เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ม.3 หน่วย4_การแก้ปัญหาชุมชนหรือท้องถิ่นด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีท่ี 3 กลมุ่ สาระการเรียนร้วู ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี หนว่ ยการเรียนร้ทู ี่ 1 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 หนว่ ยการเรียนรทู้ ่ี 3 หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 4 Slide PowerPoint_สอื่ ประกอบการสอน บรษิ ทั อกั ษรเจริญทัศน์ อจท. จำกัด : 142 ถนนตะนำว เขตพระนคร กรุงเทพฯ 10200 Aksorn Charoen Tat ACT. Co., Ltd: 142 Tanao Rd. Pranakorn Bangkok 10200 Thailand โทร./แฟกซ์ : 0 2622 2999 (อัตโนมัติ 20 คูส่ ำย) [email protected]/www.aksorn.com

4หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ การแกป้ ญั หาชุมชนหรอื ท้องถน่ิ ดว้ ยกระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม ตวั ชว้ี ัด • วเิ ครำะหส์ ำเหตุ หรือปัจจัยที่ส่งผลตอ่ กำรเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี และควำมสมั พนั ธข์ องเทคโนโลยีกบั ศำสตรอ์ นื่ โดยเฉพำะวทิ ยำศำสตรห์ รอื คณติ ศำสตร์ เพอื่ เปน็ แนวทำงกำรแกป้ ญั หำหรอื พฒั นำงำน • ระบปุ ัญหำหรือควำมต้องกำรของชุมชนหรือทอ้ งถิ่น เพ่ือพฒั นำงำนอำชีพ สรุปกรอบของปัญหำ รวบรวม วิเครำะหข์ อ้ มลู และแนวคิดทเี่ กี่ยวขอ้ งกบั ปญั หำ โยคำนงึ ถึง ควำมถกู ต้องด้ำนทรพั ยส์ นิ ทำงปญั ญำ • ออกแบบวิธีกำรแกป้ ญั หำ โดยวเิ ครำะหเ์ ปรียบเทยี บ และตัดสินใจเลือกขอ้ มูลที่จำเป็นภำยใตเ้ งือ่ นไขและทพั ยำกรที่มอี ยู่ นำเสนอแนวทำงกำรแกป้ ญั หำใหผ้ ้อู ่นื เขำ้ ใจ ด้วยเทคนิคหรอื วิธกี ำรท่ีหลำกหลำย วำงแผนข้นั ตอนกำรทำงำนและดำเนนิ กำรแก้ปัญหำอย่ำงเป็นขัน้ ตอน • ทดสอบ ประเมนิ ผล วิเครำะห์ และใหเ้ หตผุ ลของปัญหำหรือขอ้ บกพรอ่ งท่ีเกิดขึ้นภำยใต้กรอบเง่ือนไข พร้อมท้ังหำแนวทำงกำรปรบั ปรงุ แก้ไข และนำเสนอผลกำร แกป้ ญั หำ

นักเรยี นมีหลักในการพิจารณา เลอื กแนวทางการออกแบบวิธีการแก้ปัญหา ?ใหเ้ หมาะสมกบั ปญั หาอย่างไร

กระบวนการออกแบบเชงิ วศิ วกรรม กับการ ก้ไขปัญหาชุมชนหรือทอ้ งถนิ่ กลุ่มนักพัฒนาชุมชนเคล่ือนท่ี ไดร้ ับงบประมาณสาหรับแก้ปัญหาโรงทานที่ วัด ข เป็นวดั ที่อยู่ในชนบทห่างไกลความเจริญ หลังหน้าแล้งเร่ิมมีชาวบ้าน ท้ังในบริเวณใกล้เคียงและไกลออกไปมาใช้บริการมากข้ึน ทาให้เกิดปัญหา ในโรงทานหลายทาง กลุ่มนักพัฒนาชุมชนเคล่ือนที่จึงเข้าไปสารวจปัญหา และดาเนินการแก้ไข ดงั นี้

