Основы научно исследовательской работы. Леончиков В.Е. Контроль и оценка результатов освоения Дисциплины
Научные открытия, новые теоретические знания, исходя из потребностей их коммерциализации, переходят в фазу прикладных исследований, включающих этапы поисковых исследований и научно-исследовательской работы. Этому предшествуют стратегические решения особой генерации, благодаря которым развивается новейшее поколение инновационных процессов. Где-то на срединной стадии НИОКР находится линия водораздела между научной мыслью и рыночно-общественными потребностями. Инноватика же обеспечивает сдвиг воплощенного научного знания вправо, в ходе которого проект НИР трансформируется в инвестиционно-инновационный проект.
История развития научной деятельности
Любой вид человеческой деятельности связан с реализацией продуктивной или репродуктивной функции. Продуктивная функция реализуется через деятельность, имеющую цель получить субъективно воспринимаемый или объективно оцениваемый новый результат. Примерами могут служить инновационный проект, изобретение, научное открытие и т.д. Репродуктивная функция связана с воспроизводством человека, копированием собственной его деятельности или деятельности других людей. Примерами данного типа могут быть: функция продолжения рода, выполнение производственных операций, бизнес-процессов и процессов общественно-социального устройства.
Научно-исследовательская деятельность (НИД) продуктивна по своей сути и также имеет черты проектно-организованной системы. Следовательно, ей свойственны все значимые признаки организации и присущи определенная методология и методика реализации. С учетом этого вашему вниманию предлагается модель двухкомпонентной структуры НИД, представленная ниже. В связи с проектным типом устройства НИД, она, как любой проект, проходит через следующие фазы.
- Проектирование. Результатом здесь является научная гипотеза, модель системы нового знания, план выполнения работ.
- Проведение исследовательских работ с целью проверить выдвинутую научную гипотезу.
- Подведение итогов и переосмысление полученных результатов для построения следующих гипотез и их проверки в ходе постановки новых проектных задач.
(нажмите для увеличения)
Современное состояние культуры и уровня развития НИД возникло не на пустом месте, его предварял длительный генезис научного творчества. Наука возникла наряду с другими формами восприятия, осмысления действительности и даже значительно позже. Речь идет о религиозном воззрении на Мир, искусстве, эстетике, этике и философии. Можно предположить, что в истории человечества наука зародилась примерно 5 тысяч лет назад. Шумер, Древний Египет, Китай, Индия – вот те цивилизации, где сформировалась и стала постепенно развиваться, если можно так выразиться, протонаука. Великие имена титанов мысли дошли до современников и олицетворяются с крупными вехами этого тернистого пути, среди них:
- древнегреческие мыслители Аристотель, Демокрит, Евклид, Архимед, Птолемей;
- ученые раннего Средневековья Персии и Азии Бируни, Ибн Сина и другие;
- схоласты Средневековья Европы Эриуген, Фома Аквинский, Бонавентура и т.п.;
- алхимики и астрологии более поздней эпохи периода Великой Инквизиции.
С XII века стали возникать университеты как научные и образовательные центры, известные до сих пор, в таких Европейских городах, как Париж, Болонь, Оксфорд, Кембридж, Неаполь. Ближе к венцу эпохи Возрождения, в период Позднего Ренессанса, в Италии и Англии появились гении, поднявшие «знамя научного промысла» на новую высоту. Яркие «бриллианты» засверкали на научном Олимпе: Галилео Галилей, Исаак Ньютон и другие. Смена феодального строя буржуазным привела к невиданному развитию науки. В России те же процессы шли своим чередом, и имена русских деятелей науки заслуженно вписаны в Мировую летопись:
- Михаил Ломоносов;
- Николай Лобачевский;
- Пафнутий Чебышев;
- Софья Ковалевская;
- Александр Столетов;
- Дмитрий Менделеев.
С середины XIX века начался экспоненциальный рост науки и ее роли в общественном устройстве. В XX веке один научный прорыв стал сменяться другим, с 50-х годов началась НТР. В текущий момент, в период перехода мировой цивилизации на 6-ой технологический уклад, принято говорить о симбиозе науки и бизнеса, выражающемся в зрелом инновационном типе развития экономики западных государств и некоторых стран 3-го Мира, хотя по сути 2-го Мира уже нет более 25 лет.
Сущность понятия НИР
Научно-исследовательская деятельность делится на три больших последовательно и параллельно выполняемых блока: фундаментальные исследования, прикладные научные исследования и разработки. Цель фундаментальных изысканий состоит в открытии, изучении новых законов, явлений природы, расширении научного знания и установления его пригодности на практике. Эти результаты после теоретического закрепления ложатся в основу прикладных исследований, которые нацелены на поиск путей использования законов, нахождение и совершенствование способов и средств человеческой деятельности. В свою очередь, прикладные научные изыскания подразделяются на следующие виды исследований и работ:
- поисковые;
- научно-исследовательские;
- опытно-конструкторские.
Целями и задачами научно-исследовательской работы (НИР) являются конкретные результаты, выраженные в создании новых опытных установок, образцов техники, приборов, принципиально новых технологий. Центральным источником НИР является сформулированная проблема. Под проблемой понимается противоречие (неопределенность), которое устанавливается в процессе познания того или иного явления. Устранение этого противоречия или неопределенности не представляется возможным с позиции существующего знания. Исходя из научного метода и с точки зрения диалектического подхода в философии, проблема формируется как противоречие, возникшее в рамках целого.
С учетом направленности НИР можно выделить несколько типов проблем, служащих одним из оснований для классификации видов научно-исследовательских работ.
- Научная проблема – противоречие между знаниями о потребностях общества и незнанием путей и средств их удовлетворения.
- Социальная проблема – установленное противоречие в развитии общественных отношений и отдельных элементов общественной системы.
- Технологическая проблема – противоречие (неопределенность), возникающее при создании технологий, которое невозможно устранить на основе действующей технологической концепции.
По аналогии с названными выше проблемами можно достаточно просто сформулировать понятие управленческой и рыночной проблем, которые вместе с технологической проблемой и рядом затруднений социального характера разрешает инновационная деятельность. Инновационные изобретения служат устранению подобных проблем, и первым этапом инновационного процесса выступают НИР. Базовым нормативным документом, определяющим сущностные характеристики НИР и их содержание, требования к организации, последовательность выполнения, сопутствующий документооборот и отчетность, является ГОСТ 15.101-98. Выписка из этого стандарта с основными понятиями НИР приведена ниже.
Выписка из ГОСТ 15.101-98, введенного в действие 01.07.2000 г.
Ключевым документом для запуска исследовательских работ является ТЗ на НИР и, если заказчик присутствует, контракт на выполнение работ, заключаемый между заказчиком и исполнителем. В разделе «Общие положения» стандарта описано, какие требования должны включаться в техническое задание на НИР в обязательном порядке. Документ «Техническое задание» или соответствующее Приложение к контракту готовится на основе следующих информационных элементов:
- описание объекта исследования и требований к нему;
- функциональный состав общетехнического характера применительно к объектам исследования;
- перечень теорий, закономерностей, физических и иных эффектов, позволяющих сформулировать принцип действия предмета исследования;
- предполагаемые технические решения;
- сведения о ресурсных составляющих НИР (потенциал исполнителя, требуемые производственные, материальные и финансовые ресурсы);
- маркетингово-рыночная информация;
- ожидаемый экономический эффект.
Методологические аспекты НИР
Перед тем, как мы перейдем к разбору структуры научно-исследовательской работы, еще раз вернемся к вопросу о классификации НИР. Классификационными признаками могут служить:
- характер связи с производством;
- важность для экономики страны;
- источники финансирования;
- тип исполнителя НИР;
- уровень проблемы с сопутствующими видами единиц научного управления;
- степень включенности в инновационный процесс.
(нажмите для увеличения)
Хотя с позиции инноватики НИР не так часто применяются в фундаментальных исследованиях, тем не менее, и такая практика также получает распространение, в том числе и в крупных корпоративных научных центрах РФ. Взять, к примеру, фармацевтику, автомобилестроение, которое активно идет по пути создания беспилотных экипажей и электромобилей, способных конкурировать с ДВС, и т.п. Перейдем к рассмотрению последовательности мероприятий исследовательских работ и обозначим основные этапы НИР. Они по составу отличаются от этапов процесса НИР и состоят из восьми этапов научно-исследовательской работы.
- Формулирование проблемы, темы, цели и задач НИР.
- Изучение литературных источников, выполнение исследований, подготовка к техническому проектированию.
