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

Цели и задачи исследования

Цель — это общая формулировка того, что должно быть достигнуто в ходе исследования (например «Повышение эффективности организационно-технологических решений на основе анализа информационных потоков при возведении многоэтажных жилых зданий»).

В цели отражаются:

–проблема (повышение эффективности организационно-тех- нологических решений);

–объект (многоэтажные жилые здания);

–предмет (анализ информационных потоков);

–формулировка главной цели, которая видится в решении основной проблемы диссертации, обеспечивающем внесение значимого вклада в теорию и практику.

В соответствии с основной целью необходимо выделить тричетыре целевые задачи в кандидатской и пять-семь в докторской диссертации, которые необходимо решить для достижения главной цели исследования.

Каждая из крупных целевых задач способна формировать отдельную главу диссертации.

Объект и предмет исследования

Объект исследования — это процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию и избранное для исследования (примеры: здания и сооружения, строительство; процесс производства; организационные структуры управления и т.д.).

Предмет исследования — аспект, ракурс, сторона и т.д. объекта, которые подлежат изучению (например безопасность зданий и сооружений от прогрессирующего разрушения). Формулировка темы диссертации должна близко совпадать с предметом исследования.

Объект и предмет исследования как категории научного процесса соотносятся между собой как общее и частное. В объекте выделяется та его часть, которая служит предметом исследования. Именно на предмет исследования ориентируется диссертационная работа, вследствие чего он непосредственным образом отражается в теме диссертации.

81

Предмет исследования более узок и конкретен. Благодаря его формулированию из общей системы, выделяется часть системы или процесс, являющийся непосредственным предметом исследования.

Задача диссертанта состоит в том, чтобы найти исходную границу между знанием и незнанием о предмете исследования.

Все, что удалось диссертанту в части продвижения этой границы, есть свидетельство новизны работы.

Мастерство в определении предмета традиционно связывается с тем, насколько исследователь приблизился при его конструировании, во-первых, к сфере наиболее актуальных динамических состояний объекта (возможность объяснить происхождение и развитие внешне проявляющихся противоречий, явлений) и, вовторых, к области существенных связей и элементов, изменение которых оказывает влияние на всю систему организации объекта.

Методологическая и теоретическая основа исследования

Обычно носит стандартный характер и сводится к утверждению, что такую основу составили научные труды отечественных и зарубежных авторов (15–20 фамилий) в области тех отраслей и направлений науки, к которым относится тема диссертации. Желательно упомянуть несколько членов диссертационного и экспертного советов, предполагаемых оппонентов, своего научного руководителя и тех видных ученых, к которым придется обращаться за отзывами.

Целесообразно выделить отдельной строкой использованные в диссертации методы исследования (системного анализа, статистические методы, метод экспертных оценок, методы теории вероятностей, математического моделирования и т.д.).

Информационная база исследования

Указывается, что в числе информационных источников диссертации использованы:

а) научные источники в виде данных и сведений из книг, журнальных статей, научных докладов и отчетов, материалов научных конференций, семинаров;

82

б) статистические источники; в) официальные документы в виде законодательных и других

нормативных актов; г) результаты собственных расчетов и проведенных эксперимен-

тов.

Научно-техническая гипотеза

Гипотеза — научное предположение, выдвигаемое для объяснения каких-либо явлений, формулируемое с учетом опыта работы и эмпирических наблюдений.

Выдвигая гипотезу, диссертант ставит перед собой вопросы, в каком направлении он должен двигаться. В ходе исследования может быть выдвинуто несколько гипотез как по работе в целом, так и по ее отдельным разделам.

Это предположение, догадка, предварительное объяснение возможного пути достижения цели исследования. По существу гипотеза — главная идея решения научной проблемы.

Гипотеза является первым шагом в решении научной проблемы. Она позволяет на основании предварительного объяснения пути решения проблемы:

–построить математическую модель, которая может быть уточнена или изменена при дальнейших исследованиях;

–определить направление (что необходимо исследовать) и объем (сколько) экспериментальных исследований.

Гипотеза имеет вероятностный характер, т.е. ее истинность не подтверждена. В ходе исследования гипотеза может быть доказана, изменена или признана ошибочной.

