Bài giảng Nhập môn về kỹ thuật

203327675 Email: tvkhai1509@gmail.com ❖ Education: ▪ B.S., Ho Chi Minh City University of Technology, Viet Nam (2000.09 ~ 2005.10) ▪ M.S., Hanyang University, Seoul, Korea (2006.08 ~ 2008.08) ▪ Ph.D., Hanyang University, Seoul, Korea (2008.09 ~ 2012.08) ❖ Experience: ▪ Postdoctoral, Hanyang University, Seoul, Korea (2012.09~ 2013.04) ▪ Research Associate, Hanyang University, Seoul, Korea (2013.08 ~ 2013.10) ▪ Lecturer, Ho Chi Minh City University of Technology, Viet Nam (2013.05 ~ Present) ❖ Fields of Interests: ▪ Semiconductor Nanostructures: Synthesis and Properties ▪ Carbon nanomaterials: Carbon nanotubes, Fullerenes and Graphene ▪ Gas sensors and Biosensors ❖ Publications: Over 20 papers published in International Journals NHẬP MÔN VỀ KỸ THUẬT 1. Mục tiêu môn học ☺ Các khái niệm cơ bản về các ngành nghề kỹ thuật ☺ Ngành kỹ thuật vật liêu (KTVL): 1. KTVL-Ceramic 2. KTVL-Kim loại 3. KTVL-Polyme 4. KTVL-Năng lượng ☺ Đặt nền tảng cho người kỹ sư tương lai: ► Có khả năng hoàn thành các nhiệm vụ của KTVL ► Hiểu biết về trách nhiệm và đạo đức của người kỹ sư ► Có khả năng thành công trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật mới ► Có khả năng tụ học để tiếp thu kiến thức và kỹ năng mới ► Mởi rộng tầm hiểu biết khoa học-kỹ thuật NHẬP MÔN VỀ KỸ THUẬT 2. Nội dung tóm tắt ☺ Cung cấp kiến thức tổng quan về các ngành nghề kỹ thuật ☺ Cung cấp kiến thức về ngành KTVL: KTVL-Ceramic, KTVL-Kim loại, KTVL-Polyme, KTVL-Năng lượng ☺ Lý thuyết + thực hành → kiến thức và kỹ năng: ► Có khả năng giải quyết vấn đề kỹ thuật ► Khả năng thiết kế ► Kỹ năng làm việc nhóm ► Kỹ năng giao tiếp kỹ thuật và sự hiểu biết về trách nhiệm và đạo đức nghề nghiệp ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU VỀ KỸ THUẬT 1. Lịch sử của kỹ thuật 2. Các ngành kỹ thuật 3. Kỹ thuật trong bối cảnh toàn cầu hóa CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH KỸ THUẬT VẬT LIỆU VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ KỸ THUẬT VẬT LIỆU 1. Lịch sử phát triển 2. Chức năng của ngành Kỹ thuật Vật liệu 3. Các dạng Vật liệu 4. Vai trò và nhiệm vụ của kỹ sư Vật liệu 5. Chương trình đào tạo ngành Kỹ thuật Vật liệu ☼☼☼ ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CHUYÊN NGÀNH VẬT LIỆU SILICAT 1. Lịch sử phát triển của chuyên ngành 2. Thành tựu nghiên cứu của chuyên ngành 3. Xu hướng phát triển của chuyên ngành 4. Lịch sử phát triển của chuyên ngành 5. Giới thiệu tổng quan về công nghệ của chuyên ngành 6. Giới thiệu về tình hình sản xuất và cơ hội việc làm của chuyên ngành ☻☻ ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU VỀ CHUYÊN NGÀNH VẬT LIỆU KIM LOẠI 1. Lịch sử phát triển của chuyên ngành 2. Thành tựu nghiên cứu của chuyên ngành 3. Xu hướng phát triển của chuyên ngành 4. Lịch sử phát triển của chuyên ngành 5. Giới thiệu tổng quan về công nghệ của chuyên ngành 6. Giới