9 / 62
9
ปีที่ 42 ฉบับที่ 190 กันยายน- ตุลาคม 2557
กระบวนการออกแบบ
ทางวิศวกรรม
น�
ำมาใช้
ในห้องเรียน
ได้หรือไม่
กมลวรรณ พฤฒินันทกุล
ผู้ช�
ำนาญ สาขาเคมี สสวท. / e-mail :
ksanb@ipst.ac.thกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรมนั้นมีหลายขั้นตอนซึ่ง
อาจมี 5 ขั้นตอน 8 ขั้นตอน หรืออาจไม่ได้ระบุจ�
ำนวนขั้นตอน
แต่เมื่อพิจารณารายละเอียดของแต่ละขั้นตอนพบว่า ในภาพรวม
จะมีความคล้ายคลึงกัน แต่แตกต่างกันเพียงรายละเอียดของ
บางล�
ำดับขั้นตอนเท่านั้น โดยกระบวนการออกแบบทาง
วิศวกรรมจะเริ่มจากการระบุถึงปัญหาและเงื่อนไขหรือเกณฑ์ต่าง ๆ
ที่เป็นเป้าหมาย จากนั้นจะรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องในการแก้ปัญหา
และระดมความคิดเพื่อสร้ างทางเลือกในการแก้ ปัญหา
ที่เป็นไปได้ทั้งหมด แล้วจึงวิเคราะห์และเลือกวิธีการแก้ปัญหา
ที่ดีที่สุด และลงมือด�
ำเนินการแก้ปัญหาตามขั้นตอนหรือวิธีการ
ที่ได้ออกแบบไว้ รวมทั้งมีการประเมินผลลัพธ์ที่ได้จากการลงมือ
ปฏิบัติแล้วร่วมกันอภิปรายถึงการด�
ำเนินงานต่อไป ซึ่งถ้าวิธีการ
แก้ปัญหาไม่ได้ผล หรือยังไม่มีประสิทธิภาพ หรืออาจได้ผล
ตามเป้าหมายแล้วแต่ต้องการที่จะพัฒนาหรือปรับปรุงให้ดีขึ้น
ก็ต้องกลับไปพิจารณาหรือปรับปรุงวิธีการในขั้นตอนต่าง ๆ ใหม่
โดยใช้ข้อมูลที่รวบรวมได้ระหว่างการด�
ำเนินการแก้ปัญหา
หรืออาจต้องเริ่มต้นจากระบุปัญหาและวิเคราะห์เงื่อนไขต่าง ๆ
ใหม่ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเป้าหมายหรือความต้องการที่เกิดขึ้นหลัง
การแก้ปัญหาแล้ว
โดยทั่วไปการสร้างสรรค์ชิ้นงานหรือการแก้ปัญหาเรื่องใด
เรื่องหนึ่ง มักเป็นกระบวนการที่ต้องท�
ำซ�้
ำและต่อเนื่อง จนกว่า
จะสามารถแก้ปัญหาได้ ดังตัวอย่างการสร้างเครื่องบินของ
สองพี่น้องตระกูลไรท์
รอบรู้วิทย์
เมื่อกล่าวถึง สะเต็มศึกษา (STEM Education) หลายคน
คงทราบว่าเป็นการจัดกระบวนการเรียนรู้ที่มีการบูรณาการความรู้
ด้านวิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรม
(Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics)แต่หลายคน
อาจสงสัยว่า ความรู้ทางวิศวกรรมจะน�
ำมาใช้ในการจัดการเรียนรู้
ได้อย่างไร
ในการสร้างสรรค์หรือพัฒนาชิ้นงานหรือปรับปรุงระบบต่าง ๆ
ที่เป็นความต้องการของมนุษย์ วิศวกรจะอาศัยกระบวนการคิดและ
ตัดสินใจอย่างเป็นระบบบนพื้นฐานของการประยุกต์ใช้ความรู้ในด้าน
ต่าง ๆ ซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่า กระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม
(Engineering Design Process)