113005 (576933), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Специфические проблемы характерны для определенных производств отраслей промышленности. Так, в автомобильной промышленности такими проблемами являются экономия топлива и создание новых видов горючего.
Тема научного исследования является составной частью проблемы. В результате исследований по теме получают ответы на определенные научные вопросы, охватывающие часть проблемы.
Под научными вопросами обычно понимаются небольшие научные задачи, относящиеся к конкретной теме научного исследования.
Выбор направления, проблемы, темы научного исследования и постановка научных вопросов являются весьма ответственной задачей. Актуальные направления и комплексные проблемы исследований формулируются в директивных документах правительства страны. Направление исследования часто предопределяется спецификой научного учреждения или отраслью науки, в которых работает исследователь. Конкретизация же направления исследования является результатом изучения состояния запросов производства, общественных потребностей и состояния исследований в том или ином направлении. В процессе изучения состояния и результатов уже выполненных исследований могут формулироваться идеи комплексного использования нескольких научных направлений для решения производственных задач. При этом необходимо отметить, что наиболее благоприятные условия для выполнения комплексных исследований имеются в высшей школе в связи с наличием в вузах научных школ, сложившихся в различных областях науки и техники. Выбранное направление исследований часто становится стратегией научного работника или научного коллектива на длительный период.
При выборе проблемы и тем научного исследования на первом этапе на основе анализа противоречий исследуемого направления формулируется сама проблема и определяются в общих чертах ожидаемые результаты. Затем разрабатывается структура проблемы выделяются темы, вопросы, исполнители.
Темы научного исследования должны быть актуальными (важными, требующими скорейшего разрешения), иметь научную новизну (т.е. вносить вклад в науку), быть экономически эффективными для народного хозяйства. Поэтому выбор темы должен базироваться на специальном технико-экономическом расчете. При разработке теоретических исследований требование экономичности иногда заменяется требованием значимости, определяющим престиж отечественной науки.
Каждый научный коллектив (вуз, НИИ, отдел, кафедра) по сложившейся традиции имеет свой научный профиль, компетентность, что способствует накоплению опыта, повышению теоретического уровня разработок, их качества и экономической эффективности. Вместе с тем недопустима и монополия в науке, так как это исключает соревнование идей и может снизить эффективность научных исследований. Выбору темы должно предшествовать ознакомление с отечественными и зарубежными источниками. Проблема выбора темы существенно упрощается в научном коллективе, имеющем научные традиции (свой профиль) и разрабатывающем комплексную проблему.
Важной характеристикой темы является возможность быстрого внедрения полученных результатов на производстве.
Для выбора прикладных тем большое значение имеет четкая формулировка задач заказчиком (министерством, объединением и т.д.).
При этом необходимо иметь в виду, что в процессе научных разработок возможны и некоторые изменения в тематике по предложению заказчика и в зависимости от складывающейся производственной обстановки.
Экономичность является важным критерием перспективности темы, однако при оценке крупных тем этого критерия оказывается недостаточно и требуется более общая оценка, учитывающая и другие показатели. В этом случае часто используется экспертная оценка, которая выполняется высококвалифицированными экспертами (обычно от 7 до 15 человек). С их помощью в зависимости от специфики тематики, ее направления или комплексности устанавливаются оценочные показатели тем. Тема, получившая максимальную поддержку экспертов, считается наиболее перспективной.
Этапы научно-исследовательской работы
Каждое научное исследование предполагает общую последовательность выполнения условно самостоятельных его составных частей, которые в дальнейшем будем называть этапами научного исследования. В самом общем случае можем считать, что научное исследование включает следующие четыре основные этапа.
1. Подготовка к исследованию. Сначала определяется цель исследования, обосновывается предмет и объект исследования, осваиваются накопленные знания по предмету исследования, проводится патентный поиск и обосновывается необходимость выполнения данного исследования, формируется рабочая гипотеза и задачи исследования, разрабатывается программа и общая методика исследования.
2. Экспериментальное исследование и обработка опытных данных. Этот этап исследования предполагает планирование опытов, подготовку к опытам их проведения, проверку и исключения резко отклоняющихся значений, статистическую обработку опытных данных.
3. Анализ и синтез результатов экспериментального исследования. Этот этап предусматривает переход от наблюдения к аналитическому описанию состояния системы и раскрытию характера воздействия отдельных факторов на процесс при помощи моделирования систем и математических методов анализа.
4. Проверка результатов обобщения на практике и оценка экономической эффективности результатов исследования.
