“A.F. Koshurnikov Fundamentals of Scientific Research Textbook Consigliato dall'Associazione educativa e metodologica degli istituti di istruzione superiore della Federazione Russa per l'istruzione agroingegneria come didattica ... "

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Ministero dell'Agricoltura della Federazione Russa

Bilancio dello Stato federale educativo

istituto di istruzione superiore professionale

"Accademia Agraria Statale di Perm

intitolato all'accademico D.N. Pryanishnikov"

AF Koshurnikov

Fondamenti di ricerca scientifica

Federazione Russa per la formazione in agroingegneria

come supporto didattico per gli studenti delle scuole superiori

istituzioni che studiano nella direzione di "Agroingegneria".

Perm IPC "Prokrost"

UDC 631.3 (075) BBK 40.72.ya7 K765

Revisori:

AG Levshin, dottore in scienze tecniche, professore, capo del dipartimento di funzionamento della flotta di macchine e trattori, Università statale agraria di Mosca. VP Goryachkin;

INFERNO. Galkin, dottore in scienze tecniche, professore (Technograd LLC, Perm);

SE Basalgin, Candidato di Scienze Tecniche, Professore Associato, Capo del Dipartimento del Servizio Tecnico di LLC Navigator - New Engineering.

K765 Koshurnikov AF Fondamenti di ricerca scientifica: libro di testo. / Min. RF, stato federale immagini di bilancio. istituto del prof. immagini. "Stato permanente. s.-x. acad. loro. acad. DN Pryanishnikov. - Perm: IPC "Prokrost", 2014. -317 p.

ISBN 978-5-94279-218-3 Il libro di testo include domande sulla scelta di un argomento di ricerca, la struttura della ricerca, le fonti di informazioni scientifiche e tecniche, il metodo per avanzare ipotesi sulle direzioni per risolvere i problemi, i metodi per costruire modelli di processi tecnologici effettuati utilizzando macchine agricole e la loro analisi con l'ausilio di un computer, progettando esperimenti ed elaborando i risultati di esperimenti in multifattoriale, compresi studi sul campo, tutelando la priorità degli sviluppi scientifici e tecnici con elementi di scienza dei brevetti e raccomandazioni per la loro implementazione in produzione.

Il manuale è destinato agli studenti delle superiori istituzioni educative studenti in direzione di "Agroingegneria".Può essere utile a studenti magistrali e laureati, operatori scientifici e ingegneristici.

UDC 631.3 (075) LBC 40.72.y7 Pubblicato con decisione della Commissione metodologica della Facoltà di Ingegneria dell'Accademia agraria statale di Perm (Verbale n. 4 del 12.12.2013).

ISBN 978-5-94279-218-3 © Koshurnikov AF, 2014 © IPC "Prokrost", 2014 Introduzione al contenuto……………………………………………………………… …… .

Scienza dentro società moderna e il suo valore nel massimo 1.

formazione professionale……………………………………….

1.1. Il ruolo della scienza nello sviluppo della società……………………………………..

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Tutto ciò che circonda una persona moderna e civile è stato creato dal lavoro creativo delle generazioni precedenti.

L'esperienza storica ci permette di affermare con sicurezza che nessun ambito della cultura spirituale ha avuto un impatto così significativo e dinamico sulla società come la scienza.

Lo specialista di fama mondiale in filosofia, logica e storia della scienza K. Popper nel suo libro non ha potuto resistere a un simile confronto:

"Come il re Mida del famoso antica leggenda- qualunque cosa tocchi, tutto si trasforma in oro - e la scienza, qualunque cosa tocchi - tutto prende vita, acquista significato e riceve impulso per il successivo sviluppo. E anche se non riesce a raggiungere la verità, allora il desiderio di conoscenza e la ricerca della verità sono i motivi più forti per un ulteriore miglioramento.

La storia della scienza ha mostrato che il vecchio ideale scientifico - la certezza assoluta della conoscenza dimostrativa - si è rivelato un idolo, che un nuovo livello di conoscenza a volte richiede una revisione anche di alcune idee fondamentali ("Perdonami, Newton", scriveva A. Einstein). Il requisito dell'obiettività scientifica rende inevitabile che ogni proposizione scientifica debba rimanere sempre temporanea.

La ricerca di nuove proposizioni audaci, ovviamente, è associata a un volo di fantasia, immaginazione, ma una caratteristica del metodo scientifico è che tutte le "anticipazioni" avanzate - le ipotesi sono costantemente controllate da test sistematici, e nessuna di esse è difesa dogmaticamente. In altre parole, la scienza ha creato un utile toolkit che consente di trovare modi per rilevare gli errori.

Esperienza scientifica che permetta di trovare almeno una base temporanea, ma solida per un ulteriore sviluppo, maturata principalmente in Scienze naturali ah, era la base della formazione in ingegneria. Ciò è stato più chiaramente manifestato nel primo programma per la formazione di ingegneri presso il Politecnico di Parigi. Questa istituzione educativa è stata fondata nel 1794 dal matematico e ingegnere Gaspard Monge, creatore della geometria descrittiva. Il programma era orientato verso una formazione approfondita in matematica e scienze naturali dei futuri ingegneri.

Non a caso, la Scuola Politecnica divenne presto un centro per lo sviluppo delle scienze matematiche naturali, oltre che delle scienze tecniche, in primis la meccanica applicata.

Secondo questo modello, le istituzioni educative di ingegneria sono state successivamente create in Germania, Spagna, Stati Uniti e Russia.

L'attività di ingegneria come professione si è rivelata strettamente connessa con la regolare applicazione delle conoscenze scientifiche nella pratica tecnica.

La tecnologia è diventata scientifica - non solo per il fatto che adempie docilmente tutte le prescrizioni delle scienze naturali, ma anche per il fatto che si sono sviluppate gradualmente scienze tecniche speciali, in cui la teoria è diventata non solo l'apice del ciclo di ricerca, ma anche una guida per ulteriori azioni, i sistemi di base delle regole che prescrivono il corso dell'azione tecnica ottimale.

Il fondatore della scienza "Meccanica agricola" è un notevole scienziato russo V.P. Goryachkin, nel suo rapporto alla riunione annuale della Società per la promozione dei progressi delle scienze sperimentali il 5 ottobre 1913, annotò:

“Le macchine e gli attrezzi agricoli sono così diversi nella forma e nella vita (movimento) delle parti in lavorazione e, inoltre, lavorano quasi sempre liberamente (senza fondamento), che il loro carattere dinamico deve essere nettamente espresso nella loro teoria, e che un altro ramo di ingegneria meccanica con una tale ricchezza di teorici come la "Meccanica Agraria", e l'unico compito moderno di costruire e testare macchine agricole può essere considerato il passaggio a fondamenti strettamente scientifici.

Riteneva che la particolarità di questa scienza fosse quella di essere un intermediario tra la meccanica e le scienze naturali, definendola la meccanica di un corpo morto e vivente.

La necessità di confrontare gli effetti delle macchine con la reazione delle piante e del loro habitat ha portato alla creazione della cosiddetta agricoltura coordinata precisa. Il compito di questa tecnologia è fornire condizioni ottimali per la crescita delle piante in una particolare area del campo, tenendo conto delle condizioni agrotecniche, agrochimiche, economiche e di altro tipo.

Per garantire ciò, le macchine comprendono complessi sistemi di navigazione satellitare, controllo a microprocessore, programmazione, ecc.

Non solo design, ma anche operazione di produzione macchine oggi richiedono un continuo innalzamento del livello sia di formazione di base che di continua autoeducazione. Anche una piccola rottura nel sistema della formazione avanzata e dell'autoeducazione può portare a un notevole ritardo nella vita e alla perdita di professionalità.

Ma la scienza come sistema di acquisizione della conoscenza può fornire una metodologia per l'autoeducazione, le cui fasi principali coincidono con la struttura della ricerca, almeno nel campo della conoscenza applicata, e soprattutto nella sezione del supporto informativo per l'esecutore.

Pertanto, oltre all'obiettivo principale del corso delle basi della ricerca scientifica - la formazione della visione scientifica del mondo di uno specialista, questa guida allo studio si pone il compito di promuovere le capacità di autoeducazione continua nell'ambito della scelta professione. È necessario che ogni specialista sia inserito nel sistema di informazione scientifica e tecnica esistente nel Paese.

Il libro di testo presentato è stato scritto sulla base del corso "Fondamenti di ricerca scientifica", letto per 35 anni presso l'Accademia agraria statale di Perm.

La necessità della pubblicazione risiede nel fatto che i libri di testo esistenti che coprono tutte le fasi della ricerca e destinati alle specialità di agroingegneria sono stati pubblicati da venti a trent'anni fa (FS Zavalishin, M.G. Matsnev - 1982, P.M. Vasilenko e L. V. Pogorely - 1985, V. V. Koptev, V. A. Bogomyagkikh e M. D. Trifonova - 1993).

In questo periodo il sistema educativo è cambiato (è diventato a due livelli, con l'avvento dei maestri della direzione di ricerca del lavoro proposto), il sistema dell'informazione scientifica e tecnica ha subito cambiamenti significativi, la gamma dei modelli matematici di i processi tecnologici utilizzati si sono notevolmente ampliati con la possibilità della loro analisi al computer, nuova normativa sulla tutela dei propri intellettuali, nuove opportunità per l'introduzione di nuovi prodotti in produzione.

La maggior parte degli esempi di costruzione di modelli di processi tecnologici sono selezionati tra macchine che meccanizzano il lavoro nella produzione agricola. Ciò è dovuto al fatto che il Dipartimento delle macchine agricole dell'Accademia agricola statale di Perm ha sviluppato un ampio pacchetto programmi per computer, consentendo un'analisi approfondita e completa di questi modelli.

La costruzione di modelli matematici è inevitabilmente associata all'idealizzazione di un oggetto, quindi la questione della misura in cui sono identificati in un oggetto reale è costantemente sollevata.

Secoli di studio di oggetti specifici e delle loro possibili interazioni hanno portato all'emergere di metodi sperimentali.

Grandi problemi per uno sperimentatore moderno sorgono in connessione con la necessità dell'analisi multivariata.

Quando lo studio valuta lo stato dell'ambiente elaborato, i parametri dei corpi di lavoro e le modalità operative, il numero di fattori è già misurato in decine e il numero di esperimenti in milioni.

I metodi di esperimento multifattoriale ottimale creati nel secolo scorso possono ridurre significativamente il numero di esperimenti, quindi è necessario il loro studio da parte di giovani ricercatori.

Grande importanza nelle scienze tecniche è data all'elaborazione dei risultati di un esperimento, valutandone l'accuratezza e gli errori, che possono portare alla distribuzione dei risultati ottenuti su una cerchia ristretta di oggetti all'intera, come si suol dire, popolazione generale.

È noto che a tale scopo vengono utilizzati metodi di statistica matematica, il cui studio e la cui corretta applicazione sono oggetto di attenzione in tutte le scuole scientifiche. Si ritiene che le rigide basi della statistica matematica consentano non solo di evitare errori, ma anche di educare gli scienziati principianti alla professionalità, una cultura del pensiero, la capacità di percepire criticamente non solo i risultati delle altre persone, ma anche i propri risultati. Si dice che la statistica matematica contribuisca allo sviluppo della disciplina della mente degli specialisti.

risultati lavoro scientifico possono essere portatori di nuove conoscenze e utilizzati per migliorare macchine, tecnologie o creare nuovi prodotti. Nell'odierna economia di mercato, la protezione della priorità della ricerca e della relativa proprietà intellettuale è di fondamentale importanza. Il sistema della proprietà intellettuale ha cessato di essere un ramo tranquillo del diritto. Ora, quando questo sistema è globalizzato nell'interesse dell'economia, si sta trasformando in un potente strumento di concorrenza, commercio e pressione politica ed economica.

È possibile implementare la protezione prioritaria diversi modi– pubblicazione di opere scientifiche a mezzo stampa, deposito di domanda di brevetto per invenzione, modello di utilità, disegno industriale o registrazione di marchio, marchio di servizio o luogo di produzione di beni, denominazione commerciale, ecc.

In connessione con la nuova normativa sulla proprietà intellettuale, le informazioni sui diritti di utilizzo sembrano essere rilevanti.

La fase finale della ricerca scientifica è l'implementazione dei risultati nella produzione. Questo difficile periodo di attività può essere alleviato rendendosi conto dell'importanza della funzione centrale del marketing in materia di attività delle imprese industriali. Il marketing moderno ha sviluppato un toolkit abbastanza efficace per creare le condizioni per l'interesse delle imprese nell'uso di nuovi prodotti.

L'originalità e l'elevata competitività del prodotto, confermate dai relativi brevetti, possono essere di particolare importanza.

La parte finale del libro fornisce opzioni per organizzare l'introduzione nella produzione dei documenti di ricerca degli studenti. La partecipazione ai lavori di attuazione di qualsiasi forma ha un grande impatto non solo su allenamento Vocale specialisti, ma anche sulla formazione di una posizione di vita attiva in essi.

1. La scienza nella società moderna e la sua importanza nell'istruzione professionale superiore

1.1. Il ruolo della scienza nello sviluppo della società La scienza svolge un ruolo speciale nella nostra vita. Il progresso dei secoli precedenti ha portato l'umanità a un nuovo livello di sviluppo e qualità della vita. Il progresso tecnologico si basa principalmente sull'uso dei risultati scientifici. Inoltre, la scienza sta ora influenzando altre sfere di attività, ristrutturandone mezzi e metodi.

Già nel Medioevo, la scienza naturale emergente dichiarava le sue pretese alla formazione di nuove immagini di visione del mondo, libere da molti dogmi.

Non è un caso che la scienza sia stata oggetto di persecuzioni ecclesiastiche per molti secoli. La Santa Inquisizione ha lavorato duramente per preservare i suoi dogmi nella società, tuttavia, i secoli XVII...XVIII sono i secoli dell'illuminazione.

Avendo acquisito funzioni ideologiche, la scienza iniziò a influenzare attivamente tutte le sfere vita sociale. A poco a poco, il valore dell'educazione basata sull'assimilazione delle conoscenze scientifiche crebbe e cominciò a essere data per scontata.

Alla fine del 18° secolo e nel 19° secolo, la scienza è entrata attivamente nella sfera della produzione industriale e nel 20° secolo diventa la forza produttiva della società. Inoltre, il XIX e il XX secolo può essere caratterizzato dall'uso crescente della scienza in vari settori della vita sociale, principalmente nei sistemi di gestione. Diviene lì la base per le valutazioni di esperti qualificati e il processo decisionale.

Questa nuova funzione è ora caratterizzata come sociale. Allo stesso tempo, le funzioni ideologiche della scienza e il suo ruolo continuano a crescere. forza produttiva. Le accresciute possibilità dell'umanità, armata delle ultime conquiste della scienza e della tecnologia, iniziarono a orientare la società verso la potente trasformazione del mondo naturale e sociale. Ciò ha portato a una serie di effetti "collaterali" negativi (equipaggiamento militare in grado di distruggere tutta la vita, una crisi ecologica, rivoluzioni sociali, ecc.). Come risultato della comprensione di tali possibilità (sebbene, come si suol dire, non siano stati creati dei fiammiferi con cui i bambini possano giocare), recentemente c'è stato un cambiamento nello sviluppo scientifico e tecnologico, conferendogli una dimensione umanistica.