1 ขั้นระบปุ ญั หา (Problem Identification) สรปุ รายการปญั หาทีเ่ กดิ ขนึ้ ในชุมชนหรอื ท้องถ่นิ การสารวจดว้ ยวธิ ีการสมั ภาษณแ์ ละสังเกต พบปญั หาโรงทานวดั ข ดงั นี้ 1 ปัญหาจานวนของอาสาสมัคร 2 ปญั หาอปุ กรณ์ในการทาอาหาร 3 ปญั หาเรือ่ งความสะอาดบรเิ วณ ทมี่ าชว่ ยโรงทาน ในโรงทาน โรงทาน จานวน อาสาสมคั ร จานวนงานทต่ี ้องทา ในโรงงาน

1 ขนั้ ระบปุ ัญหา (Problem Identification) จัดลาดบั ความสาคัญของแต่ละปัญหา กล่มุ นกั พัฒนาชมุ ชนเคลือ่ นที่รว่ มกนั หารือกบั อาสาสมัครชมุ ชนเพอ่ื พิจารณาจดั ลาดับความสาคัญของปัญหาท่ีพบโรงทาน ทว่ี ดั ข โดยรว่ มกนั กาหนดค่าน้าหนกั ในแต่ละเกณฑ์จากมติที่ประชมุ กาหนดใหค้ า่ นา้ หนกั ของเกณฑ์ขนาดของปญั หา (W1) เท่ากับ 5 กาหนดใหค้ า่ น้าหนกั ของเกณฑ์ความรนุ แรง และความเรง่ ด่วนของปญั หา (W2) เท่ากบั 3 กาหนดใหค้ ่าน้าหนกั ของเกณฑ์ความยากงา่ ยในการแกป้ ญั หา (W3) เทา่ กับ 4 กาหนดให้ค่านา้ หนักของเกณฑ์ความสนใจของคนในชมุ ชน A ตอ่ ปัญหา (W4) เทา่ กับ 4 กาหนดสตู รหาคา่ คะแนนรวมดังน้ี ค่าคะแนนรวม (S) = (R1 × W1) + (R2× W2) + (R3× W3) + (R4× W4)

1 ขน้ั ระบปุ ัญหา (Problem Identification) จัดลาดับความสาคญั ของแต่ละปัญหา เม่ือนาปัญหาท้ังหมดมาหาคา่ คะแนนรวมได้ข้อสรปุ ตามตารางน้ี ขน้ั ระบปุ ัญหา รายการปญั หา ขนาด ความรนุ แรง ความยากงา่ ย ความสนใจ ค่าคะแนนรวม ลาดบั 3 1. ปัญหาจานวนของอาสาสมคั รทมี่ าช่วยโรงทาน (R1) (R2) (R3) (R4) 53 1 2. ปญั หาอปุ กรณ์ในการทาอาหารในโรงทาน 2 3. ปัญหาเรอ่ื งความสะอาดบริเวณโรงทาน 432 4 5 3 3 5 66 3 4 3 3 51 เมอื่ พิจารณาคะแนนจากลาดับความสาคญั ของปัญหา ปัญหาทมี่ คี า่ คะแนนรวมสูงสดุ คือ ปัญหาอปุ กรณใ์ นการทาอาหาร ในโรงทาน

1 ขน้ั ระบุปญั หา (Problem Identification) เลอื กปัญหาทีต่ ้องการแก้ไข เลือกปญั หาจากลาดบั ความสาคัญ โดยเลอื กปัญหาที่มคี ่าคะแนนรวมสูงสุด คอื ปัญหาอุปกรณ์ในการทาอาหาร ในโรงทาน ข้ันระบุปญั หา รายการปญั หา ขนาด ความรุนแรง ความยากง่าย ความสนใจ ค่าคะแนนรวม ลาดับ 3 1. ปญั หาจานวนของอาสาสมคั รท่ีมาช่วยโรงทาน (R1) (R2) (R3) (R4) 53 432 4 2. ปญั หาอปุ กรณใ์ นการทาอาหารในโรงทาน 5 3 3 5 66 1 3. ปัญหาเรอื่ งความสะอาดบริเวณโรงทาน 3 4 3 3 51 2

