หน่วย3_ผลงานออกแบบและเทคโนโลยี

การออกแบบและเทคโนSโlideลPPT6ย1-NEWี ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีที่ 4 กลมุ่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 1 หนว่ ยการเรียนร้ทู ่ี 2 หนว่ ยการเรียนรูท้ ่ี 3 Slide PowerPoint_สอ่ื ประกอบการสอน บรษิ ทั อกั ษรเจริญทศั น์ อจท. จำกดั : 142 ถนนตะนำว เขตพระนคร กรงุ เทพฯ 10200 Aksorn CharoenTat ACT.Co.,Ltd : 142 Tanao Rd. Pranakorn Bangkok 10200 Thailand โทรศัพท์ : 02 622 2999 โทรสำร : 02 622 1311-8 [email protected] / www.aksorn.com

3หน่วยการเรยี นรู้ที่ ผลงานออกแบบและเทคโนโลยี ตัวชีว้ ัด • ใช้ควำมรูแ้ ละทกั ษะเก่ียวกับวัสดุ อปุ กรณ์ เครื่องมอื กลไก และไฟฟ้ำอิเลก็ ทรอนกิ ส์ และเทคโนโลยีที่ซับซอ้ นในกำรแกป้ ัญหำหรอื พัฒนำงำน ได้อยำ่ งถูกต้องเหมำะสม และปลอดภัย

กรณศี ึกษาผลงานการออกแบบและเทคโนโลยี ใชเ้ วลาหาท่จี อดรถนาน กรณีศึกษาท่ี 1 ระบบจอดรถอัจฉริยะ (Smart Park) ขั้นตอนท่ี 1 ระบปุ ัญหาหรือความตอ้ งการ เกดิ ความแออดั และวนุ่ วาย ไม่มที ี่จอดรถวา่ ง ผู้ขบั ไมท่ ราบตาแหนง่ ทีว่ ่างจอด ดังนัน้ ปัญหาท่ีต้องแก้ไข คอื ผคู้ นต้องการความสะดวกรวดเร็วในการหาที่จอดรถ

ข้นั ตอนท่ี 2 รวบรวมขอ้ มลู ทเ่ี กยี่ วขอ้ งกับปญั หา ในการเลือกกลุ่มเป้าหมายอาจพิจารณาทัศนคตปิ ญั หาการจอดรถของกลุ่มเป้าหมายสุดโตง่ ทตี่ ่อตา้ น (Extreme Users) เปน็ หลกั เพื่อใหเ้ ราเข้าใจความตอ้ งการของผูข้ ับรถมากขึ้น ดงั ตวั อยา่ ง 1 สมั ภาษณ์ ทัศนคตขิ องกลุ่มเปา้ หมาย ท่เี กบ็ รวบรวมขอ้ มูลข้นั ปฐมภมู ิ 2 สงั เกต 3 ร่วมประสบการณ์ กลุ่มเปำ้ หมำยสดุ โต่งทสี่ นบั สนุน กล่มุ เป้ำหมำยหลกั ทีเ่ ป็นกลำง กล่มุ เปำ้ หมำยสดุ โตง่ ท่ีต่อต้ำน (Extreme Users) (Core Users) (Extreme Users) คือ กลุม่ คนท่ีพอใจกับระบบ คือ กลุ่มคนท่เี ป็นกลำงไมไ่ ด้พอใจ คือ กลมุ่ คนที่มีอคติกับกำรจอดรถ กำรจอดรถบนอำคำรในปจั จบุ นั มำกและก็ไม่ไดม้ ีอคติ บนอำคำรในปจั จุบนั

