intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng học phần Nhập môn ngành kỹ thuật - Trường Đại học Vinh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:230

27
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng học phần "Nhập môn ngành kỹ thuật" được biên soạn với nội dung giúp các em sinh viên cảm nhận được cảm hứng, khát khao học hỏi và hành động; nhiệt tình và say mê; sự tập trung trong học tập; tư duy sáng tạo và đổi mới; lòng yêu nghề và yêu nước, trách nhiệm đổi với cộng đồng và xã hội. Qua đó người học cảm thấy yêu thích thực sự ngành nghề kỹ thuật đã chọn để theo học, hình thành động cơ học tập đúng đắn, xây dựng cho mình mục tiêu và những mơ ước nghề nghiệp, có kế hoạch học tập và hành. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng học phần Nhập môn ngành kỹ thuật - Trường Đại học Vinh

  1. lOMoARcPSD|16911414 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN HOA LƯ ĐẶNG THÁI SƠN LÊ VĂN CHƯƠNG NGUYỄN TIẾN DŨNG ĐINH VĂN NAM PHAN VĂN DƯ BÀI GIẢNG HỌC PHẦN NHẬP MÔN NGÀNH KỸ THUẬT NGHỆ AN - 2017 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  2. lOMoARcPSD|16911414 MỤC LỤC Trang THÔNG TIN VỀ HỌC PHẦN ................................................................... 03 LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................. 05 CHƯƠNG 1. KỸ THUẬT VÀ NHỮNG CƠ SỞ CỦA KỸ THUẬT ...... 07 Giới thiệu ........................................................................................................ 07 Mục tiêu của chương ..................................................................................... 07 Chuẩn đầu ra của chương 1 ............................................................................ 07 Nội dung chương 1 ......................................................................................... 08 Tóm tắt .......................................................................................................... 08 Câu hỏi thảo luận và bài tập ........................................................................... 08 Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 08 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP HỌC TẬP HIỆU QUẢ Ở BẬC ĐẠI HỌC .............................................................................................................. 10 Giới thiệu ........................................................................................................ 10 Mục tiêu của chương 2 ................................................................................... 10 Chuẩn đầu ra của chương 2 ............................................................................ 11 Nội dung chương 2 ......................................................................................... 11 Tóm tắt chương 2 ........................................................................................... 12 Câu hỏi thảo luận và bài tập ........................................................................... 12 Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 12 CHƯƠNG 3. ĐẠO ĐỨC NGHỀ NGHIỆP ............................................... 13 Giới thiệu ........................................................................................................ 13 Mục tiêu của chương 3 ................................................................................... 13 Chuẩn đầu ra của chương 3 ............................................................................ 13 Nội dung chương 3 ......................................................................................... 13 2 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  3. lOMoARcPSD|16911414 Tóm tắt chương 3 ........................................................................................... 14 Câu hỏi thảo luận và bài tập ........................................................................... 