ม.2 หน่วยที่ 3 กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

เอกสารประกอบการเรียน กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม ช้ันมัธยมศึกษาปที ่ี 2 นางสาวเบญจมาศ ทองนุ่ม โรงเรยี นบึงสามพนั วิทยาคม อาํ เภอบึงสามพัน จังหวัดเพชรบรู ณ์ สํานักงานเขตพน้ื ที่การศกึ ษามธั ยมศึกษาเพชรบูรณ์

หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 3 กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม ตัวช้วี ัด • ระบุปญั หาหรือความตอ้ งการในชุมชน หรอื ท้องถน่ิ สรุปกรอบของปัญหา รวบรวม วิเคราะหข์ อ้ มลู และแนวคิดที่เก่ยี วข้องกบั ปญั หา • ออกแบบวธิ ีการแกป้ ญั หา โดยวิเคราะห์ เปรยี บเทยี บ และตดั สินใจเลือกขอ้ มลู ท่จี ําเปน็ ภายใต้เงื่อนไขและทรพั ยากรท่ีมีอยู่ นาํ เสนอแนวทาง การแก้ปญั หาใหผ้ ้อู ืน่ เขา้ ใจ วางแผนขัน้ ตอนการทาํ งานและดาํ เนินการแกป้ ัญหาอยา่ งเป็นขั้นตอน • ทดสอบ ประเมินผล และอธิบายปญั หาหรอื ข้อบกพร่องที่เกิดขึ้น ภายใตก้ รอบเงอื่ นไข พรอ้ มท้งั หาแนวทางการปรบั ปรงุ แก้ไข และนําเสนอผล การแก้ปัญหา

1 ความสัมพนั ธข์ องกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรแ์ ละวศิ วกรรมศาสตร์

2 กระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ ใช้พ้ืนฐานองค์ความรู้ที่มีอยู่เดิมนาํ มาศกึ ษาค้นคว้า ต่อยอด พฒั นา จนไดอ้ งคค์ วามรู้ใหม่ ตงั้ คาํ ถามจากการสังเกต ตัง้ สมมติฐาน ออกแบบการทดลอง ประยุกตใ์ ช้ วิเคราะหข์ ้อมูลและสร้างขอ้ สรปุ ทคี่ น้ พบ ตรวจสอบขอ้ มูลทค่ี ้นพบและเผยแพร่

3 กระบวนการออกแบบเชงิ วศิ วกรรม การออกแบบ มีทั้งใช้วทิ ยาศาสตรแ์ ละคณติ ศาสตร์เป็นฐาน เชน่ การเรียนรแู้ บบ STEM และโดยใชป้ ระสบการณเ์ ดิมเป็นฐาน 2 รวบรวมข้อมลู และแนวคิด 1 ระบปุ ญั หา ทเี่ ก่ยี วขอ้ งกับปัญหา 3 ออกแบบวธิ ีการแกป้ ัญหา 4 วางแผนและดําเนินการแกป้ ัญหา ประยุกต์ใช้ 5 ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรงุ แก้ไข วธิ ีการแกป้ ัญหาหรอื ชิน้ งาน 6 นาํ เสนอวิธีการแกป้ ญั หา ผลการแกป้ ัญหาหรอื ชนิ้ งาน

4 ตวั อย่าง กระบวนการพฒั นาเตาอบพลังงานแสงอาทติ ย์ดว้ ยกระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม 1 ปัญหาแมลงวันจาํ นวนมากในชุมชนทเ่ี กิดจากการตากอาหารแห้ง

4 ตัวอยา่ ง กระบวนการพฒั นาเตาอบพลงั งานแสงอาทติ ย์ดว้ ยกระบวนการอเชองิ กวแศิ บวบกเรชริงมวศิ วกรรม 2 รวบรวมขอ้ มูลเก่ยี วกบั วิธีการแกไ้ ขปัญหา แลว้ เลือกวิธกี ารทจ่ี ะใช้ในการแกป้ ญั หา โดยในท่นี ีเ้ ลอื กวิธีการสรา้ งตู้อบ ใช้วิธกี ารอบแหง้ ใชค้ ลื่นไมโครเวฟ ใช้ตาข่ายคลุมอาหาร

4 ตัวอยา่ ง กระบวนการพฒั นาเตาอบพลงั งานแสงอาทิตยด์ ้วยกระบวนการอเชองิ กวแศิ บวบกเรชริงมวศิ วกรรม 3 ออกแบบตู้อบท่ใี ช้พลังงานแสงอาทิตย์ เพือ่ ลดต้นทุนในการผลติ

4 ตัวอย่าง กระบวนการพัฒนาเตาอบพลังงานแสงอาทิตยด์ ว้ ยกระบวนการอเชอิงกวแศิ บวบกเรชรงิมวศิ วกรรม 4

4 ตวั อยา่ ง กระบวนการพัฒนาเตาอบพลังงานแสงอาทติ ย์ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม 5 นําอปุ กรณม์ าทดสอบ โดยใสป่ ลาสลิด เนอ้ื หมู เนอ้ื วัว ลงในเตาอบพลงั งานแสงอาทติ ย์ แล้วสังเกตจํานวนแมลงวนั ในชมุ ชนว่านอ้ ยลงหรอื ไม่

4 ตวั อย่าง กระบวนการพัฒนาเตาอบพลงั งานแสงอาทติ ยด์ ้วยกระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม 6 นําเสนอวิธีการใชต้ อู้ บพลังงานแสงอาทติ ย์ ช่วงเวลาที่เหมาะในการตากอาหารแหง้ และการทาํ ความสะอาดตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์