- Проведение работ по техническому проектированию в нескольких вариантах.
- Разработка и ТЭО проекта.
- Выполнение рабочего проектирования.
- Создание опытного образца с последующими производственными испытаниями.
- Доработка опытного образца.
- Испытания с участием государственной приемочной комиссии.
В свою очередь, процесс НИР состоит из шести типовых этапов.
- Уточнение проблемы, выбор направления НИР, формулирование ее темы. Начало работ по планированию научно-исследовательской работы, составлению ТЗ, предварительных расчетов экономической эффективности.
- Формулирование, постановка целей и задач НИР на основе подобранной литературы, библиографии, патентных изысканий, аннотаций и реферирования источников, анализа полученной информации. На данном этапе техническое задание на НИР окончательно согласовывается и утверждается.
- Этап теоретических исследований, в ходе которых изучается сущность рассматриваемого явления, формируются гипотезы, создаются модели, их математическое обоснование и анализ.
- Экспериментальные исследования, имеющие собственную структуру методологической разработки, планирования и исполнения. Непосредственное проведение серии экспериментов завершается выдачей заключения на основании обработки результатов экспериментальных исследований.
- Анализ и оформление результатов НИР, составление отчета по научно-исследовательской работе. В анализе задействуются: техническое задание на НИР, полученные теоретические выводы, модели, результаты экспериментов. Гипотезы получают подтверждение или опровержение, формулируются научные выводы как важнейший аспект отчета по НИР, теория получает развитие.
- Этап внедрения результатов НИР в производство, формирование предпосылок для коммерциализации создаваемого новшества, переход инновационного проекта в стадию ОКР.
Этап экспериментальных исследований
Теоретический этап НИР является отдельной предметной областью со своей особой спецификой. И очевидно, что сформулированные теоретические выводы должны подтверждаться экспериментом, являющимся одной из ключевых частей научного исследования. Под ним понимается набор действий, направленных на создание необходимых условий, позволяющих воспроизвести изучаемое явление в наиболее чистом неискаженном виде. Целью эксперимента является проверка рассматриваемых гипотез, проверка свойств объектов исследования, проверка выводов теории.
Методология экспериментальных исследований определяется назначением данного этапа НИР и видом применяемого эксперимента. Эксперименты различаются по многочисленным признакам: цели, способы формирования условий выполнения, типы организации проведения. К основаниям для их классификации можно также отнести характер внешних воздействий на объект изучения, тип модели, исследуемой в эксперименте, число варьируемых факторов и т.д. Среди специфических видов экспериментальных исследований выделяются следующие.
- Естественный и искусственный виды экспериментов.
- Констатирующий эксперимент.
- Поисковый эксперимент.
- Контролирующий эксперимент.
- Решающий эксперимент.
- Лабораторный и натурный виды экспериментов.
- Мысленный, информационный и вещественный виды экспериментов.
- Технологический и вычислительный эксперименты.
К каждому из обозначенных выше видов применяются соответствующие экспериментальные методы. Но какой бы метод ни был выбран, в силу уникальности каждой такой работы в любом случае необходимо уточнять или даже заново разрабатывать методику ее проведения. При этом необходимо предусматривать:
- ресурсы на предварительное наблюдение за изучаемым объектом;
- подбор объектов для эксперимента с исключением воздействия случайных факторов;
- обеспечение систематического наблюдения за развитием процесса или явления;
- выбор пределов измерений;
- систематическую регистрацию измерений;
- создание усложняющих эксперимент ситуаций;
- создание условий для перехода от эмпирического опыта к анализу, логическим обобщениям и синтезу в подтверждение или опровержение теоретических предположений.
На данной стадии НИР среди выполняемых работ выделяются следующие этапы экспериментального исследования.
- Формулирование цели и задач эксперимента.
- Выбор экспериментальной области, варьируемых факторов, математической модели представления данных.
- Планирование экспериментальных мероприятий (разработка методики проведения, обоснование объема работ, числа опытов и т.д.).
- Описание проведения эксперимента и организация его проведения (подготовка моделей, образцов, оборудования, средств измерения и т.п.).
- Собственно проведение эксперимента.
- Проверка предпосылок статического характера для получения корректных данных и первичная обработка результатов.
- Анализ результатов и сопоставление с гипотезами теоретического этапа.
- Предварительные выводы и корректировка теоретических обобщений.
- Назначение и проведение дополнительных экспериментов.
- Формулирование окончательных выводов и рекомендаций по использованию полученных сведений.
Завершаем настоящую статью, посвященную основам научно-исследовательской работы – первого этапа полноценно развернутого инновационного проекта. Современному проект-менеджеру уже пора превращать «Terra Incognita» НИР во вполне понятный и ясный процесс. Это связано с тем, что таков неизбежный мировой тренд. И хотя далеко не каждая компания способна себе позволить собственную науку, но представлять, как возникает научный продукт, бизнесу и его представителям становится с каждым днем все более важным.
Основными задачами высшей школы является повышение качества подготовки специалистов, развитие у них творческих способностей, инициативы и потребности постоянного обновления и расширения своих знаний.
В связи с этим большое значение в совершенствовании учебного, воспитательного и исследовательского процессов имеет научно-исследовательская работа (НИР) студентов.
Цель курса - познакомить студентов с основами НИР в психологии, выработать навыки исследовательской работы и подготовить их к написанию рефератов, курсовых и дипломных работ, а также к дальнейшей самостоятельной исследовательской деятельности.
Задачи курса.
По окончании изучения дисциплины студент должен:
– освоить: средства и приемы выполнения научно-исследовательских работ;
– знать: методы и процедуры работы с многообразными массивами научной информации, с научной литературой; действующие стандарты и правила подготовки научных рукописей к опубликованию
– выработать: навыки грамотно излагать результаты собственных научных исследований и способность аргументировано защищать и обосновывать полученные результаты.
В качестве дидактического материала по данной дисциплине выступает сам учебно-методический комплекс, рекомендованные списки основной и дополнительной литературы, конспекты лекций.
Для получения зачета по курсу студент должен:
– квалифицированно отвечать на вопросы в ходе семинарских занятий, выполнить задания, формулируемые преподавателем, защитить реферат с учетом требований, предъявляемых к его оформлению.
Тема 1. Вводный раздел
Краткая характеристика научного стиля речи. Сфера применения. Задачи научной речи. Основные стилевые черты. Характерные языковые особенности. Основные жанры. Точность научной речи (предметная или фактическая, понятийная или речевая), однозначность и логичность. Микростили. Языковые особенности научного стиля речи. Специфика языковых единиц в научной речи. Лексика. Морфология. Синтаксис.
Тема 2. Чтение научной литературы
Тема 3. Слушание и восприятие научной информации
Нерефлексивное и рефлексивное слушание.
Тема 4. Написание различных текстов научного стиля
Тексты вспомогательного характера (план, тезисы, конспект/ виды конспекта). Собственно научные тексты (реферат, курсовая, дипломная работа и т. д). Структура и содержание реферата. Структура и содержание курсовой работы. Структура и содержание выпускной квалификационной работы. Требования к оформлению исследовательских работ.
Тема 5. Элементы аппарата научного психологического исследования
Элементы аппарата научного исследования в психологии. Актуальность, объект, предмет исследования. Понятие научной проблемы. Гипотеза как предполагаемое решение проблемы. Требования к формулировке гипотез. Фальсификация и верификация гипотез. Экспериментальные и статистические гипотезы. Задачи исследования как исследовательские шаги на пути проверки гипотез. Методика исследования. Понятие о научной новизне и практической значимости результатов исследования.
Тема 6. Этапы научного исследования
Выбор темы исследования. Приемы выбора темы. Анализ литературы по теме исследования. Библиографический поиск литературных источников. Понятие библиографической информации. Библиографическая и научная информация. Виды научной информация. Понятие о релевантной, пертинентной и прототипной информации. Структура библиографического описания научного документа.
Источники библиографической и научной информации как объекты информационно-поисковой деятельности ученого. Обработка и фиксация библиографической информации. Списки литературы по видам источников как средства фиксации результатов библиографического поиска. Просмотровое чтение. Предмет и продукт просмотрового чтения. Информационно-поисковая система как средство фиксации результатов просмотрового чтения. Изучающее чтение и написание обзора. Определение границы между известным и неизвестным как цель информационно-поискового этапа НИР. Аналитический обзор как средство фиксации результатов изучающего чтения.