Считается, что доказанная гипотеза становится научной новизной, а не доказанная — научной проблемой.

На первом этапе научного исследования может быть выдвинуто несколько гипотез, лучшая из которых определяется на основании многокритериальной оценки альтернатив.

Основные требования к гипотезе:

–обоснованность, т.е. должна быть понятной, логичной и не вызывать двоякого толкования;

83

–верификация, т.е. экспериментально, косвенными методами или по аналогии. Существуют неопровержимые гипотезы;

–совместимость с существующими научными знаниями;

–способность объяснения и предсказания, т.е. количество следствий, которые можно вынести из данной гипотезы. Чем больше следствий, тем сильнее гипотеза;

–простота, ясность и убедительность.

Шаблоны формулировки гипотез:

–что-то влияет на что-то в том случае, если...;

–что-то будет успешным, если...;

–предположительно, что формирование чего-либо становится действительным при каких-либо условиях;

–предположительно, что применение чего-либо повысит уровень чего-либо.

Методика разработки гипотезы:

1) необходимо проанализировать состояние науки и практики

вобласти предстоящего исследования, определить, что уже достигнуто, насколько убедительны научные результаты, что является неясным (на данном этапе должна быть сформулирована цель исследования);

2) исходя из цели исследования, предположить, каким образом цель может быть достигнута, какие факторы будут влиять на достижение цели;

3) установить наиболее значимые факторы, которые будут влиять на объект исследования (на данном этапе формируется основание гипотезы);

4) наметить основные причинно-следственные связи деятельности объекта исследования, определить направления поиска (формулируется заключение гипотезы);

5) гипотеза оформляется как рабочая и оценивается на соответствие требованиям к научной гипотезе. Форма представления гипотезы может быть различной: текстовой, в виде модели (математической или логико-математической), матрицы, диаграммы или

вкомплексном виде (сочетание модели, графиков, текстовых пояснений).

84

Гипотеза в докторской диссертации

Важным этапом диссертационной работы после определения проблемы является формулирование гипотезы — предположения о путях ее решения. Проблема и гипотеза, как видим, тесно взаимосвязаны. При этом научная проблема задает направление поиска гипотез и накладывает ограничения на их характер [22].

Успех научной работы во многом определяется качеством построения гипотезы исследования. Роль самого исследования заключается в выдвижении гипотезы и последующей ее экспериментальной, а подчас и теоретической проверке, которая либо подтверждает гипотезу, и тогда она становится новым научным знанием, фактом, концепцией, теорией, либо опровергает, и тогда строится новая гипотеза и т.д. Гипотеза, таким образом, является моделью будущего научного знания, это предположительное научное знание, познавательная модель.

Научная гипотеза выступает в двоякой роли: либо как предположение о той или иной форме связи между наблюдаемыми явлениями и процессами, либо как предположение о связи между наблюдаемыми явлениями, процессами и внутренней их основой. Гипотезы первого рода называются описательными, второго рода — объяснительными.

Рассмотрим, что представляет собой научная гипотеза, какие требования предъявляются к ней и какова ее роль в докторской диссертации.

Вшироком смысле гипотеза — это, как уже упоминалось, предположение. Но не любое предположение можно считать гипотезой.

Квыдвижению и формулировке научной гипотезы предъявляется ряд требований.

Вкачестве научного предположения гипотеза отличается от произвольной догадки следующими особенностями:

1)гипотеза должна объяснять весь круг явлений и процессов, для анализа которого она выдвигается (т.е. для всей предметной области создаваемой теории), по возможности не входя в противоречия с ранее установленными фактами и научными положениями. Однако, если объяснение данных явлений на основе непротиво-

85

речия известным фактам не удается, выдвигаются гипотезы, вступающие в противоречие с ранее доказанными положениями;

2)принципиальная проверяемость гипотезы. Гипотеза есть предположение о некоторой непосредственно ненаблюдаемой основе явлений, и она может быть проверена лишь путем сопоставления выведенных из нее следствий с опытом. Недоступность следствий опытной проверки означает непроверяемость гипотезы;

3)применимость гипотезы как можно к более широкому кругу явлений. Из гипотезы должны выводиться не только те явления и процессы, для объяснения которых она специально выдвигается, но и возможно более широкий класс явлений и процессов, непосредственно, казалось бы, несвязанных с первоначальными;

4)максимально возможная принципиальная простота. Это не должно пониматься как требование легкости и доступности. Действительная простота гипотезы заключается в ее способности, исходя из единого основания, объяснить по возможности более широкий круг различных явлений, процессов, не прибегая при этом

кискусственным построениям и произвольным допущениям, не выдвигая в каждом новом случае все новые и новые гипотезы.