14 Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 15 CHƯƠNG 4. KỸ NĂNG LÀM VIỆC NHÓM VÀ GIAO TIẾP KỸ THUẬT ......................................................................................................... 16 Giới thiệu ........................................................................................................ 16 Mục tiêu của chương 4 ................................................................................... 16 Chuẩn đầu ra của chương 4 ............................................................................ 16 Nội dung chương 4 ......................................................................................... 17 Tóm tắt chương 4 ........................................................................................... 18 Câu hỏi thảo luận và bài tập ........................................................................... 18 Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 19 CHƯƠNG 5. KỸ NĂNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ .................................... 20 Giới thiệu ........................................................................................................ 20 Mục tiêu của chương 5 ................................................................................... 20 Chuẩn đầu ra của chương 5 ............................................................................ 20 Nội dung chương 5 ......................................................................................... 20 Tóm tắt chương 5 ........................................................................................... 21 Câu hỏi thảo luận và bài tập ........................................................................... 21 Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 22 ĐỒ ÁN NHẬP MÔN NGÀNH KỸ THUẬT .............................................. 23 Giới thiệu ........................................................................................................ 23 Mục tiêu của đồ án ......................................................................................... 23 Chuẩn đầu ra của đồ án .................................................................................. 23 Nội dung đồ án ............................................................................................... 24 Tóm tắt ........................................................................................................... 26 Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 26 3 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  4. lOMoARcPSD|16911414 4 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  5. lOMoARcPSD|16911414 THÔNG TIN VỀ HỌC PHẦN - Tên học phần (tiếng Việt): Nhập môn ngành Kỹ thuật (tiếng Anh): Introduction to engineering - Mã số học phần: - Thuộc khối kiến thức/kỹ năng:  Kiến thức cơ bản  Kiến thức cơ sở ngành  Kiến thức chuyên ngành  Kiến thức khác  Học phần chuyên về kỹ năng chung Học phần đồ án tốt nghiệp - Số tín chỉ: 03 + Số tiết lý thuyết: 20 + Số tiết thảo luận/bài tập: 10 + Số tiết thực hành: 0 + Số tiết hoạt động nhóm: 15 + Số tiết tự học: 90 - Học phần tiên quyết: Không - Học phần song hành: Không 5 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  6. lOMoARcPSD|16911414 LỜI NÓI ĐẦU Trong suốt lịch sử phát triển của xã hội, kỹ thuật đã mang lại nhiều lợi ích và những đóng góp đáng kể cho nền văn minh nhân loại. Viện Hàn lâm Kỹ thuật Quốc gia Hoa Kỳ đã nhận dạng 20 thành tựu về kỹ thuật của thế kỷ XX, định hình cả thế kỷ này và đã làm thay đổi thế giới: điện khí hóa, xe hơi, máy bay, cung cấp và phân phối nước, điện tử, radio và truyền hình, cơ khí hóa nông nghiệp, máy tính, điện thoại, điều hòa không khí, các xa lộ, phi thuyền, Internet, kỹ thuật chụp ảnh kiểm tra sức khỏe, các thiết bị gia dụng, các công nghệ chăm sóc sức khỏe, các