
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.1. Понятие научного знания
- •1.2. Методы теоретических и эмпирических исследований
- •1.3. Выбор направления научного исследования
- •Вопросы для самопроверки
- •2. ТВОРЧЕСТВО КАК ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
- •2.1. Творчество
- •2.2. Воображение
- •Вопросы для самопроверки
- •3. ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
- •Вопросы для самопроверки
- •4. СТРОЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ
- •4.1. Основные определения
- •4.2. Классификация кинематических пар
- •4.3. Виды механизмов и их структурные схемы
- •Вопросы для самопроверки
- •5. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
- •5.1. Деформация металлов
- •5.2. Разрушение металла при растяжении
- •5.3. Твердость металлов
- •5.4. Прочностъ металлов при динамических нагрузках
- •5.6. Ползучесть металлов
- •5.7. Изнашивание металлов
- •5.8. Маркировка сталей
- •Вопросы для самопроверки
- •6. МЕТОДЫ АКТИВИЗАЦИИ ПОИСКА НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
- •6.1. Метод контрольных вопросов
- •Вопросы для самопроверки
- •6.2. Метод мозгового штурма
- •Вопросы для самопроверки
- •6.3. Метод морфологического анализа
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •6.5. Метод предварительного анализа
- •Вопросы для самопроверки
- •6.6. Приемы преодоления технических противоречий
- •6.7. Метод фокальных объектов
- •6.8. Эвристика как наука о творческом мышлении
- •Вопросы для самопроверки
- •6.9. Инверсология
- •Вопросы для самопроверки
- •6.10. Методы традиционной логики
- •6.11. Апология случайности
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •9. ИЗОБРЕТЕНИЯ
- •9.1. Объекты изобретений
- •9.2. Установление сущности изобретения
- •9.3. Выбор объекта патентной защиты
- •9.4. Формулировка существенных признаков
- •9.5. Единство изобретения
- •9.6. Условия патентоспособности изобретений
- •9.6.1. Промышленная применимость
- •9.6.2. Понятие «уровень техники»
- •9.6.3. Новизна
- •9.6.4. Изобретательский уровень
- •9.7. Полезная модель
- •10. ОФОРМЛЕНИЕ И ПОДАЧА ЗАЯВКИ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ И ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
- •10.1. Порядок подачи заявки на изобретение и полезную модель
- •10.2. Состав документов заявки на изобретение и полезную модель
- •10.3. Заявление о выдаче патента на изобретение
- •10.4. Описание изобретения
- •10.4.1. Структура описания изобретения
- •10.4.2. Название изобретения
- •10.4.3. Область техники, к которой относится изобретение
- •10.4.4. Уровень техники
- •10.4.5. Сущность изобретения
- •10.4.6. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
- •10.5. Особенности объектов изобретения
- •10.5.1. Устройство как объект изобретения
- •10.5.2. Способ как объект изобретения
- •10.5.3. Вещество как объект изобретения
- •10.6. Формула изобретения
- •10.6.2. Структура формулы изобретения
- •10.6.4. Чертежи и иные материалы
- •10.6.5. Реферат
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
12
1.2. Методы теоретических и эмпирических исследований
Метод объединяет субъективные и объективные моменты познания. Метод объективен, так как в разрабатываемой теории позволяет отражать действительность и ее взаимосвязи. Таким образом, метод является програм мой построения и практического применения теории. Одновременно метод субъективен, так как является орудием мышления исследователя и в качестве такового включает в себя его субъективные особенности.
С философской точки зрения методы можно разделить на: всеобщие (материалистическая диалектика), действующие во всех областях науки и на всех этапах исследования; общенаучные (для всех наук); частные (для опре деленных наук); специальные или специфические (для данной науки).
Такое разделение методов всегда условно, так как по мере развития по знания один научный метод может переходить из одной категории в другую.
К общенаучным методам относятся: наблюдение, сравнение, счет, из мерение, эксперимент, обобщение, абстрагирование, формализация, анализ и
синтез, индукция и дедукция, аналогия, моделирование, идеализация, ранжи
рование, а также аксиоматический, гипотетический, исторический и систем ныйметоды.
Наб л юД е н и е - это способ познания объективного мира, основанный на непосредственном восприятии предметов и явлений при помощи органов чувств без вмешательства в процесс со стороны исследователя.