Тема 7. Выступление с докладом – основы искусства речи
Формы монологического (ответ, доклад, выступление, сообщение) и полилогического (дискуссия, беседа) общения. Три этапа выступления перед аудиторией (докоммуникативный, коммуникативный и посткоммуникативный). Определение значения темы и постановка цели выступления (оценка аудитории, выбор темы выступления, уяснение цели выступления, определение вида речи). Составление плана выступления. Подбор материалов для выступления. Написание текста выступления. Подготовка к выступлению перед аудиторией. Способы организации начала и концовки выступления
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Лицей №1» г. Костомукши Республики Карелия
«Согласовано» «Принято» «Утверждено»
На заседании МО Педсоветом приказ по школе №
Протокол № Протокол № от «__»_______ 2012г.
«__»______ 2012г. «__»______ 2012г. Директор
Руководитель МО Директор Шемякина Т.П.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА элективного курса «Основы научно-исследовательской работы»
9 класс
на 2015 - 16 учебный год
Учитель: Неробова Мария Сергеевна
Пояснительная записка
В условиях модернизации системы образования одной из основных задач школы является формирование ключевых компетенций учащихся. Компетентностный подход предполагает формирование интеллектуальной и исследовательской культуры школьников, создание условий для самоопределения и самореализации потенциальных возможностей ребенка в процессе обучения.
В соответствии с направлениями работы школы, обусловленными Концепцией профильного обучения, элективный курс «Введение в научно-исследовательскую деятельность» позволяет познакомить учащихся с теорией и практикой организации научно-исследователь ской деятельности в учебном процессе и во внеклассной работе, вооружить их методами по знания и сформировать познавательную самостоятельность.
Каждому ребенку дарована от природы склонность к познанию и исследованию окружающего мира. Реализация программы курса позволяет совершенствовать эту склонность, способствует развитию соответствующих умений и навыков, прививает школьникам вкус к исследованию, предполагает активное участие школьников в исследовательской деятельности по выбранному профилю с целью расширения их знаний и более глубокого усвоения учебного материала.
Цель программы: познакомить школьников с теорией и практикой организации научно-исследовательской работы, способствовать творческому развитию начинающих исследователей.
Задачи программы:
· сформировать у учащихся чувства значимости научных исследований, понимание роли и значимости отечественной науки и научной школы;
· вооружить учащихся теоретическими знаниями о различных формах организации научно-исследовательской деятельности учащихся;
· сформировать основы практических умений организации научно-исследовательской работы.
Организация учебного процесса
Программа элективного курса рассчитана на 35 ч. Она состоит из двух разделов: «Методы научного исследования» - 18 часов и «Организация научного исследования» - 17 часов. Программа имеет практико-ориентированную направленность, формы занятий разнообразны: семинары, практикумы, тренинги и др. Количество часов и объем изучаемого материала позволяют принять темп продвижения по курсу, который соответствует возрасту учащихся 9 классов. Отработка и закрепление основных умений и навыков осуществляется при выполнении практических заданий.
Формирование важнейших умений и навыков происходит на фоне развития умственной деятельности, так как школьники учатся анализировать, замечать существенное, подмечать общее и делать обобщения, переносить известные приемы в нестандартные ситуации, находить пути их решения.
Уделяется внимание развитию речи: учащимся предлагается объяснять свои действия,
вслух, высказывать свою точку зрения, ссылаться на известные правила, факты, высказывать
догадки, предлагать способы решения, задавать вопросы, публично выступать.
С целью приобщения учащихся к работе с литературными источниками, каталогами, принципами составления библиографии и т.п. организуется посещение библиотеки. Происходит развитие не только практических умений организации научно - исследовательской деятельности учащихся, но и общеучебных умений. Реферативная и исследовательская деятельность учащихся позволяет удовлетворять их индивидуальные потребности и интересы, выявлять их индивидуальные возможности, т.е. максимально индивидуализировать обучение.
Итоговой формой контроля, подводящей изучение курса к логическому завершению,
предполагается выполнение учащимися своего исследования, написание научно - исследовательской работы, реферата, проекта и последующее выступление учащихся на научно-практической конференции.
Программа содержит список литературы по предложенным темам.
Требования к уровню усвоения учебного материала
В результате изучения программы «Основы научно-исследовательской работы» учащиеся должны знать, понимать:
— роль науки в жизни общества;
— учение В.И. Вернадского о ноосфере;
— выдающихся русских ученых в различных областях наук и их достижения;
— принципы научного мышления;
— методы научного исследования и познания естественных и гуманитарных наук;
— основные виды научно-исследовательских работ, компоненты их содержания и правила написания.
Уметь:
— планировать и проводить наблюдения и эксперименты;
— составлять отзыв, рецензию, аннотацию;
— организовывать и проводить научно-исследовательскую работу;
— оформлять научно-исследовательскую работу;
— уметь работать с научно-популярной литературой.
« Введение в научно - исследовательскую деятельность учащихся » (35 часов)
Методы научного исследования (18 ч )
1. Наука и научное мировоззрение. Отличие науки от других явлений духовной жизни человека. Отличие научного знания от обыденного, лженаучного, паранаучного. Взгляд В.И. Вернадского. Место науки в духовной жизни общества. Принципы научного мышления. Объяснительное и описательное в науке. Могут ли существовать две теории, объясняющие одни и те же факты. Факты и их интерпретация. Критерий истины. Доказательства. Научные
2. Гуманитарные и естественные науки. Сближение наук. Учение В.И.Вернадского о ноосфере.
3. Основные виды исследовательских работ: аннотация, доклад, конспект, реферат, рецензия, научно-исследовательская работа, тезисы, отзыв. Компоненты содержания каждого вида работ, требования к содержанию, этапы работы над рефератом, требования к оформлению, критерии оценки.
Практические занятия : «Составить аннотацию статьи, книги; написать отзыв на реферат»; «Подготовить конспект статьи».
4. Методы научного исследования: теоретические и эмпирические. Индукция и дедукция. Анализ и синтез. Сравнительный анализ. Правила проведения сравнительного анализа. Синектика. Метод аналогий: виды аналогий прямая аналогия, личностная, фантастическая, символическая. Основы моделирования: математическое и техническое моделирование. Статические и динамические модели. Графические методы: виды графиков, методика и правила использования. Диаграммы и их виды. Метод экспертных оценок. Организация и проведение метода экспертных оценок. Контент - анализ. Шкалирование. Виды шкал измерений. Метод мозгового штурма: история возникновения метода; варианты, основные этапы, правила проведения мозговой атаки.
5. Наблюдение. Основные задачи наблюдения. Условия проведения наблюдений. Недостатки метода наблюдений. Классификация наблюдений. Организация и проведение научного наблюдения.
Практическое занятие :
6. Эксперимент. Роль эксперимента в науке. Виды эксперимента. Планирование эксперимента. Основные задачи наблюдения. Эксперимент и наблюдение, их отличие. Требования к подготовке эксперимента. Способы регистрации результатов эксперимента.
7. Работа с литературными источниками. Принципы и приемы работы с каталогами. Принципы составления библиографии. Методика изучения литературных источников с применением рациональных приемов работы над текстом. Правила u оформления библиографических ссылок.
(17 ч )
1. Научное исследование. Виды научно-исследовательских работ: реферативные, практические, опытно-экспериментальные. Выбор темы и обоснование ее актуальности.
Объект и предмет исследования.
Понятие о целях и задачах научного исследования. Гипотеза в научном исследовании.
Практическое занятие: «Выбор темы и обоснование ее актуальности»
2. Структура научно-исследовательской работы: введение, основная часть, заключение. Изучение образцов и знакомство со структурой научных работ.
Практическое занятие : «Подготовить структуру своего исследования».
3. Введение: введение в проблему, основные задачи работы, аргументация актуальности и характеристика общего состояния проблемы ко времени начала исследований. Проблемы работы с источниками. Ретроспективный анализ литературных источников, изученных исследователем.
Практическое занятие : «Подготовить анализ литературных источников по теме своего исследования».
4. Работа над основной частью исследования: материал и методика, описание места и условий исследования, основные результаты исследования, обобщение и вывод. Составление индивидуального рабочего плана. Сбор первичной информации. Стиль изложения материала. Знакомство с разными стилями изложения научных работ.
Практическое занятие :
5. Заключение: обобщение наиболее важных результатов исследования и перспективы исследования. Результаты в научном исследовании и их обработка. Способы обработки информации и представления. Выводы.
Практическое занятие :
6. Требования к оформлению научных работ. Цитирование. Ссылки и правила оформления ссылок. Схемы и иллюстрации.