thiệu về tình hình sản xuất và cơ hội việc làm của chuyên ngành ☻☻☻ ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC CHƯƠNG 5: GIỚI THIỆU VỀ CHUYÊN NGÀNH VẬT LIỆU POLYME 1. Lịch sử phát triển của chuyên ngành 2. Thành tựu nghiên cứu của chuyên ngành 3. Xu hướng phát triển của chuyên ngành 4. Lịch sử phát triển của chuyên ngành 5. Giới thiệu tổng quan về công nghệ của chuyên ngành 6. Giới thiệu về tình hình sản xuất và cơ hội việc làm của chuyên ngành ☻☻☻ ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC CHƯƠNG 6: GIỚI THIỆU VỀ CHUYÊN NGÀNH VẬT LIỆU NĂNG LƯỢNG 1. Lịch sử phát triển của chuyên ngành 2. Thành tựu nghiên cứu của chuyên ngành 3. Xu hướng phát triển của chuyên ngành 4. Lịch sử phát triển của chuyên ngành 5. Giới thiệu tổng quan về công nghệ của chuyên ngành 6. Giới thiệu về tình hình sản xuất và cơ hội việc làm của chuyên ngành ☻☻☻ ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 1. Định nghĩa thiết kế 2. Quá trình thiết kế 3. Ví dụ áp dụng quá trình thiết kết CHƯƠNG 8: QUÁN LÝ DỰ ÁN 1. Giới thiệu chung 2. Lập kế hoạch thực hiện dự án 3. Các công cụ quản lý dự án ☻☻☻ ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC CHƯƠNG 9: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1. Giới thiệu chung 2. Quy trình giải quyết vấn đề 3. Các công cụ giải quyết vấn đề CHƯƠNG 10: KỸ NĂNG LÀM VIỆC NHÓM 1. Giới thiệu chung 2. Các giai đoạn hình thành và phát triển nhóm 3. Kỹ năng cần thiết để làm việc nhóm hiệu quả 4. Cách thức đánh giá hoạt động của nhóm ☺☺☺ ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC CHƯƠNG 11: GIAO TIẾP KỸ THUẬT 1. Giới thiệu chung 2. Kỹ năng nói và thuyết trình 3. Kỹ năng viết 4. Kỹ năng nghe 5. Một số kỹ năng giao tiếp khác CHƯƠNG 12: ĐẠO ĐỨC NGHỀ NGHIỆP 1. Giới thiệu chung 2. Các chuẩn mực đạo đức nghề nghiệp của kỹ sư 3. Các tiêu chuẩn đạo đức cơ bản của kỹ sư 4. Tham khảo một số “Tiêu chuẩn đạo đức của người kỹ sư” 5. Một số ví dụ tình huống ☺☺☺ ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC PHẦN II: THÍ NGHIỆM 1. Thí nghiệm KTVL Silicat 2. Thí nghiệm KTVL Kim loại 3. Thí nghiệm KTVL Polyme 4. Thí nghiệm KTVL Năng lương ☺☺☺ ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC Tài liệu học tập: [1] Phạm Ngọc Tuấn, Hồ Thì Thu Nga, Đỗ Thị Ngọc Khánh, Trần Đại Nguyên, Nguyễn Văn Tường, Nguyễn Minh Hà, Nhập Môn Về Kỹ Thuật, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2014 [2] Saeed Moaveni, Engineering Fundamentals: An Introduction to Engineering, Cengage Learning, Fourth Edition, 2010, 720 pages Cách đánh gia môn học: - Bài tập trên lớp: 20% - Bài tập về nhà: 20% - Thí nghiệm: 20% - Thi: 40% ☺☺☺ CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU VỀ KỸ THUẬT 1. Lich Sử Của Kỹ Thuật 2. Các Ngành Kỹ Thuật 3. Kỹ Thuật Trong Bối Cảnh Toàn Cầu Hóa 1. LICH SỬ CỦA KỸ THUẬT 1.1 Định nghĩa về kỹ thuật (ABET) Kỹ thuật là nghề nghiệp, trong đó các tri thức nhận được thông qua học tâp, trải nghiệm và thực hành những môn 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 lợi ích cho con người. 