หน่วยที่ 4 การออกแบบเชิงวิศวกรรม

หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 ระบบทางเทคโนโลยี หน่วยการเรียนรู้ท่ี 2 ความเปล่ียนแปลงของเทคโนโลยี หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 วสั ดุ อุปกรณ์ เคร่ืองมอื และกลไก หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 การออกแบบเชิงวศิ วกรรม

ความหมายของวิศวกรรม (ว 4.1 ม.4/2, 3, 4, 5) แนวคาตอบ กระบวนการทางวิศวกรรมท่ีใชใ้ นการแกป้ ัญหา เช่น กระบวนการออกแบบเชิงวศิ วกรรม (ว 4.1 ม.4/2, 3, 4, 5) ระบุความตอ้ งการ ระบุปัญหา ศึกษาเชิงลึก พฒั นาแนวทางแก้ปัญหา แบบทดสอบวดั ผลสมั ฤทธ์ิ ท่ีเป็ นไปได้ ทดสอบและประเมินผล ซ่ึงจะปรับเปล่ียนลาดับหรือ ลดทอนข้นั ตอนใหเ้ หมาะสมกบั ลกั ษณะของปัญหาได้ ถา้ ใชก้ ระบวนการออกแบบ เชิงวศิ วกรรมเราจะสามารถแกไ้ ขปัญหา ดา้ นคมนาคมของประเทศไทยไดอ้ ยา่ งไร 1/105

วิศวกรรมศาสตร์ เป็ นศาสตร์แห่งการประยุกตใ์ ชค้ วามรู้พ้ืนฐานดา้ นวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี ในการสร้างสรรคน์ วตั กรรมหรือเทคโนโลยีใหม่ เพื่อแกป้ ัญหา หรื อตอบสนองความตอ้ งการพ้ืนฐานของมนุษย์หรื อเพื่อพิสูจน์แนวคิดของผู้พฒั นา การสร้างนวัตกรรมหรื อเทคโนโลยีมกั อยู่ภายใต้ขอ้ จากัดและปัจจัยที่เหมาะสม เช่น งบประมาณ ความปลอดภัยในการใช้งาน ความต้องการของตลาด ความพร้อม ด้านเทคโนโลยีที่จาเป็ นต่อการสร้างนวัตกรรม ความพร้อมของผู้ใช้งาน ความคุ้มค่า ในการลงทนุ 2/105

กระบวนการทางวิศวกรรมท่ีใชใ้ นการแกป้ ัญหาหรือพฒั นาเทคโนโลยีใหมส่ ามารถสรุปไดด้ งั น้ี 1. ระบุความต้องการ : ระบุความตอ้ งการในการใชง้ าน ระบุกลุ่มเป้าหมายในการใชง้ าน และระบุปัจจัย ขอ้ จากดั และ เงื่อนไขเบ้ืองตน้ 2. ระบุปัญหา : ระบุประเดน็ ปัญหาในการแกไ้ ข ระบุปัจจยั ขอ้ จากดั และเง่ือนไข 3. ศึกษาเชิงลกึ : วิเคราะห์และทาความเขา้ ใจปัญหา ทาความเขา้ ใจปัจจยั ขอ้ จากดั และเง่ือนไข ศึกษาแนวทางการแกป้ ัญหา ศึกษาศาสตร์และเทคโนโลยที ี่เกี่ยวขอ้ ง และระบุปัจจยั ขอ้ จากดั และเงื่อนไขทางเทคโนโลยี 4. พัฒนาแนวทางแก้ปัญหาที่เป็ นไปได้ 5. ทดสอบและประเมินผล ในการแกป้ ัญหาหรือพฒั นาเทคโนโลยโี ดยใชก้ ระบวนการทางวิศวกรรมมกั จะมีการวนซ้าในระหวา่ งข้นั ตอนการแกป้ ัญหา เพอ่ื ใหไ้ ดผ้ ลผลิตที่ตรงตามวตั ถปุ ระสงค์ การวนซ้าเกิดข้ึนกบั ข้นั ตอนใดในกระบวนการทางวิศวกรรมกไ็ ดข้ ้ึนอยกู่ บั ขอ้ บกพร่อง หรือปัญหาซ่ึงเกิดข้ึนระหวา่ งข้นั ตอนการพฒั นา ตวั อย่างเช่น หากผลการทดสอบไม่เป็ นไปตามท่ีคาดการณ์ไว้ ก็อาจวิเคราะห์หรือตรวจสอบเพื่อหาความผิดพลาดจาก แนวทางหรือข้นั ตอนท่ีใชใ้ นการแกป้ ัญหาหากพบความผิดพลาดก็จะทาการปรับปรุง แลว้ เริ่มทดสอบใหม่อีกคร้ัง และทาเช่นน้ี จนไดผ้ ลลพั ธ์ตามที่คาดการณ์ไว้ 3/105

(หนงั สือเรียนหนา้ 61) 4/105

1. นกั เรียนคิดวา่ ปัจจยั ใดมีความสาคญั ตอ่ การพฒั นาหรือสร้างเทคโนโลยใี หม่ จงใหเ้ หตุผลประกอบ คาตอบอาจแตกต่างกนั แนวคาตอบ เทคโนโลยีท่ีพฒั นาจากความตอ้ งการพ้ืนฐานของมนุษย์ เช่น 1. เทคโนโลยที ี่เกี่ยวขอ้ งกบั อาหาร เช่น - เทคโนโลยดี า้ นการเกษตร (การปลูกพืช เครื่องมือทางการเกษตร ป๋ ุย ยากาจดั ศตั รูพืช) - เทคโนโลยีดา้ นปศุสตั ว์ (การผสมเทียม การจดั สภาพโรงเล้ียง การพฒั นาอาหารสตั ว)์ - เทคโนโลยสี าหรับถนอมอาหาร (การอบ การตากแหง้ การแปรรูป ตเู้ ยน็ ) - เทคโนโลยที ี่เก่ียวขอ้ งกบั การประกอบอาหาร (เคร่ืองครัว เตาหุงตม้ เตาไมโครเวฟ เตาอบ) เทคโนโลยตี ่าง ๆ เหล่าน้ีทาใหม้ นุษยม์ ีแหล่งอาหารเพมิ่ ข้ึน ไดร้ ับความสะดวกในการจดั เกบ็ และปรุงอาหาร 5/105

