Дополнительные рекомендации

• Названия глав должны соответствовать названию темы и не выходить за ее рамки; в то же время, содержание глав должно исчерпывать тему; те же требования относятся к названию и содержанию разделов внутри каждой главы.

• В конце каждой главы желательно дать краткое резюме (но не выводы!); приводимые в конце работы общие выводы не должны быть повторением выводов по главам, а давать новый, более высокий уровень обобщения.

• Каждый раздел должен иметь четкие границы и по содержанию не перекрываться с соседними.

4 Содержание основных разделов выпускной квалификационной работы

Введение имеет своей целью логически обосновать проведение данного исследования и выбор объектов, показать актуальность и проблемность выбранной темы. Оно должно содержать краткие последовательные ответы на вопросы о том, что известно в данной области и что остается неизвестным.

Определив проблему, нужно сформулировать цель (одну) и задачи (несколько, как правило, около пяти) работы. Они должны быть сформулированы конкретно и связаны с выяснением причинно - следственных связей явлений; феноменологическая (т.е. описательная) постановка цели и задач не рекомендуется. Цель (т.е. проблема) - более широкое понятие, чем задачи работы. Вы можете претендовать на решение поставленной проблемы целиком или в какой-то ее части. Поэтому завершайте введение фразой: «Для достижения цели были поставлены следующие задачи...» и затем ясно очертите рамки своих исследований, по пунктам перечислив несколько задач.

Научный уровень работы резко повышается, если формулировке ее цели и задач предпослана рабочая гипотеза. Это важно: работа без гипотезы - это случайный поиск, работа с гипотезой - поиск направленный. Описать явление можно и без рабочей гипотезы, но объяснить его - вряд ли.

Чтобы гипотеза не навязывала автору предвзятую точку зрения и не делала ее субъективной, формулируйте гипотезу в альтернативной форме: да-нет, или-или. Тогда задача будет состоять не в доказа­тельстве единственной предполагаемой возможности, а в подтверждении одной из двух (или нескольких) равновероятных возможностей и в опровержении другой (других). Итак, во введении желательно сформули­ровать рабочую гипотезу.

В конце введения надо указать, где (например, на кафедре агрономии ФГОУ ВПО «КГТУ») и в какой период (год(ы)) была выполнена ВКР.

Считается хорошим тоном, если в конце введения студент напишет слова благодарности научному руководителю и любым другим лицам, оказавшим существенную помощь в подготовке и/или написании ВКР (с указанием их фамилии, инициалов, ученой степени, ученого звания, места работы и должности и конкретизацией, в чем состояла эта помощь).

Обзор литературы включает анализ литературы и существующих данных и противоречий по изучаемому вопросу, историю вопроса. Здесь излагают основные посылки и постулаты, гипотезы, ход рассуждений и доказательства основных положений. При этом должна быть четко выражена личная позиция автора к имеющимся в литературе сведениям и их интерпретации. Обзор не должен затрагивать вопросы, не имеющие прямого отношения к теме исследования. Закончить главу необходимо постановкой проблемы и формулировкой невыясненных к настоящему времени вопросов.

Обсуждать литературные данные можно несколькими способами:

- описывать и анализировать их в хронологическом порядке;

- вначале привести более общие сведения, а затем, постепенно сужая круг рассматриваемых вопросов, описать литературные данные, непосредственно относящиеся к теме исследования;

- сформулировав проблему в начале обзора, по ходу дальнейшего изложения привлекать те или иные литературные данные для ее разрешения; при этом привлекаемые сведения должны быть хорошо проанализированы и критически осмыслены.

Объекты и методы исследований. Цель этого раздела – дать читателю уверенность в том, что экспериментальные данные получены корректно. Этот раздел должен содержать сведения об объектах исследования; месте, времени и условиях их выращивания или обитания, методах, времени, способах сбора и фиксации материала, его количестве.

В разделе также описывают последовательность операций при постановке экспериментов, направления, принципы методов, сами методы и подходы с обоснованием их выбора, указания на методики, по которым проводились обработка материала. При описании методики или постановки эксперимента необходимо указать автора, его разработавшего, и/или литературный источник, где она описана. Для одного метода давайте не больше одной ссылки, иначе возникает неопределенность. Если использовалась новая методика, то необходимо дать подробное ее описание. Если применяли общепринятые методики, то описывать их подробно не следует, достаточно сослаться на разработавшего ее автора или на соответствующее методическое руководство. Если вы упоминаете модифицированный метод такого-то, укажите точно, в чем именно состояла модификация.

