BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ……………


TIỂU LUẬN

Phương pháp luận sáng tạo
khoa học kỹ thuật
Tiểu luận: Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật
Học viên: Đặng Thò Diệu Hiền

một cách tự nhiên, theo kiến thức và kinh nghiệm riêng của người
giải. Nó luôn có khuynh hướng đưa người giải theo những con đường
mòn đã hình thành trong quá khứ. Thông thường người giải phải tốn
khá nhiều “phép thửû- sai” để cuối cùng may mắn có một phép thử là
lời giải đúng.
Phương pháp này chỉ thích hợp với những bài toán có số phép
thử ít và tổng số lời giải nhiều, chi phí cũng như thời gian cho mỗi
phép thử thấp có thể chấp nhận được. Nếu ta áp dụng phương pháp
này để giải vấn đề sẽ không có sự đònh hướng rõ ràng do đó gây nên
sự lãng phí lớn, tính ì tâm lý ảnh hưởng rất lớn có thể nói đây là một
Tiểu luận: Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật
Học viên: Đặng Thò Diệu Hiền
2

trong những lí do quan trọng mà ta không thể có những sáng kiến
mới và hay vì ta có xu hướng suy nghó theo lối mòn xưa cũ, không suy
nghó vấn đề theo chiều hướng khác có tính chất đối lập hoặc mâu
thuẩn với sự vật đang tồn tại.
Có thề nói đây là phương pháp không tạo ra được nhiều ý tưởng
hay do những thói quen hoặc do người giải không biết phương pháp
giải nào hay hơn cho nên phải áp dụng phương pháp thử và sai. Do
đó nó cũng chiếm được chỗ đứng không nhỏ đối với khoa học sáng
tạo.
3. Chương 3: Các phương pháp tích cực hoá tư duy
Khác với phương pháp thử và sai thì các phương pháp tích cực
hoá tư duy có ưu điểm lớn là làm tăng hiệu suất tư duy sáng tạo vì nó
tạo ra nhiều ý tưởng trong một thời gian nhất đònh.
3.1 Phương pháp đối tượng tiêu điểm
Phương pháp này phát ý tưởng nhờ việc chuyển giao những dấu
hiệu, tính chất, chức năng… của những đối tượng thu nhập một cách

kết hợp trở lại nhằm bao quát được những phương án bất ngờ, độc
đáo mà chúng ta bỏ quên trong phương pháp thử và sai. F.Zwicky –
nhà vật lý thiên văn người Mỹ gốc Th Só đề nghò thực hiện phân
tích hình thái theo các giai đoạn sau:
- Phát biểu bài toán một cách chính xác, rõ ràng.
- Xác đònh các bộ phận cấu thành của đối tượng cần cải tiến.
- Liệt kê các khả năng có thể có của từng bộ phận.
- Lập bảng phân tích hình thái.
- Tổ hợp từ bảng phân tích hình thái để tạo ra đối tượng.
- Chọn lời giải.
Đối với phương pháp này ta có thể đưa ra được nhiều ý tưởng
trong một đơn vò thời gian nhưng theo tôi những ý tưởng đó không
phải là những ý tưởng mới hoàn toàn bởi vì nó là sự kết hợp những
phương án có sẵn của từøng bộ phận cấu thành nên sản phẩm. Trên
thực tế để lựa chọn được phương án tối ưu nhất trong ma trận hình
thái này là rất khó vì ta chỉ có thể lựa chọn các phương án thử lần
lược hoặc là hú hoạ trong vô số các phương án. Đối với phương pháp
này nếu ta quên đi một thông số , ta sẽ mất đi một số lượng lớn
những phương án giải có thể.
Mặc dù vậy phương pháp này có hiệu quả hơn phương pháp thử
và sai. Phân tích hình thái sử dụng hiệu quả nhất khi giải các bài
toán thiết kế mang tính chất chung, có lời giải đa dạng như thiết kế
quần áo thời trang, mẫu hàng hoá, quảng cáo….
3.3 Phương pháp não công
Phương pháp này có mục đích thu nhận nhiều ý tưởng giải bài
toán cho trước bằng cách làm việc tập thể hay có thể nói đây là
phương pháp sáng tạo tập thể. Để làm việc theo phương pháp này
thành công phải theo các nguyên tắc làm việc sau:
- Cử một người là chủ trì buổi não công phải nắm vững được các
yêu cầu và nắm vững được đầy đủ các phương pháp não công.