2. เทคโนโลยีท่ีเก่ียวขอ้ งกบั เคร่ืองนุ่งห่ม เช่น - เทคโนโลยีดา้ นสิ่งทอ (การพฒั นาสิ่งทอประเภทตา่ งๆท่ีเหมาะกบั สภาพอากาศ การนานาโนเทคโนโลยีมาใช้ กบั สิ่งทอเพื่อปรับปรุงสมบตั ิของส่ิงทอ) - เทคโนโลยีเกี่ยวกบั การตดั เยบ็ (เขม็ ดา้ ย จกั รเยบ็ ผา้ ชนิดตา่ ง ๆ) 3. เทคโนโลยเี ก่ียวกบั ท่ีอยอู่ าศยั เช่น - เทคโนโลยีเก่ียวกบั การแปรรูปไม้ (อุปกรณ์ตดั ไมป้ ระเภทต่าง ๆ การอบไม้ การตดั แต่งไมใ้ หไ้ ดร้ ูปร่างและ ขนาดตามท่ีตอ้ งการ การป้องกนั เน้ือไมจ้ ากศตั รูตามธรรมชาติ) - เทคโนโลยีดา้ นวสั ดศุ าสตร์ที่ใชใ้ นงานก่อสร้าง (การผลิตปูนซีเมนต์ การผลิตยาแนวกระเบ้ืองประเภทต่าง ๆ การเผากระเบ้ือง) - ความรู้ดา้ นวิศวกรรมโยธา/โครงสร้างท่ีใชใ้ นการสร้างอาคารประเภทต่าง ๆ 4. เทคโนโลยที ี่เก่ียวขอ้ งกบั สุขภาพ เช่น การผลิตยาประเภทตา่ ง ๆ เคร่ืองมือทางการแพทย์ การผลิตอุปกรณ์และ เคร่ืองมือสาหรับผปู้ ่ วย 6/105

2. นกั เรียนคิดวา่ อะไรคือปัจจยั หลกั ในการพฒั นาส่ือสงั คมออนไลน์และโทรศพั ท์ หนา้ จอสมั ผสั จงใหเ้ หตุผลประกอบ คาตอบอาจแตกต่างกนั แนวคาตอบ ความตอ้ งการในการติดต่อสื่อสารของมนุษยด์ ว้ ยวตั ถุประสงคท์ ่ีหลากหลาย เช่น ติดต่อกบั บคุ คลในครอบครัว ติดตอ่ เพ่ือทาธุรกรรมประเภทต่าง ๆ ติดต่อเพื่อ แจง้ ข่าวสาร 7/105

กระบวนการออกแบบเชิงวศิ วกรรม คือ กระบวนการในการ นาเสนอวธิ ีการ ระบุปัญหา รวบรวม แก้ไขปัญหาหรื อพัฒนาหรื อสร้างเทคโนโลยี โดยนาปัจจัย แกป้ ัญหา ขอ้ มูลและแนวคิด ข้อจากัด และเง่ือนไขท่ีเก่ียวข้องมาประกอบการศึกษาและ กระบวนการ วิ เ ค ร าะ ห์ อ ย่าง ร อ บด้าน แล้ว น าผล ก ารวิ เ ค ร าะ ห์ ที่ ไ ด้ ผลการแกป้ ัญหา ออกแบบเชิง ที่เกยี่ วขอ้ งกบั ไปประกอบการศึกษาและวิจยั ในการนาศาสตร์และเทคโนโลยี วิศวกรรม ปัญหา ท่ีเกี่ยวขอ้ งมาประยกุ ตใ์ ชใ้ นการแกป้ ัญหา กระบวนการออกแบบ ทดสอบ เชิงวิศวกรรมประกอบดว้ ยข้นั ตอน ดงั น้ี ประเมินผล และ วางแผนและ ออกแบบ ปรับปรุงแกไ้ ข ดาเนินการ วธิ ีการแกป้ ัญหา วิธีการแกป้ ัญหา แกป้ ัญหา 8/105

ในบางคร้ังการแกป้ ัญหาเพ่ือตอบสนองความตอ้ งการท่ีมีผลกระทบ กบั สงั คมโดยรวม เช่น ปัญหาการจราจร ปัญหาดา้ นการเกษตร ปัญหาดา้ น สาธารณสุข มีความซบั ซอ้ นเน่ืองจากประกอบดว้ ยปัญหาหลายปัญหาและ ส่งผลกระทบกับผู้คนหลายกลุ่ม ดังน้ันการระบุปัญหาต้องทาอย่าง รอบดา้ นเพ่ือให้การแกป้ ัญหาเป็ นไปอยา่ งมีประสิทธิภาพ การวิเคราะห์ และระบปุ ัญหาไม่ครบถว้ น อาจเป็ นสาเหตุใหก้ ารดาเนินการแกไ้ ขปัญหา ลม้ เหลว นอกจากปัจจยั ขอ้ จากดั เงื่อนไข และความรู้พ้ืนฐานในศาสตร์ และเทคโนโลยที ี่เกี่ยวขอ้ งแลว้ การหาแนวทางสาหรับแกป้ ัญหาท่ีมีความ ซบั ซอ้ นควรตอ้ งคานึงถึงผลกระทบท่ีอาจเกิดข้ึนกบั กลุ่มคนที่เกี่ยวขอ้ ง และสงั คมในวงกวา้ งท้งั ในแง่ชีวิตความเป็นอยแู่ ละสภาพแวดลอ้ ม รวมถึง ทกั ษะและความพร้อมของกลมุ่ ผใู้ ชง้ านและผูท้ ่ีเก่ียวขอ้ งกบั เทคโนโลยีน้นั 9/105

ตวั อยา่ งการนาศาสตร์และเทคโนโลยีหลายแขนงมาประยุกตเ์ พื่อแกป้ ัญหา 10/105 เชิงวิศวกรรมที่ซบั ซอ้ น เช่น 1. เครื่ องตรวจเอกซเรย์ ด้ วยคลื่นแม่ เหล็กไฟฟ้ า (MRI : magnetic resonance imaging) เป็นเคร่ืองมือทางรังสีวิทยาซ่ึงสร้างภาพอวยั วะภายในของ ร่างกาย 2. เทคโนโลยีไมโครอะเรย์ของ DNA (DNA microarray) เป็ นวิธีการ สังเคราะห์ DNA ข้ึนมาจานวนหน่ึงเพื่อเป็ นตวั แทนของยีนทุกยีนท่ีทราบจาก เซลลข์ องมนุษย์ 3. ระบบรถไฟฟ้าความเร็วสูง เป็ นระบบที่ส่งผลกระทบกับสังคมเป็ น วงกวา้ งและมีความสาคญั กบั การพฒั นาเศรษฐกิจของประเทศ ซ่ึงตอ้ งคานึงถึง ความคุม้ คา่ ในการลงทนุ ผลกระทบตอ่ ชุมชน ความปลอดภยั ความสะดวกสบาย 4. ระบบสัญญาณไฟจราจรอจั ฉริยะ เป็นระบบที่ออกแบบเพอื่ ช่วยให้สภาพ การจราจรมีความคล่องตวั มากที่สุด รวมท้งั เพ่ิมความปลอดภยั ในกบั ผใู้ ชถ้ นน

ระบบทางเทคโนโลยีแต่ละรูปแบบมีความหลากหลายในแง่ของศาสตร์และ เทคโนโลยีท่ีเก่ียวขอ้ ง ดงั น้นั การนากระบวนการเชิงวิศวกรรมไปประยุกตใ์ ชใ้ น การแก้ปัญหาหรือพฒั นาเทคโนโลยีจะตอ้ งปรับให้เหมาะสมกบั ลกั ษณะของ ปัญหาและธรรมชาติของศาสตร์แต่ละแขนง ซ่ึงอาจตอ้ งคานึงถึงกลุ่มผูท้ ี่มีส่วน เกี่ยวขอ้ งกบั ปัญหาหรือเทคโนโลยีที่จะพฒั นาดว้ ย ดงั น้นั กระบวนการต่าง ๆ อาจ มีการปรับเปลี่ยนลาดบั ในการปฏิบตั ิและไม่จาเป็ นตอ้ งปฏิบตั คิ รบทุกข้นั ตอน การแกป้ ัญหาเชิงวิศวกรรมไม่มีรูปแบบในการแกป้ ัญหาท่ีเป็ นลาดบั และจานวน ข้นั ตอนท่ีแน่นอนข้ึนอยกู่ บั ความเหมาะสมในการประยกุ ตใ์ ชแ้ กป้ ญั หาเป็นสาคญั 11/105

