- •Основы научных исследований
- •Рецензент в.В. Нестерович, канд. Техн. Наук, доцент
- •Содержание
- •Введение
- •Лекция 1. Вводная. Развитие науки и изобретательства
- •1.1 Основные положения
- •1.2 Подготовка и повышение квалификации научно-технических кадров
- •Лекция 2. Государственная система управления развитием науки и техники
- •2.1 Принципы программно-целевого управления развитием науки и техники
- •2.2 Организационные структуры для осуществления научных исследований и разработок
- •Лекция 3. Технические системы
- •3.1 Диалектика технических систем
- •3.1.1 Системный подход
- •3.1.2 Противоречия, выявляемые при решении технических задач
- •3.2 Жизнь технической системы
- •3.3 Законы развития технических систем
- •3.4 Уровни сложности технических задач
- •Лекция 4. Диалектика технического творчества. Этапы творческого процесса
- •4.1 Уровни творческой деятельности
- •4.2 Психологические особенности научно-технического творчества
- •4.3 Учет психологических факторов при решении творческих технических задач
- •4.4 Основные этапы рационального творческого процесса
- •4.4.1 Оценка целесообразности решения задачи
- •4.4.2 Анализ надсистемы, в которую входит рассматриваемая техническая система
- •4.4.3 Анализ технической системы и ее подсистем, выбор задачи
- •4.4.4Анализ технической задачи
- •4.4.5 Формулировка условий и анализ изобретательской задачи
- •4.4.6 Поиск идеи решения
- •4.4.7 Синтез нового технического решения
- •Лекция 5.Подготовка и проведение научно-технического исследования.
- •5.1 Основные понятия и классификация
- •5.2 Этапы научно-технического исследования
- •5.3 Информационный поиск и составление методики исследования
- •5.4 Научные документы и издания
- •5.4.1 Первичные документы и издания
- •5.4.2 Вторичные документы и издания
- •5.5 Документные классификации
- •5.6 Библиографическое описание источников, использованных в научном исследовании
- •5.7 Организация работы с научной литературой
- •Лекция 6. Предварительная разработка исследования
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Методы эмпирического уровня
- •6.3 Методы экспериментально-теоретического уровня
- •6.4 Методы теоретического уровня
- •6.5 Методы метатеоретического уровня
- •6.6 Гипотезы в научных исследованиях
- •6.7 Доказательства в научных исследованиях
- •6.8 Научная проблема и обоснование темы исследования
- •Лекция 7. Экспериментальые научные исследования
- •7.1 Классификация, типы и задачи эксперимента
- •7.2 Методика эксперимента
- •7.3 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований
- •7.4 Рабочее место экспериментатора и его организация
- •7.5 Влияние психологических факторов на ход и качество эксперимента
- •7.6 Вычислительный эксперимент
- •7.7 Элементы теории планирования эксперимента
- •Лекция 8. Обработка данных эксперимента и обобщение результатов
- •8.1 Основы теории случайных ошибок и методов оценки случайных погрешностей в измерениях
- •8.1.1 Интервальная оценка с помощью доверительной вероятности
- •8.1.2 Определение минимального количества измерений
- •8.1.3 Проверка наличия грубых ошибок ряда
- •8.2 Методы графической обработки результатов измерений
- •8.3 Методы подбора эмпирических формул
- •8.4 Регрессионный анализ
- •Лекция 9. Оформление, защита и внедрение результатов науных исследований
- •9.1 Отчетные документы
- •9.2 Требования к представлению структурных элементов отчета
- •9.3 Представление результатов нти
- •9.4 Внедрение законченных разработок в промышленность
- •9.5 Эффективность научно-технических исследований
- •Лекция 10. Методы поиска новых технических решений
- •10.1 Основные определения и понятия технического творчества
- •10.2 Ассоциативные методы поиска технических решений
- •10.2.1 Метод фокальных объектов
- •10.2.2 Метод гирлянд случайностей и ассоциаций
- •10.3 Метод контрольных вопросов
- •Мозговой штурм
- •10.5 Синектика
- •Лекция 11. Систематические и другие методы поиска технических решений и активизации творчества
- •11.1 Систематические методы
- •11.1.1 Морфологический анализ
- •11.1.2 Алгоритм решения изобретательских задач
- •11.1.3 Стратегия решения изобретательской задачи по ариз
- •11.1.4 Обобщенный эвристический алгоритм
- •11.2 Другие методы
- •11.2.1Метод организующих понятий
- •11.2.2Метод «матриц открытия»
- •11.2.3Метод десятичных матриц поиска
- •11.2.4Метод оценки оптимальности
- •11.2.5Функционально-стоимостный анализ
- •Заключение
- •Список рекомендованных источников
4.4.5 Формулировка условий и анализ изобретательской задачи
Это один из наиболее ответственных этапов в решении задачи. От того, как будут сформулированы ее условия, существенно зависит успех поиска. Часто удачные, оригинальные решения возникают после изменения условий задачи.
