Chương I ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG NGHỆ CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP Công nghệ và đời sống Hệ thống kĩ thuật Công nghệ phổ biến Một số công nghệ mới Đánh giá công nghệ Cách mạ

Bài 1. CÔNG NGHỆ VÀ ĐỜI SỐNG Sau khi học xong bài này, em sẽ: Nêu được các khái niệm khoa học, kĩ thuật, công nghệ và mối liên hệ giữa chúng. Mô tả được mối qua

Khoa học là hệ thống tri thức về mọi quy luật và sự vận động của vật chất, những quy luật của tự nhiên, xã hội, tư duy. Khoa học tự nhiên là một lĩnh vực của khoa học, có mục đích nhận thức, mô tả, giải thích và tiên đoán về các sự vật, hiện tượng và quy luật tự nhiên dựa trên những bằng chứng có được từ quan sát và thực nghiệm. Khoa học tự nhiên bao gồm các lĩnh vực Vật lí, Hoá học, Sinh học, Thiên văn học và Khoa học Trái Đất. Những thành tựu của Khoa học tự nhiên không chỉ nâng cao hiểu biết của con người về sự vật, hiện tượng và các quy luật của tự nhiên mà còn được ứng dụng để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, tạo dựng môi trường sống cho con người, định hình cho sự phát triển của kinh tế, xã hội,...
Thông tin bổ sung Kết nối nghề nghiệp
Một số phát minh khác về khoa học tự nhiên: Nhà khoa học là người làm
Mikhail Vasilyevich Lomonosov (1711 - 1765): công tác nghiên cứu khoa học định luật bảo toàn vật chất và chuyển động, với các phương pháp nghiên thuyết nhiệt động học phân tử,… cứu khác nhau trong các lĩnh
Dmitri Ivanovich Mendeleev (1834 - 1907): định vực, ngành nghề khác nhau, luật tuần hoàn, bảng tuần hoàn các nguyên tố phục vụ cho mọi mặt đời sống hoá học,… của con người.
Albert Einstein (1879 - 1955): thuyết tương đối, thuyết lượng tử,…
2. Kĩ thuật
Khám phá
Quan sát Hình 1.3 và cho biết: - Vấn đề cần giải quyết trong mỗi tình huống
là gì? - Vấn đề đã được giải quyết như thế nào? - Cơ sở khoa học nào đã được sử dụng
để giải quyết vấn đề?
Ròng rọc Đòn bẩy Hình 1.3. Ứng dụng khoa học trong cuộc sống Kĩ thuật là việc ứng dụng các nguyên lí khoa học vào việc thiết kế, chế tạo, vận hành các máy móc, thiết bị, công trình, quy trình và hệ thống một cách hiệu quả và kinh tế nhất. Kết quả của nghiên cứu kĩ thuật góp phần tạo ra các giải pháp, sản phẩm, công nghệ mới. Nhờ có kĩ thuật, các nguyên lí khoa học được ứng dụng trong thực tiễn biểu hiện qua các thiết bị, máy móc hay hệ thống phục vụ nhu cầu của đời sống, sản xuất, kiến tạo môi trường sống. Kĩ thuật được chia thành các lĩnh vực khác nhau như kĩ thuật cơ khí, kĩ thuật điện, kĩ thuật xây dựng, kĩ thuật hoá học,...

Thông tin bổ sung
Từ thời cổ đại, con người đã biết sử dụng đòn bẩy, bánh xe, ròng rọc,... hoặc các thiết bị dùng làm vũ khí công thành như móc Archimedes, súng thần công, máy bắn đá, máy bắn tên,...
Kết nối nghề nghiệp
Kĩ sư là người làm việc trong lĩnh vực kĩ thuật. Họ có kiến thức về toán học, khoa học tự nhiên, có tư duy thiết kế, năng lực giải quyết vấn đề một cách sáng tạo.
3. Công nghệ
Khám phá
Quan sát Hình 1.4, em hãy mô tả các phương pháp trồng cây và đánh giá ưu, nhược điểm của mỗi phương pháp này.
a) Phương pháp địa canh
b) Phương pháp thuỷ canh
c) Phương pháp khí canh
Hình 1.4. Các phương pháp trồng cây
Công nghệ là giải pháp, quy trình, bí quyết kĩ thuật có hoặc không kèm theo công cụ, phương tiện dùng để biến đổi nguồn lực thành sản phẩm, dịch vụ. Trong mối quan hệ với kĩ thuật, công nghệ là kết quả của hoạt động kĩ thuật. Công nghệ có tính chuyển giao và luôn luôn được đổi mới nhờ sự phát triển của khoa học, kĩ thuật.
Công nghệ rất đa dạng, phong phú và có thể phân chia theo nhiều cách khác nhau. Theo lĩnh vực khoa học có công nghệ hoá học, công nghệ sinh học, công nghệ thông tin,...; Theo lĩnh vực kĩ thuật có công nghệ cơ khí, công nghệ điện, công nghệ xây dựng, công nghệ vận tải,...; Theo đối tượng áp dụng có công nghệ ô tô, công nghệ vật liệu, công nghệ nano, công nghệ trồng cây trong nhà kính,...
Trong mỗi giai đoạn lịch sử, công nghệ luôn là yếu tố có tính dẫn dắt, định hình và chi phối sự phát triển kinh tế - xã hội. Khi có sự đột phá về công nghệ, đó là thời điểm diễn ra cách mạng công nghiệp.
Thông tin bổ sung
Công nghệ nano, công nghệ sinh học, công nghệ số, trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn, công nghệ in 3D là những công nghệ đột phá và là nền tảng công nghệ của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.

Kết nối nghề nghiệp
Kĩ sư công nghệ là người làm việc trong lĩnh vực công nghệ. Ngoài năng lực chuyên môn, họ sớm được tiếp cận với những công nghệ mới để mang lại cuộc sống tiện nghi cho con người.
4. Mối liên hệ giữa khoa học, kĩ thuật, công nghệ Khám phá
Quan sát Hình 1.5 và cho biết mối quan hệ giữa khoa học, kĩ thuật, công nghệ. Tạo ra KĨ THUẬT CÔNG NGHỆ Cơ sở KHOA HỌC Hình 1.5. Mối liên hệ giữa khoa học, kĩ thuật, công nghệ
Khoa học, kĩ thuật, công nghệ có mối quan hệ mật thiết với nhau được thể hiện trên Hình 1.5. Cụ thể: - Khoa học là cơ sở của kĩ thuật; kĩ thuật thúc đẩy phát triển khoa học: kết quả nghiên
cứu khoa học là những tri thức về sự vật, hiện tượng, các quy luật của thế giới tự nhiên. Kĩ thuật dựa trên các tri thức do khoa học khám phá ra để giải quyết vấn đề thực tiễn. Ví dụ, khoa học phát minh ra lực đẩy Archimedes, kĩ thuật dựa trên lực đẩy Archimedes thiết kế ra tàu, thuyền nổi và di chuyển được trên mặt nước. - Kĩ thuật tạo ra công nghệ mới, dựa trên công nghệ hiện có: một mặt, kĩ thuật giải quyết
vấn đề thực tiễn dựa trên tri thức khoa học (cơ sở khoa học của kĩ thuật), kết quả là tạo ra hay cải tiến sản phẩm, công nghệ; mặt khác, công nghệ hiện có lại là cơ sở quan trọng của kĩ thuật (cơ sở công nghệ của kĩ thuật) để giải quyết vấn đề thực tiễn. Ví dụ, dựa trên nguyên lí lực từ tác động lên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua, kĩ thuật tạo ra công nghệ về động cơ điện; các động cơ điện sau khi được sáng chế ra, làm cơ sở để kĩ thuật giải quyết các vấn đề khác. - Công nghệ thúc đẩy khoa học; khoa học là cơ sở để phát triển công nghệ: sự phát triển
của công nghệ tạo điều kiện thúc đẩy khoa học phát triển qua các công nghệ, thiết bị đo lường, phân tích trong quá trình khám phá thế giới tự nhiên. Ví dụ, kính thiên văn điện tử (công nghệ) giúp quá trình nghiên cứu về thiên văn học hiệu quả hơn.

II - CÔNG NGHỆ VỚI TỰ NHIÊN, CON NGƯỜI Khám phá VÀ XÃ HỘI
Quan sát các Hình 1.6, 1.7, 1.8
Công nghệ với tự nhiên hãy cho biết mối quan hệ giữa công nghệ, tự nhiên, con người Công nghệ ảnh hưởng tới khoa học, giúp cho và xã hội. quá trình khám phá tự nhiên tốt hơn, đạt được
những thành tựu cao hơn. Công nghệ giúp xử lí những vấn đề về môi trường, phòng chống thiên tai và ứng phó với biến đổi khí hậu (Hình 1.6). Công nghệ phát triển giúp con người khai thác nhưng cũng làm cạn kiệt tài nguyên. Một số công nghệ ảnh hưởng môi trường, thế giới tự nhiên và con người. 2. Công nghệ với con người Công nghệ mang lại sự tiện nghi, đáp ứng nhu cầu và thay đổi cuộc sống của con người (Hình 1.7). Công nghệ làm tăng năng suất lao động, nâng cao hiệu quả hoạt động của con người. Công nghệ tạo ra hệ thống sản xuất thông minh nhưng đẩy con người đối mặt với tình trạng thất nghiệp. 3. Công nghệ với xã hội Công nghệ thúc đẩy kinh tế, xã hội phát triển, quản lí tốt xã hội (Hình 1.8). Công nghệ tác động đến cách nghĩ, lối sống của con người nhưng cũng làm con người bị lệ thuộc vào công nghệ. Luyện tập, Hình 1.6. Công nghệ hỗ trợ phòng chống thiên tai Hình 1.7. Công nghệ mang lại sự tiện nghi
Lấy các ví dụ cụ thể về tác động tích cực, tiêu cực của công nghệ đối với tự nhiên, con người và xã hội trong phạm vi gia đình, cộng đồng nơi em đang sinh sống.
Vận dụng
Hình 1.8. Công nghệ giúp khai thác năng lượng từ thiên nhiên
Hãy liệt kê một số công nghệ, sản phẩm công nghệ sử dụng trong gia đình em; đánh giá về tác động của công nghệ, sản phẩm công nghệ đó với cuộc sống của em và gia đình.

Bài 2. Hệ thống kĩ thuật Sau khi học xong bài này, em sẽ: Trình bày được khái niệm, cấu trúc của hệ thống kĩ thuật. Hình 2.1 Quan sát Hình 2.1 và cho biết nguyê

II – CẤU TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG KĨ THUẬT Cấu trúc của một hệ thống kĩ thuật có ba thành phần chính: 1) Đầu vào; 2) Bộ phận xử lí; 3) Đầu ra. Trong đó tuỳ theo từ

LUYỆN TẬP Quan sát Hình 2.5 xác định đầu vào, đầu ra của một máy tăng âm. Hình 2.5. Hệ thống kĩ thuật của máy tăng âm LUYỆN TẬP Quan sát Hình 2.6 xác định đầu v

Bài 3. Công nghệ phổ biến Sau khi học xong bài này, em sẽ: Kể tên được một số công nghệ phổ biến. Tóm tắt được nội dung cơ bản của một số công nghệ phổ biến. Hì

Sản phẩm của công nghệ luyện kim là kim loại đen hoặc kim loại màu ở dạng thô thường làm nguyên liệu cho các công nghệ chế tạo vật liệu kim loại khác.
Theo sản phẩm được tạo ra, công nghệ luyện kim chia làm hai loại là công nghệ luyện kim đen (tạo ra gang và thép) và công nghệ luyện kim màu (tạo ra nhôm, đồng, vàng, chì, kẽm,...).
Kết nối nghề nghiệp
Kĩ sư luyện kim là người tốt nghiệp trường đại học kĩ thuật ngành kĩ thuật vật liệu kim loại. Công việc chính của kĩ sư luyện kim là thiết kế nhà máy và các thiết bị luyện kim, lập các quy trình công nghệ và điều hành các quy trình để sản xuất ra các kim loại và hợp kim, hoặc tham gia nghiên cứu, giảng dạy trong lĩnh vực luyện kim.
2. Công nghệ đúc
Công nghệ đúc kim loại là công nghệ chế tạo sản phẩm kim loại bằng phương pháp nấu kim loại thành trạng thái lỏng, sau đó rót vào khuôn có hình dạng và kích thước như sản phẩm. Sau khi kim loại đông đặc, ta thu được sản phẩm là vật đúc có hình dạng và kích thước phù hợp với yêu cầu.
Sản phẩm của công nghệ đúc rất đa dạng có thể sử dụng ngay được gọi là chi tiết đúc, hoặc cần phải qua gia công cơ khí để nâng độ chính xác kích thước và độ bóng bề mặt gọi là phôi đúc. Công nghệ đúc có thể tạo được các chi tiết phức tạp như thân máy công cụ, vỏ động cơ,... nên sản phẩm đúc được ứng dụng ở các lĩnh vực như chế tạo cơ khí, trang trí, mĩ thuật.
Công nghệ đúc được chia thành các loại sau: đúc trong khuôn cát, đúc trong khuôn kim loại; đúc li tâm; đúc áp lực; đúc khuôn mẫu nóng chảy,...
Hình 3.3. Một số công nghệ đúc
Kết nối nghề nghiệp
Người làm nghề đúc kim loại là người tốt nghiệp cao đẳng hoặc trung cấp ngành công nghệ đúc kim loại, có khả năng đảm nhiệm các công việc như: Kĩ thuật viên phòng kĩ thuật; nhân viên phòng thí nghiệm đúc; tham gia chế tạo mẫu, khuôn và vận hành được một số thiết bị thông dụng trong phân xưởng đúc,...
Khám phá
Quan sát Hình 3.3 và cho biết công nghệ đúc sử dụng trong các hình a, b thuộc loại nào. Hãy mô tả nguyên lí đúc của mỗi công nghệ đó.

3. Công nghệ gia công cắt gọt
Công nghệ gia công cắt gọt là công nghệ thực hiện việc lấy đi một phần kim loại của phôi dưới dạng phoi nhờ các dụng cụ cắt và máy cắt kim loại để tạo ra chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu. Sản phẩm của công nghệ gia công cắt gọt là các chi tiết máy được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau như máy cơ khí, công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ sản,… Sản phẩm của công nghệ này thường có độ chính xác và độ nhẵn bề mặt cao. Công nghệ gia công cắt gọt bao gồm các công nghệ tiện, phay, bào, mài,… gia công bằng tia lửa điện, bằng tia nước, bằng laser,…
Khám phá
Quan sát và cho biết, Hình 3.4 (a và b) mô tả công nghệ gia công cắt gọt nào. a b Hình 3.4. Một số công nghệ gia công cắt gọt
Kết nối năng lực
Sử dụng internet hoặc qua sách, báo,… để hiểu về nguyên lí gia công trên máy tiện và máy phay.
Kết nối nghề nghiệp
Người làm nghề cắt gọt kim loại là người tốt nghiệp cao đẳng, trung cấp chuyên ngành cắt gọt kim loại; là người sử dụng các máy gia công cơ khí để chế tạo các chi tiết, thiết bị cơ khí, thường làm việc ở các nhà máy, xí nghiệp sản xuất, chế tạo trong lĩnh vực cơ khí.
4. Công nghệ gia công áp lực
Công nghệ gia công áp lực là công nghệ dựa vào tính dẻo của kim loại, dùng ngoại lực của thiết bị làm cho kim loại biến dạng theo hình dáng yêu cầu. Gia công áp lực được dùng nhiều trong các xưởng cơ khí để chế tạo phôi. Sản phẩm của nó còn dùng nhiều trong các ngành xây dựng, cầu đường, hàng tiêu dùng,… Những công nghệ của gia công áp lực là cán, kéo, rèn và dập.

