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

Структурными частями диссертации обычно являются:

–введение;

–первая глава, содержащая обзор литературы, обоснование объема исследования, общую постановку задачи;

–главы теоретической части исследования (обычно две-три главы) по числу результатов, выносимых на защиту;

–глава экспериментальной части исследования;

–заключение;

–библиографический список;

–приложения.

В дальнейшем содержание каждой части будет отдельно рассмотрено.

Все названные части находятся в определенных функциональных зависимостях.

Обратим внимание на понятия:

–научное положение (защищаемый тезис);

–научный результат;

–научная задача.

2.3. Научная задача и научная проблема

Понятие задача имеет самые различные трактовки. Наиболее близким по смыслу к понятию научная задача является следующее: задача — это то, что надо решить, при этом по крайней мере один метод решения известен (опубликован). Соответственно проблема — это то, что надо решить, но метод решения неизвестен. Эти понятия будут положены в основу формулирования более строгих канонических определений.

При подготовке кандидатской диссертации приходится иметь дело с двумя типами научных задач:

–первый тип — научная задача, новому решению которой посвящена диссертация (общая задача диссертационного исследования в целом);

–второй тип — формируется в результате декомпозиции научной задачи первого типа.

Онаучных задачах, решаемых в докторских диссертациях, речь пойдет несколько позже, а сейчас следует отметить, что все задачи,

21

о которых говорится, а также их решения имеют одинаковые структурные элементы.

Научная задача выражается в виде пары, включающей исследование и цель. Под исследованием подразумевается, как уже отмечалось, что по крайней мере один метод решения задачи (достижения цели исследования) опубликован.

Решение научной задачи представляет собой взаимосвязанную тройку: предмет исследования, цель исследования, метод исследования (т.е. решение научной задачи образуется конкретизацией метода ее решения и т.д.).

Примеры научных задач:

–оценка напряженно-деформированного состояния изгибаемых железобетонных балок (напряженно-деформированное состояние... — предмет, оценка — цель исследования, изгибаемых железобетонных балок — конкретизация (идентификация) предмета);

–динамический расчет железобетонных конструкций с учетом упругопластических деформаций арматуры и бетона (железобетонные конструкции — предмет, динамический расчет — цель исследования, с учетом упругопластических деформаций арматуры и бетона — конкретизация (идентификация) предмета);

–оптимальное проектирование железобетонных пластин, работающих в условиях поперечного изгиба и плоского напряженного состояния (железобетонные пластины — предмет, оптимальное проектирование — цель исследования, в условиях поперечного изгиба

иплоского напряженного состояния — конкретизация (идентификация) предмета).

Необходимо особо подчеркнуть, что решение научной задачи не следует отождествлять с результатом решения научной задачи. Основу решения научной задачи составляет метод, а не то, что с его помощью получено. Это объясняется тем, что метод в науке хотя и создается ради результата, но сам по себе всегда играет решающую, принципиальную роль. Без метода нет и не может быть результата.

Четкая формулировка научной задачи, конкретизирующая предмет и цель исследования, называется постановкой научной задачи.

22

При формулировании постановки научной задачи предмет исследования излагается ситуационно в виде исходных научных предпосылок, выражающих, что дано, — состав переменных и постоянных исходных данных, вводимые допущения и ограничения, а также конкретные условия проведения исследования.

Цель исследования излагается путем перечисления требуемых научных результатов — доказываемых утверждений, искомых переменных величин и (или) обосновываемых рекомендаций, а также в виде комплекса требований к применимому или разрабатываемому методу решения задачи.

Научная проблема выражается в виде пары, включающей предмет и цель исследования, однако при этом подразумевается, что метод исследования, в отличие от научной задачи, неизвестен или, по крайней мере, не опубликован.

Постановкой научной проблемы называется четкая формулировка научной проблемы, конкретизирующая предмет и цель исследования.

Решение научной проблемы, как и в случае научной задачи, представляет собой триединство: предмет, цель и метод исследования. После нахождения и опубликования хотя бы одного решения научная проблема превращается в научную задачу.

При подготовке докторской диссертации приходится иметь дело

снаучными проблемами двух видов:

–общая научная проблема — это та крупная научная проблема, решение которой осуществлено в диссертации;

–частные научные проблемы или, проще говоря, проблемные вопросы — это не имеющие известного решения частные научные задачиисследования,ведущиекрешениюобщейнаучнойпроблемы.­ Решения частных научных проблем, т.е. частных научных задач исследования, методы решения которых неизвестны, составляют важнейшую, наиболее творческую часть работы не только над док-

торской, но и над кандидатской диссертацией.

Сдругой стороны, не только новые, но и комбинирующиеся с ними известные решения частных научных задач исследования обычно составляют серьезную часть как кандидатской, так и докторской диссертации.

23

Следует отметить, что рассмотренные определения научной задачи и научной проблемы, а также их элементов (предмет, метод и цель исследования, постановка и решение задачи или проблемы) по смыслу являются довольно размытыми.

Действительно, в определении постановки задачи (проблемы) степень четкости формулировок, выражающаяся в степени конкретизации предмета и цели исследования, не охарактеризована и может быть совершенно различной.

Кроме того, при заданной постановке задачи (проблемы) те специалисты, которые в силу своей подготовки, опыта и способностей могут легко увидеть путь решения за счет комбинирования известных им методов, будут вести речь о решении задачи, в то время как специалисты, которые не могут увидеть путь решения или должны приложить серьезные умственные усилия, чтобы познать eгo, будут вести речь о решении проблемы. Сложность ситуации заключается в том, что и те и другие правы по-своему. Первая группа специалистов будет утверждать, что все элементы научно-методического аппарата, нужного для решения задачи, общеизвестны, а целесо­образность их сочетания является очевидной, так как требуется сумма эффектов, даваемых сочетаемыми элементами, каждый из которых применяется в строгом соответствии с его предназначением, описанным в литературе. Вторая группа будет отстаивать ту точку зрения, что для такой постановки проблемы метод решения науке неизвестен (не описан в литературе), требуется разработка метода, которая может пойти и по пути комбинирования элементов известного из литературы научно-методического аппарата с целью получения ранее неизвестного их сочетания, ведущего к решению задачи.

Одна и та же научная задача (проблема) может иметь несколько различных постановок в том смысле, что нестрогой постановке данной задачи (проблемы) могут соответствовать различные варианты строгих постановок. С другой стороны, научная задача в конкретной постановке может иметь некоторое множество различных методов решения.

Задача (проблема) в строгой постановке может иметь решение при одних значениях исходных данных и не иметь решения при других значениях.

24

Проблема (в нестрогой постановке) является разрешимой или неразрешимой в зависимости от того, существует ли (пока еще неизвестный) по крайней мере один метод ее решения. Проблема в строгой постановке всегда разрешима.

2.4. Формулирование практической задачи (проблемы) диссертационного исследования

При подготовке диссертации к формулированию постановки общей научной задачи (проблемы) исследования обычно переходят после того, как будет сформулирована сначала прагматическая задача (проблема) исследования, а затем дано краткое содержательное описание научной задачи.

В интересах чисто практической задачи или проблемы осуществляется:

а) новое решение актуальной научной задачи, составляющее содержание кандидатской диссертации, или

б) решение крупной научной проблемы, разработке которой посвящена докторская диссертация.

Составными частями практической задачи (проблемы) являются объект исследования и прикладная цель исследования.

Практическая задача (проблема) диссертационного исследования может излагаться в виде двух раздельных формулировок, одна из которых характеризует объект (а при большей степени — детализации и предмет) исследования, а другая — применимую цель исследования. Практическая цель, в отличие от научных целей, формулируется в виде ожидаемых результатов, являющихся прямым вкладом в практику рассматриваемой предметной области. Впрочем, практическую цель исследования, или просто — цель исследования, как правило, всегда удается изложить так, чтобы одновременно был выражен и объект исследования.

Напомним, что постановка научной проблемы — это формулировка, конкретизирующая предмет и цель исследования.

Новая научная проблема — проблема, постановка которой отличается от известных постановок по предмету или цели исследования и метод решения которой неизвестен.

25

Строгая постановка проблемы — это формулировка проблемы в терминах той или иной теории, содержащая исходные данные, условия и требования, необходимые и достаточные для существования решения.

К формулированию цели исследования приступают после осмысления противоречия, возникшего в практике (подобно «то, что имеет практика, ей недостаточно этой теории»), в то время как к формулированию содержательного описания (содержательной формулировки) и конкретной постановки научной задачи (проблемы) переходят после выявления противоречия в науке (типа «то, чем располагает наука, уже не может удовлетворить практику»).

Содержательное описание общей научной задачи (проблемы), называемое иногда формулировкой, составляется на начальном этапе работы (как правило, при выборе темы диссертации и составлении плана), когда общую научную задачу (проблему) удается наметить лишь в первоначальном, не детализированном виде.

На последующих этапах диссертационной работы содержательное описание научной задачи (проблемы) детализируется и конкретизируется и к окончательной научной формулировке (обычно помещаемой во введении к диссертации и в первом разделе автореферата) приходят на конечном этапе работы над диссертацией вместе с завершением отработки конкретной постановки научной задачи (проблемы).

2.5. Научный результат, научное положение

Научный результат — это новое знание, полученное в процессе фундаментальных или прикладных научных достижений и зафиксированное в форме научной статьи в индексируемых изданиях, в форме отчета, научного труда, научного доклада, научного сообщения о научно-исследовательской работе, монографического исследования, научного открытия.

ВАК выдвигает к диссертации важное базовое требование, считающееся ключевым, — присутствие научных положений, выступающих основой для проведения исследований. Это звучит примерно так: «Диссертация должна <…> содержать положения и но-

26

вые результаты…». Необходимо перечислить все использованные положения во введении в диссертации и автореферате.

