Основы научных исследований: Рабочая программа. Задания на контрольную работу

Министерство образования Российской Федерации Северо-Западный заочный политехнический институт Кафедра метрологии

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Рабочая программа Задания на контрольную работу

Факультет радиоэлектроники Специальность 190800 - метрология и метрологическое обеспечение Направление

552200 - метрология, стандартизация и сертификация

Санкт-Петербург 2000

2

Утверждено редакционно-издательским советом института УДК 62.001.85(7) Основы научных исследований: Рабочая программа. Задания на контрольную работу. –СПб.: СЗПИ, 2000, -16 с. Представлен круг вопросов, относящихся к дисциплине «Основы научных исследований». Рассмотрены методологические основы научного познания, выбор и порядок проведения научного исследования, оформление результатов научной работы и их внедрение, а также организация работы в научном коллективе. Приведены рабочая программа курса и задания на контрольную работу. Рассмотрено на заседании кафедры метрологии _______ 1999 г., одобрено методической комиссией факультета радиоэлектроники ________ 1999 г. Рецензенты: кафедра метрологии СЗПИ (зав. кафедрой - И.Ф.Шишкин, д-р техн. наук, проф.); В.И.Шевцов, канд. техн. наук, зам. руководителя лаборатории ГП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева». Составитель И.Е.Ушаков, канд. техн. наук, доц.

© СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ЗАОЧНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ, 2000 .

3

ПРЕДИСЛОВИЕ ЦЕЛЬ изучения дисциплины - подготовка будущего инженера-метролога к научно-технической и организационно-методической деятельности, связанной с проведением научных исследований: формулировка задачи; организация и проведение исследований, включая организацию работы научного коллектива; оформление результатов исследований; оценка эффективности разработанных предложений и их внедрение. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ - получение теоретических знаний и практических навыков по выполнению научных исследований. В результате изучения дисциплины студент должен ЗНАТЬ И УМЕТЬ ИСПОЛЬЗОВАТЬ:

методологические основы научного познания, методы выбора

направления и проведения научного исследования, порядок оформления и представления результатов научной работы, оценки эффективности их внедрения, основные принципы организации работы научного коллектива. Дисциплина «Основы научных исследований» базируется на дисциплинах «Философия», «Физика», «Высшая математика», «Вычислительная математика», «Информатика», «Экономическая теория» и в свою очередь является базой для изучения и выполнения курсовых работ по общепрофессиональным и специальным дисциплинам, а также дипломных работ (проектов). Основной формой изучения материала является самостоятельная работа над рекомендованной литературой. По узловым вопросам программы читаются лекции. Умение использовать знания основ научных исследований, а также навыки по постановке задачи, определению направления, проведения научного исследования и оценке его эффективности студенты приобретают на практических заня-

4

тиях и в процессе выполнения контрольной работы. После выполнения контрольной работы студенты сдают зачет по курсу в целом.

1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА (объем курса 100 часов)

ВВЕДЕНИЕ (1 час) [1], c. 3…13

Объекты изучения, цель и основные задачи дисциплины «Основы научных исследований». Роль научных исследований на различных этапах хозяйственных отношений. Особенности организации научных исследований в условиях свободного рынка. Структура курса, его роль и место в подготовке инженера-метролога, связь с другими дисциплинами. Организация изучения предмета.

1.1. ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ (8 часов) [1], c. 13 … 44

Организационная структура науки в Российской Федерации. Подготовка, использование и повышение квалификации научно-технических кадров и специалистов. Общественные научные организации. Научно-исследовательская работа студентов в высшей школе.

5

1.2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ И ТВОРЧЕСТВА

(10 часов)

[1], c. 44 … 78

Понятие научного знания. Общая характеристика процесса научного познания. Методология как философское учение о методах познания и преобразования действительности, применение принципов мировоззрения к процессу познания, духовному творчеству и практике. Методы теоретических и эмпирических исследований. Использование системного анализа при изучении сложных, взаимосвязанных друг с другом проблем. Элементы теории и методологии научно-технического творчества. Научнотехническое творчество как поиск и решение задач в области техники на основе использования достижений науки. Методы психологической активации коллективной творческой деятельности: «мозговой штурм», алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ).

