BÀI 18: QUY TRÌNH THIẾT KẾ KĨ THUẬT

MỤC TIÊU
- Giải thích được quy trình thiết kế kĩ thuật.
- Lập được quy trình thiết kế kĩ thuật cho một tình huống cụ thể trong
cuộc sống

Quan sát hình ảnh sau đây

Vấn đề cần giải quyết là giúp người
ngồi xe lăn di chuyển được lên bậc
thang.
Giải pháp: xây một máng trượt trên
cầu thang bậc...

KHÁM PHÁ

Vấn đề cần giải quyết: Phải đảm bảo
cho các tòa nhà được an toàn, không
ảnh hưởng khi bị sét đánh trong mùa
mưa bão
Giải pháp: Thiết kế và lắp đặt các cột
thu lôi cho các tòa nhà để tránh được
thiết hại do sét đánh

- Em hãy cho
biết vấn đề gì
cần giải quyết
trong hình trên?
- Có những giải
pháp nào để
giải quyết vấn
đề đó?

I. KHÁI QUÁT VỀ QUY TRÌNH THIẾT KẾ KĨ THUẬT
Khám phá
Quan sát Hình 18.2 và đọc mục II của bài học thực hiện các yêu cầu sau
đây:
- Tóm tắt nội dung cơ bản của từng bước trong quy trình thiết kế kĩ
thuật.
- Trong quy trình, bước nào có tính chất quyết định cho tính sáng tạo
của hoạt động thiết kế kĩ thuật.
- Làm rõ mối quan hệ giữa "xác định yêu cầu" và "kiểm chứng giải
pháp".

Xác định vấn đề

Tìm hiểu tổng quan
Xác định yêu cầu

Hình 18.2.
Quy trình
thiết kế kĩ
thuật

Đề xuất, đánh giá, lựa chọn giải
pháp
Xây dựng nguyên mẫu cho giải
pháp
Kiểm chứng
giải pháp
Điều chỉnh thiết kế
Lập hồ sơ kĩ thuật

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

4. Đề xuất, đánh giá và lựa chọn giải pháp: 
- Đề xuất giải pháp: Cần đề xuất số lượng tối đa các giải pháp có thể, bám
sát với yêu cầu, tiêu chí đã nêu.
- Đánh giá và lựa chọn giải pháp: Lựa chọn giải pháp tốt nhất vừa đáp
ứng yêu cầu, tiêu chí của sản phẩm, vừa phù hợp với nguồn lực thực hiện
về tài chính, công nghệ, trang thiết bị và nhân lực thực hiện.
5. Xây dựng nguyên mẫu cho giải pháp: Nguyên mẫu là phiên bản hoạt
động của giải pháp đã lựa chọn, thường được chế tạo các vật liệu không
giống với sản phẩm cuối cùng. Mẫu này sẽ được xem xét, đánh giá kiểm
tra mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu chí của sản phẩm.
6. Kiểm chứng giải pháp: Nguyên mẫu sẽ được thử nghiệm để đánh giá
mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu chí đặt ra cho sản phẩm.

7. Lập hồ sơ kĩ thuật: Lập hồ sơ kĩ thuật cho sản phẩm thiết kế phản
ánh đầy đủ hình dạng, kết cấu, các thông số kĩ thuật, các quy trình
công nghệ đủ để sản xuất, chế tạo sản phẩm.
- Bước đề xuất, đánh giá và lựa chọn giải pháp có tính chất quyết định
cho tính sáng tạo của hoạt động thiết kế kĩ thuật.
- Mối quan hệ giữa "kiểm chứng giải pháp" và "xác định yêu cầu"
là: Nguyên mẫu sẽ được thử nghiệm để đánh giá mức độ đáp ứng các
yêu cầu, tiêu chí đặt ra cho sản phẩm. Khi nguyên mẫu chỉ đáp ứng
một phần, hoặc không đáp ứng được các yêu cầu, tiêu chí đặt ra, cần
điều chỉnh giải pháp, nguyên mẫu và thử nghiệm lại.

LUYỆN TẬP
CÁC EM LÀM PHẦN LUYỆN TẬP TRANG 106,107,108 SGK
CÔNG NGHỆ 10

Luyện tập 1: Hãy xác định vấn đề cho tình huống dưới đây: Gia đình Nam sử dụng
dây phơi ngoài trời, đây là cách làm quần áo khô tự nhiên dựa vào ánh nắng mặt trời,
tiết kiệm chi phí. Một hôm, do không có ai ở nhà, toàn bộ quần áo phơi bị ướt khi
trời mưa, Nam phải giặt lại toàn bộ số quần áo trên. Nam không muốn điều này xảy
ra nữa

Vấn đề cho tình huống: Nam muốn phơi quần áo không bị ướt khi trời mưa khi
không có ai ở nhà.