ข้นั ตอนที่ 3 เลือกวิธกี ารปญั หา เมอ่ื ทรำบปญั หำท่ชี ัดเจนแล้ว ต่อไปจะต้องเลอื ก วธิ กี ำรแก้ปญั หำ โดยใช้รูปคำถำม คำว่ำ เมื่อไดข้ ้อมลู เพมิ่ มากขึ้นเกย่ี วกบั ปญั หาการหาทจ่ี อดรถ ข้นั ตอนตอ่ ไป คอื ผอู้ อกแบบต้องตัง้ ปญั หา ที่ชดั เจน เพื่อนาไปสู่การเลอื กวธิ ีการแกป้ ัญหา อาจเขียนปญั หาออกมา ดังน้ี เราจะ...ไดอ้ ยา่ งไร? ผขู้ ับรถต้องกำรควำมรวดเรว็ ในกำรหำทีจ่ อดรถและไมต่ ้องกำรเผชญิ กบั ปญั หำกำรจรำจรตดิ ขดั ขณะวนหำทจี่ อด เราจะ...ได้อยา่ งไร? ตัวอย่างคาถาม 1 เรำจะทำให้ผ้ขู บั รถใชเ้ วลำน้อยทสี่ ดุ ในกำรหำทีจ่ อดรถได้อย่ำงไร? 2 เรำจะทำใหผ้ ขู้ บั รถไมต่ อ้ งหำทีจ่ อดเองไดอ้ ยำ่ งไร? 3 เรำจะทำใหผ้ ขู้ บั รถไมต่ อ้ งแยง่ ท่ีจอดรถกนั ได้อย่ำงไร? 4 เรำจะทำให้ผ้ขู บั รถสำมำรถจองทจ่ี อดรถได้อยำ่ งไร?

ขน้ั ตอนที่ 4 ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา ตวั อย่าง องคป์ ระกอบในระบบจอดรถอัจฉรยิ ะ ในการออกแบบเทคโนโลยรี ะบบจอดรถอจั ฉรยิ ะไดเ้ รม่ิ ต้นจากการคัดเลอื กวสั ดุ และวเิ คราะห์องค์ประกอบ ท่จี ะต้องมรี ะบบควบคู่กนั ไป โดยสว่ นของการคัดเลอื ก วัสดุ เช่น ไมโครคอนโทรลเลอร์ (Microcontroller) ทีมนักออกแบบได้เลอื กร่นุ AtmelATMEGA328P เพราะสามารถซอ้ื หาในประเทศไทยไดง้ า่ ยซ่งึ ทาหนา้ ที่ เป็นระบบควบคมุ หรือเซนเซอรใ์ ชจ้ บั ตาแหน่งของรถที่เขา้ มาจอดในแตล่ ะช่อง การทางานของไมโครคอนโทรลเลอรข์ ณะรถแลน่ เข้ามาจอดในแต่ละชอ่ ง ระบบ ทำงเขำ้ - ออกที่จอดรถ ขน้ั ตอนการทางานของระบบทจ่ี อดรถอัจฉริยะ 1 ระบบเซน็ เซอร์รวบรวมตาแหน่งทจ่ี อดรถทวี่ า่ งและสง่ ขอ้ มลู มาที่ ระบบจัดการกลาง 2 ระบบจดั การกลางทาหนา้ ที่คัดเลอื กตาแหน่งทจี่ อดที่สะดวกท่สี ดุ ให้ผ้ขู บั 3 ระบบจดั การกลางแจง้ ผูข้ บั รถว่าได้จองที่จอดรถไว้ให้เรยี บรอ้ ยแลว้

ขน้ั ตอนที่ 5 ทดสอบ ตน้ แบบของระบบทีจ่ อดรถอจั ฉรยิ ะ เม่ือได้รายละเอียดของระบบท่จี อดแล้ว จึงไดม้ ีการทดลองสร้างตน้ แบบโดยวธิ สี รา้ งเปน็ ของเล่นอย่างง่ายๆ เพ่อื ให้สามารถสอ่ื สารแนวคิด ได้ชัดเจนขนึ้ รวมถึงไดม้ กี ารสร้างแบบจาลองยังสถานทีจ่ รงิ ในหา้ งสรรพสนิ ค้าเพ่ือใหว้ ิเคราะหไ์ ดว้ ่า การทผ่ี ู้ขบั ขีร่ ู้ตาแหน่งท่จี อดกอ่ นท่จี ะไป ถึงท่จี อดนัน้ ทาใหป้ ระหยดั เวลาและนา้ มันไดม้ ากเทา่ ไหร่ ซงึ่ ผลการทดลองออกมาว่า สามารถช่วยประหยัดเวลาและนา้ มนั ไดจ้ ริง