ข้นั ตอนระบุปัญหา คือ การช้ีประเดน็ ปัญหาเชิงวิศวกรรมที่ตอ้ งการแกไ้ ขหรือพฒั นา ในข้นั ตอนน้ีจะตอ้ งรวบรวมขอ้ มูล แ ล ะ แ น ว คิ ด ท่ี เ กี่ ย ว ข้อ ง กับ ปั ญ ห า ท้ ัง ด้า น ศาสตร์และเทคโนโลยีที่อาจนามาใชใ้ นการ แกป้ ัญหาและผลกระทบท่ีอาจเกิดกับสังคม และสภาพแวดลอ้ มโดยรวม เพ่ือนามาเป็ น ส่วนประกอบในการวิเคราะห์หาแนวทาง ในการแกป้ ัญหาให้เหมาะสม การระบุปัญหา โดยขาดการวิเคราะหข์ อ้ มลู อยา่ งรอบดา้ นอาจ ส่งผลให้การแกป้ ัญหาลม้ เหลว เสียเวลาและ งบประมาณในการดาเนินการ และอาจส่งผล กระทบตอ่ สุขภาพ สงั คม หรือส่ิงแวดลอ้ มได้ 12/105

ตวั อยา่ งความผิดพลาดในการออกแบบเชิงวิศวกรรมซ่ึงส่งผลกระทบตอ่ สงั คม เช่น การออกแบบสะพานทางเทา้ ลอนดอนมิลเลนเนียม (The London Millennium Footbridge) ซ่ึงเป็ นสะพานแขวนโครงสร้าง เหลก็ สาหรับคนเดินสร้างขา้ มแม่น้าเทมส์ สะพานมีความยาว 325 เมตร แบ่งออกเป็ น 3 ช่วง ช่วงท่ียาวที่สุดคือช่วงกลางของ สะพานมีความยาว 144 เมตร ระยะระหว่างจุดสูงสุดและจุดตา่ สุดของสายเคเบิลซ่ึงทาหนา้ ท่ีรับน้าหนกั สะพาน ท่ีช่วงกลางของ สะพานมีระยะเพียง 2.3 เมตร ซ่ึงน้อยมากเม่ือเทียบกบั สะพานแขวนที่มีระยะห่างช่วงกลางของสะพานยาวเท่ากนั ส่งผลให้ สายเคเบิลของสะพานทางเทา้ ลอนดอนมิลเลนเนียมตอ้ งรับแรงดึงถึง 2,000 ตนั 13/105

เม่ือเปิ ดใชส้ ะพานวนั แรกมีผคู้ นเดินขา้ มสะพานมากกวา่ 1,000 คน และมีลมแรง พบว่าสะพานมีการแกว่งตวั จนผูท้ ี่อยู่บนสะพานสามารถรับรู้ได้ ทาให้คนท่ีอยู่บน สะพานตอ้ งหยุดเดินเพ่ือลดการแกว่งตวั ของสะพาน และบางคนตอ้ งจบั ราวสะพาน เพ่ือพยุงตวั จนนามาสู่การปิ ดสะพานเพ่ือคน้ หาสาเหตุที่ทาใหเ้ กิดการแกว่งตวั และ แนวทางในการแกไ้ ข จากการศึกษาพบว่าช่วงกลางของสะพานซ่ึงมีความยาว 144 เมตร เกิดการแกว่ง ตวั ดา้ นขา้ งประมาณ 7.5 เซนติเมตร ดว้ ยความถ่ี 1 เฮิรตซ์ จากการคน้ ควา้ และทาการ ทดสอบวิศวกรพบว่า ปัญหาการแกว่งตวั ของสะพานเกิดจากจงั หวะการเดินของคน จานวนมากที่สอดประสานกนั (synchronisation) แรงท่ีสอดประสานกนั เนื่องมาจาก การเดินบนพ้ืนผิวสะพานของผูค้ นจานวนมากถูกส่งไปยงั สายเคเบิล ซ่ึงสะพานไว้ ทาใหส้ ะพานเกิดการแกว่งตวั ทางดา้ นขา้ ง 14/105

ตวั อยา่ งของเทคโนโลยีที่เกิดจากการบูรณาการเทคโนโลยแี ละความรู้จากศาสตร์หลายแขนง เช่น 1. เทคโนโลยีเกษตรอจั ฉริยะ ภาคการเกษตรไทยมีปัญหา ดงั น้ี 1 ปัญหาการจดั การดา้ นราคา 2 ปัญหาโครงสร้างและขีด 3 ปัญหาตน้ ทนุ การผลิตสูง และอปุ ทานส่วนเกิน ความสามารถการแขง่ ขนั 4 ปัญหาผลผลิตตอ่ ไร่ตา่ ภาคเกษตรมีความอ่อนแอ 5 ปัญหาการจดั การความสมดุล 6 ปัญหาความยากจนและหน้ีสินของเกษตรกร ในภาคเกษตร หากวิเคราะห์ปัญหาภาคการเกษตรท้งั หมดจะพบวา่ บางประเดน็ เป็นปัญหาเชิงนโยบายและกลไกตลาดหลายปัญหาสามารถ นาเทคโนโลยมี าประยกุ ตใ์ ชเ้ พอ่ื แกป้ ัญหาได้ 15/105

ความตอ้ งการจากปัญหาภาคการเกษตรสามารถกาหนดเป็นกรอบปัญหาเชิงวิศวกรรม เช่น 1. พฒั นาวิธีและเครื่องมือสาหรับรดน้าตน้ ไม้ เม่ือความช้ืนในดินต่า 2. พฒั นาวิธีควบคุมอุณหภูมิและความช้ืนในโรงเพาะหรือโรงเล้ียง โดยอุณหภูมิและความช้ืนจะถูกปรับใหเ้ หมาะสม ตลอดเวลา 3. พฒั นาวิธีการในการตรวจสอบคณุ ภาพดินและแร่ธาตใุ นดิน 4. พฒั นาวิธีการใหอ้ าหารสตั วท์ ี่ลดการใชแ้ รงงานคน 5. นาเทคโนโลยีสารสนเทศมาสร้างโซ่อาหารอุปทานเพ่ือเชื่อมเกษตรกร ผูผ้ ลิต ผแู้ ปรรูปอาหาร ผจู้ ดั จาหน่ายสินคา้ เพ่ือลด การผกู ขาดของพอ่ คา้ คนกลางและเพมิ่ ช่องทางใหเ้ กษตรกรและผูบ้ ริโภค ในการแกป้ ัญหาหรือพฒั นาเทคโนโลยีตอ้ งคานึงถึงปัจจยั ขอ้ จากดั และเง่ือนไข เช่น 1. เกษตรกรตอ้ งเกิดความคมุ้ คา่ ในการลงทนุ เพื่อนาเทคโนโลยมี าใช้ 2. อุปกรณ์ท่ีนามาใชม้ ีความเหมาะสม ทนทานต่อสภาพแวดลอ้ มในการใชง้ าน 3. เทคโนโลยีตอ้ งใชง้ านง่าย สามารถดูแลบารุงรักษาเบ้ืองตน้ ไดด้ ว้ ยตนเอง 4. มีเครื่องมือช่วยวิเคราะหข์ อ้ มูลเบ้ืองตน้ ที่มีความแม่นยา 16/105