3.4 Phương pháp sử dụng phép tương tự
Nguyên tắc làm việc của phương pháp này dựa trên phương
pháp não công, dựa vào tập thể để làm việc và đây là phương pháp
não công chuyên biệt. Trong phương pháp này ta có thể phê bình,
nêu ý kiến khác. Tuy nhiên những nguyên tắc chính cũng phải được
tuân thủ và phát triển tiếp. Để áp dụng được phương pháp này người
ta có thể sử dụng các phép tương tự như: tương tự trực tiếp, tương tự
cá nhân, tương tự tượng trưng, tương tự tưởng tượng.
Đây là 1 trong những phương pháp mà tôi tâm đắc nhất vì
những ý tưởng rất dễ được nảy sinh do ta có thể áp dụng tính tương
tự trực tiếp từ những bài toán tương tự trong cuộc sống. Do đó nếu
trong cuộc sống ta gặp phải vấn đề gì ta nên nghó đến những vấn đề
tương tự xem người ta giải quyết như thế nào để từ đó tìm lời giải cho
vấn đề ta gặp phải.
Đối với phép tương tự cá nhân nếu tôi không học qua môn học
này ắc hẳn là tôi sẽ không biết được người ta có thể tạo ra những ý
Tiểu luận: Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật
Học viên: Đặng Thò Diệu Hiền
5

tưởng mới bằng cách đặt mình vào đối tượng cần cải tiến hoặc nhân
cách hoá đối tượng cần cải tiến để xem nó phản ứng như thế nào.
Tôi thấy phép tương tự này rất hay vì ý tưởng tạo ra không quá rộng,
không quá đi xa chủ đề mà chỉ tập trung trong những phương án giải
quyết cụ thể nên ta dễ dàng chọn ra những phương án phù hợp để
phát triển tiếp.
Phép tương tự tưởng tượng cũng có thể đem lại nhiều phương
án hay. Trong khi ta suy nghó để giải quyết vấn đề theo kiểu truyền
thống có thể ta sẽ bò bế tắt, những lúc như thế ta nên đặt và trả lời
những câu hỏi như: Giả sử ta có phép màu thì ta giải quyết vấn đề


- Có thể tìm thấy trong đó những ý tưởng để giải các bài tóan sáng
tạo.
- Khắc phục được sức ì tâm lý để có thể nghó ra những ý tưởng táo
bạo – nó rất cần trong khoa học sáng tạo.
- Có thể tìm thấy và sử dụng những thủ thuật của tác giả trong việc
phát triển ý tưởng.
- Các truyện khoa học viễn tưởng có chứa nhiều bài tóan của tương
lai, hãy suy nghó về chúng.
4. Các thủ thuật cơ bản
Thủ thuật là thao tác tư duy đơn lẻ, chỉ ra hướng mà người giải
cần suy nghó . Có khoảng 40 thủ thuật (nguyên tắc) cơ bản mà không
cần sử dụng theo qui trình nào. Các thủ thuật có vai trò trong phương
pháp luận sáng tạo như các phân tử cấu thành nên vật chất, như
nguyên tố hóa học trong hóa học… Mỗi một nguyên tắc nó có một ý
nghóa nhất đònh nhưng nếu chúng được kết hợp với nhau tạo nên
những ý tưởng sáng tạo phức tạp hơn. Thực tế cho thấy, người ta
thường dùng các tổ hợp của các thủ thuật nhiều hơn là dùng các thủ
thuật đơn lẻ một cách độc lâp.
Tôi thấy trong 40 nguyên tắc thì có 1 số nguyên tắc rất đơn giản
và thường xuất hiện như nguyên tắc chia nhỏ, nguyên tắc tách khỏi,
nguyên tắc phẩm chất cục bộ, nguyên tắc vạn năng, nguyên tắc ứng
suất sơ bộ, nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học, nguyên tắc
vượt nhanh, nguyên tắc tự phục vụ, nguyên tắc thay đổi màu sắc
.v.v Nếu đứng trước một bài tóan ta có thể sẽ không biết áp dụng
những thủ thuật nào cho phù hợp ta hãy xem các thông số kỹ thuật
nào cần thay đổi theo chiều hướng tăng lên hoặc giảm xuống rồi từ
đó áp dụng bảng các nguyên tắc dùng để giải quyết các mâu thuẩn
kỹ thuật. Thông thường khi áp dụng để giải quyết một vấn đề kỹ
thuật nào ta phải áp dụng khỏang 3 hoặc 4 các nguyên tắc. Tôi thấy

khoa học
Kho thông tin, kiến thức, công cụ
Hệ thống các thủ
thuật và các biến
đổi mẫu
Hình 1: Sơ đồ khối của TRIZ