Sta emergendo un nuovo tipo di razionalità scientifica, che include in modo esplicito orientamenti e valori umanistici.

Il progresso scientifico e tecnologico è indissolubilmente legato alle attività di ingegneria. Il suo emergere come uno dei tipi di attività lavorativa un tempo era associato all'emergere della manifattura e della produzione di macchine. Si è formato tra scienziati che si sono rivolti alla tecnologia o artigiani autodidatti che si sono uniti alla scienza.

Risolvendo problemi tecnici, i primi ingegneri si sono rivolti alla fisica, alla meccanica, alla matematica, da cui hanno attinto le conoscenze per eseguire determinati calcoli, e direttamente agli scienziati, adottando la loro metodologia di ricerca.

Ci sono molti esempi simili nella storia della tecnologia. Ricordano spesso l'appello degli ingegneri che costruivano fontane nel giardino del duca di Firenze Cosimo II Medici a G. Galileo, quando rimasero perplessi dal fatto che l'acqua dietro il pistone non superasse i 34 piedi, sebbene, secondo il insegnamenti di Aristotele (la natura non tollera il vuoto), questo non sarebbe dovuto accadere.

G. Galileo ha scherzato sul fatto che, dicono, questa paura non si estende oltre i 34 piedi, ma il compito è stato fissato e brillantemente risolto da G.

Galileo T. Torricelli con il suo famoso "esperimento italiano", e poi le opere di B. Pascal, R. Boyle, Otto von Guerick, che finalmente stabilirono l'influenza della pressione atmosferica e ne convinsero gli oppositori con esperimenti con gli emisferi di Magdeburgo.

Così, già in questo periodo iniziale di attività ingegneristica, gli specialisti (il più delle volte provenienti da corporazioni artigiane) erano orientati verso il quadro scientifico del mondo.

Invece di anonimi artigiani, tutto dentro di più ci sono tecnici professionisti, grandi personalità, famosi ben oltre l'immediato luogo della loro attività. Tali, ad esempio, sono Leon Batista Alberti, Leonardo da Vinci, Niccolò Tartaglia, Gerolamo Cardano, John Napier e altri.

Nel 1720 in Francia furono aperte numerose istituzioni educative di ingegneria militare per la fortificazione, l'artiglieria e un corpo di ingegneri ferroviari, nel 1747 una scuola di strade e ponti.

Quando la tecnologia raggiunse uno stato in cui un ulteriore avanzamento era impossibile senza la sua saturazione con la scienza, iniziò a farsi sentire il bisogno di personale.

L'emergere di scuole tecniche superiori segna il passo successivo pietra miliare nelle attività di ingegneria.

Una delle prime scuole di questo tipo fu la Scuola Politecnica di Parigi, fondata nel 1794, dove fu sollevata consapevolmente la questione della formazione scientifica sistematica dei futuri ingegneri. È diventato un modello per l'organizzazione di istituti di istruzione tecnica superiore, anche in Russia.

Fin dall'inizio, queste istituzioni hanno iniziato a svolgere non solo funzioni educative, ma anche di ricerca nel campo dell'ingegneria, che hanno contribuito allo sviluppo delle scienze tecniche. Educazione ingegneristica da allora iniziò a svolgere un ruolo significativo nello sviluppo della tecnologia.

L'attività di ingegneria è un complesso complesso vari tipi attività (inventiva, design, ingegneria, tecnologica, ecc.) e serve una varietà di settori tecnici (ingegneria, agricoltura, ingegneria elettrica, tecnologia chimica, industrie di trasformazione, metallurgia, ecc.).

Oggi nessuno può svolgere tutti i vari lavori necessari per produrre un prodotto complesso (solo in un motore moderno vengono utilizzate decine di migliaia di parti).

La differenziazione delle attività di ingegneria ha portato all'emergere di cosiddetti specialisti "ristretti" che sanno, come si suol dire, "tutto sul nulla".

Nella seconda metà del Novecento non cambia solo l'oggetto dell'attività ingegneristica. Invece di un dispositivo tecnico separato, un complesso sistema uomo-macchina diventa oggetto di progettazione e si stanno espandendo le attività legate, ad esempio, all'organizzazione e alla gestione.

Il compito ingegneristico non era solo quello di creare un dispositivo tecnico, ma anche di garantirne il normale funzionamento nella società (non solo in senso tecnico), la facilità di manutenzione, il rispetto dell'ambiente e, infine, un impatto estetico favorevole... non basta creare sistema tecnico, è necessario organizzare le condizioni sociali per la sua vendita, attuazione e funzionamento con la massima comodità e vantaggio per una persona.

Un manager-ingegnere non dovrebbe essere solo un tecnico, ma anche un avvocato, un economista, un sociologo. In altre parole, insieme alla differenziazione delle conoscenze, è necessaria anche l'integrazione, che porta all'emergere di un generalista che sa, poiché si dice "nulla di tutto".

Per risolvere questi problemi socio-tecnici emergenti, vengono creati nuovi tipi di istituti di istruzione superiore, ad esempio università tecniche, accademie, ecc.

Un'enorme quantità di conoscenza moderna in qualsiasi materia e, soprattutto, questo flusso in continua espansione richiede a qualsiasi università di educare uno studente al pensiero scientifico e alla capacità di autoeducare, autosviluppo. Il pensiero scientifico si è formato e cambiato con lo sviluppo della scienza nel suo insieme e delle sue singole parti.

Attualmente, esiste un gran numero di concetti e definizioni della scienza stessa (dal filosofico al quotidiano, ad esempio, "il suo esempio per gli altri è la scienza").

La definizione più semplice e piuttosto ovvia può essere che la scienza sia una certa attività umana, isolata nel processo di divisione del lavoro e finalizzata all'acquisizione della conoscenza. Il concetto di scienza come produzione di conoscenza è molto vicino, almeno in termini tecnologici, all'autoeducazione.

Il ruolo dell'autoeducazione in qualsiasi attività moderna, e ancor più nell'ingegneria, sta crescendo rapidamente. Qualsiasi, anche una leggerissima cessazione del monitoraggio del livello delle conoscenze moderne porta a una perdita di professionalità.

In alcuni casi, il ruolo dell'autoeducazione si è rivelato più significativo rispetto alla formazione scolastica tradizionale, sistemica e persino universitaria.

Ne è un esempio Niccolò Tartaglia, che a scuola studiava solo metà dell'alfabeto (non c'erano abbastanza soldi in famiglia per di più), ma fu il primo a risolvere un'equazione di terzo grado, che spostava la matematica dal livello antico e serviva come base per una nuova tappa galileiana nello sviluppo della scienza. Oppure Mikhail Faraday, il grande legatore di libri che a scuola non studiò né geometria né algebra, ma sviluppò le basi della moderna ingegneria elettrica.

1.2. Classificazione della ricerca scientifica

Esistono vari motivi per classificare le scienze (ad esempio, in base alla loro connessione con la natura, la tecnologia o la società, in base ai metodi utilizzati - teorici o sperimentali, secondo la retrospettiva storica, ecc.).

Nella pratica ingegneristica, la scienza è spesso suddivisa in sviluppi fondamentali, applicati e evolutivi.

Di solito l'oggetto della scienza fondamentale è la natura e l'obiettivo è stabilire le leggi della natura. La ricerca di base viene svolta principalmente in settori quali la fisica, la chimica, la biologia, la matematica, la meccanica teorica, ecc.

La moderna ricerca fondamentale, di regola, richiede così tanti soldi che non tutti i paesi possono permettersi di condurla. L'applicabilità pratica diretta dei risultati è improbabile. Tuttavia, è la scienza fondamentale che alla fine alimenta tutti i rami dell'attività umana.

Quasi tutti i tipi di scienze tecniche, compresa la "meccanica agricola", sono classificati come scienze applicate. Gli oggetti di ricerca qui sono macchine e processi tecnologici eseguiti con il loro aiuto.

L'orientamento privato della ricerca e il livello sufficientemente elevato di formazione ingegneristica nel Paese rendono piuttosto elevate le probabilità di raggiungere risultati praticamente utili.

Spesso viene fatto un paragone figurato: "Le scienze fondamentali servono a comprendere il mondo e le scienze applicate servono a cambiarlo".

Distinguere tra il targeting delle scienze fondamentali e applicate. Indirizzi applicati a produttori e clienti. Sono i bisogni oi desideri di questi clienti, e quelli fondamentali - per altri membri della comunità scientifica. Da un punto di vista metodologico, la differenza tra scienze fondamentali e scienze applicate è sfumata.

Già all'inizio del XX secolo, le scienze tecniche, nate dalla pratica, hanno assunto la qualità di una vera scienza, le cui caratteristiche sono l'organizzazione sistematica della conoscenza, la dipendenza dall'esperimento e la costruzione di teorie matematiche.

Speciali ricerche fondamentali sono apparse anche nelle scienze tecniche. Un esempio di ciò è la teoria delle masse e delle velocità sviluppata da V.P. Goryachkin nel quadro di "Meccanica agricola".

Le scienze tecniche hanno mutuato da quelle fondamentali l'ideale stesso della scientificità, l'orientamento verso l'organizzazione teorica del sapere scientifico e tecnico, verso la costruzione di modelli ideali, e la matematizzazione. Allo stesso tempo, forniscono l'anno scorso impatto significativo sulla ricerca fondamentale attraverso lo sviluppo di moderni strumenti di misurazione, la registrazione e l'elaborazione dei risultati della ricerca. Ad esempio, la ricerca sul campo particelle elementari ha richiesto lo sviluppo degli acceleratori più singolari sviluppati dalle comunità internazionali. In questi dispositivi tecnici più complessi, i fisici stanno già cercando di simulare le condizioni del "Big Bang" iniziale e la formazione della materia. Così, le scienze naturali e tecniche fondamentali diventano partner alla pari.

Nella progettazione sperimentale, i risultati delle scienze tecniche applicate vengono utilizzati per migliorare i progetti delle macchine e le loro modalità di funzionamento. Più DI Mendeleev una volta disse che "la macchina dovrebbe funzionare non in linea di principio, ma nel suo corpo". Questo lavoro viene svolto, di norma, in stabilimenti e uffici di progettazione specializzati, nei siti di prova delle fabbriche e nelle stazioni di prova delle macchine (MIS).

Il test finale del lavoro di ricerca racchiuso in un particolare progetto di macchina è la pratica. Non è un caso che su tutta la piattaforma della fabbrica sia stato installato un cartellone per la spedizione delle macchine finite della nota azienda John Deer, che recita: “Da qui iniziano i test più severi delle nostre apparecchiature”.

1.3. Sistemi e approccio sistemico nella ricerca scientifica

Nella seconda metà del 20° secolo, il concetto di analisi di sistema si è affermato saldamente nell'uso scientifico.

I prerequisiti oggettivi per questo erano il progresso scientifico generale.

L'essenza sistemica dei compiti si trova nell'esistenza reale di complessi processi di interazione e interconnessione tra complessi di macchine, i loro corpi di lavoro con l'ambiente esterno e metodi di controllo.

La moderna metodologia di analisi dei sistemi è nata sulla base di una comprensione dialettica dell'interconnessione e dell'interdipendenza dei fenomeni nei processi tecnologici in atto.

Questo approccio è diventato possibile in connessione con i risultati della matematica moderna (calcolo operativo, ricerca operativa, teoria dei processi casuali, ecc.), Meccanica teorica e applicata (dinamica statica) e un'ampia ricerca informatica.

La possibile complessità a cui può portare un approccio sistematico può essere valutata dal rapporto degli specialisti Siemens PLM pubblicato in una delle pubblicità su INTERNET.

Nello studio delle sollecitazioni negli elementi dell'asta e del guscio dell'ala dell'aeromobile, nonché dei parametri di deformazioni, vibrazioni, trasferimento di calore, caratteristiche acustiche, a seconda di influenze ambientali casuali, è stato compilato un modello matematico, che consiste in 500 milioni di equazioni .

Per il calcolo è stato utilizzato il pacchetto software NASRAN (NASA STRuctual ANalysis).

Il tempo di calcolo sul server IBM Power 570 a 8 core è stato di circa 18 ore.

Il sistema è solitamente specificato da un elenco di oggetti, le loro proprietà, le relazioni imposte e le funzioni eseguite.

Le caratteristiche dei sistemi complessi sono:

La presenza di una struttura gerarchica, ad es. la possibilità di dividere il sistema in uno o nell'altro numero di sottosistemi ed elementi interagenti che svolgono varie funzioni;

Natura stocastica dei processi di funzionamento di sottosistemi ed elementi;

La presenza di un compito orientato all'obiettivo comune al sistema;

Esposizione del sistema di controllo da parte dell'operatore.

Sulla fig. 1.1. presentato schema strutturale sistemi "operatore - campo - unità agricola".

–  –  –

I parametri studiati del processo tecnologico e le loro caratteristiche (profondità e larghezza del nastro lavorato, resa, umidità e diserbo del cumulo lavorato, ecc.) sono presi come variabili di input.

Il vettore U(t) delle azioni di controllo può includere i giri del volante, la modifica della velocità di movimento, la regolazione dell'altezza di taglio, la pressione nei sistemi idraulici o pneumatici delle macchine, ecc.

Le variabili di output sono anche una funzione vettoriale di quantitativa e valutazioni qualitative risultati del lavoro (produttività reale, costi energetici, grado di sgretolamento, taglio delle erbacce, uniformità della superficie trattata, perdita di granella, ecc.).

I sistemi studiati si dividono in:

Su artificiale (creato dall'uomo) e naturale (tenendo conto dell'ambiente);

Su aperto e chiuso (tenendo conto dell'ambiente o senza di esso);

Statico e dinamico;

gestito e non gestito;

deterministico e probabilistico;

Reale e astratto (che sono sistemi di equazioni algebriche o differenziali);

Semplici e complesse (strutture multilivello costituite da sottosistemi ed elementi interagenti).

A volte i sistemi sono suddivisi in base a processi fisici che ne garantiscono il funzionamento, ad esempio meccanico, idraulico, pneumatico, termodinamico, elettrico.

Inoltre, possono esistere sistemi biologici, sociali, organizzativi e gestionali, economici.

I compiti dell'analisi del sistema sono solitamente:

Determinazione delle caratteristiche degli elementi del sistema;

Stabilire collegamenti tra gli elementi del sistema;

Valutazione dei modelli generali di funzionamento degli aggregati e delle proprietà che appartengono solo all'intero sistema nel suo insieme (ad esempio la stabilità dei sistemi dinamici);

Ottimizzazione dei parametri macchina e dei processi produttivi.

Il materiale di partenza per risolvere questi problemi dovrebbe essere lo studio delle caratteristiche ambiente esterno, proprietà fisico-meccaniche e tecnologiche degli ambienti e dei prodotti agricoli.

Inoltre, durante gli studi teorici e sperimentali, vengono stabilite le regolarità di interesse, solitamente sotto forma di sistemi di equazioni o equazioni di regressione, e quindi viene stimato il grado di identità dei modelli matematici rispetto agli oggetti reali.