ขน้ั ตอนท่ี 6 ปรับปรุง แก้ไข ประเมินผล ถ้าเรานาผลการทดลองระบบท่ีจอดรถอจั ฉิยะ มาวเิ คราะห์เพอื่ ประเมนิ ผลการทางานใน ผลการทดลอง มุมกว้างจะสามารถ สรุป จดุ แข็ง จดุ อ่อน โอกาส และอุปสรรคหรือท่ีเรยี กวา่ SWOT 1 ผูข้ บั ข่ีสว่ นใหญช่ อบแนวคิดน้ี และอยำกทดลองใช้เพรำะคดิ วำ่ Strengths Weeknesses จะทำให้ชว่ ยประหยัดเวลำไดม้ ำก • ประหยัดเวลำ • ผขู้ บั รถชอบวิธีกำรหำทจี่ อดรถแบบเดิม 2 ระบบยังมีควำมผดิ พลำดเล็กน้อยท่ีต้องแก้ไข ทำใหบ้ ำงครัง้ • ผ้ขู ับรถพึงพอใจในระบบ • ผู้ขับรถไม่จอดในพน้ื ทที่ จี่ ดั ไวใ้ ห้ กำรแจ้งตำแหน่งที่จอดยงั ไม่ถกู ต้อง • เปน็ มติ รกับสงิ่ แวดลอ้ ม • ต้องใช้เวลำในกำรตดิ ตง้ั ระบบ • เป็นเทคโนโลยีทไ่ี ม่เคยมมี ำกอ่ น • ระบบยงั ทำงำนผิดพลำดอยู่ 3 หำกผขู้ บั ข่ีไมป่ ฏบิ ัติตำมท่รี ะบบจดั ให้ อำจทำใหเ้ กิดปัญหำได้ Opportunities Threats • ห้ำงสรรพสินค้ำที่เปิดใหมห่ รืออำคำรตำ่ งๆ • ผ้ขู ับรถไมใ่ ห้ควำมร่วมมือในกำรใช้ระบบ ก็สำมำรถตดิ ตง้ั ระบบได้ ท่ชี ว่ ยแก้ปญั หำเพรำะคนุ้ เคยกับวธิ ีกำร • จะทำใหเ้ ศรษฐกิจเจริญเตบิ โต • สถำนที่ทใ่ี ช้ระบบน้จี ะมรี ถเขำ้ มำจอด แบบเดมิ • หำกทำเป็นธุรกจิ จะมผี ูแ้ ข่งขันสงู มำกขนึ้

ข้นั ตอนท่ี 7 นาเสนอผลงาน  นาเสนอผลงานใหเ้ ห็นในรปู แบบของ Storyboard เพื่อให้เหน็ ลาดบั ขั้นตอน สร้างสรรค์ชิน้ งานไดด้ ังนี้ ปญั หาทีต่ ้องการแก้ ขอ้ มูลทพ่ี บเกยี่ วกบั ปญั หา แนวทางการแกป้ ญหา ผู้ขบั รถตอ้ งกำรควำมสะดวกและรวดเร็วในกำรหำที่จอดรถ กำรไม่ทรำบตำแหน่งทจ่ี อดรถท่วี ่ำงอยู่ สรำ้ งเทคโนโลยที ่ีผูข้ บั รถรู้ตำแหน่งทจ่ี อดรถท่ีวำ่ ง การทดลอง ผลการทดลองและการประเมนิ ผล เทคโนโลยที พี่ ฒั นาสาเร็จ • ทดลองใชว้ ่ำสำมำรถแจง้ ตำแหน่งที่ จอดว่ำงไดถ้ ูกตอ้ งหรอื ไม่ รวบรวมปญั หำทีพ่ บจำกกำรทดลองแลว้ ระบบทจี่ อดรถอจั ฉริยะจะสำมำรถบอกตำแหน่ง นำไปคิดวธิ ีกำรแก้ปญั หำ ทจ่ี อดรถวำ่ งและช่วยประหยดั เวลำกำรหำทจี่ อดรถ • ทดลองใชว้ ำ่ ประหยัดเวลำในกำรหำทจี่ อดรถและประหยัด น้ำมันหรือไม่