công nghệ dầu mỏ và hóa dầu, laser và quang học sợi, các công nghệ hạt nhân, các vật liệu hiệu năng cao... Trong thế kỷ XXI, kỹ thuật đang đối mặt với 14 thách thức lớn: sử dụng năng lượng mặt trời, cung cấp năng lượng nhiệt hạch, phát triển các phương pháp hấp thụ và tồn trữ carbon, quản lý chu kỳ chuyển đổi nitơ, cung cấp nước sạch, duy trì và cải thiện cơ sở hạ tầng đô thị, phát triển các ứng dụng tin học cho chăm sóc sức khỏe, phát triển các ứng dụng kỹ thuật trong y học, mô phỏng và tái tạo bộ não người, ngăn ngừa khủng bố hạt nhân, đảm bảo an ninh cho không gian mạng, phát triển thực tế ảo, thúc đẩy việc học hỏi cá nhân, gắn kết kỹ thuật với các công cụ khám phá khoa học. Để giải quyết các thách thức này, giáo dục kỹ thuật là hết sức quan trọng nhằm đào tạo những người kỹ sư thực hiện sứ mạng lịch sử trong thể kỷ XXI. Thực tế hiện nay cho thấy giáo dục kỹ thuật hiện đang gặp phải nhiều vẩn đề tại một số nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam: 1. Mục tiêu của giáo dục kỹ thuật là đào tạo ra những nhà khoa học chứ không phải kỹ sư; 2. Giáo dục kỹ thuật thiếu thực tiễn, vốn là linh hồn cùa kỹ thuật; 3. Giáo dục kỹ thuật còn theo ngành hẹp; 4. Hệ thống chứng nhận năng lực hành nghề kỹ sư chưa được phát triển. Giáo dục kỹ thuật đang gặp một loạt thách thức: 1. Công nghệ mới và công nghệ cao đang bùng nổ ngày qua ngày, làm rút ngắn thời gian thương mại hóa; 2. Công việc nghiên cứu và tạo ra tri thức mới đang đóng vai trò quan trọng hơn bao giờ hết; 3. Trường đại học, các lĩnh vực công nghiệp và chính phủ cần liên kết chặt 6 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  7. lOMoARcPSD|16911414 chẽ với nhau; 4. Các ngành học đang thâm nhập vào nhau và chịu ảnh hưởng bởi sự phát triển của công nghệ; 5. Làm thế nào để đào tạo ra những nhà kỹ thuật tài năng đang là vấn đề nóng trên thế giới. Chìa khóa để giải quyết các vấn đề và vượt qua những thách thức nêu trên chính là phương pháp luận hay còn gọi là tiếp cận CDIO: Conceive (Hình thành ý tưởng), Design (Thiết kế), Implement (Thực hiện), Operate (Vận hành). Người học sẽ trải nghiệm quá trình tư duy, hành động và sử dụng sản phẩm từ tư duy củạ chính mình. Người học ngành kỹ thuật sẽ hiểu được rằng “Có tầm nhìn nhưng không hành động thì chỉ là mơ ước. Hành động mà không có tầm nhìn chỉ là bỏ phí thời gian. Có tầm nhìn và hành động có thể thay đổi thể giới” (Joel Barker) bởi vì “Các nhà khoa học nghiên cứu thế giới hiện có, người kỹ sư tạo ra thế giới chưa bao giờ có” (Theodore von Karman). Trong quá trình học một chủ đề trong một chương của môn học nào đó, người học phải được cung cấp tri thức cần thiết, có được các kỹ năng thực hiện và trải nghiệm những cảm xúc, nhiệt tình, say mê đối với chủ đề đó. Môn học “Nhập môn ngành kỹ thuật” được giảng dạy trong học kỳ 1, năm thứ nhất, nhằm giúp người học hiểu được “Kỹ thuật là nghệ thuật áp dụng các nguyên tắc khoa học và toán học, kinh nghiệm, tri thức và đánh giá nhằm tạo ra mọi thứ mang lại lợi ích cho con người. Kỹ thuật là quá trình sản xuất một sản phẩm hay một hệ thống đáp ứng một nhu cầu cụ thể” (ASEE), “... là nghệ thuật làm tốt với một đô la cái mà kẻ vụng về có thể làm với hai đô la ...” (Arthur Wellington) và “Chính kỹ thuật làm thay đổi thế giới” (Isaac Asimov),... “Nhập môn ngành kỹ thuật” cũng là tiêu chuẩn thứ 4 trong số 12 tiêu chuẩn của CDIO. Tiêu chuẩn này khẳng định rằng đây là môn học mang tính nhập môn nhằm giới thiệu một khuôn khổ thực hành kỹ thuật cho việc chế tạo sản phẩm, thiết lập quy trình và xây dựng hệ thống; giới thiệu các kỹ năng cá nhân và giao tiếp cần thiết. Học xong học phần này, người học sẽ cảm nhận được cảm hứng, khát khao học hỏi và hành động; nhiệt tình và say mê; sự tập trung trong học tập; tư duy sáng tạo và đổi mới; lòng yêu nghề và yêu nước, trách nhiệm đổi với cộng đồng và xã 7 