การออกแบบและเทคโนโลยี ม.2

สิ่งของเครื่องใช้ต่างๆ สร้างขึ้นจากวัสดุหลายประเภท วัสดุแต่ละประเภทมีสมบัติและลักษณะที่แตกต่างกัน การเลือกใช้วัสดุให้ถูกต้องและเหมาะสมจึงมีความสำคัญต่อการออกแบบและสร้างสิ่งของเครื่องใช้ วัสดุที่นำมาทำสิ่งของเครื่องใช้ที่เราพบเจอในชีวิตประจำวัน เช่น ไม้ โลหะ พลาสติก ยาง มีสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกัน (นักเรียนสามารถทบทวนความรู้เกี่ยวกับวัสดุในชีวิตประจำวันได้ที่ www.krui3.com/content/materials-in-daily-life) วัสดุฉลาด (Smart Materials) คือ วัสดุที่มีความสามารถในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก เช่นมีรูปร่างเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ หรือมีแรงเคลื่อนไฟฟ้า เช่น เลนส์ของแว่นตากันแดดสามารถปรับสีได้เองตามความเข้มของแสง วัสดุชีวภาพ (Biomaterials) คือ...

ความหมายของการนำเสนอข้อมูล การนำเสนอข้อมูล หมายถึง กระบวนการ วิธีการการสื่อสารเพื่อเสนอข้อมูล ความรู้ ความคิดเห็น หรือ ความต้องการไปสู่ผู้รับสาร โดยใช้เทคนิคหรือวิธีการต่างๆ อันจะทำให้บรรลุผลสำเร็จตามจุดมุ่งหมายของการนำเสนอ จุดมุ่งหมายในการนำเสนอ 1. เพื่อให้ผู้รับสาร รับทราบความคิดเห็นหรือความต้องการ 2. เพื่อให้ผู้รับสารพิจารณาเรื่องใดเรื่อง

หลังจากที่ได้ออกแบบวิธีการแก้ปัญหาแล้ว ก่อนดำเนินการแก้ปัญหาหรือลงมือสร้างชิ้นงานตามที่ได้ออกแบบไว้ ต้องมีการวางแผนการดำเนินงานอย่างเป็นขั้นตอน เพื่อลดระยะเวลาในการทำงาน รวมไปถึงลดความผิดพลาดในการทำงานด้วย การวางแผนจะเริ่มจากการวิเคราะห์องค์ประกอบของงานที่จะต้องปฏิบัติว่าประกอบด้วยงานย่อยอะไรบ้าง จากนั้นเขียนเป็นกิจกรรมที่ต้องทำในแต่ละงาน การวางแผนการดำเนินงานสามารถทำได้หลายวิธี หลายรูปแบบ เช่น ผังงาน ซูโดโค้ด ผังงาน (Flowchart) คือแผนภาพที่แสดงลำดับขั้นตอนของการทำงานโดยใช้ลูกศรและสัญลักษณ์แบบต่างๆ หลักเกณฑ์ในการเขียนผังงาน

David Kelly ได้นำแนวคิดการคิดเชิงออกแบบมาใช้ในธุรกิจ ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง แบ่งกระบวนการคิดเชิงออกแบบเป็น 5 ขั้นตอน ดังนี้ 1. การทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้ง (Empathize) คือ การทำความเข้าใจกับกลุ่มผู้ใช้ กลุ่มที่มีแนวโน้มว่าจะใช้ และกลุ่มที่คาดว่าจะไม่ใช้ ทั้งเรื่องของปัญหา ความต้องการ ความรู้สึก โดยวิธีการทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้ง สามารถทำได้ดังนี้ 1.1 การสังเกตสิ่งรอบตัวของผู้ใช้ 1.2 การสัมภาษณ์