Рассмотрим более подробно выполнение научных исследований, для чего введем некоторые пояснения и методические рекомендации по отдельным этапам.
В начале любого исследования необходимо определить цель, выбрать предмет и обосновать объект исследования. Под целью исследования понимается результат познавательного процесса, т.е. ради чего выполняется исследование. Цель исследования должна быть четко сформулирована и допускать количественную оценку. Целью исследований, выполняемых в области ремонта автомобилей, является, например, повышение производительности труда, снижение затрат на ремонт, повышение долговечности востоновленных деталей и т.д. Под предметом исследования понимается содержательная его часть, зафиксированная в наименовании темы и связанная с познанием некоторых сторон, свойств и связей исследуемых объектов, необходимых и достаточных для достижения цели исследования. В качестве объекта исследования выбирают типичный представитель, характерный для изучения сущности явления или раскрытия закономерности.
Освоение накопленных знаний и их критическая оценка – многоаспектная работа. Прежде всего необходимо ориентироваться, в какой мере освещена разрабатываемая тема в литературе отечественных и зарубежных авторов. Одним из первых условий чтения научной литературы служит умение отыскать ее. Работая в библиотеках, обычно обращаются за справками и консультациями к библиотечным работникам или ищут ориентирующие сведения в библиотечных каталогах. По группировке материалов различают следующие основные виды каталогов: алфавитные, систематические, предметные и др. Алфавитный каталог содержит описания книг, расположенных в порядке алфавита фамилий авторов или заглавий книг (если авторы их не обозначены). Систематический каталог содержит библиографическое описание книг по отраслям знаний в соответствии с их содержанием. Огромную помощь в поиске необходимой литературы оказывают специальные справочно-библиографические, реферативные и другие издания.
Чтение научной литературы обычно состоит из ряда приемов:
общие ознакомление с произведением в целом по оглавлению и беглый просмотр книги, статьи, рукописи и т.п.;
чтение в порядке последовательного расположения материала и штудирования наиболее важного текста;
выборочное чтение материала;
партитурное чтение или одновременное ознакомление с содержанием текста в объеме полстраницы или целой страницы;
составление плана прочитанного материала, конспекта или тезисов, систематизация сделанных выписок;
оформление новой информации на перфокартах ручного обращения;
повторное чтение материалов и сопоставление его с другими источниками информации;
перевод текста из иностранных изданий с записью на родном языке;
обдумывание прочитанного материала, критическая оценка его, записи своих мыслей по поводу новой информации.
Наиболее распространенной формой накопления научной информации являются записи разного рода при чтении книг, журналов и других источников письменной информации. Ниже приводится наиболее часто встречающиеся приемы записей:
записи в виде дословной выдержки из какого-либо текста с указанием источника информации и автора цитаты;
записи в свободном изложении с точным сохранением содержания источника и авторства;
записи и рисунки на вкладных чистых листах и прозрачной бумаге чертежей, таблиц и т.д.;
составление плана прочитанного произведения;
составление конспекта по материалам прочитанной книги, статьи и т.п.;
отчеркивание и подчеркивание отдельных слов, формул, фраз на собственном экземпляре книги, иногда цветными карандашами;
записи цитат из нескольких литературных источников на определенную тему;
записи дословные с комментариями;
записи, оформленные на перфокартах ручного обращения или на карточках, в тетрадях, блокнотах и т.п. путем условных обозначений, стенографических знаков и т.д.;
изложение своих замечаний по прочитанному материалу в виде афористических записей.
Записи по материалом чтения научной литературы могут делаться в обычных общих тетрадях, на бланках или листах бумаги произвольных размеров, на перфокартах, библиографических карточках. Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. Записи в тетрадях затрудняют подборку выписок по одной теме или проблеме, нахождение выписок среди серии других. Карточная система хотя и требует увеличения расхода бумаги, облегчает систематизацию выписок в личной картотеке и быстрое нахождение нужных материалов. Эта система имеет неоспоримые преимущества по сравнению с традиционной формой записи в общих тетрадях.
В результате изучения научно-технической и патентной литературы раскрывается физическая сущность развития явлений и связей отдельных элементов между собой. Исследователь знакомится с применением технических средств измерения, методами анализа процессов исследуемой системы, критериев оптимизации факторов, влияющих на процесс. Производится ранжирование факторов на основе априорной информации, обосновывается необходимость проведения данного исследования и возможность использования ранее полученных результатов для решения задач выполняемого исследования.
