4.5. Научно-исследовательская часть

Раздел «Научно-исследовательская часть» обязателен для студентов, выполняющих дипломный проект с элементами научных исследований. При этом результаты научных исследований используются в проекте:

- в виде расчетных зависимостей для определения свойств полуфабрикатов, рабочих характеристик оборудования и т.п.

- в виде рекомендаций по выбору рациональных режимов работы и геометрических параметров оборудования, отдельных узлов и деталей;

- в виде оптимальных технологических, режимных и конструктивных параметров и т.д.

Необходимость проведения исследований обосновывается в литературно-патентном обзоре, находит отражение в выводах по обзору и формулируется в задачах и зачастую в спецчасти проекта.

В разделе согласно поставленным задачам приводятся результаты экспериментальных либо аналитических исследований, выполненных только на отдельных стадиях проектирования с целью определения рациональных или оптимальных параметров решений. Здесь особую роль может сыграть анализ литературных данных, проработка различной технической документации, использование современных компьютерных технологий и т.д.

Анализ достижений науки и техники в исследуемой области, методика проведения исследований, схема и описание экспериментальной установки, обработка результатов исследований в виде таблиц, графиков, диаграмм и т.д. являются содержанием данного раздела.

Научно-исследовательская часть заканчивается выводами и рекомендациями по практическому или перспективному применению результатов исследований. На эти результаты необходимо ссылаться в последующих разделах.

Содержание научно-исследовательской части определяется заданием на проектирование, спецчастью и указаниями руководителя. Данный раздел в дипломном проекте целесообразно размещать именно в такой последовательности, как в настоящем пособии.

Результаты научно-исследовательской работы студент оформляет в виде РПЗ. Основой для оформления служит ГОСТ 7.32-81, однако в силу специфики учебного проекта (курсового, дипломного) возможны, а зачастую необходимы отступления от него главным образом при техническом оформлении РПЗ. В то же время оформление графиков, формул, иллюстраций, стиль изложения, должны соответствовать ГОСТ 7.32-81: четкая и логическая последовательность изложения материала; убедительность аргументации и точность формулировок, исключающих возможность неоднозначности толкования; конкретность изложения результатов работы; обоснованность рекомендаций, выводов, предложений.

В данном разделе необходимо отразить обоснование выбранного направления исследования, методы решения поставленных задач и их оценку, выбор методики проведения научных исследований, анализ и обобщение известных результатов; назначение и содержание выполненных теоретических исследований, методы исследований и расчета, обоснование необходимости проведения экспериментальных исследований, причин действия разработанных устройств, их характеристику, оценку погрешности измерений; соответствие проведенных исследований поставленным задачам, оценку достоверности полученных результатов и их сравнение с известными.

Заключение по выполненной научно-исследовательской работе должно содержать краткие выводы по результатам работы и рекомендации по их использованию, включая расчет возможной технико-экономической эффективности. Если последнее невозможно, - указывают народнохозяйственную, научную, социальную ценность полученных результатов.

Результаты научных исследований, выводы по ним, рекомендации зависят существенным образом от экспериментальных методов их получения. Поэтому описание методики эксперимента, четкость, ясность, однозначность формулировок, легко читаемые схемы имеют первостепенное значение при аргументации достоверности результатов опытов.

Описание методики проведения экспериментов, экспериментальных установок и приборов должно содержать: цель эксперимента; математическое, физическое либо другое обоснование теории эксперимента; подробное описание схемы и ее элементов; электрические схемы, схемы управления, выведения информации и ее фиксации; сведения о сроках, времени, условиях проведения экспериментов и объектах исследования; документально подтвержденные сведения по метрологическому обеспечению всех измерительных приборов и устройств (в виде актов и протоколов); описание мероприятий по технике безопасности при проведении опытов с приложением всех необходимых схем.

Важнейшим документом, отражающим все, что относится к эксперименту, является журнал, в котором ведут записи условий эксперимента, времени его проведения, протоколов измерений, таблиц экспериментальных данных, расчетов, диаграмм и полученных выводов. От тщательности и скрупулезности в ведении журнала во многом зависит успех эксперимента и всей научной работы.

Результаты эксперимента существенным образом зависят от подготовки к нему. При этом форма фиксации результатов тщательно продумывается: заготавливаются таблицы, протоколы, бланки, предусматривается детальное описание условий опытов с указанием времени и даты.

Математическая обработка результатов опытов заключается в оценке характера и величины отклонения измеряемых величин, выявления связи между ними в виде графиков, уравнений регрессии, алгебраических или дифференциальных уравнений. Важную роль при этом играют методы математической статистики. Кроме уравнений регрессии, для описания связи изучаемых величин используют эмпирические формулы, подобранные специальными методами, различные прикладные программы для ЭВМ.

Приобретение определенных навыков обработки экспериментальных данных вышеназванными методами позволит освоить метод оптимального планирования экспериментов и их обработки.

Анализ полученных зависимостей, построение физической картины изучаемых явлений, ее анализ, оптимизация параметров и разработка рекомендаций по их реализации являются завершающей стадией обработки экспериментов.