Sơ đồ khối này chỉ nói lên cách tổng quát để giải các bài toán
chuẩn và bài toán không chuẩn. Nếu có thời gian và được tìm hiểu
sâu hơn cách giải theo các phương pháp này tôi nghó nếu chúng ta
phát hiện ra vấn đề thì vấn đề đó sẽ được giải và sở hữu được ít nhất
một sáng chế không còn là ước mơ nữa.
5.2 Các qui luật phát triển hệ kỹ thuật
5.2.1 Qui luật về tính đầy đủ của hệ kỹ thuật:
Theo tôi một hệ kỹ thuật họat động tự lập phải bao gồm 4 bộ
phận là: bộ phận phát động; bộ phận truyền động; bộ phận làm việc;

- Chương trình có tính
kế hoạch, logíc - Các yếu tổ điều
khiển tâm lý và trí
tưởng tượng - Bảo đảm thông tin;

- Trong ngành may thì có máy cắt vải tự động không còn có
công nhân trực tiếp đứng máy cắt nữa. …
Do đó yếu tố tự điều khiển là một tính chất rất cần thiết trong hệ
kỹ thuật.
Khi ta nhìn sự vật hãy nhìn khuyết điểm của chúng, hãy nhìn
xem chúng thiếu bộ phận nào trong những bộ phận nói trên để từ đó
có hướng cải tiến cho phù hợp.
5.2.2 Quy luật về tính dẫn năng của hệ kỹ thuật: mọi hệ kỹ
thuật đều phải có sự thông suốt trong việc truyền năng lượng và tín
hiệu từ bộ phận này sang bộ phận khác. Khi suy nghó về tính dẫn
năng này ta không nên suy nghó nó chỉ có thể dẫn năng được khi có
vật truyền năng mà hãy suy nghó thêm nó có thể truyền năng lượng
xuyên không gian và thời gian được hay không để ta có thể tìm ra
được ý tưởng mới.
5.2.3 Quy luật về tính tương hợp các thành phần của hệ:
điều kiện cần cho một hệ kỹ thuật có sức sống về nguyên tắc phải
có sự tương hợp giữa các phần tử. Nếu một bộ phận nào đó của hệ
nhanh bò hỏng hơn các bộ phận khác thì ta nên lưu ý đến sự tương
thích về kích thước, thời gian, không gian, qui trình, vật chất… của nó.
5.2.4 Quy luật tăng tính lí tưởng của hệ kỹ thuật: các hệ kỹ
thuật phát triển theo chiều hướng tăng tính lý tưởng của hệ. Khi muốn
cải tiến hệ ta nên nghó đến hệ lí tưởng nghóa là không có nó mà chức
năng vẫn được thực hiện để ta có thể tìm ra được những lời giải tối ưu
tiệm cận với lí tưởng. Khi mới nghe phát biểu hệ lí tưởng thì hầu hết
mọi người cho rằng đó là điều mơ hồ ảo tưởng nhưng khi nghiên cứu
sâu hơn ta thấy nó rất hữu ích trong tư duy sáng tạo vì nó có thể tạo
ra những ý tưởng mới tối ưu hơn nhiều so với cái cũ.
5.2.5 Quy luật về sự không đồng đều trong sự phát triển
của hệ kỹ thuật: các phần của hệ kỹ thuật phát triển không đồng
đều, các hệ càng phức tạp thì sự không đồng đều càng lớn. Khi

sáng chế. Chẳng hạn như nếu ta muốn có nhiều sáng chế thì ta nên
đầu tư vào giai đoạn hình thành và bắt đầu phát triển của hệ. Nếu
chúng ta muốn thu được lợi nhuận cao ta nên bắt đầu đầu tư ở giai
đoạn hệ suy vong.
Trên đây là một số qui luật phát triển của hệ kỹ thuật đã được
tìn ra. Những qui luật này giúp nhà sáng chế giảm một cách đáng kể
số lượng các phép thử không cần thiết và tập trung suy nghó về
hướng những lời giải có khả năng áp dụng caodo gần với hệ kỹ thuật
lý tưởng.
5.4 Algorít giải bài toán sáng chế

Tiểu luận: Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật
Học viên: Đặng Thò Diệu Hiền
10

Nếu là bài toán chuẩn

Nếu chưa thoả mãn lời giải Nếu không thu được lời giải
Rút kinh nghiệm sáng tạo
xuất phát (
9 bùc)
2.Phân
tích bài
toán
(6
bùc)

3.Phân tích
mô hình bài
toán
(8
bùc)

