Mô hình Thiết kế Kỹ thuật của NASA đóng vai trò là nền tảng cho mọi hoạt động cũng như được áp dụng cho việc học tập và nghiên cứu. Hướng dẫn Hoạt động được thiết kế để dạy cho các học sinh về Quy trình Thiết kế Kỹ thuật (EDP) như một quy trình lặp đi lặp lại mà các kỹ sư sử dụng để hướng dẫn họ giải quyết vấn đề.
Theo như quy trình, Kỹ sư NASA đặt câu hỏi, tưởng tượng ra các giải pháp, lập kế hoạch thiết kế, chế tạo và thử nghiệm các mô hình, sau đó thực hiện những cải tiến trên thiết kế. Nhìn chung một quy trình thiết kế của NASA sẽ theo trình tự như sau:
Xem thêm: Quy trình thiết kế kỹ thuật
Mô hình Thiết kế Kỹ thuật của NASA
Nội dung chính
Xác định vấn đề
Đầu tiên, học sinh sẽ xác định vấn đề, các yêu cầu cần phải đáp ứng cũng như cần xem xét các hạn chế.
Các kỹ sư giải quyết vấn đề bằng cách tạo ra các sản phẩm, những hệ thống hoặc một môi trường mới. Trước khi tạo ra một thứ gì đó, việc xác định vấn đề là vô cùng quan trọng. Nếu không có mục tiêu cụ thể thì bạn chỉ đang loay hoay chế tạo ra những điều không mục đích gì cả.
Để xác định vấn đề, trẻ cần trả lời được những câu hỏi sau:
- Vấn đề hoặc nhu cầu là gì?
- Ai có vấn đề hoặc nhu cầu?
- Tại sao nó lại quan trọng và cần phải giải quyết?
Câu trả lời cho ba câu hỏi này là cái gì, ai và tại sao cho vấn đề. Qua đó, vấn đề sẽ kết hợp các câu trả lời như sau:
Tham khảo thêm: Thủ tục chuyển nhượng quyền sử dụng đất 2020
[ Ai ] cần (những) [ cái gì ] bởi vì [ tại sao ].
Theo thuật ngữ thiết kế, ai, cái gì và tại sao có thể được định nghĩa là:
- Ai = người dùng
- Cái gì = cần
- Tại sao = cái nhìn sâu sắc về vấn đề
Việc xác định vấn đề cho bất kỳ dự án thiết kế kỹ thuật nào cũng cần tuân theo định dạng được hiển thị.
Nếu bạn đang cải thiện một giải pháp hiện có cho dự án của mình, hãy nhớ rằng những cải tiến sẽ là một phần trong việc xác định vấn đề của bạn. Tạo ra thứ gì đó tốt hơn, nhanh hơn hoặc rẻ hơn phải nằm trong phần này. Cụ thể là trong phần “cái gì” hoặc “tại sao”.
Đưa ra những ý tưởng
Học sinh sẽ bắt đầu suy nghĩ về các giải pháp và ý tưởng nghiên cứu. Qua đó mà cũng cần xác định và học hỏi kinh nghiệm của những chuyên gia đã làm trong lĩnh vực đó. Điều này có thể giúp bạn tìm ra các giải pháp hiện có cho các vấn đề tương tự và tránh những sai lầm đã mắc phải trong quá khứ. Vì vậy, đối với một dự án thiết kế kỹ thuật, hãy nghiên cứu nền tảng trong hai lĩnh vực chính:
- Người dùng hoặc khách hàng
- Các giải pháp hiện có
Việc nghĩ ra các ý tưởng cũng yêu cầu thiết kế của bạn cần nêu rõ các đặc điểm quan trọng mà giải pháp của bạn có thể đáp ứng và giải quyết được vấn đề. Một trong những cách tốt nhất để xác định các yêu cầu thiết kế cho giải pháp của bạn là phân tích những ví dụ cụ thể về một số sản phẩm hiện có, tương tự và lưu ý từng đặc điểm chính của nó.
Lập kế hoạch cho các ý tưởng
Là một bước quan trong trong quy trình thiết kế kỹ thuật của NASA. Học sinh sẽ chọn hai đến ba ý tưởng tốt nhất từ danh sách các thiết kế mà họ đã nghĩ ra và phác thảo những thiết kế được cho là khả thi, cuối cùng chọn một thiết kế duy nhất để làm nguyên mẫu.
