và lắp đặt, vận hành, sửa chữa sản phẩm.

II. THÔNG HIỂU (6 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: 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 3: Nêu các phương pháp thực hiện trong quá trình thiết kế kĩ thuật.

Trả lời:

- Các phương pháp thực hiện trong quá trình thiết kế kĩ thuật:

+ Phương pháp quan sát

+ Phương pháp thăm dò, điều tra

+ Phương pháp thu thập dữ liệu

+ Phương pháp phân tích và tổng hợp

+ Phương pháp tính toán, thiết kế

+ Phương pháp đánh giá

+ Phương pháp xây dựng bản vẽ và soạn thảo văn bản

Câu 4: Nêu các phương tiễn hỗ trợ trong quá trình thiết kế kĩ thuật.

Trả lời:

- Các phương tiện hỗ trợ trong quá trình thiết kế kĩ thuật:

+ Máy tính để tính toán, thiết kế, kiểm tra, xây dựng bản vẽ, soạn thảo hồ sơ kĩ thuật

+ Phần mềm chuyên dụng để tính toán, thiết kế, mô phỏng; phần mềm văn phòng để soạn thảo văn bản.

+ Máy in để 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 để thu thập hình ảnh có liên quan đến sản phẩm thiết kế.

Câu 5: Người ta xác định yêu cầu của một sản phẩm thiết kế thì người thiết kế như thế nào?

Trả lời:

Yêu cầu của một sản phẩm thường được thể hiện thông qua:

- Các chức năng, tiêu chuẩn thực hiện của mối chức năng.

- Các giới hạn về đặc điểm vật lí như khối lượng, kích thước.

- Những vấn đẻ cần quan tâm về tài chính, bảo vệ môi trường, an toàn, thẩm mĩ.

Câu 6: 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 (5 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:

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:

Câu 4: Lập bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp thể hiện giải pháp đã được lựa chọn và hoàn thiện về giàn phơi bảo vệ quần áo khỏi trời mưa.

Trả lời:

Sơ đồ lắp đặt giàn phơi thông minh:

Câu 5: Đề xuất phương án thử nghiệm giàn phơi bảo vệ quần áo khỏi trời mưa

Trả lời:

Học sinh có thể tự chọn phương án tại gia đình kèm dẫn chứng (video, hình ảnh,...)

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

- Căn cứ vào các yêu cầu thiết kế trên hình thành phương án thiết kế, phác hoạ sơ bộ hộp đựng đồ dùng học tập.

Hộp có chiều dài 350mm, rộng 220mm, gồm 3 bộ phận:

+ Ống đựng bút (1).

+ Ngăn để sách vở (2).

+ 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?

- 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 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.