Giải SGK Công nghệ 10 Bài 17 (Kết nối tri thức): Khái quát về thiết kế kĩ thuật

Tóm tắt kiến thức cần nhớ của Bài 17

Trước khi làm bài tập, em nắm chắc ba ý lớn sau, vì mọi câu hỏi trong bài đều xoay quanh chúng.

• Khái niệm: thiết kế kĩ thuật là quá trình phát hiện vấn đề, nhu cầu và đề ra giải pháp bằng kiến thức toán, khoa học tự nhiên, công nghệ. Kết quả là một giải pháp hoặc sản phẩm công nghệ mới.
• Vai trò: thiết kế là khâu đầu tiên, quyết định tính năng, chất lượng, giá thành của sản phẩm; nó thúc đẩy công nghệ phát triển và làm cuộc sống tiện nghi hơn.
• Nghề nghiệp: có nhiều nghề gắn với thiết kế như kiến trúc sư, thiết kế nội thất, thiết kế sản phẩm, thiết kế đồ hoạ, thiết kế thời trang… Mỗi nghề đòi hỏi năng lực và cơ hội việc làm riêng.

Cần ôn lại phần lí thuyết đầy đủ? Em xem lý thuyết tại Lý thuyết Công nghệ 10 Bài 17.

Mở đầu trang 101: Sản phẩm trong Hình 17.1

Câu hỏi: Quan sát Hình 17.1, cho biết tên sản phẩm, người sáng chế, thời gian; sản phẩm đáp ứng nhu cầu gì, hoạt động ra sao, thay đổi thế nào theo thời gian?

• Tên, người sáng chế, thời gian: chiếc điện thoại đầu tiên, do Alexander Graham Bell sáng chế (bằng sáng chế năm 1876).
• Nhu cầu: liên lạc từ xa bằng giọng nói. Trước đó người ta dùng máy điện báo, chỉ truyền được tín hiệu mã chứ không truyền được tiếng nói.
• Hoạt động: micro biến âm thanh thành tín hiệu điện, tín hiệu đi theo dây dẫn tới đầu kia, ở đó ống nghe biến tín hiệu điện trở lại thành âm thanh.
• Thay đổi: từ máy có dây, cồng kềnh → điện thoại bàn → điện thoại di động nhỏ gọn → điện thoại thông minh có màn hình cảm ứng, camera, kết nối internet.

Chi tiết từng câu có tại Mở đầu trang 101.

I. Hoạt động thiết kế kĩ thuật

Khám phá trang 101: Thiết kế kĩ thuật khác thiết kế mĩ thuật thế nào?

Em so sánh hai loại thiết kế theo bảng dưới đây.

Tiêu chí	Thiết kế kĩ thuật	Thiết kế mĩ thuật
Mục đích chính	Giải quyết vấn đề, nhu cầu thực tiễn bằng giải pháp kĩ thuật	Tạo ra sản phẩm đẹp, truyền cảm xúc, thể hiện ý tưởng thẩm mĩ
Cơ sở	Toán học, khoa học tự nhiên, công nghệ	Cảm quan thẩm mĩ, màu sắc, bố cục, hình khối
Tiêu chí đánh giá	Chức năng, độ bền, an toàn, chi phí, khả năng chế tạo	Tính độc đáo, hài hoà, sức hấp dẫn thị giác
Kết quả	Bản vẽ kĩ thuật, giải pháp, sản phẩm công nghệ	Tranh, tạo hình, ấn phẩm, mẫu trang trí

Lưu ý: hai loại này không tách rời hoàn toàn. Một chiếc điện thoại vừa phải hoạt động tốt (kĩ thuật) vừa phải đẹp, cầm êm tay (mĩ thuật). Nhưng nếu phải chọn, sản phẩm kĩ thuật hỏng chức năng thì coi như thất bại dù đẹp đến đâu.

Xem thêm: Thiết kế kĩ thuật khác thiết kế mĩ thuật như thế nào.

II. Vai trò, ý nghĩa của thiết kế kĩ thuật

Khám phá trang 102: Các sản phẩm trong Hình 17.2

a) Tên gọi và ứng dụng:

1. Ngôi nhà: nơi ở, sinh hoạt của gia đình.
2. Máy cassette: phát âm thanh (nghe nhạc, nghe đài).
3. Cối xay gạo: xay thóc, tách vỏ trấu.
4. Đèn học: chiếu sáng nơi học tập, làm việc.
5. Máy bay: vận chuyển người, hàng hoá đi xa, nhanh.
6. Điện thoại: liên lạc, truy cập thông tin.
7. Xe đạp: phương tiện đi lại bằng sức người.
8. Ô tô: phương tiện đi lại, chở hàng bằng động cơ.
9. Tivi: xem chương trình, phim, giải trí.

b) Sản phẩm phát triển nhanh gần đây: điện thoại, tivi (tivi thông minh, màn hình mỏng, độ phân giải cao), ô tô (ô tô điện, hỗ trợ lái). Đây là những sản phẩm gắn chặt với điện tử, vật liệu mới và phần mềm nên đổi mới rất nhanh.

c) Chọn điện thoại để mô tả sự thay đổi theo thời gian: mốc nên nhớ gồm ba cột sau (xem Hình 1).