กระบวนการคิดเชิงออกแบบจะมีขั้นตอนที่ต้องสร้างต้นแบบ (Prototype) เป็นการสร้างต้นแบบเบื้องต้นแบบง่ายๆ โดยอาจจะสร้างต้นแบบเป็นภาพ 3 มิติ ภาพวาด หรือแสดงละครจำลองสถานการณ์ การคิดเชิงออกแบบ ( Design  Thinking)  เป็นเครื่องมือสำคัญที่ใช้ในการสร้างนวัตกรรมได้เป็นอย่างดี ในยุคที่ประเทศไทยมีนโยบายที่เปลี่ยนเศรษฐกิจแบบเดิมไปสู่เศรษฐกิจที่ขับเคลื่อนด้วยนวัตกรรม เช่น ข้าวไทยซึ่งมีมูลค่าต่อหน่วยค่อนข้างต่ำไปสู่สินค้าเชิงนวัตกรรมซึ่งสร้างมูลค่าให้สูงขึ้น ดังนั้น หากกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมที่มีขั้นตอนการพัฒนาชิ้นงานหรือ เทคโนโลยีได้นำความคิดเชิงออกแบบมาใช้ควบคู่ไปด้วย จะทำให้ชิ้นงานหรือเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นมีมูลค่าเพิ่ม แนวคิดหลักของการคิดเชิงออกแบบ การคิดเชิงออกแบบ เป็นกระบวนการออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์หรือบริการที่ต้องค้นหาประสบการณ์ของผู้ใช้ เพื่อพัฒนาต้นแบบออกมาทดลองในการตลาด จากนั้นเมื่อทดลองใช้และได้รับผลตอบกลับจากผู้ใช้งานจริงจึงนำมาปรับปรุงและผลิตเพื่อจำหน่ายต่อไป

เมื่อได้กรอบของปัญหาที่ต้องการจะแก้ไขแล้ว จากนั้นต้องทำการรวบรวมข้อมูลหรือแนวคิดที่เกี่ยวข้องเพื่อหาแนวทางในการแก้ปัญหาให้เหมาะสมที่สุด ก่อนรวมข้อมูลต้องมีการกำหนดประเด็นในการรวบรวมข้อมูลก่อน ว่าต้องการจะสืบค้นเรื่องใดบ้างเพื่อประหยัดเวลาและช่วยให้การสืบค้นข้อมูลง่ายขึ้น วิธีการรวบรวมข้อมูล การรวบรวมข้อมูลสามารถทำได้หลายวิธี เช่น สืบค้นจากแหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือในอินเทอร์เน็ต สำรวจจากสถานที่จริง การทดลองทางวิทยาศาสตร์ สอบถามจากผู้เชี่ยวชาญ สืบค้นจากเอกสาร บทความ งานวิจัย เพื่อนำข้อมูลเหล่านั้นมาพัฒนาต่อยอดหรือประยุกต์ให้สามารถแก้ปัญหาตามที่กำหนดไว้ได้

          การระบุปัญหาที่ชัดเจนเป็นพื้นฐานในการกำหนดวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาให้สอดคล้องกับสภาพปัญหาที่แท้จริง ซึ่งจะช่วยให้แก้ปัญหาได้ตรงจุด สามารถรวบรวมรายละเอียดของปัญหาได้ตรงประเด็น โดยเทคนิคหนึ่งที่นักเรียนสามารถนำมาใช้ในการวิเคราะห์สถานการณ์ปัญหาและช่วยให้ได้ข้อมูลที่นำไปสู่การกำหนดกรอบปัญหา คือ การใช้คำถาม 5W1H ซึ่งมีรายละเอียดแสดงดังตาราง ตัวอย่างการวิเคราะห์สถานการณ์ปัญหา ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นในโรงเรียนมีมากมายหลายปัญหา เช่น ปัญหาขยะที่มีผู้ทิ้งเป็นจำนวนมากจนล้นถัง ปัญหาน้ำเสียจากโรงอาหาร ปัญหาเศษอาหารในโรงอาหารมีกลิ่นเหม็น ซึ่งปัญหาต่างๆเหล่านี้ต่างส่งผลกระทบต่อสุขภาพและความเป็นอยู่ของคนในโรงเรียน หากพิจารณาถึงปัญหาต่างๆ เหล่านี้แล้วจะพบว่าปัญหาขยะเป็นปัญหาที่โรงเรียนส่วนใหญ่พบเจอกันอยู่เป็นประจำ ดังนั้นในตัวอย่างต่อไปนี้จะนำเสนอการแก้ปัญหาเกี่ยวกับขยะด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