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  8. lOMoARcPSD|16911414 hội; lòng tự tin và không ngừng cải thiện năng lực cá nhân; biết xác định các mục tiêu cuộc đời và nghề nghiệp với kế hoạch thực hiện rõ ràng, sẵn sàng và kiên trì để đạt được các mục tiêu đó; muốn thành công trong nghề nghiệp kỹ thuật và rộng hơn là tinh thần khởi nghiệp để vươn tới những đỉnh cao trong kỹ thuật, công nghệ, sản xuất và kinh doanh sau khi tốt nghiệp. Qua đó người học cảm thấy yêu thích thực sự ngành nghề kỹ thuật đã chọn để theo học, hình thành động cơ học tập đúng đắn, xây dựng cho mình mục tiêu và những mơ ước nghề nghiệp, có kế hoạch học tập và hành động. 8 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  9. lOMoARcPSD|16911414 CHƯƠNG 1 KỸ THUẬT VÀ NHỮNG CƠ SỞ CỦA KỸ THUẬT GIỚI THIỆU Bước vào thiên niên kỷ thứ ba, khoa học và kỹ thuật đã trở thành yếu tố cốt tử của sự phát triển, là lực lượng sản xuất trực tiếp của nền kinh tế toàn cầu. Kỹ thuật đã trở thành nhóm ngành đào tạo được nhiều sinh viên chọn lựa. Kỹ thuật bao gồm những hoạt động đòi hỏi kiến thức vững chắc về toán học và khoa học tự nhiên, áp dụng đồng thời những thông tin thu nhận được cả từ nghiên cứu, kinh nghiệm và thực hành. Nắm vững những cơ sở của kỹ thuật là tiền đề quan trọng cho người kỹ sư có được nền tảng vững chắc cho chuyên môn và nghề nghiệp sau này. MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG Giúp sinh viên có những hiểu biết cơ bản về lịch sử phát sinh và phát triển của kỹ thuật, các ngành nghề kỹ thuật, chân dung của người kỹ sư và nghề nghiệp của họ, kỹ thuật trong bối cảnh toàn cầu hóa và những thách thức trong tương lai. Từ những hiểu biết này sinh viên có thể: - Biết cách và thực hiện tìm thông tin, phân biệt, trình bày tổng quát về các ngành kỹ thuật; - Biết cách trình bày tóm tắt lý lịch của người kỹ sư, nghề nghiệp hiện tại và tương lai, .... - Tiếp xúc với các chuyên gia, doanh nghiệp trong ngành kỹ thuật; - Nhận ra và biết cách chuẩn bị trước các cơ hội và thách thức đối với người kỹ sư trong bối cảnh hội nhập và toàn cầu hóa; - Nắm vững những cơ sở của kỹ thuật là tiền đề quan trọng cho người kỹ sư có được nền tảng vững chắc cho chuyên môn và nghề nghiệp sau này; - Sinh viên cảm thấy thú vị, phấn khởi và yêu thích ngành nghề kỹ thuật. 1.1. LỊCH SỬ PHÁT SINH VÀ PHÁT TRIỂN 1.1.1. Định nghĩa kỹ thuật Kỹ thuật là một chuỗi hoạt động liên tục, nối tiếp, đổi mới bằng cách đứng 9 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  10. lOMoARcPSD|16911414 trên vai những người đi trước và cả chính chúng ta trong tương lai. Để có được cái nhìn sâu sắc cần thiết nhằm hiểu nhiều hơn về kỹ thuật, chúng ta có thể nhìn vào những câu chuyện lịch sử. Vào thời kỳ đầu, có một vài cải tiến kỹ thuật. Thời gian trôi qua, đổi mới xảy ra nhanh hơn. Cho đến hôm nay, các khám phá kỹ thuật được thực hiện hầu như hàng ngày. Tốc độ thay đổi hiện nay cho thấy tính cấp bách của sự hiểu biết về quá trình đổi mới. Lịch sử không chỉ để ghi nhớ tên và ngày tháng, mà còn ghi nhớ những sự kiện về con người. Những hiểu biết đạt được từ những câu chuyện về các kỹ sư đã phát triển mọi thứ như thế nào, từ các dụng cụ nhà bếp tói các thiết bị công nghệ cao. Các kỹ sư sẽ là những chuyên gia. Những chuyên gia này sẽ là các nhà lãnh đạo. Để lãnh đạo, chúng ta cần phải hiểu nguồn gốc nghề nghiệp của mình. Những câu chuyện về lịch sử cung cấp cho chúng ta những bài học từ những nhà cải cách tuyệt vời và xem cách họ giải quyết mọi mặt của vẩn đề ra sao. Việc học tập này rất có ích cho sự nghiệp của sinh viên, gọi ý cho họ những cơ hội phát triển để có thể trở thành một nhà lãnh đạo trong nghề nghiệp của mình. Nhiều chuyên gia được yêu cầu phải nắm vững lịch sử của kỹ thuật ngoài việc có bằng cấp. Các chuyên gia giỏi luôn tiếp tục học tập trong suốt sự nghiệp của họ. Đọc các bài báo, tạp chí và bài giảng chỉ đơn