2. การพัฒนาการขนส่ งระบบราง การขนส่งมีหลายรูปแบบ แต่ละรูปแบบถูกออกแบบเพื่อตอบสนองความตอ้ งการ ท่ีแตกตา่ งกนั เช่น ระบบรถราง ระบบรถไฟรางเด่ียว ระบบรถไฟใต้ดนิ ระบบรถไฟความเร็วสูง - ออกแบบสาหรับขนส่ง - ออกแบบสาหรับขนส่ง - ออกแบบสาหรับขนส่ง - ออกแบบสาหรับขนส่ง มวลชนและสินคา้ มวลชนในเมืองขนาดกลาง มวลชนในเมืองขนาดใหญ่ มวลชนและสินคา้ ระหว่าง - มีจานวนตูน้ อ้ ยและน้าหนกั - ใชข้ นส่งระหวา่ งเมืองกบั - มีจานวนตมู้ ากและให้ เมืองหลกั เบา สนามบิน บริการตลอดเวลา - ขบวนรถวิ่งดว้ ยความเร็วสูง - ว่ิงบนผิวการจราจรเดียวกบั รถยนต์ - ใชใ้ นเขตเมืองหรือระหวา่ ง เมือง 17/105

การระบุปัญหาเชิงวิศวกรรมของระบบรางจึงมีความหลากหลายข้ึนอยกู่ บั ลกั ษณะการนาไปใชง้ าน ตวั อยา่ งการระบปุ ัญหา เช่น 1. พฒั นาระบบรางสาหรับพ้นื ท่ีในเขตเมืองซ่ึงไม่ก่อใหเ้ กิดมลพษิ 2. พฒั นาระบบสญั ญาณไฟควบคมุ การเดินรถไฟเพอื่ ลดปัญหาความคบั คงั่ ท่ีสถานีหลกั และลดปัญหาการจราจรบนพ้ืนผิว ถนนอนั เนื่องมาจากการเดินรถไฟ 3. พฒั นาระบบรถไฟความเร็วสูง โดยใหร้ ถไฟท่ีกาลงั วิ่งอยบู่ นรางเดียวกนั ในทิศทางเดียวกนั มีระยะห่างไม่เกิน 1 นาที เพอื่ รองรับการขนส่งมวลชนระหว่างเมืองจานวนมาก ในการแกป้ ัญหาหรือพฒั นาเทคโนโลยตี อ้ งคานึงถึงปัจจยั ขอ้ จากดั และเงื่อนไข เช่น ความคุม้ คา่ ในการลงทุน ผลกระทบ ท่ีเกิดกบั ชุมชนโดยรอบ และความปลอดภยั ในการใชง้ าน 18/105

(หนงั สือเรียนหนา้ 67) ผลการฝึ กทกั ษะ • ระบุปัญหา คาตอบอาจแตกต่างกนั 1. อะไรเป็นปัจจยั ในการทางานของระบบรดน้าตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิ เช่น อุณหภูมิ **คลิกที่ เพือ่ ใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ 2. ปริมาณน้าที่เหมาะสมในการรดตน้ ไมใ้ นแตล่ ะวนั 3. จะควบคมุ การเปิ ดปิ ดน้าตามท่ีตอ้ งการไดอ้ ยา่ งไร • เทคโนโลยที ่ีเก่ียวขอ้ งกบั การแกป้ ัญหา 1. อปุ กรณ์ที่เก่ียวขอ้ งกบั ระบบประปา 2. วงจรอิเลก็ ทรอนิกส์และเซนเซอร์ประเภทตา่ ง ๆ (ถา้ มี) 3. ความรู้เกี่ยวกบั การควบคุมแผงวงจรอิเลก็ ทรอนิกส์ (ถา้ มี) 4. เครื่องมือและวสั ดทุ ่ีนามาใชใ้ นการพฒั นาระบบ • ความรู้ในศาสตร์ท่ีเกี่ยวขอ้ งกบั การแกป้ ัญหา 1. คณิตศาสตร์ 2. วงจรอิเลก็ ทรอนิกส์ 3. การออกแบบเทคโนโลยี 4. ทกั ษะทางช่าง 19/105

ผลการฝึ กทกั ษะ • ข้อจากัด คาตอบอาจแตกต่างกนั 1. ดา้ นงบประมาณ 2. ความรู้ที่เกี่ยวขอ้ งกับการพฒั นาระบบ เช่น ความรู้เก่ียวกับวงจร อิเล็กทรอนิกส์ (ถา้ มี) ความรู้เก่ียวกบั การควบคุมวงจรอิเลก็ ทรอนิกส์ (ถา้ มี) ความรู้เก่ียวกบั อปุ กรณ์ เคร่ืองมือและวสั ดตุ ่าง ๆ ท่ีจาเป็นตอ่ การพฒั นาระบบ 3. ทกั ษะทางช่างท่ีเกี่ยวขอ้ ง 4. ทรัพยากรท่ีสามารถนามาใชใ้ นการพฒั นาระบบ 5. ระยะเวลาในการดาเนินการ **คลิกที่ เพ่ือใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ 20/105

ผลการฝึ กทักษะ • ปัจจัย คาตอบอาจแตกต่างกนั 1. ความสามารถในการเขา้ ถึงแหล่งขอ้ มูลท่ีเกี่ยวขอ้ ง 2. ความรู้เก่ียวกบั ระบบรดน้าตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิ **คลิกท่ี เพอ่ื ใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ 3. ทรัพยากรท่ีสามารถหาและนามาใชไ้ ด้ 4. ความรู้เก่ียวกบั ปริมาณน้าท่ีเหมาะสมสาหรับตน้ ไม้ • เงื่อนไข 1. ทางานไดอ้ ตั โนมตั ิ เช่น รดน้าตามเวลาที่กาหนด รดน้าเมื่อความช้ืนใน ดินตา่ กว่าค่าความช้ืนท่ีกาหนด 2. ใชป้ ริมาณน้าใหเ้ หมาะกบั ความตอ้ งการของตน้ ไม้ 21/105

