Giáo án và PPT Thiết kế và Công nghệ 10 cánh diều Bài 6: Ứng dụng của một số công nghệ mới

BÀI 6: ỨNG DỤNG CỦA MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MỚI

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV đặt câu hỏi:

• Công nghệ mới là những công nghệ mang tính đột phá, có tầm ảnh hưởng lớn đến nền kinh tế trong tương lai gần. Hãy kể tên một số công nghệ mới mà em biết.

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Công nghệ vật liệu nano

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu:  

• Hãy nêu bản chất và ứng dụng của công nghệ vật liệu nano?

• Hãy nêu tên của một số vật liệu trong đời sống?

Sản phẩm dự kiến:

- Bản chất: Vật liệu nano là vật liệu mới được tạo ra từ các hạt có kích thước rất nhẹ (cỡ nanomet) có cơ tính đặc biệt như siêu bền, siêu nhẹ hoặc có các tính chất lí đặc biệt để thay thế cho các vật liệu truyền thống.

- Ứng dụng: Sử dụng vật liệu nano trong một số lĩnh vực như y học, công nghiệp điện tử, dệt may, nuôi trồng hải sản, công nghệ thông tin, năng lượng, quân sự...

- Một số vật liệu nano đã được phát triển và có khả năng ứng dụng rộng rãi như:

+ Sợi carbon nano nhẹ và có độ bền cao hơn thép được sử dụng làm thân, vỏ máy khiển bay, ô tô, tàu chiến giúp giảm tải trọng, tiết kiệm năng lượng.

+ Vật liệu chất dẻo siêu mỏng có thể phát sáng, nhạy cảm với áp lực được sử dụng để sản xuất các màn hình cảm ứng.

+ Vật liệu Graphen có tính dẫn điện, cứng hơn thép và có thể kéo căng. Có thể sử được dụng làm tấm pin mặt trời, màn hình cảm ứng, đèn LED, vợt tennis, quần á chống muỗi, thiết bị quang học,... 

+ Vật liệu Aerogel xốp, nhẹ gần bằng không khí, có khả năng chịu nhiệt và chịu nên nhiệt cao, ứng dụng làm cầu phao, sàn nổi, phao chống va chạm cho tàu biển, giàn khoan.

Hoạt động 2. Công nghệ CAD/CAM-CNC

GV đưa ra câu hỏi:

• Thế nào là công nghệ CAD/CAM-CNC là gì?

• Ưu điểm, hạn chế của công nghệ CAD/CAM-CNC là gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Công nghệ CAD/CAM-CNC là một chu trình công nghệ khép kín từ thiết kế trên máy tính đến chế tạo sản phẩm trên các máy gia công tự động điều khiển số bằng máy tính (CNC). 

+ Ưu điểm: Rút ngắn thời gian từ việc thiết kế đến chế tạo sản phẩm, đáp ứng nhanh yêu cầu của thị trường, năng xuất cao, độ chính xác gia công cao, thuận lợi cho việc tự động hóa sản xuất. 

+ Công nghệ CAD/CAM-CNC được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất cơ khí như chế tạo các chi tiết máy phức tạp, chế tạo mẫu khuôn đúc,...; trong sản xuất đồ gỗ; trong xây dựng; trong sản xuất điện tử; trong y học, trong in 3D,...

Hoạt động 3. Công nghệ in 3D

GV đưa ra câu hỏi:

• Bản chất của công nghệ in 3D là gì?
• Công nghệ in 3D có tác dụng gì?
• Công nghệ in 3D được ứng dụng trong các lĩnh vực nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Bản chất của công nghệ in 3D là tạo ra sản phẩm bằng cách bồi đắp từng lớp tương ứng với từng mặt cắt của sản phẩm, hoàn toàn do máy tính điều khiển tự động. 

- Công nghệ in 3D giúp chế tạo sản phẩm và tạo mẫu nhanh chóng, đơn giản, chế tạo được các sản phẩm phức tạp từ kích thước nhỏ đến kích thước lớn, sử dụng nhiều vật liệu in khác nhau như chất dẻo, bột kim loại, thuỷ tinh, các tế bào sống,...

- Công nghệ in 3D được ứng dụng trong các lĩnh vực: cơ khí, xây dựng, cũng như trong y học và các lĩnh vực dịch vụ khác.

Hoạt động 4. Công nghệ năng lượng tái tạo

GV đưa ra câu hỏi:

• Bản chất của công nghệ năng lượng tái tạo là gì?
• Công nghệ năng lượng tái tạo được ứng dụng như thế nào trong cuộc sống?

Sản phẩm dự kiến:

- Bản chất: Sử dụng các nguồn năng lượng mới như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thuỷ triều,... thay thế cho nguồn năng lượng hoá thạch như than dầu đang ngày càng cạn kiệt.

- Ứng dụng: các nhà máy điện mặt trời, điện gió, điện thuỷ triều, điện địa nhiệt, điện sinh khối,...

Hoạt động 5. Công nghệ Internet vạn vật

GV đưa ra câu hỏi:

• Công nghệ Internet vạn vật là gì? Công nghệ Internet vạn vật được ứng dụng như thế nào trong cuộc sống?

Sản phẩm dự kiến:

- Công nghệ Internet vạn vật (IoT) kết nối các máy, thiết bị thông qua cảm biến, phần mềm và các công nghệ khác, cho phép chúng có thể trao đổi thông tin với nhau trên nền tảng mạng Internet.

- Ứng dụng của công nghệ IoT trong phát triển các hệ thống sản xuất thông minh, hướng tới ứng dụng để phát triển hệ thống giao thông, thành phố thông minh.