7. Составление тезисов исследования и компоненты их содержания. Доклад, компоненты содержания доклада. Подготовка доклада о научном исследовании. Требования к тезисам и докладу.
Практические занятия : «Составить тезисы своего исследования в соответствии с предъявляемыми требованиями»; «Подготовка доклада к научно-практической конференции».
Название разделов и тем | Всего часов | В том числе | Образовательный продукт |
|||
практики |
||||||
Методы научного исследования | ||||||
Наука и научное мировоззрение. Объяснительное и описательное в науке | Конспект |
|||||
Гуманитарные и естественные науки | Рефераты |
|||||
Основные виды исследовательских работ и компоненты их содержания | Аннотация, отзыв, конспект, рецензия, тв.работа, доклад |
|||||
Методы научного исследования (теоретические и эмпирические) | Конспект, модели, решение задач |
|||||
Наблюдение | Лекция, практикум | План, отчет |
||||
Эксперимент | Лекция, практикум | План, график, таблица, схема |
||||
Работа с литературными источниками | Посещение библиотеки | Правила работы, библиогр.список |
||||
Организация научного исследования | ||||||
Научное исследование | Лекция, мастерская | конспект |
||||
Структура научно-исследовательской работы | Лекция, мастерская | Структура исследования |
||||
Введение (постановка проблемы, объяснение выбора темы, ее значения и актуальности, определение цели и задач). Анализ источников литературы | Лекция, практикум | Анализ источников |
||||
Работа над основной частью исследования | Лекция, мастерская | План, сбор информация |
||||
Заключение (обобщение результатов, перспектива исследования).Выводы. | Лекция, практикум | Результаты, выводы |
||||
Требования к оформлению научных работ | Лекция, тренинг | Титульный лист, библиогр.список, приложения |
||||
Составление тезисов исследования. Подготовка доклада о научном исследовании | Лекция, практикум | Тезисы доклад |
||||
ИТОГО: | ||||||
Выступление учащихся на научно-практической конференции с рефератами, с докладами о научном исследовании |
Литература
1. Александрова Т.К. Положение о работе учащихся Ломоносовской гимназии над индивидуальными исследовательскими темами. // Завуч. 2002. № 2.
2. Айзенк Ганс Ю., Эванс Д. Как проверить способности вашего ребенка. М.: АСТ,
3. Брагинский И.Л. Исследования юных. Научные общества учащихся в России. История и современность. М.: Просвещение, 1997.
4. Белов А. Об организации учебно-исследовательской работы в области математики // Внешкольник. 1997. № 7-8.
5. Бруднова А.Учебно-исследовательская работа школьников. // Воспитание школьников. 1996. № 3.
6. Васильев В. Проектно-исследовательская технология: развитие мотивации. // Народное образование. 2000. № 9.
7. Винокурова Н.К. Развитие творческих способностей учащихся. / М.: Образовательный центр «Педагогический поиск», 1999.
8. Исследовательская работа школьников: Научно-методический и информационно-
публицистический журнал. 2002. № 1.
9. Криволапова Н.А. Организация научно-исследовательской деятельности учащихся: Программа элективных курсов для классов профильного обучения / Институт
повышения квалификации и переподготовки работников образовали Курганской
области. - Курган, 2003.
10. Леонтович. А.В. Учебно-исследовательская деятельность школьника как модель
педагогической технологии //Народное образование. 1999. № 10.
11. Плыкин Р. Научное творчество школьников: миф или реальность? // Внешкольник. 1997. № 7-8.
12. Пиявский С.Л. Критерии оценки исследовательских работ учащихся. // Дополнительное образование. 2000. № 12.
13. Пиявский С.Л. Критерии оценки исследовательских работ учащихся. // Дополнительное образование. 2001. № 1.
14. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся. Пособие для учителей. М.: просвещение, 1975.
15. Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник. М.:
Народное образование, 2001.
16. Саламатов Ю.П. Как стать изобретателем: 50 часов творчества: Кн. для учителя.
М.: Просвещение, 1990.
Развернутое тематическое планирование (35 часов)
Название раздела (количество часов) | Тема занятия | Дата проведения |
|
Методы научного исследования (18 часов) | 1. Наука и научное мировоззрение. Объяснительное и описательное в науке. 2. «Гуманитарные и естественные науки». 3. Основные виды исследовательских работ и компоненты их содержания. 4. Практическое занятие № 1: «Составить аннотацию статьи, книги». 5. Практическое занятие № 2: «Написать отзыв на реферат; подготовить конспект статьи». 6 «Написать рецензию на сочинение, творческую работу». 7. Практическое занятие № 3. «Подготовить доклад по теме». 8. Методы научного исследования (теоретические и эмпирические). 9 «Метод мозгового штурма. Применение метода сравнительного анализа к описанию событий, явлений». 10.«Использования метода моделирования к изучению явлений». 11.«Применение метода аналогий к решению разнообразных задач». 12. Наблюдение. 13. Практическое занятие № 4. «Планирование и проведение наблюдения». 14. Эксперимент. 15 «Проведение тематических экспериментальных исследований». 16. «Представление результатов эксперимента в различных видах: табличном, графическом, схематическом и т.д. 17. Работа с литературными источниками. 18 «Правила работы в библиографическом отделе, составление библиографического списка литературы». | ||
Организация научного исследования (17 часов) | 19. Научное исследование. 20.Практическое занятие № 5 . «Выбор темы своего исследования; обоснование ее актуальности; формулировка цели и задач своего исследования». 21.Структура научно-исследовательской работы. 22.Практическое занятие № 6 . «Подготовить структуру своего исследования». 23. Введение (постановка проблемы, объяснение выбора темы, ее значения и актуальности, определение цели и задач). Анализ источников литературы. 24. Практическое занятие № 7. «Подготовить анализ литературных источников по теме своего исследования» 25. Работа над основной частью исследования. 26. Практическое занятие № 8. «Составление индивидуального рабочего плана. Сбор первичной информации». 27 «Проведение своего исследования». 28. Заключение (обобщение результатов, перспектива исследования). Выводы. 29. Практическое занятие № 9. «Оформление результатов своего исследования». 30. Требования к оформлению научных работ. 31. «Оформление титульного листа, библиографических ссылок, правила оформления приложений». 32 - 33. Практическое занятие № 10. Составление тезисов исследования. Подготовка доклада о научном исследовании. 34. Практическое занятие № 11 . «Составить тезисы своего исследования в соответствии с предъявляемыми требованиями». 35.Практическое занятие № 12 . «Подготовка доклада к научно-практической конференции» . |
Результат: выступления учащихся на научно-практической конференции с рефератами, докладами о научном исследовании, исследовательскими работами.
Камчатский государственный технический университет Кафедра технологии рыбных продуктов В.М. Дацун ОСНОВЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ Курс лекций по дисциплине «Основы научно-исследовательской работы» для студентов, обучающихся по специальностям направлений 655900 «Технология сырья и продуктов животного происхождения», 655600 «Производство продуктов питания из растительного сырья», 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания», 552400 «Технология продуктов питания» всех форм обучения Петропавловск-Камчатский 2004 1 УДК 001.89(07)+371.385 ББК 72.4(2) 73 Д21 Рецензент С.Н. Максимова, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии продуктов из животного сырья ДВГТУ Дацун В.М. Д21 Основы научно-исследовательской работы: Курс лекций. – Петропав- ловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2004. – 53 с. Изложены цель и задачи изучения дисциплины, порядок выполнения НИР, планирования и проведения эксперимента, оформления текста научной работы и приложений к ней, а также порядок ее защиты. Курс лекций предназначен для самостоятельной работы студентов, обу- чающихся по специальностям направлений 655900 «Технология сырья и продуктов животного происхождения», 655600 «Производство продуктов питания из расти- тельного сырья», 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания», 552300 «Технология продуктов питания» всех форм обучения. Может быть использовано в качестве пособия для аспирантов. УДК 001.89(07)+371.385 ББК 72.4(2) 73 © КамчатГТУ, 2004 © Дацун В.М., 2004 2 ВВЕДЕНИЕ Дисциплина «Основы научно-исследовательской работы» введена по ре- шению кафедры и призвана способствовать развитию у студентов умений и навыков в решении научных задач. Общее число часов – 68, из них 17 час. – лекции. Остальное время отво- дится на самостоятельную работу. Закрывается дисциплина зачетом. В процессе обучения студенты должны приобрести умение обосновывать направление научного поиска, достигать результата и научиться применять полученные знания при решении профессиональных задач, пользуясь совре- менными научными методами. Усвоение методов научных исследований спо- собствует формированию у будущих специалистов научного способа мышле- ния, что также помогает лучше овладевать профессией. Лекция 1. НАУЧНАЯ РАБОТА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 1. Научное изучение как основная форма научной работы. 2. Основные понятия научно-исследовательской работы. 1. Научное изучение как основная форма научной работы От творческого замысла до окончательного оформления научного труда научное исследование осуществляется индивидуально. Современное научно-теоретическое мышление стремится проникнуть в сущность изучаемых явлений и процессов. Это возможно при условии цело- стного подхода к объекту изучения, рассмотрения этого объекта в возникнове- нии и развитии, т. е. применения исторического подхода к его изучению. Но- вые научные результаты и ранее накопленные знания находятся в диалектическом взаимодействии. Лучшее и прогрессивное из старого пере- ходит в новое и дает ему силу и действенность. Изучать в научном смысле – это значит вести поисковые исследования, как бы заглядывая в будущее, применять научное предвидение и хорошо про- думанный расчет, быть научно объективным. Нельзя отбрасывать факты в сторону только потому, что их трудно объяснить или найти им практическое применение. Научное изучение обязывает не только добросовестно изображать или просто описывать изучаемое явление, но и узнавать отношение его к тому, что известно или из опыта, или из предшествующего изучения. Изучать – значит измерять то, что может подлежать измерению, показывать численное отноше- ние изучаемого явления к известному, осуществлять поиск причинной связи 3 между рассматриваемыми явлениями, фактами и событиями. Концентрируя внимание на основных или ключевых вопросах, необходимо учитывать так на- зываемые косвенные факты, которые, на первый взгляд, кажутся малозначи- тельными. При исследовании недостаточно установить какой-либо новый научный факт, важно дать ему объяснение с позиций науки, показать теоретическое или практическое значение. Накопление научных фактов в процессе исследования творческий про- цесс, в основе которого всегда лежит замысел (идея) исследователя, его имя. Идеи рождаются из практики, наблюдений за окружающим миром и потребно- стей жизни. Развитие идеи до стадии решения задачи совершается как плано- вый процесс научного исследования. 2. Основные понятия научно-исследовательской работы Язык науки весьма специфичен. В нем много понятий и терминов, имею- щих хождение в научной деятельности. Основу языка составляют слова и сло- восочетания терминологического характера: Автореферат диссертации – научное издание в виде брошюры, содер- жащее составленный автором реферат проведенного им исследования. Аналогия – рассуждение, в котором из сходства двух объектов по некото- рым признакам делается вывод об их сходстве и по другим признакам. Актуальность темы – степень ее важности в данный момент и в данной ситуации для решения данной проблемы. Аспект – угол зрения, под которым рассматривается объект исследования. Гипотеза – научное предположение, выдвигаемое для объяснения каких- либо явлений. Дедукция – вид умозаключения от общего к частному, когда из массы част- ных случаев делается обобщенный вывод о всей совокупности таких случаев. Диссертация – научное произведение, выполненное в форме рукописи, научного доклада, опубликованной монографии или учебника. Служит в каче- стве квалификационной работы, призванной показать научно- исследовательский уровень исследования, представленного на соискание уче- ной степени. Идея – определяющее положение в системе взглядов, теорий и т. п. Индукция – вид умозаключения от частных фактов, положений к общим выводам. Информация: – обзорная – вторичная информация, содержащаяся в обзорах научных документов; – релевантная – информация, заключенная в описании прототипа науч- ной задачи; – реферативная – вторичная информация, содержащаяся в первичных научных документах; 4 – сигнальная – вторичная информация различной степени свертывания, выполняющая функцию предварительного оповещения; – справочная – вторичная информация, представляющая собой система- тизированные краткие сведения в какой-либо области знаний. Обзор – научный документ, содержащий систематизированные научные данные по какой-либо теме, полученные в итоге анализа первоисточников. Объект исследования – процесс или явление, порождающие проблемную ситуацию и избранные для изучения. Определение – один из способов, предохраняющих от недоразумений в общении, споре и исследовании. Предмет исследования – все то, что находится в границах объекта иссле- дования в определенном аспекте рассмотрения. Понятие – есть мысль, в которой отражаются отличительные свойства предметов и отношения между ними. Принцип – основное, исходное положение какой-либо теории, учения, науки. Проблема – крупное обобщенное множество сформулированных научных вопросов, которые охватывают область будущих исследований. Различают следующие виды проблем: – исследовательская – комплекс родственных тем исследования в грани- цах одной научной дисциплины и в одной области применения; – комплексная научная – взаимосвязь научно-исследовательских тем из различных областей науки, направленных на решение важнейших народнохо- зяйственных задач; – научная – совокупность тем, охватывающих всю научно- исследовательскую работу или ее часть; Суждение – мысль, с помощью которой что-либо утверждается или отри- цается. Теория – учение, система идей или принципов. Совокупность обобщен- ных положений, образующих науку или ее раздел. Умозаключение – мыслительная операция, посредством которой из неко- торого количества заданных суждений выводится иное суждение, определен- ным образом связанное с исходным. Фактографический документ – научный документ, содержащий тексто- вую, цифровую, иллюстративную и другую информацию, отражающую со- стояние предмета исследования или собранную в результате научно- исследовательской работы. Формула изобретения – описание изобретения, составленное по утвер- жденной форме и содержащее краткое изложение его сущности. Формула открытия – описание открытия, составленное по утвержденной форме и содержащее исчерпывающее изложение, его сущности. 5 Лекция 2. ОБЩАЯ МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНОГО ТВОРЧЕСТВА 1. Общая схема хода научного исследования. 2. Использование методов научного познания. 1. Общая схема хода научного исследования Весь ход научного исследования можно представить в виде следующей логической схемы: – обоснование актуальности выбранной темы; – постановка цели и конкретных задач исследования; – определение объекта и предмета исследования; – выбор метода (методики) проведения исследования; – описание процесса исследования; – обсуждение результатов исследования; – формулирование выводов и оценка полученных результатов. Обоснование актуальности выбранной темы – начальный этап любого ис- следования. Освещение актуальности должно быть немногословным. Начи- нать ее описание издалека нет особой необходимости. Достаточно в пределах одной машинописной страницы показать суть проблемной ситуации, из чего и будет видна актуальность темы. Научное исследование проводится для преодоления определенных труд- ностей, которые проявляют себя в так называемых проблемных ситуациях, ко- гда существующее научное знание оказывается недостаточным для решения новых задач познания. Проблема в науке – это противоречивая ситуация, требующая своего раз- решения. От доказательства актуальности выбранной темы логично перейти к формулировке цели предпринимаемого исследования, а также указать на конкретные задачи, которые предстоит решать в соответствии с этой целью. Далее формулируются объект (процесс или явление, порождающее про- блемную ситуацию и избранное для изучения) и предмет (то, что находится в границах объекта) исследования. Очень важным этапом научного исследования является выбор методов ис- следования, которые служат инструментом в добывании фактического материала, являясь необходимым условием достижения поставленной в такой работе цели. Описание процесса исследования – основная часть диссертационной ра- боты, в которой освещаются методика и техника исследования с использова- нием логических законов и правил. Очень важный этап научного исследования – обсуждение его результатов, предварительная оценка теоретической и практической ценности научной работы. Заключительным этапом научного исследования являются выводы, кото- рые содержат то новое и существенное, что составляет научные и практиче- ские результаты работы. 6 2. Использование методов научного познания Методы научного познания бывают общие и специальные. В методологи- ческую основу научной деятельности кладутся критерии объективности, соот- ветствия истине, исторической правде, моральные критерии. Методологиче- скими источниками исследования могут являться труды ведущих отечественных и зарубежных ученых. Большинство специальных проблем конкретных наук и даже отдельные этапы их исследования требуют применения специальных методов решения. Специальные методы решения имеют весьма специфический характер и опре- деляются характером исследуемого объекта. Общие методы научного познания используются на всем протяжении ис- следовательского процесса. Их делят на три группы: – методы эмпирического исследования (наблюдение, сравнение, измере- ние, эксперимент); – методы, используемые как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне исследования (абстрагирование, анализ и синтез, индукция и дедукция, моделирование и др.); – методы теоретического исследования (восхождение от абстрактного к конкретному и др.). Наблюдение представляет собой активный познавательный процесс, опи- рающийся на работу органов чувств человека и его предметную материальную деятельность. Это наиболее элементарный метод, выступающий, как правило, в качестве одного из элементов в составе других эмпирических методов. На- блюдение должно удовлетворять ряду требований, важнейшими из которых являются: – планомерность; – целенаправленность; – активность; – систематичность. Сравнение – один из наиболее распространенных методов познания. Оно позволяет установить сходство и различие предметов и явлений действитель- ности. Для того чтобы сравнение было плодотворным, оно должно удовлетво- рять двум основным требованиям: – сравниваться должны лишь такие явления, между которыми может су- ществовать определенная объективная общность; – для познания объектов их сравнение должно осуществляться по наибо- лее важным, существенным (в плане конкретной познавательной задачи) при- знакам. С помощью сравнения информация об объекте может быть получена дву- мя различными путями: – в качестве непосредственного результата сравнения; – в качестве умозаключения по аналогии. 7 Измерение, в отличие от сравнения, является более точным познаватель- ным средством. Измерение есть процедура определения численного значения некоторой величины посредством единицы измерения. Важнейшим показателем качества измерения, его научной ценности явля- ется точность. В числе эмпирических методов научного познания измерение занимает примерно такое же место, как наблюдение и сравнение. Частным случаем наблюдения является эксперимент. Экспериментальное изучение объектов по сравнению с наблюдением имеет ряд преимуществ: – в процессе эксперимента становится возможным изучение того или ино- го явления в "чистом виде"; – эксперимент позволяет исследовать свойства объектов действительно- сти в экстремальных условиях; – важнейшим достоинством эксперимента является его повторяемость. Использование моделей позволяет применять экспериментальный метод исследования к таким объектам, непосредственное оперирование с которыми затруднительно или даже невозможно. К методам, используемым на эмпирическом и теоретическом уровнях ис- следований, относят абстрагирование, анализ и синтез, индукцию и дедукцию. Процесс абстрагирования – это совокупность операций, ведущих к полу- чению результата (абстракции). Абстрагирование носит в умственной дея- тельности универсальный характер. Сущность этого метода состоит в мыслен- ном отвлечении от несущественных свойств, связей, отношений, предметов и в одновременном выделении, фиксировании одной или нескольких интере- сующих исследователя сторон этих предметов. Различают процесс абстрагирования и результат абстрагирования, называе- мый абстракцией. Процесс абстрагирования тесно связан с другими методами исследования, и прежде всего с анализом и синтезом. Анализ является методом научного исследования путем разложения предмета на составные части. Синтез представляет собой соединение полученных при анализе частей в нечто целое. Методы анализа и синтеза в научном творчестве органически связаны между собой и могут принимать различные формы в зависимости от свойств изучаемого объекта и цели исследования. Прямой и эмпирический анализ и синтез применяется на стадии поверхностного ознакомления с объектом. Возвратный, или элементарно-теоретический, анализ и синтез широко ис- пользуется как инструмент достижения моментов сущности исследуемого явления. Наиболее глубоко проникнуть в сущность объекта позволяет структурно- генетический анализ и синтез. Этот тип анализа и синтеза требует вычленения в сложном явлении таких элементов, таких звеньев, которые представляют са- мое центральное, самое главное в них, их "клеточку", оказывающую решаю- щее влияние на все остальные стороны сущности объекта. Для исследования сложных развивающихся объектов применяется исто- рический метод. Он используется только там, где так или иначе предметом ис- следования становится история объекта. 8 Из перечисленных методов рассмотрим метод восхождения от абстракт- ного к конкретному. Восхождение от абстрактного к конкретному (метод тео- ретического исследования) представляет собой всеобщую форму движения научного познания, закон отображения действительности в мышлении, разби- вающим процесс познания на два относительно самостоятельных этапа. На первом этапе происходит переход от чувственно-конкретного, от кон- кретного в действительности к его абстрактным определениям. Единый объект расчленяется, описывается при помощи множества понятий и суждений. Второй этап процесса познания – восхождение от абтрактного к конкрет- ному. Суть его состоит в движении мысли от абстрактных определений объекта. Лекция 3. ОБЩАЯ МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНОГО ТВОРЧЕСТВА 1. Применение логических законов и правил. 2. Выводные суждения (индуктивные и дедуктивные). 3. Правила построения логических определений. 1 Применение логических законов и правил Закон тождества. Согласно закону тождества предмет мысли в пределах одного рассуждения должен оставаться неизменным, т. е. А есть А (А = А), где А – мысль. Закон требует, чтобы в ходе сообщения все понятия и суждения но- сили однозначный характер, исключающий двусмысленность и неопределен- ность. Внешне одинаковые словесные конструкции могут иметь разное содер- жание, и, наоборот, одна и та же мысль может быть выражена по-разному. Первое явление называется омонимией, второе – синонимией. Закон противоречия выражает требование непротиворечивости мышле- ния. Одновременно не могут быть истинными два высказывания, одно из ко- торых что-то утверждает, а другое отрицает то же самое. Закон исключенного третьего – из двух противоречащих друг другу суж- дений одно ложно, а другое истинно. Третьего не дано. Важность закона исключенного третьего для ведения научной работы со- стоит в том, что он требует соблюдения последовательности в изложении фак- тов и не допускает противоречий. Закон достаточного основания выражает требование доказательности научных выводов, обоснованности суждений, который формулируется сле- дующим образом: всякая истинная мысль имеет достаточное основание. Всякое суждение, которое мы используем в научной работе, прежде чем быть принятым за истину, должно быть обосновано. Этот закон помогает от- делить истинное от ложного и прийти к верному выводу. 9 2. Выводные суждения (индуктивные и дедуктивные) Дедуктивным называют умозаключение, в котором вывод о некотором элементе множества делается на основании знания общих свойств всего мно- жества. Под индукцией обычно понимается умозаключение от частного к общему, когда на основании знания о части предметов класса делается вывод о классе в целом. Индукция (или обобщение) бывает полная и частичная. Полная состоит в исследовании каждого случая, входящего в класс явлений, по поводу которо- го делаются выводы. Большинство приводимых в научных текстах показателей являются ито- гом перечней отдельных примеров, способы обоснованности их использования в текстах следующие: – установить, правилен ли пример, положенный в основу обобщения; – выяснить, имеет ли пример отношение к заключению; – определить, достаточно ли приведено примеров; – установить, типичны ли подобранные примеры. В научных исследованиях объектом нередко выступают единичные непо- вторимые по своим индивидуальным характеристикам события, предметы и явления. При их объяснении и оценке затруднено применение как дедуктив- ных, так и индуктивных рассуждений. В этом случае прибегают к умозаклю- чению по аналогии, когда уподобляют новое единичное явление другому, из- вестному и сходному с ним единичному явлению, и распространяют на первое ранее полученную информацию. Далеко не все аналогии логичны, поэтому необходима их проверка. Су- ществуют два способа их проверки: 1) действительно ли уместно сравнение явлений?; 2) нет ли существенного различия между ними? Суждение о причинной зависимости – другой вариант индукции, играю- щий особенно важную роль в научном тексте. В каждом спорном случае умозаключения о причинной зависимости при- меняются следующие правила проверки: 1. Возникает ли предполагаемое следствие, когда отсутствует предпола- гаемая причина? Если ответ "да", то вы не вправе утверждать, что предшест- вующее явление – единственно возможная причина. В этом случае или нет ни- какой связи между двумя явлениями, или есть другая возможная причина. 2. Отсутствует ли предполагаемое следствие, когда предполагаемая при- чина налицо? Если ответ – "да", то вы не вправе утверждать, что последующее явление есть единственно возможное следствие. Или нет никакой связи между двумя явлениями, или есть другое возможное следствие. 3. Не представляет ли единственная связь между следствием и его пред- полагаемой причиной только случайное возникновение одного после другого? Этот способ позволяет выявить характерное заблуждение в умозаключении о причине, хорошо известное под названием "после этого, следовательно, по 10
Тема 2. Этапы научно-исследовательской работы
Этапы научно-исследовательской работы. Технико-экономическое обоснование (TЭО) темы. Обоснование актуальности и значимости работы для отрасли и народного хозяйства страны. Методы решения, задачи и этапы исследования. Предполагаемый (потенциальный) экономический эффект. Предполагаемые социальные результаты. Утверждение ТЭО. Цель теоретических исследований. Обоснование физической модели, разработка математической модели. Анализ предварительных результатов. Методические указания на проведение эксперимента. Рабочий план экспериментальных работ. Внедрение фундаментальных и прикладных научных исследований в производство. Государственные испытания.
Федеральный закон "О науке и государственной научно-технической политике" от 23.08.1996 N 127-ФЗ (действующая редакция, 2016)
Виды НИР и их основные этапы
Научные исследования можно разделить на фундаментальные, поисковые и прикладные.
Виды научно-исследовательских работ
Виды исследований | Результаты исследований |
Фундаментальные НИР | Расширение теоретических знаний. Получение новых научных данных о процессах, явлениях, закономерностях, существующих в исследуемой области; научные основы, методы и принципы исследований |
Поисковые НИР | Увеличение объема знаний для более глубокого понимания изучаемого предмета. Разработка прогнозов развития науки и техники; открытие путей применения новых явлений и закономерностей |
Прикладные НИР | Разрешение конкретных научных проблем для создания новых изделий. Получение рекомендаций, инструкций, расчетно-технических материалов, методик. Определение возможности проведения ОКР (опытно-конструкторские работы) по тематике НИР |
Фундаментальные и поисковые работы в жизненный цикл изделия, как правило, не включаются. Однако на их основе осуществляется генерация идей, которые могут трансформироваться в проекты НИОКР.
Прикладные НИР являются одной из стадий жизненного цикла изделия. Их задача - дать ответ на вопрос: возможно ли создание нового вида продукции и с какими характеристиками?
Порядок проведения НИР регламентируется ГОСТ 15.101-98.
Конкретный состав этапов и характер выполняемых в их рамках работ определяются спецификой НИР.
Этапы научного исследования и их краткое содержание.
Любое конкретное исследование может быть представлено в виде ряда этапов.
1. Выбор темы исследования.
2. Определение объекта и предмета исследования.
3. Определение цели и задач.
4. Формулировка названия работы.
5. Разработка гипотезы.
6. Составление плана исследования.
7. Работа с литературой.
8. Подбор исследуемых.
9. Выбор методов исследования.
10. Организация условий проведения исследования.
11. Проведение исследования (сбор материала).
12. Обработка результатов исследования.
13. Формулирование выводов.
14. Оформление работы.
Каждый этап имеет свои задачи, которые решаются часто последовательно, а иногда и одновременно.
Выбор темы исследования . Научное исследование всегда предполагает решение какой-либо научной проблемы. Недостаточность знаний, фактов, противоречивость научных представлений создают основания для проведения научного исследования. Постановка научной проблемы предполагает:
Обнаружение существования такого дефицита;
Осознание потребности в устранении дефицита;
Формулирование проблемы.
Предпочтительнее исследовать те проблемы, в которых человек более компетентен и которые связаны с его практической деятельностью (спортивной, учебной, организационной, преподавательской или технической и т.д.). Вместе с тем предполагаемую тему необходимо оценить с точки зрения возможности проведения эксперимента, т.е. наличия достаточного количества испытуемых для формирования опытных групп (экспериментальной и контрольной), научно-исследовательской аппаратуры, создания соответствующих условий для проведения процесса в экспериментальной группе и т.д.
Помощь в выборе темы может оказать просмотр каталогов защищенных диссертаций, обзорных публикаций в специальной научно-методической периодике.
Тема должна быть актуальной, т.е. полезной для удовлетворения научных, социальных, технических и экономических потребностей общества.
Определение объекта и предмета исследования . Объект исследования – это процесс или явление , которые избраны для изучения, содержат проблемную ситуацию и служат источником необходимой для исследователя информации. (Технологический процесс, управленческая задача, социальные вопросы работников).
Однако объект исследования рекомендуется формулировать не безгранично широко, а так, чтобы можно было проследить круг объективной реальности. Этот круг должен включать в себя предмет в качестве важнейшего элемента, который характеризуется в непосредственной взаимосвязи с другими составными частями данного объекта и может быть однозначно понят лишь при сопоставлении с другими сторонами объекта.
Предмет исследования более конкретен и включает только те связи и отношения, которые подлежат непосредственному изучению в данной работе.
Из сказанного следует, что объектом выступает то, что исследуется, а предметом – то, что в этом объекте получает научное объяснение. Именно предмет исследования определяет тему исследования. Например: «Влияние добавки эфирного масла тмина на срок годности (или: вкусовые качества) колбасного изделия (колбасы Венгерской) ».
Определение цели и задач . Исходя из объекта и предмета, можно приступить к определению цели и задач исследования. Цель формулируется кратко и предельно точно, в смысловом отношении выражая то основное, что намеревается сделать исследователь, к какому конечному результату он стремится. Целью исследований в рамках курсовых и дипломных работ может быть разработка рецептур новых продуктов, новых методик определения компонентов пищевых продуктов, введение новых компонентов в пищевые продукты, разработка рецептур функционального питания и т.д.
Цель конкретизируется и развивается в задачах исследования.
Задач ставится несколько, и каждая из них четкой формулировкой раскрывает ту сторону темы, которая подвергается изучению. Определяя задачи, необходимо учитывать их взаимную связь. Иногда невозможно решить одну задачу, не решив предварительно другую. Каждая поставленная задача должна иметь решение, отраженное в одном или нескольких выводах.
Первая задача, как правило, связана с выявлением, уточнением, углублением, методологическим обоснованием сущности, структуры изучаемого объекта.
Вторая связана с анализом реального состояния предмета исследования.
Третья задача связана с преобразованиями предмета исследования, т.е. выявлением путей и средств повышения эффективности совершенствования исследуемого явления или процесса (например, разработкой экспериментальной методики введения нового компонента).
Четвертая – с опытно-экспериментальной проверкой эффективности предлагаемых преобразований.
Задачи следует формулировать четко и лаконично. Как правило, каждая задача формулируется в виде поручения: «Изучить...»,«Разработать...», «Выявить...», «Установить...», «Обосновать...», «Определить...», «Проверить…», «Доказать…» и т.п.
Формулировка названия работы . Определив тему и конкретные задачи, уточнив объект и предмет исследования, можно дать первый вариант формулировки названия работы.
Название работы рекомендуется формулировать по возможности кратко, точно в соответствии с ее содержанием. Необходимо помнить, что в названии должен быть отражен предмет исследования. Не следует допускать в названии работы неопределенных формулировок, например: «Анализ некоторых вопросов...», а также штампованных формулировок типа: «К вопросу о...», «К изучению...», «Материалы к...».
Сразу найти полную и краткую формулировку – дело не простое. Даже в ходе исследования могут возникнуть новые, более удачные названия.
Разработка гипотезы . Гипотеза – научное предположение, требующее проверки на опыте и теоретического обоснования, подтверждения. Знание предмета исследования позволяет выдвинуть гипотезу. Все гипотезы делятся на описательные и объяснительные. В первых описывается связь между исследуемым качеством и результатом экспериментальной деятельности (например: эфирные масла обладают противомикробной активностью – может увеличить срок хранения за счет подавления патогенных микроорганизмов;) во вторых – объяснительных – раскрываются внутренние условия, механизмы, причины и следствия.
Источниками разработки гипотезы могут быть обобщение опыта, анализ существующих научных фактов и дальнейшее развитие научных теорий. Любая гипотеза рассматривается как первоначальная канва и отправная точка для исследований, которая может подтвердиться или не подтвердиться.
Составление плана исследования . План исследования представляет собой намеченную программу действий, которая включает все этапы работы с определением календарных сроков их выполнения. План необходим для того, чтобы правильно организовать работу и придать ей более целеустремленный характер. Кроме того, он дисциплинирует, заставляет работать в определенном ритме.
В процессе работы первоначальный план можно детализировать, пополнять и даже изменять.
Работа с литературой . Место данного этапа работы определено условно, поскольку реально работа с литературой начинается в процессе выбора темы и продолжается до конца исследования. Эффективность работы с литературными источниками зависит от знания определенных правил их поиска, соответствующей методики изучения и конспектирования. Под «литературным источником» понимается документ, содержащий какую-либо информацию (монография, статья, тезисы, книга и т.п.).
Подбор исследуемых . Любое исследование в конечном счете является сравнительным.
Сравнивать можно результаты экспериментальной системы (колбасное изделие) т.е. системы, в которой применялся новый компонент, с результатами контрольной системы (в которой для сопоставления сохранялась обычно принятая рецептура).
Можно сравнивать и результаты «сегодняшних» исследований с результатами, которые были получены раньше (например, один и тот же материал – колбасное изделие, с добавками сухого тмина или других эфирных масел)
Наконец, сравнивать можно результаты, полученные на данной модели, с теми стандартами, которые существуют в пищевой промышленности.