Необходимо также привести сведения об использованных приборах и реактивах; при этом указывают название фирмы – изготовителя на языке оригинала (в кавычках) и страну происхождения на русском языке (в скобках), а также точность измерений.

При описании объектов исследования указывают видовые названия на русском и латинском языках. Для культурных растений необходимо также указать сорт. При упоминании видов указывают: в первый раз – полное название на русском и латинском языках с фамилиями авторов, описавших (переописавших) вид с учетом современного уровня систематики (при отсутствии видового эпитета ставят sр.), а при повторном упоминании – название рода одной прописной буквой, вида, подвида – полностью строчными буквами.

При описании условий выращивания растений необходимо привести описание и полное название почвы (например: «… дерново-слабоподзолистая супесчаная почва, развивающаяся на моренном суглинке, подстилаемая глубже метра песком, слабоокультуренная»).

Подразделами этого раздела должны быть следующеми: «Систематическое положение и ботанические особенности культуры», «Биоэкологические особенности культуры», «Почвенно-климатические условия района исследования)», «Характеристика сорта(-ов) или вида(-ов)», «Характеристика сельскохозяйственного предприятия», «Методика».

Биоэкологические особенности культуры. Здесь описывают биологические особенности культуры и ее отношение к экологическим факторам: теплу, свету, водно-воздушному режиму и элементам питания.

Почвенно-климатические условия района исследования излагают по материалам многолетних агрометеорологических данных и почвенных условий, приведенных в официальных или литературных источниках, а также на основании наблюдений самого студента в период исследования.

В разделе «Характеристика сорта(-ов) или вида(-ов)» дают характеристику тех сортов или видов, которые использовали для проведения экспериментов. Описание приводят по материалам оригинатора сорта, из документации Инспектуры по сортоиспытанию и личных наблюдений исследователя. Описание видов может приводиться по изданным каталогам.

В разделе «Характеристика сельскохозяйственного предприятия» указывают географическое месторасположение хозяйства, приводят характеристику его экономического состояния и оснащённости средствами производства и кадрами. Описывают почвы (тип, вид почвы, ее плодородие, окультуренность, агрохимические показатели), культуртехническое и мелиоративное состояние хозяйства, наличие и соблюдение севооборотов (или культурооборотов), технологической карты по изучаемой культуре. Приводят урожайность изучаемых культур за три последних года в хозяйстве и области. Данные по почвам допускается приводить по «Агрохимическому паспорту поля», но исследования должны быть не старше пяти лет. Для экспериментальных участков должны быть приведены собственные исследования.

Методику излагают применительно к тем учётам и наблюдениям, которые проводил студент и тем анализам, которые выполнялись по программе исследований. Желательно указать действующие ГОСТы используемых Вами методов анализа и учётов. Методика должна быть описана достаточно подробно. Если у читателя возникают вопросы по технике эксперимента – это значит, что она написана плохо. В идеале она должна быть изложена так, чтобы любой из исследователей при желании мог проверить Ваши данные, воспроизведя опыты «один к одному».

В конце глава должна содержать указания на способы обработки первичных данных – математические и статистические. В конце этого раздела или в подписях к таблицам и рисункам следует ясно сказать, что представляют собой цифры в таблицах и точки на графиках: а) средние из нескольких (не менее трех) повторностей (биологических, аналитических?) единичного опыта; б) то же «характерного» опыта серии; в) средние из нескольких (не менее двух лет) повторных опытов. Желательна статистическая обработка всех количественных данных, а основных (урожайности и некоторых других) обязательна. Для этого, как правило, следует использовать биологические, но не аналитические повторности. Ссылки на стандартные статистические руководства можно не приводить.

Экспериментальную часть желательно отделить от «Обсуждения». Смешанный раздел «Результаты и их обсуждение» допускается лишь тогда, когда характер каждого следующего эксперимента зависит от выводов предыдущего. В других же случаях объединение этих двух разделов является свидетельством неопытности и беспомощности автора.

Совершенно недопустимо начинать этот раздел литературными ссылками. После одного-двух вводных предложений следует прямо отослать читателя к первой таблице или рисунку.

