สวัสดีค่ะ ยินดีต้อนรับเข้าสู่เว็บไซต์ hongkrunan.in.th แหล่งการเรียนรู้ออนไลน์วิชาวิทยาการคำนวณ
สวัสดีค่ะ ยินดีต้อนรับเข้าสู่เว็บไซต์ hongkrunan.in.th แหล่งการเรียนรู้ออนไลน์วิชาวิทยาการคำนวณ
หน่วยการเรียนรู้ที่ 3
จุดประสงค์การเรียนรู้
1.นักเรียนสามารถวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีของชิ้นงานหรือวิธีการในชีวิตประจำวันได้
2.นักเรียนสามารถประยุกต์ใช้แนวคิดระบบทางเทคโนโลยีเพื่อการดูแลรักษาเทคโนโลยีได้อย่างเหมาะสม
เทคโนโลยีนั้น เป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างหรือพัฒนาขึ้น ซึ่งอาจเป็นได้ทั้งชิ้นงานหรือวิธีการ เพื่อใช้แก้ปัญหา สนองความต้องการ หรือเพิ่มความสามารถในการทำงานของมนุษย์ และเทคโนโลยีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ซึ่งการเปลี่ยนแปลงนั้นส่งผลให้เทคโนโลยีมีส่วนประกอบและการทำงานที่แตกต่างกันไป
หากนักเรียนลองสังเกตพัดลมจะพบว่าประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ เช่น ใบพัด มอเตอร์ สายไฟฟ้า ปุ่มกด บางครั้งพัดลมอาจไม่ทำงานซึ่งมีสาเหตุมาจากปัญหา เช่น ไม่ได้เสียบปลั๊กไฟ ปุ่มกดเสีย มอเตอร์ไม่หมุน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสีย แสดงให้เห็นว่าส่วนประกอบของพัดลมไม่ทำงานหรือทำงานได้ไม่ตรงตามวัตถุประสงค์
ดังนั้นถ้าเราเข้าใจระบบทางเทคโนโลยี จะช่วยให้เราสามารถวิเคราะห์หาสาเหตุและนำไปสู่การแก้ไขข้อผิดพลาดหรือข้อบกพร่องที่เกิดขึ้น สามารถดูแลรักษาเทคโนโลยีให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีอายุการใช้งานยาวนาน
ระบบ ( system )
ระบบ ( system ) คือกลุ่มของส่วนต่าง ๆ ตั้งแต่สองส่วนขึ้นไปประกอบเข้าด้วยกันและทำงานร่วมกัน เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์เดียวกัน
ประเภทของระบบ
ระบบ อาจจำแนกได้ 2 ประเภท ได้แก่
ระบบที่พบในธรรมชาติ คือ ระบบที่ธรรมชาติสร้างขึ้นหรือเป็นไปตามธรรมชาติ เช่น
เซลล์พืช
กายวิภาคหัวใจ
ระบบย่อยอาหาร
ระบบที่มนุษย์สร้างขึ้น คือ ระบบที่สร้างขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกหรือเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน เช่น
เขื่อนเก็บน้ำ
การกลั่นน้ำมัน
โซล่าเซลล์
ระบบทางเทคโนโลยี
ในการทำงานหรือทำกิจกรรมต่าง ๆ ของมนุษย์ อาจประสบปัญหาหรือมีความต้องการเกิดขึ้น ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้มนุษย์คิดค้น ประดิษฐ์หรือเลือกใช้เทคโนโลยีเพื่อแก้ปัญหาหรือตอบสนองต่อความต้องการเหล่านั้น เทคโนโลยีช่วยให้การทำงานจากการทำกิจกรรมต่าง ๆ มี
เทคโนโลยีจึงต้องมีการประกอบที่ทำงานสอดคล้องและสัมพันธ์กัน เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ ซึ่งกล่าวได้ว่าเทคโนโลยีนั้นจะต้องทำงานอย่างเป็นระบบเราเรียกว่า ระบบทางเทคโนโลยี (technological system)