Рабочая гипотеза формулируется по результатом изучения накопленной информации о предмете исследования. Гипотеза – это научное предложение о возможных механизмах, причинах и факторах, обуславливающих развитие изучаемых явлений, которые еще не доказаны, но являются вероятными. Одно из главных требований к гипотезе – это возможность ее последующей экспериментальной проверки. Рабочая гипотеза – важный элемент исследования, она синтезирует априорное представление о предмете исследования и определяет круг решаемых задач для достижения поставленной цели.
Программа и методика исследования обосновывают выбор методов исследования и в том числе метода экспериментального исследования. Под методом вообще подразумевается путь исследования, способ, применения которого позволяет получить определенные практические результаты в познании. Наряду с всеобщим методом диалектического материализма широко применяют и конкретно – научные методы, такие, как математических анализ, регрессионный и корреляционный анализы, методы индукции и дедукции, метод абстракции и т.д.
Программа и методика исследования включают:
составление календарного плана выполнения работ поэтапно с укрупненным представлением содержания в каждом этапе;
выбор технических средств экспериментального исследования для воспроизводства и генерации развития явлений или связей объектов исследования, регистрации их состояний и измерения воздействующих факторов;
математическое моделирование объекта исследования и планирование эксперимента;
оптимизацию выходных показателей исследуемых процессов;
выбор методов статистической обработки опытных данных и анализа результатов эксперимента;
выбор метода экономического анализа результатов исследования.
Рассмотрим некоторые наиболее общие вопросы экспериментальных исследований. Технологические исследования характеризуются необходимостью учета большого числа факторов, которые по-разному влияют на выходные показатели процессов. Например, при изучении влияния на эффективность и качества ремонта автомобилей технологических факторов, а также при оптимизации условий осуществления технологии возникают три типа задач:
выявление существенности влияния факторов на показатели свойств ремонтируемой детали и их ранжирование по степени влияния (задачи оценки факторов на существенность их влияния);
поиск таких условий (режимов и т.п.), при которых будет обеспечиваться либо заданный уровень, либо более высокий, чем достигнутый к настоящему времени (экстремальные задачи);
установление вида уравнения на основе раскрытия связи между факторами, их взаимодействиями и показателем свойств ремонтируемой детали (интерполяционные задачи).
Любой технологический процесс, как объект исследования при воздействии различных факторов рассматривается в виде плохо организованной системы, в которой трудно выделить влияние отдельных факторов. Основным методом исследования таких систем является статистический, а метод проведения эксперимента – активным или пассивным. Проведение активных экспериментов предполагает использование методов планирования, т.е. активное вмешательство в процесс и возможность выбора способа воздействия на систему. Объект исследования, на котором возможен активный эксперимент, называется управляемым. Если оказывается, что заранее не представляется возможным выбрать способы воздействия на состояние системы, то проводится пассивный эксперимент. Например, такими экспериментами являются результаты наблюдений за автомобилями и отдельными их агрегатами в процессе эксплуатации.
Математическое планирование эксперимента, выбор факторов, уровней их варьирования и математическая обработка результатов производится с использованием специальных приемов и имеет свои специфические особенности при решении конкретных задач и рассматривается в специальной литературе.
После завершения теоретических и экспериментальных исследований проводится общий анализ полученных результатов, осуществляется сопоставление гипотезы с результатами эксперимента. В результате анализа расхождений проводятся дополнительные эксперименты. Затем формулируются научные и производственные выводы, составляется научно-технический отчёт.
Следующим этапом разработки темы является внедрение результатов исследований в производство и определение их действительной экономической эффективности. Внедрение фундаментальных и прикладных научных исследований в производство осуществляется через разработки, проводимые, как правило, в опытно-конструкторских бюро, проектных организациях, опытных заводах и мастерских. Разработки оформляются в виде опытно-технологических или опытно-конструкторских работ, включающих формулирование темы, цели и задач разработки; изучение литературы; подготовку к техническому проектированию экспериментального образца; техническое проектирование (разработка вариантов технического проекта с расчётами и разработкой чертежей); изготовление отдельных блоков, их объединение в систему; согласование технического проекта и его технико-экономическое обоснование. После этого выполняется рабочее проектирование (детальная проработка проекта); изготавливается опытный образец; производится его опробование, доводка и регулировка; стендовые и производственные испытания. После этого осуществляется доработка опытного образца (анализ производственных испытаний, переделка и замена отдельных узлов).














