những phương pháp luận sáng tạo khoa học cùng với quá trình phát triển của điện thoại

Nguyên tắc phẩm chất cục bộ - Chuyển đối tượng hay m i trường bên ngoài, tác động bên ngoài có cấu tr c đồng nhất thành kh ng đồng nhất - Các phần khác nhau của đối tượng phải có các ch

Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh

4/2012

Đề tài

Những Phương Pháp Luận Sáng Tạo Khoa Học

cùng với quá trình phát triển của điện thoại

GVHD : GS.TSKH.Hoàng Kiếm Học viên: Trương Lê Hưng

MS : CH1101089 Lớp : Cao Học khóa 6

Lời cảm ơn

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Kiếm đã truyền đạt cho em những bài học thật bổ ích với những câu truyện đầy tính sáng tạo và lý thú

Cảm ơn nhà trường đã tạo điều kiện cho em cùng các bạn trong lớp có thể học tập

và tiếp thu những kiến thức mới

Em cũng chân thành cảm ơn các bạn trong lớp đã chia sẻ cho nhau những tài liệu

và hiểu biết về môn học để cùng hoàn thành tốt môn học này

Trong phạm vi bài thu hoạch này chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót

Em kính mong được sự cảm thông và tận tình chỉ bảo của thầy

TP.Hồ Chí Minh Tháng 4/2012 Học viên thực hiện Trương Lê Hưng Lớp Cao Học khóa 6

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Lời mở đầu

Sự phát triển công nghệ vượt bật trong những năm gần đây đã nảy sinh rất nhiều sự sáng tạo mới mẻ Các bằng phát minh sáng chế ra liên tục từng ngày từng giờ Công nghệ sau vượt bật công nghệ trước, trong đó các bằng phát minh sáng chế được ứng dụng trong điện thoại là rất nhiều Góp phần tạo nên một thế giới thông minh với các thiết bị thông minh tiên tiến

Trong bài thu hoạch này em xin được áp dụng một số nguyên tắt cơ bản trong phương pháp luận sáng tạo khoa học trong quá trình phát triển điện thoại di động Nội dung bài thu hoạch bao gồm :

Phần 1 : Trình bày 40 nguyên tắc thủ thuật sáng tạo cơ bản

Phần 2 : Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo khoa học trong quá trình phát triển của điện thoại di động

Phần 3 : Tổng kết Phân 4 : Tài liệu tham khảo

Mục lục

Phần I 40 Nguyên tắc thủ thuật cơ bản 8

1 Nguyên tắc phân nhỏ 8

2 Nguyên tắc tách khỏi 8

3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 8

4 Nguyên tắc phản đối xứng 8

5 Nguyên tắc kết hợp 8

6 Nguyên tắc vạn năng 9

7 Nguyên tắc “chứa trong” 9

8 Nguyên tắc phản trọng lượng 9

9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ 9

10 Nguyên tắc thực hiện trước sơ bộ 9

11 Nguyên tắc đề phòng 9

12 Nguyên tắc đẳng thế 10

13 Nguyên tắc đảo ngược 10

14 Nguyên tắc cầu tròn hóa 10

15 Nguyên tắc linh động 10

16 Nguyên tắc giải (tác động) thiếu hoặc thừa 10

17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 11

18 Nguyên tắc rung động cơ học 11

19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 11

20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích 11

21 Nguyên tắc vượt nhanh 12

22 Nguyên tắc biến hại thành lợi 12

23 Nguyên tắc phản hồi 12

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian 12

25 Nguyên tắc tự phục vụ 12

26 Nguyên tắc sao chép 12

27 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt 13

28 Nguyên tắc thay thế cơ học 13

29 Nguyên tắc sử dụng kết cấu khí và lỏng 13

30 Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng 13

31 Nguyên tắc dùng vật liệu nhiều lỗ 14

32 Nguyên tắc đổi màu sắc 14

33 Nguyên tắc tính đồng nhất 14

34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh từng phần 14

35 Nguyên tắc thay đổi thông số lý hóa đối tượng 14

36 Nguyên tắc chuyển pha 15

37 Nguyên tắc sử dụng sự nở nhiệt 15

38 Nguyên tắc sử dụng chất ôxi hóa mạnh 15

39 Nguyên tắc môi trường khí trơ 15

40 Nguyên tắc vật liệu composite 15

Phần II Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo khoa học vào lịch sử phát triển của điện thoại 16

