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

Кроме того, в работе над диссертацией может оказаться полезным Всероссийский научно-технический информационный центр (ВНТИЦ), осуществляющий сбор, накопление и обработку информации по всем видам публикуемых исследовательских работ, проводимых в стране, и издающий по ним информационные издания реферативного и сигнального типов.

При поиске литературных источников нельзя обойти вниманием библиографические указатели литературы Государственной публичной научно-технической библиотеки (ГПНТБ), издания Российской государственной библиотеки (РГБ).

Большую помощь в научной работе оказывает сеть «Интернет», которая позволяет с минимальными затратами труда и в кратчайший срок получить информацию по интересующей теме.

Основными задачами обзора литературы являются:

1)ознакомление с материалами по теме диссертации, их классификация, отбор наиболее интересных исследований, основных фундаментальных работ, основополагающих результатов; при этом нужно изучать литературу не только по «узкой» теме диссертации, но и по близким ей темам;

2)выявление наиболее интересных направлений исследований, недостаточно освещенных, которые могли бы стать темой диссертации;

3)формулирование направления диссертационной работы, характеристика метода и основных разделов теоретической и экспериментальной частей диссертации; обзор должен заканчиваться самой первой редакцией ориентировочного планадиссертационной работы;

4)получение исходного материла для написания части диссертации, составление аннотированного указателя статей и книг по тематике диссертационной работы и подготовка на этой основе к сдаче экзамена по специальному предмету.

Можно рекомендовать следующий типовой план обзора:

1)общая характеристика области исследований, ее значение в науке и промышленности и актуальность стоящих перед этой областью задач;

71

2)классификация основных направлений исследований в данной области. Следует отметить практически используемые направления и находящиеся в процессе разработки и отразить разные точки зрения на решение проблемы;

3)подробное изложение результатов существующих исследований по каждому разделу классификации; для теоретических исследований нужно описать используемую методику, применяемый математический аппарат; по экспериментальным работам — важнейшие схемы, их исследование и основные результаты; необходим критический анализ этих материалов с предложениями и замечаниями;

4)в конце каждого раздела — выводы: итоги исследований и перечисления основных нерешенных вопросов;

5)в конце обзора — формулирование основных направлений исследований: их актуальность и конечная цель; должен быть предложен ориентировочный план диссертации с указанием предполагаемой методики теоретических и экспериментальных работ.

Есть два критерия самопроверки правильности написания обзора:

– обзор пишется не по авторам, а по задачам исследований;

– обзор тогда написан правильно, когда его можно публиковать как самостоятельную статью.

Работа с научной литературой — основная часть подготовительного этапа работы над диссертацией.

Логическим центром работы над научной литературой является основная проблема диссертации.

Проблема и тема — не одно и то же. Проблема — это узловой пункт темы, задающий ракурс ее рассмотрения; она является основной, стержневой для всей работы. Следовательно, нужно четко, ясно, корректно сформулировать проблему. Она может быть осознана в виде проблемной ситуации, нерешенного вопроса, теоретической или практической задачи и т.п.

Правильная постановка проблемы — залог успеха всей работы. Чтобы верно поставить проблему, необходимо понять, что в выбранной теме уже разработано, что слабо разработано, а чего во-

72

обще никто не касался, а это возможно лишь на основе изучения имеющейся литературы.

Анализ источников впоследствии войдет в раздел введения диссертации под названием «Степень разработанности проблемы». Под таким углом зрения и следует заниматься изучением литературы по теме. Полученная из литературы информация служит основанием постановки проблемы.

Важное место в общем процессе занимает работа с литературой. Обращение к литературе, ее подбор, логика и последовательность работы над ней определяются спецификой проблемы, а четкость и эффективность усилий зависят от четкости и логической правильности постановки проблемы.

Проблема — это своего рода граница между знанием и незнанием. Она возникает тогда, когда прежнего знания становится недостаточно, а новое еще не приняло развитой формы.