4.Giải
quyết mâu
thuẩn vật lý

( 7
bùc)

5.Phân tích
khắc phục mâu
thuẩn vật lý (3
bước)
6.Phát triển
lời giải nhận
được
(3 bước)


Tiểu luận: Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật
Học viên: Đặng Thò Diệu Hiền
12

PHẦN 2:
TÌM VÀ GIẢI BÀI TOÁN SÁNG TẠO BẰNG
ARIZ
Bài toán: Trong ngành may thùa khuy mắt phượng là một trong
những công đoạn được áp dụng nhiều trên các sản phẩm quần và
một số loại sản phẩm khác. Nó là một trong những công đoạn nhỏ
nhưng không thể thiếu và tạo nên tính thẩm mỹ khá cao đối với sản
phẩm. Yêu cầu đặt ra đối với khuy là sau khi thùa xong khuy phải

13

- Lợi nhuận tăng do doanh thu bán sản phẩm mang lại, giữ được
uy tính.
- Chi phí sản xuất loại máy này tương đương với chi phí sản xuất
máy thông thường.
- Tính chính xác, ổn đònh, linh hoạt, tốc độ của dao phải được
tăng lên.
1.2 Kiểm tra đường vòng
Giả sử bài toán này về nguyên tắc không giải được thì ta có thể
giải quyết bằng các cách như sau:
a/ Phát biểu bài tóan ở mức hệ trên
- Phương án 1: Nhà sản xuất máy đề nghò với xí nghiệp thuyết
phục khách hàng chấp nhận khuy hơi chật 1 tí, hoặc thay đổi
kiểu dáng sản phẩm là không làm khuy mà có thể là đóng nút.
- Phương án 2: Cải tiến máy sau cho bộ phận dao cắt có thể tự
điều chỉnh theo kích thước của khuy.
- Phương án 3: Thiết kế và chế tạo một máy hoàn toàn mới
không có các khuyết điểm trên.
- Phương án 4: Chế tạo thêm nhiều cỡ dao khác nhau và cải tiến
cơ cấu thay và chỉnh dao cho nhanh hơn.
b/ Phát biểu bài toán ở hệ dưới
- Phương án 5: Không cần cải tiến máy đề nghò xí nghiệp bố trí
công nhân cắt cho khuy dài thêm.
- Phương án 6: Không cần cắt khuy.
1.3 Xác đònh giải bài toán nào hợp lý hơn
Như vậy cùng mỗi tình huống xuất phát có thể sinh ra nhiều bài
toán cụ thể khác nhau. Ta thử xem xét từng trường hợp để thấy được
gì và mất gì để giải chúng.
- Phương án 1:

Đối với nhà sản xuất máy trong các phương án trên thì phương
án 2 giải quyết vần đề một cách triệt để nhất.
1.6 Chính xác hóa các yêu cầu do các điều kiện cụ thể khi thực
hiện sáng chế
- Đặc thù: sáng chế mới không quá phức tạp, dễ sử dụng, chi
phí đầu tư không được quá cao, đáp ứng được các yêu cầu kỹ
thuật.
- Phạm vi sử dụng: Nếu máy được chế tạo thì máy được bán
chạy hơn, tăng lợi nhuận, tăng uy tính cho nhà sản xuất, giúp xí
nghiệp giải quyết được vấn đề.
1.8 Sử dụng các tài liệu sáng chế để chính xác hóa bài toán
Trong hệ thống máy làm khuy thì kích thứơc của khuy có thể
điều chỉnh được dễ dàng bằng những mún điều chỉnh đối với lọai
máy cơ, dễ lập trình đối với máy rự động trong khi kích thước dao lại
khó điều chỉnh.
1.9 Sử dụng toán tử kích thước – thời gian – Giá thành ( KTG).
Hãy tưởng tượng :
- Nếu kích thước dao cắt lớn dao sẽ cắt 1 lần hết kích thước
khuy, dao lớn khó điều chỉnh được kích thước.
- Nếu kích thước dao bé thì thì nó sẽ cắt khuy từng tí một có thể
cắt theo chuyển động của khuy, dễ dàng thay đổi kích thước
đường cắt.
- Nếu thời gian tiến đến vô cùng ta sẽ chế tạo ra nhiều lọai dao
để thay dao cho phù hợp.
- Nếu thời gian tiến đến không thì sau khi khuy được thùa xong
thì phần vải thừa trong khuy cũng phải được cắt.
- Nếu như chi phí cho phéùp tăng đến vô cùng thì máy sẽ được
thiết kế lại với những tính năng ưu việt.
Tiểu luận: Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật
Học viên: Đặng Thò Diệu Hiền
2.4 Cái chính ở đây cần có là năng suất và chất lượng tăng nên
ta chọn MK-2
2.5 Trong lời phát biểu MK-2 tăng cường xung đột: dao có thể
cắt được cho tất cả các kích thước khuy.
2.6 Mô hình bài tóan: Hệ kỹ thuật gồm khuy và dao cắt, dao
phải cắt được cho tất cả các kích thước khuy để năng suất và chất
lượng tăng lên và giữ nguyên hình dạng của khuy.