Сравнение - это установление различия между объектами матери ального мира или нахождение в них общего, осуществляемое как при помо щи органов чувств, так и специальных устройств.
С ч ет - это нахождение числа, определяющего количественное соот ношение однотипных объектов или их параметров, характеризующих те или иные свойства.
Из м ер е н и е - это физический процесс определения численного зна чения некоторой величины путем сравнения ее с эталоном.
Эксперимент - одна из сфер человеческой практики, в которой под
вергается проверке истинность выдвигаемых гипотез или выявляются зако
номерности объективного мира. В процессе эксперимента исследователь вмешивается в изучаемый процесс с целью познания, при этом одни условия опыта изолируются, другие исключаются, третьи усиливаются или ослабля ются. Экспериментальное изучение объекта или явления имеет определенные преимущества по сравнению с наблюдением, так как позволяет изучать явле ния в «чистом виде» при помощи устранения побочных факторов; при необ ходимости испытания можно повторять и организовывать так, чтобы иссле довать отдельные свойства объекта, а не их совокупность.
Обобщение - определение общего понятия, в котором находит от ражение главное, характеризующее объекты данного класса. Это средство для образования новых научных понятий, формулирования законов и теорий.
13
Абстрагирование - это мысленное отвлечение от несущественных свойств, связей, отношений предметов и выделение нескольких сторон, инте ресующих исследователя. Оно, как правило, осуществляется в два этапа. На первом этапе определяются несущественные свойства, связи и т. д. На вто ром - исследуемый объект заменяют другим, более простым, представляю ЩИМ собой упрощенную модель, сохраняющую главное в сложном.
Различают следующие виды абстрагирования: отождествление (образо вание понятий путем объединения предметов, связанных по своим свойствам в особый класс); изолирование (выделение свойств, неразрывно связанных с предметами); конструктивизация (отвлечение от неопределенности границ реальных объектов) и, наконец, допущение потенциальной осуществимости.
Ярким примером абстрактной модели действительности является иде альный газ, который широко используется в физике, термодинамике и других
науках.
Формализация - отображение объекта или явления в знаковой форме какого-либо искусственного языка (математики, химии и т. д.) И обеспечение возможности исследования реальных объектов и их свойств через формальное исследование соответствующих знаков.
Аксиоматический метод - способ построения научной теории, при котором некоторые утверждения (аксиомы) принимаются без доказа тельств и затем используются для получения остальных знаний по опреде ленным логическим правилам. Общеизвестной, например, является аксиома о параллельных линиях (не пересекаются), которая принята в геометрии без
доказательств.
Ан ал и з - метод познания при помощи расчленения или разложения предметов исследования (объектов, свойств и т. д.) на составные части. ' В связи с этим анализ составляет основу аналитического метода исследова ний.
Синтез - соединение отдельных сторон предмета в единое целое. Анализ и синтез взаимосвязаны, они представляют собой единство противо положностей. Различают следующие виды анализа и синтеза: прямой или эмпирический метод (используют для выделения отдельных частей объекта, обнаружения его свойств, простейших измерений и т. п.); возвратный или элементарно-теоретический метод (базирующийся па представлениях о при чинно-следственных связях различных явлений); структурно-генетический метод (включающий вычленение в сложном явлении таких элементов, кото рые оказывают решающее влияние на все остальные стороны объекта).
Важными понятиями в теории познания являются: индукция - умо заключение от фактов к некоторой гипотезе (общему угверждению) и Де -
Д у к Ц и я - умозаключение, в котором вывод о некотором элементе множест
ва делается на основании знания общих свойств всего множества. Таким об разом, дедукция и индукция - взаимообратные методы познания, широко ис-
14
пользующие частные методы формальной логики. Это методы единственно го сходства (предполагается, что единственное сходное обстоятельство явля ется причиной рассматриваемого явления); единственного различия (предпо лагается, что единственное различие обстоятельств является причиной явле нии); сопутствующих изменений (изменение одного явления приводит к из менению другого, так как оба эти явления находятся в причинной связи); ос татков (если известно, что некоторые из совокупности определенных об стоятельств являются причиной части явлений, то остаток этого явления вы зывается остальными обстоятельствами).