I Giới thiệu điện thoại 16

II Các giai đoạn phát triển của điện thoại 16

1 Những chiếc điện thoại đầu tiên 16

2 Bốt điện thoại 17

3 Điện thoại trong xe 17

4 Điện thoại di động 18

5 Điện thoại cầm tay 18

6 Điện thoại video 19

7 Điện thoại thông minh Smart Phone 20

8 Dự đoán tương lai của điện thoại 20

III Các nguyên tắc sáng tạo được áp dụng trong quá trình lịch sử phát triển điện thoại 21

1 Nguyên tắc phân nhỏ 21

2 Nguyên tắt kết hợp 21

3 Nguyên tắc tách khỏi 21

4 Nguyên tắc dự phòng 22

5 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 22

6 Nguyên tắc vạn năng 22

7 Nguyên tắc thay đổi màu sắc 22

8 Nguyên tắc sao chép 23

9 Nguyên tắc quan hệ phản hồi 23

10 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 23

11 Nguyên tắc liên tục tác động có ích 23

12 Nguyên tắc cầu tròn hóa 24

Phần III Tổng kết 24

Tài liệu tham khảo 25

Phần I 40 Nguyên tắc thủ thuật cơ bản

1 Nguyên tắc phân nhỏ

- Chia đối tượng thành các phần độc lập

- Làm đối tượng trở nên tháo lắp được

- Tăng mức độ phân chia của đối tượng

Ví dụ: Một chương trình máy tích chia thành các module nhỏ với những tác dụng khác nhau

2 Nguyên tắc tách khỏi

- Trích (bỏ hoặc tách) phần gây “phiền phức” ra khỏi đối tượng

- Trích phần hoặc tính chất cần thiết trong đối tượng

Ví dụ: Tiếng hát là một phần của ca sỹ, Để không phải mời ca sỹ đến hát mỗi khi muốn nghe hát thì tiếng hát được tách riêng thành đĩa hát hay băng ghi âm, sau đó chỉ cần phát lại

3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ

- Chuyển đối tượng hay m i trường bên ngoài, tác động bên ngoài có cấu

tr c đồng nhất thành kh ng đồng nhất

- Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau

- Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với c ng việc

Ví dụ: B t chì có đầu b t và đầu tẩy trên cùng một cây bút Các tờ lịch có ngày tháng, tuy nhiên với các ngày chủ nhật hay ngày lễ thường được in màu đỏ để phân biệt với ngày thường

4 Nguyên tắc phản đối xứng

- Thay một hình đối xứng thành một hình kh ng đối xứng

- Nếu vật thể đã bất đối xứng rồi thì tăng độ bất đối xứng

Ví dụ: Xe ô tô có chỗ ngồi lái không phải chính giữa mà là bên trái hoặc bên phải tùy thuộc vào luật giao thông của mỗi nước

Ví dụ: Cây búa có thể vừa đóng đinh vừa nhổ đinh

6 Nguyên tắc vạn năng

- Vật thể hoạt động đa chức năng loại bỏ một số vật thể khác

Ví dụ: Chiếc điện thoại vừa để liên lạc nói chuyện từ xa, nhắn tin, chơi game, xem phim, nghe nhạc v v…

7 Nguyên tắc “chứa trong”

- Để một vật thể trong lòng một vật thể khác, vật thể khác này lại để trong lòng một vật thể thứ ba

- Chuyển một vật thể thông qua một khoảng trống của một vật thể khác

Ví dụ: Bút chì với ruột bút nằm dự trữ bên trong thân bút

9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ

- Thực hiện phản hoạt động trước tiên

- Nếu vật thể chịu áp lực thì cung cấp cung cấp một phản áp lực trước đó

Ví dụ: Pin của các thiết bị điện tử cần được sạc đầy đủ khi đi xa

10 Nguyên tắc thực hiện trước sơ bộ

- Trước tiên thực hiện tất cả hoặc một phần hoạt động

- Sắp xếp các vật thể sao cho chúng có thể đi vào hoạt động trong một khoảng thời gian hợp lí và từ một vị trí thích hợp

Ví dụ: Khay đá nhỏ bỏ tủ lạnh được chia thành nhiều ngăn Khi muốn lấy ra chỉ cần 1 động tác bẻ nhẹ khay là có thể lấy hết đá trong khay ra

11 Nguyên tắc đề phòng

- B đắp độ tin cậy kh ng lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn

Ví dụ: Trong tin học thường hay phải backup dữ liệu đề phòng trường hợp mất mát dữ liệu

12 Nguyên tắc đẳng thế

- Thay đổi điều kiện làm việc sao cho không phải nâng lên hoặc hạ xuống

Ví dụ: Va li du lịch thường có bánh xe và tay kéo để không phải xách nặng nề khi đồ đạc quá nhiều

13 Nguyên tắc đảo ngược

- Thay cho một hành động điều khiển bởi các chi tiết kĩ thuật của bài toán, áp dụng một hành động ngược lại