4.3.4. Работа над теоретической частью диссертации

Сложно давать какие-то общие рекомендации по написанию теоретической части диссертационной работы, так как это связано не только с многообразием тем, но и с различием в характере и значении этой части исследований для диссертаций разных видов. Поэтому можно ограничиться изложением нескольких советов, действительных для любой диссертации по техническим наукам.

1.Часто возникает необходимость в освоении специального математического аппарата, как правило, не входящего в объем математических дисциплин, изучаемых в технических вузах. Очевидно, что совершенно недопустимо излагать в диссертации в полном объеме суть данного математического аппарата. Следовательно, обращаясь к этому аппарату, нужно каждый раз давать подробные ссылки на общедоступную литературу, в которой изложены его основы. Это позволяет оппоненту проверить правильность использования данного математического аппарата.

2.В результате выполнения теоретической части диссертации должны быть сформулированы задачи экспериментальных иссле-

73

дований. Конечной целью является сопоставление данных теоретических и экспериментальных исследований. Кроме того, по завершении теоретической части должны быть определены необходимый объем экспериментов и ожидаемый характер результатов.

3.Итоговые данные по расчетам желательно оформлять в виде таблиц и графиков. Наиболее важные из этих таблиц и графиков следует вынести в презентацию при защите диссертации.

4.Не следует включать в теоретическую часть диссертации тривиальные промежуточные вычисления. Даже применительно к основным результатам исследований надо быть предельно экономным в изложении, избегать повторений и объяснения ясных положений.

Выделим характерные ошибки, совершаемые соискателями при работе над теоретической частью диссертации:

1) в главе повторно излагается обзор литературы;

2) нет постановки задачи;

3) сделана только содержательная постановка задачи, а затем сразу приводятся формальные модели;

4) не сформулированы исходные допущения, на которых основаны дальнейшие исследования;

5) подробно описывается известный математический аппарат;

6) полученные аналитические зависимости не визуализированы;

7) в результате выполнения теоретической части не сформулированы задачи экспериментальных исследований.

4.3.5.Работа над экспериментальной частью диссертации

Методы, применяемые при решении научно-технических задач, по характеру исследования делят на категории:

–теоретические исследования — подразумевают использование логических методов познания (мысленного эксперимента). Основываются на уже известных аксиомах, постулатах, научных законах

ипредставлениях о сути явлений в окружающем мире;

–экспериментальные исследования — подразумевают реальное практическое взаимодействие с объектом исследования;

–поисковые исследования — направлены на определение перспектив дальнейшей работы.

74

Эксперимент — это метод научного познания, при котором объект или явление исследуется в определенных, заранее заданных условиях, позволяющих наблюдать за объектом и управлять его поведением.

Метод проведения эксперимента — совокупность приемов, операций и способов, поставленных экспериментом целей.

Современные экспериментальные исследования выполняют на основе математического планирования, при котором четко определены число и условия постановки опытов, исходя из требуемой степени точности и достоверности результатов.

Виды экспериментов

1. По цели исследования:

–поисковые — когда теоретических знаний недостаточно или они вообще отсутствуют;

–подтверждающие рабочую гипотезу — продолжение или часть теоретического исследования, так как гипотеза может быть ошибочной;

–подтверждающие положение теоретических исследований — завершающая часть теоретического исследования;

–контролирующие или констатирующие — изучение влияния на объект внешних воздействий — как правило, это пассивный эксперимент;

–ориентированные на поиск оптимальных условий функционирования системы.

2. По месту проведения:

–лабораторные — когда изучение объекта в естественных условиях затруднено по материальным затратам, временным или природным ограничениям;

–производственные — на реальном предприятии в течение длительного времени с целью внедрения результатов лабораторных исследований;

–полевые (полигонные) — проведение эксперимента на опытном объекте, построенном в естественных условиях, т.е. перенос лабораторных условий в естественную среду;

75

–моделирование на электронно-вычислительной технике — направлено на создание математической модели, позволяющей прогнозировать поведение объекта в различных моделируемых условиях. Широко применяется в областях, в которых проведение других видов экспериментов очень затратное или связано с риском для жизни, здоровья людей или окружающей среды.