Thông tin bổ sung
Cán phôi Kéo phẩm, kim loại là cho phôi đi qua khe hở giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau, làm cho bị biến dạng, kết quả là chiều dày của phôi giảm xuống, chiều dài tăng lên. kim loại là sự kéo dài phôi qua lỗ khuôn. Công nghệ kéo dùng để chế tạo các sản dạng thỏi hoặc ống có chiều dài không hạn chế. 2 1 3 P 2 a) Cán b) Kéo 1: Phôi; 2: Trục cán 1: Phôi; 2: Lỗ khuôn; 3: Khuôn kéo Hình 3.5. Sơ đồ cán, kéo kim loại Kết nối nghề nghiệp
Người công kim nguội, thiết, làm nghề cán, kéo kim loại là người tốt nghiệp cao đẳng, trung cấp chuyên ngành nghệ cán, kéo kim loại; là người đảm nhiệm các công việc trong nhà máy cán, kéo loại như: Kĩ thuật viên phòng kĩ thuật; theo dõi, tham gia chế tạo khuôn cán nóng, cán kéo; kiểm tra và đánh giá chất lượng sản phẩm cán, kéo; vận hành được một số bị thông dụng trong phân xưởng cán, kéo kim loại.
5. Công nghệ hàn
Công nghệ hàn là công nghệ nối các chi tiết bằng kim loại với nhau thành một khối không thể tháo rời được bằng cách nung nóng chỗ nối đến trạng thái hàn (chảy hoặc dẻo). Sau đó, kim loại lỏng hoá rắn hoặc kim loại dẻo hoá rắn thông qua lực ép. Sản phẩm công nghệ hàn được ứng dụng rất đa dạng như đồ gia dụng (cổng, cửa sắt, giàn giáo, bàn ghế), xây dựng (kết cấu nhà khung thép, chế tạo các thiết bị nhà máy),… Hiện nay, sản phẩm công nghệ hàn còn được sử dụng để sản xuất các sản phẩm mĩ thuật. Căn cứ theo trạng thái kim loại mối hàn khi tiến hành nung nóng, công nghệ hàn chia thành hai nhóm sau: - Hàn nóng chảy là chỗ hàn và que hàn bổ sung được nung đến trạng thái nóng chảy.

Hàn áp lực nếu chỗ nối của các chi tiết được nung nóng đến trạng thái dẻo thì phải dùng ngoại lực ép lại. Sau khi ép tạo nên mối hàn bền vững. Khám phá Quan sát

II - CÔNG NGHỆ TRONG LĨNH VỰC ĐIỆN - ĐIỆN TỬ 1. Công nghệ sản xuất điện năng Công nghệ sản xuất điện năng là công nghệ biến đổi các năng lượng khác thành điện n

2. Công nghệ điện – quang
Công nghệ điện – quang là công nghệ biến đổi điện năng thành quang năng. Theo nguyên lí hoạt động, công nghệ điện – quang chia thành ba loại:
– Đèn sợi đốt: khi dòng điện đi qua sợi đốt, điện năng chuyển hoá thành nhiệt năng, sau đó nhiệt năng chuyển hoá thành quang năng.
– Đèn phóng điện: khi điện áp đặt vào hai điện cực, sự phóng điện xảy ra sẽ tạo ra tia tử ngoại tác dụng vào lớp bột huỳnh quang phủ trong ống thuỷ tinh phát ra ánh sáng.
– Đèn LED (Light Emitting Diode): là công nghệ dựa trên nguyên lí chuyển từ điện năng thành quang năng khi cho dòng điện một chiều chạy qua diode.
Hình 3.9. Các loại bóng đèn điện chiếu sáng
Khám phá
Quan sát Hình 3.9 và sắp xếp lại mốc thời gian tương ứng đánh dấu sự phát triển của công nghệ điện – quang. Hãy gọi tên từng loại bóng đèn có trong hình.
Kết nối năng lực
Em hãy lựa chọn loại bóng đèn để sử dụng trong gia đình. Hãy giải thích sự lựa chọn đó.
3. Công nghệ điện – cơ
Công nghệ điện – cơ là công nghệ biến đổi năng lượng điện sang cơ năng.
Theo dạng chuyển động đầu ra công nghệ biến đổi năng lượng điện – cơ chia thành hai nhóm:
– Công nghệ biến đổi năng lượng điện – cơ ở dạng quay.
– Công nghệ biến đổi năng lượng điện – cơ ở dạng tịnh tiến.
Sản phẩm công nghệ biến đổi năng lượng điện – cơ ở dạng quay đặc trưng là động cơ điện và nó được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và trong công nghiệp như quạt điện, máy xay sát, máy hút bụi, máy bơm nước, các động cơ dẫn động trong công nghiệp,...
Sản phẩm công nghệ biến đổi năng lượng điện – cơ ở dạng tịnh tiến được ứng dụng trong đời sống như van điện từ, relay điện,...

a) Quạt điện b) Van điện từ c) Relay d) Máy sấy tóc Hình 3.10. Một số sản phẩm sử dụng công nghệ điện - cơ Thông tin bổ sung Khám phá Relay là một công tắc điện

5. Công nghệ truyền thông không dây Công nghệ truyền thông không dây là công nghệ cho phép truyền tải thông tin qua một khoảng cách mà không cần dây dẫn làm môi

Bài 4. Một số công nghệ mới Sau khi học xong bài này, em sẽ: Trình bày được bản chất của công nghệ mới. Phát biểu được hướng ứng dụng của một số công nghệ mới.

Khám phá Quan sát Hình 4.2 và cho biết công nghệ nano có thể được ứng dụng trong những sản phẩm nào. Hình 4.2. Một số sản phẩm ứng dụng công nghệ nano trong lĩn

Khám phá Quan sát và cho biết các Hình 4.4 a, b, c tương ứng với các bước nào trong Hình 4.3. a b c Hình 4.4. Một số bước gia công khuôn ép vỏ điện thoại Ba quá

Luyện tập Quan sát Hình 4.6 và nêu tên của một số lĩnh vực sử dụng công nghệ in 3D. a b c d e Hình 4.6. Một số lĩnh vực sử dụng công nghệ in 3D 4. Công nghệ năn

Khám phá Quan sát Hình 4.7 và cho biết trong hình có những công nghệ năng lượng tái tạo nào. Ứng dụng của công nghệ năng lượng tái tạo chủ yếu dùng để sản xuất

6. Công nghệ Internet vạn vật
Công nghệ Internet vạn vật viết tắt là IoT (Internet of Things) là công nghệ kết nối, thu thập và trao đổi dữ liệu với nhau giữa các máy tính, máy móc, thiết bị kĩ thuật số và cả con người thông qua môi trường internet.
Công nghệ Internet vạn vật lan toả lợi ích của mạng internet tới mọi thiết bị được kết nối. Khi một thiết bị được kết nối với internet, nó sẽ trở nên thông minh hơn nhờ khả năng gửi hoặc nhận thông tin và tự động hoạt động dựa trên các thông tin đó.
Công nghệ Internet vạn vật có ứng dụng ở các ngành như: công nghiệp, y tế, tài chính,...
Khám phá
Quan sát và cho biết trong Hình 4.9 mô tả công nghệ Internet vạn vật có thể được ứng dụng trong các thiết bị nào.
Hình 4.9. Một số thiết bị có thể được ứng dụng Internet vạn vật
Thông tin bổ sung
Nhà khoa học người Anh – Kevin Ashton là người lần đầu tiên đề cập đến khái niệm IoT vào năm 1999.
7. Công nghệ Robot thông minh
Công nghệ Robot thông minh là công nghệ Robot có "bộ não" sử dụng trí tuệ nhân tạo được cải thiện về khả năng "nhận thức", ra quyết định và thực thi nhiệm vụ theo cách toàn diện hơn so với robot truyền thống.
Công nghệ Robot thông minh có ứng dụng rộng rãi ở nhiều ngành, lĩnh vực như: y tế, giáo dục, quân sự, giải trí, trong sản xuất,...
Vận dụng
Trong gia đình, cộng đồng nơi em sống, có công nghệ nào trong bài học này đã được áp dụng trong thực tế. Nếu triển khai một công nghệ mới trong gia đình, em lựa chọn công nghệ nào. Hãy lí giải về sự lựa chọn của em.
Kết nối năng lực
Tìm hiểu và đề xuất một công việc cụ thể nên sử dụng robot thông minh thay thế cho con người.

Bài 5. Đánh giá công nghệ Học xong bài này, em sẽ: Giải thích được các tiêu chí cơ bản trong đánh giá công nghệ. Đánh giá được một số sản phẩm công nghệ phổ biế

II – ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ VÀ SẢN PHẨM CÔNG NGHỆ
1. Tiêu chí đánh giá công nghệ
Có nhiều tiêu chí đánh giá công nghệ, tuỳ thuộc vào từng công nghệ mà có các tiêu chí đánh giá khác nhau. Trong các tiêu chí đó, thường sử dụng các tiêu chí sau: Tiêu chí về hiệu quả, độ tin cậy, tính kinh tế và tiêu chí về môi trường của công nghệ.
– Tiêu chí về hiệu quả: đánh giá về năng suất của công nghệ; chất lượng, thẩm mĩ của sản phẩm mà công nghệ đó tạo ra.
– Tiêu chí về độ tin cậy của công nghệ: đánh giá về độ chính xác, khả năng ổn định của công nghệ.
– Tiêu chí về kinh tế: đánh giá chi phí khi đầu tư, vận hành và lợi nhuận khi sử dụng công nghệ.
– Tiêu chí về môi trường: đánh giá sự tác động của công nghệ đến môi trường xung quanh (không khí, nước, tiếng ồn,...) khi sử dụng công nghệ.
Ngoài ra, còn có các tiêu chí khác như độ dồi dào của nguyên liệu đầu vào, nhiên liệu sử dụng của công nghệ,...
Ví dụ: Để sản xuất ra thìa nhựa như Hình 5.2 có thể sử dụng hai công nghệ khác nhau là công nghệ ép nhựa hoặc công nghệ in 3D. Hãy đánh giá hai công nghệ trên.
Hình 5.2. Thìa nhựa
Bảng 5.1. Đánh giá công nghệ ép nhựa và công nghệ in 3D để sản xuất ra thìa nhựa
Tiêu chí, Công nghệ ép nhựa, Công nghệ in 3D, Giải thích
Hiệu quả của công nghệ, – Năng suất cao – Sản phẩm đẹp, – Năng suất thấp – Sản phẩm xấu, – Năng suất tạo ra sản phẩm của công nghệ in 3D thấp do nguyên lí của công nghệ. – Sản phẩm của công nghệ in 3D không nhẵn.
Độ tin cậy của công nghệ, Độ tin cậy cao, Độ tin cậy cao, Hình dáng sản phẩm giống mẫu thiết kế.
Chi phí khi làm ra sản phẩm, Chi phí thấp (Nếu sản xuất hàng loạt), Chi phí cao, Khi sản xuất đơn chiếc mà sử dụng công nghệ ép nhựa thì giá thành sản phẩm sẽ cao do phải chi phí làm khuôn ép.
Môi trường, Tương đương, Tương đương, Hai công nghệ đều cần đốt nhựa đến nhiệt độ nóng chảy nên tác động đến môi trường là như nhau.
Nguyên vật liệu đầu vào, Dồi dào, Hạn chế, Không phải loại nhựa nào cũng làm được nguyên vật liệu để in 3D nên giá thành cao hơn.
Như vậy, tuỳ thuộc vào sản lượng thìa nhựa cần sản xuất mà lựa chọn công nghệ phù hợp. Nếu sản xuất đơn chiếc nên sử dụng công nghệ in 3D, ngược lại nếu sản xuất hàng loạt thì nên sử dụng công nghệ ép nhựa.

2. Tiêu chí đánh giá sản phẩm công nghệ
Mỗi sản phẩm công nghệ sẽ có những nhóm tiêu chí đánh giá khác nhau phụ thuộc vào đặc thù của từng loại sản phẩm công nghệ và mức độ quan trọng của các tiêu chí đối với các loại sản phẩm công nghệ khác nhau cũng khác nhau.
Thông thường, để đánh giá sản phẩm công nghệ cần đánh giá theo những tiêu chí sau:
– Cấu tạo của sản phẩm công nghệ.
– Tính năng của sản phẩm công nghệ.
– Độ bền của sản phẩm công nghệ.
– Tính thẩm mĩ của sản phẩm công nghệ.
– Giá thành của sản phẩm công nghệ.
– Tác động đến môi trường của sản phẩm công nghệ.
Ví dụ: Đánh giá bếp gas và bếp hồng ngoại (Hình 5.3).
Thông tin bổ sung
Mâm nhiệt của bếp hồng ngoại sử dụng các sợi carbon siêu bền, tuổi thọ hoạt động lên đến 8 000 giờ.
Kết nối năng lực
Tìm hiểu trên internet hoặc qua sách, báo,... về công nghệ hàn MAG và công nghệ hàn que để từ đó đánh giá hai công nghệ này.
Hình 5.3. Bếp gas và bếp hồng ngoại
Bảng 5.2. Đánh giá bếp gas và bếp hồng ngoại để lựa chọn mua bếp cho gia đình
Tiêu chí, Bếp gas, Bếp hồng ngoại
Cấu tạo, Đơn giản, Phức tạp
Tính năng, – Khoảng điều chỉnh nhiệt lượng nhỏ – Dễ mất an toàn về cháy nổ, – Khoảng điều chỉnh nhiệt lượng lớn – An toàn về cháy nổ
Độ bền, Cao, Thấp
Thẩm mĩ, Vừa phải, Đẹp
Giá thành bếp, chi phí nhiên liệu khi đun, Thấp, Cao
Tác động đến môi trường, Không gây ô nhiễm môi trường, Không gây ô nhiễm môi trường
Kết luận: Bếp gas và bếp hồng ngoại có những ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Tuỳ nhu cầu sử dụng mà lựa chọn bếp cho phù hợp.

LUYỆN TẬP Đánh giá quạt trần và quạt cây ở Hình 5.4 để lựa chọn loại quạt phù hợp đối với phòng ngủ và phòng khách của gia đình. Thông số, Quạt cây, Quạt trần K

Bài 6. Cách mạng công nghiệp Học xong bài này, em sẽ: Tóm tắt được nội dung cơ bản, vai trò, đặc điểm của các cuộc cách mạng công nghiệp. (1) Công nghệ thông ti

II - CÁC CUỘC CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP
1. Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất
a) Bối cảnh ra đời và những thành tựu về công nghệ
Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất bắt đầu từ cuối thế kỉ XVIII, bắt đầu từ nước Anh, sau đó lan rộng ra châu Âu, Hoa Kì và các nước trên toàn thế giới. Trước đó, nền kinh tế nhỏ lẻ, dựa vào nông nghiệp là chính với sức người, sức kéo của động vật và các nguồn năng lượng tự nhiên. Có nhiều thành tựu, sáng chế đã ra đời trong giai đoạn này. Nổi bật là máy hơi nước của James Watt, máy dệt vải của linh mục Edmund Cartwright, luyện thép của Henry Cort. Những phát minh này đã giúp cho ngành dệt may, luyện kim và giao thông phát triển mạnh mẽ.
Khám phá
Theo em, sự ra đời của động cơ
hơi nước đã tác động đến sản xuất và đời sống như thế nào.
Hình 6.2. Xe lửa chạy bằng động cơ hơi nước
b) Vai trò, đặc điểm của cách mạng công nghiệp lần thứ nhất
Đặc trưng của cách mạng công nghiệp lần thứ nhất là năng lượng hơi nước và cơ giới hoá, thúc đẩy quá trình đô thị hoá và phát triển công nghiệp. Những sự thay đổi trên của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất đã giúp sản xuất phát triển, nâng cao năng suất lao động, tạo ra bứt phá trong công nghiệp, nông nghiệp, giúp nền kinh tế của các nước đi lên.
Thông tin bổ sung
Một số phát minh, sáng chế của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất: Năm 1783, Henry Cort (Anh) sáng chế máy cán thép. Năm 1784, James Watt (Scotland) sáng chế động cơ hơi nước. Năm 1786, Edmund Cartwright (Anh) chế tạo máy dệt cải tiến có con thoi chuyển động bằng lò xo. Năm 1807, Robert Fulton (Mỹ) chế tạo tàu thuỷ chạy bằng hơi nước. Năm 1814, George Stephenson (Anh) phát minh đầu máy xe lửa chạy bằng động cơ hơi nước.

