ความรู้และการคิดเชิงออกแบบเพื่อการแก้ปัญหา

กระบวนการเทคโนโลยี

เป็นขั้นตอนการทำงานเพื่อสร้างสิ่งของเครื่องใช้หรือวิธีการอย่างใดอย่างหนึ่งขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการของมนุษย์

องค์ประกอบที่สัมพันธ์กับกระบวนการเทคโนโลยี

กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

สาเหตุการคิดค้นเทคโนโลยีในชีวิตประจำวัน

1. ความต้องการของมนุษย์ในการใช้ชีวิต

-เพิ่มประสิทธิภาพในการสื่อสารและคมนาคม เช่น โทรศัพท์มือถือ ดาวเทียม อินเทอร์เน็ต รถยนต์ รถไฟ รถไฟฟ้าใต้ดิน เครื่องบิน

-ความสะดวกสบายในการใช้ชีวิตส่วนตัว เช่น โทรทัศน์ ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศ เตาอบไมโครเวฟ เครื่องซักผ้า เครื่องล้างจาน เครื่องดูดฝุ่น หม้อหุงข้าวไฟฟ้า ตู้ ATM ตู้บริการเครื่องดื่มอัตโนมัติ เครี่องจำหน่ายตั๋วภาพยนตร์

-อำนวยความสะดวกในการเรียนหรือการทำงาน เช่น คอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ เครื่องสแกนบัตรนักเรียน ระบบยืม-คืนหนังสือห้องสมุดอิเล็กทรอนิกส์

-เพิ่มความปลอดภัยในการใช้ชีวิต เช่น กล้องวงจรปิด ระบบตัดไฟฟ้าอัตโนมัติ อุปกรณ์ตรวจจับควันไฟในอาคาร สัญญาณกันขโมย

2. ข้อจำกัดทางกายภาพหรือสภาพแวดล้อม

-ความจำเป็นในการใช้พื้นที่ที่มีอยู่อย่างจำกัด เช่น เฟอร์นิเจอร์อเนกประสงค์ การจัดการพื้นที่จอดรถใต้ดินหรือพื้นที่จอดรถหลายชั้น

-ความจำเป็นในการอนุรักษ์สภาพแวดล้อม เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar cell) กังหันลมผลิตไฟฟ้า ระบบบำบัดน้ำเสีย กังหันน้ำชัยพัฒนา ยานยนต์อนุรักษ์พลังงาน

ความรู้กับการแก้ปัญหา

ต้องใช้ทั้งความรู้และข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับสถานการณ์ บางเรื่องเป็นความรู้เดิมที่ผู้แก้ปัญหาทราบอยู่แล้ว แต่บางเรื่องเป็นสิ่งที่ต้องสืบค้นเพิ่มเติมจากสื่อสิ่งพิมพ์ สื่อออนไลน์ หรือจากการสัมภาษณ์ผู้เชี่ยวชาญหรือผู้ที่เกี่ยวข้องกับสถานการณ์ ความรู้ที่เลือกมาใช้เพื่อการแก้ปัญหานั้น จะต้องนำมาวิเคราะห์ สังเคราะห์ ร่วมกันเพื่อให้เกิดเป็นสารสนเทศที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในแต่ละขั้นตอนของการแก้ปัญหา

1. ความรู้พื้นฐาน

ได้แก่ คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี มนุษยศาสตร์ และสังคมศาสตร์ ฯลฯ

2. ความรู้และทักษะในการปฏิบัติงาน

ความรู้เกี่ยวกับข้อบังคับต่างๆ เช่น กฎหมาย แนวปฏิบัติ คุณธรรม จริยธรรม จรรยาบรรณในการปฏิบัติงาน ผู้แก้ปัญหาต้องมีความตระหนักและปฏิบัติหน้าที่โดยสุจริต ไม่ขัดต่อกฎหมายบ้านมือง หลักศาสนา ศีลธรรม จารีตประเพณี บรรทัดฐานทางสังคม มีคุณธรรม สิ่งที่ผู้แก้ปัญหาต้องยึดถืออยู่เสมอในการทำงาน คือ การไม่ละเมิดสิทธิ์หรือทรัพย์สินทางปัญญาของผู้อื่น

ทักษะที่จำเป็นในการปฏิบัติงาน เช่น การสื่อสาร การคิดเชิงระบบ ความคิดสร้างสรรค์ การคิดอย่างมีวิจารณญาณ การทำงานร่วมกับผู้อื่น

กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

เป็นกระบวนการเพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนางานอย่างเป็นขั้นตอน มีการประยุกต์ความรู้และทักษะจากหลายศาสตร์ในแต่ละขั้นตอนของการดำเนินการแก้ปัญหา ประกอบด้วย การระบุปัญหา การรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับปัญหา

การออกแบบวิธีการแก้ปัญหา การวางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา การทดสอบ ประเมินผลและปรับปรุงวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน และการนำเสนอ

การคิดเชิงออกแบบ หมายถึง ขั้นตอนหรือกรอบในการดำเนินงานเพื่อแก้ปัญหา หรือปรับเปลี่ยนสภาพแวดล้อมให้อยู่ในสภาวะที่สะดวกสบายตามความต้องการ

ต้นทุนในทางเศรษฐศาสตร์

แบ่งเป็น 2 ประเภท

ต้นทุนคงที่ (fixed cost) หมายถึง ค่าใช้จ่ายที่มีลักษณะคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามปริมาณสินค้าที่ผลิต เช่น ค่าเสื่อมราคาหรือค่าเช่าเครื่องจักร ค่าเบี้ยประกันภัย ค่าเช่าแผง ค่าเดินทาง ค่าไฟ

ต้นทุนผันแปร (variable cost) หมายถึง ค่าใช้จ่ายในการผลิตที่เปลี่ยนแปลงตามปริมาณสินค้าที่ผลิต เช่น เมล็ดพันธุ์ ปุ๋ย ค่าแรงงาน ค่าวัสดุในการผลิต