- •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
Введение
В современных условиях бушующего развития науки и техники, интенсивного увеличения объемов научной и научно-технической информации, быстрого изменения и обновления знаний особое значения приобретает подготовка высококвалифицированных специалистов, с высокой общенаучной и профессиональной подготовкой, способных к самостоятельной творческой деятельности, к внедрению в производство новейших технологий и прогрессивных достижений науки и практики. С этой целью в учебные планы многих специальностей введена дисциплина «Основы научных исследований». Элементы научных исследований внедряются в курсовое и дипломное проектирование, лабораторные и практические занятия. Студенты, по возможности, привлекаются к выполнению госбюджетных и хоздоговорных научных работ, принимают участие в работе конструкторских и проектных студенческих бюро и т.п.
Целью изучения данной дисциплины является
выявление и раскрытие творческих способностей студентов;
помочь студентам научиться применять знания, приобретенные ими при изучении технических, общетехнических и гуманитарных дисциплин к решению задач инженерной практики;
обучение основным методам активизации творческой деятельности;
обучение навыкам постановки и решения задач поиска новых более эффективных конструкторско-технологических решений, в том числе решений превосходящих мировой уровень;
привлечение их к выполнению научных работ.
Лекция 1. Вводная. Развитие науки и изобретательства
План
1.1 Основные положения
1.2 Подготовка и повышение квалификации научно-технических кадров
1.1 Основные положения
Наука – это сфера исследовательской деятельности, направленная на получение новых знаний о природе, обществе и мышлении. В данное время развитие науки связано с кооперацией и разделением труда, созданием новых научных учреждений, экспериментального и лабораторного оборудования. Как следствие общественного разделения труда, наука возникшая после отделения умственного труда от физического и превратила познавательную деятельность в специфический род занятий особой группы людей. Наука стала ведущей силой прогресса материального производства. Научный подход необходим в материальном производстве, экономике и политике, в сфере управления и системе образования и т.п. А это, в свою очередь, стимулирует развитие науки.
По своей направленности, отношением к практике отдельные науки разделяют на фундаментальные (математика, физика, философия и прочие) и прикладные (все естественные и технические науки, в том числе энергетика). Если задачей фундаментальных наук заключается в познании законов природы, общества и мышления, то прикладных – в применении результатов фундаментальных наук для решения познавательных и социально-практических проблем.
Классификация наук базируется на раскрытии взаимосвязи трех основных разделов научного знания: природоведения, общественных (социальных) наук и философии. Одна из наиболее современных классификаций наук разделяет их на следующие: философские, социальные, математические, естественные и технические.
Естественные и технические науки – это специфическая система знаний, они конкретизируют взаимодействие вещества и энергии в процессе познания мира на теоретическом и экспериментальном уровнях.
Организационная структура науки в нашей стране сегодня находится в переходном состоянии. Остался ряд структур от бывшего СССР, которые определенным образом реформируются, создаются новые структуры.
В Украине создано министерство науки и технологий, которому подчиняется государственный комитет Украины по вопросам науки, техники и промышленной политики. Главным научным штабом страны является Национальная Академия Наук (НАН), в состав которой входит ряд научно-исследовательских институтов, в том числе энергетического профиля. Среди них: институт электродинамики (ИЭД), институт проблем моделирования в энергетике (ИПМЭ), институт проблем энергосбережения (ИПЭ), и т.п. Есть попытки создать определенные научно-исследовательские учреждения при министерстве энергетики Украины, например: научно-исследовательский институт энергетики, институт электроэнергетических проблем, и т.п. Эти институты решают отдельные научно-исследовательские проблемы в области энергетики (соответственно своим названиям). Минэнерго Украины подчиненный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт «Укрэнергосетьпроект» и его филиала в разных городах Украины. Институт «Укрэнергосетьпроект» (со своими филиалами) является главной организацией, которая комплексно решает вопрос развития, проектирования и планирования энергетики страны в целому и в отдельных его регионах. На мощных предприятиях энергетики существуют проектно-конструкторские бюро, группы, и т.п., которые решают локальные проектные и небольшие научно-исследовательские проблемы.
Сейчас в Украине создан свыше 30 академий наук на общественных началах – академия инженерных наук и инженерная академия, академия горных наук, оригинальных идей, высшей школы, политических наук, экономических наук и т.д. Причем, если академиком или членом-корреспондентом НАН может быть лицо, которое имеет докторскую степень, то в общественных академиях это звание может иметь лицо, которое не имеет ученой степени. Целью их создания является попытка привлечения работников высокой квалификации к более эффективному решению научных проблем в соответствующих областях.
В высших учебных заведениях (ВУЗ), как правило, есть научно-исследовательские отделы, а при кафедрах – научно-исследовательские лаборатории. Кроме того, в ВУЗах часто организовывают разные отраслевые научно-исследовательские лаборатории. С расширением международных связей создаются международные научные коллективы, предназначенные для решения общих научных проблем.
Большая часть работников высшей квалификации (доктора и кандидаты наук) работают в высших учебных заведениях. Исходя из практики ведущих стран мира, именно они, в первую очередь, должны были бы решать большинство научных проблем, однако по различным обстоятельствам, это не совсем так.