8. Методика разработки научной гипотезы.Формулирование научной гипотезы на примере магистерской диссертации.

Научная гипотеза– это предположение, догадка, предварительное объяснение возможного пути достижения цели исследования. По существу гипотеза – это главная идея решения научной проблемы.

Гипотеза является первым шагом (ступенью) 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 (суть – 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.

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;

• проверяемость, 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 разработка гипотезы:

1) Необходимо проанализировать состояние науки и практики в области предстоящего исследования, определить, что уже достигнуть, 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, определяются направления поиска. (Формулируется заключение гипотезы).

5) Гипотеза оформляется как рабочая и оценивается на соответствие требованиям к научной гипотезе. Форма предоставления гипотезы может быть различной: текстовой, в виде модели (математической или логико-математической), матрицы, диаграммы или в комплексном виде (сочетание модели, графиков, текстовых пояснений)

Задача: На примере своей темы магистерской работы сформулировать научную гипотезу.

Научная гипотеза: Предположительно правильный выбор технологии ремонта швов и применяемого материала увеличить межремонтный срок.

9. Виды экспериментов.

Методы, применяемые при решении НТЗ, по характеру исследования делят на категории:

• Теоретические исследования–подразумевает использование логических методов познания (мысленного эксперимента). Основывается на уже известных аксиомах, постулатах, научных законах и представлениях о сути явлений в окружающем мире.

• Экспериментальные исследования – подразумевает реальное практическое взаимодействие с объектом исследования.

• Поисковые исследования – направлено на определение перспектив дальнейшей работы.

Эксперимент– это метод научного познания, при котором объект или явление исследуется в определенных, заранее заданных условиях, позволяющих наблюдать за объектом и управлять его поведением.

Метод проведения эксперимента– совокупность приемов, операций и способов, поставленных экспериментом целей.

Современные экспериментальные исследования выполняют на основе математического планирования, при котором четко определены число и условия постановки опытов, исходя из требуемой степени точности и достоверности результатов.

Виды экспериментов.

1)По цели исследования

• Поисковые – когда теоретических знаний недостаточно или они вообще отсутствуют.

• Подтверждающие рабочую гипотезу – продолжение или часть теоретического исследования, т.к. гипотеза может быть ошибочной.

• Подтверждающие положение теоретических исследований – завершающая часть теоретического исследования.

• Контролирующие или констатирующие – изучение влияния на объект внешних воздействий, как правило, это пассивный эксперимент.

• Ориентированные на поиск оптимальных условий функционирования системы

2)По месту проведения

• Лабораторные – когда изучение объекта в естественных условиях затруднено по материальным затратам, временным или природным ограничениям.

• Производственные – на реальном предприятии в течение длительного времени с целью внедрения результатов лабораторных исследований.

• Полевые (полигонные) – проведение эксперимента на опытном объекте, построенном в естественных условиях, т.е. перенос лабораторных условий в естественную среду.

• Моделирование на электронно-вычислительной технике (ЭВТ) – направлено на создание математической модели, позволяющей прогнозировать поведение объекта в различных моделируемых условиях.

Широко применяется в областях, в которых проведение других видов экспериментов очень затратное или связано с риском для жизни, здоровья людей или окружающей среды.

3)По способу формирования условий:

• Естественные – изучение объекта в естественных условиях его функционирования. Характерен для социологических, педагогических, биологических, реже технических исследований.

• Искусственные – создание искусственных условий, моделирующих среду или поведение объекта, или изучение объекта на его модели. Характерен для технических и естественнонаучных исследований.

4)По характеру воздействия на ход эксперимента

• Пассивные – по заранее установленным условиям, без вмешательства в процесс эксперимента.

• Активные – в условиях воздействия на объект исследования.

5)По числу выбранных факторов

• Однофакторные – один изменяющийся параметр.

• Многофакторные – несколько изменяющихся параметров.

6)По структуре изучаемых объектов

• Простые

• Сложные

7)По отрасли знаний

• Технические

• Социологические

• Биологические

• Экономические

8)По типу применяемых знаний

• Логические (мысленные) – аналитический разбор ситуации для выявления проблемы, генерации новых идей, формулирования научных гипотез.

• Натурные (материальные) – эксперимент на конкретном объекте в реальных или искусственно созданных условиях.

• Экспертные – с привлечением группы квалифицированных специалистов.

№ п/п	Классификация	Методы проведения экспериментов, которые необходимо применить.
1	По цели исследования	Ориентированные на поиск оптимальных условий функционирования системы.
2	По месту проведения	Лабораторные; полевые. (Проведение испытаний образцов в лабораторных условиях. Проведение эксперимента на опытном объекте в естественных условиях).
3	По способу формирования условий	Естественные – изучение объекта в естественных условиях его функционирования. (На участке уже построенной автомобильной дороги).
4	По характеру воздействия на ход эксперимента	Пассивные. (Исследование технологии устройства покрытия с дальнейшей доработкой).
5	По числу выбранных факторов	Многофакторные. (Сцепление, шероховатость, ровность, прочность).
6	По структуре изучаемых объектов	Сложные. (Разработка методики выбора смеси и определения критериев выбора технологии).
7	По отрасли знаний	Технические. (Устройство дорожных покрытий).
8	По типу применяемых моделей	Логические; натурные. (Аналитический разбор ситуации, генерация новых идей. Проведение эксперимента на конкретном объекте).