2. Cách mạng công nghiệp lần thứ hai
Khám phá
Theo em, sự ra đời của điện năng đã tác động đến sản xuất và đời sống như thế nào.
Hình 6.3. Điện năng với cuộc sống
a) Bối cảnh ra đời và những thành tựu về công nghệ
Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai bắt đầu từ cuối thế kỉ XIX, gắn liền với sự phát triển của các cường quốc công nghiệp như Anh, Đức và Hoa Kì. Trong giai đoạn này, Thomas Edison khai trương nhà máy điện đầu tiên trên thế giới (năm 1882). Sự xuất hiện của điện năng đã tạo điều kiện cho sự ra đời của hàng loạt các sáng chế như bóng đèn, điện thoại, tủ lạnh, máy giặt,… Bên cạnh sự ra đời của điện năng và các sản phẩm sử dụng điện, lĩnh vực động cơ và ô tô cũng phát triển mạnh mẽ. Năm 1885, chiếc xe hơi đầu tiên trên thế giới sử dụng động cơ đốt trong do Karl Benz chế tạo. Năm 1908, hãng Ford Motor đã chế tạo thành công chiếc xe hơi chạy bằng động cơ đốt trong tại Mỹ.
b) Vai trò và đặc điểm của cách mạng công nghiệp lần thứ hai
Đặc trưng của cách mạng công nghiệp lần thứ hai là năng lượng điện và dây chuyền sản xuất hàng loạt quy mô lớn. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai đã mở đầu kỉ nguyên điện khí hoá, tạo đà phát triển cho các ngành công nghiệp khác như luyện kim, chế tạo máy, đóng tàu, công nghiệp quân sự, giao thông vận tải, công nghiệp hoá chất. Nhiều lĩnh vực, ngành nghề mới ra đời, hình thành lực lượng lao động mới.
Thông tin bổ sung
Một số phát minh, sáng chế của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai: Năm 1884, Charles Parsons (Anh) sáng chế tua bin hơi phản lực. Năm 1903, Wilbur và Orville Wright (Mỹ) chế tạo máy bay.

3. Cách mạng công nghiệp lần thứ ba
a) Bối cảnh ra đời và những thành tựu về công nghệ
Khám phá
Cách mạng công nghiệp lần thứ ba ra đời vào những
năm 70 của thế kỉ XX, khởi đầu từ nước Mỹ. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba có hai phát minh rất quan trọng là máy tính xách tay năm 1970 và mạng internet vào những năm 90 của thế kỉ XX. Trước đó là việc phát minh ra bóng bán dẫn của John Bardeen, Walter Brattain và William Shockley. Năm 1968, các kĩ sư của General Motor đã sáng chế ra bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLC). Sáng chế này cùng với sự phát triển của công nghiệp robot đã tạo ra kỉ nguyên tự động hoá mức độ cao. lần thứ ba Đặc trưng của cách mạng công nghiệp lần thứ ba là, Theo em, máy tính (Hình 6.4) đã tác động đến sản xuất và đời sống như thế nào. Hình 6.4. Máy tính bàn
công nghệ thông tin và tự động hoá. Sự ra đời của máy tính và tự động hoá sản xuất đã làm giảm giá thành, nâng cao chất lượng và số lượng sản phẩm. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba xoá nhoà mọi miền, quốc gia, khu vực và mang lại sự kết nối thông về năng suất lao động, về quy mô và tốc độ phát triển sống con người và xã hội. Nhiều ngành công nghiệp công nghiệp mới ra đời. Lực lượng lao động đứng trước công nghiệp., ranh giới giữa các nhà máy, vùng tin toàn cầu, tạo ra bước nhảy vọt sản xuất, làm biến đổi mạnh mẽ đời truyền thống bị mất đi, nhiều ngành thách thức bị thay thế bởi robot
Thông tin bổ sung
ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) là máy tính điện tử số đầu tiên do John Mauchly (1907 - 1980) và John Presper Eckert (1919 - 1995) tại Đại học Pennsylvania thiết kế vào năm 1943, hoàn thành vào năm 1946.
Kết nối nghề nghiệp
Thợ lắp đặt dịch vụ kĩ thuật thông tin và truyền thông là người lắp đặt, sửa chữa và bảo trì các thiết bị viễn thông, thiết bị truyền dữ liệu, cáp, ăng ten và ống dẫn; sửa chữa, lắp đặt và bảo dưỡng máy tính.

4. Cách mạng công nghiệp lần thứ tư a) Bối cảnh ra đời và những thành tựu về công nghệ Năm 2011, thuật ngữ Công nghiệp 4.0 lần đầu tiên được sử dụng tại Đức. Tớ

Thông tin bổ sung Nhà hoạt hệ đến, máy thông minh (Hình 6.6) có khả năng sản xuất, vận hành tự động hoá hoàn toàn và động 24/7. Máy móc được kết nối với nhau (I

Bài 7. Ngành nghề kĩ thuật, công nghệ
Học xong bài này, em sẽ:
Trình bày được yêu cầu và triển vọng, những thông tin chính về thị trường lao động của một số ngành nghề trong lĩnh vực kĩ thuật, công nghệ; đánh giá được sự phù hợp của bản thân đối với những ngành nghề đó.
Hình 7.1
Hãy quan sát và cho biết những người trong Hình 7.1 làm nghề gì và thuộc lĩnh vực nào. Suy nghĩ về bản thân và cho biết em sẽ chọn nghề nào. Hãy giải thích về sự lựa chọn đó.
I – KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH NGHỀ KĨ THUẬT, CÔNG NGHỆ
Ngành nghề kĩ thuật, công nghệ là ngành nghề thuộc lĩnh vực kĩ thuật, công nghệ. Đây là những ngành nghề hiện hữu trong mọi mặt đời sống kinh tế – xã hội. Ngành nghề kĩ thuật, công nghệ bao gồm rất nhiều nghề cụ thể khác nhau thuộc các lĩnh vực sản xuất như công nghiệp, nông nghiệp và thuỷ sản...
Ngành nghề kĩ thuật, công nghệ có vai trò quan trọng trong phát triển xã hội; trực tiếp tạo ra của cải, phát triển kinh tế; tạo ra các dịch vụ phục vụ, nâng cao chất lượng cuộc sống đồng thời cũng là nhóm ngành phục vụ nghiên cứu, liên tục cải tiến sản phẩm đem lại cho con người một cuộc sống ngày càng văn minh, hiện đại.
II – MỘT SỐ NGÀNH NGHỀ KĨ THUẬT, CÔNG NGHỆ
1. Nghề thuộc ngành cơ khí
a) Giới thiệu chung
Cơ khí là nhóm ngành đào tạo tập trung vào việc áp dụng các nguyên lí của toán học và khoa học để thiết kế, phát triển và đánh giá vận hành các hệ thống thiết bị cơ khí được sử dụng trong các hệ thống chế tạo và lắp ráp chuyên dụng. Một số nghề thuộc ngành này như: sửa chữa, cơ khí chế tạo, chế tạo khuôn mẫu, hàn,...

Khám phá
Kể tên nghề thuộc ngành cơ khí mà em biết.
b) Yêu cầu và triển vọng phát triển
Người lao động thuộc ngành cơ khí là người trực tiếp tham gia thiết kế, lắp đặt, phân tích, đánh giá, vận hành, sửa chữa, bảo trì, bảo dưỡng, đề xuất sáng kiến, ý tưởng giải pháp cải tiến công nghệ, trang thiết bị máy móc,... thuộc cơ khí.
Để làm việc trong ngành cơ khí, người lao động phải biết sử dụng, vận hành các loại dụng cụ, thiết bị; biết đọc bản vẽ, phân tích yêu cầu kĩ thuật, lập quy trình công nghệ và chế tạo, lắp ráp, sửa chữa các loại đồ gá, khuôn mẫu, máy móc, thiết bị; biết phân tích, giải quyết những vấn đề về kĩ thuật chuyên môn; biết sử dụng các phần mềm phục vụ thiết kế, mô phỏng và chế tạo; tự học, tự bồi dưỡng nâng cao trình độ chuyên môn; có óc sáng tạo, tư duy nhanh nhạy,...
Đặc điểm và môi trường làm việc của ngành cơ khí nói chung khắc nghiệt, tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây ra tai nạn. Vì vậy, người lao động cần có sức khoẻ tốt; cẩn thận, kiên trì; yêu thích công việc, đam mê máy móc và kĩ thuật; có tinh thần hợp tác tốt, khả năng làm việc theo nhóm và chịu được áp lực công việc cao; có phản ứng nhanh nhạy để xử lí tình huống trong quá trình lao động; tuân thủ tuyệt đối an toàn lao động,...
Ngành cơ khí có mặt hầu hết trong tất cả các lĩnh vực từ nhà máy xí nghiệp, gia công máy móc thiết bị, công trình đang thi công cho đến các hoạt động sản xuất và sửa chữa các loại vật dụng gia đình thiết yếu, các phương tiện tham gia giao thông,... Với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, công việc dần được thay thế bằng máy móc, đây cũng chính là nền tảng để ngành cơ khí không ngừng phát triển.
Thông tin bổ sung
Khi quyết định chọn nghề, em cần trả lời ba câu hỏi sau:
Em là ai (sở thích, năng lực, cá tính, giá trị nghề nghiệp);
Em đang đi về đâu (thông tin nghề nghiệp, thông tin thị trường tuyển dụng);
Làm sao để đi đến nơi em muốn tới (kĩ năng cần thiết, trình độ giáo dục).
Từ đó, em sẽ xác định được hứng thú, năng lực của em và nhu cầu xã hội với ngành nghề em đã chọn.
Luyện tập
Tóm tắt các thông tin về yêu cầu của các ngành nghề thuộc lĩnh vực cơ khí. Hãy đánh giá mức độ đáp ứng của bản thân với yêu cầu đó trên các phương diện năng lực, sở thích, cá tính và giá trị nghề nghiệp.
2. Nghề thuộc ngành điện, điện tử và viễn thông
a) Giới thiệu chung
Điện, điện tử và viễn thông là nhóm ngành đào tạo tập trung vào việc áp dụng các nguyên lí của toán học và khoa học để thiết kế, phát triển và đánh giá vận hành hệ thống điện, điện tử và viễn thông. Một số nghề thuộc ngành này như: kĩ thuật lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp; hệ thống điện; vận hành nhà máy điện gió, điện mặt trời;...
Khám phá
Kể tên một số nghề nghiệp thuộc ngành điện, điện tử và viễn thông mà em biết.

b) Yêu cầu và triển vọng phát triển
Người lao động thuộc ngành điện, điện tử và viễn thông có khả năng thiết kế, xây dựng, vận hành, sử dụng, bảo trì hệ thống điện, điện tử và thiết bị viễn thông. Ngoài ra, họ còn có thể tiếp cận, khai thác các sản phẩm, giải pháp kĩ thuật, công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực điện, điện tử và viễn thông. Để làm việc trong ngành điện, điện tử và viễn thông, người lao động phải có hiểu biết về các thiết bị điện, biết điều khiển bộ thiết bị lập trình điện tử trong sản xuất công nghiệp; biết thiết kế hệ thống đa phương tiện, phát thanh truyền hình, sử dụng các thiết bị đo kiểm, lắp ráp mạch điện, điện tử; phân tích, giải quyết những vấn đề về kĩ thuật chuyên môn; sử dụng các phần mềm phục vụ thiết kế, mô phỏng; tự học, tự bồi dưỡng nâng cao trình độ chuyên môn; có óc sáng tạo, tư duy nhanh nhạy,… Do đặc điểm và môi trường làm việc của ngành điện, điện tử và viễn thông đôi khi liên tục ở ngoài trời, trên cao nên người lao động cần có sức khoẻ tốt; cẩn thận, tỉ mỉ; bình tĩnh, phản ứng nhanh nhạy, sáng tạo; tuân thủ tuyệt đối an toàn lao động,… Sự phát triển của các thiết bị điện, điện tử và hệ thống mạng viễn thông, công nghệ vật liệu điện tử tiên tiến trong các dây chuyền công nghệ và các thiết bị thông minh, hệ thống mạng viễn thông phức tạp mang lại nhu cầu nhân lực ngày càng cao cho ngành điện, điện tử và viễn thông. Nhu cầu nguồn nhân lực ngành điện, điện tử và viễn thông không chỉ phục vụ trong nước mà còn cho xuất khẩu lao động.
Luyện tập
Tóm tắt các thông tin về yêu cầu của các ngành nghề thuộc lĩnh vực điện, điện tử và viễn thông. Hãy đánh giá mức độ đáp ứng của bản thân với yêu cầu đó trên các phương diện năng lực, sở thích, cá tính và giá trị nghề nghiệp.
Kết nối năng lực
Tìm hiểu các thông tin về thị trường lao động của những nghề nghiệp em quan tâm trên trang web của Cục Thống kê, của các bộ, ngành liên quan, của tổ chức Lao động Quốc tế, của các tổ chức giáo dục hướng nghiệp tại Việt Nam.
III - THỊ TRƯỜNG LAO ĐỘNG NGÀNH KĨ THUẬT, CÔNG NGHỆ
Người lao động thuộc ngành cơ khí có thể làm tại nhiều vị trí việc làm và tại nhiều cơ sở khác nhau gồm các trường học, các viện nghiên cứu; nhà máy sản xuất, công ti, cơ sở sản xuất, doanh nghiệp, kinh doanh. Người lao động thuộc ngành điện, điện tử và viễn thông có thể làm việc tại trường học, viện nghiên cứu; phòng thí nghiệm; công ti điện lực, bưu chính viễn thông; cơ sở kinh doanh; nhà máy sản xuất trong các khu chế xuất, khu công nghiệp, các đơn vị sản xuất công nghiệp tự động hoá và điện tử hoá. Xu hướng phát triển của thị trường lao động nghề nghiệp kĩ thuật, công nghệ phụ thuộc vào từng lĩnh vực cụ thể. Số liệu thống kê về thị trường việc làm tính riêng cho giai đoạn Trên phương diện nghề nghiệp, nghề kĩ thuật, công nghệ thuộc lĩnh vực công nghiệp và nông nghiệp có sự phát triển trái chiều. Cụ thể trong lĩnh vực nông, lâm, ngư nghiệp, năm 2015,

tổng số lao động là 5,4 triệu người; đến năm 2020, số người tham gia lao động trong lĩnh vực này giảm xuống 3,9 triệu người. Ngược lại, nghề nghiệp trong lĩnh vực công nghiệp, thợ lắp ráp, vận hành máy móc thiết bị lại có xu hướng tăng từ 4,6 triệu lao động năm 2015 lên tới 7,1 triệu người năm 2020 (Bảng 7.1).
Trên phương diện khu vực kinh tế, tỉ lệ lao động làm việc trong ngành nghề thuộc công nghiệp chế biến, chế tạo có xu hướng tăng; thấp nhất là 15,9% (năm 2015), cao nhất là 21,1% (năm 2020). Tương tự trong lĩnh vực xây dựng, tỉ lệ lao động có xu hướng tăng từ 6,2% năm 2015 đến 8,8% trong năm 2020. Số lượng lao động trong lĩnh vực khai khoáng tương đối ổn định, có xu hướng giảm nhẹ trong những năm gần đây (0,4% năm 2019, 0,3% năm 2020).
Bảng 7.1. Xu hướng việc làm của một số ngành nghề kĩ thuật công nghệ giai đoạn 2015 – 2020
Thống kê thị trường lao động nghề nghiệp kĩ thuật, công nghệ, 2015, 2017, 2018, 2019, 2020
Theo nghề nghiệp (đơn vị tính: nghìn người)
Nông, lâm, ngư nghiệp, 5 396,5, 5 158,9, 4 984,6, 4 008,1, 3 938,2
Công nghiệp (thợ lắp ráp, vận hành máy móc thiết bị), 4 605,5, 5 275,0, 5 494,2, 6 603,6, 7 100,4
Theo ngành kinh tế (đơn vị tính: % số lao động)
Khai khoáng, 0,4, 0,4, 0,4, 0,4, 0,3
Công nghiệp chế biến, chế tạo, 15,9, 17,8, 18,4, 20,7, 21,1
Xây dựng, 6,2, 7,5, 7,9, 8,4, 8,8
Niên giám thống kê Việt Nam năm 2020
Vận dụng
Tham khảo Hình 7.2, em hãy khái quát ngành nghề kĩ thuật, công nghệ mà em yêu thích.
Công việc
Triển vọng
Thiết kế, chế tạo, tích hợp và lập trình cho robot, các thiết bị, hệ thống điện tử có sử dụng robot và trí tuệ nhân tạo. Triển khai, lắp ráp, vận hành, quản lí, kinh doanh các thiết bị, hệ thống robot và trí tuệ nhân tạo.
Giải pháp thúc đẩy hiệu quả kinh doanh. Ứng dụng robot và trí tuệ nhân tạo phục vụ con người.
Yêu cầu
Thị trường lao động
Sáng tạo; đam mê nghiên cứu; chịu được áp lực công việc; có khả năng làm việc nhóm.
Cơ sở nghiên cứu; nhà máy; doanh nghiệp kinh doanh; cơ sở đào tạo khác.
Robot và trí tuệ nhân tạo
Cơ khí, điện – điện tử
Công nghệ thông tin
Cơ điện tử
Điều khiển và tự động hoá.
Môi trường làm việc
Lĩnh vực liên quan
Văn phòng, xưởng chế tạo, phòng thí nghiệm.
Hình 7.2. Khái quát về ngành robot và trí tuệ nhân tạo