• 1876: Bell sáng chế điện thoại.
• 1973: Martin Cooper thực hiện cuộc gọi đầu tiên bằng điện thoại di động cầm tay. Chú ý: đây là điện thoại di động, chưa phải điện thoại thông minh – nhiều tài liệu ghi nhầm.
• 2007: Apple giới thiệu iPhone với màn hình cảm ứng đa điểm, mở ra làn sóng điện thoại thông minh.

Em cũng có thể chọn xe đạp, đèn học hay ô tô; cách làm là chọn 3–4 mốc rồi nêu điều gì được cải tiến (vật liệu, kích thước, tính năng, độ an toàn).

Khám phá trang 103: Các điện thoại trong Hình 17.3

Ảnh	Loại điện thoại	Cách sử dụng
a	Điện thoại quay số	Đặt ngón tay vào lỗ tương ứng với chữ số, quay đĩa đến hết hành trình rồi thả để đĩa tự quay về; lặp lại với từng số.
b	Điện thoại bàn phím số	Nhấc ống nghe, bấm số trên bàn phím.
c	Điện thoại di động phím bấm	Nhỏ gọn, mang theo người, bấm phím để gọi và nhắn tin.
d	Điện thoại thông minh	Thao tác chạm, vuốt trên màn hình cảm ứng; cài ứng dụng, vào internet.

Thứ tự xuất hiện: a → b → c → d. Nhận xét: điện thoại ngày càng nhỏ gọn, nhiều tính năng (từ chỉ gọi thoại đến nhắn tin, chụp ảnh, truy cập mạng), giao diện dễ dùng hơn và giá thành giảm nên phổ biến hơn. Điều này cho thấy thiết kế kĩ thuật là quá trình cải tiến liên tục, không dừng ở một phiên bản.

Xem thêm: Hình 17.2 và Hình 17.3.

III. Nghề nghiệp và hoạt động thiết kế

Khám phá trang 103: Hình 17.4 thuộc nghề nào?

• Hình a: công trình, ngôi nhà → nghề kiến trúc sư.
• Hình b: không gian bên trong nhà (bố trí đồ đạc, màu sắc, ánh sáng) → nghề thiết kế nội thất.
• Hình c: vật dụng, thiết bị dùng hằng ngày → nghề thiết kế sản phẩm.
• Hình d: em đối chiếu với hình trong SGK; nếu là trang phục thì thuộc thiết kế thời trang, nếu là ấn phẩm, logo, giao diện thì thuộc thiết kế đồ hoạ.

Mẹo: nhìn đối tượng được thiết kế (công trình – không gian trong nhà – vật dụng – trang phục – hình ảnh) để gọi tên nghề.

Xem thêm: Hình 17.4.

Khám phá trang 104: Đặc điểm công việc, cơ hội làm việc

Em có thể trình bày theo ba ý cho mỗi nghề: làm gì – cần năng lực gì – làm ở đâu.

Nghề	Đặc điểm công việc	Năng lực cần có	Nơi làm việc
Kiến trúc sư	Thiết kế công trình, lập bản vẽ, giám sát thi công	Toán, vẽ kĩ thuật, tư duy không gian, thẩm mĩ	Công ti thiết kế, xây dựng, cơ quan quản lí đô thị
Thiết kế nội thất	Bố trí, lựa chọn vật liệu, màu sắc, ánh sáng cho không gian sống	Thẩm mĩ, phần mềm đồ hoạ, giao tiếp với khách hàng	Công ti nội thất, xưởng thi công, làm tự do
Thiết kế sản phẩm	Tạo hình dáng, cấu tạo, chức năng cho sản phẩm công nghiệp	Sáng tạo, hiểu vật liệu, công nghệ chế tạo, vẽ kĩ thuật	Nhà máy, công ti sản xuất đồ gia dụng, điện tử

Bài chi tiết: Nghiên cứu một số nghề liên quan tới thiết kế.

Luyện tập trang 104: Đánh giá mức độ phù hợp của bản thân

Đây là câu hỏi mở, không có đáp án duy nhất. Em làm theo 3 bước:

1. Lập bảng, cột trái ghi các nghề thiết kế; cột phải ghi yêu cầu (vẽ, tính toán, sáng tạo, làm việc nhóm…).
2. Tự chấm từng yêu cầu theo thang 1–5 và dẫn chứng thật (ví dụ: “em thích vẽ phối cảnh, điểm môn Toán khá”).
3. Kết luận nghề nào phù hợp nhất, nghề nào cần rèn thêm kĩ năng gì.

Gợi ý kết luận mẫu: “Em thích vẽ và bố trí không gian nên hợp thiết kế nội thất; em cần luyện thêm phần mềm đồ hoạ và kĩ năng thuyết trình.” Xem thêm Luyện tập trang 104.