(หนงั สือเรียนหนา้ 68) 22/105

1. ใหน้ กั เรียนระบปุ ัญหา ปัจจยั ขอ้ จากดั และเง่ือนไขในการเพ่ิมสมรรถนะรถไฟความเร็วสูง จงให้เหตุผลประกอบ คาอธิบาย คาตอบอาจแตกต่างกนั แนวคาตอบ ความตอ้ งการ • ความตอ้ งการในการเดินทางท่ีสะดวกและรวดเร็ว • ความตอ้ งการขนส่งสินคา้ ที่มีราคาตน้ ทนุ ตา่ รวดเร็ว และสะดวกตอ่ การเคล่ือนยา้ ยสินคา้ เขา้ สู่ท่ีจดั เก็บ ปัญหา • จะเพม่ิ ความเร็วรถไฟความเร็วสูงไดด้ ว้ ยวิธีการใด • จะทาอยา่ งไรใหร้ ถไฟซ่ึงเคล่ือนท่ีดว้ ยความเร็วสูงมีความปลอดภยั 23/105

ปัจจยั ขอ้ จากดั • ความเจริญเติบโตของสงั คมเมือง • งบประมาณ • ความเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจ • ความคมุ้ คา่ ในการลงทนุ • ความรู้เก่ียวกบั เทคโนโลยรี ะบบราง • ความพร้อมดา้ นเทคโนโลยที ่ีเก่ียวขอ้ ง เช่น เทคโนโลยี ระบบราง เทคโนโลยรี ะบบควบคมุ เทคโนโลยี เง่ือนไข • ดา้ นวสั ดุศาสตร์ • มีความปลอดภยั ในการเดินรถ • พ้ืนที่ซ่ึงเหมาะสมในการสร้างสถานีรถไฟและเสน้ ทาง • ไม่ทาลายสภาพแวดลอ้ ม สาหรับแนวรางรถไฟ • คมุ้ คา่ การลงทนุ 24/105

2. ตอ้ งใชศ้ าสตร์และเทคโนโลยีใดบา้ งในการสร้างหรือพฒั นารถไฟความเร็วสูงใหเ้ คล่ือนที่ไดม้ ากกวา่ 200 กิโลเมตร ต่อชว่ั โมง จงใหเ้ หตุผลประกอบคาอธิบาย คาตอบอาจแตกต่างกนั แนวคาตอบ ความรู้ดา้ นฟิ สิกส์ เช่น การเคลื่อนท่ี ความเร็ว ความเร่ง แรงเสียดทาน แรงหนีศูนยก์ ลาง ความรู้เก่ียวกบั ไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์ เช่น สนามแม่เหลก็ ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าซ่ึงใชเ้ ป็ นแหล่งพลงั งาน วงจร อิเลก็ ทรอนิกส์ซ่ึงใชส้ าหรับควบคมุ ระบบท้งั ภายในและภายนอกรถไฟ ความรู้ดา้ นวสั ดศุ าสตร์ เช่น ใชส้ าหรับผลิตส่วนประกอบต่าง ๆ ของขบวนรถไฟฟ้าความเร็วสูง รวมถึงระบบราง 25/105

3. ให้นักเรียนระบุปัญหา ปัจจัย ขอ้ จากดั และเง่ือนไข ในการ สร้างหรือพฒั นาเทคโนโลยีเพ่อื ช่วยลดปัญหาการจราจร จงให้ เหตผุ ลประกอบการอธิบาย คาตอบอาจแตกต่างกนั 26/105

ข้นั ตอนรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา เป็ นการรวบรวมขอ้ มูลที่เกี่ยวกับ ปัญหาท่ีตอ้ งการแกไ้ ขหรือเทคโนโลยที ี่ตอ้ งการพฒั นาอยา่ งรอบดา้ น เช่น 1. ขอ้ มูลดา้ นเทคโนโลยแี ละศาสตร์ท่ีเก่ียวขอ้ ง 2. ตวั แปรทางวิศวกรรมและเทคโนโลยที ี่อาจส่งผลตอ่ การแกป้ ัญหาหรือการพฒั นา 3. ขอ้ จากดั ตามธรรมชาติของศาสตร์แต่ละแขนง 4. ความพร้อมของเทคโนโลยีที่เป็นส่วนประกอบของการแกป้ ัญหาหรือการพฒั นา 5. ปัญหาท่ีเคยเกิดข้ึนกบั การแกป้ ัญหาหรือการพฒั นาเทคโนโลยีที่มีลกั ษณะคลา้ ยคลึงกัน ในอดีต 6. แนวทางการแกป้ ัญหาท่ีเคยมีการทดลองนามาใช้แกป้ ัญหาหรื อพฒั นาเทคโนโลยีท่ีมี ลกั ษณะคลา้ ยคลึงกนั ในอดีต 27/105

7. ข้อดีและข้อบกพร่องของแนวทางการแก้ปัญหา การรวบรวมขอ้ มูลและแนวคิดที่เก่ียวกบั ปัญหาหรือ แตล่ ะแนวทาง เทคโนโลยจี ะทาใหเ้ ห็นถงึ ขอ้ เท็จจริง ขอ้ ผดิ พลาด ปัจจยั และ ขอ้ จากดั รวมถงึ ความเป็นไปไดใ้ นการนากระบวนการมาใช้ 8. ปัจจยั ขอ้ จากดั และเงื่อนไขในการแกป้ ัญหาหรือ ในการแกป้ ัญหา หลงั จากวเิ คราะหแ์ นวคิดและขอ้ มลู ต่าง ๆ พฒั นาเทคโนโลยีท่ีมีลกั ษณะคลา้ ยคลึงกนั ในอดีต อยา่ งครบถว้ นแลว้ อาจนาไปสู่การทบทวนประเดน็ ปัญหาว่า 9. ปัจจยั ภายในและปัจจยั ภายนอกที่อาจส่งผลกระทบ ถูกตอ้ งและครบถว้ นหรือไม่ ต่อการแก้ปัญหาหรื อการพฒั นาเทคโนโลยี เช่น ปัจจัย ทางเศรษฐกิจ สงั คม และสิ่งแวดลอ้ ม 28/105

การสืบคน้ และรวบรวมขอ้ มลู สามารถทาไดห้ ลายวิธี เช่น การสืบคน้ จากเอกสาร การสืบคน้ จากขอ้ มูล 3 สอบถามขอ้ มลู จาก ผเู้ ช่ียวชาญ 1 วารสาร หนงั สือ บทความ 2 เอกสาร วารสาร บทความ วิชาการที่รวบรวมและ จากอินเทอร์เน็ต จดั เก็บไวใ้ นหอ้ งสมุด สงั เกตและทดสอบ 4 การออกแบบสอบถาม 5 การศึกษาดูงานจาก สถานท่ีจริง 6 การทางานของเทคโนโลยี ที่ตอ้ งการแกไ้ ข 7 การระดมสมอง ในการสืบคน้ และรวบรวมขอ้ มลู ที่เก่ียวขอ้ งใชว้ ิธีการตา่ ง ๆ ไดม้ ากกว่า 1 วิธี 29/105