Одним из методов научного познания является аналогия, посредст вом которой достигается знание о предметах и явлениях на основании того, что они имеют сходство с другими. Степень вероятности (достоверности) умозаключений по аналогии зависит от количества сходных признаков у сравниваемых явлений (чем их больше, тем большую вероятность имеет за ключение, и оно повышается, когда связь выводного признака с каким-либо другим признаком известна более или менее точно). Аналогия тесно связана с моделированием или модельным экспериментом. Если обычный экспери мент непосредственно взаимодействует с объектом исследования, то в моде лировании такого взаимодействия нет, так как эксперимент производится не с самим объектом, а с его заменителем. Примером может служить аналоговая вычислительная машина, действие которой основано на аналогии дифферен циальных уравнений, описывающих как свойства исследуемого объекта, так и электронной модели.
Гипотетический метод познания предполагает разработку науч...
ной гипотезы на основе изучения физической, химической и т. п. сущности исследуемого явления с помощью описанных выше способов познания и за тем формулирование гипотезы, составление расчетной схемы алгоритма (мо дели) и ее изучение, анализ, разработку теоретических положений.
Как в социально-экономических и гуманитарных науках, так и в есте ственных и технических исследованиях часто используют и стор и че ски й м е т оД познания. Этот метод предполагает исследование возникновения, формирования и развития объектов в хронологической последовательности, в результате чего исследователь получает дополнительные знания об изучае мом объекте (явлении) в процессе его развития.
При гипотетическом методе познания исследователь нередко прибегает к идеализации, т. е. к мысленному конструированию объектов, которые практически неосуществимы (например идеальный газ, абсолютно твердое тело). В результате идеализации реальные объекты лишаются некоторых присущих им свойств и наделяются гипотетическими свойствами.
Разнообразные методы научного познания условно подразделяются на ряд уровней: эмпирический, экспериментально-теоретический, теоретиче ский и метатеоретический.
15
Методы эмпирического уровня: наблюдение, сравнение, счет, измере ние, анкетный опрос, собеседование, тесты, метод проб и ошибок и т. д. Ме тоды этой группы конкретно связаны с изучаемыми явлениями и использу ются на этапе формирования научной гипотезы.
Методы экспериментально-теоретического уровня: эксперимент, ана лиз и синтез, индукция и дедукция, моделирование, гипотетический, истори ческий и логический. Эти методы помогают исследователю обнаружить те или иные достоверные факты, объективные проявления в протекании иссле дуемых процессов. С помощью этих методов производится накопление фак тов, их перекрестная проверка. Следует при этом подчеркнуть, что факты
имеют научно-познавательную ценность только в тех случаях, когда они сис тематизированы, когда между ними вскрыты неслучайные зависимости, оп ределены причины, следствия. Таким образом, задача выявления истины тре бует не только сбора фактов, но и правильной их теоретической обработки. Первоначальная систематизация фактов и их анализ проводятся уже в про цессе наблюдений, бесед, экспериментов, ибо эти методы включают в себя не только акты чувственного восприятия предметов и явлений, но и их отбор, классификацию, осмысливание воспринятого материала, его фиксирование.
Методы теоретического уровня: абстрагирование, идеализация, форма лизация, анализ и синтез, индукция и дедукция, аксиоматика, обобщение и Т. д. На теоретическом уровне производятся логическое исследование соб ранныIx фактов, выработка понятий, суждений, делаются умозаключения. В процессе этой работы соотносятся ранние научные представления с возни кающими новыми. На теоретическом уровне научное мышление освобожда ется от эмпирической описательности, создает теоретические обобщения. Таким образом, новое теоретическое содержание знаний надстраивается над
эмпирическими знаниями.
В основе системного анализа лежит понятие системы, под которой подразумевается множество объектов (компонентов), обладающих заранее определенными свойствами с фиксированными между ними отношениями. На базе этого понятия производится учет связей, используются количествен ные сравнения всех альтернатив для того, чтобы сознательно выбрать наи лучшее решение, оцениваемое каким-либо критерием, например измеримо стью, эффективностью, надежностью и т. п.
Системный анализ складывается из основных четырех этапов: первый заключается в постановке задачи, т. е. определяют объект, цели и задачи ис следования, а также критерии для изучения и управления объектом. Непра вильная или неполная постановка целей может свести на нет результаты все го последующего анализа. Во время второго этапа очерчиваются границы изучаемой системы и определяется ее структура: объекты и процессы, имеющие отношение к поставленной цели, разбиваются на собственно изу чаемую систему и внешнюю среду. При этом различают замкнутые и откры-