Основы методологии научно-технических исследований. Учебное пособие

Теоретические исследования (как правило, фундаментальные) направлены на создание новых принципов. Их цель – расширить знания общества, более глубоко понять законы природы. Результаты используются для развития и углубления прикладных НИР.

Прикладные исследования направлены на создание новых методов, материалов, машин, оборудования, способов производства работ и т.п.

Опытно-конструкторские работы выполняются на основе результатов фундаментальных и прикладных исследований с целью создания технических приложений, подготовки материалов для внедрения в производство и т.п.

По степени важности НИР могут быть: важнейшими, выполняемыми по госзаказу, грантам, планам академий наук; выполняемыми по заданиям министерств; инициативными, выполняемыми по планам научно-исследовательской организаций, вузов.

Одним из основных видов эмпирического исследования является эксперимент (лат. experimentum – проба, опыт) – род опыта, имеющего целенаправленно исследовательский, методический характер. Результаты НИР должны быть достоверными, что определяется системой постановки эксперимента. Эксперимент должен проводиться в специально заданных, воспроизводимых условиях путем их контролируемого изменения. Результаты эксперимента могут варьироваться под действием естественной изменчивости признака, погрешности или ошибки. Погрешности и ошибки в ходе эксперимента сводят к минимуму, которым можно пренебречь. Однако естественное варьирование признака может исказить результаты наблюдений, привести к неправильным выводам. Для того чтобы избежать неправильной трактовки результатов исследований, прибегают к научно обоснованным приемам, связанным с проведением нескольких серий параллельных опытов. Достоверность результатов НИР проверяется с помощью использования критериев достоверности оценок.

Проведение НИР регламентируется ГОСТ 15.101-98 (порядок выполнения) и ГОСТ 7.32-2001 (оформление отчета).

11

2.3. Этапы НИР

Первый этап – формулирование темы, цели и задач исследования. Общее ознакомление с проблемой. Составление списка литературы и патентный поиск. Составление календарного плана НИР. Разработка технического задания и определение ожидаемого технико-экономического эффекта. Анализ литературных источников и составление состояния вопроса (проблемы). Формулирование цели и задач исследования.

Второй этап – теоретические исследования. Изучение физической сущности явления. Формулирование рабочей гипотезы. Состояние физической и математической моделей. Получение аналитических решений и их анализ.

Третий этап – экспериментальные исследования. Разработка цели и методики экспериментов. Математическое планирование экспериментов. Проведение экспериментов, обработка их результатов (графики, таблицы).

Четвертый этап – анализ и оформление результатов исследований. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных данных. Анализ расхождений и внесение уточнений в теоретические модели. Превращение гипотезы в теорию. Формулирование выводов и рекомендаций. Составление научно-технического отчета.

Пятый этап – внедрение результатов НИР в производство и определение экономического эффекта.

2.4. Составление отчета о НИР

При выполнении НИР составляются отчеты по ее проведению и результатам. Отчеты могут быть промежуточными (как правило) – годовыми и заключительными, составляемыми при окончании работы в целом.

Отчеты следует составлять в соответствии с требованиями ГОСТ 7.32-2017 СИБИД. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления.

Отчет о НИР является научно-техническим документом, содержащим исчерпывающие систематизированные сведения о выполненной работе (или ее этапе). В его оформление входят: титульный лист, список исполнителей, реферат, содержание, перечень условных обозначе-

12

ний и терминов, введение, основная часть, заключение, список использованных источников, приложение.

Реферат должен содержать: сведения об объеме, количество иллюстраций, таблиц, приложений, количество частей отчета, количество использованных источников; перечень ключевых слов; текст реферата.

Перечень ключевых слов включает 5–15 слов, характеризующих содержание работы.

2.5. Состав и содержание диссертационной работы

Магистерская диссертация (от лат. − исследование, рассуждение) − самостоятельное научное сочинение с элементами научной новизны, призванное подтвердить высокий уровень выпускника, его способность решать сложные практические и теоретические задачи. Это конечный результат проделанной магистрантом большой научноисследовательской работы, свидетельствующий о полученной им квалификации, набранном опыте работы, умении решать сложные задачи, свободно ориентироваться в научной и технической литературе, умении грамотно излагать свои мысли, а также передавать свои знания коллегам по научному направлению.