1.4. Struttura della ricerca scientifica nelle scienze applicate

Il lavoro su un tema di ricerca attraversa una serie di fasi che costituiscono la cosiddetta struttura della ricerca scientifica. Naturalmente, questa struttura dipende in gran parte dal tipo e dallo scopo del lavoro, ma tali fasi sono tipiche delle scienze applicate. Un'altra conversazione è che alcuni di essi possono contenere tutte le fasi, mentre altri no. Alcuni livelli possono essere grandi, altri più piccoli, ma puoi nominarli (evidenziarli).

1. Scelta dell'argomento di ricerca (enunciazione del problema, compiti).

2. Studio dello stato dell'arte (o stato dell'arte, come viene chiamato nella ricerca brevettuale). In un modo o nell'altro, questo è lo studio di ciò che è stato fatto dai predecessori.

3. Avanzare un'ipotesi sul metodo per risolvere il problema.

4. Giustificazione dell'ipotesi, dal punto di vista della meccanica, della fisica, della matematica. Spesso questa fase è la parte teorica dello studio.

5. Studio sperimentale.

6. Elaborazione e confronto dei risultati della ricerca. conclusioni su di essi.

7. Fissare la priorità di ricerca (deposito di domanda di brevetto, stesura di un articolo, relazione).

8. Introduzione alla produzione.

1.5. Metodologia della ricerca scientifica I risultati di qualsiasi ricerca dipendono in misura maggiore dalla metodologia per il raggiungimento dei risultati.

La metodologia di ricerca è intesa come un insieme di metodi e tecniche per risolvere i compiti.

Di solito ci sono tre livelli di sviluppo del metodo.

In primo luogo, è necessario fornire i requisiti metodologici di base per la prossima ricerca.

Metodologia: la dottrina dei metodi di cognizione e trasformazione della realtà, l'applicazione dei principi della visione del mondo al processo di cognizione, creatività e pratica.

Una funzione particolare della metodologia è quella di determinare gli approcci ai fenomeni della realtà.

I principali requisiti metodologici per la ricerca ingegneristica sono considerati un approccio materialistico (gli oggetti materiali sono studiati sotto influenze materiali); fondamentalità (e il relativo uso diffuso di matematica, fisica, meccanica teorica); obiettività e affidabilità delle conclusioni.

Il processo di movimento del pensiero umano dall'ignoranza alla conoscenza è chiamato cognizione, che si basa sul riflesso della realtà oggettiva nella mente di una persona nel processo della sua attività, che è spesso chiamata pratica.

I bisogni della pratica, come notato in precedenza, sono la forza principale e trainante dello sviluppo della conoscenza. La cognizione nasce dalla pratica, ma poi essa stessa è diretta alla padronanza pratica della realtà.

Questo modello di cognizione è stato riflesso in modo molto figurato da F.I. Tyutchev:

"Così connesso, unito da tempo immemorabile dall'Unione della consanguineità Il genio razionale dell'uomo Con il potere creativo della natura ..."

La metodologia di tale ricerca dovrebbe essere sintonizzata sull'effettiva attuazione dei risultati della pratica trasformativa.

Per garantire questo requisito metodologico, è necessario che il ricercatore abbia esperienza pratica in produzione, o almeno ne abbia una buona idea.

In realtà, la metodologia di ricerca si divide in generale e particolare.

La metodologia generale si riferisce all'intero studio nel suo insieme e contiene i metodi principali per la risoluzione dei compiti.

A seconda degli obiettivi dello studio, dello studio della materia, delle scadenze, delle capacità tecniche, si sceglie il tipo principale di lavoro (teorico, sperimentale o, comunque, il loro rapporto).

La scelta del tipo di ricerca si basa su un'ipotesi circa il metodo di risoluzione del problema. I requisiti principali per le ipotesi scientifiche e come svilupparle sono illustrati nel capitolo (4).

La ricerca teorica, di regola, è associata alla costruzione di un modello matematico. Un ampio elenco di possibili modelli utilizzati in ingegneria è fornito nel capitolo (5). La scelta di un modello specifico richiede l'erudizione dello sviluppatore o si basa sull'analogia con studi simili nella loro analisi critica.

Dopodiché, l'autore di solito studia attentamente il corrispondente apparato meccanico e matematico e poi, sulla base, costruisce modelli nuovi o raffinati dei processi in esame. Varianti dei modelli matematici più comuni nella ricerca agroingegneria sono il contenuto della sottosezione 5.5.

Nella maggior parte dei casi, prima dell'inizio del lavoro, sviluppano una metodologia per gli studi sperimentali. Contemporaneamente si determina il tipo di esperimento (laboratorio, da campo, uno o multifattoriale, di ricerca o decisivo), si progetta un'installazione di laboratorio o si equipaggiano macchine con strumentazione e attrezzatura di registrazione. In questo caso, il controllo metrologico sulle loro condizioni è obbligatorio.

Le forme organizzative ei contenuti del controllo metrologico sono discussi nel paragrafo 6.2.6.

Le questioni relative alla pianificazione degli esperimenti e all'organizzazione degli esperimenti sul campo sono discusse nel Capitolo 6.

Uno dei requisiti principali per gli esperimenti classici nel campo delle scienze esatte è la riproducibilità degli esperimenti. Sfortunatamente, questo requisito non è soddisfatto. studi di settore. La variabilità delle condizioni di campo non consente la riproduzione degli esperimenti. Questa mancanza è in parte eliminata descrizione dettagliata condizioni sperimentali (caratteristiche meteorologiche, pedologiche, biologiche e fisico-meccaniche).

La parte finale della metodologia generale consiste solitamente in metodi per l'elaborazione dei dati sperimentali. Solitamente si riferiscono alla necessità di utilizzare metodi di statistica matematica generalmente accettati, con l'aiuto dei quali vengono stimate le caratteristiche numeriche dei valori misurati, vengono costruiti intervalli di confidenza, vengono utilizzati criteri di bontà di adattamento per verificare l'appartenenza al campione , si effettua la significatività delle stime delle aspettative matematiche, delle varianze e dei coefficienti di variazione e delle analisi di varianza e regressione.

Se nell'esperimento sono state studiate funzioni o processi casuali, durante l'elaborazione dei risultati si trovano le loro caratteristiche (funzioni di correlazione, densità spettrali), che, a loro volta, valutano le proprietà dinamiche dei sistemi in studio (trasferimento, frequenza, impulso, e altre funzioni).

Durante l'elaborazione dei risultati di esperimenti multivariati, viene valutato il significato di ciascun fattore, le possibili interazioni, vengono determinati i coefficienti delle equazioni di regressione.

Nel caso di studi sperimentali, vengono determinati i valori di tutti i fattori in cui il valore studiato è al livello massimo o minimo.

Attualmente, i complessi di misurazione e registrazione elettrica sono ampiamente utilizzati negli studi sperimentali.

Tipicamente, questi complessi includono tre blocchi.

Si tratta innanzitutto di un sistema di sensori-convertitori di grandezze non elettriche (quali, ad esempio, spostamenti, velocità, accelerazioni, temperature, forze, momenti di forza, deformazioni) in un segnale elettrico.

L'ultimo blocco nella ricerca moderna è solitamente un computer.

I blocchi intermedi garantiscono il coordinamento dei segnali dei sensori con i requisiti dei parametri di input dei computer. Possono includere amplificatori, convertitori da analogico a digitale, interruttori, ecc.

Tale descrizione dei metodi di misurazione esistenti e prospettici, complessi di misura e il loro software è descritto nel libro "Agricultural Testing".

Sulla base dei risultati dell'elaborazione dei dati sperimentali, si traggono conclusioni sull'incoerenza dei dati sperimentali con l'ipotesi avanzata o il modello matematico, il significato di determinati fattori, il grado di identificazione del modello, ecc.

1.6. Programma di ricerca

Nel lavoro scientifico collettivo, in particolare nelle scuole e nei laboratori scientifici affermati, alcune fasi della ricerca scientifica possono non essere rilevate per un particolare artista. È possibile che siano stati prodotti in precedenza o affidati ad altri dipendenti e dipartimenti (ad esempio, la presentazione di una domanda di invenzione può essere affidata a uno specialista in brevetti, il lavoro di implementazione in produzione - a un ufficio di progettazione e laboratori di ricerca e produzione, ecc. ).

Le restanti fasi, specificate dalle modalità di attuazione sviluppate, costituiscono il programma di ricerca. Spesso il programma è integrato con un elenco di tutti i compiti di ricerca, una descrizione delle condizioni di lavoro e dell'area per la quale vengono preparati i risultati. Inoltre, il programma dovrebbe riflettere la necessità di materiali, attrezzature, aree per esperimenti sul campo, per valutare i costi della ricerca e l'effetto economico (sociale) dell'introduzione nella produzione.

Di norma, il programma di ricerca viene discusso nelle riunioni dei dipartimenti, del consiglio scientifico e tecnico, ed è firmato sia dall'esecutore che dal responsabile dei lavori.

Periodicamente viene monitorata l'attuazione del programma e del piano di lavoro per un determinato periodo.

2. Scelta di un argomento di ricerca, ordine sociale per il miglioramento della tecnologia agricola La scelta di un argomento di ricerca è un compito con moltissime incognite e altrettante soluzioni. Prima di tutto bisogna avere voglia di lavorare, e questo richiede una motivazione molto seria. Sfortunatamente, gli incentivi che promuovono il lavoro normale - guadagni dignitosi, prestigio, fama - sono inefficaci in questo caso. Difficilmente è possibile fare un esempio di uno scienziato ricco. Socrate a volte doveva camminare a piedi nudi attraverso il fango e la neve e solo con un mantello, ma osò mettere la ragione e la verità al di sopra della vita, rifiutò di pentirsi delle sue convinzioni in tribunale, fu condannato a morte e alla fine la cicuta lo rese grande.

A. Einstein, secondo il suo allievo, e poi collaboratore L.

Infeld, portava i capelli lunghi per andare meno spesso dal parrucchiere, faceva a meno di calzini, reggicalze, pigiami. Ha implementato il programma minimo - scarpe, pantaloni, camicia e giacca - un must. Un'ulteriore riduzione sarebbe difficile.

Il nostro straordinario divulgatore della scienza, Ya.I., è morto di fame. Perelman. Ha scritto 136 libri su matematica divertente, fisica, una scatola di indovinelli e trucchi, meccanica divertente, viaggi interplanetari, distanze mondiali, ecc. I libri vengono ristampati decine di volte.

I fondatori dell'ingegneria agraria, il professor A.A., morirono di esaurimento nell'assedio di Leningrado. Baranovsky, KI Debu, M.Kh. Pigulevsky, MB Fabrikant, NI Yuferov e molti altri.

La stessa cosa è successa a N.I. in prigione. Vavilov, il più grande genetista del mondo. Qui si manifesta un'altra connessione molto strana tra lo stato e i rappresentanti della scienza: attraverso la prigione.

Le vittime dell'Inquisizione furono Jan Huss, T. Campanella, N. Copernico, J. Bruno, G. Galileo, T. Gobbe, Helvetius, Voltaire M. Lutero. I libri proibiti (che non solo potevano essere letti ma anche tenuti sotto pena di morte) includono le opere di Rabelais, Ockham, Savonorola, Dante, Thomas Moore, V. Hugo, Horace, Ovidio, F. Bacon, Kepler, Tycho de Brahe , D. Diderot, R. Descartes, D'Alambert, E. Zola, J.J. Rousseau, B. Spinoza, J. Sand, D. Hume e altri.Opere separate di P. Bale, V.

Hugo, E. Kant, G. Heine, Helvetia, E. Gibbon, E. Kaabe, J. Locke, A.

Mitskevich, DS Milla, JB Mirab, M. Montel, J. Montesquieu, B. Pascal, L. Ranke, Reynal, Stendhal, G. Flaubert e molti altri eccezionali pensatori, scrittori e scienziati.

In totale, nelle pubblicazioni dell'Indice pontificio compaiono circa 4mila singole opere e autori, tutte le cui opere sono vietate. Questo è praticamente l'intero colore della cultura e della scienza dell'Europa occidentale.

È lo stesso nel nostro paese. LN fu scomunicato dalla chiesa. Tolstoj, il famoso matematico A. Markov. PL Kapitsa, LD Landau, d.C. Sacharov, IV Kurchatov, A. Tupolev e tra gli scrittori N. Klyuev, S. Klychkov, O. Mandelstam, N. Zabolotsky, B. Kornilov, V. Shalamov, A. Solzhenitsyn, B. Pasternak, Yu. Dombrovsky, P. Vasiliev, O Bergholz, V. Bokov, Y. Daniel e altri.

Quindi, fare soldi in Russia è difficile e pericoloso.

Una delle motivazioni per la borsa di studio potrebbe essere la fama, ma, vedete, la fama di qualsiasi burlone televisivo di oggi supererà un lavoro scientifico arbitrariamente brillante, e ancor di più il suo autore.

Tra le motivazioni esistenti per il lavoro scientifico, ne rimangono solo tre.

1. Curiosità umana naturale. Per qualche ragione, ha bisogno di leggere libri, risolvere problemi, cruciverba, enigmi, inventare molte cose originali, ecc. A.P. Alexandrov, che un tempo era il direttore dell'Istituto per i problemi fisici e dell'Istituto energia atomica, sono attribuite le parole oggi ampiamente conosciute: "La scienza permette di soddisfare la propria curiosità a spese pubbliche". Successivamente, molti hanno ripetuto questa idea. Ma ancora, in una delle ultime opere di A.D. Sacharov, d'accordo con questa motivazione, ha notato che la cosa principale era ancora qualcos'altro. La cosa principale era l'ordine sociale del paese.

"Questo è stato il nostro contributo concreto a una delle condizioni più importanti per una convivenza pacifica con l'America".

2. Ordine sociale. Qualsiasi specialista del paese, essendo un membro della società civile, occupa un certo posto in questa società. Naturalmente, questa parte della società ha determinati diritti (tra i suoi rappresentanti ci sono direttori tecnici o amministratori) e responsabilità.

Ma il compito del responsabile tecnico è quello di migliorare la produzione, che può andare in molte direzioni.

La più importante di queste è la necessità di alleggerire il duro lavoro delle persone, che in agricoltura è più che sufficiente. C'è sempre stato, è e sarà il compito di aumentare la produttività del lavoro, la qualità del lavoro, l'efficienza e l'affidabilità delle attrezzature, il comfort e la sicurezza. Se si parla di problematiche e di direzioni per lo sviluppo delle macchine agricole, ce ne sono talmente tante che ci sarà abbastanza lavoro per tutta la nostra generazione, molto rimarrà per figli e nipoti.

Se delineiamo molto brevemente i principali problemi di meccanizzazione delle sole operazioni individuali in agricoltura, allora possiamo mostrare la vastità del campo di applicazione possibile delle forze.

Coltivazione del suolo. Ogni anno, lo strato arabile del pianeta viene spostato dagli agricoltori di 35-40 cm Gli enormi costi energetici e le tecnologie non completamente comprovate di lavorazione minima e nulla spesso portano al sovraconsolidamento del suolo e contribuiscono alla contaminazione delle erbe infestanti dei campi. In un certo numero di aree del paese e nei singoli campi delle fattorie, è richiesto l'uso di tecnologie di protezione del suolo che proteggano dall'erosione dell'acqua e del vento. Il caldo estivo negli anni estremi pone il compito di introdurre tecnologie per il risparmio dell'umidità. Ma in fondo ogni tecnologia può essere implementata in molti modi, utilizzando determinati corpi di lavoro, e ancor di più i loro parametri. La scelta del metodo di elaborazione di ciascun campo, la giustificazione degli organismi di lavoro e delle loro modalità di funzionamento è già un'attività creativa.