1. LICH SỬ CỦA KỸ THUẬT 1.2 Hành trình của kỹ thuật a) Văn hóa tiền sử Những giới hạn vật lý của các nền văn hóa thời tiền sử: ☻ 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 điều mới mẻ 1. LICH SỬ CỦA KỸ THUẬT 1.2 Hành trình của kỹ thuật b) Thời đại máy tính: ✈ c) Tốc độ của lịch sử: - Tốc đô của lịch sử càng ngày càng thay đổi nhanh chóng hơn 1. LICH SỬ CỦA KỸ THUẬT 1.1.2 Tổng quan về sự phát triển của kỹ thuật 1.1.3 Thời kỳ đầu của kỹ thuật 1.1.3 Thời kỳ đầu của kỹ thuật 1.1.3 Thời kỳ đầu của kỹ thuật 1.1.3 Thời kỳ đầu của kỹ thuật 1. LICH SỬ CỦA KỸ THUẬT 1.1.2 Tổng quan về sự phát triển của kỹ thuật 1.1.3 Thời kỳ đầu của kỹ thuật 1. LICH SỬ CỦA KỸ THUẬT 1.1.2 Tổng quan về sự phát triển của kỹ thuật 1.1.4 Kỹ thuật xây dựng - Các kim tự tháp ở Ai Cập Giza Pyramid 1. LICH SỬ CỦA KỸ THUẬT 1.1.2 Tổng quan về sự phát triển của kỹ thuật 1.1.4 Kỹ thuật xây dựng - Các kim tự tháp ở Ai Cập Khafre Menkaure Pyramid Pyramid 1. LICH SỬ CỦA KỸ THUẬT 1.1.2 Tổng quan về sự phát triển của kỹ thuật 1.1.4 Kỹ thuật xây dựng - Các ngôi đền cổ ở Hy Lạp Đền Parthenon 1. LICH SỬ CỦA KỸ THUẬT 1.1.2 Tổng quan về sự phát triển của kỹ thuật 1.1.4 Kỹ thuật xây dựng - Hệ thống dẫn nước ở La Mã 1. LICH SỬ CỦA KỸ THUẬT 1.1.2 Tổng quan về sự phát triển của kỹ thuật 1.1.4 Kỹ thuật xây dựng - Vạn lý trường thành 1.1.5 Các thời đại-Trên thế giới Năm 1200 TCN (B.C) đến 1 SCN (A.D) Chất lượng sắt rèn được cải tiến 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 1.1.5 Các thời đại 1.1.5 Các thời đại Năm 1 đến năm 1000 SCN ► Người Trung Hoa phát triển các nghiên cứu về toán học ► Thuốc súng được hoàn thiện ► Bông và tơ lụa được sản xuất 1.1.5 Các thời đại 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 1.1.5 Các thời đại Năm 1400 đến năm 1700 Georius Agricola có một luận án về khai thác mỏ và luyện kim, được công bố sau khi ông qua đới Fedefigo Giambelli chế tạo bom lần đầu tiên được sử dụng để chống lại các lực lượng Tây Ban Nha, bao vây Antwerp, Bỉ 1.1.5 Các thời đại Năm 1400 đến năm 1700 Fedefigo Giambelli 1.1.5 Các thời đại Năm 1400 đến năm 1700 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 Sử dụng rãnh tiêu nước và cối xay gió, Jan Adriaansz Leeghwater hoàn thành hệ thống thoát nước của hồ Beemster (17.000 mẫu Anh) 1.1.5 Các thời đại Năm 1400 đến năm 1700 sau SCN Galileo Galilei (1564-1642) 1.1.5 Các thời đại Năm 1400 đến năm 1700 sau SCN  Jan Adriaansz Leeghwa ter 1.1.5 Các thời đại Năm 1400 đến năm 1700 sau SCN Otto von Guerick lần đầu tiên chứng minh sự tồn tại của chân không Otto von Guericke (1602-1686) 1.1.5 Các thời đại Năm 1400 đến năm 1700 Issac Newton xây dựng kính thiên văn phản xạ Issac Newton (1642-1727) 1.1.5 Các thời đại Năm 1400 đến năm 1700 Nhân