Нельзя повторять научные положения из диссертаций, которые уже были защищены, потому как это считается откровенным плагиатом [21]. Дело в том, что научные положения, даже если они условно-уникальные, являются фундаментом всей работы и должны быть оригинальными.

В положениях указываются сначала теоретические, а потом и практические результаты проведенной соискателем научной работы. Есть несколько рекомендуемых формулировок для указания научных положений: «выявлены и определены факторы, которые влияют на…»; «выделены и охарактеризованы этапы, стадии…»; «выявлена и показана целесообразность внедрения…»; «дополнен инструментарий…»; «разработаны требования к…»; «предлагается следующее определение…».

Заново созданные научные положения в большинстве случаев находятся во введении диссертации и начинаются с таких фраз: «На защиту выносятся следующие положения и результаты»; «Основные положения, выносимые на защиту»; «На защиту выносятся следующие новые и содержащие элементы новизны основные положения».

На определение научных положений сильно влияют запланированные результаты, которые необходимо получить. Происходит это при формировании концепции диссертации. Они могут условно называться целью, над достижением которой работает диссертант.

Успех или неудача защиты зависят от правильности формулирования и изложения научных положений написанной работы.

Научно-прикладной результат — новое конструктивное или технологическое решение, экспериментальная связь, законченное опробование, разработка, которая может быть внедрена в практику. Прикладной результат оформляют в виде отчета, эскизного проекта, конструкторской или технологической документации на на- учно-техническую продукцию, натурного образца.

Для эксперта научный результат — это в первую очередь знание, удовлетворяющее требованиям новизны, достоверности и практической ценности.

27

Как же узнать соискателю, что он получил научный результат? Суть научного результата должна быть сформулирована в кратких выводах по главе. Формулировка сути должна быть краткой, понятной, конкретной, без общих слов и терминов, требующих в свою очередь объяснения. Лучшей формой научного результата является зависимость, закон или закономерность.

Рассмотрим виды научных результатов. Это — теоретико-мето- дические (концепция, гипотеза, классификация, закон, метод) и инструментальные (способ, технология, методика, алгоритм, материал).

Помимо предложенной классификации научных результатов на теоретические и практические иногда можно четко выделить результаты методического характера (методики, методы, экспериментальные установки и другие элементы, образующие научнометодический аппарат) и результаты фактографического характера (научные факты, научные эффекты, термины, определения, не имеющие методической направленности научные выводы, научные рекомендации, технические устройства, разработанные для практики той или иной проблемной области и др.).

Научные эффекты являются практическими или теоретическими научными результатами-событиями, получаемыми в практике науки или в практике предметной области в виде явлений, предсказанных и (или) объяснимых наукой. Научный эффект может быть обнаружен, зафиксирован с помощью тех или иных технических средств, описан.

В практике науки результаты — эффекты характерны для научных разработок, экспериментальных исследований, а также для процессов реального моделирования.

Необходимо сформулировать суть научного результата и дать ему название. Нет формулировки — значит, нет результата. Название результата должно быть во введении диссертации и автореферата в разделе «Автор защищает» и обязательно вынесено на слайд презентации.

Особое место в структуре диссертации занимает формулировка научного положения, т.е. защищаемого тезиса. Тезис должен быть кратким, понятным специалистам и содержать главный результат

28

3. АКТУАЛЬНОСТЬ, НОВИЗНА, ДОСТОВЕРНОСТЬ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Актуальность научных исследований

Вопросы актуальности исследования и новизны научных результатов объединены в одной теме неслучайно. Соискатели часто считают эти слова синонимами и подменяют одно понятие другим. Актуальность является первым критерием выбора темы диссертационного исследования. Что такое актуальность? Это понятие, которое другими словами звучит так: «Кому это надо и почему?» Применительно к диссертации данное означает: «Какой отрасли производства или знания нужны предполагаемые научные результаты?»

Можно выделить следующие градации актуальности:

–значение для развития основных направлений отрасли, показатели которых предусмотрены в директивах народнохозяйственного плана;

–значение для создания новых направлений отрасли;

–качественные изменения в отрасли, например создание новых типов изделий, конструкций, принципиально новые методы их изготовления;

–решение комплекса вопросов: улучшение качества изделий, резкое повышение производительности труда, оптимизация, экономия дефицитных материалов, снижение себестоимости изделий, повышение рентабельности, улучшение факторов труда;

–значение для развития второстепенных направлений отрасли;

–решение частных вопросов, например рекомендации по улучшению параметров конструкции, повышению долговечности, надежности и безопасности зданий.

Формальным признаком актуальности диссертации является ее связь с планом научно-исследовательских работ организации или университета.

В заключении специализированного совета по каждой работе, направляемой в ВАК, должно быть указано, связана ли тема исследования с соответствующей целевой комплексной программой

30