Applicazione di fertilizzanti. La scarsa qualità dell'applicazione dei fertilizzanti non solo riduce la loro efficacia, ma talvolta porta a risultati negativi (sviluppo irregolare delle piante e, di conseguenza, maturazione irregolare, che rende difficoltosa la raccolta, costi aggiuntivi per l'essiccazione di colture acerbe). L'alto costo dei fertilizzanti ha portato alla necessità di un'applicazione locale e della cosiddetta agricoltura coordinata di precisione, quando la velocità di semina viene continuamente regolata in base a programmi precompilati durante lo spostamento dell'unità, guidati dai sistemi di navigazione satellitare.

Cura delle piante. Scelta sostanze chimiche, la preparazione e l'applicazione delle dosi richieste nel luogo richiesto è anche associata a sistemi di agricoltura di precisione, informatizzazione delle unità.

Raccolto. Il problema della moderna mietitrebbia. La macchina è molto costosa, ma non sempre efficiente. In particolare, in caso di maltempo, ha una capacità di cross-country molto bassa e il lavoro in queste condizioni è associato a enormi perdite. I semi sono gravemente danneggiati. Gli scienziati stanno lavorando su opzioni più efficaci: trebbiare in un ospedale (tecnologia Kuban), trebbiare dai cumuli lasciati sul campo quando iniziano le gelate (tecnologia kazaka); tecnologia senza filo, quando una macchina leggera raccoglie il grano insieme a paglia fine e pavimento e la pulizia viene eseguita in un ospedale; varietà della vecchia tecnologia dei covoni, quando i covoni, ad esempio, sono legati in grandi rotoli.

Lavorazione post-raccolta del grano. Innanzitutto il problema dell'asciugatura. Il contenuto medio nazionale di umidità del grano al momento della raccolta è del 20%. Nella nostra zona (Urali occidentali) - 24%. Affinché il grano possa essere conservato (l'umidità condizionale del grano è del 14%), è necessario rimuovere 150 ... 200 kg di umidità da ogni tonnellata di grano.

Ma l'essiccazione è un processo ad alta intensità energetica. Attualmente si stanno prendendo in considerazione anche opzioni tecnologiche alternative: inscatolamento, conservazione in un ambiente protettivo, ecc.

L'introduzione dell'agricoltura di precisione a coordinate pone ancora più problemi. Richiede un orientamento nello spazio con una precisione molto elevata (2...3 cm), poiché il campo è considerato come un insieme di sezioni disomogenee, ciascuna delle quali ha caratteristiche individuali. La tecnologia GPS e le apparecchiature speciali per l'applicazione differenziale dei materiali di consumo vengono utilizzate per un'applicazione ottimale dei farmaci mentre l'attrezzo attraversa il campo. Ciò consente di creare le migliori condizioni per la crescita delle piante in ogni sezione del campo, senza violare le norme. sicurezza ambientale.

Così tanti problemi hanno un processo ben studiato e ora altamente meccanizzato di coltivazione dei raccolti di grano. Ce ne sono molti di più sulle questioni della meccanizzazione della coltivazione di patate, colture orticole e industriali, frutta e bacche.

Ci sono molti problemi irrisolti nella meccanizzazione della zootecnia e dell'allevamento di animali da pelliccia.

I trattori e le automobili vengono costantemente migliorati nella direzione dell'efficienza, della sicurezza e dell'affidabilità. Ma il problema dell'affidabilità in sé è molto ampio, riguarda la qualità della lavorazione, i materiali utilizzati, la tecnologia di lavorazione e assemblaggio, i metodi di funzionamento tecnico, la diagnostica, la manutenzione, la manutenibilità, la presenza di una rete di rivenditori e riparazioni sviluppata, ecc. .

3. La capacità di risolvere in modo creativo un'ampia gamma di compiti legati alla necessità di mantenere le prestazioni delle macchine.

Quando le macchine operano in condizioni specifiche, a volte difficili, si riscontrano spesso difetti di progettazione. Gli operatori delle macchine spesso li riparano senza un profondo ricorso alla scienza. Da qualche parte salderanno una piastra di rinforzo, rafforzeranno il telaio, miglioreranno l'accesso ai punti di lubrificazione, metteranno elementi di sicurezza sotto forma di bulloni di sicurezza o perni.

In primo luogo, sono utili le osservazioni degli studenti sulle carenze delle macchine. Negli incarichi per pratiche educative e soprattutto produttive, tale lavoro è prescritto. Successivamente, l'eliminazione di queste carenze può essere oggetto di tesine e tesine. Ma l'introduzione di modifiche nel design deve essere registrata e compresa da un punto di vista diverso. Possono essere oggetto di una proposta di invenzione o di razionalizzazione, a seconda del grado di novità, creatività e utilità.

La scelta specifica dell'argomento è, ovviamente, individuale. Molto spesso, i compiti sono determinati dall'esperienza lavorativa. Per i giovani studenti che non hanno esperienza lavorativa, può essere utile collegare studenti universitari, laureati e docenti alla ricerca. Il lavoro scientifico è svolto da tutti gli insegnanti della facoltà e ognuno di loro accetterà un assistente volontario nella propria squadra. Non c'è bisogno di temere la perdita di tempo, in quanto saranno più che compensati nei progetti del corso e tesi, lo sviluppo del pensiero creativo, ingegneristico e scientifico, che sarà necessario per tutta la vita. Circoli di lavoro degli studenti scientifici sono organizzati in tutti i dipartimenti. Il lavoro in loro, di regola, è individuale, nel tempo libero per lo studente e l'insegnante. I risultati del lavoro possono essere presentati a conferenze scientifiche annuali degli studenti, nonché a varie competizioni cittadine, regionali e tutte russe di lavoro studentesco.

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Collana "Pubblicazioni educative per scapoli"

MF Shklyar

RICERCA

Esercitazione

4a edizione

Società per l'editoria e il commercio "Dashkov and Co"

UDC 001.8 BBK 72

MF Shklyar - Dottore in Economia, Professore.

Recensore:

AV Tkach - Dottore in economia, professore, scienziato onorato della Federazione Russa.

Shklyar M.F.

Sh66 Fondamenti di ricerca scientifica. Libro di testo per scapoli / M. F. Shklyar. - 4a ed. - M.: Società editrice e commerciale "Dashkov and Co", 2012. - 244 p.

ISBN 978 5 394 01800 8

Il libro di testo (tenendo conto dei requisiti moderni) descrive le principali disposizioni relative all'organizzazione, organizzazione e conduzione della ricerca scientifica in una forma adatta a qualsiasi specialità. Vengono descritti in dettaglio la metodologia della ricerca scientifica, la metodologia di lavoro con le fonti letterarie e le informazioni pratiche, le caratteristiche di preparazione e progettazione di tesine e tesi.

Per studenti universitari e specialisti, nonché studenti laureati, laureandi e insegnanti.

INTRODUZIONE ................................................ .. ............................................. ... .............................................
	1. LA SCIENZA E IL SUO RUOLO
NELLA SOCIETÀ MODERNA...........................................................
1.1. Il concetto di scienza ................................................ .................................................... ...................
1.2. Scienza e filosofia ................................................ .................................................. ................
1.3. Scienza moderna. Concetti basilari ................................................ ..
1.4. Il ruolo della scienza nella società moderna ................................................ ...................
	2. ORGANIZZAZIONE
SCIENTIFICO (LAVORO DI RICERCA ................................
2.1. Basi legislative per la gestione della scienza
e la sua struttura organizzativa ................................................ ................................................
2.2. Potenziale scientifico e tecnico
e i suoi componenti ............................................... .................................................. .............................
2.3. Preparazione scientifica
e operatori scientifici e pedagogici ................................................ .................
2.4. Titoli accademici e titoli accademici ................................................ .. .................
2.5. Lavoro scientifico degli studenti e miglioramento della qualità
formazione di specialisti ................................................ ...................................................
CAPITOLO 3. SCIENZA E RICERCA SCIENTIFICA .......................
3.1. Scienze e loro classificazione ................................................ ................................................
3.2. La ricerca scientifica e la sua essenza ................................................ ................. .....
3.3. Fasi
lavoro di ricerca ................................................ ..................................................
Domande e compiti di controllo ................................................ . ...

Capitolo 4. FONDAMENTI METODOLOGICI
RICERCA SCIENTIFICA............................................................
4.1. Metodi e metodologia della ricerca scientifica ................................................ ...
4.2. Metodi scientifici generali e generali
4.3. Metodi speciali di ricerca scientifica ................................................ .....
Domande e compiti di controllo ................................................ . ...
Capitolo 5. SELEZIONE DELLA DIREZIONE
E GIUSTIFICAZIONE DEL TEMA DI SCIENTIFICO
RICERCA ............................................. .. .............................
5.1. Pianificazione
ricerca scientifica ................................................ .................................................. ..................
5.2. Previsione della ricerca scientifica ............................................... ...........
5.3. Scelta di un argomento di ricerca ................................................ .................... ........
5.4. Studio di fattibilità del tema
ricerca scientifica ................................................ .................................................. ...............
Domande e compiti di controllo ................................................ . .
Capitolo 6. RICERCA, ACCUMULO ED ELABORAZIONE
INFORMAZIONI SCIENTIFICHE..............................................................
6.2. Ricerca e raccolta di informazioni scientifiche ................................................ ...................
6.3. Conservazione dei registri di lavoro ................................................ ................................................... ..
6.4. Lo studio della letteratura scientifica ................................................ ..................................................
Domande e compiti di controllo ................................................ . .
CAPITOLO 7. LAVORI SCIENTIFICI........................................................
7.1. Caratteristiche del lavoro scientifico
ed etica del lavoro scientifico ............................................... ................. ................................. ................
7.2. Corsi ................................................... ............................................................. ............... ..
7.3. Diploma di opere ................................................ .................................................. ................
La struttura della tesi
e requisiti per i suoi elementi strutturali ................................................ .. .
Domande e compiti di controllo ................................................ . .

	8. SCRIVERE UN LAVORO SCIENTIFICO..............................
8.1. Composizione del lavoro scientifico ................................................ ................................................
8.3. Linguaggio e stile del lavoro scientifico ............................................... ..................................................
8.4. Editing e "invecchiamento"
lavoro scientifico ................................................ .................................................. .............................
Domande e compiti di controllo ................................................ . .
CAPITOLO 9. DISEGNO LETTERARIO
E TUTELA DEI LAVORI SCIENTIFICI................................................
9.1. Caratteristiche della preparazione delle parti strutturali
9.2. Progettazione di parti strutturali
articoli scientifici ................................................ .. ................................................ . .................
9.3. Caratteristiche della preparazione alla difesa
articoli scientifici ................................................ .. ................................................ . .................
Domande e compiti di controllo ................................................ . .
APPLICAZIONI ................................................ .. ............................................. ... ..................
Bibliografia...............................................................................

INTRODUZIONE

Il dovere di pensare è la sorte dell'uomo moderno; su tutto ciò che rientra nell'orbita della scienza, deve pensare solo sotto forma di severi giudizi logici. La coscienza scientifica... è un imperativo inesorabile, parte integrale compreso nel concetto di adeguatezza dell'uomo moderno.

J. Ortega i Gasset, filosofo spagnolo (1883–1955)

A condizioni moderne il rapido sviluppo del progresso scientifico e tecnologico, l'intenso aumento del volume delle informazioni scientifiche e scientifiche e tecniche, il rapido ricambio e aggiornamento delle conoscenze, la formazione di specialisti altamente qualificati nell'istruzione superiore con alta formazione scientifica e professionale generale, in grado di indipendente lavoro creativo, all'introduzione dei risultati più recenti e progressivi nel processo produttivo.

A tal fine, la disciplina "Fondamenti di ricerca scientifica" è inclusa nei curricula di molte specialità delle università e elementi di ricerca scientifica sono ampiamente introdotti nel processo educativo. Nel tempo extracurriculare gli studenti partecipano a lavori di ricerca svolti nei dipartimenti, nelle istituzioni scientifiche delle università, nelle associazioni studentesche.

Nelle nuove condizioni socio-economiche, cresce l'interesse per la ricerca scientifica. Nel frattempo, la voglia di lavoro scientifico incontra sempre più spesso una padronanza insufficiente del sistema delle conoscenze metodologiche da parte degli studenti. Ciò riduce significativamente la qualità del lavoro scientifico degli studenti, impedendo loro di realizzare appieno il proprio potenziale. Al riguardo, il manuale dedica particolare attenzione a: analisi degli aspetti metodologici e teorici della ricerca scientifica; considerazione dei problemi di essenza, in particolare stey e logica del processo di ricerca scientifica; divulgazione del concetto metodologico dello studio e delle sue fasi principali.

L'introduzione degli studenti alla conoscenza scientifica, alla loro prontezza e capacità di svolgere attività di ricerca è un prerequisito oggettivo per la soluzione di successo di problemi educativi e scientifici. A sua volta, una direzione importante per migliorare la formazione teorica e pratica degli studenti è l'esecuzione di vari lavori scientifici, che danno i seguenti risultati:

- contribuisce all'approfondimento e al consolidamento da parte degli studenti delle conoscenze teoriche esistenti delle discipline e delle branche della scienza studiate;

- sviluppa le abilità pratiche degli studenti nella conduzione della ricerca scientifica, nell'analisi dei risultati ottenuti e nello sviluppo di raccomandazioni per il miglioramento di un particolare tipo di attività;

- migliora le capacità metodologiche degli studenti nel lavoro indipendente con fonti di informazione e software e hardware pertinenti;

- apre ampie opportunità agli studenti di padroneggiare ulteriore materiale teorico e accumulato esperienza pratica nel campo di attività che li interessa;

- contribuisce alla preparazione professionale degli studenti per lo svolgimento delle loro funzioni in futuro e li aiuta a padroneggiare la metodologia di ricerca.

A Il manuale riassume e sistematizza tutte le informazioni necessarie relative all'organizzazione della ricerca scientifica, dalla scelta dell'argomento del lavoro scientifico alla sua difesa.

A Questo manuale delinea le principali disposizioni relative all'organizzazione, organizzazione e conduzione della ricerca scientifica in una forma adatta a qualsiasi specialità. In questo si differenzia da altri libri di testo di tipo simile destinati a studenti di una particolare specialità.

Poiché questo manuale è destinato a un'ampia gamma di specialità, non può includere materiale esaustivo per ciascuna specialità. Pertanto, i docenti che tengono questo corso possono, in relazione al profilo degli specialisti della formazione, integrare il materiale del manuale con una presentazione di specifiche problematiche (esempi) o ridurre il volume delle singole sezioni, se opportuno e regolato dalle pianificazione del tempo.

Capitolo 1.

LA SCIENZA E IL SUO RUOLO NELLA SOCIETÀ MODERNA

La conoscenza, solo la conoscenza, rende un uomo libero e grande.