TỔNG KẾT CHƯƠNG I CÔNG NGHỆ VÀ ĐỜI SỐNG Khái quát về khoa học, kĩ thuật, công nghệ Công nghệ với tự nhiên, con người và xã hội HỆ THỐNG KĨ THUẬT Khái niệm về hệ

Chương II VẼ KĨ THUẬT Bản vẽ kĩ thuật và tiêu chuẩn trình bày bản vẽ kĩ thuật Hình chiếu vuông góc Mặt cắt và hình cắt Hình chiếu trục đo Hình chiếu phối cảnh B

Bài 8. BẢN VẼ KĨ THUẬT VÀ TIÊU CHUẨN TRÌNH BÀY BẢN VẼ KĨ THUẬT Sau khi học xong bài này, em sẽ: Trình bày được khái niệm, vai trò của bản vẽ kĩ thuật. Mô tả đượ

a b c d Hình 8.2. Bản vẽ dùng trong sản xuất Khám phá Hãy quan sát và cho biết trên các Hình 8.2 a, b, c, d thể hiện hoạt động gì và liên quan như thế nào đến b

1. Khổ giấy (TCVN 7285:2003) Khổ giấy của các bản vẽ kĩ thuật được quy định trong tiêu chuẩn TCVN 7285:2003. Các khổ giấy chính được trình bày trong Bảng 8.1. B

Mỗi bản vẽ đều có khung vẽ, khung tên. Khung tên ghi các nội dung về quản lí bản vẽ, đặt ở góc phải phía dưới bản vẽ. Kích thước và nội dung khung tên theo Hình

Nét vẽ (TCVN 8-24:2002) Tiêu chuẩn quy định các loại nét vẽ khác nhau. Các nét vẽ thường dùng được trình bày trong Bảng 8.3. Bảng 8.3. Các loại nét vẽ thường dù

Chữ viết (TCVN 7284-2:2003) Chữ viết trên bản vẽ kĩ thuật phải theo quy định, thể hiện qua khổ chữ và kiểu chữ. - Khổ chữ được xác định bằng chiều cao (h) của c

Đường kích thước được vẽ bằng nét liền mảnh, thường song song với kích thước được ghi. Ở đầu mút đường kích thước thường có vẽ mũi tên. Đường gióng kích thước đ

Bài 9. Hình chiếu vuông góc Sau khi học xong bài này, em sẽ: Vẽ được các hình chiếu vuông góc của vật thể đơn giản. Một vật thể có dạng hình chữ L. Chiều cao củ

P1 z z C A A P3 C x O x O B y P2 B Hình 9.4. Quay các mặt phẳng hình chiếu Hình 9.5. Các hình chiếu vuông góc z D1 D3 Dài m x O D2 Hình 9.6. Mối quan hệ giữa ba

II – PHƯƠNG PHÁP CHIẾU GÓC THỨ BA Hình 9.7. Phương pháp chiếu góc thứ ba Hình 9.8. Các hình chiếu vuông góc Khám phá Hình 9.7 và Hình 9.8 mô tả phương pháp chiế

Bảng 9.2. PPCG1 ?, ? ?, ? Bảng 9.3. PPCG3 ?, ? ?, ? Hình 9.9. Giá đỡ III – VẼ HÌNH CHIẾU VUÔNG GÓC Khi vẽ ba hình chiếu vuông góc của vật thể, thường tiến hành

Bước 3. Vẽ các bộ phận của vật thể bằng nét liền mảnh. a) Vẽ khối chữ L (1) (Hình 9.13); b) Vẽ rãnh hộp chữ nhật (2) (Hình 9.14); c) Vẽ lỗ trụ (3) (Hình 9.15).

Bài 10. Hình cắt và mặt cắt Học xong bài này, em sẽ: Vẽ được hình cắt, mặt cắt của vật thể. a) b) Hình 10.1 Hình 10.1 a, b cùng biểu diễn một vật thể, hãy cho b

Khám phá Quan sát Hình 10.2 và sắp xếp trình tự các hình a, b, c, d, e, g theo đúng trình tự hình thành mặt cắt, hình cắt ở trên. Phân biệt khái niệm mặt cắt và

2. Kí hiệu mặt cắt, hình cắt và kí hiệu vật liệu Kí hiệu mặt cắt và hình cắt (Hình 10.3) bao gồm: Vị trí mặt phẳng cắt vẽ bằng nét gạch dài chấm đậm (nét cắt).

II – PHÂN LOẠI HÌNH CẮT, MẶT CẮT 1. Phân loại hình cắt Tuỳ theo cấu tạo của vật thể mà dùng các loại hình cắt khác nhau. – Hình cắt toàn bộ: là hình cắt sử dụng

2. Phân loại mặt cắt Mặt cắt rời: là mặt cắt vẽ ở ngoài hình chiếu (Hình 10.9a). - Mặt cắt chập: là mặt cắt được vẽ ngay trên hình chiếu (Hình 10.9b). Mặt cắt c

Bước 1. Đọc bản vẽ các hình chiếu vuông góc: Hình dung ra được hình dáng và cấu tạo của vật thể (Hình 10.11). Bước 2. Xác định vị trí cắt: Cắt qua vị trí rỗng c

Thực hành 1. Cho hai hình chiếu một vật thể (Hình 10.16). Hãy vẽ hình cắt toàn bộ A - A. Ø15 20 10 A A 50 Hình 10.16. Đế 2. Cho hai hình chiếu một vật thể (Hình

Bài 11. Hình chiếu trục đo Sau khi học xong bài này, em sẽ: Vẽ được hình chiếu trục đo của vật thể đơn giản. Hình 11.1 Hai hình trên cùng biểu diễn một vật thể.

– Hệ số biến dạng là tỉ số độ dài hình chiếu một đoạn thẳng song song hoặc nằm trên trục toạ độ với độ dài thực tế của đoạn thẳng đó. Theo từng trục toạ độ, có

Trong hình chiếu trục đo vuông góc đều, phương chiếu l vuông góc với mặt phẳng hình chiếu P và các trục toạ độ Ox, Oy, Oz làm với mặt phẳng hình chiếu P các góc

2. Cho phép dùng cách vẽ gần đúng hình elip bằng com pa. Các bước vẽ được trình bày trên Hình 11.8. a) Các elip ở các mặt khác nhau b) Vẽ 4 cung tròn Hình 11.8.

LUYỆN TẬP Quan sát Hình 11.12 và cho biết: Hình nào là hình chiếu trục đo vuông góc đều, hình nào là hình chiếu trục đo xiên góc cân? Cặp hình nào là hình chiếu

2. Vẽ hình chiếu trục đo của vật thể Bước 1. Gắn hệ trục toạ độ Oxyz vào vật thể. Từ các hình chiếu vuông góc đã cho, phác hoạ hình dáng không gian của vật thể.

Bước 4. Tẩy các đường nét phụ, đường khuất, tô đậm các cạnh thấy. a) HCTĐ xiên góc cân b) HCTĐ vuông góc đều Hình 11.17. Hoàn thiện hình chiếu trục đo Thực hành

Bài 12. Hình chiếu phối cảnh Sau khi học xong bài này, em sẽ: Vẽ được hình chiếu phối cảnh của vật thể đơn giản. Hình 12.1 Hai hình vẽ trên cùng mô tả một ngôi

Hình chiếu phối cảnh một điểm tụ nhận được khi mặt tranh song song với một mặt của vật thể. Hình 12.3 là một ví dụ hình chiếu phối cảnh một điểm tụ, trong đó mặ

Các bước vẽ phác hình chiếu phối cảnh một điểm tụ được thực hiện như sau: a) Bước 1. Vẽ đường chân trời: vẽ một đường nằm ngang tt dùng làm đường chân trời (Hìn

Thông tin bổ sung Các bước vẽ phác hình chiếu phối cảnh hai điểm tụ của vật thể cho trên Hình 12.5 được thực hiện như sau: Hình 12.7. Các hình chiếu vuông góc c

Bài 13. Biểu diễn quy ước ren Sau khi học xong bài này, em sẽ: Vẽ được hình biểu diễn quy ước ren của vật thể đơn giản. Hình 13.1 Quan sát và cho biết trong Hìn

Ren ngoài (ren trục) là ren được hình thành ở mặt ngoài (Hình 13.3a), ren trong (ren lỗ) là ren được hình thành ở mặt trong của chi tiết (Hình 13.3b). a) Ren ng

Đối với ren nhìn thấy (Hình 13.5, 13.6) – Đường đỉnh ren được vẽ bằng nét liền đậm. – Đường giới hạn ren được vẽ bằng nét liền đậm. – Đường chân ren được vẽ bằn

LUYỆN TẬP Quan sát Hình 13.8, 13.9, tìm các hình biểu diễn đúng cho ren trục và ren lỗ. Hình 13.8. Ren trục Hình 13.9. Ren lỗ 2. Kí hiệu ren Các loại ren khác n

Tr 20 x 2 LH Tr: kí hiệu ren thang 20: đường kính d của ren, đơn vị milimét 2: bước ren p (mm) LH: ren xoắn trái. Cách ghi chỉ dẫn và kích thước ren được quy đị

Bài 14. Bản vẽ cơ khí Sau khi học xong bài này, em sẽ: Lập và đọc được bản vẽ chi tiết đơn giản. Đọc được bản vẽ lắp của vật thể đơn giản. Hình 14.1 Em hãy cho

Thông tin bổ sung Độ nhám bề mặt: Sau khi gia công, bề mặt của chi tiết không bằng phẳng một cách tuyệt đối. Độ nhám bề mặt (kí hiệu Ra hoặc Rz) là một trị số n

3. Lập bản vẽ chi tiết
Để lập bản vẽ chi tiết, thường tiến hành theo các bước như sau, lấy ví dụ lập bản vẽ chi tiết vòng đai (Hình 14.3).
Bước 1. Tìm hiểu công dụng, yêu cầu kĩ thuật của chi tiết. Để thực hiện được bước này,
trước hết cần nghiên cứu, đọc các tài liệu liên quan. Bộ vòng đai gồm hai bu lông (1), hai vòng đai (2), hai đệm (3) và hai đai ốc (4). Hai vòng đai được ghép với nhau bằng hai bộ bu lông (1) và đai ốc (4), tạo thành một lỗ trụ để kẹp một chi tiết dạng trụ ở giữa. Như vậy bề mặt làm việc của vòng đai là bề mặt lỗ trụ và bề mặt lỗ trụ đó phải thoả mãn yêu cầu về kích thước, độ nhám và độ cứng. Trên vòng đai có hai lỗ trụ để lắp hai bu lông (1), khoảng cách giữa hai lỗ đó cũng cần phải đảm bảo điều kiện để có thể lắp đồng thời hai bu lông ở hai bên.
Bước 2. Chọn phương án biểu diễn. Phương
án biểu diễn phải thể hiện đầy đủ và rõ ràng hình dáng, cấu tạo bên ngoài và bên trong 4 chi tiết. Chi tiết vòng đai có hình dáng tương đối 3 đơn giản nên có thể biểu diễn đủ chỉ với hai hình chiếu. Tuy nhiên, để biểu diễn được rõ ràng kết cấu của hai lỗ lắp bu lông thì cần Hướng chiếu đứng để
vẽ chi tiết vòng đai
vẽ hình cắt với vị trí mặt phẳng cắt đi qua 2 hai lỗ đó. Mặt khác, chi tiết đối xứng nên có thể chọn phương án vẽ hình cắt bán phần. 1. Bu lông Chọn hướng chiếu đứng như trên Hình 14.3. 2. Vòng đai Phương án biểu diễn được lựa chọn là vẽ 3. Vòng đệm hình cắt đứng bán phần và hình chiếu bằng. 4. Đai ốc
1
Bước 3. Vẽ các hình biểu diễn. Thực hiện Hình 14.3. Cấu tạo bộ vòng đai lần lượt như sau: - Bố trí các hình biểu diễn bằng cách vẽ bằng nét mảnh các đường bao hình biểu diễn
(Hình 14.4). - Lần lượt vẽ hình dạng bên ngoài, bộ phận bên trong, vẽ hình cắt, mặt cắt,… (Hình 14.5). - Tẩy các đường trung gian và hoàn thiện các hình biểu diễn theo tiêu chuẩn (Hình 14.6).
Hình 14.4. Bố trí các hình

Hình 14.5. Vẽ mờ Hình 14.6. Tô đậm Bước 4. Ghi kích thước, các yêu cầu kĩ thuật và nội dung khung tên. Hai bên của chi tiết có dạng hình hộp chữ nhật nên cần gh

bản vẽ lắp gồm kích thước chung và kích thước lắp giữa các chi tiết. Bảng kê bao gồm thông tin tên các chi tiết, số lượng và vật liệu chế tạo. Khung tên gồm các

Bài 15. Bản vẽ xây dựng Sau khi học xong bài này, em sẽ: Lập và đọc được bản vẽ xây dựng đơn giản. Hình 15.1 Em hãy đọc bản vẽ mặt bằng ở Hình 15.1 và cho biết

– Các hình vẽ cơ bản của hồ sơ kiến trúc bao gồm: Bản vẽ mặt bằng tổng thể. Các hình chiếu thẳng góc của công trình bao gồm mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt. Hình ch

Hình chiếu phối cảnh (Hình 15.2b) thể hiện một cách trực quan cấu trúc không gian của ngôi trường, từ đó dễ dàng nhận ra được các ưu, nhược điểm của công trình.

Bảng 15.2. Kí hiệu quy ước một số thiết bị, đồ đạc trong ngôi nhà (TCVN 4609:1988) Tên gọi, Kí hiệu, Tên gọi, Kí hiệu 1. Giường đơn, 5. Bộ bàn ăn 2. Giường đôi,

III - CÁC HÌNH BIỂU DIỄN NGÔI NHÀ
Các hình biểu diễn chính của một ngôi nhà gồm có: mặt bằng, mặt đứng và hình cắt.
Mặt bằng
Mặt bằng các tầng của ngôi nhà là hình cắt bằng với các mặt phẳng cắt tưởng tượng nằm ngang đi qua cửa sổ (cách mặt sàn khoảng 1,5 m). Mặt bằng thể hiện vị trí, kích thước của tường, vách ngăn, cửa đi, cửa sổ, cầu thang, cách bố trí các phòng, các thiết bị, đồ đạc.
Luyện tập
Đọc bản vẽ các mặt bằng tầng 1 và tầng 2 của ngôi nhà hai tầng (Hình 15.3 c,d) và cho biết: 1. Số phòng, chức năng, kích thước và trang thiết bị mỗi phòng. 2. Số lượng và chủng loại các cửa đi và số cửa sổ. 3. Vị trí các bộ phận khác (hành lang, cầu thang, ban công,…).
Mặt đứng Mặt đứng của ngôi nhà là hình chiếu vuông góc của ngôi nhà lên mặt phẳng thẳng đứng để thể hiện hình dáng kiến trúc bên ngoài ngôi nhà. Mặt đứng của ngôi nhà có thể là hình chiếu từ trước, từ sau, từ phải hoặc từ trái. Mặt đứng chính là hình chiếu nhìn từ phía trước của ngôi nhà. Luyện tập
Đọc bản vẽ mặt đứng của ngôi nhà hai tầng (Hình 15.3a) và cho biết: 1. Hình dáng chung của ngôi nhà. 2. Cách bố trí các bậc thềm, cửa ra vào, cửa sổ, bồn hoa, ban công, mái.
Mặt cắt Trong bản vẽ nhà, mặt cắt của ngôi nhà là hình cắt thu được khi dùng mặt phẳng cắt tưởng tượng thẳng đứng cắt qua không gian trống của ngôi nhà. Nếu mặt phẳng cắt bố trí dọc theo chiều dài ngôi nhà thì thu được mặt cắt dọc, nếu bố trí theo chiều ngang của ngôi nhà thì thu được mặt cắt ngang. Mặt cắt dùng để thể hiện kết cấu của các bộ phận ngôi nhà và kích thước các tầng nhà theo chiều cao, kích thước cửa đi, cửa sổ, kích thước cầu thang, tường, sàn, mái, móng. Luyện tập
Đọc bản vẽ mặt cắt A-A của ngôi nhà hai tầng (Hình 15.3b) và cho biết: 1. Vị trí của mặt phẳng cắt tưởng tượng 2. Chiều cao các bộ phận: nền, tường, mái. 3. Kích thước cửa đi, cửa sổ, cầu thang.