В главе «Экспериментальная часть» приводят данные, полученные исследователем. В большинстве случаев их оформляют в виде таблиц и иллюстраций: чертежей, схем, графиков, диаграмм, гистограмм, фотографий и пр. Все иллюстрации называют единым словом «рисунок». В тексте должно быть дано описание результатов, представленных в каждой таблице и рисунке. При этом оно должно быть предельно кратким и заключаться не в пересказе их содержания, а в выявлении следующих из них закономерностей. Следует обратить внимание на то, что в данном разделе необходимо только описать обнаруженные эффекты, не комментируя их: все комментарии, объяснения и рассуждения выносят в раздел «Обсуждение».

Обязательна статистическая обработка всех представленных в ВКР количественных данных. Только с ее помощью можно доказать, что обнаруженный Вами эффект действительный, а не кажущийся. Именно доказательство определенного положе­ния (тезиса, постулата) и является конечной целью любой научной работы. Для этого, прежде всего, нужно, чтобы сами результаты были убедительными. Убедительность зависит от трех условий: корректности метода, дос­товерности полученных результатов и их воспроизводимости.

Статистическая обработка результатов позволяет судить о достоверности эффекта. Дело в том, что результаты наших измерений носят статистический характер. Они случайным образом колеблются около некоторой средней величины, которая и отражает объективную истину. Поэтому очевидно, что для того, чтобы приблизиться к этой истинной среднестатистической величине, в каждом опыте должно быть сде­лано несколько параллельных определений. Чем больше их число (повторность), тем больше и точнее приближение.

Кроме того, мало доказать, что Ваш результат достоверен, т.е. действителен. Нужно еще убедиться в том, что он закономерен, а не случаен. Если результат закономерен, то он должен систематически воспроизводиться в аналогичных условиях. Поэтому один опыт - не опыт. Он должен быть повторен с тем же результатом несколько раз. Число повторных опытов зависит как от вариабельности объекта, так и от добросовестности экспериментатора.

В таблицах и на рисунках должны быть приведены средние арифметические значения (x) и, как правило, их стандартные (средние квадратичные) отклонения (δ_x), рассчитанные по результатам нескольких повторений. В таблицах результаты представляют в виде: x ± δ_x (см. формулы (4.1), (4.2)). На рисунках отклонения представляются в виде бар (вертикальных линий). Если это невозможно, то величину отклонения указывают в легенде (подрисуночной подписи). Некоторые образцы оформления рисунков и таблиц даны в Приложениях Е, Ж.

Вычисление среднего арифметического значения (х)

и среднего квадратичного отклонения ( )

; (4.1)

, (4.2)

где х - среднее арифметическое значение;

 - среднее квадратичное (стандартное) отклонение;

х – значение i-й варианты (повторности опыта);

n – объем выборки, или число вариант (повторностей опыта).

Какая степень приближения приемлема в сельскохозяйственном и биологическом экспериментальном исследовании? Ответ на этот вопрос дает вариационная статистика: достоверным является тот результат, вероятность которого не меньше 0,95. Количественный критерий такой степени вероятности: средняя арифметическая должна не менее чем вдвое превышать свою стандартную ошибку.

Поэтому, если Вы хотите сделать свои результаты убедительными, обрабаты­вайте их статистически. Большое различие между вариантами не избавляет Вас от этой необходимости – при большом разбросе и они могут быть статистически не дос­товерны.

Существуют разные методы оценки достоверности различий между вариантами опыта. Для однофакторного опыта (т.е. когда изменяется только один из факторов, например, доза вносимого азота или концентрация пестицида и т.п.) наиболее часто употребляются два: метод сравнения средних арифметических (метод парных сравнений) с помощью t-критерия Стьюдента и дисперсионный анализ (с использованием F-критерия Фишера).

Метод сравнения средних арифметических (парных сравнений)

с помощью t-критерия Стьюдента

В этом методе для того, чтобы доказать, что две выборки различны (например, интенсивность того или иного процесса при двух различных условиях не одинакова и пр.) или убедиться в обратном, проводят сравнение редких арифметических значений с помощью t-критерия Стьюдента. Для этого выполняют следующие вычисления (формулы (4.3), (4.4)):

1) Находят – критерий достоверности, здесь

; ; (4.3)

; (4.4)

где t_эмп – критерий Стьюдента, или нормированное отклонение;

_- ошибка разности;

d - разность средних;

_k- среднее квадратичное отклонение для k выборки (равносильно );

_Хk – стандартная ошибка средней арифметической.

