Giáo án và PPT Thiết kế và Công nghệ 10 kết nối Bài 18: Quy trình thiết kế kĩ thuật

BÀI 18: QUY TRÌNH THIẾT KẾ KĨ THUẬT

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

- GV đặt câu hỏi yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

• Quan sát hình sau và cho biết vấn đề gì cần giải quyết và có những giải pháp nào để giải quyết vấn đề?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Khái quát về quy trình thiết kế kĩ thuật

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Em hãy trình bày khái quát về quy trình thiết kế kĩ thuật.

Sản phẩm dự kiến:

- Bước 1: Xác định vấn đề

- Bước 2: Tìm hiểu tổng quan

- Bước 3: Xác định yêu cầu

- Bước 4: Đề xuất, đánh giá, lựa chọn giải pháp

- Bước 5: Xây dựng nguyên mẫu cho giải pháp

- Bước 6: Kiểm chứng giải pháp:

+ Nếu cho kết quả đáp ứng yêu cầu => lập hồ sơ kĩ thuật

+ Nếu cho kết quả không đáp ứng yêu cầu thì cần điều chỉnh thiết kế và thực hiện lại bước 4,5 cho tới khi đạt yêu cầu => lập hồ sơ kĩ thuật.

Hoạt động 2. Nội dung các bước thiết kế kĩ thuật

GV đưa ra câu hỏi: Em hãy trình bày nội dung các bước thiết kế kĩ thuật.

Sản phẩm dự kiến:

a. Xác định vấn đề

- Đây là công việc đầu tiên trong quy trình thiết kế kĩ thuật. Kết thúc bước này, cần phải trả lời rõ ràng các câu hỏi: Vấn đề hay nhu cầu cần giải quyết là gi? Ai đang gặp vấn đề hay có nhu cầu cần giải quyết? Tại sao vấn đề hay nhu cầu đó cần giải quyết?

b. Tìm hiểu tổng quan

- Công việc chủ yếu của bước này là nghiên cứu kiến thức và các giải pháp đã có chuẩn bị đầy đủ cơ sở cho các hoạt động giải quyết vấn đề tiếp theo. Tìm hiểu tổng quan tốt sẽ kế thừa kinh nghiệm của người khác, tránh được các sai lầm khi thiết kế. Kết thúc hoạt động này. cần làm rõ đối tượng sẽ sử dụng sản phẩm, các giải pháp đã có trong thực tiễn, những yếu tố khoa học và công nghệ được sử dụng để giải quyết vấn đề.

- Thông tin tìm hiểu tổng quan có thể được thực hiện thông qua nghiên cứu tài liệu, các công bố khoa học có liên quan, qua đọc các tài liệu kĩ thuật về các sản phẩm đã có; qua trao đổi trực tiếp với người dùng, với các chuyên gia.

c. Xác định yêu cầu

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

(1) Các chức năng, tiêu chuẩn thực hiện của mỗi chức năng,

(2) Các giới hạn về đặc điểm vật lí như khối lượng, kích thước,

(3) Những vấn đề cần quan tâm về tài chính, bảo vệ môi trường, an toàn, thẩm mĩ.

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

- Đề xuất giải pháp: Luôn có nhiều giải pháp cho một vấn đề. Trong giai đoạn này, cần đề xuất số lượng tối đa các giải pháp có thể, bám sát với yêu cầu, tiểu chi đã nêu.

- Đánh giá và lựa chọn giải pháp. Trên cơ sở các giải pháp đã đề xuất, xem xét và đánh giá toàn diện về mức độ phù hợp với yêu cầu, tiêu chí đã đặt ra cho sản phẩm. Từ đó, 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.

e.  Xây dựng nguyên mẫu cho giải pháp

- Giải pháp đã được chọn và hoàn thiện ở bước lựa chọn giải pháp cần được thể hiện dưới dạng bản thiết kế chi tiết, đủ để xây dựng được nguyên mẫu.

- Nguyên mẫu là phiên bản hoạt động của giải pháp đã lựa chọn, thường được chế tạo bởi 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.

- Vật liệu, dụng cụ, công nghệ, các mô đun chức năng cần được lựa chọn đảm bảo việc tạo nguyên mẫu nhanh chóng và ít tốn kém.

f. Kiểm chứng giải pháp

- Trong giai đoạn này, nguyên mẫu sẽ được thử nghiệm để đánh giá mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu chi đặt ra cho sản phẩm.

- Dựa vào kết quả thử nghiệm, giải pháp, nguyên mẫu sẽ được hoàn thiện. 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. Quá trình này có thể được lặp lại nhiều lần cho tới khi đạt yêu cầu.

g. Lập hồ sơ kĩ thuật

Kết thúc quy trình thiết kế kĩ thuật, một sản phẩm, giải pháp được tạo ra giải quyết vấn đề hay đáp ứng nhu cầu trong thực tiễn. Bước cuối cùng của hoạt động thiết kế kĩ thuật là 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.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học, GV yêu cầu HS hoàn thành các bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Thiết kế kĩ thuật được tiến hành qua mấy bước?

A. 6

B. 4

C. 5

D. 7

Câu 2: Trong quy trình, bước nào có tính chất quyết định cho tính sáng tạo của hoạt động thiết kế kĩ thuật?

A. Xây dựng nguyên mẫu cho giải pháp

B. Lập hồ sơ kĩ thuật

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

D. Kiểm chứng giải pháp

Câu 3: Nguyên mẫu là:

A. 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.

B. hồ sơ kĩ thuật cho sản phẩm thiết kế 

C. phiên bản hoạt động của giải pháp đã lựa chọn, thường được chế tạo các vật liệu không giống với sản phẩm cuối cùng.

D. nghiên cứu kiến thức và các giải pháp đã có, chuẩn bị đầy đủ cơ sở cho các hoạt động giải quyết vấn đề tiếp theo.

Câu 4: Có mấy loại bản vẽ kĩ thuật?

A. 1

B. 2

C. 3

D. Có rất nhiều

Câu 5: Kết thúc bước nào 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 đo cần giải quyết?

A. Bước 1

B. Bước 6

C. Bước 2

D. Bước 5

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

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.

Câu 2: Trình bày các bước thiết kế kĩ thuật một sản phẩm công nghệ gần gũi với em.