(หนงั สือเรียนหนา้ 70) ผลการฝึ กทักษะ • ขอ้ มลู ดา้ นวสั ดุ ตอ้ งระบชุ นิดและประเภทของวสั ดทุ ่ีใช้ เช่น คาตอบอาจแตกต่างกนั - กลอ่ งใส่แผงวงจรอิเลก็ ทรอนิกส์ มกั ทาจากพลาสติกเพราะสมบตั ิ หลายประการ เช่น การเป็ นฉนวนไฟฟ้า ข้ึนรูปไดง้ ่าย ทนทานต่อการ กดั กร่อน - แผงวงจรอิเลก็ ทรอนิกสผ์ ลิตจากช้ินส่วนหลายประเภท เช่น แผ่น ทองแดง อะลูมิเนียม ไฟเบอร์กลาส เรซิน เซรามิก - สายไฟ ส่วนท่ีนากระแสไฟฟ้าทาจากทองแดง ฉนวนหุ้มทาจาก พลาสติก **คลิกท่ี เพื่อใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ 30/105

ผลการฝึ กทักษะ • ขอ้ มลู ดา้ นราคาวสั ดุสามารถสืบคน้ ไดจ้ ากร้านคา้ ในทอ้ งถิ่น ร้านคา้ คาตอบอาจแตกต่างกนั ออนไลน์ หรือแหลง่ ขอ้ มูลอ่ืนบนอินเทอร์เน็ต โดยแหลง่ ขอ้ มลู ตอ้ งมีความ น่าเช่ือถือและตอ้ งอา้ งอิงแหล่งที่มาของขอ้ มูลใหช้ ดั เจน เชน่ - เครื่องต้งั เวลารดน้าตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิ ราคา 659 บาท (ราคา ณ วนั ที่ 18 สิงหาคม 2561) แหลง่ ท่ีมา http://www.lazada.co.th **คลิกท่ี เพอ่ื ใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ 31/105

ผลการฝึ กทักษะ • ขอ้ ดี ขอ้ เสีย ปัจจยั ขอ้ จากดั และเงื่อนไข ควรเปรียบเทียบในหัวขอ้ คาตอบอาจแตกต่างกนั เดียวกนั ในแต่ละวิธีท่ีนักเรียนไดส้ ืบคน้ เช่น ความสะดวกในการใชง้ าน และติดต้งั การบารุงรักษา ความเท่ียงตรงในการทางาน ปริมาณน้าท่ีคิดว่า **คลิกท่ี เพอ่ื ใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ จะตอ้ งใชใ้ นแตล่ ะวนั (วดั ตวงดว้ ยหน่วย SI) จานวนหวั จ่ายน้าที่สามารถ ควบคุมไดต้ ่อ 1 อุปกรณ์ ราคาตน้ ทุนตอ่ หน่วย (อาจเปรียบเทียบตน้ ทุนต่อ หน่วยตอ่ หวั จ่าย หรือตน้ ทุนต่อหน่วยต่อพ้ืนท่ีรดน้า) ปัจจยั ท่ีมีผลกบั การ เติบโตของตน้ ไม้ (ความช้ืน ปริมาณน้าท่ีตอ้ งการต่อวนั ) ขอ้ จากดั ในการ พฒั นาและการนาไปใชง้ าน (ความรู้เก่ียวกบั เทคโนโลยีที่เกี่ยวขอ้ ง ความ เหมาะสมในการนาเทคโนโลยีมาใชง้ าน) โดยขอ้ มลู เหลา่ น้ีสามารถสืบคน้ ไดจ้ ากอินเทอร์เน็ต 32/105

(หนงั สือเรียนหนา้ 70) 33/105

1. นักเรียนจะใช้วิธีการใดในการรวบรวมขอ้ มูลและแนวคิดท่ีเก่ียวกับการสร้างรถไฟใตด้ ินในพ้ืนท่ีเมืองซ่ึงมี ประชากรหนาแน่น จงใหเ้ หตผุ ลประกอบ มีหลายวิธีที่สามารถนามาใชใ้ นการรวบรวมขอ้ มลู และแนวคิด เช่น - สืบคน้ จากอินเทอร์เน็ตเพราะเป็นแหลง่ ขอ้ มูลขนาดใหญ่ซ่ึงเป็นท่ีรวบขอ้ มลู ต่าง ๆ จากทว่ั โลก โดยมีขอ้ มูลหลาย รูปแบบ เช่น รายงาน สารคดี วารสารวิชาการ - สัมภาษณ์จากผูท้ ี่มีประสบการณ์เก่ียวกบั การสร้างรถไฟใตด้ ิน เช่น วิศวกรผูอ้ อกแบบระบบรถไฟฟ้าใตด้ ิน ผรู้ ับผิดชอบหน่วยงานที่รับผิดชอบเกี่ยวกบั รถไฟฟ้าใตด้ ิน 34/105

2. ใหน้ กั เรียนสร้างตารางเพ่อื เปรียบเทียบขอ้ ดีและขอ้ บกพร่อง ปัจจยั และขอ้ จากดั ศาสตร์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวขอ้ ง ในการสร้างรถไฟซ่ึงขบั เคล่ือนดว้ ยไอน้า น้ามนั ดีเซล และพลงั งานไฟฟ้า คาตอบอาจแตกต่างกนั แนวคาตอบ รถไฟไอน้า รถไฟดีเซล รถไฟฟ้า ขอ้ ดี ขอ้ บกพร่อง ปัจจยั ขอ้ จากดั 35/105

3. ใหน้ กั เรียนสร้างตารางเพอื่ เปรียบเทียบขอ้ ดีและขอ้ บกพร่อง ปัจจยั และขอ้ จากดั ศาสตร์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวขอ้ ง ของระบบรางตอ่ ไปน้ี ระบบรถราง ระบบรถไฟรางเดี่ยว ระบบรถไฟใตด้ ิน และระบบรถไฟความเร็วสูง คาตอบอาจแตกต่างกนั ข้อดี ข้อบกพร่อง ปัจจัย ข้อจากดั ศาสตร์และ เทคโนโลยี แนวคาตอบ 36/105 ระบบรถราง ระบบรถไฟรางเด่ียว ระบบรถไฟใตด้ ิน ระบบรถไฟความเร็วสูง

การออกแบบวิธีแก้ปัญหา คือ การนาขอ้ มูลและแนวทางท้งั หมดท่ีรวบรวมได้ ท้งั ขอ้ ผิดพลาดที่เกิดจากการใชง้ านจริง มาวิเคราะห์ เพือ่ สรุปหาความเป็นไปไดห้ รือเทคโนโลยีที่เหมาะสมมาใชใ้ นการแกป้ ัญหาหรือพฒั นาเทคโนโลยใี หม่ การเลือกแนวทางในการแก้ปัญหาหรือพฒั นาเทคโนโลยีควรตอ้ งคานึงถึงองค์ประกอบต่าง ๆ เช่น การตอบสนองต่อ ความตอ้ งการ การออกแบบท่ีเหมาะสมกบั ผูใ้ ชง้ าน วสั ดุและอุปกรณ์ท่ีจะนามาใช้ รูปแบบและวิธีในการทดสอบท่ีเหมาะสม ความปลอดภยั ในการใชง้ าน ความคมุ้ คา่ และความตอ้ งการของตลาด ในการออกแบบวิธีแกป้ ัญหาควรนาหลกั การระบบทางเทคโนโลยีมาใชเ้ ป็ นเครื่องมือสาหรับช่วยวิเคราะห์การทางาน เพอ่ื ใหเ้ ขา้ ใจระบบการทางาน องคป์ ระกอบ และตวั แปรที่มีผลกระทบกบั การแกป้ ัญหาหรือการพฒั นาเทคโนโลยีแตล่ ะประเภท การออกแบบวิธีแกป้ ัญหาควรพิจารณาใหร้ อบดา้ นเพอื่ ใหไ้ ดแ้ นวทางที่ถูกตอ้ งหลากหลาย โดยอาจเลือกแนวทางที่มีโอกาส เป็นไปไดม้ ากที่สุดหรือตอบสนองความตอ้ งการภายใตข้ อ้ จากดั และเง่ือนไขท่ีมีอยมู่ ากท่ีสุดมาใชใ้ นการแกป้ ัญหา หากไม่ได้ ผลลพั ธ์ตามท่ีตอ้ งการจึงคอ่ ยมีการทบทวนเพ่ือหาแนวทางท่ีเหมาะสมในการแกป้ ัญหาต่อไป 37/105