1 ขั้นระบปุ ัญหา (Problem Identification) ระบปุ ญั หาทต่ี ้องการแก้ไข ระบปุ ญั หาเปน็ ขอ้ ความสั้นๆ กะทดั รดั ใหม้ องเหน็ แนวทางของการแกป้ ญั หา โดยเลือกแกป้ ญั หาจากสาเหตสุ าคญั คอื ปญั หาการใช้เตาถา่ นในการทาอาหาร ?? ? ?

2 ขั้นรวบรวมขอ้ มูลและแนวคดิ ทเี่ กี่ยวข้องกับปัญหา (Related Infomation Search) จากการรวบรวมข้อมลู ปัญหาดว้ ยวิธกี ารสมั ภาษณ์และสงั เกตอาสาสมัครและผมู้ าใช้บรกิ ารโรงทานพบปัญหาจากการใช้ เตาถา่ นแบบดนิ เหนยี วในการทาอาหาร ดังนี้ 1 ปัญหาเรอื่ งการขนยา้ ยเตาถา่ นไปใช้งาน แม่ครัวเป็นผสู้ ูงวยั ต้องขนย้ายออกมาใช้ทาอาหารและเก็บทกุ วนั จึงทาให้เกดิ ปญั หาสขุ ภาพเร่อื งการปวดเมือ่ ยตามมา หรอื บางครั้งเกิดอบุ ตั เิ หตตุ กพื้นทาใหเ้ ตาถา่ นเสยี หาย

2 ข้ันรวบรวมขอ้ มลู และแนวคิดทเ่ี ก่ียวขอ้ งกบั ปญั หา (Related Infomation Search) 23 ความชน้ื มผี ลตอ่ ประสทิ ธิภาพการใชง้ านเตาถา่ น ทา การเตมิ ฟนื ในเตาถา่ นทาใหเ้ กดิ อุบัติเหตเุ ล็กน้อย ให้เตาร้อนชา้ และความร้อนตา่ กวา่ ปกติ จากสะเกด็ ไฟที่กระเดน็ มาโดนมือแม่ครัว

2 ขัน้ รวบรวมข้อมลู และแนวคดิ ท่เี กยี่ วข้องกบั ปัญหา (Related Infomation Search) 45 บางครัง้ เกดิ ควนั จากการเผาไหม้ไม่สมบรู ณ์ เตาถา่ นแบบดินเหนยี วทีใ่ ชง้ านอยู่มอี ายกุ ารใชง้ าน ในการใช้งานเป็นมลพษิ ต่อสิ่งแวดล้อม ประมาณ 6 เดือน ถึง 1 ปี จึงมีการเปลี่ยนใหมท่ กุ ปี

3 ข้ันออกแบบวิธกี ารปญั หา (Solution Design) หลังจากสรุปข้อมลู และปรึกษาผเู้ ชย่ี วชาญแลว้ ได้ทางเลือกในการแก้ปญั หา โดยมีการประเมนิ ผลกระทบจากเทคโนโลยีทกุ ทางเลอื กของกล่มุ นักพัฒนาชมุ ชนเคลื่อนท่ี ดังน้ี 1 ใชเ้ ตาแกส๊ 2 ใชเ้ ตาจรวด

3 ข้นั ออกแบบวิธกี ารปญั หา (Solution Design) การประเมนิ ผลกระทบจากเทคโนโลยีในการใชเ้ ตาแกส๊ ผลกระทบตอ่ มนุษย์ ทางบวก ทางลบ และสังคม • ใช้งานง่าย สะดวก • แม่ครัวท่ีโรงทานไม่เคยใช้เตาแก๊สมาก่อน ต้องสอน วิธีการใช้งานและข้อควรระวังในการใช้เตาแก๊ส ให้กับแม่ครัว ผลกระทบตอ่ เศรษฐกจิ ทางบวก ทางลบ • สามารถจุดไฟไดร้ วดเร็ว ประหยัดเวลาในการทาอาหาร • มคี ่าใชจ้ ่ายรายวนั ในการซือ้ เชอ้ื เพลิง • ไมย่ ุ่งยากในการดแู ลรกั ษาเหมือนเตาถา่ นดนิ เหนียว • เส้นทางในการขนส่งเชอื้ เพลิงค่อนข้างลาบาก อาจมี • หวั แกส๊ มอี ายกุ ารใช้งานทีย่ าวนาน ค่าใชจ้ า่ ยเพมิ่ เติม ทางบวก ทางลบ ผลกระทบต่อสิง่ แวดล้อม • ลดมลพิษจากระบบเผาไหม้ทสี่ มบรู ณ์ ไม่เกดิ ควัน • ไม่มี

3 ข้นั ออกแบบวิธกี ารปญั หา (Solution Design) การประเมนิ ผลกระทบจากเทคโนโลยใี นการใชเ้ ตาจรวด ทางบวก ทางลบ ผลกระทบต่อมนษุ ย์ • ใช้งานงา่ ย สะดวก ปลอดภยั กวา่ การใชเ้ ตาถ่าน • ไมม่ ี และสงั คม โดยเฉพาะกับผู้สูงอายุ ผลกระทบตอ่ เศรษฐกจิ ทางบวก ทางลบ • ประหยดั เชอื้ เพลงิ ไดม้ ากกวา่ เตาถ่านดนิ เหนยี ว • มีคา่ ใช้จ่ายในการซื้อวสั ดุ และค่าผลติ ในการสรา้ ง • ลดคา่ ใชจ้ ่ายจากการใช้ฟนื แทนถ่าน • มีความทนทานและอายกุ ารใช้งานทย่ี าวนานถงึ 10 ปี ทางบวก ทางลบ ผลกระทบต่อส่ิงแวดลอ้ ม • เปน็ การนาฟืนซง่ึ เป็นเชือ้ เพลิงทหี่ าได้ง่ายในทอ้ งถิน่ มา • ไม่มี ใชป้ ระโยชน์ • ลดมลพิษจากระบบการเผาไหมท้ ี่สมบูรณ์ ไมเ่ กิดควัน

3 ข้นั ออกแบบวิธกี ารปัญหา (Solution Design) กลมุ่ อาสาสมคั รพฒั นาชมุ ชนเคลอ่ื นทไี่ ด้ตดั สินใจเลือกทางเลอื ก ในการแกไ้ ขปญั หาโดยการใช้เตาจรวด

3 ขน้ั ออกแบบวิธีการปญั หา (Solution Design) กลมุ่ นกั พัฒนาชุมชนเคล่อื นท่ีเลอื กใช้แผนภาพผสมในการออกแบบเตาจรวด ดา้ มจบั ตะแกรงสาหรับ ดา้ มจับเปดิ ชอ่ งใสฟ่ ืน ฝาปดิ ชอ่ งใสฟ่ ืน วางภาชนะหงุ ต้ม ช่องใสฟ่ ืน เปิดช่องใสฟ่ ืน ช่องใสฟ่ นื วาล์วเปิด-ปิดชอ่ งลม ตะแกรงกนั ขเ้ี ถา้ ด้ามจับเปิดชอ่ งลม ด้ามจับ ปดิ ชอ่ งลม ชอ่ งลม เปดิ ชอ่ งลม สาหรับเขยี่ ฟืน ขาตัง้ ขาตงั้

