Bài 13: Khái quát về kĩ thuật điện tử | Lý thuyết, sơ đồ tư duy

John Ambrose Fleming - Người phát minh ra van nhiệt điện

Hãy so sánh việc sử dụng bàn tính và máy tính cầm tay để thực hiện phép tính số học. Rõ ràng, máy tính cầm tay tiện dụng hơn, có độ chính xác cao hơn và tốc độ tính toán nhanh hơn rất nhiều so với bàn tính truyền thống. Đây chính là một minh chứng cho sự phát triển vượt bậc của kĩ thuật điện tử.

So sánh bàn tính và máy tính cầm tay

Ngày nay, các thiết bị điện tử có mặt trong mọi lĩnh vực của đời sống và sản xuất, từ điện thoại thông minh, TV thông minh trong gia đình đến các hệ thống tự động hóa trong nhà máy. Kĩ thuật điện tử đã và đang thay đổi cách chúng ta sống và làm việc.

I. Lý thuyết trọng tâm

1. Khái niệm về kĩ thuật điện tử

a) Định nghĩa

Kĩ thuật điện tử là một lĩnh vực kĩ thuật liên quan đến nghiên cứu và ứng dụng linh kiện điện tử, mạch tích hợp,… để thiết kế, chế tạo các thiết bị điện tử phục vụ sản xuất và đời sống.

Hệ thống tưới cây hẹn giờ

b) Phân loại kĩ thuật điện tử

Kĩ thuật điện tử bao gồm hai nhánh chính:

Loại Đặc điểm
Điện tử tương tự Xử lý tín hiệu liên tục, biến đổi theo thời gian
Điện tử số Xử lý tín hiệu rời rạc, dạng số (0 và 1)

c) Các lĩnh vực ứng dụng

Kĩ thuật điện tử được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:

  • Kĩ thuật máy tính
  • Kĩ thuật điều khiển và tự động hóa
  • Kĩ thuật đo lường
  • Robot
  • Kĩ thuật viễn thông
  • Kĩ thuật vô tuyến

Thiết bị điện tử có mặt trong mọi lĩnh vực của đời sống và sản xuất.

d) Lịch sử phát triển

Thông tin bổ sung: Năm 1904, John Ambrose Fleming đã phát minh ra van nhiệt điện, là bộ chỉnh lưu biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều, được sử dụng trong nguồn cung cấp năng lượng và mở đường cho sự phát triển của thời đại điện tử.

John Ambrose Fleming - Người phát minh ra van nhiệt điện
John Ambrose Fleming – Người phát minh ra van nhiệt điện

2. Vị trí, vai trò của kĩ thuật điện tử trong sản xuất và đời sống

a) Vị trí của kĩ thuật điện tử

Kĩ thuật điện tử là một trong các ngành kĩ thuật mũi nhọn và hiện đại, là đòn bẩy thúc đẩy sự phát triển của các ngành kĩ thuật khác, có vai trò quan trọng trong sản xuất và đời sống.

b) Vai trò đối với sản xuất

Vai trò 1: Tạo ra các hệ thống điều khiển, tự động hóa sản xuất

Kĩ thuật điện tử góp phần tạo ra các máy công cụ tự động có khả năng:

  • Gia công nhiều kiểu mẫu sản phẩm với độ phức tạp và chính xác cao
  • Đóng vai trò trung tâm trong các dây chuyền sản xuất tự động
  • Góp phần nâng cao năng suất lao động
  • Giảm giá thành sản phẩm
  • Tăng chất lượng sản phẩm
Dây chuyền đóng gói sản phẩm tự động
Dây chuyền đóng gói sản phẩm tự động

Vai trò 2: Tạo ra các hệ thống giám sát, điều hành sản xuất từ xa

Kĩ thuật điện tử giúp:

  • Thu thập dữ liệu, hình ảnh của quá trình sản xuất thông qua hệ thống camera và cảm biến
  • Phân tích, điều phối linh hoạt quá trình sản xuất
  • Kịp thời kiểm soát những sự cố xảy ra

c) Vai trò đối với đời sống

Vai trò 1: Nâng cao chất lượng cuộc sống trong gia đình

Kĩ thuật điện tử giúp các thiết bị điện gia dụng hoạt động hiệu quả và trở nên thông minh hơn. Các thiết bị điện tử trong gia đình bao gồm:

  • Hệ thống đa phương tiện (hoạt hình, máy tính, nhạc, hình ảnh, âm thanh, thư điện tử, truyền hình trực tiếp, trò chơi, internet)
  • Các thiết bị truyền thông
  • Thiết bị gia dụng thông minh

Hệ thống đa phương tiện

Vai trò 2: Nâng cao chất lượng sinh hoạt cộng đồng

Kĩ thuật điện tử là lĩnh vực chủ đạo trong:

  • Xây dựng và phát triển thành phố thông minh
  • Kết nối cộng đồng
  • Hiện đại hóa các thiết bị y tế và hỗ trợ chăm sóc sức khỏe cộng đồng
  • Phát triển những mô hình chăm sóc, khám chữa bệnh từ xa
  • Góp phần mở rộng, phát triển các loại hình vui chơi và giải trí phục vụ cộng đồng

3. Triển vọng phát triển của kĩ thuật điện tử

a) Triển vọng trong sản xuất

Triển vọng 1: Robot và máy thông minh phục vụ cho sản xuất

  • Robot và máy thông minh là thành phần chính trong các hệ thống sản xuất tự động
  • Xu hướng phát triển nhiều tính năng để robot và máy thông minh có thể cộng tác và bảo vệ con người trong các hoạt động sản xuất

Triển vọng 2: Sản xuất thông minh

  • Ứng dụng công nghệ số để tối ưu hóa toàn bộ quy trình sản xuất
  • Phát triển chuỗi cung ứng linh hoạt theo yêu cầu của khách hàng

b) Triển vọng trong đời sống

Triển vọng 1: Robot và máy thông minh phục vụ trong đời sống

  • Robot và máy thông minh ngày càng thay thế hiệu quả con người trong nhiều hoạt động của đời sống
  • Đặc biệt là hoạt động tư duy, ví dụ như có thể phân tích dữ liệu và đưa ra quyết định thay con người

Triển vọng 2: Triển khai và ứng dụng rộng rãi công nghệ số trong đời sống

  • Trong tương lai, công nghệ số sẽ được ứng dụng trong mọi lĩnh vực thiết yếu của đời sống như y tế, giáo dục, giải trí, giao thông,…
  • Đây là nền tảng tạo nên thành phố thông minh

II. Bảng tổng hợp vai trò và triển vọng của kĩ thuật điện tử

Lĩnh vực Vai trò hiện tại Triển vọng phát triển
Sản xuất – Tạo hệ thống điều khiển, tự động hóa sản xuất – Robot và máy thông minh phục vụ sản xuất
– Tạo hệ thống giám sát, điều hành sản xuất từ xa – Sản xuất thông minh, tối ưu hóa quy trình
Đời sống – Nâng cao chất lượng cuộc sống gia đình – Robot và máy thông minh phục vụ đời sống
– Nâng cao chất lượng sinh hoạt cộng đồng – Ứng dụng rộng rãi công nghệ số, thành phố thông minh

ThS. Hồ Thị Thư

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám