Методические основы подготовки научно-квалификационной работы (диссертации) по строительным наукам. Учебное пособие по направлению подготовки 08.06.01

дован для использования и каким образом. Необходимо также указать область применения полученных результатов в науке и практике (на каких предприятиях, в какой отрасли, в каком регионе).

Соответствие содержания диссертации специальности, по которой она рекомендуется к защите. Подтверждается соответствие материалов диссертационной работы избранной специальности на том основании, что диссертация посвящена исследованию (предмет исследования) и тем самым соответствует (указать полное название специальности).

Как следует из приведенного выше содержания Положения, предзащита (предварительная экспертиза) проводится в организации по месту выполнения диссертации или прикрепления соискателя вне зависимости от того, в какой организации будет происходить защита.

При этом вторичная предзащита в организации по месту прохождения защиты не предусмотрена, лишена необходимости.

В цитированном выше Положении процедуры предварительной экспертизы не прописаны, но в действительности они сложились и в основном соблюдаются. Работа обычно обсуждается на заседании кафедры или отдела по профилю диссертации с приглашением специалистов смежных подразделений. Руководитель кафедры (лаборатории) с участием научного руководителя при содействии в случае необходимости дирекции организации, аспирантуры, докторантуры назначают двух-трех рецензентов, обладающих ученой степенью (званием), являющихся специалистами по тематике диссертационной работы. Чаще всего это сотрудники организации, где происходит предзащита, но могут быть приглашены и внешние рецензенты.

Заседание оформляется протоколом, выписка из которого представляет документальное оформление заключения, необходимое для дальнейшего движения диссертационной работы. Участники научного совещания по предварительной экспертизе диссертационной работы считают, что диссертация (фамилия, имя, отчество) полностью соответствует требованиям, предъявляемым к докторским (кандидатским) диссертациям, и рекомендуется к защите по специальности (полное название специальности).

141

Выписка из протокола заседания, подписанная председательствующим, утвержденная руководителем организации, в которой проходила предзащита, скрепленная печатью, вручается диссертанту.

Заключение считается положительным, если диссертация рекомендована к защите без существенных доработок, требующих ее повторного рассмотрения. Диссертанту может быть указано на необходимость отдельных доработок, после осуществления которых работа рекомендуется к защите. Факт проведения таких доработок иногда удостоверяется рецензентами. Вполне возможно принятие решения о необходимости внесения существенных дополнений и изменений, требующих повторного рассмотрения работы. В самом тяжелом случае выносится решение о полной переделке работы.

В выписке из протокола заседания содержатся:

1)номер протокола и дата заседания;

2)тема диссертации и сведения о ее авторе;

3)данные о рецензентах;

4)решение о рекомендации работы к защите;

5)подтверждение актуальности темы;

6)краткое описание личных результатов автора диссертации;

7)свидетельство обоснованности научных положений, выводов

ирекомендаций, содержащихся в работе;

8)подтверждение новизны и практической ценности диссерта-

ции;

9)сведения о публикационном подкреплении диссертации;

10)подтверждение соответствия содержания диссертации специальности, по которой она рекомендуется к защите.

6.2. Этапы самопроверки научной работы

Для понимания подхода к диссертации как к объекту экспертизы будут полезны аналогии между техническим и научным творчеством ввиду того, что этим сферам присущ целый ряд сходных основных черт. Благодаря аналогии можно осуществить перенос знаний [1].

142

1.Непосредственным продуктом той и другой деятельности, приводящим к практической отдаче, является идея, обладающая новизной и полезностью. При этом в техническом творчестве идея должна найти воплощение в промышленно применимом решении (техническом, инженерном, конструкторском или ином, ограниченном нормативными рамками), а в научном творчестве идея может иметь и иные формы воплощения: теория, организационное решение, методика, алгоритм и др.

2.Подобно тому, как в научной деятельности рассматриваются научные квалификационные работы различных уровней творчества,

вчастности кандидатская, докторская диссертации, в технической деятельности также рассматриваются работы нескольких уровней творчества, например рационализаторское предложение, изобретение, открытие.

3.Как в научной, так и в творческой технической деятельности устанавливаются и юридически охраняются авторские права на полученные новые результаты согласно срокам и объемам их официальной публикации.

4.В той и другой деятельности организована государственная

экспертиза новизны, достоверности и практической значимости предлагаемых решений, которая в России осуществляется в области квалификационных научных работ сетью диссертационных советов и экспертными органами ВАК, а в области промышленно применимых решений мировой новизны — Роспатентом. Таким образом, ключевыми понятиями процесса экспертизы диссертации должны быть следующие: объект оценивания творческого вклада; опорные определения основных объектов творчества; конкретные объекты творчества: форма изложения в документах сущности творческого вклада с четким очерчиванием объема авторских притязаний.

Алгоритм самопроверки работы на «диссертабельность» включает следующие этапы, выполняемые последовательно:

1.Анализ наименования диссертации.

2.Выявление и определение объекта, предмета и цели исследования.

3.Анализ каждого научного результата на новизну, достоверность, практическую значимость, приоритет.

143

4.Анализ каждого вывода из глав на конструктивность и новизну.­

5.Анализ математических моделей на корректность.

6.Оценка качества программного обеспечения.

7.Анализ соответствия публикаций и апробаций требованиям ВАК.

8.Анализ заключения (выводов).

9.Анализ правильности оформления актов внедрения.

10.Проверка корректности ссылок.

11.Анализ правильности библиографического описания литературных источников (особый вклад автора).

1. Анализ наименования диссертации

Анализ наименования диссертации следует проводить в двух аспектах:

–анализ на соответствие защищаемым результатам;

–анализ на соответствие паспорту специальности.

Анализ на соответствие защищаемым результатам. Требования к названию диссертации следующие: должно содержать объект и предмет исследования, укрупненное имя решаемой задачи, иногда область приложений. Часто название темы, предмет исследования, задачи и выводы не полностью (лишь частично) коррелируются. Укажем на наиболее распространенные ошибки.

Названия диссертационных тем нередко перенасыщены усложненной терминологией, носят наукообразный характер, сформулированы стилистически небрежно, а иногда недостаточно грамотно. Слишком часто названия диссертации начинаются со слов: «Изучение процесса...», «Исследование...», «Вопросы...», «К вопросу...», «Совершенствование…», «Развитие…», «Проектирование…», «Эффективность…», «Влияние…» и т.п. В них не отражаются в должной мере суть рассматриваемой проблемы, завершенность работы, нет достаточно ясного определения ее цели и результатов, не раскрыта в достаточной мере суть проблемы. В диссертации по техническим наукам само собой разумеется наличие как исследовательской части, так и разработки каких-то схем, методов.

Название диссертации должно быть по возможности кратким, отвечать выбранной специальности и сути решенной научной про-

144

блемы (задачи), указывать на цель диссертационного исследования и его завершенность.

Следует избегать слишком длинных названий.

Рассмотрим пример названия диссертации Е.О. Трошкова «Прочность и деформативность штепсельных стыков колонн с плитами перекрытий в сборных железобетонных каркасах зданий». В этой работе объект исследования — сборный железобетонный каркас, предмет исследования — штепсельные стыки колонн, задача исследования — прочность и деформативность.

Другой пример — докторская диссертация О.В. Кабанцева «Научные основы структурной теории каменной кладки для оценки предельных состояний каменных конструкций сейсмостойких зданий». В данной работе объект исследования — каменные кладки, предмет исследования — научные основы структурной теории, задача — оценка предельных состояний, область приложения — сейсмостойкие здания.

Анализ на соответствие паспорту специальности. Для каждой специальности существует паспорт специальности. Каждая специальность имеет шифр. В паспорте указываются: формула специальности, области исследований и отрасли наук, по которым присуждаются ученые степени. Анализ заключается в том, чтобы название диссертации соответствовало по содержанию одной из областей исследования.