Известно, что любое исследование проводится на сравнительно небольшом количестве моделей. В то же время выводы делаются применительно ко всем аналогичным системам (всем колбасным изделиям одного сорта). Подобный перенос результатов экспериментов основывается на статистическом законе больших чисел. Объективное действие данного закона позволяет использовать в статистике выборочный метод, при котором изучаются не все единицы той или иной совокупности, а лишь отобранная их часть. При этом обобщенные характеристики отобранной части (выборочной совокупности) распространяются на всю совокупность (генеральную совокупность). Основное требование к выборке – она должна максимально отражать черты генеральной совокупности (т.е. быть представительной – репрезентативной).
Применяя выборочный метод, каждый экспериментатор решает две задачи: что выбрать в качестве исследуемых и сколько их надо выбрать.
Выбор методов исследования . Метод исследования – это способ получения сбора, обработки или анализа данных. В исследованиях широко применяются различные методы научного познания из других областей науки и техники. С одной стороны, это явление можно считать положительным, так как оно дает возможность изучить исследуемые вопросы комплексно, рассмотреть многообразие связей и отношений, с другой - это разнообразие затрудняет выбор методов, соответствующих конкретному исследованию.
Основным ориентиром для выбора методов исследования могут служить его задачи . Именно задачи, поставленные перед работой, определяют способы их разрешения, а стало быть, и выбор соответствующих методов исследования. При этом важно подбирать такие методы, которые были бы адекватны своеобразию изучаемых явлений.
В практике проведения исследований в пищевой промышленности, направленных на решение различных задач, наибольшее распространение получили следующие методы:
Анализ научно-методической литературы, документальных и архивных материалов;
Опрос (беседа, интервью и анкетирование);
Контрольные испытания (тестирование);
Экспертное оценивание;
Наблюдение;
Эксперимент;
Методы математической обработки.
Перечисленные группы методов тесно связаны между собой. Они не могут применяться изолированно. Например, для проведения наблюдения или эксперимента необходимо предварительно получить информацию о том, что уже есть в практике и теории, т. е. воспользоваться методами анализа научно-методической литературы или опроса. Полученный в процессе исследования фактический материал не будет достоверен без методов математической обработки.
Сущность любого эксперимента состоит в сочетании нескольких перечисленных методов.
Организация условий проведения исследования . Организация эксперимента связана с планированием его проведения, которое определяет последовательность всех этапов работы, а также с подготовкой всех условий, обеспечивающих полноценное исследование. Сюда входят подготовка соответствующей обстановки, сырья, приборов, средств, инструктаж помощников, планирование наблюдения, выбор экспериментальных и контрольных групп, оценка всех особенностей экспериментальной базы и т.д.
Для успешного проведения эксперимента необходимы определенные условия: наличие базы (----), соответствующий инвентарь (-----). Вопрос о месте проведения эксперимента на практике, особенно на начальном этапе, чаще всего решается на основе личной договоренности экспериментатора (например, технолог-директор компании). Во всех случаях для проведения эксперимента должно быть получено разрешение руководителя организации, в которой предполагается проведение эксперимента.
Проведение исследования . На этом этапе работы с помощью выбранных методов исследования собирают необходимые эмпирические (опытные) данные для проверки выдвинутой гипотезы.
Начальные, промежуточные и конечные исследования предусматривают получение показателей с помощью методов сбора текущей информации, а проведение занятий обеспечивает непосредственную реализацию намеченного процесса (применение новых средств, методов и пр.).
Временные интервалы между начальными, промежуточными и конечными исследованиями крайне изменчивы и зависят от многих причин (задач и методов исследования, реальных условий организации эксперимента и т.д.).
Исследование проводится на основе общей программы эксперимента, программ ведения занятий в экспериментальных и контрольных группах, а также программы ведения наблюдений.
В программе указывают содержание и последовательность всех действий (что, где, когда и как будет проводиться, наблюдаться, проверяться, сопоставляться и измеряться; какой будет установлен порядок измерения показателей, их регистрации; какие при этом будут применяться техника, инструментарий и другие средства; кто будет выполнять работу и какую).
Обработка результатов исследования . Первичная обработка данных. Результаты каждого исследования важно обрабатывать по возможности тотчас же по его окончании, пока память экспериментатора может подсказать те детали, – которые почему-либо не зафиксированы, но представляют интерес для понимания существа дела. При обработке собранных данных может оказаться, что их или недостаточно, или они противоречивы и поэтому не дают оснований для окончательных выводов. В таком случае исследование необходимо продолжить, внеся в него требуемые дополнения.
В большинстве случаев обработку целесообразно начать с составления таблиц (сводных таблиц) полученных данных.
И для ручной, и для компьютерной обработки в исходную сводную таблицу чаще всего заносят начальные данные. В последнее время преимущественной формой математико-статистической обработки стала компьютерная, поэтому в таблицу целесообразно внести все интересующие вас признаки в форме десятичного числа. Это необходимо, поскольку формат данных для большинства используемых компьютерных программ накладывает свои ограничения.
Математическая обработка данных . Для определения способов математико-статистической обработки, прежде всего, необходимо оценить характер распределения по всем используемым параметрам. Для параметров, имеющих нормальное распределение или близкое к нормальному, можно использовать методы параметрической статистики, которые во многих случаях являются более мощными, чем методы непараметрической статистики. Достоинством последних является то, что они позволяют проверять статистические гипотезы независимо от формы распределения.
Важнейшими статистическими характеристиками являются:
а) средняя арифметическая
б) среднее квадратическое отклонение
в) коэффициент вариации
Ориентируясь на эти характеристики нормального распределения, можно оценить степень близости к нему рассматриваемого распределения.
Одной из наиболее часто встречающихся задач при обработке данных является оценка достоверности различий между двумя или более рядами значений. В математической статистике существует ряд способов для ее решения. Компьютерный вариант обработки данных стал в настоящее время наиболее распространенным. Во многих прикладных статистических программах есть процедуры оценки различий между параметрами одной выборки или разных выборок. При полностью компьютеризованной обработке материала нетрудно в нужный момент использовать соответствующую процедуру и оценить интересующие различия.
Формулирование выводов . Выводы – это утверждения, выражающие в краткой форме содержательные итоги исследования, они в тезисной форме отражают то новое, что получено самим автором. Частой ошибкой является то, что автор включает в выводы общепринятые в науке положения – уже не нуждающиеся в доказательствах.
Решение каждой из перечисленных во введении задач должно быть определенным образом отражено в выводах.
Оформление работы . Основанная задача данного этапа работы представить полученные результаты в общедоступной и понятной форме, позволяющей сравнивать их с результатами других исследователей и использовать в практической деятельности. Поэтому оформление работы должно соответствовать требованиям, предъявляемым к работам, направляемым в печать (квалификационная работа- требования).
Примерный перечень работ на разных этапах НИР приведен в таблице.
Этапы НИР и состав работ на них
Этапы НИР | Состав работ |
Разработка ТЗ (техническое задание) на НИР | Научное прогнозирование Анализ результатов фундаментальных и поисковых исследований Изучение патентной документации Учет требований заказчиков |
Выбор направления исследования | Сбор и изучение научно-технической информации Составление аналитического обзора Проведение патентных исследований Формулирование возможных направлений решения задач, поставленных в ТЗ НИР, и их сравнительная оценка Выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения задач Сопоставление ожидаемых показателей новой продукции после внедрения результатов НИР с существующими показателями изделий-аналогов Оценка ориентировочной экономической эффективности новой продукции Разработка общей методики проведения исследований Составление промежуточного отчета |
Теоретические и экспериментальные исследования | Разработка рабочих гипотез, построение моделей объекта исследований, обоснование допущений |
Выявление необходимости проведения экспериментов для подтверждения отдельных положений теоретических исследований или для получения конкретных значений параметров, необходимых для проведения расчетов | |
Разработка методики экспериментальных исследований, подготовка моделей (макетов, экспериментальных образцов), а также испытательного оборудования | |
Проведение экспериментов, обработка полученных данных | |
Cопоставление результатов эксперимента с теоретическими исследованиями | |
Корректировка теоретических моделей объекта Проведение при необходимости дополнительных экспериментов | |
Проведение технико-экономических исследований Составление промежуточного отчета | |
Обобщение и оценка результатов исследований | Обобщение результатов предыдущих этапов работ Оценка полноты решения задач разработка рекомендаций по дальнейшим исследованиям и проведению ОКР разработка проекта ТЗ на ОКР составление итогового отчета приемка НИР комиссией |
Разработка новой рецептуры на предприятиях пищевой промышленности заканчивается подготовкой нормативных документов (ТУ, СТО); получением Сертификатов, Деклараций; внесением поправок в технологический процесс (если требуется) – написанием инструкций и т.д.