giản là nghiên cứu lịch sử. Thói quen này được xây dựng trên kiến thức nền tảng của lịch sử. Một nền tảng như vậy cung cấp cho các chuyên gia cơ hội tốt nhất để biết những gì họ cần để hiểu thêm về lĩnh vực của họ cũng như những thách thức sắp tới! Nghiên cứu về lịch sử, tất nhiên, không chỉ giúp chúng ta tạo ra tương lai mới, mà còn giúp chúng ta hiểu những phẩm chất tốt đẹp từ quá khứ. Định nghĩa của kỹ thuật Ủy ban Kiểm định Kỹ thuật và Công nghệ (Accreditation Board for Engineering and Technology - ABET), là ủy ban quốc gia thiết lập các tiêu chuẩn công nhận cho tất cả các chương trình kỹ thuật, cũng là một tổ chức kiểm định chất lượng các chương trình đào tạo có uy tín trong cộng đồng quốc tể, định nghĩa kỹ 10 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  11. lOMoARcPSD|16911414 thuật như sau: Kỹ thuật là nghề nghiệp, trong đó các tri thức nhận được thông qua học tập, trải nghiệm và thực hành những môn học về khoa học tự nhiên và toán học, được áp dụng để phát triển những phương pháp sử dụng hiệu quả các nguyên vật liệu và nguồn lực của tự nhiên nhằm mang lại lọi ích cho con người. Hiểu một cách đơn giản, kỹ thuật là việc sử dụng vật liệu tự nhiên và các nguồn lực tự nhiên vì lợi ích của nhân loại. Một giáo sư kỹ thuật đã nói rằng: mục đích của một kỹ sư là để giải thích sự phát triển và hoạt động của con người. Các môn học về kỹ thuật dạy chúng ta kỹ năng, nhưng lịch sử dạy chúng ta làm thế nào để giải thích chúng, chắt lọc ra những ưu và khuyết điểm của các giải pháp khác nhau đã từng có. Lịch sử giúp tạo mối quan hệ thân thiết để kết nối chúng ta với quá khứ và truyền cảm hứng trong tương lai. Một kiến thức vững chắc về lịch sử sẽ thay đổi cách học của chúng ta. Hành trình của kỹ thuật Các kỹ sư đã luôn luôn ảnh hưởng đến con người ở mọi giai đoạn của sự phát triển xã hội. Những gì được đề cập ở đây chỉ là phần nổi của tảng băng trôi khi nói đến sự đóng góp mà các kỹ sư đã thực hiện trong hành trình thúc đẩy sự tiến bộ của nhân loại mà chúng ta sẽ lướt qua sau đây. Văn hoá tiền sử Nếu nhìn vào định nghĩa về kỹ thuật được đưa ra bởi ABET, chúng ta sẽ nhận thấy một ý quan trọng: “... kiến thức toán học và các ngành khoa học tự nhiên được áp dụng ...”. Không nắm bắt được những cơ sở toán học thì không có kiến thức khoa học tự nhiên ngày nay. Người xưa đã thiết kế và đạt được các mục tiêu cần thiết bằng cách thử sai và trực giác. Họ đã tạo ra một số mũi giáo đầu tiên, có thể bị thất bại một vài lần, nhưng cuối cùng họ cũng hoàn thiện vũ khí để săn bắn và nuôi sống gia đình. Thông tin liên lạc và giao thông vận tải đã không tồn tại vào thời kỳ đó, nên có rất ít thông tin được trao đổi với những người ở những nơi xa xôi. Vì vậy họ chỉ biết khu vực nơi mình sinh sống. Những nhà cải cách ngày xưa cũng đã là những kỹ sư giỏi. Dù kỹ năng của họ còn hạn chế, nhưng họ đã tích lũy được nhiều kiến thức và kinh nghiệm bổ ích 11 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  12. lOMoARcPSD|16911414 về nhiều mặt trong cuộc sống. Những thông tin nàỳ đã được ghi nhớ, lưu giữ, phát triển và tồn tại lâu dài về sau này bằng cách ghi lại các ký hiệu và khắc các hình vẽ. Những giới hạn vật lý của các nền văn hóa thời tiền sử bao gồm: - Không có ngôn ngữ viết; - Ngôn ngữ nói hạn chế; - Không có phương tiện đi lại; - Không có những khái niệm về giáo dục hoặc phương pháp chuyên môn để khám phá những điều mới mẻ; Sống chỉ dựa vào thức ăn do hái lượm và săn bắn thú rừng bằng vũ khí nguyên thủy thô sơ. Thời đại máy tính Chúng ta đang sống trong thời đại thông tin. Với các công cụ như Internet, máy tính, tablet, điện thoại di động, hàng triệu câu trả lời luôn sẵn sàng cho những câu hỏi và thắc mắc của chúng ta. Con người đã đi lên Mặt trăng và đưa robot thu thập thông tin trên sao Hỏa. Vệ tinh đang thám hiểm những hành tinh mà chúng ta đã biết. Tốc độ, hoạt động