Понятие о науке, классификация и структура НИР

КУРС ЛЕКЦИЙ ОНИ

 

Содержание:

Введение

Понятие о науке, классификация и структура НИР.

Проблема, как объективная необходимость нового знания.

Информационный поиск.

Гипотеза, как предполагаемая зависимость явления от действующих факторов и его физической сути.

Современные методы генерирования идей при решении научно-технических задач.

Моделирование, как средство отражения свойств материальных объектов.

ВВЕДЕНИЕ Наверное, всем нам, по крайней мере, большинству, кажется, что мир, в котором… Соблазнительно прогнозировать, в каком же мире будут жить наши потомки. Может быть, им будет под силу:

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ И ТВОРЧЕСТВА

Методология науки - учение о принципах построения, формах и способах научного познания. В основе процесса познания лежит исследовательская деятельность, построенная на творческих началах и имеющая целью получение новой оригинальной информации. Любое теоретическое исследование имеет несколько стадий: выбор проблемы, знакомство с известными решениями и утверждение истинности проблемы, научное предвидение - гипотеза и моделирование изучаемого объекта или явления.

 

Понятие о науке, классификация и структура научно-исследовательских работ.

 

Наука - одна из форм общественного сознания, дающая объективную картину мира, система знаний о законах развития природы и общества.

Часто науку определяют как сферу исследовательской деятельности, направленную на производство новых знаний. Однако, любое производство возникает тогда, когда в нем имеется потребность. Чем же обусловлено историческое происхождение науки? Происхождение науки связано с запросами материальной практической жизни людей, постоянного накопления и обособления знаний о различных сторонах действительности.

Причиной прогресса науки в XV-ХVIII веке явилось развитие производительных сил и возникновение капиталистического способа производства. С этим периодом истории человечества мы связываем открытие Коперником гелиоцентрической системы мира, возникновение механики Ньютона и Галилея, рождение дифференциального и интегрального исчисления (Лейбниц, Ньютон) и др.

Следующий период развития науки связан с промышленным переворотом в конце XVIII века, обусловленным применением рабочих машин и парового двигателя. К выдающимся открытиям того времени относят: появление законов сохранения вещества (Ломоносов, Лавуазье) и сохранения и превращения энергии (Джоуль, Гельмгольц), а также разработка Менделеевым периодической системы элементов создание неэвклидовой геометрии Лобачевского, открытие электромагнетизма (Фарадей, Максвелл, Герц) и др.

XIX век отмечен открытием сложного строения атома, выделением электрона как его составной части, зарождением квантовой теории (Столетов, Планк и др.).

В XX веке происходит дифференциация и интеграция наук. Возникают теория относительности, кибернетика, квантовая механика, физическая химия и другие науки. Мир охватывает технологическая революция.

В настоящее время развитие производства невозможно без научного подхода. Повышается роль инженерного труда. Настало время, когда эффективность производства определяется не количеством затраченного труда, а общим уровнем научного решения конкретных производственных задач, внедрением достижений науки в практику.

Различают следующие функции науки: описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, составляющих предмет ее изучения на основе открываемых ею законов.

Обобщая эти функции можно сказать, что науке свойственны познавательная и практическая деятельность. В первом случае о науке можно говорить как об информационной системе, осуществляющей систематизацию ранее накопленных знаний, которая служит основой для дальнейшего познания объективной действительности, во втором случае, о системе реализации познанных закономерностей в практике.

Современную науку характеризуют: система научных знаний, научная деятельность и научные учреждения.

Система научных знаний запечатлена в научных понятиях, гипотезах, законах, эмпирических научных фактах, теориях и идеях, дающих возможность предвидеть события. Признаками научных знаний является:

- всеобщность, т.е. принадлежность всему человечеству;

- проверенность научных фактов, т.е. возможность проверки каждого факта и следствия из известных законов или теорий;

- воспроизводимость явлений, т.е. возможность повторения открытого явления другим ученым (что подтверждает существование определенного закона природы);

- устойчивость системы знаний, т.е. такая глубина проработки гипотезы, которая предотвращает быстрое старение знаний.