3. По способу формирования условий:

–естественные — изучение объекта в естественных условиях его функционирования. Характерны для социологических, педагогических, биологических, реже технических исследований;

–искусственные — создание искусственных условий, моделирующих среду или поведение объекта, или изучение объекта на его модели. Характерны для технических и естественно-научных исследований.

4. По характеру воздействия на ход эксперимента:

–пассивные — по заранее установленным условиям, без вмешательства в процесс эксперимента;

–активные — в условиях воздействия на объект исследования. 5. По числу выбранных факторов:

–однофакторные — один изменяющийся параметр;

–многофакторные — несколько изменяющихся параметров. 6. По структуре изучаемых объектов: простые, сложные.

7. По отрасли знаний: технические, экономические.

8. По типу применяемых знаний:

–логические (мысленные) — аналитический разбор ситуации для выявления проблемы, генерации новых идей, формулирования научных гипотез;

–натурные (материальные) — эксперимент на конкретном объекте в реальных или искусственно созданных условиях;

–экспертные — с привлечением группы квалифицированных специалистов.

Экспериментальные части всех диссертаций сугубо специфичны по характеру, объему и методике выполнения. Поэтому здесь целесообразно дать несколько рекомендаций, которые могут быть полезными для соискателей.

76

1.До начала экспериментов нужно четко сформулировать задачу и обосновать методику. При выборе методики следует определить объем каждого из экспериментов, обосновать требования к измерительной и вспомогательной аппаратуре и уяснить, какие параметры в ходе экспериментов должны изменяться, в каких пределах и с каким шагом должны производиться эти измерения.

2.Результаты экспериментов необходимо оформлять в виде таблиц и графиков. Сопоставление результатов расчетов и экспериментов должно быть вынесено в отдельный параграф, так как этот материал является завершающим для обеих частей диссертации. Материалы по внедрению результатов исследований обязательно выделяются в отдельный параграф.

3.В тексте экспериментальной части работы следует отметить степень участия всех лиц, помогающих при проведении экспериментов.

4.Соискатели могут использовать для подтверждения своих творческих результатов данные сторонних экспериментов. Это только подтвердит актуальность работы и объективность экспериментальных данных. Однако на каждое упоминание о результатах чужих работ нужно получить разрешение этой организации, указать автора и источник.

5.Экспериментальные исследования сами по себе, как правило, не могут быть единственной целью работы. Ссылка на актуальность исследований, существенные практические результаты не заменят доказательство достоверности, теоретическое обоснование результатов экспериментов. Даже если рекомендации, предлагаемые диссертантом, оказываются полезными, то эмпиризм — это еще не наука.

Из сказанного выше следует, что особое внимание должно быть обращено на то, чтобы при выполнении теоретической части были сформулированы требования к проведению эксперимента.

По окончании экспериментальных исследований результаты должны быть сопоставлены с теоретическими. Только в этом случае экспериментальная часть диссертации будет полноценной.

Отметим некоторые характерные ошибки, совершаемые соискателями при работе над экспериментальной частью диссертации:

77

1)отсутствуют в явном виде цель и задачи эксперимента;

2)нет описания методики эксперимента, достаточного для его воспроизведения;

3)не показан или не обоснован достаточный объем эксперимента;

4)нет требований к системе учета результатов;

5)нет требований к масштабности и размерности экспериментальных образцов;

6)нет требований к измерительной и/или вспомогательной аппаратуре;

7)не указано, какие параметры должны изменяться в ходе эксперимента, в каких пределах, с каким шагом;

8)результаты эксперимента не представлены таблицами, графиками, диаграммами;

9)нет сравнения своих данных с аналогичными данными других авторов;

10)не указана степень участия в эксперименте других лиц (помощников, аспирантов, сотрудников);

11)нет критериев и сравнения экспериментальных и теоретических результатов;

12)нет проверяемой связи с выдвинутой научно-технической гипотезой.