Соблюдение этих основных условий состоятельности гипотезы не превращает ее в теорию, но при их отсутствии предположение не может претендовать на роль научной гипотезы.

Исследователь должен быть готов не только к выдвижению новых гипотез, но и к выбору и анализу альтернативных гипотез — ведь нередко в науке одни и те же явления и процессы получают объяснение при помощи различных гипотез. Критический анализ таких гипотез требует немало времени и сил, связан с решением сложных задач — эмпирических, теоретических, логических. Но наличие альтернативных гипотез является важной предпосылкой прогресса науки, так как позволяет избегать предвзятости в объяснении и использовании получаемых результатов.

В докторской диссертации необходимо учесть и еще несколько моментов, связанных с разработкой и подтверждением гипотез.

Гипотеза должна формулироваться исключительно в строгих рамках той предметной области, в которой изучается поставленная исследователем проблема. В докторских диссертациях по техниче-

86

ским наукам в построении гипотезы, а вслед за этим и всего исследования нередко происходит «сползание» со своей предметной области. В результате работа становится рыхлой, расплывчатой; соискатель иной раз сам не представляет, что же он защищает. К этому добавляется и еще одно условие, связанное с тем, что всякую гипотезу можно плодотворно использовать только в том случае, если исследователь, пока не завершено исследование, применяет ее точно так же, как и знания, уже принятые в науке, т.е. исходит из нее как из установленной системы знаний. Иначе ученый не сможет строго, последовательно рассуждать, делать конкретные логические выводы и проверять их эмпирически. Никаким другим способом ему не удастся обнаружить, где именно и в чем выводы из гипотезы не согласуются с уже установленными фактами и мешают поискам новых.

Выдвигая различные типы гипотез, ученые пытаются ответить на один из следующих вопросов:

–почему происходит то или иное явление (объяснительная гипотеза);

–каким образом то или иное явление происходит, как и на что влияет (описательная гипотеза);

–чего можно ожидать в том или ином случае, при различных комбинациях факторов, условий, критериев (предсказательная гипотеза).

В практическом смысле в докторских диссертациях под гипотезой чаще всего понимается предположение, являющееся приблизительным ответом на поставленные задачи исследования (это может быть гипотеза любого из перечисленных трех видов).

Гипотеза не является научным знанием, но прокладывает пути

кновому научному знанию. В этом смысле гипотезу можно понимать как непротиворечивое эмпирическое или теоретическое утверждение, решение об истинности которого научным сообществом еще не принято.

Гипотеза как средство перехода от старого знания к новому нередко вступает в противоречие с имеющимися представлениями. В этом случае она может сделать последние частным случаем новой, более общей, теории. Однако согласно принципу соответствия в

87

научном познании, который состоит в преемственности научных теорий, в большинстве случаев гипотеза не должна противоречить другим теориям в той же области, истинность которых уже была доказана.

Естественно, гипотеза не остается неизменной на протяжении всего процесса исследования. Можно определить несколько типов гипотез:

–первичная, или рабочая — определяет направление исследования, его основные задачи, критерии классификации и оценки фактов. Такие гипотезы применяются чаще всего в том случае, когда исследуемая область мало разработана для сбора материала и его первоначальной классификации;

–научная, или реальная — формулируется по результатам исследования, полученным на основе рабочей гипотезы, в процессе дальнейшего познания. Такая гипотеза возникает на более глубокой теоретической основе и имеет более точную форму выражения.

Вней высказывается предположение об отношениях между явлениями или их закономерностях, о существовании определенного явления, свойства или результата.