ระบบทางเทคโนโลยีจึงเป็นกลุ่มของส่วนต่าง ๆ ตั้งแต่สองส่วนขึ้นไปประกอบเข้าด้วยกันและทำงานร่วมกันเพื่อให้วัตถุประสงค์ ระบบทางเทคโนโลยีมีองค์ประกอบคือ ตัวป้อน (input) กระบวนการ (process)และผลผลิต (output) ที่ทำสัมพันธ์กัน นอกจากนี้ระบบทางเทคโนโลยีอาจมีข้อมูลย้อนกลับ (feedback) เพื่อควบคุมการทำงานให้ได้ตามวัตถุประสงค์
ตัวป้อน (input) คือ สิ่งที่ป้อนเข้าสู่ระบบซึ่งอาจมีมากกว่า 1 อย่าง
กระบวนการ (process) คือ กิจกรรมหรือการดำเนินการที่เกิดขึ้นในระบบเพื่อทำให้เกิดผลผลิตตามวัตถุประสงค์
ผลผลิต (output) คือ ผลที่ได้จากการทำงานร่วมกันของตัวป้อน และกระบวนการของระบบ ผลผลิตยังรวมถึงสิ่งที่เป็นผลพลอยได้จากกระบวนการซึ่งอาจเป็นสิ่งที่เราต้องการหรือไม่ก็ได้ เช่น ของเสีย เศษวัสดุ
ข้อมูลย้อนกลับ (feedback) คือ ข้อมูลที่ใช้ในการควบคุมหรือป้อนกลับให้ระบทำงานได้บรรลุตามวัตถุประสงค์ ซึ่งอาจมีได้ในบางระบบ
ตัวอย่างองค์ประกอบระบบทางเทคโนโลยีของเตาแก๊ส
ระบบทางเทคโนโลยีของเตาแก๊สมีองค์ประกอบได้แก่
ตัวป้อน คือ แก๊สหุงต้มที่ไหลเข้าสู่เตาและประกายไฟจุดนำ กระบวนการ คือเมื่อเปิดวาล์วควบคุมแก๊ส แก๊สจะไหลเข้าหัวเตาและสัมผัสกับประกายไฟจุดนำบริเวณหัวเตาก่อให้เกิดเปลวไฟและความร้อนบนหัวเตาเป็นผลผลิตของเตาแก๊ส (กรณีเตาแก๊สแบบจุดไฟได้ในตัวจะมีวาล์วหัวจุดนำที่ทำหน้าที่จุดนำไฟให้ติดบนหัวเตา)
การวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยี
คือการพิจารณาองค์ประกอบของระบบ ซึ่งประกอบด้วย ตัวป้อน กระบวนการ ผลผลิต และข้อมูลย้อนกลับ ในระบบทางเทคโนโลยี หากส่วนใดส่วนหนึ่งในระบบขาดหายไปหรือทำงานบกพร่อง ระบบจะไม่สามารถทำงานสำเร็จตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการได้
การวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีช่วยให้เข้าใจความสำคัญของการทำงานร่วมกันของแต่ละองค์ประกอบ นำไปสู่ความเข้าใจในการแก้ไขข้อบกพร่องและการดูแลรักษาเทคโนโลยี ดังตัวอย่างต่อไปนี้
กระติกน้ำร้อนไฟฟ้า
ตัวป้อน คือ ไฟฟ้า น้ำ
กระบวนการ คือ ไฟฟ้าทำให้ลวดเกิดความ ร้อนและถ่ายเทความร้อนไปยังน้ำในกระติก
ผลผลิต คือ น้ำร้อน
ข้อมูลย้อนกลับ คือ อุณหภูมิของน้ำ
เมื่อวิเคราะห์องค์ประกอบระบบทางเทคโนโลยีของกระติกน้ำร้อนไฟฟ้าที่ต้มน้ำ และรักษาอุณหภูมิของน้ำให้ร้อนอยู่เสมอ ตัวป้อน เข้าสู่ระบบคือ ไฟฟ้าและน้ำ กระบวนการของระบบคือ กระแสไฟฟ้าผ่านไปยังลวดความร้อน ทำให้ลวดเกิดความร้อนและถ่ายเทไปยังน้ำที่อยู่ในกระติก ส่งผลให้น้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงอุณหภูมิที่กำหนดไว้ได้
