- •Основы научных исследований
- •Введение
- •1. Общие представления о науке1
- •1.1. Термины и определения
- •1.2. История науки и ее роль в жизни общества
- •1.3. Организация научной деятельности в России
- •1.4. Подготовка научных кадров в России
- •2. Общие представления о научных исследованиях2
- •2.1. Методы научных исследований
- •2.2. Классификация научных исследований
- •3. Основные этапы и стадии прикладных научных исследований
- •4 : 6 : 100.
- •3.1. Основные стадии и разделы нир
- •3.2. Рекомендации по составлению аналитического обзора
- •3.2.1. Поиск и хранение информации
- •3.2.1.1. Определение предмета поиска информации
- •3.2.1.2. Составление карты поиска информации
- •Карта поиска информации
- •3.2.1.3. Задание глубины поиска информации
- •3.2.1.4. Выбор источников информации
- •3.2.1.5. Проведение поиска информации
- •3.2.1.6. Отбор и хранение найденной информации
- •3.2.2. Составление аналитического обзора
- •4. Некоторые особенности измерений
- •4.1. Особенности представления и обработки количественных результатов измерений
- •4.1.1. Характеристика результатов измерений как случайных величин
- •4.1.2. Представление результатов измерений с учетом их погрешностей
- •4.1.2.1. Ошибки измерений
- •4.1.2.2. Законы накопления ошибок косвенных измерений
- •4.2. Формы представления конечных результатов измерений
- •5. Выбор и составление плана эксперимента
- •5.1. Планирование эксперимента для применения корреляционного анализа
- •5.1.1. Некоторые общие положения корреляционного анализа
- •5.1.1.1. Анализ поля корреляции (визуальный анализ)
- •5.1.1.2. Анализ выборочного коэффициента корреляции
- •5.1.2. Пример проведения корреляционного анализа
- •5.1.2.1. Анализ поля корреляции
- •5.1.2.2. Анализ выборочного парного коэффициента корреляции
- •5.1.2.3. Окончательные выводы корреляционного анализа
- •5.1.3. Составление планов эксперимента с учетом возможности проведения корреляционного анализа
- •5.2. Планирование эксперимента для применения дисперсионного анализа
- •5.2.1. Некоторые общие положения дисперсионного анализа
- •5.2.2. Составление планов эксперимента для проведения дисперсионного анализа
- •5.2.2.1. Составление планов экспериментов для проведения однофакторного дисперсионного анализа
- •5.2.2.2. Составление планов экспериментов для проведения двухфакторного дисперсионного анализа
- •5.2.2.3. Составление планов экспериментов для проведения многофакторного дисперсионного анализа
- •5.2.3. Пример составления плана эксперимента и проведения однофакторного дисперсионного анализа
- •5.3. Планирование эксперимента для применения регрессионного анализа
- •5.3.1. Некоторые общие положения регрессионного анализа
- •5.3.2. Составление планов эксперимента для проведения регрессионного анализа
- •5.3.2.1. Составление планов эксперимента для проведения классического регрессионного анализа
- •5.3.2.2. Математическое планирование эксперимента для проведения регрессионного анализа
- •5.3.2.2.1. Планы первого порядка
- •5.3.2.2.2. Планы второго порядка
- •5.4. Планирование эксперимента для решения оптимизационныхзадач
- •5.4.1. Метод крутого восхождения или наискорейшего спуска по поверхности функции отклика объекта
- •5.4.2. Метод симплекс-планирования
- •5.5. Особенности планирования эксперимента в производственных условиях
- •6. Рекомендации по обобщению, анализу и оформлению результатов эксперимента
- •7. Основные задачи, решаемые при выполнении опытно-технологических и опытно-конструкторских работ
- •8. Охрана интеллектуальной собственности, создаваемой при выполнении научных исследований
- •Рекомендуемая литература
- •Содержание
- •620032, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37
2. Общие представления о научных исследованиях2
Термин "научные исследования" (НИ) охватывает все процессы: от зарождения идеи до ее воплощения в виде новых теорий, веществ, материалов, продуктов, процессов, технологий, устройств, образцов техники и является синонимом термина "научная деятельность".
Выполнение научных исследований - это, образно говоря, элементарный акт в науке, так как только с их помощью может произойти переход от более низкого уровня знаний к более высокому.
Научные исследования - это постоянный вид человеческой деятельности, так как законы философии говорят, что мир познаваем, а наши научные знания его, несмотря на их истинность, являются относительными.
2.1. Методы научных исследований
С философских позиций все методы научных исследованийможно условно разделить на следующие группы [1]:всеобщие(действующие во всех областях науки и на всех этапах научных исследований),общенаучные(т.е. для всех отраслей науки),частные(т.е. для определенных наук),специальные илиспецифические(для данной науки). Такое разделение методов всегда условно, так как по мере развития метода он может переходить из одной категории в другую.
К всеобщему методу научных исследований относят материалистическую диалектику, а к общенаучным методам - наблюдение, сравнение, счет, измерение, эксперимент, обобщение, абстрагирование, формализацию, анализ, синтез, индукцию, дедукцию, аналогию, моделирование, идеализацию и др.
Большинство методов научных исследований можно подразделить натеоретические иэмпирические.
К эмпирическим методамотносятнаблюдение иэксперимент.
Под наблюдением будем подразумевать сбор фактов реально происходящих явлений без существенного вмешательства исследователя в их ход. Примером классического наблюдения является ежедневный сбор данных о метеорологических условиях местности: температуре и влажности воздуха, направлении и силе ветра и т.п.
При эксперименте исследователь сознательно вмешивается в нормальное протекание процесса или явления и с помощью материальных средств (приборов, реактивов и др.) существенно изменяет или создает новые условия его протекания. Примером эксперимента может служить измерение содержания кислорода в морской воде при температуре 80ОС (такая температура морской воды не является обычной и создается исследователем искусственно путем ее подогрева).
При наблюдении и эксперименте во многих случаях проводят счетиизмерения(определение значения измеряемой величины путем сравнения ее с эталоном).
К теоретическим методамнаучных исследований относят известные Вам при изучении философии методы: анализ, синтез, дедукцию, индукцию, абстрагирование, формализацию и др. Напомню Вам их краткие определения.
Анализ- метод расчленения (разложения) предметов исследования на составляющие для более глубокого изучения.
Синтез- метод соединения (объединения) различных составляющих предмета исследования в определенном порядке в единое целое (взаимосвязанную систему).
Дедукция - метод перехода от общих утверждений к частным (метод выявления причин).
Индукция - метод перехода от частных утверждений к общим (метод выявления последствий).
Абстрагирование- метод мысленного отбрасывания тех свойств, составляющих предмета исследования, которые мешают выявлению закономерностей, интересующих исследователя.
Формализация- метод отображения предмета исследования в знаковой форме какого-либо искусственного языка (математики, физики, химии и др.) и изучения реальных объектов путем формального исследования взаимосвязи этих знаков.
Важное значение при выполнении научных исследований имеют методы моделирования, основанные на теориях подобия и моделирования. Более детально Вы с ними знакомитесь при изучении дисциплин "Общая химическая технология" и "Основные процессы и аппараты химических производств"[2,3].
Более детальную классификацию и характеристику методов научных исследований изучите самостоятельно [1].