văn và khoa học lần đầu tiên được phân biệt là hai lĩnh vực rõ ràng riêng biệt Định luật khí Boyle (áp suất thay đổi tỷ lệ nghịch với thể tích) được giới thiệu lần đầu tiên Leibniz phát minh ra một máy tính thực hiện phép tính nhân chia Robert Boyle Gottfried Wilhelm Leibniz (1627-1691) (1646–1716) 1.1.5 Các thời đại Năm 1700 đến năm 1800 Cach mạng công nghiệp bắt đầu ở Châu Âu James Watt phát minh James Watt (1736-1819) động cơ hơi nước đầu tiên Hiệp hội kỹ sư (một tổ chức nghề nghiệp ky thuật) được thành lập ở London Tòa nhà đầu tiên xây dựng hoàn toàn bằng gang đúc ở Anh Quốc 1.1.5 Các thời đại Năm 1800 đến năm 1825 Tự động hóa máy móc được thực hiện đầu tiên ở Pháp Đầu máy xe lửa đầu tiên được thiết kế chế tạo Các ký hiệu hóa học bắt đầu sử dụng, Ví dụ: Au, Ag Điện tín có dây bắt đầu được sử dụng Pavel Schilling 1809 1.1.5 Các thời đại Năm 1825 đến năm 1875 Bê tông cốt thép 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 sử dụng ở Pennsylvania Máy đánh chữ được hoàn thiện 1.1.5 Các thời đại Năm 1825 đến năm 1875 1.1.5 Các thời đại Năm 1825 đến năm 1875 1.1.5 Các thời đại Năm 1875 đến năm 1900 Alexander Graham Bell phat minh ra điện thoại tại Mỹ Thomas Edison phát minh ra bóng đèn và mát hát Gottlieb Daimler phát triển động cơ xăng Karl Benz giới thiệu xe hơi 1.1.5 Các thời đại Năm 1875 đến năm 1900 1.1.5 Các thời đại Năm 1875 đến năm 1900 1.1.5 Các thời đại Năm 1900 đến năm 1925 Anh em nhà Wright hoàn thành chuyến bay đầu tiên xuyên Đại Tây Dương 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 Ôto 1.1.5 Các thời đại Năm 1925 đến năm 1950 John Logie Baird phát minh ra ti vi đầu tiên Xe VW Beetle được đưa vào sản xuất Bom nguyên tử đầu tiên được sử dụng Transistor được phát minh 1.1.5 Các thời đại Năm 1925 đến năm 1950 6-9/8/1945 1.1.5 Các thời đại Năm 1925 đến năm 1950 1.1.5 Các thời đại Năm 1925 đến năm 1950 1.1.5 Các thời đại Năm 1950 đến năm 1975 Máy tính 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 1.1.5 Các thời đại Năm 1950 đến năm 1975 Sputnik I Telsta r 1.1.5 Các thời đại Năm 1975 đến năm 1990 Máy bau siêu thanh Concord thực hiện chuyến bay lần đầu tiên từ châu Âu sang Hoa Kỳ Tầu con thoi Columbia được tái sử dụng cho du hành không gian Lần đầu tiên tim nhân tạo được cấy ghép thành công 1.1.5 Các thời đại Năm 1975 đến năm 1990 1.1.5 Các thời đại Năm 1975 đến năm 1990 1.1.5 Các thời đại 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 thới tiết và nhiều thiết bị dân dụng khác (máy tính, điện thoại di động) 1.1.5 Các thời đại Năm 1990 đến nay 1.1.5 Các thời đại Việt Nam ▶ Thời đại đồ đá (15000-18000 TCN) Các công cụ bằng đá Đồ trang sức trạm trổ khá tinh vi Vũ khí bằng đá chưa mài nhọn, chưa có cạnh sắc ▶ Thơì đại đồ đồng (3000 TCN) Các công cụ bằng đồng Đồ trang sức được trạm trổ khá tinh vi Vũ khí bằng đồng được mài nhọn, cạnh sắc Trống Đồng Đông Sơn 1.1.5 Các thời đại Việt