Научная деятельность, направленная на получение, освоение, переработку и систематизацию научных знаний характеризуется:

- новизной и оригинальностью, т.е. нечто уже объективно известное не может являться научным результатом;

- уникальностью и неповторимостью, т.е. каждый результат – единственный в своем роде и не нуждается в повторении, кроме случая проверки своей правильности;

- вероятностным характером и риском, т.е. невозможностью точно предугадать, будет ли получен предполагаемый результат;

- доказательностью, т.е. убедительностью результатов научной работы и их воспроизводимостью.

Научные учреждения характеризуются наличием научных сотрудников, занимающихся научной деятельностью; средств научной деятельности (научным оборудованием); объектов научного труда; информационного массива и соответствующих условий для научной работы.

Научные исследования в зависимости от своего целевого назначения, степени связи с природой или промышленным производством, глубины и характера научной работы подразделяют на несколько основных типов: фундаментальные, прикладные и разработки.

Фундаментальные исследования - получение принципиально новых знаний и дальнейшее развитие системы накопленных знаний. Цель Фундаментальных исследований - открытие новых законов природы, вскрытие связей между явлениями и создание новых теорий. Они составляют основу развития, как самой науки, так и общественного производства.

Прикладные исследования - создание новых либо совершенствование существующих средств производства, предметов потребления и т.п. Прикладные исследования, в частности в области технических наук, направлены на "овеществление" научных знаний, добытых в фундаментальных исследованиях. Объектом таких исследований обычно являются машины, технология и организационная структура.

Разработки - использование результатов прикладных исследований для создания и отработки опытных моделей техники (машин, устройств, материалов, продуктов), технологии производства, а также усовершенствование существующей техники. На этапе разработки результаты, продукты научных исследований принимают такую форму, которая позволяет использовать их других отраслях общественного производства.

Рассмотренная классификация во многом условна, т.к. границы между тремя формами научной деятельности подвижны, но их объединяет принадлежность к сфере науки.

Научно-исследовательскую работу (НИР) проводят в определенной последовательности. Структуру научного исследования можно представить в виде схемы (рис. I.I.).

В основе НИР лежит практика. Потребность практики в получении новых знаний рождает проблему, но особенностью исследовательской деятельности является необходимость постановки проблемы, т.е. правильного формулирования задачи исследования. Проблема, как правило, содержит в себе ряд вопросов, в которых концентрируются отдельные аспекты познания проблемы. Постановка проблемы и формулирование вопросов включает работу по сбору и обработке информации о методах и средствах решения аналогичных задач, о результатах других исследований в смежных областях. Такой поиск позволяет сформулировать конкретные цели и задачи исследования. В подавляющем большинстве случаев на основе четко сформулированной задачи исследования и критического анализа собранной исходной информации вырабатывается рабочая гипотеза. Для ее уточнения иногда приходится проводить предварительные эксперименты, которые позволяют более глубоко изучить исследуемый объект. Цель экспериментов различна. Она зависит от характера НИР. В теоретическом исследовании эксперимент подтверждает или опровергает количественную гипотезу, в экспериментальном - позволяет получить теоретические обобщения. В инженерном исследовании эксперименты обычно не проводят. Полученные таким образом следствия из принятой гипотезы представляют собой теорию, т.е. научно обоснованную систему знаний в пределах рассматриваемой проблемы. Полученная теория должна объяснять и предсказывать факты и явления, относящиеся к исследуемой проблеме. И здесь решающим фактором выступает критерий практики, для которой предназначена теория. Таким образом, НИР полностью замыкается на практику.

 

Проблема, как объективная необходимость нового знания.

Человечеством накоплено огромное количество информации, которая служит основой технического прогресса. Однако часто бывает, что ответа на… Возникновение проблем и их решение естественный процесс поступательного… Таким образом, проблема - это форма выражения необходимого развития научного познания. Она является отражением…

Современные методы генерирования идей при решении научно-технических задач.

Морфологическое описание объекта дает представление о его строении и позволяет… В основу расчленения (декомпозиции) проблемы при ее морфологическом описании (анализе структуры объекта) могут быть…

Моделирование, как средство отражения свойств материальных объектов.

Сущность моделирования заключается в исследовании объекта с помощью заменителя - модели, что позволяет по результатам опытов на модели судить о… В основе моделирования лежит теория подобия, которая предполагает, что… Критерии подобия - это безразмерные комплексы параметров процесса или явления, их отвлеченные характеристики,…