Vận dụng trang 104

Vận dụng 1: Cơ sở đào tạo ngành liên quan tới thiết kế

Em tra cứu trên cổng thông tin tuyển sinh của các trường đại học, cao đẳng và cơ sở giáo dục nghề nghiệp. Ghi lại: tên ngành (kiến trúc, thiết kế nội thất, thiết kế đồ hoạ, kĩ thuật cơ khí, công nghiệp…), tên trường, tổ hợp môn xét tuyển, thời gian đào tạo. Chỉ ghi thông tin em tìm được và còn đúng ở năm tuyển sinh gần nhất, không ghi điểm chuẩn khi chưa kiểm chứng. Xem thêm Vận dụng 1.

Vận dụng 2: Phát hiện vấn đề kĩ thuật và đề xuất giải pháp

Ví dụ tự đặt để em tham khảo: vấn đề – khi đi xe đạp tới trường, chai nước để trong giỏ hay lăn và rơi.

1. Nhu cầu: giữ chai nước chắc, lấy ra dễ.
2. Giải pháp đề xuất: làm giá đỡ hình vòng ôm thân chai, gắn vào khung xe bằng đai nhựa.
3. Vật liệu: nhựa dẻo hoặc kim loại mỏng, có lớp đệm cao su.
4. Kiểm tra: chai không rơi khi đi qua ổ gà; lấy chai bằng một tay.

Khi trình bày, em nên có sơ đồ phác thảo và nêu vì sao giải pháp này khả thi, rẻ, an toàn. Xem thêm Vận dụng 2.

Lỗi sai thường gặp khi làm Bài 17

• Cho rằng thiết kế kĩ thuật chỉ là “vẽ cho đẹp”. Thực ra chức năng, an toàn, chi phí mới là trọng tâm.
• Nhầm mốc 1973 là điện thoại thông minh; đúng là điện thoại di động cầm tay đầu tiên.
• Gọi sai nghề: nhầm kiến trúc sư (công trình) với thiết kế nội thất (không gian bên trong).
• Câu hỏi mở (Luyện tập, Vận dụng) chỉ viết một dòng, thiếu dẫn chứng.

Bài tập tự luyện có đáp án

1. Nêu hai điểm khác nhau giữa thiết kế kĩ thuật và thiết kế mĩ thuật.
   Đáp án: (1) Mục đích: kĩ thuật giải quyết vấn đề thực tiễn, mĩ thuật tạo cái đẹp; (2) Cơ sở và tiêu chí: kĩ thuật dựa trên toán, khoa học, công nghệ và đánh giá bằng chức năng, an toàn, chi phí; mĩ thuật dựa trên cảm quan thẩm mĩ.
2. Vì sao nói thiết kế là khâu quyết định của sản phẩm?
   Đáp án: vì thiết kế xác định chức năng, hình dạng, vật liệu và phương án chế tạo; sai sót ở khâu này kéo theo tốn kém hoặc không dùng được ở các khâu sau.
3. Một bạn thích bố trí phòng học, chọn màu rèm, đèn cho đẹp và tiện. Bạn hợp với nghề nào?
   Đáp án: thiết kế nội thất; cần học thêm vẽ kĩ thuật, phần mềm dựng 3D và kiến thức vật liệu.

Học tiếp: Bài 18: Quy trình thiết kế kĩ thuật; ôn lại Bài 16: Vẽ kĩ thuật với sự trợ giúp của máy tính. Kiểm tra kiến thức bằng 20 câu trắc nghiệm Bài 17.

Câu hỏi thường gặp

Thiết kế kĩ thuật là gì?

Là hoạt động đặc thù của kĩ sư nhằm phát hiện và giải quyết vấn đề, nhu cầu thực tiễn bằng kiến thức toán học, khoa học tự nhiên và công nghệ. Kết quả là giải pháp hoặc sản phẩm công nghệ mới.

Thiết kế kĩ thuật khác thiết kế mĩ thuật ở điểm nào?

Thiết kế kĩ thuật ưu tiên chức năng, độ bền, an toàn, chi phí và dựa trên khoa học – công nghệ; thiết kế mĩ thuật ưu tiên tính thẩm mĩ, cảm xúc và sự sáng tạo về hình thức.

Ai sáng chế ra chiếc điện thoại đầu tiên trong Hình 17.1?

Alexander Graham Bell, với bằng sáng chế điện thoại năm 1876. Sản phẩm giúp truyền tiếng nói đi xa, khắc phục hạn chế của máy điện báo chỉ truyền tín hiệu mã.

Hình 17.4 gồm các sản phẩm của những nghề nào?

Các hình lần lượt gắn với kiến trúc sư (công trình), thiết kế nội thất (không gian bên trong) và thiết kế sản phẩm (vật dụng). Hình còn lại em đối chiếu với SGK để xác định nghề tương ứng.

Bài học liên quan

• Phân loại công nghệ dựa vào căn cứ nào sau đây?
• Trình bày quy trình chuẩn bị hạt giống trong trồng trọt
• Phân bón hóa học có đặc điểm nào sau đây? Giải thích chi tiết
• Trồng trọt công nghệ cao có đặc điểm gì? Ưu điểm và nhược điểm
• Có mấy căn cứ để phân loại công nghệ? Giải thích kèm ví dụ
• Giống cây trồng có những đặc điểm nào sau đây? Đáp án và giải thích