- •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
6.5 Методы метатеоретического уровня
Центральной задачей данного уровня исследований является познание условий формализации научных теорий и выработка формализованных языков, именуемых метаязыками.
При изучении сложных, взаимосвязанных друг с другом проблем используется системный анализ, получивший широкое применение в различных сферах научной деятельности человека, и в частности в логике, математике, общей теории систем, в результате чего сформировались такие науки, как металогика и метаматематика.
Гипотетический методоснован на научном предположении, выдвигаемом для объяснения какого-либо явления и требующем проверки на опыте и теоретического обоснования, чтобы стать достоверной научной теорией
Аксиоматический методпредусматривает использование аксиом, являющихся доказанными научными знаниями, которые применяются в научных исследованиях в качестве исходных положений для обоснования новой теории.
Создание теории– обобщение результатов исследования, нахождение общих закономерностей в поведении изучаемых объектов, а также распространение результатов исследования на другие объекты и явления, что способствует повышению надежности проведенного экспериментального исследования.
6.6 Гипотезы в научных исследованиях
Гипотеза (от гр. hypothesis— научное предположение) выдвигается для объяснения какого-либо явления и требует проверки на опыте и теоретического обоснования для того, чтобы стать достоверной научной теорией.
Процесс развития гипотез проходит четыре стадии (рис. 4.2):
выдвижение гипотез;
формулирование гипотез;
доказательство гипотез в процессе исследования и экспериментирования;
результаты доказательства гипотезы.
Гипотеза может развиваться, уточняться, конкретизироваться, дополняться новыми положениями, оставаясь при этом гипотезой. Кроме того, ее развитие может привести к отрицанию. Если в процессе обоснования гипотезы будут обнаружены факты и закономерности, отрицающие ее основное содержание, то решается вопрос о замене этой гипотезы новой, с иными принципами, так называемой рабочей гипотезой.
Гипотеза может развиваться, уточняться, конкретизироваться, дополняться новыми положениями, оставаясь при этом гипотезой. Кроме того, ее развитие может привести к отрицанию. Если в процессе обоснования гипотезы будут обнаружены факты и закономерности, отрицающие ее основное содержание, то решается вопрос о замене этой гипотезы новой, с иными принципами, так называемой рабочей гипотезой.
В процессе развития рабочая гипотеза превращается в достоверное знание, когда доказана истинность лежащего в ее основе принципа не отдельными фактами, а целой совокупностью практических результатов. Отдельные факты подтверждают гипотезу, увеличивают ее вероятность, но не доказывают полностью. Решающим фактором превращения гипотезы в достоверное знание является практика. При этом гипотеза превращается в достоверное знание в двух случаях: описываемая гипотезой причина исследуемого явления становится доступной прямому наблюдению или положения, составляющие основное содержание гипотезы, могут быть выведены в качестве следствий из достоверных посылок.
Рисунок 6.2 – Процесс выдвижения и доказательства в научных исследованиях