Luyện tập 2: Hãy tìm hiểu thông tin về một số loại giàn phơi bảo vệ quần áo khỏi trời
mưa đang có trên thị trường theo mẫu dưới đây:
STT
 

Tên sản phẩm, hãng sản xuất
 

Hình ảnh
 

Mô tả hoạt động
 

Trả lời:

1. Giàn phơi thông minh tự thu quần áo khi trời mưa của hãng Hòa Phát
Trên giàn phơi được lắp đặt 2 bộ cảm biến:
cảm biến nước và cảm biến ánh sáng.
Khi có nước rơi vào, hoặc khi thiếu ánh sáng,
cảm biến sẽ truyền tín hiệu tới công tắc bật tắt
nguồn của một mô tơ tự đọng, khi đó mô tơ sẽ
kéo, đẩy bộ chuyển động để đưa toàn bộ thanh
phơi lẫn quần áo vào bên trong mái che. Và khi
ngừng mưa, thanh phơi sẽ tự động kéo ra, quần
áo tiếp tục được phơi khô bình thường.

2. Giàn phơi đồ thông minh có thể gập lại của AmazonBasics

Giá có 11 thanh phơi quần áo, trong đó mỗi mặt
phẳng bao gồm 4 thanh. Nhìn chung, mô hình này
có thể chứa được 14.5 kg trọng lượng quần áo.
Đây là mức trung bình đối với một giá treo quần
áo có thể gấp lại có kích thước này.
Giá phơi đồ có thể gập lại của Amazon Basics
chắc chắn, tiện lợi và nhỏ gọn khi gấp lại

3. Giàn phơi thông minh Duy Lợi

Trên giàn phơi gồm 4 thanh và
có các móc bảo vệ quần áo khỏi
bị bay

Luyện tập 3: 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

Lớn

2

Chức năng

Khi phát hiện hiện mưa, các mạch cảm biến được thiết
kế rải rác trên sào phơi sẽ truyền tín hiệu về hộp xử lí
trên thân sào trụ, kích hoạt động cơ quay để di duyển
cánh tay phơi thu quần áo vào trong mái hiên.

3

Tính thẩm mĩ

4

Vật liệu

5

Giới hạn tài chính

Hiên phơi màu xanh
Bộ khung giàn phơi: inox hoặc thép không gỉ, phần
hiên: vải dù
4.000.000 - 5.000.000

Luyện tập 4: 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.
Trả lời:

STT

Mô tả giải pháp

Ưu điểm

1

Giàn phơi thông

Có khả năng tự

minh Hòa Phát

bung dù khi mưa

2

Hạn chế

Giải pháp tối ưu

Đắt

có

Tiện lợi, nhẹ

Dễ gãy

có

Đơn giản, dễ lắp đặt

Nặng

không

Giàn phơi đồ thông
minh có thể gập lại
của AmazonBasics

3

Giàn phơi thông
minh Duy Lợi

Luyện tập 5: 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.

Bản vẽ chi tiết

Bản vẽ lắp

Luyện tập 6: Đề xuất phương án thử nghiệm giàn phơi bảo vệ
quần áo khỏi trời mưa
Trả lời:
Phương án thử nghiệm giàn phơi bảo vệ quần áo khỏi trời mưa:
Tiến hành thử nghiệm tại gia đình, quay video làm minh chứng.

Vận dụng
Vận dụng 1 trang 108 Công nghệ 10: Quan sát, nghiên cứu các tài liệu có liên quan
để xác định các vấn đề kĩ thuật, nhu cầu thuộc phạm vi gia đình, cộng đồng địa
phương.
Ví dụ 1: xe buýt điện
Vấn đề: hạn chế cạn kiệt nguồn tài nguyên hóa thạch
Giải pháp: sử dụng xe buýt điện
Mức độ hiệu quả: Tuyệt vời, xe đi êm
Ví dụ 2: Xây dựng đường sắt trên cao.
Vấn đề: Phần lớn các trường đại học lại tập trung ở các thành phố lớn. Đường xá
trong thành phố luôn ùn tắc trong các giờ cao điểm.
Giải pháp: Để phục vụ cho học sinh, sinh viên đi học, nhân viên văn phòng đi làm
trong khu nội thành đúng giờ. Đề xuất xây dựng hệ thống đường sắt trên cao.
Mức độ hiệu quả: Tàu di chuyển nhanh do xây dựng trên cao nên không bị tắc
đường. Sinh viên và học sinh đi học an toàn, thuận lợi, đến lớp đúng thời gian quy
định.

Vận dụng 2 trang 108 Công nghệ 10: Chọn một vấn đề kĩ thuật
đơn giản trong cuộc sống, hãy nghiên cứu tổng quan về đề xuất các
yêu cầu đối với sản phẩm giải quyết vấn đề đã lựa chọn.
Ví dụ: Ghế ngồi học không thoải mái
Vấn đề: Tìm ghế ngồi thuận tiện và thoải mái
Giải pháp: Chọn ghế Emvina G32 Chân quỳ.
Mức độ hiệu quả: Tuyệt vời, không bị đau lưng