không ngừng, đổi mới, sáng tạo, không bao giờ được ngồi yên là một phần của cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Tốc độ của lịch sử Tốc độ đổi mới đem lại nhiều điều thú vị. Nhìn lại lịch sử phát triển của kỹ thuật hàng ngàn năm qua, chúng ta có thể nhận ra rằng hiện nay tốc độ đổi mới nhanh chóng, dồn dập hơn nhiều so với quá khứ. Người xưa đã từng mất rất nhiều năm để hoàn thành những công việc mà con người ngày nay thực hiện trong một thời gian rất ngắn. Chúng ta dễ cảm thấy bực mình khi máy tính xử lý chậm chạp hơn so với những gì mong muốn. Trong đời sống hàng ngày, con người cảm thấy sao thời gian đi nhanh quá. Lời nói thường được lặp lại là: “Thôi nào! có lên! Không còn thời gian nữa!”, trong khi ở thời quá khứ, có những lúc trải qua nhiều thập kỷ, người ta không đạt được tiến bộ công nghệ nào đáng chú ý. 1.1.2. Tổng quan về sự phát triển của kỹ thuật Nguồn gốc công nghệ có thể bắt đầu từ việc hái lượm và săn bắn từ xa xưa. 12 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  13. lOMoARcPSD|16911414 Khi nhân loại tăng về số lượng, để nuôi sống, kiểm soát dân số đang ngày càng tăng và an ninh lương thực, người ta phải cải tiến phương pháp và công cụ trong sản xuất nông nghiệp. Càng về sau này, con người đã thực hiện nhiều đổi mói và cải tiến để đạt năng suất cao hơn, tạo ra nhiều của cải hơn. Thời kỳ đầu của kỹ thuật Các nền tảng kỹ thuật đã được tạo lập với nỗ lực hết mình của tổ tiên chúng ta để tồn tại và cải thiện chất lượng cuộc sống của họ. Ngay từ đầu, họ quan sát môi trường sống, xung quanh và mong muốn nhìn thấy mọi thứ đẹp đẽ, sạch sẽ và ổn định hơn. Họ tìm cách cải thiện bữa ăn bằng cách săn thú trong rừng và bắt cá dưới nước. Họ đã tìm ra cách thức để có nơi ở tốt hơn cho gia đình. Thế rồi cuộc sống càng ngày càng trở nên phức tạp hơn. Các hộ gia đình tập hợp lại đã tạo nên những khu vực sinh sống rộng lớn hơn, hình thành nhu cầu mở rộng địa bàn cư trú và đã xảy ra tranh giành quyền lực, đánh chiếm đất đai của các bộ lạc lân cận. Tất cả các công việc ấy đều có liên quan đến các công cụ. Vì vậy, đổi mới kỹ thuật và công cụ là cần thiết để thúc đẩy phát triển nhằm đem lại lợi ích cho họ. Kỹ thuật xây dựng Kỹ thuật xây dựng là một đặc trưng quan trọng của công nghệ, đã có những bước phát triển dài với các công trình xây dựng nổi tiếng đến tận ngày nay ở Ai Cập, Mesopotami, Ý, Trung Quốc, ... Các công trình này giủp chúng ta hiểu biết về lịch sử phát triển của kỹ thuật. Các kim tự tháp ở Ai Cập Các công trình có hình kim tự tháp được xây dựng ở nhiều nền văn minh. Các kim tự tháp nổi tiếng nhất là các kim tự tháp Ai Cặp, được xây dựng bằng gạch hay đá. Ngành khảo cổ học cho rằng chúng được xây lên để làm lăng mộ cho các pharaoh. Đại kim tự tháp Giza là một trong những cái lớn nhất ở Ai Cập và trên thế giới. Nó và hai kim tự tháp nhỏ hơn, Khafra và Menkaura, là một trong Bảy kỳ quan thế giới, và là kỳ quan duy nhất còn tồn tại đến ngày nay. Người Ai Cập cổ đại dùng vàng chụp lên đỉnh các kim tự tháp và ốp các mặt ngoài bằng đá vôi trắng đánh bóng, dù nhiều tấm đá như vậy đã bị lấy đi sử dụng vào mục đích khác hoặc 13 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  14. lOMoARcPSD|16911414 đã rơi mất trong lịch sử hàng nghìn năm của kim tự tháp. Hình 1.1. Đại kim tự tháp Giza Hình 1.2. Đại kim tự tháp Khafra Các ngôi đền ờ Hy Lạp Hình 1.3. Đề thờ Parthenon ở Athens 14 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  15. lOMoARcPSD|16911414 Parthenon là một ngôi đền thờ thần Athena, được xây dựng vào thế kỷ 5 trước Công nguyên ở Acropolis. Đây là công trình xây dựng nổi tiếng nhất cồn lại của Hy Lạp cổ đại, và đã được ca ngợi như là thành tựu của kién trúc Hy Lạp. Các điêu khắc trang trí của ngôi đền bằng đá cẩm thạch (marble) trắng, được coi như là đinh cao của nghệ thuật Ai Cập cổ đại. Đền Parthenon là biểu