IV – ĐỌC BẢN VẼ NHÀ Đọc bản vẽ nhà thường tiến hành theo trình tự sau: – Trước hết đọc bản vẽ các mặt đứng để hình dung ra hình dáng kiến trúc bên ngoài ngôi nh

Thực hành Đọc bản vẽ nhà trên Hình 15.4. a) Mặt đứng 1 2 3 4 5 5500 4500 4500 5500 C WC PHÒNG NGỦ 3 PHÒNG NGỦ 2 PHÒNG NGỦ 1 B WC PHÒNG KHÁCH PHÒNG BẾP - ĂN A 33

Vẽ hệ thống trục của các tường hoặc cột bằng nét gạch chấm mảnh. Các trục này được đánh số bằng các chữ in hoa A, B, C,… và các số 1, 2, 3…(Hình 15.5a). Vẽ đườn

Bài 16. Vẽ kĩ thuật với sự trợ giúp của máy tính Sau khi học xong bài này, em sẽ: Vẽ được một số hình biểu diễn của vật thể đơn giản với sự hỗ trợ của máy tính.

II - GIAO DIỆN CỦA PHẦN MỀM AutoCAD
Sau khi khởi động, giao diện phần mềm được mở ra gồm các thành phần sau:
Thực đơn: là hàng chữ nằm trên cùng. Nháy chuột lên mỗi mục trên thực đơn sẽ mở ra nhóm thanh công cụ tương ứng.
Thanh công cụ: nằm ngay bên dưới thực đơn. Trên thanh công cụ có nhiều nút bấm, mỗi nút có biểu tượng riêng, tương ứng với một lệnh; Có thể thực hiện lệnh bằng cách kích nút trái chuột tại nút lệnh tương ứng. Thanh công cụ được chia thành các nhóm chức năng để tiện sử dụng như: nhóm các lệnh vẽ, nhóm các lệnh hiệu chỉnh, nhóm lệnh ghi kích thước,…
Vùng đồ hoạ: là vùng không gian lớn nhất ở trung tâm màn hình, ngay bên dưới thanh công cụ, hiển thị nội dung của bản vẽ, hệ toạ độ, con trỏ.
Dòng lệnh: nằm bên dưới vùng đồ hoạ. Đây là nơi để nhập lệnh, nhập dữ liệu. Hình 16.2. là ví dụ giao diện của phần mềm AutoCAD.
Hình 16.2. Giao diện của phần mềm AutoCAD 2021
Thực đơn; 2) Thanh công cụ; 3) Vùng đồ hoạ; 4) Dòng lệnh.
III - CÁC CHỨC NĂNG HỖ TRỢ
1. Chức năng thu, phóng màn hình
Việc thu nhỏ màn hình giúp người dùng quan sát được toàn cảnh bản vẽ. Phóng to màn hình để quan sát và thao tác trên một khu vực nhỏ của bản vẽ được dễ dàng, thuận tiện. Phần mềm AutoCAD sử dụng bánh xe trên con chuột để điều khiển thu, phóng màn hình: lăn bánh xe theo hai phía ngược nhau tương ứng là thu hoặc phóng. Di chuyển màn hình vẽ bằng cách nhấn và giữ bánh xe chuột, đồng thời di chuyển chuột đến vị trí cần thiết rồi thả.
2. Chức năng bắt điểm tự động
Chức năng bắt điểm tự động giúp cho việc vẽ được chính xác. Thông thường các phần mềm CAD luôn bật chế độ bắt điểm tự động. Đối với phần mềm AutoCAD, để sử dụng chế độ bắt điểm tự động cần cài đặt và kích hoạt nó.

– Cài đặt bắt điểm tự động trong AutoCAD bằng lệnh OSNAP: Gõ OS sau đó nhấn nút enter trên bàn phím (OS_⏎), xuất hiện một cửa sổ để xác lập các tuỳ chọn. Nháy nút OK để hoàn thành. Chú ý: Endpoint, Midpoint, Centerpoint, Intersection tương ứng là điểm đầu (cuối), trung điểm, tâm và giao điểm.
– Bật/tắt bắt điểm tự động bằng nút F3 trên bàn phím.
3. Chức năng định hướng trục Ox và Oy (Ortho)
Nếu bật chức năng này thì khi di chuột, con trỏ sẽ chỉ di chuyển theo hướng Ox, Oy. Khi cần vẽ các đoạn thẳng đứng hay nằm ngang, thường bật chức năng này. Bật/tắt chức năng vẽ theo Ox, Oy bằng nút F8 trên bàn phím.
IV – CÁC LỆNH HAI CHIỀU
Các lệnh hai chiều bao gồm ba nhóm: các lệnh vẽ, các lệnh hiệu chỉnh và các lệnh vẽ nhanh.
1. Các lệnh vẽ
Các lệnh vẽ tạo ra các đối tượng một cách nhanh chóng. Trong Bảng 16.1 giới thiệu một số đối tượng được tạo ra nhờ các lệnh vẽ.
Bảng 16.1. Một số lệnh vẽ
Nút lệnh, Tên lệnh, Ứng dụng, Cách thực hiện
Line, Vẽ đường thẳng, – Kích nút lệnh trên thanh công cụ hoặc nhập lệnh từ bàn phím: l_⏎, cho điểm đầu, cho điểm tiếp theo,… – Kết thúc lệnh bằng nhấn nút enter trên bàn phím.
Circle, Vẽ hình tròn, Kích nút lệnh trên thanh công cụ hoặc nhập lệnh từ bàn phím: c_⏎, cho điểm tâm, cho bán kính.
Arc, Vẽ cung tròn, Kích nút lệnh trên thanh công cụ hoặc nhập lệnh từ bàn phím: arc_⏎, cho điểm thứ nhất, cho điểm thứ hai, cho điểm thứ ba.
Rectangle, Vẽ hình chữ nhật, Kích nút lệnh trên thanh công cụ hoặc nhập lệnh từ bàn phím: rec_⏎, cho điểm thứ nhất, cho điểm thứ hai (góc đối diện).
Luyện tập
Hãy quan sát Hình 16.3 và cho biết, em sẽ sử dụng các lệnh 2D nào trong Bảng 16.1 để vẽ được các đường từ 1 đến 4.
Hình 16.3. Gối đỡ

a) Ví dụ 1: Vẽ đoạn thẳng AB, trong đó điểm A có toạ độ A(30, 40) và điểm B có toạ độ B(70, 100). Tại dòng lệnh Command, gõ l và nhấn phím Enter (kí hiệu: Comma

Ví dụ: Vẽ Hình 16.5 với toạ độ của điểm A (100, 100).
Hình 16.5. Tấm phẳng
Command: rec⏎ (Vẽ hình chữ nhật)
Specify first corner point or [Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]: 100,100⏎
Specify other corner point or [Area/Dimensions/Rotation]: 150,140⏎
Command: f⏎ (Viền tròn)
Select first object or [Undo/Polyline/Radius/Trim/Multiple]: r⏎
Specify fillet radius <0.0000>: 10⏎
Select first object or [Undo/Polyline/Radius/Trim/Multiple]: chọn đoạn AB (chọn đoạn thẳng thứ nhất).
Select second object or shift-select to apply corner or [Radius]: chọn đoạn BC (chọn đoạn thẳng thứ hai).
Command: cha⏎ (Vát góc)
Select first line or [Undo/Polyline/Distance/Angle/Trim/mEthod/Multiple]: d⏎
Specify first chamfer distance <0.0000>: 10⏎ (Nhập khoảng cách thứ nhất)
Specify second chamfer distance <10.0000>:⏎ (Khoảng cách vát thứ hai bằng khoảng cách thứ nhất)
Select first line or [Undo/Polyline/Distance/Angle/Trim/mEthod/Multiple]: chọn đoạn CD
Select second line or shift-select to apply corner or [Distance/Angle/Method]: chọn đoạn DA
Command: c⏎ (Vẽ đường tròn)
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: chọn điểm A (cho tâm)
Specify radius of circle or [Diameter] <15.0000>: 15⏎ (cho bán kính)
Command: tr⏎ (Cắt bỏ một phần)
[cuTting edges/Crossing/mOde/Project/eRase]: Chọn phần đường tròn nằm ngoài
Select object to trim or shift-select to extend or
[cuTting edges/Crossing/mOde/Project/eRase/Undo]: ⏎ (kết thúc lệnh).
3. Các lệnh vẽ nhanh
Lệnh vẽ nhanh thực chất là nhân bản một nhóm các đối tượng đã vẽ, thay vì vẽ lại chúng. Bảng 16.3 trình bày một số lệnh vẽ nhanh thường dùng.
Bảng 16.3. Các lệnh vẽ nhanh hai chiều
Nút lệnh, Tên lệnh, Ứng dụng, Cách thực hiện
Offset, Tạo một đoạn thẳng song song với một đoạn thẳng đã vẽ hoặc một đường tròn đồng tâm với đường tròn đã vẽ, Kích nút lệnh trên thanh công cụ hoặc nhập lệnh từ bàn phím: o⏎ cho khoảng cách, chọn đối tượng, chọn phía.
Copy, Tạo bản copy: Nhân bản từ một hoặc một nhóm các đối tượng đã vẽ., Kích nút lệnh trên thanh công cụ hoặc nhập lệnh từ bàn phím: cp⏎ chọn các đối tượng cần copy, cho điểm cơ sở, cho điểm đích.

Ví dụ: Vẽ hình chữ nhật Hình 16.6a, với toạ độ điểm A (100, 100). Command: rec↵ (Vẽ hình chữ nhật) (Hình 16.6b) Specify first corner point or[Chamfer/Elevation/

TỔNG KẾT CHƯƠNG II TIÊU CHUẨN TRÌNH BÀY BẢN VẼ KĨ THUẬT ↓ HÌNH BIỂU DIỄN TRÊN BẢN VẼ KĨ THUẬT ↓ Hình chiếu vuông góc Phương pháp chiếu góc thứ nhất Phương pháp

Chương III THIẾT KẾ KĨ THUẬT Khái quát về thiết kế kĩ thuật Quy trình thiết kế kĩ thuật Những yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế kĩ thuật Nguyên tắc thiết kế kĩ thuậ

Bài 17. KHÁI QUÁT VỀ THIẾT KẾ KĨ THUẬT
Sau khi học xong bài này, em sẽ:
Trình bày được vai trò, ý nghĩa của hoạt động thiết kế kĩ thuật.
Mô tả được đặc điểm, tính chất của một số nghề nghiệp liên quan tới thiết kế.
Hình 17.1
Quan sát Hình 17.1 và cho biết tên gọi của sản phẩm trong hình, ai là người sáng chế ra nó, vào thời gian nào. Sản phẩm đó đáp ứng nhu cầu nào trong cuộc sống? Hoạt động như thế nào? Theo thời gian, sản phẩm này đã thay đổi như thế nào?
I – HOẠT ĐỘNG THIẾT KẾ KĨ THUẬT
Thiết kế kĩ thuật là hoạt động đặc thù của các kĩ sư nhằm phát hiện và giải quyết vấn đề, nhu cầu thực tiễn trên cơ sở vận dụng toán học, khoa học tự nhiên và công nghệ hiện có. Kết quả của hoạt động thiết kế kĩ thuật là giải pháp, sản phẩm công nghệ.
Hoạt động thiết kế kĩ thuật bao gồm các bước chủ yếu như: xác định vấn đề; đề xuất, lựa chọn và hiện thực hoá giải pháp; thử nghiệm, đánh giá và điều chỉnh giải pháp giải quyết vấn đề. Quá trình trên được thực hiện trên cơ sở xem xét đầy đủ các khía cạnh về tài nguyên, môi trường, kinh tế và nhân văn.
Hoạt động thiết kế kĩ thuật giúp nhìn nhận vấn đề dưới góc nhìn tổng thể và mang tính hệ thống, rèn luyện thói quen quan sát, khả năng tư duy nhạy bén, đa chiều của nhà thiết kế.
Khám phá
Thiết kế kĩ thuật khác với thiết kế mĩ thuật như thế nào?
Thông tin bổ sung
Tháp Eiffel nổi tiếng ở trung tâm thủ đô Paris của nước Pháp được xây dựng xong vào năm 1889, phục vụ cuộc triển lãm về thành tựu phát triển của thành phố. Bản thiết kế đã được lập nên bởi sự kết hợp giữa một kiến trúc sư và nhiều thành viên làm việc tại phòng thiết kế và tính toán thuộc công ti do kĩ sư Gustave Eiffel đứng đầu.

II – VAI TRÒ, Ý NGHĨA CỦA HOẠT ĐỘNG THIẾT KẾ KĨ THUẬT Trong lịch sử phát triển của nhân loại, thiết kế kĩ thuật có vai trò to lớn trong cải tạo thế giới, kiến t

Nhờ có thiết kế kĩ thuật, các công nghệ ngày càng được cải tiến và liên tục phát triển. Công nghệ sau bao giờ cũng tốt hơn, nhiều ưu điểm hơn công nghệ cùng loạ

2. Một số nghề nghiệp thiết kế
Khám phá
Nghiên cứu nội dung về một số nghề liên quan tới thiết kế và cho biết đặc điểm công việc, cơ hội việc làm của từng nghề như thế nào.
Kiến trúc sư xây dựng: Công việc của kiến trúc sư xây dựng là thiết kế các toà nhà thương mại, công nghiệp, viện nghiên cứu, khu dân cư, giải trí và lên kế hoạch giám sát việc xây dựng, bảo trì và khôi phục chúng. Kiến trúc sư xây dựng có thể làm việc tại công ti xây dựng, kiến trúc, tư vấn thiết kế và các đơn vị quản lí, quy hoạch đô thị. Kiến trúc sư cảnh quan: Kiến trúc sư cảnh quan lên kế hoạch và thiết kế cảnh quan, không gian mở cho các dự án như công viên, trường học, tổ chức, đường giao thông, khu vực bên ngoài cho các khu thương mại, công nghiệp, khu dân cư; lập kế hoạch và giám sát việc xây dựng, bảo trì và khôi phục chúng. Kiến trúc sư cảnh quan có thể làm việc trong công ti kiến trúc, tư vấn và thiết kế, công viên cây xanh, thiết kế cảnh quan,... Nhà thiết kế và trang trí nội thất: Hoạt động chính của nhà thiết kế trang trí nội thất là lên kế hoạch và thiết kế nội thất nhà thương mại, công nghiệp, công cộng, bán lẻ và nhà ở để tạo ra một môi trường phù hợp với mục đích, có tính đến các yếu tố nâng cao môi trường sống, làm việc và xúc tiến bán hàng. Nhà thiết kế trang trí nội thất có cơ hội việc làm trong các công ti kiến trúc, nội thất, khách sạn, khu nghỉ dưỡng, nhà hát, trường quay,... Nhà thiết kế sản phẩm: Còn gọi là nhà thiết kế mĩ thuật công nghiệp. Công việc chính của nghề này là thiết kế hình thức của các sản phẩm chúng ta thường sử dụng hàng ngày sao cho hấp dẫn, hiệu quả và kinh tế. Nhà thiết kế sản phẩm có thể làm việc trong hầu hết các công ti sản xuất, chế tạo, thời trang,... Nhà thiết kế thời trang: Nhà thiết kế thời trang thiết kế quần áo, phụ kiện và giày dép và tạo ra những bộ sưu tập và dòng sản phẩm thời trang. Hoạt động thiết kế được thực hiện qua các công việc vẽ phác thảo lựa chọn chất liệu và hoa văn và chỉ dẫn cách sản xuất các sản phẩm vừa thiết kế. Nhà thiết kế thời trang có thể làm việc trong các công ti thiết kế, sản xuất hàng dệt may, thời trang; các nhà xuất khẩu, bán lẻ hàng dệt may, thời trang; các đơn vị tổ chức trình diễn thời trang và xuất bản tạp chí thời trang,... Luyện tập
Hãy đánh giá mức độ phù hợp của bản thân với mỗi nghề liên quan tới thiết kế có trong bài học này. Tìm kiếm thông tin về các cơ sở đào tạo các ngành nghề đó.
Vận dụng
1. Tìm hiểu các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học đào tạo về các ngành liên quan tới thiết kế kĩ thuật. 2. Hãy quan sát và phát hiện một vấn đề kĩ thuật đơn giản cần giải quyết trong cuộc sống; đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề đó.