- Làm cho phần chuyển động của vật thể hoặt m i trường bên ngoài của vật thể trở nên bất động và những phần bất động trở thành chuyển động

- Lật úp vật thể

Ví dụ: Các ấm đun s i nước thường được làm nóng từ các may so, que đun nước từ bên trong so với các bếp th ng thường được làm nóng từ bếp bên ngoài

14 Nguyên tắc cầu tròn hóa

- Thay những vật thể thẳng hoặc bề mặt bằng phẳng thành những mặt cong ; thay thể hình lập phương thành hình cầu

- Sử dụng con lăn, vật hình xoắn ốc

- Thay thế chuyển động thẳng bằng chuyển động quay ; tận dụng lực li tâm

Ví dụ: Con chuột máy tính ngày trước sử dụng con bi để di chuyển con trỏ trên máy tính

15 Nguyên tắc linh động

- Tạo một vật thể hoặc m i trường của nó tự động điều chỉnh tới chế độ tối

ưu tại mỗi trạng thái hoạt động

- Chia vật thể thành những phần nhỏ mà có thể thay đổi vị trí tương đối với nhau

- Nếu vật thể bất động thì làm cho nó chuyển động và có thể trao đổi được

Ví dụ: Ghế xoay có thể xoay nhiều hướng, có bộ phận để nâng lên hạ xuống theo độ cao phù hợp

16 Nguyên tắc giải (tác động) thiếu hoặc thừa

- Nếu như khó nhận được 1 hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một ch t” L c đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn

Ví dụ: Dây thắt lưng thường được đục nhiều lỗ để giành cho nhiều kích thước bụng khác nhau sử dụng được

17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác

- Loại bỏ các bài toán bằng cách dịch chuyển một vật thể trong một chuyển động hai chiều (tức là dọc theo mặt phẳng)

- Dùng tổ hợp chồng chập đa lớp thay cho đơn lớp

- Làm nghiêng vật thể hoặc quay nó lên cạnh của nó

Ví dụ: Các chìa khóa luôn có hai cạnh để có thể mở khóa bằng cả hai chiều không làm mất thời gian tra đ ng mặt vào ổ khóa

18 Nguyên tắc rung động cơ học

- Làm đối tượng dao động

- Nếu đã rung động rồi thì tăng tần số, thậm chí đến tận tần số sóng siêu âm

- Sử dụng tần số cộng hưởng

- Thay áp rung cho rung cơ học

- Thay vì dùng các bộ rung cơ học , dùng các bộ dung áp điện

Ví dụ: Các ghế message dùng các bộ rung động xoa bóp cơ thể

19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ

- Thay một hành động liên tục thành một hành động tuần hoàn (xung)

- Nếu một hành động đã tuần hoàn rồi thì thay đổi tần số

- Sử dụng xung giữa các xung lực để cung cấp hành động bổ xung

Ví dụ: Đèn báo nháy có tác dụng chú ý của người nhìn hơn là đèn sáng liên tục

20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích

- Thực hiện c ng việc một cách liên tục tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải)

- Khắc phục vận hành kh ng tải và trung gian

- Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay

Ví dụ: Tàu chở dầu kết hợp lọc dầu trên đường vận chuyển

21 Nguyên tắc vượt nhanh

- ượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn

- ượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết

Ví dụ: Để tránh làm cho bệnh nhân đau các l c nhổ răng, nắn xương thì người bác sỹ làm thật nhanh

22 Nguyên tắc biến hại thành lợi

- Sử dụng những yếu tố có hại hoặc các tác động m i trường để thu những hiệu quả tích cực

- Loại bỏ những yếu tố có hại bằng việc kết hợp nó với một yếu tố có hại khác

- Tăng tác động có hại đến khi nó tự triệt tiêu tính có hại của nó

Ví dụ: D ng con đĩa để h t máu độc

23 Nguyên tắc phản hồi

- Thiết lập quan hệ phản hồi

- Nếu đã có quan hệ phản hồi , hãy thay đổi) hoàn thiện nó

Ví dụ: Tên lửa tự tìm mục tiêu khi bắn

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian

- Dùng một vật thể trung gian để truyền hay thực hiện một hành động

- Tạm thời nối một vật thể với một vật thể khác mà nó dễ dàng được tháo bỏ

- Tận dụng vật liệu và năng lượng bỏ đi

Ví dụ: Một chương trình máy tích chia thành các module nhỏ với những tác dụng khác nhau

26 Nguyên tắc sao chép

- Dùng một bản sao đơn giản và rẻ tiền thay cho một vật thể phức tạp, đắt tiền, dễ vỡ hay bất tiện