4.4. Общие принципы построения текста диссертационной работы

Введение к диссертации — наиболее ответственная часть текста, в которой должны отражаться все его достоинства, элементы новизны, выносимые на защиту положения. Все это может окончательно проясниться на последнем этапе работы, когда достигнута полная ясность в понимании выбранной темы. Необходимо начинать с основной части текста, добиться ее оптимального варианта и лишь затем переходить к введению и заключению.

Основная часть диссертации должна составлять не менее 80 % ее полного объема. Она делится на главы и параграфы в соответствии с логической структурой изложения. В кандидатской дис-

78

сертации может быть четыре или пять глав, в докторской — шесть, семь и более. Каждая глава состоит минимум из трех параграфов. Желательно, чтобы главы (и соответственно параграфы) были примерно одинаковыми по объему.

Логическая структура диссертации вырисовывается далеко не сразу. Для того чтобы она стала предельно ясной, необходимо «смоделировать» диссертацию как логическое целое, построенное в виде развернутого доказательства положений, которые выносятся на защиту. Сначала такую «модель» целесообразно разрабатывать в форме плана, размышляя над правильным наименованием и расположением отдельных параграфов.

Членение работы на главы и параграфы должно служить логике раскрытия темы. Поэтому, с одной стороны, не следует вводить в

план структурные единицы, содержательно выходящие за рамки темы или связанные с ней лишь косвенно, а с другой стороны, пункты плана должны структурно полностью раскрывать тему.

Главы диссертации — это основные структурные единицы текста. Название каждой из них нужно сформулировать так, чтобы оно не оказалось шире темы по объему содержания и равновелико ей, так как глава представляет собой только один из аспектов темы, и название должно отражать эту подчиненность.

Конечно, не существует стандарта композиции диссертационного труда. Каждый соискатель сам выбирает порядок организации научных материалов. Однако выработались определенные общие требования к структуре диссертационного произведения. Диссертация непременно должна содержать следующие элементы:

–Титульный лист.

–Оглавление.

–Введение.

–Главы основной части.

–Заключение.

–Библиографический список.

–Приложения.

–Вспомогательные указатели.

Титульный лист является первой страницей диссертационной работы и заполняется по строго определенным правилам.

79

После титульного листа помещается оглавление, в котором приводятся заголовки всех глав, параграфов и более мелких рубрик диссертационной работы (кроме подзаголовков, даваемых в подбор с текстом) и указываются страницы, с которых они начинаются. Заголовки в оглавлении должны точно повторять заголовки в тексте. Нельзя сокращать или давать их в другой формулировке, последовательности и соподчиненности по сравнению с заголовками в тексте.

Заголовки одинаковых ступеней рубрикации следует располагать друг под другом. Заголовки каждой последующей ступени смещают на три-пять знаков вправо по отношению к заголовкам предыдущей ступени. Все заголовки начинают с прописной буквы, точку в конце заголовка не ставят. Последнее слово каждого заголовка соединяют отточием с соответствующим ему номером страницы в правом столбце оглавления.

4.5. Требования к вводной части диссертации

Вводная часть диссертации (введение) содержит следующее:

–Актуальность исследования.

–Цели и задачи исследования.

–Объект исследования.

–Предмет исследования.

–Методологическая и теоретическая основа исследования.

–Информационная база исследования.

–Научно-техническая гипотеза.

–Научная новизна исследования.

–Практическая значимость работы.

–Апробация результатов исследования.

Актуальность исследования

Содержит положения и доводы, свидетельствующие в пользу научной и прикладной значимости решения проблемы, исследуемой в диссертации.

Следует убедительно показать, что до проведения диссертационного исследования в данной отрасли науки существовал разрыв, который надо было обязательно заполнить в интересах науки и практики.

80