tượng của sự kết thúc Hy Lạp cổ đại và của nền dân chủ Athena, và được đánh giá như là một trong những công trình văn hóa vĩ đại nhất thế giới. Vào thế kỷ thứ ba, các kỹ sư La Mã đã xây dựng một hệ thống đường hầm và bể chứa để đưa nước tới thành phố Aspendos, Thổ Nhĩ Kỳ ngày nay. Aspendos là một trung tâm thương mại lớn của đế chế La Mã ở bán đảo Tây Á do nó nằm ở ngã tư của những tuyến đường quan ứọng, có sông thông ra Địa Trung Hải. Người ta đã cố gắng tìm hiểu hệ thống dẫn nước của thành phố Aspendos bằng cách tính toán cơ chế nước có thể chảy qua hệ thống. Một đường ống, được xây dựng từ các khối đá có lỗ rộng 30 cm, mang nước từ một cống dẫn qua một thung lũng dài l,5km. Nó chạy xuống sườn phía bắc và đi qua nền thung lũng trước khi đi lên sườn phía nam. Tại đây, nước được chứa trong một bồn lớn để cung cấp cho thành phố. Hệ thống dẫn nước tới phía bắc cao hơn bồn chứa ở phía nam. Do đố, độ dốc đẩy nước đi qua ống. Tuy nhiên, trên đường đi qua thung lũng, hai tháp đá hình vòng cung làm cho đường ống đi lên rồi lại đi xuống. Tại sao các kỹ sư La Mã lại xây dựng những rào cản này? Người ta tính toán rằng tháp vòng cung chia hệ thống dẫn nước thành 3 chặng ngắn hơn, giảm lượng bùn loãng - nguyên nhân có thể làm cho việc cung cấp nước bị gián đoạn hoặc thậm chí làm hỏng ống dẫn. Các nhà nghiên cứu cũng cố những manh mối về một bí mật thứ hai. Vitruvius nói rằng chìa khoá dẫn tới sự thành công của hệ thống dẫn nước là những lỗ nhò, rộng khoảng 3cm ở trong một số khối đá làm đường ống. Họ đã làm thí nghiệm trên một mô hình nhỏ và kết luận các lỗ nhỏ đó có lẽ làm giảm sự chuyển động không đều của dòng chảy bằng cách để cho nước và không khí thoát ra. Các nhà nghiên cứu cũng cho rằng hoạt động của đường ống dẫn nước có lẽ phụ thuộc vào kết cấu của thành ống dẫn. Nếu chúng quá nhẵn, các con 15 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  16. lOMoARcPSD|16911414 sóng lớn sẽ hình thành khi đường ống được mở để làm đầy bồn chứa. Nếu quá thô, lực ma sát hạn chế tốc độ dòng chảy. 1.4. Hệ thống dẫn nưóc ở La Mã Vạn lý trường thành Hình 1.5. Vạn lý trường thành - Trung Quốc Vạn Lý Trường Thành (có nghĩa là "Thành dài vạn lý") là bức tường thành nổi tiếng của Trung Quốc liên tục được xây dựng bằng đất và đá từ thế kỷ 5 TCN cho tói thế kỷ 16, để bảo vệ Đế quốc Trung Quốc khỏi những cuộc tấn công của người Mông cổ, người Turk, và những bộ tộc du mục khác đến từ những vùng hiện thuộc Mông cổ và Mãn Châu. Một số đoạn tường thành được xây dựng từ thế kỷ thứ 5 TCN, trong đó nổi tiếng nhất là phần tường thành do Hoàng đế đầu tiên của Trung Quốc là Tần Thủy Hoàng ra lệnh xây từ năm 220 TCN và 200 TCN, nằm ở 16 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  17. lOMoARcPSD|16911414 phía bắc xa hơn phần Vạn Lý Trường Thành hiện nay của Trung Quốc xây dưới thời nhà Minh, và hiện chỉ còn sót lại ít di tích. Bức thành trải dài 6.352 km, từ Sơn Hải Quan trên bờ biển Bột Hải ở phía đông, tại giới hạn giữa Trung Quốc bản thổ ("đất Trung Quốc gốc") và Mãn Châu, tới Lop Nur ở phần phía đông nam Khu tự trị người Duy Ngô Nhĩ tại Tân Cương. 1.1.3. Các thời đại của phát triển kỹ thuật  Trên thế giới:  Năm 1200 (trước công nguyên) đến năm 1 (sau công nguyên): - Chất lượng sắt rèn được cải thiện. - Gươm (kiếm) được chế tạo hàng loạt. - Các tường thành được xây dựng hoàn hảo. - Người Hy Lạp phát triển công nghệ chế tạo. - Archimedes giới thiệu toán học ở Hy Lạp. - Bê tông được dùng để xây các cầu, đường và kênh dẫn nước ở La Mã.  Năm 1 đến năm 1000 (sau công nguyên): - Người Trung Hoa phát triển các nghiên cứu về toán học. - Thuốc súng được hoàn thiện. - Bông và tơ lụa được sản xuất.  Năm 1000 đến năm 1400: - Công nghiệp tơ lụa và thủy tinh tiếp tục phát triển. - Nhà toán học thời trung cổ Leonardo Fibonacci (1170-1240) viết quyển sách đại số đầu tiên ở phương Tây.  