- Thay thế một vật thể bằng bản sao hoặc hình ảnh của nó, có thể d ng thước

để tăng hoặc giảm kích thước

- Nếu các bản sao quang học đã được dùng, thay chúng bằng những bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại

Ví dụ: Trong phát triển phần mềm có thể sử dụng lại các hàm hay các module được viết sẵn thành các ứng dụng nguồn mở Từ đó tiết kiệm được thời gian và chi phí

27 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt

- Thay một vật thể đắt tiền bằng nhiều những vật thể rẻ tiền có ít ưu điểm hơn ví dụ tuổi thọ kém đi

Ví dụ: D ng khăn giấy dùng một lần

28 Nguyên tắc thay thế cơ học

- Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc m i vị

- ử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng

- Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu tr c nhất định

Ví dụ: Trong ô tô có các túi khí tự bung khi xe gặp trục trặc để bảo vệ người lái

Ví dụ: Các giấy tờ nhỏ thường được ép plastic hay ép dẻo để bảo vệ

31 Nguyên tắc dùng vật liệu nhiều lỗ

- Dùng vật thể xốp hoặc các yếu tố xốp (chèn, phủ, …

- Nếu một vật thể đã xốp thì làm đầy các lỗ chân l ng trước bằng một vài chất liệu

Ví dụ: Gạch khi xây nhà thường có các lỗ tròn rỗng bên trong

32 Nguyên tắc đổi màu sắc

- Thay đổi màu sắc của đối tượng hay m i trường bên ngoài

- Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay m i trường bên ngoài

- Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, h ynh quang

- Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, d ng các nguyên tử đánh dấu

- ử dụng các hình vẽ, k hiệu thích hợp

Ví dụ: Các nút bấm các chương trình máy tính thường sáng lên hoặc thay bằng một màu nổi bật khi rê chuột vào để báo cho người dùng biết con trỏ chuột đang ở vị trí này

33 Nguyên tắc tính đồng nhất

- Làm các vật thể tương tác với vật thể đầu tiên bằng cùng loại vật liệu hoặc vật liệu rất gần với vật thể đầu tiên đó

Ví dụ: Một số loài động vật có khả năng thay đổi màu sắc t y theo m i trường

để trốn tránh kẻ th hay săn con mồi

34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh từng phần

- Một yếu tố của vật thể sau khi hoàn thành chức năng hoặc trở nên vô dụng thì hãy loại bỏ hoặc thay đổi nó (vứt bỏ, phân hủy, làm bay hơi, …

- Loại bỏ ngay lập tức những phần của vật thể không còn tác dụng

Ví dụ: Giấy vệ sinh có loại giấy tự động phân hủy khi gặp nước

35 Nguyên tắc thay đổi thông số lý hóa đối tượng

- Thay đổi trạng thái kết tập, phân bố mật độ, độ linh động, nhiệt độ của vật thể

Ví dụ: Để giữ thực phẩm tươi lâu người ta đ ng lạnh chúng

36 Nguyên tắc chuyển pha

- Ứng dụng các hiệu ứng trong quá trình chuyển pha của vật liệu Ví dụ trong khi thay đổi thể tích, bậc tự do hay hấp thụ nhiệt

Ví dụ: Các khay đá d ng làm đá có thể làm lạnh cốc nước

37 Nguyên tắc sử dụng sự nở nhiệt

- Dùng vật liệu có thể co giãn theo nhiệt độ

- Sử dụng các vật liệu khác nhau với các hệ số giãn nở nhiệt khác nhau

Ví dụ: Khi xây nền nhà thường để hở một số khe để tránh tình trạng nở nhiệt làm nứt nền nhà

38 Nguyên tắc sử dụng chất ôxi hóa mạnh

- Thay kh ng khí thường bằng m i trường nhiều không khí

- Thay m i trường giàu không khí bằng ô xi

- Xử lí vật thể trong m i trường giàu không khí hoặc ô xi bằng phóng xạ ion hóa

- Sử dụng ô xi ion hóa

Ví dụ: Để tăng cường sự cháy cần cung cấp nhiều ô xi

39 Nguyên tắc môi trường khí trơ

- Thay m i trường thường bằng m i trường khí trơ

- Thực hiện quá trình trong chân không

Ví dụ: Trong các bóng đèn điện thường hút chân không hoặc bơm khí trơ tăng tuổi thọ của bóng đèn

40 Nguyên tắc vật liệu composite

- Thay vật liệu đồng nhất bằng vật liệu composite

Ví dụ: Cánh máy bay làm bằng vật liệu composite cho nhẹ và bền hơn