2) Сравнивают t_эмп с t_табл – стандартным значением t-критерия Стьюдента, которое обычно указано в специальных руководствах. Напоминаем, что в большинстве случаев в биологических и сельскохозяйственных экспериментах выбирают t_табл при доверитель­ном уровне Р = 0,95 (уровне значимости  = 0,05}.

Если t_эмп > t_табл, то разность средних считают достоверной, а выборки 1 и 2 различными с вероятностью 95%. В противном случае заключают, что выборки не различаются (с вероятностью 95 %).

Обращаем Ваше внимание на то, что если одновременно изменяются не одно, а два или более условий, например температура и интенсивность света, то данный способ оценки достоверности различий неприемлем. В этом случае необходимо провести многофакторный анализ. Для многофакторного анализа (когда в эксперименте одновременно изменяют два или более факторов) наиболее удобно использовать дисперсионный анализ.

Основные принципы дисперсионного анализа

Дисперсионным методом анализа необходимо обрабатывать результаты любых сельскохозяйственных опытов (однофакторного, двухфакторного и многофакторного). Если результат дисперсионного анализа показал, что F-фактическое больше F-теоретического, то результат опыта достоверен и необходимо рассчитывать НСР_05. Разница между вариантами будет существенна, если она больше НСР_0,5. Если F-фактическое меньше F-теоретического, то в опыте нет достоверных различий и рассчитывать НСР_0,5 не имеет смысла.

Корреляционные связи и их оценка

Величины, получаемые в результате эксперимента, могут находиться в случай­ной зависимости друг от друга. Степень зависимости может быть различной. Когда каждому значению величины х соответствует вполне определенное значение другой величины у, говорят о функциональной зависимости величин х и у.

Однако часто бывает так, что определенному значению величины х соответст­вует несколько значений величины у. В этом случае устанавливается связь между ве­личиной х и средним значением величины у. Такие связи называют корреляцион­ными. На рис. 1 показаны различные варианты корреляционных связей.

Рисунок 1 – Варианты корреляционных связей: а - наиболее выраженная корреляционная связь между величинами х и у; б, в - эта связь значительно слабее; г - отсутствует совсем

Для характеристики степени и направления корреляционных связей введено понятие «коэффициент корреляции» r (или R). Коэффициент корреляции - величина безразмерная и может принимать следующие значения: 0 ≤ | r | ≤ 1. Если | r | = 1, величины х и у связаны зависимостью y = kx+b; если r = 0, корреляционные связи между величинами х и у отсутствуют. Положительное (рис. 1 а, б) или отрицательное (рис. 1 в) значение r характеризует направление корреляционной зависимости.

При изложении результатов необходимо приводить результаты математического анализа (достоверности полученных результатов в опытах, корреляционной зависимости и пр.), причем достаточно указать итоговые цифры, не приводя всех математических расчётов.

Примеры:

«Прибавка урожая в результате использования препарата составила 0,67 т зерна с 1 га при НСР_0,5 = 0,12»;

«Корреляционная зависимость между увеличением норм азотных удобрений и содержанием сырого протеина в клубнях картофеля высокая (r = 0,92)»;

«Ошибка в опыте не превышала принятых норм (Sx_ср = 4,5%)».

Описывать результаты рекомендуется в прошедшем времени. Это покажет, что Вы отдаете себе отчет в том, что объект не вообще ведет себя таким образом, а вел себя так в условиях Вашего опыта. Не употребляйте также глаголов в возвратной форме (например: не «эффект проявлялся», а «наблюдали проявление эффекта»). Избегайте также поясняющих слов при обозначении размерности (например, неверно: «мг СО₂/дм² листа» или «мкмоль P/г сухой массы»). Эти слова нужно выносить в заголовки таблиц или в подрисуночные подписи.

Обсуждение результатов. Задача этого раздела – анализ, обобщение, интер­претация (объяснение) и оценка полученных в работе и описанных в «Экспериментальной части» результатов. Довольно распространенная ошибка – комментирование отдель­ных эффектов, отдельных графиков или таблиц. Это – лишь прелюдия к собственно обсуждению. Собственно обсуждение начинается тогда, когда эффекты и зависимо­сти рассматриваются совместно. Мобилизуйте свою фантазию и знания. Наклады­вайте отдельные результаты друг на друга. Ищите внутренние связи между ними, старайтесь выстроить из них последовательную цепь причин и следствий. Это позво­лит Вам извлечь из полученных фактов информацию, которая не содержалась ни в одном из них порознь (в этом, собственно, и состоит суть обобщения), итак, обсуж­дайте не только отдельные полученные эффекты, но и всю их совокупность в целом, вскрывая причинно – следственные связи между ними.