ตวั อย่างการออกแบบวิธีแก้ปัญหา เช่น กรณีการแกว่งตวั ทางดา้ นขา้ งของสะพานทางเทา้ ลอนดอนมิลเลนเนียม จาก การศึกษาและทดลองพบวา่ ปัญหาการแกวง่ ตวั เป็นผลมาจากแรงท่ีสอดประสานกนั ท่ีเกิดจากการเดินบนพ้ืนผิวสะพานของผูค้ น จานวนมาก มีสาเหตุจากปัจจยั 2 ประการ ไดแ้ ก่ 1. สะพานมีความสามารถในการรองรับการไหวตวั จากความถ่ีธรรมชาติท่ีตา่ 2. ขณะสะพานมีการแกวง่ ตวั ทางดา้ นขา้ งจะมีการหน่วง ทาใหก้ ารแกว่งตวั ทางดา้ นขา้ งเกิดข้ึนอยา่ งตอ่ เนื่องและลดระดบั ลง เร่ือย ๆ จนหยดุ น่ิง หากไมถ่ กู กระตนุ้ โดยแรงกระทาใหมจ่ ากภายนอก ทีมวิศวกรไดว้ ิเคราะหเ์ พอ่ื หาแนวทางในการแกป้ ัญหาการแกว่งตวั ทางดา้ นขา้ งของสะพาน พบวา่ ความหน่วงตามธรรมชาติ ของสะพานมีผลกบั การแกวง่ ตวั เมื่อถกู กระตนุ้ ดว้ ยแรงซ่ึงเกิดจากการเดินบนพ้ืนผิวสะพานของมนุษย์ แนวทางในการแกไ้ ข คือ การเพมิ่ ความหน่วงตามธรรมชาติใหม้ ากข้ึน แนวทางแรก คือ การขึงสะพานใหต้ ึงเพ่ือเพ่ิมความถ่ีธรรมชาติให้สูงข้ึน จนความถี่ซ่ึงเกิดจากจงั หวะการเดินของมนุษย์ ไมส่ ามารถส่งผลใหส้ ะพานแกวง่ ตวั ได้ วิธีน้ีตอ้ งมีการดดั แปลงโครงสร้างในส่วนพ้ืนผิวดา้ นบนของสะพาน ทาใหส้ ะพานขาด ความสวยงามและผิดวตั ถปุ ระสงคใ์ นการสร้างสะพาน 38/105

แนวทางที่ 2 คือ หาทางเพ่ิมความหน่วงต่าทางธรรมชาติของสะพาน ทีมวิศวกรเลือกแนวทางน้ีในการแกป้ ัญหาโดยมีการ ออกแบบเพอื่ ติดต้งั ตวั หน่วงท่ีดา้ นใตข้ องพ้นื ผิวสะพาน เพ่ือเพ่มิ ความหน่วงทางธรรมชาติ ทาให้สะพานยงั คงความสวยงามและ เป็นไปตามวตั ถุประสงคใ์ นการออกแบบสะพานท่ีมีแนวคิดว่า Blade of Light 39/105

การออกแบบแนวทางการแกป้ ัญหาทาไดห้ ลากหลายวิธี เช่น การร่าง ภาพ การเขียนแผนภาพ การเขียนผงั งาน การเขียนอธิบายเป็ นข้นั ตอน หรือ การจาลองดว้ ยคอมพิวเตอร์ ข้ึนอยู่กบั ลกั ษณะของปัญหาท่ีตอ้ งการแกไ้ ข หรือเทคโนโลยีที่จะพฒั นา 1. การร่างภาพ นิยมใชก้ บั การออกแบบโครงสร้างหรือช้ินงานเพื่อ แสดงใหเ้ ห็นถึงรูปแบบ องคป์ ระกอบที่เก่ียวขอ้ ง ตาแหน่งการจดั วาง และ ขนาดของส่วนประกอบต่าง ๆ เพ่ือนามาประกอบการวิเคราะห์ในการ แกป้ ัญหา ในการร่างภาพตอ้ งระบุขนาด เช่น ความกวา้ ง ความยาว ความลึก ของ ช้ินส่วนและองค์ประกอบต่าง ๆ รวมถึงการเช่ือมต่อของช้ินส่วนและ องคป์ ระกอบตา่ ง ๆ ใหช้ ดั เจน เพ่อื ใหส้ ะดวกต่อการนาไปพฒั นาเพื่อใชง้ าน 40/105

2. การเขยี นแผนภาพ เป็นการนาแผนภาพมาใชเ้ ป็นเคร่ืองมือประกอบการวิเคราะหแ์ ละออกแบบเพ่ือแกป้ ัญหาหรือพฒั นา เทคโนโลยี แผนภาพสามารถนามาใชป้ ระโยชนใ์ นหลายรูปแบบ - ใชแ้ สดงความสัมพนั ธ์ของส่วนประกอบ ถงั ตก ถงั กรองทราย/คาร์บอน เบส ต่าง ๆ ตะกอน - ใชแ้ สดงความสมั พนั ธ์ของส่วนประกอบ ถงั ปรับ สารส้ม ปูนขาว พอลเิ มอร์ กรด pH/กวนเร็ว ในระบบทางเทคโนโลยี ปรับ pH - ใชส้ ร้างผงั ความคิด สาหรับการสรุป ระบบบาบดั น้าเสีย และวิเคราะห์ หรือแสดงความเช่ือมโยงของ ทางชีวภาพ ส่วนประกอบหรือกระบวนการ บ่อเกบ็ น้าเสีย ถงั เก็บน้าใส บ่อรับน้าทิ้ง ตะกอน ฝังกลบ พอลเิ มอร์ เครื่องรีด ทาเป็นกอ้ น ตะกอน 41/105