DI Pisarev (1840–1868),

Filosofo russo materialista

1.1. Il concetto di scienza.

1.2. Scienza e filosofia.

1.3. Scienza moderna. Concetti basilari.

1.4. Il ruolo della scienza nella società moderna.

1.1. Concetto di scienza

La forma principale della conoscenza umana è la scienza. La scienza oggi sta diventando una componente sempre più significativa ed essenziale della realtà che ci circonda e nella quale in qualche modo dobbiamo navigare, vivere e agire. La visione filosofica del mondo presuppone idee ben definite su cosa è la scienza, come funziona e come si sviluppa, cosa può e cosa permette di sperare e cosa non le è disponibile. Nei filosofi del passato possiamo trovare molti preziosi spunti e indizi utili per orientarci in un mondo in cui il ruolo dell'anima è così importante.

uki. Tuttavia, non erano a conoscenza dell'esperienza reale e pratica dell'impatto massiccio e persino drammatico delle conquiste scientifiche e tecnologiche sull'esistenza quotidiana dell'uomo, che deve essere compresa oggi.

Oggi non esiste una definizione univoca di scienza. In varie fonti letterarie se ne contano più di 150. Una di queste definizioni è interpretata come segue: “La scienza è una forma di attività spirituale delle persone finalizzata a produrre conoscenza sulla natura, sulla società e sulla stessa conoscenza, con l'obiettivo immediato di comprendere la verità e scoprire leggi oggettive sulla base della generalizzazione dei fatti reali nella loro interconnessione”. È diffusa anche un'altra definizione: “La scienza è sia un'attività creativa per acquisire nuove conoscenze, sia il risultato di tale attività, la conoscenza data in sistema completo sulla base di determinati principi e del processo della loro produzione”. V. A. Kanke nel suo libro “Filosofia. Corso Storico e Sistematico” ha dato la seguente definizione: “La scienza è un'attività umana nello sviluppo, sistematizzazione e verifica delle conoscenze. Non tutta la conoscenza è scientifica, ma solo ben testata e comprovata.

Ma, oltre alle molte definizioni di scienza, ci sono anche molte percezioni di essa. Molte persone capivano la scienza a modo loro, credendo che fosse la loro percezione l'unica e corretta definizione. Di conseguenza, la ricerca della scienza è diventata rilevante non solo nel nostro tempo: le sue origini iniziano da tempi abbastanza antichi. Considerando la scienza nel suo sviluppo storico, si può rilevare che al variare del tipo di cultura e nel passaggio da una formazione socio-economica all'altra, gli standard per la presentazione della conoscenza scientifica, i modi di vedere la realtà, lo stile di pensiero, che si formano nel contesto della cultura e dell'esperienza dell'influenza di vari fattori socio-culturali.

I prerequisiti per l'emergere della scienza sono apparsi nei paesi dell'Antico Oriente: in Egitto, Babilonia, India e Cina. Le conquiste della civiltà orientale furono accettate e trasformate in un sistema teorico coerente dell'antica Grecia, dove

NVOI AZIENDA MINERARIA E METALLURGICA

ISTITUTO MINERARIO STATALE NAVOI

RACCOLTA DI LEZIONI

al tasso

BASI DELLA RICERCA SCIENTIFICA

per laureandi di specialità

5A540202-"Estrazione sotterranea di giacimenti minerari"

5A540203-"Estrazione a cielo aperto di giacimenti minerari"

5A540205-"Arricchimento minerale"

5A520400-"Metallurgia"

Navoi-2008

Raccolta di lezioni sul corso "Fondamenti di ricerca scientifica" //

Compilato da:

Assoc., Ph.D. tecnico. Scienze Melikulov d.C. (Dipartimento "Mining" Nav. SGI),

Dottore in Scienze Tecniche Salyamova K.D. (Istituto di Meccanica e Resistenza Sismica delle Strutture dell'Accademia delle Scienze della Repubblica dell'Uzbekistan),

Gasanova N.Yu. (Insegnante senior del dipartimento "Mining" Tash.STU),

La raccolta di lezioni sul corso "Fondamenti di ricerca scientifica" è destinata ai laureandi delle specialità 5A540202 - "Estrazione sotterranea di giacimenti minerari", 5A540203 - "Estrazione a cielo aperto di giacimenti minerari", 5A540205 - "Arricchimento di minerali", 5A520400 - "Metallurgia".

Istituto minerario statale di Navoi.

Revisori: dott. tecnico. Scienze Norov Yu.D., Ph.D. tecnico. Scienze Kuznetsov A.N.

INTRODUZIONE

Il programma nazionale di formazione è entrato nella fase di miglioramento della qualità degli specialisti formati per vari settori economia nazionale. La soluzione di questo problema è impossibile senza la preparazione di sussidi metodologici e didattici corrispondenti alle moderne esigenze. Una delle discipline fondamentali nella formazione del personale nelle università tecniche sono i "Fondamenti di ricerca scientifica".

La società moderna nel suo insieme e ogni persona individualmente sono sotto l'influenza crescente delle conquiste della scienza e della tecnologia. La scienza e la tecnologia si stanno sviluppando a un ritmo così rapido in questi giorni; che la fantasia di ieri sta diventando realtà oggi.

È impossibile immaginare una moderna industria petrolifera e del gas che non utilizzerebbe i risultati raggiunti in un'ampia varietà di campi della scienza, incarnati in nuove macchine e meccanismi, la tecnologia più recente, l'automazione dei processi di produzione e metodi di gestione scientifica.

Uno specialista moderno, indipendentemente dal campo tecnologico in cui lavora, non può fare un solo passo senza utilizzare i risultati della scienza.

Il flusso di informazioni scientifiche e tecniche è in continua crescita, le soluzioni ingegneristiche e i progetti cambiano rapidamente. Sia un ingegnere maturo che un giovane specialista dovrebbero essere esperti nell'informazione scientifica, essere in grado di selezionare idee originali e audaci e innovazioni tecniche in esso, il che è impossibile senza le capacità di ricerca, il pensiero creativo.

La produzione moderna richiede che specialisti e insegnanti siano in grado di impostare e risolvere in modo indipendente compiti a volte fondamentalmente nuovi e nelle loro attività pratiche di condurre ricerche e test in una forma o nell'altra, utilizzando in modo creativo i risultati della scienza. Pertanto, è necessario prepararsi dal banco dello studente per questo lato della tua futura attività di ingegneria. Dobbiamo imparare a migliorare costantemente le nostre conoscenze, sviluppare le capacità di un ricercatore, un ampio sguardo teorico. Senza questo, è difficile orientarsi nel volume sempre crescente di conoscenze, nel flusso crescente di informazioni scientifiche. Il processo di apprendimento all'università oggi è sempre più basato sul lavoro indipendente, vicino alla ricerca, degli studenti.

Far conoscere allo studente e al dottorando l'essenza della scienza, la sua organizzazione e il suo significato nella società moderna;

Per armare di conoscenza il futuro specialista, lavoratore scientifico
struttura e metodi di base della ricerca scientifica, inclusi metodi di teoria della somiglianza, modellizzazione, ecc.;

Insegnare pianificazione e analisi dei risultati di uno studio sperimentale;

Familiarizzare con la progettazione dei risultati della ricerca scientifica

LEZIONI 1-2

OBIETTIVI E OBIETTIVI DELLA MATERIA "FONDAMENTI DI RICERCA SCIENTIFICA"

Lo studio dei concetti di base della scienza, il suo significato nella società, l'essenza del corso "Fondamenti della ricerca scientifica".

Piano delle lezioni (4 ore)

1. Il concetto di scienza. Il significato e il ruolo della scienza nella società.

Scopi e obiettivi della materia "Fondamenti di ricerca scientifica"

3. Metodologia della ricerca scientifica. Concetti generali.

4. Formulare il compito della ricerca scientifica

Parole chiave: scienza, conoscenza, attività mentale, background teorico, ricerca scientifica, metodologia della ricerca scientifica, lavoro di ricerca, lavoro scientifico, rivoluzione scientifica e tecnologica, compiti della ricerca scientifica.

1. Il concetto di scienza. Il significato e il ruolo della scienza nella società.

La scienza è un fenomeno pubblico e sociale complesso, un'area speciale di applicazione dell'attività umana mirata, il cui compito principale è ottenere, padroneggiare nuove conoscenze e creare nuovi metodi e mezzi per risolvere questo problema. La scienza è complessa e sfaccettata, ed è impossibile darle una definizione univoca.

La scienza è spesso definita come la somma della conoscenza. Questo non è certamente vero, poiché il concetto di somma è associato al disordine. Se, ad esempio, ogni elemento della conoscenza accumulata è rappresentato come un mattone, la somma sarà una pila casuale di tali mattoni. La scienza e ciascuno dei suoi rami è una struttura armoniosa, ordinata, rigorosamente sistematizzata e bella (anche questo è importante). Pertanto, la scienza è un sistema di conoscenza.

In un certo numero di opere, la scienza è considerata come l'attività mentale delle persone. mirato ad ampliare la conoscenza dell'umanità del mondo e della società. Questa è una definizione corretta, ma incompleta, che caratterizza solo un lato della scienza, e non la scienza nel suo insieme.

La scienza è anche considerata (correttamente) come un complesso sistema informativo per la raccolta, l'analisi e l'elaborazione di informazioni su nuove verità. Ma anche questa definizione soffre di ristrettezza e unilateralità.

Non è necessario elencare qui tutte le definizioni che si trovano nella letteratura scientifica. Tuttavia, è importante notare che ci sono due funzioni principali della scienza: cognitiva e pratica, che sono caratteristiche della scienza in tutte le sue manifestazioni. In accordo con queste funzioni, si può parlare di scienza come di un sistema di conoscenze precedentemente accumulate, vale a dire. sistema informativo, che funge da base per un'ulteriore conoscenza della realtà oggettiva e l'applicazione pratica dei modelli appresi. Lo sviluppo della scienza è l'attività delle persone volta ad ottenere, padroneggiare, sistematizzare la conoscenza scientifica, che viene utilizzata per ulteriori conoscenze e la loro attuazione nella pratica. Lo sviluppo della scienza viene svolto in istituzioni speciali: istituti di ricerca, laboratori, gruppi di ricerca presso i dipartimenti delle università, uffici di progettazione e organizzazioni di progettazione.

La scienza, come sistema pubblico, sociale con relativa indipendenza, è composta da tre elementi indissolubilmente legati: la conoscenza accumulata, le attività delle persone e le istituzioni pertinenti. Pertanto, queste tre componenti dovrebbero essere incluse nella definizione di scienza, e la formulazione del concetto di "scienza" acquisisce il seguente contenuto.

La scienza è un sistema sociale integrale che combina un sistema di conoscenze scientifiche in costante sviluppo sulle leggi oggettive della natura, della società e della coscienza umana, l'attività scientifica delle persone finalizzata alla creazione e allo sviluppo di questo sistema e le istituzioni che forniscono attività scientifica.

Lo scopo più alto della scienza è il suo servizio a beneficio dell'uomo, il suo sviluppo completo e armonioso.

Una delle condizioni più importanti per lo sviluppo globale di una persona nella società è la trasformazione delle basi tecniche della sua attività lavorativa, l'introduzione di elementi di creatività in essa, poiché solo in questo caso il lavoro diventa una necessità vitale. L'economia nazionale garantisce la produzione e la distribuzione dei benefici materiali e spirituali dell'intera società, comprende molte industrie diverse. Produce vari beni e servizi. Con una tale complessità dell'economia nazionale, il problema della sua pianificazione, analisi delle tendenze di sviluppo e mantenimento delle proporzioni necessarie delle singole industrie è diventato ancora più acuto. Pertanto, il ruolo della pianificazione scientifica e della gestione dell'economia nazionale della Repubblica è in costante crescita.

Il ruolo della scienza nell'università è grande. Da un lato, accresce l'attività scientifica del corpo docente, la sua produzione scientifica, che contribuisce in modo significativo allo sviluppo di un sistema comune di conoscenza scientifica; dall'altro, gli studenti che partecipano alla ricerca dipartimentale acquisiscono capacità di ricerca e, naturalmente, migliorano la propria formazione professionale.

Non ci possono essere dubbi attività pedagogica presenta eccezionali opportunità per la manifestazione creatività suoi rappresentanti. Cosa e come insegnare alle nuove generazioni: questi problemi sono stati e rimarranno per sempre centrali nella società umana.

Va ricordato che l'apprendimento non si limita alla comunicazione di una certa quantità di conoscenze, al trasferimento formale da parte del docente di ciò che sa e vuole comunicare ai suoi studenti. Non meno importante è l'instaurazione di legami reciproci tra la materia di studio e la vita, i suoi problemi e ideali, l'educazione alla cittadinanza e l'idea di responsabilità personale per i processi in atto nella società, per il progresso.

L'insegnamento richiede un costante sforzo di forze, la risoluzione di compiti sempre più nuovi. Ciò è dovuto al fatto che la società in ogni epoca stabilisce compiti per l'apprendimento a tutti i livelli che non sono emersi in precedenza, o le loro vecchie soluzioni non sono più adatte a nuove condizioni. Pertanto, il futuro insegnante dovrebbe essere educato nello spirito di una ricerca costante, di un aggiornamento costante degli approcci abituali. L'insegnamento non tollera la stagnazione e il cliché.

2. Scopo e obiettivi della disciplina "Fondamenti di ricerca scientifica".

Gli specialisti minerari dovrebbero acquisire conoscenze: sulla metodologia e metodologia della ricerca scientifica, sulla loro pianificazione e organizzazione:

Sulla selezione e l'analisi delle informazioni necessarie sul tema della ricerca scientifica;

Sullo sviluppo dei prerequisiti teorici;

Sulla pianificazione e conduzione di un esperimento con premesse teoriche e sulla formulazione delle conclusioni di uno studio scientifico sulla compilazione di un articolo, relazione o relazione sui risultati di uno studio scientifico.

Nelle condizioni moderne del rapido sviluppo della rivoluzione scientifica e tecnologica, dell'intenso aumento del volume delle informazioni scientifiche, brevettuali e scientifiche e tecniche, del rapido ricambio e aggiornamento delle conoscenze, della formazione di specialisti altamente qualificati (master) nell'istruzione superiore con un'elevata formazione scientifica e professionale generale, capace di un lavoro creativo indipendente, all'introduzione delle tecnologie e dei risultati più recenti e avanzati nel processo di produzione.

Lo scopo del corso è - lo studio degli elementi della metodologia della creatività scientifica, i modi di organizzarla, che dovrebbero contribuire allo sviluppo del pensiero razionale negli studenti universitari, l'organizzazione della loro attività mentale ottimale.

3. Metodologia della ricerca scientifica. Concetti generali.

La ricerca scientifica è il processo di attività per ottenere la conoscenza scientifica. Nel corso della ricerca scientifica interagiscono due livelli di empirico e teorico. Al primo livello vengono stabiliti nuovi fatti scientifici, vengono rivelate dipendenze empiriche, al secondo livello vengono creati modelli teorici della realtà più avanzati, che consentono di descrivere nuovi fenomeni, trovare schemi comuni e prevedere lo sviluppo degli oggetti in fase di studio. La ricerca scientifica ha una struttura complessa in cui essere vengono presentati i seguenti elementi: la formulazione di un compito cognitivo; studio delle conoscenze e delle ipotesi esistenti; pianificare, organizzare e condurre la ricerca scientifica necessaria, ottenendo risultati affidabili; verifica delle ipotesi sulla loro fondazione dell'intero insieme dei fatti, costruzione di una teoria e formulazione di leggi; sviluppo di previsioni scientifiche.