Nếu
dùng dao
mớiõ

Năng
suất tăng

Chất
lượng
tăng

Giá thành
tăng

Nếu
dùng dao
cũ

Năng
suất thấp

3.8 Phát biểu KLC-2: Chất, trường của VH trong TH tự nó đảm
bảo không cho dao thay đổi để cắt được kích thước khuy cố đònh và
phải thay đổi để cắt được những khuy khi nó có sự điều chỉnh.
IV. Giải quyết mâu thuẩn
4.4 Sử dụng phép biến đổi mẫu
- Phương án 1
: Phân chia các mâu thuẩn theo thời gian: kích thước
dao cố đònh khi kích thước khuy cố đònh và di động khi kích thước
khuy di động.
- Phương án 2
: Phân chia các tính chất đối lập bằng cách cấu tạo
lại: dao cố đònh nhưng vẫn có chức năng di động - chức năng đó do
bộ phận chuyển động của khuy thực hiện.
Chuyển lời giải vật lý thành lời giải kỹ thuật:
- Phương án 1:
Khi làm những khuy có chiều dài cố đònh thì dao
cố đònh, dao chỉ thay đổi khi kích thước khuy thay đổi. Để việc này có
thể xảy ra mà ít tốn thời gian cho người công nhân thay dao thì ta
thiết kế thêm bộ phận có thể điều chỉnh dao thay vì như hiện nay
máy chỉ có bộ phận điều chỉnh kích thước khuy. Muốn vậy thì dao cắt
lúc này không có hình dạng như hình dạng khuy mà nó phải nhỏ có 2
lưỡi dao: một ở cạnh trên, một ở cạnh bên. Sau đó thiết kế thêm bộ
phận chuyển động của dao cho phù hợp với khuy (tương tự bộ phận
Tiểu luận: Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật
Học viên: Đặng Thò Diệu Hiền
17

chuyển động của khuy). Trong lúc máy đang thùa khuy thì dao ở vò trí
phía dưới, sau khi khuy thùa xong dao được nâng lên chuyển động và
cắt theo hình dáng của khuy. Cũng giống như điều chỉnh kích thước

hành trình để xác đònh thời gian nâng hạ và thời gian dao cố đònh.
d/ Lời giải này thích hợp cho mô hình một chu kỳ của bài
tóan và chu trình này cũng phù hợp cho nhiều lọai khuy khác nhau
vì dao là cố đònh sản phẩm làm khuy trong lúc thùa khuy được
chuyển động nên dao đảm bảo cắt được mọi vò trí vải thừa trong
khuy.
VI. Phát triển lời giải thu được
Tiểu luận: Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật
Học viên: Đặng Thò Diệu Hiền
18

6.1 Xác đònh xem hệ trên thay đổi như thế nào? Nếu bài tóan
này được gải thì dây chuyền sản xuất có năng suất hơn trong trường
hợp phải làm nhiều lọai khuy cùng một lúc, sản phẩm làm ra có chất
lượng hơn.
6.2 Có thể đầu tư máy này vào dây chuyền sản xuất mới.
6.3 Sử dụng lời giải thu được giải các bài tóan kỹ thuật khác.
a/ Khi chưa cải tiến dao là một khối có hình dạng như hình
dạng của vải thừa trong khuy, vò trí của nó ở dưới mặt máy khi khuy
đang được thùa và được nâng lên khi khuy thùa xong.
Sau khi đã cải tiến thì dao trở thành lưỡi cắt nhỏ, nó ở vò trí làm
việc khi khuy đang chuyển động, và có thêm bộ phận xác đònh thời
điểm dao nâng lên hạ xuống khi đến vò trí cần cắt khuy.
Nguyên tắc giải bài này là chia nhỏ vùng hành động và thêm
cho nó cơ cấu tự điều khiển (vò trí nâng hạ dao).
VII/ Phân tích quá trình giải
(Chưa tìm được thông tin về TRIZ nên chưa có thể đưa ra sự so
sánh).