3. การเขยี นผงั งาน ใชอ้ ธิบายกิจกรรมหรือข้นั ตอนการทางานภายในของแต่ละกระบวนการภายในระบบทางเทคโนโลยี โ ด ย นิ ย ม น า สั ญ ลัก ษ ณ์ ผัง ง า น ท า ง คอมพิวเตอร์มาใช้ในการแสดงข้ันตอน ตวั ป้อน การจดั หาวตั ถุดิบ ผลผลติ หรือกิจกรรมต่าง ๆ พลงั งาน กระบวนการผลิต ผลิตภณั ฑท์ ่ีใชง้ านได้ การขนส่งและกระจายสินคา้ นอกจากน้ีผงั งานยงั สามารถนาไปใช้ น้า การใชง้ านและการบารุงรักษา น้าเสีย แสดงความสัมพนั ธ์ของส่วนประกอบทาง มลพษิ ทางอากาศ เท คโ นโ ล ยี ได้แก่ ตัว ป้ อ น ผ ลผ ลิ ต กระบวนการ และข้อมูลยอ้ นกลับของ ขยะมูลฝอย มลภาวะอนื่ ๆ ระบบยอ่ ยแต่ละระบบ รวมถึงการไหลของ วตั ถดุ ิบ การรีไซเคิล การจดั การของเสียหรือขยะ ขอ้ มูลหรือการไหลของกระบวนการหรือ ค ว า ม เ ช่ื อ ม โ ย ง ข อ ง ส่ ว น ป ร ะ ก อ บ ท า ง เทคโนโลยีของระบบย่อยแต่ละระบบ ซ่ึง อยใู่ นระบบทางเทคโนโลยีเดียวกนั กระบวนการ 42/105

4. การเขียนอธิบายข้ันตอน ใช้อธิบายลาดบั ข้นั ตอนของการ แก้ปัญหา โดยแบ่งกระบวนการเป็ นข้ันตอนย่อย แล้วนามา เรียงลาดบั ข้นั ตอนตามการเกิดก่อน-หลงั 5. การจาลองด้วยคอมพิวเตอร์ เป็ นการทดสอบเพื่อหาความ เป็ นไปไดแ้ ละความเหมาะสมในการนาวิธีการหรือกระบวนการ มาใชใ้ นการแก้ปัญหา โดยผ่านการจาลองดว้ ยคอมพิวเตอร์ซ่ึงมี หลากหลายรูปแบบข้ึนอยู่กบั ลกั ษณะของปัญหาและประเภทของ เทคโนโลยี วิธีน้ีจะช่วยประหยดั ค่าใช้จ่ายและระยะเวลาในการ แกป้ ัญหา รวมถึงช่วยเพ่ิมประสิทธิภาพในการดาเนินการอกี ดว้ ย 43/105

(หนงั สือเรียนหนา้ 70) แหลง่ น้า ผลการฝึ กทักษะ กอ๊ กน้า อปุ กรณ์ต้งั เวลาอตั โนมตั ิ 1. คาตอบอาจแตกต่างกนั หวั จ่ายน้า หวั จ่ายน้า 44/105 ระบบรดน้าตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิระบบที่ 1 **คลิกที่ เพ่อื ใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ

ผลการฝึ กทกั ษะ แหลง่ น้า ก๊อกน้า วาลว์ ควบคุมการเปิ ดปิ ดน้า แผงวงจร เซนเซอร์วดั ความช้ืนในดิน ควบคุม หวั จ่ายน้า คาตอบอาจแตกต่างกนั เซนเซอร์วดั ความช้ืนในดิน หวั จ่ายน้า 45/105 ระบบรดน้าตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิระบบท่ี 2 **คลิกที่ เพ่ือใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ

ผลการฝึ กทักษะ ตวั ป้อน (input) กระบวนการ (process) ผลผลิต (output) 2. คาตอบอาจแตกต่างกนั น้าจากกอ๊ กน้า ควบคุมวาลว์ น้า (เปิ ด-ปิ ด) น้ าไหลออกจากท่อน้ า **คลิกท่ี เพอ่ื ใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ ตวั ป้อน (input) เวลาเปิ ด-ปิ ด อตั โนมตั ิ ขอ้ มลู ยอ้ นกลบั = เวลาในการ (เปิ ด-ปิ ด) วาลว์ ส่วนประกอบทางเทคโนโลยขี องระบบรดน้าตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิระบบท่ี 1 46/105

ตวั ป้อน (input) กระบวนการ (process) ผลผลิต (output) น้าจากกอ๊ กน้า ควบคุมวาลว์ น้า (เปิ ด-ปิ ด) น้าไหลออกจากท่อน้า ผลการฝึ กทักษะ ตวั ป้อน (input) คาตอบอาจแตกต่างกนั สัญญาณเปิ ด-ปิ ดวาลว์ น้า **คลิกท่ี เพือ่ ใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ จากแผงควบคุม ตวั ป้อน (input) กระบวนการ (process) ผลผลิต (output) ค่าความช้ืนในดิน เปรียบเทียบระหว่างค่าที่ สญั ญาณเปิ ด-ปิ ดวาลว์ น้า (จากเซนเซอร์) อ่านไดแ้ ละค่าท่ีกาหนด (ค่าความช้ืนท่ีไดต้ ่า-สูงกวา่ ที่กาหนด) ขอ้ มลู ยอ้ นกลบั = ค่าความช้ืนในดิน ส่วนประกอบทางเทคโนโลยขี องระบบรดน้าตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิระบบท่ี 2 47/105

ผลการฝึ กทักษะ ผงั งาน ข้นั ตอนการทางาน 3. คาตอบอาจแตกต่างกนั เริ่มตน้ 1. ติดต้งั อปุ กรณ์ต้งั เวลาอตั โนมตั ิ **คลิกท่ี เพอ่ื ใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ ทอ่ น้าและหวั จ่ายน้า ถึงเวลาเปิ ดวาลว์ น้า ใช่ 2. เปิ ดก๊อกน้า 3. ต้งั เวลาปิ ด-เปิ ดอุปกรณ์ต้งั เวลา ไม่ใช่ เปิ ดวาลว์ น้า อตั โนมตั ิ 4. เปิ ดวาลว์ น้าเมื่อถึงเวลาเปิ ดน้า 5. ปิ ดวาลว์ น้าเม่ือถึงเวลาปิ ดน้า ปิ ดวาลว์ น้า สิ้นสุด 48/105 ผงั งานระบบรดน้าตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิระบบที่ 1

ผลการฝึ กทักษะ ผงั งาน ข้นั ตอนการทางาน คาตอบอาจแตกต่างกนั เร่ิมตน้ 1. ติดต้งั แผงวงจรควบคุมและเซนเซอร์ **คลิกท่ี เพือ่ ใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ 2. ติดต้งั วาลว์ ควบคุมการเปิ ด-ปิ ดน้า ความช้ืนในดิน< คา่ ความช้ืนที่กาหนด ใช่ ทอ่ น้าและหวั จ่ายน้า 3. เปิ ดก๊อกน้า ไม่ใช่ เปิ ดวาลว์ น้า 4. แผงวงจรควบคุมรับค่าความช้ืนจาก ปิ ดวาลว์ น้า เซนเซอร์วดั ความช้ืนในดิน 5. สงั่ ใหว้ าลว์ ควบคมุ เปิ ด เมื่อความช้ืน สิ้นสุด ตา่ กวา่ คา่ ที่กาหนด 6. สง่ั ใหว้ าลว์ ควบคุมปิ ด เม่ือความช้ืน สูงกว่าคา่ ท่ีกาหนด ผงั งานระบบรดน้าตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิระบบท่ี 2 49/105