Полагая, что изобретение – это новое техническое решение, полученное в результате преодоления (разрешения) противоречия, будем считать, что условия изобретательской задачи сформулированы, если указаны реальная техническая система и ее недостаток, идеальный конечный результат (ИКР) и выявлено противоречие между ними.
Процедура формулировки должна проходить в направлении обобщения условий изобретательской задачи, содержать переход от технических условий (техническая система, технический ИКР, техническое противоречие) к более общим физическим условиям (физическая система, физический ИКР, физическое противоречие). Этот процесс предусматривает составление ряда вариантов условий и попыток их переформулировки с помощью более общих понятий.
4.4.6 Поиск идеи решения
На этом этапе сравнивают условия изобретательской задачи с более или менее отдаленными аналогами (на разных уровнях обобщения); сопоставляют с решениями, хранимыми нашей памятью; пытаются изменить техническую систему с помощью эвристических приемов и стандартных преобразований; ищут новые принципы действия системы, привлекая арсенал физических эффектов и явлений; стараются применить новые материалы и т. д.
Поиск идеи решения организуют как индивидуально, так и в коллективе. Если идея решения найдена, то в дальнейшем проводят синтез нового технического решения; если же не найдена, то необходимо вернуться на этапы 2, 3 и сделать выбор новой технической задачи.
4.4.7 Синтез нового технического решения
Конкретизацию идеи на этом этапе выполняют, синтезируя ее материальный носитель – техническое решение (объект).
Синтезируют новую техническую систему, закрепляя функции, выполнения которых требуют идея решения и новый принцип действия, за существующими элементами системы путем изменения значений ряда их свойств. Если нет возможности изменить значения нужных свойств у имеющихся элементов, необходимо ввести дополнительный, который может выполнить требуемые функции.
Таким образом, пройден путь от технического недостатка до решения, в котором он отсутствует, т. е. описан полный цикл решения технической задачи.
Краткое содержание описанных этапов решения изобретательской задачи, их методологическое обеспечение будут рассмотрены во втором модуле курса.
Контрольные вопросы
1) Дайте определение: открытие, изобретение, рационализаторское решение.
2) Назовите творческие способности. Что препятствует творчеству?
3) Какие основные барьеры, препятствующие разработчику в решении технической задачи?
4) Какие основные этапы рационального творческого процесса?
Лекция 5.Подготовка и проведение научно-технического исследования.
План
5.1 Основные понятия и классификация
5.2 Этапы научно-технического исследования
5.3 Информационный поиск и составление методики исследования
5.4 Научные документы и издания
5.4.1 Первичные документы и издания
5.4.2 Вторичные документы и издания
5.5 Документные классификации
5.6 Библиографическое описание источников, использованных в научном исследовании
5.7 Организация работы с научной литературой
5.8 Составление методики исследования