Bài 18. Quy trình thiết kế kĩ thuật Sau khi học xong bài này, em sẽ: Giải thích được quy trình thiết kế kĩ thuật. Hình 18.1 Quan sát Hình 18.1 và cho biết vấn đ

II - NỘI DUNG CÁC BƯỚC THIẾT KẾ KĨ THUẬT
1. 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 gì? Ai đang gặp vấn đề hay có nhu cầu cần giải quyết? Tại sao vấn đề hay nhu cầu đó cần giải quyết? Vấn đề, nhu cầu có thể được xác định thông qua quan sát thế giới tự nhiên, môi trường sống của con người, qua đọc tài liệu, qua khảo sát nhu cầu người dùng, qua trao đổi và giao tiếp để phát hiện những tồn tại, bất cập chưa được giải quyết hay cần cải tiến, những mong muốn của con người trong từng bối cảnh cụ thể.
Luyện tập
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.
Hình 18.3. Phơi quần áo ngoài trời
2. 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.

LUYỆN TẬP
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.
Stt, Tên sản phẩm, hãng sản xuất, Hình ảnh, Mô tả hoạt động
?, ? ? ?, ? ? ?, ? ? ?
3. Xác định yêu cầu
Giai đoạn này đề xuất những yêu cầu, tiêu chí thiết kế cần phải đạt được. Một trong những cách xây dựng tiêu chí là dựa vào sự phân tích các giải pháp hay sản phẩm đang có. Yêu cầu, tiêu chí cần được xác định và phát biểu rõ ràng. 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.
4. 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, tiêu chí 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. Để đảm bảo giải pháp đã chọn là tối ưu, cần tiếp tục rà soát, cải tiến dựa trên việc đặt và trả lời các câu hỏi: Ưu điểm lớn nhất của giải pháp là gì? Hạn chế còn tồn tại của giải pháp là gì? Có cách nào khắc phục hạn chế đó?
LUYỆN TẬP
Một trong những cách giúp gia đình Nam tránh khỏi tình huống đã mô tả ở phần trên 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.
Stt, Yếu tố, Mô tả chi tiết
1, Kích thước, ?
2, Chức năng, ?
3, Tính thẩm mĩ, ?
4, Vật liệu, ?
5, Giới hạn tài chính, ?
LUYỆN TẬP
Đề xuất ba giải pháp giàn phơi bảo vệ quần áo khỏi trời mưa và trình bày theo mẫu dưới đây, chọn giải pháp tốt nhất, hoàn thiện giải pháp đã lựa chọn.
Stt, Mô tả giải pháp, Ưu điểm, Hạn chế, Giải pháp tối ưu
?, ? ? ?, ? ? ?, ? ? ?, ? ? ?

5. 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 Luyện tập
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. 6. Kiểm chứng giải pháp Đây là bước cuối cùng nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra đoạn này, nguyên mẫu sẽ được thử nghiệm để đánh giá chí đặt ra cho sản phẩm. Dựa vào kết quả thử nghiệm, giải pháp, nguyên mẫu sẽ chỉ đáp ứng một phần, hoặc không đáp ứng được các chỉnh giải pháp, nguyên mẫu và thử nghiệm lại. Quá trình cho tới khi đạt yêu cầu. Luyện tập, 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. của sản phẩm thiết kế. Trong giai mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu được hoàn thiện. Khi nguyên mẫu yêu cầu, tiêu chí đặt ra, cần điều này có thể được lặp lại nhiều lần
Đề xuất phương án thử nghiệm giàn phơi bảo vệ quần, áo khỏi trời mưa.
7. Lập hồ sơ kĩ thuật Kết thúc quy trình thiết kế kĩ thuật, một sản phẩm, giải hay đáp ứng nhu cầu trong thực tiễn. Bước cuối cùng của hồ sơ kĩ thuật cho sản phẩm thiết kế phản ánh đầy đủ thuật, các quy trình công nghệ đủ để sản xuất, chế tạo Đây cũng là thời điểm tác giả có thể công bố kết quả nếu kết quả đạt được có tính mới và tính sáng tạo. Nội đề cần giải quyết, nghiên cứu tổng quan, phương pháp hướng nghiên cứu tiếp theo, kết luận. Vận dụng, pháp được tạo ra giải quyết vấn đề hoạt động thiết kế kĩ thuật là lập hình dạng, kết cấu, các thông số kĩ sản phẩm. hoặc đăng kí bản quyền sáng chế dung công bố chính cần làm rõ vấn nghiên cứu, kết quả và thảo luận,
1. Quan sát, nghiên cứu các tài liệu có liên quan để xác thuộc phạm vi gia đình, cộng đồng địa phương. 2. Chọn một vấn đề kĩ thuật đơn giản trong cuộc sống, xuất các yêu cầu đối với sản phẩm giải quyết vấn đề, định các vấn đề kĩ thuật, nhu cầu hãy nghiên cứu tổng quan và đề đã lựa chọn.

Bài 19. Những yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế kĩ thuật Sau khi học xong bài này, em sẽ: Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình thiết kế kĩ thuật. Hìn

Tính thẩm mĩ của sản phẩm thiết kế được tạo thành bởi sự sắp xếp và sử dụng các yếu tố như đường nét, hình khối, màu sắc, sự tương phản và kết cấu bề mặt. Bên c

Một thiết kế đảm bảo yếu tố nhân trắc tốt bao gồm: sử dụng và làm việc trong tư thế trung tính; tinh giản giao diện và hợp lí hoá các thao tác; sử dụng thao tác quen, hạn chế thao tác lạ và khó; ít chuyển động và động tác lặp lại nhiều; tạo động tác vận động thay đổi; tạo không gian vận động đủ rộng rãi; đặt mọi thứ trong tầm với; giảm sử dụng các lực quá lớn; tránh cầm, giữ quá lâu; tránh những điểm nhọn, tập trung lực; duy trì một môi trường làm việc thoải mái.
3. An toàn
An toàn cho sản phẩm, cho người sử dụng, cho môi trường là một trong những yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thiết kế kĩ thuật. Yếu tố an toàn cần xem xét tại nhiều thời điểm khác nhau từ thiết kế, sản xuất đến sử dụng sản phẩm.
Khi thiết kế, cần quan tâm tới các yếu tố an toàn liên quan tới điện, nhiệt, các sự cố cháy nổ tiềm tàng của sản phẩm khi sử dụng. Để cảnh báo hoặc thể hiện thông điệp với người dùng về mức độ an toàn, có thể sử dụng màu sắc khác nhau. Ví dụ, màu đỏ biểu hiện cho nguy hiểm, màu hổ phách có nghĩa là cần thận trọng, màu xanh là an toàn.
Luyện tập
Quan sát Hình 19.5 và cho biết:
– Những nguy cơ mất an toàn khi sử dụng bàn là.
– Giải pháp an toàn cho bàn là được thiết kế như thế nào?
Hình 19.5. Bàn là
4. Năng lượng
Năng lượng cần thiết cho thiết kế, chế tạo và sử dụng sản phẩm. Hiện nay, năng lượng được sử dụng chủ yếu tới từ các nguồn hoá thạch đang cạn kiệt. Sản phẩm thiết kế cần tiêu tốn ít năng lượng. Việc tiết kiệm năng lượng cần đặt ra ngay trong quá trình sản xuất sản phẩm.
Hoạt động thiết kế sản phẩm cần hướng tới khai thác và sử dụng tối đa các nguồn năng lượng tái tạo thay cho năng lượng hoá thạch như năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng nước, năng lượng sinh khối,...
Thông tin bổ sung
Năng lượng tái tạo: là năng lượng từ những nguồn liên tục mà theo chuẩn mực của con người là vô hạn như năng lượng mặt trời, gió, mưa, thuỷ triều, sóng và địa nhiệt,...
Hình 19.6. Một số dạng năng lượng tái tạo

5. Vòng đời sản phẩm
Phân tích vòng đời sản phẩm bao gồm việc thực hiện các phép đo chi tiết ở tất cả các giai đoạn sản xuất, sử dụng, thải loại sản phẩm. Hoạt động này cho phép nhà sản xuất định lượng năng lượng và nguyên liệu thô được sử dụng cũng như lượng chất thải được tạo ra ở mỗi giai đoạn của quá trình sản xuất sản phẩm.
Việc phân tích vòng đời sản phẩm cho phép kĩ sư lượng hoá được mức tiêu hao nhiên liệu, nguyên vật liệu khi sử dụng, vấn đề tái sử dụng, tái chế và chi phí xử lí rác thải khi thải loại sản phẩm.
Hình 19.7. Vòng đời sản phẩm
6. Phát triển bền vững
Phát triển bền vững là sự phát triển có thể đáp ứng được những nhu cầu hiện tại mà không ảnh hưởng, tổn hại đến những khả năng đáp ứng nhu cầu của các thế hệ tương lai.
Sản phẩm thiết kế ra đời một mặt tác động tích cực tới sản xuất và đời sống, mặt khác có thể làm cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, gây tác động xấu tới môi trường như ô nhiễm không khí và nước, ô nhiễm hoá chất độc hại. Những tác động này đến từ quá trình thiết kế, sử dụng và thải loại sản phẩm.
Yếu tố này cần được quan tâm trong tất cả các khâu của quá trình thiết kế, đảm bảo giảm thiểu tối đa ảnh hưởng tới môi trường. Việc sử dụng vật liệu có khả năng tái chế cũng là một trong những giải pháp thiết kế kĩ thuật theo hướng phát triển bền vững.
II – CÁC YẾU TỐ VỀ NGUỒN LỰC
1. Tài chính
Tài chính là yếu tố ảnh hưởng rất nhiều đến thiết kế kĩ thuật. Yếu tố tài chính không chỉ được xem xét và sử dụng trong mỗi bước của quá trình thiết kế mà còn ảnh hưởng tới việc lựa chọn phương án sản xuất ngay trong quá trình thiết kế.
Chi phí tài chính cho hoạt động thiết kế được tính toán trên cơ sở chi phí cho con người, máy móc, vật liệu và năng lượng. Yếu tố tài chính còn ảnh hưởng tới quyết định của nhà thiết kế trong việc đề xuất các tiêu chí chất lượng của sản phẩm thiết kế. Trong quá trình thiết kế, cần hài hoà giữa yếu tố tài chính và chất lượng sản phẩm.
Khám phá
Em hãy cho biết giá thành của một sản phẩm thiết kế được cấu thành từ những yếu tố nào trong quá trình thiết kế cũng như trong quá trình sản xuất.

2. Công nghệ Khám phá Quan sát Hình 19.8, tìm hiểu thêm và cho biết công nghệ màn hình cảm ứng đã được sử dụng trong những điện thoại nào; công nghệ đó đã ảnh h

Bài 20. Nguyên tắc thiết kế kĩ thuật Sau khi học xong bài này, em sẽ: Nêu được các nguyên tắc thiết kế kĩ thuật. Hình 20.1 Hình 20.1 là hai bộ cốc uống nước với

2. Nguyên tắc đơn giản hoá
Khám phá
Quan sát Hình 20.2 và thực hiện yêu cầu: - Chọn năm sản phẩm em thích. - Nguyên tắc đơn giản hoá
được thể hiện trong từng sản phẩm đó như thế nào?
Hình 20.2. Đèn điện với những
thiết kế đơn giản
Với một vấn đề hay nhu cầu đặt ra, có nhiều giải pháp khác nhau về ý tưởng, về công nghệ được sử dụng để giải quyết vấn đề. Trong các giải pháp đáp ứng được yêu cầu, cần hướng tới những giải pháp đơn giản nhất. Khi xem xét và trước khi lựa chọn một giải pháp, luôn đặt ra câu hỏi: Có giải pháp nào thay thế đơn giản hơn không? Nguyên tắc đơn giản hoá giải pháp còn làm cho giải pháp dễ tiếp cận, dễ hiểu và áp dụng trong thực tiễn đời sống. Nghiên cứu tổng quan đầy đủ, phân tích kĩ lưỡng các giải pháp hiện có, những giải pháp đề xuất là cơ sở quan trọng để thực hiện nguyên tắc đơn giản hoá trong thiết kế kĩ thuật. Với một sản phẩm, tính đơn giản được thể hiện qua hình thức, kết cấu, chức năng của sản phẩm; thao tác lắp đặt, sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa sản phẩm.
Luyện tập
Quan sát các hình ảnh trong Hình 20.3 và cho biết những chiếc ghế nào đã thể hiện thiết kế theo nguyên tắc đơn giản.
a b c d e
Hình 20.3. Một số mẫu thiết kế ghế tựa
3. Nguyên tắc giải pháp tối ưu
Trong thiết kế kĩ thuật, có nhiều giải pháp khác nhau giải quyết một vấn đề cho trước. Trong các giải pháp đó, việc có được một giải pháp hoàn hảo là điều khó đạt được. Vì vậy, giải pháp tối ưu chính là mục tiêu thực tế của thiết kế kĩ thuật. Giải pháp tối ưu được đề xuất trên cơ sở xem xét và phân tích đầy đủ những ràng buộc trong quá trình thiết kế như thời gian, chi phí, công nghệ, nguồn lực thực hiện và những tác động về môi trường, đặc biệt là nhu cầu người dùng, khách hàng. Ví dụ, ràng buộc về giá thành có thể dẫn tới sự lựa chọn vừa phải về công nghệ, vật liệu, chức năng, hình thức của sản phẩm khi thiết kế.

4. Nguyên tắc tối thiểu tài chính
Nguyên tắc này thể hiện ở mục tiêu thiết kế sản phẩm chất lượng với chi phí tối thiểu. Nguyên tắc này có ý nghĩa rất lớn, cho phép giải quyết được nhiều vấn đề, đáp ứng được nhiều nhu cầu của xã hội, con người với một nguồn lực tài chính hữu hạn. Trong các giải pháp tương đương về mức độ đáp ứng các yêu cầu của vấn đề đặt ra, cần xem xét và lựa chọn giải pháp có chi phí thấp nhất. Nguyên tắc này cần tuân thủ trong quá trình thiết kế cũng như quá trình sản xuất sản phẩm.
II - CÁC NGUYÊN TẮC PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
1. Nguyên tắc tiết kiệm tài nguyên
Mọi vật liệu trong các thiết kế đều xuất phát từ tài nguyên thiên nhiên. Phân tích vòng đời của sản phẩm cho thấy trong từng bước của giai đoạn thiết kế, đến sản xuất, sử dụng, thải loại đều liên quan tới vật liệu, năng lượng cần thiết để thực hiện. Nguyên tắc tiết kiệm tài nguyên trong thiết kế kĩ thuật sẽ giúp giảm thiểu sự cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, hướng tới phát triển bền vững.
Thông tin bổ sung
Tài dần nguồn khuyến, nguyên thiên nhiên tồn tại dưới nhiều dạng, trong đó có những nguồn tài nguyên đang cạn kiệt như dầu thô, khí gas tự nhiên, tài nguyên nước,... Bên cạnh đó, có những tài nguyên gần như vô tận như năng lượng mặt trời, năng lượng gió đang được khích khai thác và sử dụng (Hình 20 .4).
Tài nguyên động vật Dầu thô Tài nguyên rừng Kim loại quý, khoáng sản, đá Tài nguyên nước Tài nguyên đất Năng lượng mặt trời, gió Khí gas tự nhiên
Hình 20.4. Một số nguồn tài nguyên thiên nhiên
Trong quá trình thiết kế, cần tính toán sử dụng ít vật liệu nhất mà vẫn đảm bảo sản phẩm đủ độ bền và tuổi thọ theo yêu cầu. Bên cạnh đó các giải pháp thiết kế cần tiết kiệm nhiên liệu, tiết giảm vật liệu và năng lượng khi sản xuất cũng như sử dụng sản phẩm.