Hoạt động 6. Công nghệ trí tuệ nhân tạo

GV đưa ra câu hỏi:

• Thế nào là công nghệ trí tuệ nhân tạo?
• Trí tuệ nhân tạo được ứng dụng như thế nào trong đời sống và sản xuất?

Sản phẩm dự kiến:

- Công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) là tạo ra các phần mềm tự học cho máy tính, cho phép máy tính có thể tiếp nhận được thông tin từ bên ngoài, xử lí thông tin và đưa ra các quyết định điều khiển. Trí tuệ nhân tạo là mô hình tư duy bắt chước cách tư duy, ứng xử của con người, động vật.

- Trí tuệ nhân tạo ứng dụng trong mọi lĩnh vực đời sống và sản xuất nhờ các hệ thống máy tính và cơ sở dữ liệu lớn. Đặc biệt, trí tuệ nhân tạo được ứng dụng trong điều khiển robot thông minh, các hệ thống sản xuất thông minh, hệ thống quản lí và điều hành, trong kinh tế, trong y tế, trong giáo dục, trong giao thông, trong quân sự,...

Hoạt động 7. Công nghệ robot thông minh

GV đưa ra câu hỏi:

• Thế nào là công nghệ robot? Robot thông minh được ứng dụng như thế nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Công nghệ robot thông minh là công nghệ tạo cho robot khả năng tư duy như con người. Robot thông thường là các thiết bị tự động điều khiển theo chương trình số nhằm thực hiện một thao tác hay hoạt động nào đó của con người. Khi robot này được trang bị thêm trí tuệ nhân tạo thì nó trở thành robot thông minh.

- Robot thông minh được ứng dụng thay thế con người trong các hệ thống sản xuất thông minh, trong tiếp thị, trong các lĩnh vực dịch vụ,...

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học,GV yêu cầu HS luyện tập làm bài

Câu 1: Có mấy công nghệ mới được giới thiệu trong chương trình?

A. 7

B. 6

C. 5

D. 4

Câu 2: Công nghệ nano là:

A. Công nghệ sử dụng phần mềm CAD để thiết kế chi tiết sau đó chuyển mô hình thiết kế đến phần mềm CAM để lập quy trình công nghệ gia công chi tiết, sau đó sử dụng máy điều khiển số CNC.

B. Công nghệ phân tách mô hình 3D thành các lớp 2D xếp chồng lên nhau

C. Công nghệ sản xuất năng lượng trên cơ sở chuyển hóa từ các nguồn năng lượng liên tục, vô hạn, ít tác động tiêu cực đến môi trường.

D. Công nghệ phân tích, chế tạo và ứng dụng các vật liệu có cấu trúc nano

Câu 3: Công nghệ CAD/CAM/CNC là:

A. Công nghệ phân tích, chế tạo và ứng dụng các vật liệu có cấu trúc nano

B. Công nghệ phân tách mô hình 3D thành các lớp 2D xếp chồng lên nhau

C. Công nghệ sử dụng phần mềm CAD để thiết kế chi tiết sau đó chuyển mô hình thiết kế đến phần mềm CAM để lập quy trình công nghệ gia công chi tiết, sau đó sử dụng máy điều khiển số CNC.

D. Công nghệ sản xuất năng lượng trên cơ sở chuyển hóa từ các nguồn năng lượng liên tục, vô hạn, ít tác động tiêu cực đến môi trường.

Câu 4: Công nghệ in 3D là:

A. Công nghệ phân tách mô hình 3D thành các lớp 2D xếp chồng lên nhau

B. Công nghệ phân tích, chế tạo và ứng dụng các vật liệu có cấu trúc nano

C. Công nghệ sử dụng phần mềm CAD để thiết kế chi tiết sau đó chuyển mô hình thiết kế đến phần mềm CAM để lập quy trình công nghệ gia công chi tiết, sau đó sử dụng máy điều khiển số CNC.

D. Công nghệ sản xuất năng lượng trên cơ sở chuyển hóa từ các nguồn năng lượng liên tục, vô hạn, ít tác động tiêu cực đến môi trường.

Câu 5: Công nghệ năng lượng tái tạo là:

A. Công nghệ phân tích, chế tạo và ứng dụng các vật liệu có cấu trúc nano

B. Công nghệ sử dụng phần mềm CAD để thiết kế chi tiết sau đó chuyển mô hình thiết kế đến phần mềm CAM để lập quy trình công nghệ gia công chi tiết, sau đó sử dụng máy điều khiển số CNC.

C. Công nghệ phân tách mô hình 3D thành các lớp 2D xếp chồng lên nhau

D. Công nghệ sản xuất năng lượng trên cơ sở chuyển hóa từ các nguồn năng lượng liên tục, vô hạn, ít tác động tiêu cực đến môi trường.

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: A

Câu 2: D

Câu 3: C

Câu 4: A

Câu 5: D

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Hãy nêu một ví dụ về cách trí tuệ nhân tạo đang được áp dụng trong lĩnh vực y tế. Bạn nghĩ AI có thể thay thế hoàn toàn vai trò của con người trong lĩnh vực này không? Vì sao?

Câu 2: Giải thích cách công nghệ Blockchain có thể được ứng dụng trong quản lý chuỗi cung ứng. Bạn nghĩ điều này có thể giúp giảm thiểu rủi ro trong hoạt động kinh doanh như thế nào?

Câu 3: Hãy mô tả một tình huống trong đó robot và tự động hóa đã được sử dụng để cải thiện hiệu suất trong sản xuất công nghiệp. Bạn nghĩ điều này có thể ảnh hưởng đến lực lượng lao động như thế nào?