La ricerca scientifica, o lavoro di ricerca (lavoro), come processo di qualsiasi lavoro, comprende tre componenti principali (componenti): l'attività umana mirata, ad es. effettivamente lavoro scientifico, oggetto del lavoro scientifico e mezzi del lavoro scientifico.

L'opportuna attività scientifica di una persona, basata su un insieme di metodi cognitivi specifici e necessari per acquisire conoscenze nuove o aggiornate sull'oggetto di studio (oggetto del lavoro), utilizza attrezzature scientifiche appropriate (misurazioni, informatica, ecc.), ad es. mezzi di lavoro.

L'oggetto del lavoro scientifico è, in primo luogo, l'oggetto della ricerca, sulla cui conoscenza è diretta l'attività del ricercatore. L'oggetto di studio può essere qualsiasi oggetto del mondo materiale (ad esempio, un campo, un giacimento, un pozzo, apparecchiature petrolifere e del gas, le sue unità, componenti, ecc.), Un fenomeno (ad esempio, il processo di allagamento di un pozzo produzione, l'aumento dei contatti acqua o gasolio nel processo di sviluppo di giacimenti di petrolio e gas, ecc.), il rapporto tra i fenomeni (ad esempio, tra il tasso di recupero del petrolio dal giacimento e l'aumento dell'acqua tagliata nel pozzo produzione, produttività pozzo e prelievo, ecc.).

L'oggetto della ricerca, oltre all'oggetto, include anche la conoscenza preliminare dell'oggetto.

Nel corso della ricerca scientifica, le nuove conoscenze scientifiche conosciute vengono affinate, riviste e sviluppate. L'accelerazione del progresso scientifico dipende dall'aumento dell'efficienza dei singoli studi e dal miglioramento del rapporto tra loro in un unico complesso sistema di attività di ricerca. La direzione e le fasi della ricerca scientifica individuale nel progressivo sviluppo della scienza, gli oggetti della ricerca, i compiti cognitivi in ​​corso di risoluzione, i mezzi ei metodi cognitivi utilizzati. Lo sviluppo dei bisogni sociali è significativamente influenzato dai cambiamenti dei bisogni sociali, accelerando i processi di differenziazione e integrazione delle conoscenze scientifiche. In termini di aumento ruolo sociale la scienza, la complicazione delle attività pratiche, i legami tra ricerca fondamentale e applicata si stanno rafforzando. Insieme alla ricerca tradizionale condotta nell'ambito di una scienza o direzione scientifica, sempre di più ampio utilizzo ricevere ricerche interdisciplinari in cui interagiscono vari campi delle scienze naturali, tecniche e sociali. Tali studi sono caratteristici dell'attuale fase della rivoluzione scientifica e tecnologica, sono determinati dalle esigenze di risolvere grandi complessi, che implicano la mobilitazione di risorse da un certo numero di rami della scienza. Nel corso della ricerca interdisciplinare, spesso emergono nuove scienze che hanno il proprio apparato concettuale, teorie significative e metodi di cognizione. Aree importanti per aumentare l'efficienza della ricerca scientifica sono l'uso dei metodi più recenti, l'introduzione diffusa dei computer, la creazione di reti locali di sistemi automatizzati e l'uso di INTERNET (a livello internazionale), che consentono l'introduzione di nuovi metodi di ricerca scientifica, riducono i tempi di elaborazione della documentazione scientifica, tecnica e brevettuale e, in generale, riducono notevolmente i tempi di svolgimento della ricerca, liberano gli scienziati dall'esecuzione di operazioni di routine ad alta intensità di lavoro e offrono più ampie opportunità di divulgazione e implementazione delle capacità creative umane.

4. Formulare il compito della ricerca scientifica.

La scelta della direzione, del problema, dell'argomento della ricerca scientifica e la formulazione di questioni scientifiche è un compito estremamente responsabile. La direzione della ricerca è spesso determinata dalle specificità dell'istituzione scientifica (istituzioni) e del ramo della scienza in cui lavora il ricercatore (in questo caso, uno studente di master).

Pertanto, la scelta di un indirizzo scientifico per ogni singolo ricercatore si riduce spesso alla scelta del ramo della scienza in cui vuole operare. La concretizzazione della direzione della ricerca è il risultato dello studio dello stato delle problematiche produttive, dei bisogni sociali e dello stato della ricerca in una direzione o nell'altra in un dato periodo di tempo. In corso di studio lo stato ei risultati di diverse direzioni scientifiche già svolte per risolvere i problemi di produzione. Va notato che le condizioni più favorevoli per l'attuazione di ricerche complesse sono nell'istruzione superiore, presso gli istituti universitari e politecnici, nonché presso l'Accademia delle scienze della Repubblica dell'Uzbekistan, a causa della presenza in essi dei più grandi scuole scientifiche che si sono sviluppate in vari campi della scienza e della tecnologia. La direzione prescelta della ricerca spesso diventa in seguito la strategia di un ricercatore o di un gruppo di ricerca, a volte per un lungo periodo.

Nella scelta di un problema e di un argomento di ricerca scientifica, in primo luogo, sulla base di un'analisi delle contraddizioni della direzione studiata, il problema stesso viene formulato e determinato in in termini generali risultati attesi, quindi viene sviluppata la struttura del problema, vengono evidenziati argomenti, domande, esecutori, viene stabilita la loro rilevanza.

Allo stesso tempo, è importante saper distinguere gli pseudo-problemi (falsi, immaginari) dai problemi scientifici. Il maggior numero di pseudo-problemi è associato a un'insufficiente consapevolezza degli scienziati, quindi a volte sorgono problemi il cui scopo è ottenere risultati in precedenza. Ciò comporta uno spreco di lavoro e risorse degli scienziati.Allo stesso tempo, va notato che a volte, quando si sviluppa un problema particolarmente urgente, è necessario duplicarlo per coinvolgere diversi team scientifici nella sua soluzione attraverso la competizione .

Dopo aver sostanziato il problema e stabilito la sua struttura, vengono determinati i temi della ricerca scientifica, ognuno dei quali deve essere rilevante (importante, che richiede una soluzione precoce), avere novità scientifica, cioè dovrebbe contribuire alla scienza, essere conveniente per n / x.

Pertanto, la scelta dell'argomento dovrebbe basarsi su uno speciale calcolo tecnico ed economico. Nello sviluppo degli studi teorici, il requisito dell'economia è talvolta sostituito dal requisito del significato, che determina il prestigio delle scienze domestiche.

Ciascun gruppo scientifico (università, istituto di ricerca, dipartimento, dipartimento), secondo tradizioni consolidate, ha un proprio profilo scientifico, qualifiche e competenze, che contribuiscono all'accumulo di esperienze di ricerca, ad un aumento del livello teorico di sviluppo, qualità e efficienza economica e riduzione della durata della ricerca. Allo stesso tempo, non dovrebbe essere consentito il monopolio della scienza, poiché ciò esclude la concorrenza delle idee e può ridurre l'efficacia della ricerca scientifica.

Una caratteristica importante del tema è la capacità di implementare rapidamente i risultati ottenuti in produzione. È particolarmente importante garantire che i risultati vengano implementati il ​​più rapidamente possibile su scala, ad esempio, del settore e non solo presso l'azienda del cliente. Con un ritardo nell'implementazione o quando implementata in un'impresa, l'"efficienza del tema" viene notevolmente ridotta.

La scelta di un argomento dovrebbe essere preceduta da una conoscenza approfondita delle fonti letterarie nazionali e straniere di questa specialità correlata. La metodologia per la scelta degli argomenti in un gruppo scientifico che ha tradizioni scientifiche (un proprio profilo) e sviluppa un problema complesso è notevolmente semplificata.

Nello sviluppo collettivo della ricerca scientifica, la critica, la discussione e la discussione di problemi e temi acquisiscono un ruolo importante. Nel processo vengono individuati nuovi, ma irrisolti, problemi urgenti di varia importanza e volume. Ciò crea condizioni favorevoli per la partecipazione al lavoro di ricerca dello studente universitario di vari corsi, laureandi e dottorandi. Nella prima fase, è consigliabile che l'insegnante affidi la preparazione di uno o due abstract per condurre consultazioni con loro, per determinare compiti specifici e l'argomento della tesi di laurea.

Il compito principale di un insegnante (supervisore) durante l'esecuzione di una tesi di master è insegnare agli studenti le abilità del lavoro teorico e sperimentale indipendente, la familiarizzazione con le condizioni di lavoro reali e un laboratorio di ricerca, il gruppo di ricerca di un istituto di ricerca durante la pratica di ricerca - (in l'estate, dopo aver completato il 1° anno del master). Nel processo di ricerca educativa, i futuri specialisti imparano a utilizzare strumenti e attrezzature, a condurre esperimenti da soli, ad applicare le loro conoscenze per risolvere compiti specifici su un computer. Per svolgere la pratica di ricerca, gli studenti devono essere registrati come ricercatori in formazione presso l'Istituto di ricerca (Istituto di meccanica e SS dell'Accademia delle scienze della Repubblica dell'Uzbekistan). Il tema del lavoro del master e l'ambito del compito sono determinati individualmente dal supervisore e concordati durante la riunione del dipartimento. Il dipartimento sviluppa preliminarmente argomenti di ricerca, fornisce agli studenti tutto il materiale e i dispositivi necessari, prepara la documentazione metodologica, le raccomandazioni per lo studio della letteratura speciale. Allo stesso tempo, è molto importante che il dipartimento organizzi seminari didattici e scientifici con ascolto delle relazioni degli studenti, la partecipazione degli studenti a conferenze scientifiche con pubblicazione di abstract o relazioni, nonché la pubblicazione di articoli scientifici da parte degli studenti insieme al docente e la registrazione dei brevetti per invenzioni. Tutto quanto sopra contribuirà al completamento con successo delle tesi di laurea da parte degli studenti.

Domande di prova:

1. Il concetto del termine "scienza".

2. Qual è lo scopo della scienza nella società?

3. Qual è lo scopo dell'argomento. "Fondamenti di ricerca scientifica"?

4. Quali sono gli obiettivi della disciplina "Fondamenti di ricerca scientifica"?

5. Che cos'è la ricerca scientifica?

6. Quali tipi di conoscenza scientifica esistono? Teorico e livelli empirici conoscenza.

7. Quali sono i principali problemi che sorgono quando si formula il problema della ricerca scientifica?

8. Elencare le fasi di sviluppo di un argomento scientifico e tecnico.

Argomenti per il lavoro indipendente:

Sistema caratteristico della scienza.

Aspetti caratteristici della scienza moderna.

Livelli di conoscenza teorici ed empirici.

Stabilire obiettivi, quando si esegue un lavoro di ricerca

Fasi di sviluppo di un argomento scientifico e tecnico. Conoscenza scientifica.

Metodi di ricerca teorica. Metodi di ricerca empirica.

Compiti a casa:

Studia i materiali della lezione, prepara saggi sugli argomenti del lavoro indipendente, preparati per gli argomenti della lezione successiva.

LEZIONI 3-4

METODI DI RICERCA TEORICI ED EMPIRICI

Piano delle lezioni (4 ore)

1. Il concetto di conoscenza scientifica.

2. Metodi di ricerca teorica.

3. Metodi di ricerca empirica.

Parole chiave: conoscenza, cognizione, pratica, sistema delle conoscenze scientifiche, generalità, verifica fatti scientifici, ipotesi, teoria, legge, metodologia, metodo, ricerca teorica, generalizzazione, astrazione, formalizzazione, metodo assiomatico, ricerca empirica, osservazione, confronto, calcolo, analisi, sintesi, induzione, deduzione. I. Il concetto di conoscenza scientifica

La conoscenza è una riproduzione ideale in forma linguistica di idee generalizzate sulle connessioni oggettive naturali del mondo oggettivo. La conoscenza è un prodotto dell'attività sociale delle persone volta a trasformare la realtà. Il processo di movimento del pensiero umano dall'ignoranza alla conoscenza è chiamato cognizione, che si basa sul riflesso della realtà oggettiva nella mente di una persona nel processo delle sue attività sociali, industriali e scientifiche, chiamata pratica. Il bisogno di pratica è la forza principale e trainante dello sviluppo della conoscenza, il suo obiettivo. Una persona impara le leggi della natura per dominare le forze della natura e metterle al suo servizio, impara le leggi della società per influenzare il corso degli eventi storici in conformità con esse, impara le leggi del mondo materiale per creare nuove strutture e migliorare quelle vecchie secondo i principi della struttura della nostra natura mondiale.

Ad esempio, la realizzazione di strutture curve a nido d'ape a pareti sottili per l'ingegneria meccanica - l'obiettivo è ridurre il consumo di metallo e aumentare la resistenza - a seconda del tipo di lastra, come il cotone. O la creazione di un nuovo tipo di sottomarino per analogia con un girino.

La cognizione nasce dalla pratica, ma poi essa stessa è diretta alla padronanza pratica della realtà. Dalla pratica alla teoria alla pratica, dall'azione al pensiero e dal pensiero alla realtà: questo è lo schema generale del rapporto dell'uomo con la realtà circostante. La pratica è l'inizio, il punto di partenza e allo stesso tempo la fine naturale di ogni processo cognitivo. Va notato che il completamento della cognizione è sempre relativo (ad esempio, il completamento della cognizione è una tesi di dottorato), poiché nel processo di cognizione, di norma, sorgono nuovi problemi e nuovi compiti che sono stati preparati e stabiliti dal corrispondente fase precedente nello sviluppo del pensiero scientifico. Nel risolvere questi problemi e compiti, la scienza deve anticipare la pratica e quindi orientarsi consapevolmente verso lo sviluppo.

Nel processo di attività pratica, una persona risolve la contraddizione tra lo stato attuale delle cose e i bisogni della società. Il risultato di questa attività è la soddisfazione dei bisogni sociali. Questa contraddizione è fonte di sviluppo e, naturalmente, si riflette nella sua dialettica.

Sistema di conoscenza scientifica catturati in concetti scientifici, ipotesi, leggi, fatti scientifici empirici (basati sull'esperienza), teorie e idee che consentono di prevedere eventi, registrati in libri, riviste e altri tipi di pubblicazioni. Questa esperienza sistematizzata e la conoscenza scientifica delle generazioni precedenti hanno una serie di caratteristiche, le più importanti delle quali sono le seguenti:

Universalità, cioè l'appartenenza dei risultati dell'attività scientifica, la totalità del sapere scientifico, non solo all'intera società del paese in cui questa attività si è svolta, ma anche a tutta l'umanità, e ognuno può estrarne ciò di cui ha bisogno. Il sistema della conoscenza scientifica è di dominio pubblico;

Verifica dei fatti scientifici. Un sistema di conoscenza può pretendere di essere scientifico solo quando ogni fattore, conoscenza accumulata e conseguenza di leggi o teorie conosciute può essere verificato per chiarire la verità;

Riproducibilità dei fenomeni, strettamente connessa alla verifica. Se un ricercatore con qualsiasi mezzo può ripetere un fenomeno scoperto da un altro scienziato, allora c'è una certa legge di natura e il fenomeno scoperto è incluso nel sistema della conoscenza scientifica;

La stabilità del sistema della conoscenza. La rapida obsolescenza del sistema di conoscenza indica un'insufficiente profondità di elaborazione del materiale accumulato o l'inesattezza dell'ipotesi accettata.