Tìm kiếm những giải pháp tối ưu và cần sử dụng tư duy của mình để động não. Luôn có nhiều khả năng tốt để giải quyết các vấn đề thiết kế. Nếu bạn chỉ tập trung vào một giải pháp trước khi xem xét các giải pháp thay thế, gần như chắc chắn rằng bạn đang bỏ qua một giải pháp tốt hơn. Các nhà thiết kế giỏi cố gắng tạo ra nhiều giải pháp nhất có thể.
Tìm hiểu thêm: Thủ tục gia hạn tạm trú
Sau đó, xem xét liệu từng giải pháp khả thi có đáp ứng yêu cầu thiết kế của bạn hay không. Một số giải pháp có thể đáp ứng nhiều yêu cầu và hiệu quả hơn những giải pháp khác. Vì thế hãy loại bỏ những giải pháp không đáp ứng yêu cầu và đưa ra một kế hoạch thiết kế cụ thể nhất, khả quan nhất.
Tạo các thiết kế theo ý tưởng
Học sinh sẽ bắt đầu xây dựng một mô hình làm việc, hoặc nguyên mẫu, phù hợp với các yêu cầu thiết kế và nằm trong các giới hạn của thiết kế. Khi thiết kế, việc phát triển, tinh chỉnh và cải tiến giải pháp là điều cần lưu ý trong suốt quá trình thiết kế, thường ngay cả sau khi sản phẩm thiết kế ấy được ra đời cũng cần xem xét và phát triển nó một cách tốt hơn.
Tiếp theo, việc xây dựng nguyên mẫu là bước cực kỳ quan trọng. Nguyên mẫu là một phiên bản hoạt động giải pháp nào đó. Thường thì nó được làm bằng các vật liệu khác với phiên bản gần nhất đã được tạo ra. Nguyên mẫu là một bước quan trọng trong quá trình phát triển đi đến giải pháp cuối cùng, cho phép kỹ sư thiết kế kiểm tra xem giải pháp này sẽ hoạt động như thế nào khi đem ra thử nghiệm.
Thử nghiệm thiết kế
Học sinh đánh giá nguyên mẫu được tạo ra thông qua kiểm tra và thử nghiệm lâm sàn. Họ tiến hành thu thập và phân tích dữ liệu, ghi chép những những điểm mạnh và điểm yếu của thiết kế trong quá trình thử nghiệm.
Quá trình thiết kế sẽ tiến hành qua rất nhiều thử nghiệm và thiết kế lại. Bạn có thể sẽ thử nghiệm thiết kế giải pháp của mình, tìm ra những vấn đề mới, thực hiện những sự thay đổi cần thiết và thử nghiệm các giải pháp mới trước khi quyết định thống nhất phần thiết kế cuối cùng ra mắt công chúng.
Cải thiện và khắc phục lỗi trong thiết kế
Dựa trên kết quả thử nghiệm của mình, học sinh thực hiện cải tiến thiết kế. Họ cũng sẽ xác định những thay đổi mà họ sẽ thực hiện và phản biện cho những sửa đổi của họ.
Bước cuối cùng trong quy trình thiết kế kỹ thuật đó là báo cáo kết quả, hãy truyền đạt kết quả mà bạn có được trong báo cáo hay bảng hiển thị. Các kỹ sư chuyên nghiệp sẽ luôn làm như vậy, ghi chép một cách kỹ lưỡng các giải pháp của họ để chúng có thể được sản xuất và hỗ trợ một cách tối ưu nhất.
Trên đây là các bước quy trình thiết kế kỹ thuận của NASA. Hiện nay, quy trình này cũng được ứng dụng làm nền tảng cho quy trình giáo dục STEM dành cho trẻ. Thông qua đó mà chúng có thể được tiếp xúc với nghiên cứu khoa học một cách sớm nhất và rèn luyện phát triển bản thân trở thành những người kỹ sư nghiên cứu thực thụ trong tương lai.
Đọc thêm: Phiếu đăng ký dự tuyển lao động