Обычно название диссертации формируется окончательно в конце работы над ней.

Защищаемые научные результаты должны содержаться в названии диссертации.

2. Объект и предмет исследования

Объект исследования — это процесс или явления, которые порождают проблемную ситуацию и выбраны для исследования.

Предмет исследования находится в пределах объекта.

Объект и предмет исследования как категории научного процесса соотносятся между собой как общее и частное. В объекте выделяется та часть, которая является предметом исследования.

145

Объект исследования — это та часть материального мира, которая привлекла исследователя, например здания и сооружения, железобетонные конструкции, строительные системы, промышленные ТЭЦ, гравитационные плотины, сейсмостойкое строительство, восстанавливаемые конструкции и т.д. По отношению к объекту исследований соискатель должен отдать себе отчет: объект исследования — новый (Н) или традиционный (Т). Например, напря- женно-деформированное состояние строительных конструкций в условиях малой гравитации — это новые объекты исследования, а вибрационные установки — традиционные объекты исследования.

Предмет исследования — это та сторона объекта исследования, тех его свойств, та его область приложения, которые исследуются, например стойкость железобетона, режимы работы промышленных ТЭЦ. По отношению к предмету исследования соискатель должен решить тот же вопрос: предмет исследования новый или традиционный. Например, огнестойкость железобетона с учетом его динамических свойств — новый предмет исследования, а компьютерное моделирование стыков панельных зданий — традиционный предмет исследования, коррозионная стойкость бетона в промышленных сооружениях — традиционный предмет исследования и традиционный объект исследования.

Возможны следующие комбинации новизны предмета (П) и объекта (О) исследования:

а) НП-НО; б) НП-ТО; в) ТП-НО; г) ТП-ТО [2].

Примеры этих ситуаций:

–устойчивость строительных конструкций в условиях малой гравитации (а);

–огнестойкость железобетона с учетом его динамических свойств (б);

–компьютерное моделирование стыков панельных зданий (в);

–коррозионная стойкость бетона в промышленных сооружениях (г).

146

Для диссертаций последний случай недопустим. Или предмет, или объект исследования обязательно должен быть новым.

Цель исследования — это планируемый результат. Результат должен быть конструктивным, т.е. позволять производить общественно полезный продукт с лучшими показателями качества продукта или процесса достижения, чем было раньше.

Цель исследования должна быть достигнута. Необходимо проверить, так ли это. Указано ли достижение цели в заключении?

3. Анализ научных результатов

Каждый научный результат соискатель должен оценить так, как будто он сам — оппонент своей диссертации. Для этого случая существует «Памятка официальному оппоненту», в которой рекомендуется оценивать «достоверность и новизну каждого основного вывода или результата диссертации <...>, ценность для науки и практики проведенной соискателем работы» [17]. Лучшая форма для выполнения такого анализа — отзыв будущего оппонента на свою диссертацию. Станьте им на короткое время и по каждому результату отметьте:

–краткую суть научного результата;

–новизну результата;

–достоверность результата;

–практическое значение;

–источник, в котором опубликован результат, и обоснование приоритета результата.

При обосновании новизны следует сделать сравнение с близкими результатами других исследований. При описании практического значения можно использовать признаки практической значимости.

При обосновании приоритета необходимо проследить преемственность публикаций по этому результату в годах. Указанное описание обычно занимает 1,5–2 страницы текста.

4. Анализ выводов из глав

Каждая глава должна заканчиваться краткими выводами. Наиболее распространенная ошибка при написании выводов — их ре-

147

феративный характер: перечисляется, что сделано соискателем в главе. Например, встречается такой стиль: «Проведен обзор литературы, выделены задачи исследования».

В кратких выводах по главе следует писать: «Выявлено…» или «Установлено, что...», «Раскрыт механизм...».

«Достоверность этого факта установлена статистическим путем. Для этого был использован план эксперимента...» или «Достоверность этого факта подтверждена…».

«Практическое значение полученного результата состоит в возможности <…> для обеспечения требуемого уровня…» или «Практическое значение полученной зависимости состоит…».