          อย่างที่เราทราบกันดีว่าจำนวนประชากรประเทศไทยในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีการขยายตัวจากชนบทสู่เมืองเพิ่มมากขึ้น ทั้งมีการขยายตัวทางด้านเศรษฐกิจและอุตสาหกรรม รวมถึงความเจริญก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ทำให้มนุษย์นำทรัพยากรธรรมชาติมาใช้ประโยชน์มากขึ้น ส่งผลให้ทรัพยากรอาจหมดไป จากปัญหาข้างต้นก่อให้เกิดของเสียจากการใช้งานทรัพยากรแลละเกิดมลพิษต่างๆ ตามมาอีกมากมาย ดังนั้น มนุษย์จึงต้องสร้างหรือพัฒนาเทคโนโลยีในการแก้ปัญหาดังกล่าว ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากมนุษย์           จากสาเหตุการขยายตัวของชุมชนเมือง ทำให้เกิดเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของมนุษย์ที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เช่น การทิ้งขยะและปล่อยน้ำเสียลงสู่แม่น้ำ ลำคลอง ทำให้เป็นแหล่งแพร่พันธุ์ของเชื้อโรคและปัญหาทางสุขภาพ ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากธรรมชาติ          ...

          การคาดการณ์ เป็นการคาดคะเนสิ่งที่จะเกิดขึ้นล่วงหน้า โดยอาศัยการสังเกตปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ หรือใช้ข้อมูล ความรู้ที่เป็นหลักการ กฎ หรือทฤษฎีมาช่วยในการคาดคะเน           การคาดการณ์เทคโนโลยีในอนาคตจะต้องอยู่บนพื้นฐานของข้อมูลหรือความรู้ที่มีความเป็นไปได้ และต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของมนุษย์และสังคม เศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อม โดยนำปัจจัยหรือสาเหตุที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงมาคาดการณ์ แล้วพัฒนาต่อยอดเทคโนโลยีที่มีอยู่เดิม หรือสร้างขึ้นใหม่ เพื่อช่วยตอบสนองความต้องการของมนุษย์และเป็นข้อมูลในการเลือกใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัดเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด ตัวอย่างการคาดการณ์เทคโนโลยี 1. การคาดการณ์เทคโนโลยีกำจัดขยะมูลฝอย เช่น เทคโนโลยีในการรีไซเคิล นำขวดพลาสติกมาผลิตเป็นเสื้อผ้าเครื่องนุ่งห้ม เทคโนโลยีในการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากขยะมูลฝอย

ปัจจุบันเทคโนโลยีเข้ามามีบทบาทต่อการดำเนินชีวิตของมนุษย์ในหลายด้าน จึงมีการพัฒนา และสร้างเทคโนโลยีให้เจริญก้าวหน้าอย่างไม่หยุดยั้ง โดยเทคโนโลยีเป็นเครื่องอำนวยความสะดวกให้แก่มนุษย์ไม่ว่าเป็นด้านการศึกษา การสื่อสาร การแพทย์ เป็นต้น แต่ถ้ามนุษย์นำเทคโนโลยีไปใช้ในทางไม่ดี เช่น สร้างบัญชีสังคมออนไลน์เพื่อหลอกขายสินค้า สร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อละเมิดสิทธิ์ผู้อื่น สร้างขีปนาวุธ สิ่งเหล่านี้ล้วนก่อให้เกิดโทษอย่างร้ายแรง ซึ่งผลกระทบของเทคโนโลยีสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มใหญ่ๆ ได้ดังนี้ ผลกระทบของเทคโนโลยีต่อมนุษย์และสังคม ผลกระทบของเทคโนโลยีต่อเศรษฐกิจ และผลกระทบของเทคโนโลยีต่อสิ่งแวดล้อม ผลกระทบของเทคโนโลยีต่อมนุษย์และสังคม เป็นที่รู้กันดีว่าในปัจจุบันนี้เทคโนโลยีเข้ามามีบทบาทต่อการดำเนินชีวิตประจำวันของมนุษย์ในทุก ๆ...