ผลผลิตคือ น้ำร้อนเทอร์โมสตัสจะตัดกระแสไฟฟ้าในวงจรหลักแต่กระแสไฟฟ้าจะะผ่านไปยังลวดความร้อนชุดรักษาอุณหภูมิของน้ำเพื่อทำให้น้ำร้อนคงที่ตลอดเวลา ดังนั้น อุณหภูมิของน้ำคือข้อมูลย้อนกลับที่ควบคุมระบบให้ทำงานบรรลุตามวัตถุประสงค์ แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของระบบทำงานสัมพันธ์กัน
ดังนั้นเมื่อเกิดปัญหาหรือข้อบกพร่อง เช่น น้ำในกระติกไม่ร้อน เราสามารถหาสาเหตุและแนวทางการแก้ไขรวมทั้งแนวทางการดูแลรักษาได้จากการวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยี เช่น พิจารณาที่ตัวป้อนไฟฟ้า โดยตรวจสอบที่ขั้วปลั๊กหรือสังเกตว่าเสียบปลั๊กไฟแล้วหรือไม่ พิจารณาที่กระบวนการ เช่น ตรวจสอบเทอร์โมสตัทว่าชำรุดเสียหายหรือไม่
ตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์
ตัวป้อน คือ แสงอาทิตย์ อาหารที่ต้องการอบแห้ง
กระบวนการ คือ พื้นที่อะลูมิเนียมสีดำดูดกลืนความร้อนจากแสงอาทิตย์ ทำให้เกิดความร้อนสะสมและการหมุนเวียนอากาศภายในตู้อบ
ผลผลิต คือ อาหารอบแห้ง
เมื่อวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีของตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์จะพบว่า
ดังนั้นเมื่อเกิดปัญหาหรือข้อบกพร่อง เช่น อาหารในตู้อบไม่แห้งตามที่ต้องการ เราสามารถหาสาเหตุแนวทางการแก้ไขและแนวทางการดูแลรักษาได้จากการวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีของตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์ เช่น พิจารณาที่ตัวป้อนโดยสังเกตว่าแสงอาทิตย์เพียงพอต่อการอบแห้งหรือไม่ พิจารณาที่กระบวนการโดยสังเกตวัสดุของตู้อบ เช่น กระจก ว่าอยู่ในสภาพที่สามารถใช้งานได้ดีอยู่หรือไม่
ระบบทางเทคโนโลยีจะทำงานบรรลุวัตถุประสงค์ได้นั้น องค์ประกอบของระบบเทคโนโลยีได้แก่
จะต้องทำงานสัมพันธ์กัน หากส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบขาดหายไปหรือทำงานบกพร่อง ระบบจะไม่สามารถทำงานบรรลุวัตุประสงค์ได้ ดังนั้นเราสามารถนำความรู้เรื่องระบบทางเทคโนโลยีนี้ไปประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์หาสาเหตุของปัญหาหรือข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นจากตัวป้อนหรือกระบวนการ ซึ่งนำไปสู่แนวทางการแก้ไขและแนวทางการดูแลรักษาเทคโนโลยี
สรุป
ระบบทางเทคโนโลยีมีองค์ประกอบคือ ตัวป้อน (input) กระบวนการ (process) ผลผลิต (output) และบางระบบมีข้อมูลย้อนกลับ (feedback) องค์ประกอบทั้งหมดจะทำงานสัมพันธ์กันเพื่อให้เทคโนโลยีนั้นทำงานสำเร็จตามวัตุประสงค์ การเรียนรู้ลทำความเข้าใจระบบทางเทคโนโลยีช่วยให้เราสามารถแก้ไขข้อบกพร่อง รวมทั้งดูแลรักษาเทคโนโลยีให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีอายุการใช้งานยาวนาน