ความรู้และการคิดเชิงออกแบบเพื่อการแก้ปัญหา
ความรู้และการคิดเชิงออกแบบเพื่อการแก้ปัญหา
ระบบทางเทคโนโลยี
คือ ระบบที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการ
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
การคิดเชิงออกแบบกับการแก้ปัญหา
การแก้ปัญหา คือ การปรับเปลี่ยนสถานการณ์ให้เป็นไปตามความต้องการของผู้ใช้ในการแก้ปัญหาใดปัญหาหนึ่งให้ตรง
ตามวัตถุประสงค์นั้น
กระบวนการออกแบบ หรือ การคิดเชิงออกแบบ เป็นขั้นตอนหรือกรอบที่ผู้ออกแบบใช้ในการดำเนินงานเพื่อแก้ปัญหา
กระบวนการของการคิดเชิงออกแบบ
หลักการสำคัญในการสร้างต้นแบบ
ต้นแบบ (Prototype) คือ ระบบการทำงานที่ไม่ใช่เพียงแค่ความคิดที่อยู่บนกระดาษ แต่เป็นความคิดที่ถูกพัฒนาภายใต้สมมติฐานของระบบใหม่
เทคโนโลยี คือ สิ่งประดิษฐ์หรือวิธีการที่มนุษย์ออกแบบและสร้างขึ้น เพื่อแก้ปัญหาที่พบในการดำรงชีวิต หรือเพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิต เพิ่มความสะดวกสบายในการดำเนินชีวิตและการประกอบชีพ
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
จุดคุ้มทุน
คือ จุดที่รายได้รวมจากการขายเท่ากับต้นทุนรวม
รายได้รวม = ต้นทุนรวม
ราคาขายต่อหน่วย x ปริมาณขาย = ต้นทุนคงที่ + (ต้นทุนผันแปรต่อหน่วย x ปริมาณขาย)
(ราคาขายต่อหน่วย x ปริมาณขาย) - (ต้นทุนผันแปรต่อหน่วย x ปริมาณขาย) = ต้นทุนคงที่
ปริมาณขาย x (ราคาขายต่อหน่วย - ต้นทุนผันแปรต่อหน่วย) = ต้นทุนคงที่
ปริมาณขาย หรือ จำนวนหน่วย = ต้นทุนคงที่
(ราคาขายต่อหน่วย - ต้นทุนผันแปรต่อหน่วย)
ราคาขายต่อหน่วย x ปริมาณขาย = ต้นทุนคงที่ + (ต้นทุนผันแปรต่อหน่วย x ปริมาณขาย)
100 x 800 = 40,000 + (ต้นทุนผันแปรต่อหน่วย x 800)
ต้นทุนผันแปรต่อหน่วย = 80,000 - 40,000 = 50
800