2. Nguyên tắc bảo vệ môi trường
Mỗi sản phẩm thiết kế kĩ thuật được làm ra từ một hoặc nhiều loại vật liệu khác nhau, tái tạo hoặc không tái tạo được. Khi sử dụng số lượng lớn các vật liệu không có khả năng tái tạo trong thiết kế kĩ thuật sẽ có tác động xấu đến môi trường.
Sử dụng vật liệu không tiết kiệm khi thiết kế kĩ thuật sẽ dẫn tới cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, nâng giá thành sản phẩm. Trong thiết kế cần quan tâm lựa chọn và sử dụng các vật liệu tái chế, tái sử dụng, vật liệu thông minh.
Năng lượng sử dụng để sản xuất phần lớn lấy từ đốt cháy những vật liệu không thể tái tạo như dầu mỏ hay than. Sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy là các hợp chất và khí gây ô nhiễm môi trường. Sự ô nhiễm môi trường còn đến từ rác do sản phẩm bị thải loại.
Thiết kế kĩ thuật cần tuân thủ nghiêm ngặt vấn đề bảo vệ môi trường, đảm bảo phát triển bền vững. Nguyên tắc này được thực hiện và quán triệt trong từng bước của quá trình thiết kế, trong sản xuất và sử dụng sản phẩm, giải pháp công nghệ ở hai khía cạnh vật liệu được sử dụng và năng lượng tiêu thụ.
Đáp ứng nguyên tắc này, vật liệu tái chế, các vật liệu thông minh thân thiện với môi trường cùng các dạng năng lượng tái tạo thường được sử dụng trong quá trình thiết kế kĩ thuật. Nội dung dưới đây là các hướng dẫn thiết kế theo hướng bảo vệ môi trường:
Khám phá
Kể tên và mô tả một số sản phẩm thiết kế thân thiện với môi trường. Yếu tố nào đã giúp sản phẩm thiết kế đó thân thiện với môi trường?
Thông tin bổ sung
Trong thiết kế, để đảm bảo phát triển bền vững, các kĩ sư thường tuân thủ nguyên tắc 6R gồm: Recycle: sử dụng các vật liệu có khả năng tái chế; Reduce: tiết giảm vật liệu, năng lượng, rác thải trong quá trình thiết kế; Rethink: suy nghĩ và cân nhắc kĩ về giải pháp thân thiện với môi trường; Repair: thiết kế được hoàn thiện theo hướng dễ dàng sửa chữa, kéo dài tuổi thọ của sản phẩm; Reuse: sử dụng lại các phần của sản phẩm đã có; Refuse: từ chối, không chấp nhận các thiết kế chưa phải là giải pháp tốt nhất cho môi trường.
Yếu tố, Định hướng thân thiện với môi trường
Vật liệu, Dùng vật liệu sẵn có và có thể tái chế; vật liệu đã qua tái sinh; vật liệu không độc hại. Thiết kế ngăn việc sản sinh chất gây ô nhiễm và độc hại cho môi trường. Nếu vật liệu có độc, cần thiết kế hệ thống nhãn hiệu, hướng dẫn.
Sản xuất, Dùng ít công đoạn sản xuất nhất có thể. Hạn chế xử lí hoặc phun phủ bề mặt. Giảm tối thiểu số linh kiện, dùng các linh kiện nhẹ.
Sử dụng, Thiết kế tự ngắt điện khi không dùng. Có cơ chế hiển thị mức tiêu hao nguyên liệu, năng lượng. Thiết kế điều khiển trực quan tránh tổn hao năng lượng do thao tác sai. Thiết kế đảm bảo thời gian sử dụng dài, độ bền kĩ thuật và độ bền thẩm mĩ tương đương nhau. Thiết kế sản phẩm có khả năng sửa chữa, nâng cấp, sản phẩm yêu cầu bảo trì ít.
Tái chế, Thiết kế dễ tháo rời, các khớp và mối lắp ráp dễ tháo bằng tay hoặc các dụng cụ đơn giản. Thiết kế tách biệt các vật liệu khác nhau để thuận tiện tái chế.

Luyện tập Quan sát Hình 20.5, chỉ ra các sản phẩm thân thiện và không thân thiện với môi trường. Hãy giải thích cho sự lựa chọn của mình. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Hình

Bài 21. Phương pháp, phương tiện hỗ trợ thiết kế kĩ thuật Sau khi học xong bài này, em sẽ: Trình bày được phương pháp thực hiện, phương tiện hỗ trợ trong từng b

Phương pháp động não có thể được sử dụng trong tất cả các bước của quy trình thiết kế kĩ thuật. Trong đó, phương pháp này được sử dụng nhiều trong các bước xác định vấn đề; đề xuất, đánh giá và lựa chọn giải pháp; thử nghiệm, kiểm chứng giải pháp; trong các bước điều chỉnh thiết kế để hoàn thiện sản phẩm.
2. Phương pháp sơ đồ tư duy (Mindmap)
Sơ đồ tư duy là phương pháp dùng những từ khoá chính kết hợp cùng những đường nối, mũi tên, hình ảnh, kí hiệu, màu sắc,… theo các quy tắc đơn giản, dễ hiểu của riêng người viết, từ đó xây dựng một sơ đồ tổng quát và cô đọng nhất, giúp hệ thống hoá và sắp xếp những suy nghĩ một cách trực quan, giúp cho việc tổng hợp, phân tích thông tin để giải quyết một vấn đề hay ghi nhớ một cách hiệu quả. Phương pháp sơ đồ tư duy được sử dụng trong Luyện tập một số giai đoạn của quy trình thiết kế như: giai đoạn xác định vấn đề, tìm hiểu tổng quan và xác định yêu Hãy lập sơ đồ tư duy thể hiện cầu giúp thể hiện rõ bối cảnh cụ thể của vấn đề, những vấn đề cần lưu ý khi đánh giá nguồn lực để giải quyết vấn đề, làm rõ các thiết kế một chiếc bàn học sinh yêu cầu kĩ thuật cũng như các yêu cầu cần đạt của tiểu học. sản phẩm.
3. Phương pháp điều tra
Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi là một phương pháp thu thập thông tin, được thực hiện cùng một lúc với nhiều người theo một bảng hỏi in sẵn. Người Luyện tập được hỏi trả lời ý kiến của mình bằng cách đánh dấu vào các ô tương ứng theo một quy ước riêng. Đề xuất các câu hỏi và lập kế Phương pháp điều tra được tiến hành trong giai hoạch phỏng vấn phụ huynh, đoạn xác định vấn đề, kiểm chứng giải pháp của học sinh về mong muốn của quy trình thiết kế kĩ thuật nhằm thu thập thông tin để phụ huynh, học sinh về chiếc xác định mục tiêu nghiên cứu, xác định vấn đề cần bàn học của học sinh tiểu học. giải quyết, yêu cầu cần đạt của sản phẩm và đánh giá sản phẩm. Các hình thức tiến hành điều tra gồm phỏng vấn trực tiếp, phỏng vấn qua điện thoại, qua thư tín hoặc qua internet.
4. Kĩ thuật đặt câu hỏi
Kĩ thuật đặt câu hỏi là một kĩ thuật tư duy bằng hệ thống các câu hỏi có mục đích, trình tự rõ ràng để tìm hiểu, thu thập thông tin, phát hiện và nghiên cứu sâu một vấn đề. Từ đó, lập và xây dựng kế hoạch để giải quyết vấn đề, thiết kế và cải tiến sản phẩm theo yêu cầu thực tiễn và nhu cầu của người dùng. Kĩ thuật đặt câu hỏi phổ biến nhất là kĩ thuật 5W1H. Kĩ thuật này sử dụng các câu hỏi Cái gì (What), Ở đâu (Where); Khi nào (When); Tại sao (Why); Ai (Who); Như thế nào (How) để đặt câu hỏi và trả lời đảm bảo sự quan tâm toàn diện tới các khía cạnh của vấn đề cần quan tâm. Kĩ thuật đặt câu hỏi được sử dụng trong hầu hết các giai đoạn của thiết kế kĩ thuật. Trong đó, kĩ thuật này được sử dụng có hiệu quả cao trong giai đoạn xác định vấn đề, tìm hiểu tổng quan và xác định yêu cầu của sản phẩm.

5. Phương pháp SCAMPER
SCAMPER (tên phương pháp được cấu tạo từ chữ cái đầu của một nhóm từ tiếng Anh) là phương pháp tư duy sáng tạo nhằm cải thiện sản phẩm, quy trình, dịch vụ,… đã có hay dự tính phát triển một sản phẩm mới, dựa vào việc đặt ra và giải đáp những câu hỏi thuộc bảy phương diện khác nhau. Các phương diện gồm: Thay thế (Substitute); Kết hợp (Combine); Thích nghi (Adapt); Thay đổi (Modify); Đổi cách dùng (Put to other uses); Loại ra (Eliminate); Sắp xếp lại, đảo ngược (Rearrange, Reverse). Kĩ thuật này đảm bảo sự đa dạng về góc nhìn, thủ thuật để hình thành ý tưởng sáng tạo mới trong hoạt động thiết kế kĩ thuật. Phương pháp SCAMPER được sử dụng trong các Luyện tập giai đoạn của quy trình thiết kế kĩ thuật như: đề xuất, đánh giá, lựa chọn giải pháp và xây dựng Lựa chọn một mẫu bàn học nguyên mẫu cho giải pháp, điều chỉnh thiết kế. Nhờ của học sinh tiểu học, sử dụng vậy các giải pháp, sản phẩm trở nên sáng tạo và phương pháp SCAMPER để hiệu quả hơn. đề xuất các cải biến cho sản
phẩm đó.
II - CÁC PHƯƠNG TIỆN HỖ TRỢ THIẾT KẾ KĨ THUẬT
Các phương tiện chính để thực hiện các bước của thiết kế kĩ thuật gồm các tài liệu, sơ đồ, sách báo, mạng internet, giấy và bút màu, máy tính và các phần mềm thiết kế, mô phỏng, máy quay video, dụng cụ đo, máy móc và dụng cụ gia công vật liệu,… - Các vật dụng ghi chép: các loại bút màu, bút nhớ, giấy nhớ, giấy màu,… - Thiết bị điện tử và các phần mềm: máy tính, điện thoại thông minh (chụp ảnh, ghi âm, ghi hình, ghi chú,…), các phần mềm hỗ trợ soạn thảo, tính toán, trình chiếu, lập sơ đồ tư duy, vẽ Poster (Word, Excel, PowerPoint, Mindmap,…); các phần mềm hỗ trợ vẽ kĩ thuật như AutoCAD, SolidWorks, Tinkercad, ScatchUp,... cho phép biểu diễn vật thể dưới nhiều góc độ để quan sát hình ảnh 2D và 3D; phần mềm khảo sát và xử lí thông tin, phần mềm tìm kiếm thông tin, phần mềm hỗ trợ in 3D,… - Dụng cụ đo: thước đo độ dài, thước đo góc, dụng cụ đo đường kính (Panme), ê ke, com pa,
đồng hồ bấm giờ, nhiệt kế, bình chia độ,… - Vật liệu: tấm mica, tấm xốp, tấm nhựa, gỗ, tấm kim loại, cuộn dây in 3D,… - Dụng cụ và thiết bị gia công vật liệu: cưa tay, dũa, đục, máy khoan, máy cắt, máy hàn,
súng bắn keo, máy in 3D, bút in 3D,…
a) Dụng cụ và thiết bị hỗ trợ vẽ, thiết kế b) Máy in 3D
Hình 21.2. Phương tiện hỗ trợ quá trình thiết kế kĩ thuật

Khám phá Quan sát Hình 21.2c, hãy gọi tên và mô tả công dụng của một số dụng cụ, thiết bị gia công vật liệu em biết. c) Một số dụng cụ và thiết bị gia công vật

Em có biết tác hại của việc ngồi học sai tư thế không? Em biết, em không Ví dụ: Khi quan sát hay ghi hình học tự điều chỉnh được, anh giúp em nhé! sinh ngồi học, thấy có trường hợp bàn ghế vừa với người nhưng em đó vẫn hay ngồi chạm người vào bàn và cúi mặt sát vở, điều này gây hại cho cột sống cũng như thị lực. Nếu thiết kế được một sản phẩm giúp em được nhắc nhở và điều chỉnh lại khoảng cách mắt so với vở thì sẽ phòng ngừa được những tác hại trên. Trò chuyện hay thực hiện khảo sát để biết rõ hơn về tình trạng này ở học sinh. Hình 21.3. Tình huống thực tiễn
Vận dụng
Em hãy chọn một không gian, một chủ đề hoặc một đối tượng xung quanh em để quan sát và tập đặt câu hỏi, phát hiện điều bất tiện hay một vấn đề cần giải quyết (nhà ăn của trường học, nhà bếp, mùa màng, người lao động, các vật dụng,…).
2. Tìm hiểu tổng quan
Trong một số trường hợp, ý tưởng xuất hiện ngay trong tâm trí. Nhưng để có được giải pháp khả thi và tốt nhất, cần nghiên cứu thêm thông tin về vấn đề cần giải quyết: kiến thức nào giúp giải quyết vấn đề này, có ai giải quyết vấn đề này chưa, giải pháp của họ có đặc điểm gì. - Áp dụng phương pháp điều tra, thiết kế các bảng hỏi để khảo sát vấn đề hoặc phỏng vấn người sử dụng sản phẩm, trải nghiệm dịch vụ giúp cung cấp thông tin chi tiết và đa chiều. - Sử dụng công cụ tìm kiếm thông tin để tìm những kiến thức cần thiết, tra cứu các tài liệu, các nghiên cứu khoa học và các sản phẩm liên quan đến vấn đề cần giải quyết. Trình bày bằng sơ đồ tư duy để hiểu tổng thể về vấn đề. - Tìm hiểu các giải pháp đã có trên thị trường, sử dụng bảng phân tích điểm mạnh, điểm
yếu và tính thú vị của chúng. Trên cơ sở đó hình thành giải pháp mới.

Ví dụ: Tìm hiểu kiến thức về tư thế ngồi học đúng: mắt cách vở từ 25 cm - 30 cm. Tìm hiểu các sản phẩm đã có trên thị như: sản phẩm đỡ cằm, chiếc hộp điều chỉnh góc nhìn với tư thế ngồi để trước bàn học, dụng cụ giữ người với ghế,… Phân tích các sản phẩm để thấy có sự bất tiện khi dùng, không thoải mái và không gọn gàng và đặc biệt là không có sự nhắc nhở khi để mắt quá gần vở. Cần tạo ra một sản phẩm gọn nhẹ, dễ sử dụng, có thể phát tín hiệu cảnh báo khi Hình 21.4. Tìm hiểu tư thế ngồi học học sinh ngồi sát bàn và mắt sát vở dưới đúng qua internet mức an toàn.
3. Xác định yêu cầu cần đạt của sản phẩm
Sản phẩm cần được xem xét trên nhiều quan điểm và phương diện khác nhau như tính khả thi, hiệu quả làm việc, các chỉ số kĩ thuật, tính an toàn, tính kinh tế, tính thẩm mĩ, tính thân thiện với môi trường,... Khi đó, sử dụng bảng kiểm hoặc bảng đánh giá Rubric để liệt kê các tiêu chí cần đạt của ý tưởng giúp những tiêu chí quan trọng sẽ không bị bỏ sót. Sản phẩm thiết kế cần thoả mãn các thông số kĩ thuật và phù hợp với các giới hạn của thiết kế.
Bảng 21.1. Ví dụ về yêu cầu cần đạt của sản phẩm MÁY BÁO KHOẢNG CÁCH
STT, Yêu cầu cần đạt của sản phẩm
1, Phát hiện tư thế ngồi sai
2, Thông báo tư thế ngồi đúng
3, Nhiều người dùng được
4, Thẩm mĩ, gọn, dễ chế tạo
5, Thoải mái, an toàn
6 Giá cả hợp lí
4. Đề xuất, đánh giá, lựa chọn giải pháp
Đạt
Mắt cách vở dưới 30 cm thì có tín hiệu cảnh báo. Mắt cách vở trên 30 cm, tắt cảnh báo. Tuỳ chỉnh được cho học sinh nhiều độ tuổi. Trong phạm vi 15 cm × 18 cm, càng nhỏ càng tốt. Để phía trước vở, không bị vướng khi viết bài, không gây nguy hiểm cho trẻ khi sử dụng. Rẻ hơn các sản phẩm cùng mục đích đã có.
a) Đưa ra ý tưởng
Tìm kiếm giải pháp bằng phương pháp động não (Brainstorming), tạo ra càng nhiều
ý tưởng, cơ hội xuất hiện những giải pháp tốt càng cao. Sử dụng sơ đồ tư duy (Mindmap) trong giai đoạn này giúp hệ thống hoá và sắp xếp những suy nghĩ một cách trực quan.