Автор должен также сравнить полученную им информацию с имеющейся в ли­тературе и показать, в чем заключается ее новизна. Некоторые с гордостью пишут: «Аналогичные данные получены в работе такой-то (ссылка)». Этим они лишь кон­статируют, что их результат не нов. Гораздо ценнее, если Вы можете написать: «На­сколько нам известно, аналогичных данных до сих пор не было получено».

Обсуждение завершите формулировкой основного вывода, который должен со­держать конкретный ответ на вопрос, поставленный во введении.

Во всех разделах основной части поощряется сравнение методик, методов, результатов с подобными других исследователей, полученных как в различных, так и в сходных почвенно-климатических условиях, включая публикации учёных ближнего и дальнего зарубежья.

Технология возделывания культуры – это изложение всех агротехнических операций, которые обеспечат получение запланированного количества урожая нужного качества. Компактнее изложить технологию можно в технологической карте установленного образца с расчётом и экономических показателей. В любой технологии возделывания растений следует описать агротехнические операции, марки сельскохозяйственных машин и орудий, рассчитать потребности в материалах, трудовых и энергетических ресурсах.

Экономическая эффективность в сельскохозяйственном производстве выражается расчётом следующих показателей: затрат в рублях на гектар, себестоимости единицы продукции, дохода с единицы площади, окупаемости вложенных средств во времени и рентабельности производства. Эти показатели зависят от цены на сельскохозяйственную продукцию, промышленные средства производства, расходные материалы и величины оплаты труда. Более подробно рекомендации по расчету экономической эффективности даны в разделе 10 настоящего учебного пособия.

Рекомендации производству содержат информацию, полученную в результате научно-исследовательской работы студента и научного руководителя, проверенную в производственном опыте, которая обеспечит увеличение урожайности, качества продукции и (или) снижение себестоимости. Обычно это два-три предложения, выражающие суть всей работы, которую легко понять и выполнить производственнику. Нельзя давать рекомендации для возделывания культур в поле по результатам лабораторных и вегетационных опытов. Необходимо проверить их результаты в полевых и производственных опытах.

Ученый агроном является технологом и организатором производства, поэтому студент в ВКР должен показать свои знания, умения и навыки, полученные в университете.

Заключение (если оно есть) содержит обобщения, представленные в более кратком виде, чем в главе «Обсуждение результатов».

Здесь же формулируют то главное, что внес исследователь в теорию и практику (т.е. краткие итоги работы), практические советы и рекомендации по использованию результатов работы, оценку полноты решения поставленных задач; сравнение уровня выполненных исследований с достижениями в данной области.

Выводы приводят в виде нумерованных пунктов, в которых подводят краткий итог исследований по основным разделам работы с подтверждением наиболее важ­ным цифровым материалом. Они представляют собой краткую формулировку основ­ных результатов данной работы. Их текст должен быть лаконичным и максимально информативным. Каждый вывод начинают с нового абзаца и нумеруют арабскими цифрами. Количество выводов не должно быть слишком малым (один-два) или боль­шим (более десяти). Не подменяйте выводов перечислением полученных фактов. Ваша задача - вывести из них новую информацию. При этом приходится «заходить за факт», опираясь на свою интуицию и знание смежных областей. Возникает проблема: как далеко дозволено исследователю «заходить за факт»?

Здесь можно впасть в одну из двух крайностей. Первая – излишняя осторож­ность: вообще отказаться от обсуждения и интерпретаций (хотя бы и предположи­тельных), ограничиться бесстрастной констатацией полученных эффектов. Вторая – излишняя смелость – дать волю умозрениям, используя полученные факты лишь как трамплин для спекуляций.

Истина лежит посредине. Заходить за факт необходимо - иначе наука не смо­жет объяснить явления. Но нельзя отрываться от факта. Критерием меры является следующее правило: интерпретация результатов должна быть адекватна использован­ному методу. Это значит, что если эксперимент был проведен на целых растениях, его результат не следует интерпретировать на клеточном или молекулярном уровне. И наоборот.