Năm 1400 đến năm 1700: - Georgius Agricola có một luận án về khai thác mỏ và luyện kim, được công bố sau khi ông qua đời. - Federigo Giambelli chế tạo bom lần đầu tiên được sử dụng để chống lại các lực lượng Tây Ban Nha, bao vây Antwerp, Bỉ. - Bồn cầu đầu tiên được phát minh tại Anh. - Galileo tạo ra một loạt kính viễn vọng và quan sát các hành tinh quay quanh mặt trời. 17 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  18. lOMoARcPSD|16911414 - Sử dụng rãnh tiêu nước và cối xay gió, Jan Adriaansz Leeghwater hoàn thành hệ thống thoát nước của hồ Beemster, dự án lớn nhất của loại hình này ở Hà Lan (17.000 mẫu Anh). - Otto von Guerick lần đầu tiên chứng minh sự tồn tại của chân không. - Issac Newton xây dựng kính thiên văn phản xạ đầu tiên. - Nhân văn và khoa học lần đầu tiên được phân biệt là hai lĩnh vực rõ ràng riêng biệt. - Định luật khí của Boyle (xác định áp suất thay đổi tỉ lệ nghịch với thể tích) được giới thiệu lần đầu tiên. - Leibniz phát minh ra một máy tính thực hiện phép tính nhân và chia.  Năm 1700 đến năm 1800: - Cách mạng công nghiệp bắt đầu ở Châu Âu. - James Watt phát minh động cơ hơi nước đầu tiên. - Hiệp hội kỹ sư (một tổ chức nghề nghiệp kỹ thuật) được thành lập ở Luân Đôn. - Toà nhà đầu tiên được xây dựng hoàn toàn bằng gang đúc ở Anh Quốc. Hình 1.6. Động cơ hơi nước do James Watt phát minh  Năm 1800 đến năm 1825: 18 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  19. lOMoARcPSD|16911414 - Tự động hóa máy móc được thực hiện đầu tiên ở Pháp. - Đầu máy xe lửa cho đường sắt đầu tiên được thiết kế và chế tạo. - Các ký hiệu hoá học được bắt đầu sử dụng, như các ký hiệu đang dùng ngày nay (Au, He, ...). - Điện tín có dây bắt đầu được phát triển.  Năm 1825 đến năm 1875: - Bê tông cốt thép lần đầu tiên được sử dụng. - Vật liệu nhựa tổng hợp đầu tiên được chế tạo. - Bessemer phát triển quy trình công nghệ chế tạo thép bền hơn với số lượng lớn. - Giếng khoan dầu đầu tiên được đưa vào sản xuất ở Pennsylvania. - Máy đánh chữ được hoàn thiện.  Năm 1875 đến năm 1900: - Alexander Graham Bell phát minh điện thoại tại Mỹ. - Thomas Edison phát minh bóng đèn và máy hát. - Gottlieb Daimler phát triển động cơ xăng. - Karl Benz giới thiệu xe hơi. Hình 1.7. Động cơ Gottlieb Daimler  Năm 1900 đến năm 1925: - Anh em nhà Wright hoàn thành chuyến bay đầu tiên xuyên Đại Tây Dương. 19 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  20. lOMoARcPSD|16911414 - Ford phát triển động cơ diesel đầu tiên. - Đường bay thương mại đầu tiên từ Paris đi London. - Detroit trở thành trung tâm của ngành công nghiệp ô tô (cho đến ngày nay).  Năm 1925 đến năm 1950: - John Logie Baird phát minh ti vi đầu tiên. - Xe vw Beetle được đưa vào sản xuất. - Bom nguyên tử đầu tiên được sử dụng. - Transistor được phát minh.  Năm 1950 đến năm 1975: - Máy tính được giới thiệu ra thị trường và trở nên thông dụng vào năm 1960. - Liên Xô lần đầu tiên phóng vệ tinh nhân tạo Sputnik I vào không gian. - Vệ tinh truyền thông đầu tiên Telstar được đưa vào không gian. - Hoa Kỳ hoàn thành việc đưa người lên mặt trăng lần đầu tiên.  Năm 1975 đến năm 1990: - Máy bay siêu thanh Concord thực hiện chuyến bay lần đầu tiên từ châu Âu sang Hoa Kỳ. - Tàu con thoi Columbia được tái sử dụng cho du hành không gian. - Lần đầu tiên tim nhân tạo được cấy ghép thành công.  Năm 1990 đến nay: - Robot du hành trên Sao Hỏa. - Đường hầm dưới biển nối liền Anh và Pháp được hoàn thành. - Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) được sử dụng trong dự báo thời tiết và nhiều thiết bị dân dụng khác (máy tính, điện thoại di động, v.v.).  Việt Nam:  Thời đại đồ đá (15000 -18000 TCN): - Các công cụ bằng đá. - Đồ trang sức được chạm trổ khá tinh vi. - Vũ khí bằng đá chưa mài nhọn, chưa có cạnh sắc.  Thời đại đồ đồng (3000 TCN): - Các công cụ bằng đồng. 20 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2