Различия между первичной рабочей и реальной гипотезами относительны: в процессе познания первая переходит во вторую.

Следует отметить, что не всегда возможна экспериментальная проверка гипотез. В ряде отраслей наук гипотезы могут иметь «теоретический характер». Тем не менее и такие гипотезы, сформулированные в виде научного положения, требуют серии процедур (пусть и теоретического плана), которые должны подтвердить, что связь, существующая между факторами, условиями, результатами и т.п., носит именно закономерный характер.

Научная новизна исследования

Научную новизну желательно формулировать в предложении, состоящем из трех частей:

1.Описание того, «что сделано».

2.Формулировка отличительных (от известных) признаков сделанного, «что нового».

3.Что будет получено (достигнуто) в результате нового подхода (учета, применения).

88

Значимость полученных результатов для теории и практики

Следует отразить, в какой раздел теории могут быть положены новые знания из диссертации (научная новизна и значимость для теории — разные «вещи», и их нельзя смешивать в одной формулировке).

Значимость для практики в области «Объекта исследования» проявляется в возможности использования разработанных методов, моделей, схем и т.п.

«Практика» может относиться и к работе научных учреждений (например обоснование перспективных научных направлений деятельности, выявленных в ходе работы над диссертаций), университетов (практика образовательной деятельности), а не только к производству.

Принято перечислять, в каких областях прикладной деятельности, какими органами и организациями, в какой форме используются и могут быть использованы результаты выполненного исследования и рекомендации, высказанные в работе.

Апробация результатов исследования

В этом подразделе приводятся сведения о практической проверке основных положений и результатов работы в областях научной, прикладной, учебной деятельности, в которых результаты исследования нашли применение, и указываются, где и когда докладывались результаты исследований (конференции, семинары, совещания и т.п.) и были опубликованы.

Во введении также приводятся:

1.Перечень базисных научных положений, выносимых на защиту.

2.Краткое описание структуры диссертационной работы. Защищается не диссертация, а научные положения, выдвигае-

мые к обсуждению на диссертационном совете. Кандидатская диссертация — 4-5 научных положений. Докторская диссертация — 6–10 научных положений.

Основные научные положения должны быть опубликованы в ведущих рецензируемых журналах и изданиях.

Научные положения:

– составляют суть, основу любой диссертации;

89

–должны отражать то новое, что выполнено, обосновано и реализовано в диссертационной работе;

–кроме результатов конкретных решений в виде научных положений могут быть: оригинальные методики научных исследований, компьютерные программы, новые взгляды на ранее известные постулаты, математические выкладки и т.д.

Введение представляет собой наиболее ответственную часть диссертации, поскольку содержит в сжатой форме все фундаментальные положения, обоснованию которых посвящена диссертация. Это актуальность выбранной темы, цель и содержание поставленных задач, объект и предмет исследования, избранный метод (методы) исследования, научно-техническая гипотеза, теоретическая значимость и прикладная ценность полученных результатов. С точки зрения структуры диссертации обоснование актуальности темы должно занимать примерно одну-две страницы введения и содержать объяснение того, почему к данной теме целесообразно обратиться именно сейчас, какова научная и практическая необходимость, в каком состоянии находятся современные научные представления о предмете исследования.

За обоснованием актуальности должно следовать рассмотрение степени научной разработанности проблемы. Здесь нужно перечислить прошлых и современных, отечественных и зарубежных ученых, занимавшихся данной проблемой в различных ракурсах, указать недостаточно освещенные пункты, а также искажения, обусловленные слабой освещенностью темы в отечественной литературе, если таковые имеют место. Обосновать обращение именно

кэтой теме можно, например, недостаточной ее исследованностью или обилием в зарубежной литературе неизвестного отечественной научной общественности материала по данной теме, который следовало бы ввести в научный оборот. Принципиально важно не пройти мимо особо значимых работ, дать им обоснованную критическую оценку, отметить их главные достоинства и недостатки. Необходимо быть объективным и в оценке собственного вклада в рассмотрение темы. Иногда соискателю без достаточных на то оснований кажется, что до него никто не обращался к этой теме и не приходил

ктаким выводам. Необходимо тщательно проанализировать всю

90