Форма самопроверки правильности выводов по главам — отзыв ведущей организации. Закончив главу, попытайтесь написать за ведущую организацию часть отзыва на свою работу. В Положении о присуждении ученых степеней сказано: «В отзыве ведущей организации устанавливаются: <...> новизна <...> выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации» [17]. Качеству отзывов ведущей организации ВАК придает большое значение. Еще в решении коллегии ВАК было отмечено: «Обратить внимание руководителей ведущих организаций (предприятий), что <...> они несут персональную ответственность за объективность отзывов о научной и практической значимости диссертаций» [13].

Структура кратких выводов по главе следующая:

–сутъ научного результата;

–новизна научного результата;

–достоверность научного результата;

–практическая значимость научного результата;

–результат опубликован в [...].

5. Анализ математических моделей

Каждая глава посвящена обычно одной задаче исследования. Каждая задача должна иметь содержательную (физическую) и математическую постановки.

Любая научная задача исследований в любой отрасли знаний имеет как минимум содержательную постановку, сформулированную по правилу: «Дано <...>, требуется...».

148

Обычно требуется найти «связь», «зависимость», «область значений», «величину». В первых трех случаях задача исследования может быть формализована как описательная задача, в четвертом случае — как оптимизационная. Математические постановки задач исследований, посвященных выбору наилучших параметров, режимов, способов, технологий, материалов, конструкций, схем и т.д., должны быть оптимизационными.

Для каждой такой постановки необходимо выделить:

–управляемые переменные;

–целевые функции (целевую функцию);

–уравнения связи;

–область поиска решений (область допустимых решений). Для каждой математической модели нужно установить:

–математический класс задачи;

–обоснование предлагаемого метода решения;

–суть предлагаемого алгоритма;

–вычислительную сложность алгоритма;

–сходимость вычислительной процедуры;

–отличие от других алгоритмов для этой задачи.

Опыт научного руководства автора показал, что аспиранты и соискатели испытывают большие затруднения: с выделением критерия оптимальности; различением критерия оптимальности и целевой функции; различением ограничений и уравнений связи; построением целевой функции; многокритериальными постановками задач; методами оптимизационного решения и поисковых алгоритмов.

Проверьте, соответствуют ли по смыслу понятия, использованные вами в диссертации, следующим общепринятым понятиям [11]:

–критерий оптимальности — некоторый показатель, имеющий экономическое, техническое или другое содержание, служащий формализацией конкретной цели исследования (управления) и выражаемый при помощи целевой функции через факторы модели;

–целевая функция — математическое выражение, связывающее между собой управляемые и неуправляемые переменные. Содержательный смысл целевой функции придает только критерий оптимальности.

149

Не следует смешивать критерий оптимальности и целевую функцию.­

–Управляемые переменные — это те переменные, которые являются искомыми.

–Ограничения — условия, налагаемые на управляемые переменные или на их совокупности.

–Уравнения связи — математическая формализация системы ограничений.

6.Оценка качества программного обеспечения

Внастоящее время одним из признаков завершенности научного результата является наличие компьютерной программы, реализующей новые алгоритмы. Но не всякая программа считается достоверной и полезной, а лишь та, которая имеет вид программного продукта.

Описание полной математической модели, представляющей собой систему дифференциальных уравнений в частных производных, дополненную набором начальных и граничных условий, а также приближенные методы ее решения формируют совокупность вычислительных алгоритмов, требующих программной реализации на языке ЭВМ.

Критериями ценности программы являются:

– возможность ее использования на персональном компьютере

враспространенных инструментальных средах и операционных системах;

– приемлемая трудоемкость настройки;

– удобный интерфейс;

– возможность вывода на печать разнообразных отчетов, документов и т.п.

Если результатами диссертации являются проектные решения, то лучшим выходом диссертации является система автоматизированного проектирования (САПР) этих проектных решений. В этом случае должны быть разработаны не только программы расчета параметров и выбора вариантов решений, но и база данных.

150