Ipotesi-è un presupposto sulla causa che provoca un dato effetto. Se l'ipotesi è coerente con il fatto osservato, allora nella scienza è chiamata teoria o legge. Nel processo di cognizione, ogni ipotesi viene verificata, in conseguenza della quale si stabilisce che le conseguenze derivanti dall'ipotesi coincidono realmente con i fenomeni osservati, che questa ipotesi non contraddice nessun'altra ipotesi già considerata provata. Tuttavia, va sottolineato che per confermare la correttezza di un'ipotesi, è necessario assicurarsi non solo che non sia in contraddizione con la realtà, ma anche che sia l'unica possibile, e con il suo aiuto l'intero insieme di fenomeni osservati trova una spiegazione del tutto sufficiente per se stesso.

Con l'accumulo di nuovi fatti, un'ipotesi può essere sostituita da un'altra solo se questi nuovi fatti non possono essere spiegati dalla vecchia ipotesi o contraddice qualsiasi altra ipotesi già considerata provata. In questo caso, la vecchia ipotesi spesso non viene scartata del tutto, ma solo corretta e precisata. Man mano che viene affinata e corretta, l'ipotesi si trasforma in una legge.

Legge- connessione essenziale interna dei fenomeni, determinando il loro necessario regolare sviluppo. La legge esprime una certa connessione stabile tra i fenomeni o le proprietà degli oggetti materiali.

La legge trovata per congettura deve quindi essere provata logicamente, solo allora vengono riconosciute dalla scienza. Per provare una legge, la scienza usa giudizi che sono stati riconosciuti come verità e da cui segue logicamente il giudizio dimostrabile.

Come già notato, a seguito di elaborazione e confronto con la realtà, un'ipotesi scientifica può diventare una teoria.

Teoria- (dal latino - considero) - un sistema di una legge generalizzata, una spiegazione di alcuni aspetti della realtà. La teoria è una riflessione spirituale, mentale e una riproduzione della realtà. Sorge come risultato della generalizzazione dell'attività e della pratica cognitiva. Questa è un'esperienza generalizzata nella mente delle persone.

I punti di partenza di una teoria scientifica sono chiamati postulati o assiomi. AXIOM (postulato) è una posizione che è assunta come iniziale, non dimostrabile in una data teoria, e da cui tutte le altre ipotesi e conclusioni della teoria sono derivate secondo regole prefissate. Gli assiomi sono ovvi senza prove. Nella logica moderna e nella metodologia della scienza, postulato e assiomi sono solitamente usati come equivalenti.

La teoria è una forma sviluppata di conoscenza scientifica generalizzata. Include non solo la conoscenza delle leggi fondamentali, ma anche una spiegazione dei fatti basati su di esse. La teoria ti permette di scoprire nuove leggi e prevedere il futuro.

Il movimento del pensiero dall'ignoranza alla conoscenza è guidato dalla metodologia.

Metodologia- filosofia sui metodi di cognizione nella trasformazione della realtà, l'applicazione dei principi della visione del mondo al processo di cognizione, creatività e pratica spirituale. La metodologia rivela due funzioni interconnesse:

I. Sostanziazione delle regole per l'applicazione della visione del mondo al processo di cognizione e trasformazione del mondo;

2. Definizione di approccio ai fenomeni della realtà. La prima funzione è generale, la seconda è privata.

2. Metodi di ricerca teorica.

Studio teorico. Nella ricerca tecnica applicata, la ricerca teorica consiste nell'analisi e nella sintesi delle regolarità (ottenute nelle scienze fondamentali) e nella loro applicazione all'oggetto di studio, nonché nell'estrarre le

Riso. I. Struttura della ricerca scientifica:/7/7 - enunciato del problema, AI - informazione iniziale, PE - esperimenti preliminari.

Lo scopo di uno studio teorico è generalizzare il più possibile i fenomeni osservati, le connessioni tra loro, per ottenere quante più conseguenze possibili dall'ipotesi di lavoro accettata. In altre parole, uno studio teorico sviluppa analiticamente l'ipotesi accettata e dovrebbe portare allo sviluppo di una teoria del problema in esame, ad es. a un sistema di conoscenza scientificamente generalizzato all'interno del problema dato. Questa teoria dovrebbe spiegare e prevedere i fatti ei fenomeni legati al problema in esame. E qui il fattore decisivo sono i criteri di pratica.

Un metodo è un modo per raggiungere un obiettivo. In generale, il metodo determina i momenti soggettivi e oggettivi della coscienza. Il metodo è oggettivo, poiché la teoria sviluppata permette di riflettere la realtà e le sue interrelazioni. Pertanto, il metodo è un programma per la costruzione e l'applicazione pratica della teoria. Allo stesso tempo, il metodo è soggettivo, in quanto strumento del pensiero del ricercatore e, come tale, include le sue caratteristiche soggettive.

I metodi scientifici generali includono: osservazione, confronto, calcolo, misurazione, esperimento, generalizzazione, astrazione, formalizzazione, analisi, sintesi, induzione e deduzione, analogia, modellizzazione, idealizzazione, classificazione, nonché approcci assiomatici, ipotetici, storici e di sistema.

Generalizzazione- definizione di un concetto generale, che rifletta gli oggetti principali, di base, caratterizzanti questa classe. Questo è un mezzo per la formazione di nuovi concetti scientifici, la formazione di leggi e teorie.

astrazione- questa è una distrazione mentale da proprietà non essenziali, connessioni, relazioni di oggetti e la selezione di diversi aspetti di interesse per il ricercatore. Di solito viene eseguito in due fasi. Nella prima fase vengono determinate le proprietà non essenziali, le relazioni, ecc. Sul secondo - l'oggetto in studio è sostituito da un altro, più semplice, che è un modello generalizzato che conserva la cosa principale nel complesso.

Formalizzazione- esporre un oggetto o fenomeno in una forma simbolica di un linguaggio artificiale (matematica, chimica, ecc.) e consentire al ricercatore di vari oggetti reali e delle loro proprietà attraverso uno studio formale dei segni corrispondenti.

Metodo assiomatico- un metodo di costruzione di una teoria scientifica, in cui alcune affermazioni (assiomi) vengono accettate senza prove e poi utilizzate per ottenere il resto della conoscenza secondo determinate regole logiche. Ben noto, ad esempio, è l'assioma delle rette parallele, accettato in geometria senza dimostrazioni.

3 Metodi di ricerca empirica.

Metodi di osservazione empirica: confronto, conteggio, misurazione, questionario, intervista, test, tentativi ed errori, ecc. I metodi di questo gruppo sono specificamente correlati ai fenomeni in esame e sono utilizzati nella fase di formazione di un'ipotesi di lavoro.

Osservazione- questo è un modo di conoscere il mondo oggettivo, basato sulla percezione diretta di oggetti e fenomeni con l'ausilio dei sensi senza interferenze nel processo da parte del ricercatore.

Confronto- questo è l'instaurazione di una differenza tra gli oggetti del mondo materiale o il ritrovamento di una cosa comune in essi, operata.

Controllo- questo è trovare un numero che determina il rapporto quantitativo di oggetti dello stesso tipo o i loro parametri che caratterizzano determinate proprietà.

Studio sperimentale. Un esperimento, o un'esperienza scientificamente organizzata, è tecnicamente la fase più complessa e dispendiosa in termini di tempo della ricerca scientifica. Lo scopo dell'esperimento è diverso. Dipende dalla natura della ricerca scientifica e dalla sequenza della sua attuazione. Nello sviluppo "normale" dello studio, l'esperimento viene effettuato dopo lo studio teorico. In questo caso, l'esperimento conferma e talvolta confuta i risultati degli studi teorici. Tuttavia, l'ordine della ricerca è spesso diverso: l'esperimento precede la ricerca teorica. Questo è tipico delle sperimentazioni esplorative, dei casi, non così rari, di mancanza di basi teoriche sufficienti per la ricerca. Con questo ordine di ricerca, la teoria spiega e generalizza i risultati dell'esperimento.

Metodi del livello sperimentale-teorico: esperimento, analisi e sintesi, induzione e deduzione, modellizzazione, metodi ipotetici, storici e logici.

L'esperimento è una delle aree della pratica umana, che è soggetta alla verifica della verità delle ipotesi avanzate o all'identificazione delle leggi del mondo oggettivo. Durante l'esperimento, il ricercatore interviene nel processo in studio ai fini della cognizione, mentre queste condizioni vengono isolate sperimentalmente, altre vengono escluse, altre vengono rafforzate o indebolite. Uno studio sperimentale di un oggetto o di un fenomeno presenta alcuni vantaggi rispetto all'osservazione, poiché consente di studiare i fenomeni in una "forma pura" eliminando i fattori collaterali; se necessario, le prove possono essere ripetute e organizzate in modo tale da indagare le proprietà individuali di un oggetto, e non la loro totalità.

Analisi- un metodo di conoscenza scientifica, che consiste nel fatto che l'oggetto di studio è diviso mentalmente nelle sue parti componenti o si distinguono le sue caratteristiche e proprietà intrinseche per studiarle separatamente. L'analisi ti consente di penetrare nell'essenza dei singoli elementi dell'oggetto, identificare la cosa principale in essi e trovare connessioni, interazioni tra di loro.

Sintesi- un metodo di ricerca scientifica di un oggetto o di un insieme di oggetti nel rapporto di tutte le sue parti costituenti o delle sue caratteristiche intrinseche. Il metodo di sintesi è tipico per lo studio di sistemi complessi dopo l'analisi di tutte le sue parti costituenti. Pertanto, analisi e sintesi sono correlate e si completano a vicenda.

Metodo di ricerca induttivo sta nel fatto che dall'osservazione di casi particolari, isolati, si passa a conclusioni generali, da fatti individuali a generalizzazioni. Il metodo induttivo è il più comune nelle scienze naturali e applicate e la sua essenza sta nel trasferimento di proprietà e relazioni causali da fatti e oggetti noti a sconosciuti, ma inesplorati. Ad esempio, numerose osservazioni ed esperimenti hanno dimostrato che ferro, rame e stagno si espandono quando riscaldati. Da ciò si trae una conclusione generale: tutti i metalli si espandono quando riscaldati.

metodo deduttivo, a differenza di quella induttiva, si basa sulla derivazione di disposizioni particolari da motivi generali ( regole generali, leggi, sentenze). Il metodo deduttivo più utilizzato è nelle scienze esatte, come la matematica, meccanica teorica, in cui particolari dipendenze derivano da leggi o assiomi generali. "Induzione e deduzione sono necessariamente collegate quanto la sintesi e l'analisi".

Questi metodi aiutano il ricercatore a scoprire alcuni fatti attendibili, manifestazioni oggettive nel corso dei processi oggetto di studio. Con l'aiuto di questi metodi, i fatti vengono accumulati, vengono sottoposti a controlli incrociati, viene determinata l'affidabilità degli studi teorici e sperimentali e, in generale, l'affidabilità del modello teorico proposto.

Il compito principale di un insegnante (supervisore) durante l'esecuzione di una tesi di master è insegnare agli studenti le abilità del lavoro teorico e sperimentale indipendente, la familiarizzazione con le condizioni di lavoro reali e un laboratorio di ricerca, un gruppo di ricerca (NII) (durante la pratica di ricerca - nel estate, dopo la laurea). Nel processo di completamento delle istituzioni educative, i futuri specialisti imparano a utilizzare strumenti e attrezzature, a condurre esperimenti da soli e ad applicare le loro conoscenze per risolvere problemi specifici su un computer. Per svolgere la pratica di ricerca, gli studenti devono essere registrati come ricercatori in tirocinio presso l'istituto di ricerca. Il tema del lavoro del master e l'ambito del compito sono determinati individualmente dal supervisore e concordati durante la riunione del dipartimento. Il dipartimento sviluppa preliminarmente temi di ricerca, fornisce allo studente tutto il materiale e i dispositivi necessari, prepara documentazione metodologica, raccomandazioni per lo studio della letteratura speciale.

È molto importante nel contempo che il dipartimento organizzi seminari didattici e scientifici con ascolto delle relazioni degli studenti, la partecipazione degli studenti a convegni scientifici con pubblicazione di abstract o relazioni, nonché la pubblicazione di articoli scientifici da parte degli studenti insieme a docenti e registrazione di brevetti per invenzioni. Tutto quanto sopra contribuirà al completamento con successo delle tesi di laurea da parte degli studenti.

Domande di prova:

I. Dare il concetto di conoscenza scientifica.

2. Definire i seguenti concetti: idea scientifica, ipotesi, legge?

3. Che cos'è la teoria, la metodologia?

4. Fornire una descrizione dei metodi di ricerca teorica. 5. Fornire una descrizione dei metodi di ricerca empirica. 6. Elenca le fasi della ricerca scientifica.

Temi per lavoro autonomo:

Classificazione della ricerca scientifica. La struttura della ricerca scientifica. Caratteristiche degli studi teorici. Caratteristiche della ricerca empirica

Compiti a casa:

Studia i materiali della lezione, rispondi alle domande alla fine della lezione, scrivi saggi su determinati argomenti.

CONFERENZA-5-6

SELEZIONE DI UNA DIREZIONE SCIENTIFICA PER LA RICERCA E FASI DEL LAVORO DI RICERCA SCIENTIFICA

Piano delle lezioni (4 ore).

1. Scelta della direzione scientifica.

2. Ricerca fondamentale, applicata ed esplorativa.

3. Fasi del lavoro di ricerca.

Parole chiave: scopo della ricerca scientifica, materia, aree problematiche, SSTP, ricerca fondamentale, ricerca applicata, ricerca esplorativa, sviluppi scientifici, fasi del lavoro di ricerca, ricerca numerica, ricerca teorica, ricerca sperimentale,

1. Scelta della direzione scientifica.

Lo scopo della ricerca scientifica è uno studio completo e affidabile di un oggetto, processo, fenomeno, la loro struttura, connessioni e relazioni basate sui principi e metodi di cognizione sviluppati nella scienza, nonché ottenere e introdurre nella produzione (pratica) risultati utili per una persona.

Ogni direzione scientifica ha il suo oggetto e soggetto. oggetto la ricerca scientifica è un sistema materiale o ideale. Cosa- questa è la struttura del sistema, i modelli di interazione degli elementi all'interno del sistema e al di fuori di esso, i modelli di sviluppo, le varie proprietà e qualità, ecc.

La ricerca scientifica è classificata in base al tipo di connessione con la produzione sociale e al grado di importanza per l'economia nazionale; per lo scopo previsto; fonti di finanziamento e durata della ricerca.

In base allo scopo previsto, si distinguono tre tipi di ricerca scientifica: fondamentale, applicata e di ricerca (sviluppo).

Ogni lavoro di ricerca può essere attribuito a una certa direzione. Una direzione scientifica è intesa come una scienza o un complesso di scienze nel campo in cui viene condotta la ricerca. In relazione a questi, distinguono: tecnico, biologico, sociale, fisico-tecnico, storico, ecc. con possibili ulteriori dettagli.