Диссертация готовится автором единолично. В ней должна содержаться совокупность новых научных результатов и положений, выдвигаемых для публичной защиты. А также должны быть сформулированы основные направления дальнейшего решения проблемы. Как научное произведение, она должна иметь внутреннее единство и свидетельствовать о личном вкладе ее автора в науку.

Диссертация на соискание ученой степени обычно содержит: титульный лист, оглавление, основные обозначения и сокращения, введение, основной текст, содержащий 3–5 глав с краткими и четкими выводами к каждой главе, заключение по работе в целом, список использованной литературы из 100–170 наименований для кандидатской диссертации и, при необходимости, приложение. Общий объем диссертации Положением не оговаривается. Структура магистерской диссертации представлена на рис. 2.

13

Рис. 2. Структура магистерской диссертации

Подраздел введения «Научная новизна исследования» (одна-две страницы) играет особо важную роль, вследствие чего к нему надо отнестись с повышенным вниманием. Члены научных, диссертационных

14

советов, рассматривающих и принимающих к защите диссертации на соискание ученых степеней, обычно предъявляют претензии к диссертантам именно по поводу недостаточно явно видимой научной новизны. Отсюда со всей очевидностью следует, что научная новизна во введении к диссертации (и составленном на его основе автореферате диссертации) должна стать ярко видимой, убедительно подтвержденной.

На выводы и рекомендации, следующие из диссертационного исследования, надо обращать самое серьезное внимание, уделить формулированию заключения максимум усилий, так как:

– они отражают результативность и значимость работы;

– выводы и рекомендации обычно включаются в автореферат в полном или сокращенном виде, поэтому они заведомо станут предметом внимания тех, кто будет знакомиться с авторефератом;

–многие вопросы на предварительной и заключительной защите задают именно на основании сделанных выводов и рекомендаций;

–материалы, формулировки из заключения используются в качестве «строительного материала» в процессе подготовки решений диссертационного совета о принятии диссертации к защите и о присуждении ученой степени.

Выводы должны обладать краткостью и четкостью, дышать уверенностью, быть конкретными. Рекомендации в меру возможности надо формулировать предметно и адресно. В частности, желательно указывать виды и области деятельности, организации, в которых рекомендуется использовать результаты диссертационного исследования.

3. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Методы научного познания

Поскольку методология науки разрабатывает многоуровневую концепцию методологического знания, все методы научного познания разделяются по степени общности и сфере действия. При таком подходе можно выделить 5 основных групп методов:

– Философские методы – являются предельно общими, т. е. не только общенаучными, в своем применении выходят за пределы науки,

15

имеют направляющий характер, существенно влияют на выбор предмета исследования, его средств и правил. Таким образом, философские методы выполняют роль общеметодологических регулятивов, носят ориентирующий, но не предписывающий характер. Совокупность философских регулятивов выступает действенным средством, если она опосредована другими более конкретными методами.

–Общенаучные подходы и методы исследования могут рассмат-

риваться как общелогические методы познания, которые позволяют объединять наблюдения и эксперименты, а также правильно строить соответствующие рассуждения. К таким методам можно отнести системный, структурно-функциональный, вероятностный, метод формализации и т. д.

–Частнонаучные (конкретно-научные) методы, т. е. совокуп-

ность способов и принципов, исследовательских приемов и процедур, применяемых в той или иной отрасли науки. Специфические методы отдельных наук имеют свои особенности, зависящие не только от общенаучного уровня познания, но и обусловленные особенностями той или иной области научного познания. Свойствами конкретнонаучных или специальных методов должна быть ясность, обоснованность (отсутствие произвола), подчиненность определенной цели, результативность как способность обеспечить достижение намеченной цели, плодотворность как способность обеспечивать не только глав-

ные, но и «побочные» результаты, надежность как способность с большой степенью вероятности обеспечить получение истинностного знания, экономичность.

–Дисциплинарные методы, рассматриваемые как система приемов, применяемых в той или иной дисциплине, возникшей на стыке наук или входящей в какую-нибудь отрасль науки, а также в эту группу включаются методы междисциплинарного исследования как совокупность интегративных способов, нацеленных на «стыки» научных дисциплин.

–Наиболее важным для практики научного познания является изучение специфических методов эмпирического и теоретического исследования вкупе с анализом общелогических методов познания.

Основными общенаучными методами являются: анализ и синтез,

индукция и дедукция, аналогия и моделирование, абстрагирование и конкретизация (рис. 3).

16