4 ข้นั วางแผนและดาเนนิ การปญั หา (Planning and Development) ข้นั วางแผน 1 เขียนแบบ ระยะเวลา 3 วัน 2 กาหนดรายการวัสดุ อปุ กรณท์ ีต่ อ้ งซอ้ื ระยะเวลา 1 วัน 3 สั่งซ้อื วัสดุ อุปกรณ์ ระยะเวลา 3 วัน 4 ลงมอื สร้าง ระยะเวลา 3 วัน 5 ทดสอบการใชง้ าน ระยะเวลา 1 วัน 6 ประเมินผล ระยะเวลา 1 วนั 7 ปรับปรุงแก้ไข ระยะเวลา 1 − 3 วนั

4 ขั้นวางแผนและดาเนินการปญั หา (Planning and Development) ขนั้ ดาเนินการแก้ปัญหา 123456 7 เขยี นแบบ กาหนดรายการ ส่ังซื้อ ลงมือสร้าง ทดสอบ ประเมินผล ปรบั ปรงุ แกไ้ ข วัสดุ วัสดุ อุปกรณ์ การใช้งาน อปุ กรณท์ ี่ตอ้ งซ้อื

5 ข้นั ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรงุ แก้ไขวิธกี ารแกป้ ัญหา หรือชนิ้ งาน (Testing, Evalution and Design Improvement) ปรบั ขาต้ังให้เปน็ ลอ้ ลาก 1 ขา้ ง และใส่ราวสาหรับจับลากเพอ่ื ความสะดวกในการเคลอื่ นย้าย

6 ขั้นนาเสนอวิธกี ารแก้ปัญหา ผลการแก้ปญั หา หรอื ชิน้ งาน (Presentation) 1 ออกแบบใหม้ ีล้อและราวจบั สาหรับลาก 2 ออกแบบให้มชี ่องใสฟ่ นื ตา่ งหาก สามารถ 3 ออกแบบใหม้ ีช่องลม สามารถเรง่ ไฟจาก ทาใหแ้ กป้ ญั หาเร่อื งการขนยา้ ยได้ ปอ้ งกนั การถกู สะเก็ดไฟขณะเติมฟนื ได้ แรงลมได้ ทาความสะอาดภายในเตาไดง้ า่ ย ช่องใส่ฟนื ช่องลม 4 ใช้เหล็กเป็นโครงสร้าง ทาให้ทนทาน และมี 5 ออกแบบเตาช่วยลดมลพษิ จากการเผาไหม้ อายุการใช้งานที่นานกว่าเตาถ่านดินเหนียว ไม่สมบูรณ์ของเตาถ่านดินเหนียว โดยการ ถึง 10 เท่า และความช้ืนในอากาศไม่มีผล หงุ ต้มแบบไร้ควันจากการเผาไหมส้ มบูรณ์ ตอ่ การใช้งาน

VDO

สรุปได้ว่าหลักในการพิจารณาเลือกแนวทางการออกแบบวิธีการแก้ปัญหาให้ เหมาะสมกับปัญหาทาได้โดย นาข้อมลู มาวิเคราะห์ เปรียบเทียบ และตัดสินใจเลือก เฉพาะข้อมูลท่จี าเปน็ โดยคานึงถึงทรพั ย์สนิ ทางปญั หา เงือ่ นไขหรือทรัพยากรที่มีอยู่ เช่น งบประมาณ เวลา วัสดุ อุปกรณ์ รวมถงึ ประเมนิ ผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการใช้ เทคโนโลยี ทรัพย์สนิ ทางปญั ญา + เงอื่ นไขหรือทรพั ยากรที่มอี ยู่ + ผลกระทบทางบวกและทางลบ เวลา + งบประมาณ + ความรู้ + วสั ดุอปุ กรณ์ + จานวนบคุ ลากร + ฯลฯ มาก มาก มี มี เพยี งพอ น้อย นอ้ ย ไมม่ ี ไม่มี ไม่เพยี งพอ