Ad esempio, le aree prioritarie dei programmi scientifici e tecnici statali di ricerca applicata per il periodo 2006-2008, approvati dal Gabinetto dei ministri della Repubblica dell'Uzbekistan, sono suddivise in 14 aree problematiche. Pertanto, i problemi problematici dell'estrazione e della lavorazione dei minerali sono inclusi nel set di 4 programmi.

GNTP-4. Sviluppo metodi efficaci previsione, ricerca, esplorazione, estrazione, valutazione ed elaborazione complessa delle risorse minerarie

Sviluppo di nuovi metodi efficaci per la previsione, la prospezione, l'esplorazione, la produzione, la lavorazione e la valutazione delle risorse minerarie e moderne tecnologie che garantiscano la competitività dei prodotti industriali;

Sviluppo di metodi altamente efficienti per rilevare ed estrarre tipi non tradizionali di depositi di metalli nobili, non ferrosi, rari, oligoelementi e altri tipi di materie prime minerali;

Sostanziazione completa dei modelli geologici e geofisici della struttura, della composizione e dello sviluppo della litosfera e dei minerali associati, dei minerali non metallici e combustibili in alcune regioni del sottosuolo della repubblica;

Problemi applicati di geologia e tettonica, stratigrafia, magmatismo, litosfera;

Problemi applicati di idrogeologia, geologia ingegneristica, processi e fenomeni naturali-tecnogenici;

Problemi applicati di geodinamica moderna, geofisica, sismologia e sismologia ingegneristica;

Problemi di geomapping, geocadastre e tecnologie GIS in geologia;

Problemi di geomapping spaziale e monitoraggio aerospaziale.

Di seguito sono presentate altre indicazioni dei programmi scientifici e tecnici dello Stato.

GNTP-5. Sviluppo di soluzioni architettoniche e progettuali efficaci per gli insediamenti, tecnologie per la costruzione di edifici e strutture antisismiche, creazione di nuovi materiali industriali, edili, compositi e altri a base di materie prime locali.

GNTP-6. Sviluppo di tecnologie ecocompatibili per il risparmio delle risorse per la produzione, la lavorazione, lo stoccaggio e l'uso delle risorse minerarie della repubblica, dei prodotti e dei rifiuti delle industrie chimiche, alimentari, leggere e dell'agricoltura.

GT-7. Migliorare il sistema di uso razionale e conservazione del territorio e delle risorse idriche, risolvendo i problemi di protezione ambientale, gestione della natura e sicurezza ambientale, garantendo lo sviluppo sostenibile della repubblica.

GNTP-8. Creazione di tecnologie a risparmio di risorse e altamente efficienti per la produzione di prodotti industriali, grano, semi oleosi, meloni in genere, frutta, foreste e altre colture.

GNTP-9. Sviluppo di nuove tecnologie per la prevenzione, la diagnosi, il trattamento e la riabilitazione delle malattie umane.

GNTP-10. Creazione di nuovo medicinali basati su materie prime naturali e sintetiche locali e lo sviluppo di tecnologie altamente efficienti per la loro produzione.

GNTP-P. Creazione di varietà altamente produttive di cotone, grano e altre colture agricole, razze di animali e uccelli basate sull'uso estensivo di risorse genetiche, biotecnologie e metodi moderni protezione da malattie e parassiti.

GT-12. Sviluppo di tecnologie e mezzi tecnici ad alta efficienza per il risparmio energetico e delle risorse, utilizzo di fonti energetiche rinnovabili e non tradizionali, produzione e consumo razionale di combustibili e risorse energetiche.

GT-13. Creazione di tecnologie, macchinari e attrezzature, strumenti, strumenti di riferimento, metodi di misurazione e controllo ad alta intensità scientifica, competitivi e orientati all'esportazione per l'industria, i trasporti, l'agricoltura e la gestione delle acque.

GNTGY4. Sviluppo di moderni sistemi informativi, strumenti intelligenti di controllo e formazione, banche dati e prodotti software che garantiscano lo sviluppo e l'implementazione diffusi delle tecnologie dell'informazione e delle telecomunicazioni.

2. ricerca fondamentale, applicata ed esplorativa.

La ricerca scientifica, a seconda dello scopo previsto, del grado di connessione con la natura o della produzione industriale, della profondità e della natura del lavoro scientifico, è suddivisa in diversi tipi principali: fondamentale, applicata e di sviluppo.

Ricerca di base - acquisizione di conoscenze fondamentalmente nuove e ulteriore sviluppo del sistema delle conoscenze già accumulate. Lo scopo della ricerca fondamentale è la scoperta di nuove leggi della natura, la scoperta di connessioni tra i fenomeni e la creazione di nuove teorie. La ricerca di base è associata a rischi e incertezze significativi in ​​termini di ottenimento di uno specifico risultato positivo, la cui probabilità non supera il 10%. Nonostante ciò, è la ricerca fondamentale che costituisce la base per lo sviluppo della scienza stessa e produzione sociale.

Ricerca applicata - creazione di nuovi o miglioramento di mezzi di produzione esistenti, beni di consumo, ecc. La ricerca applicata, in particolare la ricerca nel campo delle scienze tecniche, è finalizzata alla "reificazione" delle conoscenze scientifiche ottenute nella ricerca fondamentale. La ricerca applicata nel campo della tecnologia non si occupa, di regola, direttamente della natura; l'oggetto di studio in essi è solitamente macchine, tecnologia o struttura organizzativa, cioè natura "artificiale". L'orientamento pratico (orientamento) e la chiara finalità della ricerca applicata rendono molto significativa la probabilità di ottenere i risultati da essa attesi, almeno dell'80-90%.

Sviluppi - utilizzando i risultati della ricerca applicata per creare e perfezionare modelli sperimentali di apparecchiature (macchine, dispositivi, materiali, prodotti), tecnologia di produzione e migliorare le apparecchiature esistenti. In fase di sviluppo, i risultati, i prodotti della ricerca scientifica assumono una forma che consente loro di essere utilizzati in altri settori della produzione sociale. Ricerca di base finalizzato alla scoperta e allo studio di nuovi fenomeni e leggi della natura, alla creazione di nuovi principi di ricerca. Il loro obiettivo è ampliare la conoscenza scientifica della società, per stabilire cosa può essere utilizzato nelle attività umane pratiche. Quindi la ricerca viene condotta al confine tra noto e sconosciuto, che ha un grado di incertezza

Applicato la ricerca è volta a trovare modi per utilizzare le leggi della natura per creare mezzi e metodi esistenti per l'attività umana nuovi e migliorati. L'obiettivo è stabilire come le conoscenze scientifiche ottenute come risultato della ricerca fondamentale possano essere utilizzate nelle attività umane pratiche.

Come risultato della ricerca applicata, i concetti tecnici vengono creati sulla base di concetti scientifici. La ricerca applicata, a sua volta, si articola in attività di ricerca, ricerca e sviluppo.

motori di ricerca la ricerca è volta a stabilire i fattori che influenzano l'oggetto, trovando modi per creare nuove tecnologie e attrezzature basate sui metodi proposti come risultato della ricerca fondamentale. A seguito del lavoro di ricerca sono in corso la realizzazione di nuovi impianti tecnologici pilota, ecc.

Lo scopo del lavoro di sviluppo è la selezione delle caratteristiche progettuali che determinano la base logica del progetto. Come risultato della ricerca fondamentale e applicata, si formano nuove informazioni scientifiche, scientifiche e tecniche. Il processo mirato di conversione di tali informazioni in una forma adatta per l'uso industriale è comunemente indicato come sviluppo. Ha lo scopo di creare nuove attrezzature, materiali, tecnologie o migliorare quelli esistenti. L'obiettivo finale dello sviluppo è la preparazione di materiali di ricerca applicata per l'attuazione.

3. Fasi del lavoro di ricerca.

Il lavoro di ricerca viene svolto in una certa sequenza. In primo luogo, l'argomento stesso è formulato come risultato della familiarizzazione con il problema all'interno del quale lo studio deve essere svolto. Soggetto la direzione scientifica è parte integrante del problema. Come risultato della ricerca sull'argomento, si ottengono risposte a un certo intervallo di 1 domande scientifiche che coprono parte del problema.

La scelta corretta del titolo dell'argomento è molto importante, secondo la posizione della Commissione superiore di attestazione della Repubblica dell'Uzbekistan, il titolo dell'argomento dovrebbe riflettere brevemente la principale novità dell'opera. Ad esempio, soggetto: numerico studio sustato di stress-deformazione massicci del suolo Aquestocarichi smic, tenendo conto delle proprietà elasto-plastiche del terreno. In questo argomento chiaramente si riflette la novità scientifica del lavoro, che consiste nello sviluppo di un metodo numerico per lo studio del SSS di oggetti specifici.

Inoltre, nella conduzione della ricerca scientifica, devono essere giustificate la loro rilevanza (importanza per la Repubblica dell'Uzbekistan), l'efficienza economica (se presente) e il significato pratico. Questi punti sono spesso trattati nell'introduzione (dovrebbero essere anche nella tua dissertazione). Successivamente viene effettuata una rassegna delle fonti scientifiche, tecniche e brevettuali, che descrive il livello di ricerca già raggiunto (da altri autori) ei risultati precedentemente ottenuti. Attenzione specialeè data alle questioni irrisolte, la prova della rilevanza e del significato del lavoro per un particolare settore. (Esplosione di produzioneinquinanti, controllo dell'inquinamento atmosferico) e, in generale, per l'economia nazionale dell'intero Paese. Tale revisione consente di delineare i metodi di soluzione, di determinare l'obiettivo finale della ricerca. Questo include il brevetto

Sviluppo dell'argomento.

Qualsiasi ricerca scientifica è impossibile senza la formulazione di un problema scientifico. Un problema è una questione teorica o pratica complessa che richiede studio, risoluzione; questo è un compito da ricercare. Pertanto, un problema è qualcosa che non sappiamo ancora, ciò che è sorto nel corso dello sviluppo della scienza, i bisogni della società: questa, in senso figurato, è la nostra conoscenza che non sappiamo qualcosa.

I problemi non nascono posto vuoto, crescono sempre dai risultati ottenuti in precedenza. Non è facile porre correttamente il problema, determinare lo scopo dello studio, dedurre il problema dalle conoscenze pregresse. Allo stesso tempo, di norma, le conoscenze esistenti sono sufficienti per porre problemi, ma non per risolverlo completamente. Per risolvere il problema sono necessarie nuove conoscenze che la ricerca scientifica non fornisce.

Pertanto, ogni problema contiene due elementi indissolubilmente legati: a) la conoscenza oggettiva che non sappiamo qualcosa e b) l'assunto che sia possibile ottenere nuovi modelli o un modo fondamentalmente nuovo di applicare nella pratica le conoscenze acquisite in precedenza. Si presume che questa nuova conoscenza sia praticamente

La società ha bisogno.

È necessario distinguere tre fasi nella formulazione del problema: ricerca, formulazione effettiva e dispiegamento del problema.

1. Trovare un problema. Molti problemi scientifici e tecnici giacciono, come si suol dire, in superficie, non hanno bisogno di essere cercati. Ricevono un ordine sociale quando è necessario determinare le vie e trovare nuovi mezzi per risolvere la contraddizione che è sorta. I principali problemi scientifici e tecnici sono composti da molti problemi minori che, a loro volta, possono diventare oggetto di ricerca scientifica. Molto spesso il problema nasce “dal contrario”, quando nel processo di attività pratica si ottengono risultati opposti o nettamente diversi da quelli attesi.

Quando si cercano e si selezionano i problemi per la loro soluzione, è importante correlare i possibili risultati (stimati) della ricerca pianificata con le esigenze della pratica secondo i seguenti tre principi:

È possibile sviluppare ulteriormente la tecnologia nella direzione prevista senza risolvere questo problema;

~ cosa dà esattamente alla tecnica il risultato della ricerca pianificata;

Le conoscenze, i nuovi modelli, i nuovi metodi e i mezzi che dovrebbero essere ottenuti come risultato della ricerca su questo problema, possono avere un valore pratico maggiore rispetto a quelli che sono già disponibili nella scienza o nella tecnologia?

Controverso e processo difficile la scoperta dell'ignoto nel corso della conoscenza scientifica e dell'attività pratica umana è la base oggettiva per la ricerca e la sostituzione di nuovi problemi scientifici e tecnici.

2. Enunciazione del problema. Come notato sopra, è corretto porre il problema, es. formulare chiaramente l'obiettivo, definire i confini dello studio e, di conseguenza, stabilire gli oggetti di studio, è tutt'altro che una questione semplice e, soprattutto, è molto individuale per ogni caso specifico.

Tuttavia, ci sono quattro “regole” fondamentali per porre un problema che hanno una certa generalità:

Stretta restrizione del conosciuto dall'ignoto. Per porre un problema è necessario conoscere bene le ultime conquiste della scienza e della tecnologia in questo campo, per non sbagliare nel valutare la novità della contraddizione scoperta e per non porre un problema che è già stato precedentemente risolto;

Localizzazione (limitazione) dell'ignoto. È necessario limitare chiaramente l'area dell'ignoto a limiti realisticamente possibili, per individuare l'oggetto di uno studio specifico, poiché l'area dell'ignoto è infinita ed è impossibile coprirla con uno o un serie di studi;

Individuazione delle possibili condizioni per una soluzione. È necessario chiarire il tipo di problema: scientifico-teorico o pratico, speciale o complesso, universale o particolare, determinare la metodologia di ricerca generale, che dipende in gran parte dal tipo, problema, e impostare la scala dell'accuratezza delle misurazioni e preventivi;

La presenza di incertezza o variazione. Tale “regola” prevede la possibilità di sostituire metodi, metodi, tecniche precedentemente selezionati con formulazioni nuove, più avanzate o più idonee a risolvere questo problema, o insoddisfacenti con una nuova, nonché di sostituire i rapporti privati ​​precedentemente selezionati e ritenuti necessari per ricerca, nuova, più attinente agli obiettivi dello studio. Le decisioni metodologiche adottate sono formulate sotto forma di linee guida per lo svolgimento della sperimentazione.

Dopo lo sviluppo dei metodi di ricerca, viene redatto un piano di lavoro, che indica l'ambito del lavoro sperimentale, i metodi, le tecniche, l'intensità del lavoro e i tempi.

Dopo il completamento degli studi teorici e sperimentali, viene eseguita l'analisi dei risultati ottenuti, viene effettuato il confronto dei modelli teorici con i risultati dell'esperimento. Viene valutata l'affidabilità dei risultati ottenuti: è auspicabile che la percentuale di errore non sia superiore al 15-20%. Se risulta meno, allora molto bene. Se necessario, viene eseguito un esperimento ripetuto o non viene specificato il modello matematico. Quindi si formulano conclusioni e suggerimenti, si valuta il significato pratico dei risultati ottenuti.

Il completamento con successo delle fasi di lavoro elencate consente, ad esempio, un prototipo, con test di stato, a seguito del quale il campione viene avviato alla produzione di massa.

L'attuazione è completata dall'esecuzione dell'atto di attuazione (efficienza economica). Allo stesso tempo, gli sviluppatori dovrebbero, in teoria, ricevere parte dei proventi della vendita della struttura. Tuttavia, nella nostra Repubblica questo principio non è rispettato.