- •1. Научное знание и методы научных исследований
- •1.1. Структура научного знания
- •Методы научных исследований
- •2. Общие принципы организации
- •2.1. Постановка цели и задач исследования
- •2.2. Обзор литературы
- •2.3. Выбор метода и схемы измерения
- •2.4. Основы планирования эксперимента
- •2.5. Запись и первичная обработка
- •2.6. Обработка результатов эксперимента
- •Ошибки измерений
- •2.6.2. Статистическая обработка результатов испытаний
- •3. Методы исследования свойств металлов
- •3.1. Методика металлографических исследований
2.2. Обзор литературы
Обзор литературы – это обязательный и важный этап всякого исследования. Согласно ГОСТ 19600-74 «Отчет о научно-исследовательской работе, общие требования и правила оформления» обзор литературы должен полно и систематизированно излагать состояние вопроса …, позволять объективно оценивать научно-технический уровень работы, правильно выбирать пути и средства достижения поставленной цели и оценивать как эффективность этих средств, так и работы в целом. Предметом анализа в обзоре должны быть новые идеи и проблемы, возможные подходы к решению этих проблем, результаты предыдущих исследований…, возможные пути решения задач. Противоречивые сведения, содержащиеся в различных исходных документах, должны быть проанализированы и оценены с особой тщательностью.
Обзор помогает уяснить необходимость, цель и метод исследования вначале работы и помогает понять новизну и смысл собственных результатов в конце.
Из анализа литературы должно быть понятно, что в данном вопросе известно достоверно, что спорно; какие задачи поставлены в технической проблеме первоочередные; где и как стоит искать их решения.
Обзор литературы, критический и обобщающий, достаточно сложный этап исследования.
Исследование всегда имеет конкретную цель. В заключении обзора обосновывается выбор цели и методики. Вообще весь обзор подготавливает это решение. Этим определяется его план и принцип отбора материала. В обзоре рассматривают только такие вопросы, которые могут прямо влиять на решение поставленной задачи. Бесполезно начинать с пересказа прописных истин из учебника, важно отразить современное состояние поставленной конкретной задачи. Желательно сформулировать немного (порядка 4 – 7) основных вопросов. Формулируя их, надо предусмотреть, без чего нельзя обойтись, чтобы показать необходимость выполняемых исследований и обсудить затем их результаты.
Приступая к подготовке обзора, надо взять из наиболее известных монографий и справочников, в том числе из библиографических справочников основные сведения о вопросе исследования и ссылки на основные статьи.
Затем, просмотрев в каталоге технической библиотеки соответствующую рубрику, например «Диффузионная сварка» или «Металловедение», можно найти пару малоизвестных книг или брошюр по узкой теме работы. Библиография в книге обрывается, как правило, за 2 – 3 года выхода в свет. Все, что было после необходимо искать в периодических изданиях. Прежде всего, нужно просмотреть реферативный журнал (РЖ «Сварка», «Металлургия» и т.п.) за оставшиеся годы. Искать материал нужно по перекрестным рубрикам. Реферат в таком журнале появляется через 5 – 7 месяцев после выхода статьи. И еще около года проходит, прежде чем он попадет в предметный указатель. Поэтому, кроме РЖ обязательно надо просмотреть и основные журналы за последние год – два.
Если разрабатывается новый технологический процесс, материал, способ обработки полезно просмотреть сведения о патентах на изобретение и полезные модели в бюллетенях «Открытия, Изобретения, Промышленные образцы, Товарные знаки» и «Изобретения за рубежом».
Отбор материала, полезного для анализа состояния вопроса, осуществляется с помощью рефератов или аннотаций, которыми снабжены статьи во всех журналах. Обзор должен включать, по возможности, все самые последние публикации, вплоть до вышедших за один – два месяца до публикации результатов работы. Поэтому в процессе научно-исследовательской работы картотека научных публикаций должна пополняться непрерывно. Каждую публикацию нужно просматривать для оценки ее достоверности, актуальности и полезности.
Подробное изучение литературы начинают с монографии и наиболее свежих публикаций в журналах. Как правило, в начале их имеются ссылки на предыдущие работы и можно понять, что нужно прочитать. Идя по цепочкам ссылок, можно понять, что основная литература по вопросу изучена, если в новых статьях не встречаются ссылки на новые источники.
При подготовке обзора важно не только
записать, но и предварительно обработать
и проанализировать основные факты и
аргументы автора, привести их к такому
виду, чтобы можно было сопоставить с
данными других экспериментов и с теорией.
Необходимо критически воспринимать
трактовку результатов экспериментов.
В публикациях часто наблюдаются три
основных недостатка, которые ставят
под сомнение выводы по работе. Это
несоответствие обещанной точности и
фактически доступной при данных средствах
измерения (автор утверждает, что
результаты описываются параболической
зависимостью, а рассеяние таково, что
можно провести и прямую); не учтены
побочные факторы (высокое содержание
примеси), которые влияют на процесс так
же сильно, как и основной фактор; ошибки
логики в выводах. Например, получив
зависимость степени превращения y
от времени t и
коэффициента диффузии D
в виде
,
автор считает это подтверждением своей
модели распада твердого раствора, где
также
~
.
На деле же такую зависимость
следует ожидать для всякого процесса
объемной диффузии просто по соображениям
размерности, а выбирать модель здесь
можно только по величине k
.
Чтобы иметь возможность критически сравнивать работы все самое существенное, включая обоснование выводов и комментарии к ним, должно фиксироваться в конспекте. Полезно, если в конспекте будет подробно описана методика экспериментов. При анализе теоретических работ следует помнить, что и, не владея сложным математическим аппаратом, можно критически оценивать эффективность теории в приложении к изучаемым процессам. Если не стоит цель использовать теоретические выкладки нет смысла следить за всеми преобразованиями. Важно проверить постановку задачи: какие факторы учтены, какими пренебрегают с самого начала. Физический смысл всех попутных допущений надо проанализировать и пометить их в конспекте. Необходимо уяснить, сколько автор публикации оставил себе свободных параметров, которые надо определять из того же самого эксперимента. Если их 2 – 3, то можно объяснить все, что угодно при любых формулах. Далеко не всякий вывод теории можно
сопоставить с количественным экспериментом, может не хватить определенных констант или надежности самого эксперимента. В этом случае в подтверждение теории могут приводиться косвенные данные и необходимо уяснить, насколько они связаны с основными параметрами или факторами явления.
Таким образом, конспект теоретической статьи должен включать постановку задачи, промежуточные допущения и ограничения, область существования решения и способ сравнения выводов с экспериментом.
При написании обзора литературы нельзя принимать на веру и пересказывать все подряд. При этом критическое отношение к публикации должно выражаться не в обличении предшественника, а в обоснованном отборе того, что у них верно и в конкретных предложениях по методике исследования, чтобы снять имеющиеся противоречия.
Обзор мнений не нужен. Достаточно выделить то, чем можно объяснить всю совокупность фактов. Везде нужно проводить четкую грань между объяснением (одним из многих возможных и не противоречащих фактам) и доказательством (единственным объяснением, исключающим все альтернативы). В обзоре теории надо подчеркнуть все различия в исходных допущениях и в качественных результатах. Обзор теории заканчивается сопоставлением условий и областей применимости каждой из моделей, а также указанием области реального эксперимента, где не годится ни одна из них. Заключительный раздел обзора позволяет окончательно сформулировать цель и задачи исследований, обосновать выбранные методы.