Ví dụ: Khi khoảng cách bị vi phạm, có thể tạo ra cảnh báo bằng nhiều cách khác nhau:
Chạm vào dây mềm, mảnh buộc ngang trước mặt, làm chuông kêu.
Chạm vào công tắc của chuông hay nút bấm đóng mạch điện làm chuông reo
Dùng cảm biến hồng ngoại để nhận tín hiệu, báo động qua đèn và còi hoặc loa,...
b) Đánh giá và lựa chọn giải pháp
Khi tập hợp được nhiều giải pháp, loại bỏ một số giải pháp không khả thi. Áp dụng phương pháp động não đảo ngược (phương pháp phê phán các giải pháp) khi chỉ còn 3 đến 4 giải pháp để tiết kiệm thời gian đánh giá và tìm ra giải pháp tối ưu.
Áp dụng kĩ thuật phân tích ưu điểm, nhược điểm, tính thú vị của từng giải pháp để đánh giá đa chiều và tìm ra giải pháp sáng tạo, độc đáo.
Trong trường học, khả năng gia công, tài chính và thời gian là những giới hạn cần được cân nhắc trước khi lựa chọn một giải pháp để giải quyết vấn đề.
Bảng 21.2. Ví dụ về phân tích các giải pháp giúp cảnh báo ngồi sai tư thế đã đưa ra để lựa chọn
Giải pháp, Ưu điểm, Nhược điểm, Sự thú vị
Căng dây kéo chuông, Đơn giản, chi phí thấp., Không thoải mái khi đọc và quan sát vở., Nghe tiếng chuông reo vui.
Chạm vào công tắc chuông phía trước, Nhỏ gọn hơn thiết bị giữ cằm và có tín hiệu, thoải mái., Vẫn chiếm không gian của vở, vùng tác động nút bấm nhỏ nên có thể né tránh., Thi thoảng bấm cho chuông reo cho tỉnh ngủ.
Dùng cảm biến, Không vướng tầm tay viết vở, vùng nhận tín hiệu rộng, không có tác động trực tiếp nào lên cơ thể., Chế tạo phức tạp hơn mạch điện thông thường., Có nhiều dạng cảnh báo: ánh sáng, còi kêu, lời nói,...
Để tạo ra tín hiệu nhắc nhở hiệu quả và sự thoải mái về không gian khi hoạt động, sản phẩm cần có một mạch điện tử sử dụng cảm biến để nhận thông tin, xử lí và phản hồi thông qua đèn và còi (hoặc loa).
5. Xây dựng nguyên mẫu
Giải pháp cần được trình bày cụ thể về hình dạng, kích thước, vật liệu, yêu cầu kĩ thuật, vị trí tương đối giữa các chi tiết trên bản vẽ phác, bản vẽ chi tiết và bản vẽ lắp thông qua các hình biểu diễn khác nhau.
Các phần mềm hỗ trợ vẽ kĩ thuật như AutoCAD, SolidWorks, Tinkercad, ScatchUp,... cho phép biểu diễn vật thể dưới nhiều góc độ để quan sát hình ảnh 2D và 3D. Các phần mềm lập trình hỗ trợ trong việc tạo ra các chi tiết phức tạp một cách chính xác, nhanh chóng từ bản thiết kế trên máy tính, mô phỏng hoạt động của sản phẩm.
Sử dụng các dụng cụ cầm tay và thiết bị gia công cơ khí như dũa, khoan cầm tay, cưa cầm tay, máy cưa, máy khoan, máy cắt, máy hàn,... để gia công vật liệu.
Sử dụng bảng kê nêu rõ các chi tiết làm nguyên mẫu của sản phẩm.

Bảng 21.3. Ví dụ về bảng kê các chi tiết làm sản phẩm cảnh báo ngồi học sai tư thế STT, Tên chi tiết, Kích thước, Số lượng, Ghi chú 1, Cảm biến siêu âm UltraSon

6. Thử nghiệm, kiểm chứng giải pháp
Nguyên mẫu được đưa vào thử nghiệm trong môi trường thực tế (hoặc được tái hiện giống với thực tế) để kiểm tra các yêu cầu kĩ thuật. Sử dụng nhật kí để ghi chép các thông số và kết quả tương ứng với điều kiện thử nghiệm để tiến tới xử lí dữ liệu, điều chỉnh và cải tiến nguyên mẫu nếu cần. So sánh kết quả với bảng các yêu cầu cần đạt của sản phẩm để đánh giá mức độ thành công của sản phẩm. Dùng bảng khảo sát để thu thập ý kiến người sử dụng để đánh giá tính hữu dụng và tiện lợi của sản phẩm.
Sau đó, hoàn thiện sản phẩm và lập hồ sơ kĩ thuật cho sản phẩm.
Ví dụ: Nguyên mẫu của sản phẩm cảnh báo tư thế ngồi học sai và quá trình thử nghiệm:
Đèn xanh sáng - Đèn đỏ sáng
Còi kêu
a) Khi ngồi học đúng tư thế b) Khi ngồi học sai tư thế
Hình 21.6. Thử nghiệm sản phẩm
7. Lập hồ sơ kĩ thuật
Đối với bài tập thiết kế kĩ thuật của học sinh, kết quả học tập được báo cáo qua hồ sơ kĩ thuật của sản phẩm và các hoạt động công bố ý tưởng được tổ chức tại các đơn vị giáo dục. Báo cáo có thể trình bày dưới dạng tập văn bản, triển lãm, poster, sách, phim tài liệu,... Hoạt động phổ biến nhất là tổ chức ngày hội kĩ thuật, triển lãm các sản phẩm có kèm theo tập hồ sơ sản phẩm.
Vận dụng
Hãy nêu các phương pháp hỗ trợ cho quá trình thiết kế kĩ thuật trong từng giai đoạn. Hãy áp dụng kĩ thuật đặt câu hỏi để phát hiện một vấn đề trong nhà em hoặc ở nơi em sống.
Đề xuất một số phương tiện hỗ trợ thiết kế kĩ thuật phù hợp với việc giải quyết vấn đề em vừa nêu.

Dự án: Thiết kế sản phẩm đơn giản Sau khi học xong bài này, em sẽ: Vận dụng được kiến thức về thiết kế kĩ thuật để thiết kế một sản phẩm đơn giản. Hình 22.1 I –

Đề xuất, đánh giá và lựa chọn giải pháp lọc nước; hoàn thiện giải pháp cho sản phẩm lọc nước.
Tạo sản phẩm mẫu dựa trên giải pháp sản phẩm lọc nước đã lựa chọn.
Thử nghiệm sản phẩm lọc nước mẫu, đánh giá mức độ đáp ứng các tiêu chí đặt ra ban đầu của sản phẩm.
Hoàn thiện sản phẩm.
Báo cáo và giới thiệu về sản phẩm thiết kế.
IV - ĐÁNH GIÁ
1. Nội dung đánh giá
Quá trình thực hiện dự án: - Kế hoạch và tiến độ thực hiện dự án; - Sự hài hoà giữa nhiệm vụ cá nhân và quá trình hợp tác; - Tính chủ động, sáng tạo của mỗi thành viên; - Sự tiến bộ của học sinh trong quá trình thực hiện dự án. Sản phẩm thiết kế: - Mức độ đáp ứng yêu cầu của nhiệm vụ; - Tính mới và tính sáng tạo của giải pháp; - Độ bền và sự chắc chắn của sản phẩm; - Tính kinh tế của sản phẩm; - Tính thẩm mĩ của sản phẩm thiết kế.
2. Hình thức và công cụ đánh giá
Học sinh tự đánh giá. - Các nhóm đánh giá chéo. - Giáo viên và chuyên gia đánh giá. - Đánh giá qua bảng Rubric, bình luận, lấy ý kiến khán giả trực tiếp hoặc sử dụng các
phần mềm công nghệ.
V - THÔNG TIN BỔ TRỢ
1. Chia nhóm và phát hiện vấn đề
Các nhóm xác định nhiệm vụ, chọn nhóm trưởng, thư kí và lập kế hoạch làm việc. - Trả lời các câu hỏi sau: + Vấn đề cần giải quyết là gì? + Để giải quyết vấn đề này, sản phẩm có chức năng gì?
2. Nghiên cứu tổng quan
a) Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu tổng quan bao gồm các kiến thức, kĩ năng, công nghệ có liên quan tới vấn đề thiết kế; các phương pháp, sản phẩm lọc nước đã có trên thị trường; những vấn đề liên quan tới người dùng,... Tham khảo Bảng 22 .1.

Bảng 22.1.
STT, Nội dung nghiên cứu, Ví dụ
1, Kiến thức, Nguyên lí, định luật nào được áp dụng để lọc nước?
Sản phẩm hoạt động liên quan đến hiện tượng gì? Vật liệu nào có thể lọc và làm sạch nước, chúng có tính chất gì?
Thế nào là nước bị ô nhiễm? Các tiêu chuẩn của nước sinh hoạt là gì?
2, Các nghiên cứu khoa học liên quan đến vấn đề lọc nước, Đề tài khoa học nào về chất lọc nước, sản phẩm và phương pháp lọc nước đã được công bố?
Trang thông tin có độ tin cậy cao hay thấp?
Bài báo nào liên quan đến các sản phẩm lọc nước đã được công bố?
3, Các vật liệu, sản phẩm lọc nước có trên thị trường, Công ti sản xuất, chủng loại, giá cả như thế nào?
Điểm mạnh, điểm yếu, điểm thú vị của sản phẩm đó là gì?
Sản phẩm chưa đáp ứng được nhu cầu nào?
4, Nhu cầu và sở thích của người sử dụng, Sản phẩm cần có chức năng cụ thể là gì?
Sản phẩm cần đảm bảo những yêu cầu gì?
b) Tiêu chuẩn chất lượng nước sinh hoạt
Bảng 22.2. Tiêu chuẩn chất lượng nước sinh hoạt
STT, Tên chỉ tiêu, Giới hạn tối đa cho phép / I, Giới hạn tối đa cho phép / II, Đơn vị tính, Phương pháp thử
1, Màu sắc, 15, 15, TCU, TCVN 6185–1996(ISO 7887–1985) hoặc SMEWW 2120.
2, Mùi, vị, Không có mùi, vị lạ, Không có mùi, vị lạ, –, Cảm quan, hoặc SMEWW 2150 B và 2160 B.
3, Độ đục, 5, 5, NTU, TCVN 6184–1996 (ISO 7027–1990) hoặc SMEWW 2130 B.
4, Clo dư, Trong khoảng $0{,}3 - 0{,}5$, –, mg/l, SMEWW 4500Cl hoặc US EPA 300.1.
5, pH, Trong khoảng $6{,}0 - 8{,}5$, Trong khoảng $6{,}0 - 8{,}5$, –, TCVN 6492:1999 hoặc SMEWW 4500 – H⁺.
6, Hàm lượng Amoni, 3, 3, mg/l, SMEWW 4500 – NH3 C hoặc SMEWW 4500 – NH3 D.
7, Hàm lượng Sắt tổng số ($Fe^{2+} + Fe^{3+}$), $0{,}5$, $0{,}5$, mg/l, TCVN 6177–1996 (ISO 6332–1988) hoặc SMEWW 3500 – Fe.
8, Chỉ số Pecmanganat, 4, 4, mg/l, TCVN 6186:1996 hoặc ISO 8467:1993 (E).

STT, Tên chỉ tiêu, Giới hạn tối đa cho phép / I, Giới hạn tối đa cho phép / II, Đơn vị tính, Phương pháp thử 9, Độ cứng tính theo CaCO$_3$, 350, –, mg/l, TCVN 6

d) Một số loại vật liệu được sử dụng để lọc nước
Bông, vải, than hoạt tính, nhựa trao đổi ion, cát đen, cát vàng, cát thạch anh, sỏi lọc nước, cát mangan, hạt sứ, đá khử sắt, đá nâng pH, màng lọc RO,...
e) Một số thiết bị đo các thành phần trong nước
– Bút đo TDS.
– Bộ Test KID đo nhanh Chlorine.
– Bút đo độ dẫn điện.
– Bút đo pH ECO.
– Máy phân tích clo tự do và clo tổng.
3. Yêu cầu đối với sản phẩm thiết kế
Sản phẩm được thiết kế phải thực hiện được chức năng đề ra và đạt một số yêu cầu kĩ thuật sau:
– Loại bỏ được những thành phần nào của nguồn nước đầu vào để có nước sạch?
– Cần lọc được những tạp chất có kích thước nhỏ nhất là bao nhiêu?
– Cần sử dụng những vật liệu nào để lọc?
– Cần có mấy lớp vật liệu lọc?
– Sắp xếp các lớp lọc theo thứ tự nào cho hợp lí?
– Sản phẩm được lắp cố định hay có thể mang đi?
– Sản phẩm có dễ dàng bảo dưỡng và thay thế định kì các thành phần không?
Các nhóm đề xuất các tiêu chí cần đạt của sản phẩm, ý tưởng (tham khảo Bảng 22.3).
Bảng 22.3. Một số tiêu chí đánh giá sản phẩm lọc nước
STT, Tiêu chí, Tính năng và thông số cụ thể
1, Khả thi, hoạt động tốt, Sản phẩm vận hành trơn tru, lọc được một số chất gây ô nhiễm trong nước như cặn, ion kim loại, vi rút, vi khuẩn, muối.
2, Đảm bảo công suất, Lọc được tối thiểu 5 – 10 lít/giờ.
3, An toàn, Thiết kế chắc chắn, không rỉ nước,...
4, Thân thiện với môi trường, Ít vật liệu nhựa, phát thải CO$_{2}$ thấp, dễ phân huỷ, hài hoà với thiên nhiên.
5, Tính thẩm mĩ, Đẹp, gọn gàng, bắt mắt.
6, Dễ sử dụng, bảo dưỡng, Dễ bật/tắt, dễ tháo lắp và làm sạch.
7, Kinh tế, Chi phí hợp lí, vật liệu dễ kiếm.
8, Tuổi thọ cao, Thời gian thay thế các lớp lọc không quá ngắn.

4. Đề xuất, đánh giá và lựa chọn giải pháp
Nhóm thực hiện phương pháp động não để đưa ra các giải pháp, sau đó dùng kĩ thuật PMI để đánh giá các ý tưởng và giải pháp, chọn ra giải pháp tối ưu nhất. - Chọn được vật liệu để loại bỏ được các tạp chất trong nước. - Chọn được phương án thiết kế sản phẩm lọc nước.
5. Trình bày và đánh giá ý tưởng
Nhóm trình bày ý tưởng trên bản vẽ chi tiết và bản vẽ lắp của sản phẩm lọc nước bao gồm các hình biểu diễn, kích thước, chú thích và bảng kê vật liệu, dụng cụ cần thiết. Có thể sử dụng các phần mềm vẽ kĩ thuật để dựng hình 3D và quan sát quá trình lắp ráp. Các nhóm báo cáo giải pháp, lắng nghe góp ý và phản biện trước lớp.
6. Tiến hành xây dựng nguyên mẫu và thử nghiệm
Nhóm lập kế hoạch thực hiện cụ thể: nội dung, thời gian, địa điểm, phương thức, người
thực hiện. - Nhóm làm mô hình hoặc sản phẩm mẫu, tiến hành dùng thử. - Ghi nhật kí: ghi lại các bước làm, những điều chỉnh, kết quả và giải thích; các thông số
của yêu cầu cần đạt, giá trị các biến để tìm ra mối quan hệ với các biến khác (cần giữ nguyên các biến khi kiểm tra sự phụ thuộc của một biến vào một biến khác). - Mức độ đánh giá sản phẩm:
Đánh giá định tính: thông qua quan sát quá trình hoạt động, sự thay đổi trạng thái của
sản phẩm. + Đánh giá định lượng: dùng các phương pháp thí nghiệm, đo các chỉ số của nước trước và sau khi qua sản phẩm lọc, ghi chép và phân tích số liệu, xử lí số liệu để xây dựng các sơ đồ, đồ thị, bảng biểu nhằm biểu thị mối quan hệ giữa các yếu tố thay đổi nếu cần (ví dụ: mối quan hệ giữa tốc độ lọc nước, chất lượng lọc nước với số lớp vật liệu lọc, độ dày của mỗi lớp vật liệu hay thứ tự của các lớp vật liệu. Cần cố định các yếu tố khi khảo sát một yếu tố nào đó). Trên cơ sở đó, đánh giá sản phẩm và rút ra các kết luận. + Điều chỉnh và cải tiến sản phẩm: Dựa vào Bảng 22.3 để điều chỉnh thiết kế sau mỗi
kết quả thử nghiệm.
7. Báo cáo và trình diễn sản phẩm theo nhóm
Tuỳ vào quy mô của các lớp tham gia, thời gian thực hiện, số lượng sản phẩm để lựa chọn và phối hợp các hình thức báo cáo khác nhau: - Viết báo cáo, làm hồ sơ chính thức cho sản phẩm theo các nội dung của quy trình
thiết kế. Nên có poster, giấy giới thiệu sản phẩm đi kèm với sản phẩm. - Báo cáo trước lớp: thuyết trình, giới thiệu sản phẩm. - Triển lãm sản phẩm. - Tổ chức ngày hội kĩ thuật.

TỔNG KẾT CHƯƠNG III THIẾT KẾ KĨ THUẬT Khái quát về thiết kế kĩ thuật – Hoạt động thiết kế kĩ thuật – Vai trò, ý nghĩa của thiết kế kĩ thuật – Nghề nghiệp và hoạ

Báo lỗi

Giao bài

Đang tải dữ liệu câu hỏi