Nam ►Thời đại đồ sắt (1200 TCN) - Các công cụ bằng sắt - Đồ trang sức được trạm trổ khá tinh vi - Vũ khí bằng sắt được mài nhọn, cạnh sắc - Thời kỳ này có trống đồng với họa tiết hoa văn tinh xảo ►Thế kỷ 11 (Năm 1001 đến năm 1100) - Công trình kiến trúc chùa, tháp với mái nhọn, hình rồng - Công trình kiến trúc nổi bật: chùa Một Cột, chùa Nhất Trụ - Ngoài ra còn có năng tẩm của vua chúa Điện Khải Thành Chùa Một Cột Lăng Vua Gia Long 6 1.2 Các ngành kỹ thuật Kỹ sư và nhà khoa học ? Kỹ sư và nhà công nghệ ? Kỹ sư làm gì ? 1.2 Các ngành kỹ thuật 1. Kỹ thuật hàng không (Aerospace engineering) Ứng dụng trong những lĩnh vực hàng không Du hành không gian 2. Kỹ thuật nông nghiệp, nghiên cứu Đất và nước Môi trường Điện năng và quá trình tạo ra điện Kỹ thuật thực phẩm Năng lượng và máy móc 1.2 Các ngành kỹ thuật 3. Kỹ thuật hóa học Ứng dụng hóa học vào các quá trình công nghiệp như quá trình sản xuất hóa chất, xi măng, sơn, dầu bôi trơn,v.v 4. Kỹ thuật xây dựng Cầu và đường Tòa nhà cao tầng Nhà máy công nghiệp, nhà máy điện Cầu cảng, bến phà, đường sắt Đường ống, trạm gas, kênh đào 1.2 Các ngành kỹ thuật 5. Kỹ thuật máy tính và kỹ thuật điện Hệ thống truyền thông Máy tính và điều khiển tự động Sản xuất và truyền tải điện năng Các ứng dụng trong công nghiệp 6. Kỹ thuật công nghiệp Thiết kế, triển khai và cải tiến các hệ thống liên kết con người, vật tư và thiết bị nhằm nâng cao năng suất, hiệu suất và hiệu quả 1.2 Các ngành kỹ thuật 7. Kỹ thuật cơ khí - Ứng dụng các khoa học cơ bản và khoa học tự nhiên để phân tích, thiết kết, chế tạo và bảo trì các dụng cụ máy móc và các hệ thống cơ khí. 8. Kỹ thuật vật liệu - Là một lĩnh vực đa ngành, áp dụng kiến thức cơ bản về cấu trúc và tính chất của chất cho sự phát triển của vật liệu mới được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày hoặc cho các ngành công nghiệp 1.2 Các ngành kỹ thuật 9. Kỹ thuật khai mỏ - Có liên quan đến lý thuyết, thực tiễn, khoa học, công nghệ và ứng dụng khai thác và chế biến khoáng sản từ môi trường tự nhiên. Đây là một lĩnh vực phức tạp va liên ngành bao gồm các yếu tố địa chất, xây dựng, cơ khí và kỹ thuật vật liệu 10. Kỹ thuật dầu khí - Có liên quan đến khai thác dầu khí thô và và khí tự nhiên cũng như phân tích kỹ thuật và dự báo hiệu suất khai khác trong tương lai. Ngành này có liên quan đến khai thác mỏ và địa chất Các ngành có triển vọng 1. Kỹ thuật hàng không vũ trụ 2. Kỹ thuật y sinh 3. Kỹ thuật công nghiệp 4. Kỹ thuật biển và đại dương 5. Kỹ thuật hạt nhân Quan hệ giữa kỹ thuật và các lĩnh vực khác 1. Kỹ thuật và các học tự nhiên khác 2. Kỹ thuật và các khoa học xã hội-nhân văn Các chức năng của kỹ thuật Nghiên cứu - Vật hành và bảo trì Phát triển - Hỗ trợ kỹ thuật Thử nghiệm - Hỗ trợ khác hàng Thiết kết - Bán hàng Phân tích - Tư vấn Hệ thống - Quản lý Chế tạo - Các chức năng khác 1.3 KỸ THUẬT TRONG BỐI CẢNH TOÀN CẦU HÓA Tự đọc sách