3. Методологія експериментальних досліджень

Методологія експерименту визначається його загальною структурою, постановкою і послідовністю виконання певних дій, а саме:

а) розробка плану-програми експерименту;

б) вибір засобів для проведення експерименту;

в) проведення експерименту;

г) обробка і аналіз експериментальних даних; висновки. Наведений перелік етапів відповідає логіці традиційного експерименту.

З метою підвищення точності та зменшення обсягу експериментальних досліджень останнім часом застосовують математичну теорію експерименту. В цьому випадку методологія експерименту складається з таких етапів:

1. розробка плану-програми експерименту;

2. оцінка вимірювання і вибір засобів для проведення експерименту;

3. математичне планування експерименту з одночасним проведенням експериментального дослідження, обробкою і аналізом отриманих даних.

Але що ж таке експеримент? Експеримент – це найбільш важлива складова частина наукового дослідження, один із основних засобів отримання нових наукових знань. Експеримент – це науковий дослід або спостереження певного явища в умовах, які дозволяють стежити за його ходом, керувати ним, відтворювати його результати кожного разу при повторенні конкретних умов. Метою експерименту може бути перевірка теоретичних положень (підтвердження робочої гіпотези), а також більш глибоке вивчення теми наукового дослідження.

Експерименти розподіляють на: а) природні та б) штучні.

Природні (натуральні) експерименти, головним чином, притаманні вивченню соціальних явищ (соціальний експеримент). Щодо штучних експериментів, то вони застосовуються, як правило, у природничих науках.

Розрізняють лабораторні та виробничі експериментальні дослідження.

При проведенні лабораторних досліджень застосовують типові прилади, спеціальні моделюючі пристрої, стенди, обладнання, що дозволяє найбільш повно і якісно вивчати вплив одних характеристик на зміну інших. «Золотим» правилом експериментатора є таке положення: «При проведенні експерименту можна змінювати лише одну умову!..».

Яскравим прикладом творчої методології експериментальних досліджень є праці видатних науковців XX століття. Серед них фізики П. Л. Капиця та А. Ф. Іоффе, біолог І. І. Мечников, хімік В. І. Вернадський та інші.

4. Формулювання теми, мети і завдань наукового дослідження

Важливими складовими, що забезпечують ефективність проведення будь-якого наукового дослідження, є чітке формулювання його теми, мети і завдань виконання. Можливою послідовністю, яка може бути рекомендована у процесі оформлення загальної характеристики наукового дослідження, є послідовність дій, що пропонується нижче, у цьому параграфі.

На початковому етапі, шляхом критичного аналізу і порівняння з відомими розв'язаннями проблеми (наукової задачі) обґрунтовують актуальність та доцільність роботи для розвитку відповідної галузі науки чи виробництва. При цьому висвітлення актуальності не повинно бути багатослівним. Досить кількома реченнями висловити головне – сутність проблеми або наукового завдання.

Далі необхідно коротко викласти зв'язок вибраного напрямку досліджень з планами організації, де виконана робота, а також з галузевими та (або) державними планами і програмами. Важливо зазначити номер державної реєстрації науково-дослідної роботи, який є базовим для підготовки і подання до друку (доповіді) результатів проведеної наукової роботи. Особливу увагу заслуговує визначення ролі автора роботи у процесі її виконання. У науковій роботі обов'язково формулюють мету роботи, а також завдання, які необхідно вирішити для досягнення поставленої мети. Мета і завдання формулюються лаконічно, без зайвих слів. Наприклад, не слід формулювати мету як «Дослідження...», «Вивчення...», тому що ці слова вказують на засіб досягнення мети, а не на саму мету.

Об'єкт дослідження – це процес або явище, що породжує проблемну ситуацію і обирається для вивчення.

Предмет дослідження міститься в межах об'єкта.

Об'єкт і предмет дослідження, як категорії наукового процесу, співвідносяться між собою, як загальне і часткове. В об'єкті виділяється та його частина, яка є предметом дослідження. Саме на нього спрямована основна увага науковця, оскільки предмет дослідження визначає тему наукового дослідження, яка визначається на титульному аркуші як її назва.

У кожній науковій роботі обов'язково необхідно навести перелік використаних методів дослідження для досягнення поставленої мети. Перераховувати їх треба не відірвано від змісту роботи, а коротко і змістовно, визначаючи, що саме досліджувалось тим чи тим методом. Це дасть змогу переконатися в логічності та прийнятності вибору саме цих методів.

Наукова новизна одержаних результатів визначається короткою анотацією нових наукових положень (рішень), запропонованих автором роботи особисто. Необхідно показати відмінність одержаних результатів від відомих раніше, описати ступінь новизни (вперше одержано, удосконалено, дістало подальший розвиток). Кожне наукове положення чітко формулюють, відокремлюючи його основну сутність і зосереджуючи особливу увагу на рівні досягнутої при цьому новизни. Сформульоване наукове положення повинно читатися і сприйматися легко і однозначно (без нагромадження дрібних подробиць і таких, що затемнюють його сутність, деталей та уточнень). У жодному випадку не можна вдаватися до викладу наукового положення у вигляді анотації, коли просто констатують, що в роботі зроблено те й те, а сутності і новизни положення із написаного виявити неможливо. При викладенні загальної характеристики роботи не слід формулювати наукові положення у вигляді анотацій. Зауважимо, що описання нових прикладних (практичних) результатів, які отримані у вигляді способів, пристроїв, методик, схем, алгоритмів тощо також не може бути віднесеним до загальної характеристики роботи. Слід завжди розмежовувати одержані наукові положення і нові прикладні результати, що випливають з теоретичного доробку науковця. Усі наукові положення з урахуванням досягнутого ними рівня новизни є теоретичною основою (фундаментом) вирішеної в дослідницькій роботі наукової задачі або наукової проблеми.

Відзначаючи практичну цінність одержаних результатів, необхідно подати інформацію щодо готовності до її використання або масштабів використання. В науковій роботі, що має теоретичне значення, треба подати відомості про наукове використання результатів досліджень або рекомен­дації щодо їх використання, а в роботі, що має прикладне значення – відомості про практичне застосування одержаних результатів або рекомендації щодо їх використання. Необхідно дати короткі відомості щодо впровадження результатів досліджень із зазначенням назв організацій, в яких здійснена реалізація, форм реалізації та реквізитів відповідних документів.

Апробація результатів наукової роботи впроваджується на наукових з'їздах, конференціях, симпозіумах, нарадах, де оприлюднюються результати досліджень. Матеріали, що апробуються на наукових форумах, можуть бути оформлені і як усні доповіді (оral), і як стендові (роster).

Правила оформлення наукових матеріалів для кожної конференції конкретні. Але існують й загальні правила. Деякі приклади вимог щодо оформлення результатів наукових досліджень, про які доповідається на конференціях, симпозіумах, нарадах тощо, наведені у додатках. Очевидно, що і у наукових доповідях і у матеріалах наукових публікацій особливу увагу треба звернути на особистий внесок автора роботи. У випадку використання в дослідженнях ідей або розробок, що належать співавторам, разом з якими були опубліковані наукові праці, необхідно відзначити цей факт з обов'язковим зазначенням конкретного особистого внеску в ці праці або розробки. Одним з основних кількісних показників роботи науковця є його публікації, а також індекс цитування.