1.3. ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭТАПЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ (6 часов) [1], c. 79 … 87

Общая классификация научных исследований. Особенности фундаментальных, прикладных и поисковых научно-исследовательских работ (НИР). Научное направление как наука или комплекс наук, в области которых ведутся исследования. Структурные единицы научного направления: комплексные проблемы, проблемы, темы и научные вопросы. Технико-экономическое обоснование как база

6

для определения направления исследований. Оценка экономической эффективности темы. Последовательность выполнения НИР. Основные этапы НИР, их цели, задачи, содержание и особенности выполнения.

1.4. ПОИСК, НАКОПЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА НАУЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ (10 часов) [1], c. 88 … 130

Полнота, достоверность и оперативность информации о важнейших научных достижениях и лучших мировых и отечественных образцах продукции как необходимый фактор организации научных исследований и современного решения научно-технических задач. Применение методов информатики для создания эффективных информационных систем как основы для автоматизации научных исследований, проектирования, технологических процессов. Информационные системы. Системы научной коммуникации. Информационные продукты и технологии, базы и банки данных. Информационные сети. Научные документы и издания, их классификация. Первичные документы и издания: книги, брошюры (монографии, сборники научных трудов), учебные издания (учебники, учебные пособия), официальные издания (законодательные, нормативные, директивные), специальные виды технических изданий (стандарты, инструкции, типовые положения, методические указания и др.), патентная документация, периодические и продолжающиеся издания, первичные непубликуемые документы. Вторичные документы и издания: справочные, обзорные, рефератив-

7

ные и библиографические. Вторичные непубликуемые документы. Универсальная десятичная классификация (УДК) публикаций. Государственная система научно-технической информации. Автоматизированные информационно-поисковые системы. Научно-техническая патентная информация. Проведение патентных исследований. Описание и формула изобретения. Классификация изобретений. Государственная система патентной информации (ГСПИ). Организация работы с научной литературой.

1.5.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (12 часов) [1], c. 130 … 187

Задачи и методы теоретических исследований. Методы расчленения и объединения элементов исследуемой системы (объекта, явления). Основные понятия общей теории систем. Проведение теоретических исследований: анализ физической сущности процессов, явлений; формулирование гипотезы исследования; построение (разработка) физической модели; проведение математического исследования; анализ теоретических решений; формулирование выводов. Структурные компоненты решения задачи. Использование математических методов в исследованиях. Математическая формулировка задачи (разработка математической модели), выбор метода проведения исследования полученной математической модели, анализ полученного математического результата. Математический аппарат для построения математических моделей исследуемых объектов. Выбор математической модели объекта и ее предварительный контроль: контроль размерностей, контроль порядков, контроль характера зависимостей, контроль экстремальных ситуаций, контроль граничных

8

условий, контроль математической замкнутости, контроль физического смысла, контроль устойчивости модели.

1.6.

МОДЕЛИРОВАНИЕ В НАУЧНОМ И ТЕХНИЧЕСКОМ ТВОРЧЕСТВЕ (10 часов) [1], c. 187 … 244

Моделирование как метод практического или теоретического опосредованного оперирования объектом. Подобие явлений как характеристика соответствия величин, участвующих в изучаемых явлениях, происходящих в оригиналах и моделях. Виды моделей. Физическое подобие и моделирование. Математическое подобие и моделирование.

1.7.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (12 часов) [1], c. 244 … 318

Классификация, типы и задачи эксперимента. Методика эксперимента и основные элементы плана эксперимента. Обработка и анализ экспериментальных результатов. Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований. Рабочее место экспериментатора и его организация. Вычислительный эксперимент.

9

1.8.

ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНОЙ РАБОТЫ (6 часов) [1], c. 318 … 341

Оформление полученных результатов в виде отчета, доклада, статьи и т.д. Требования, предъявляемые к научной рукописи. Общий план изложения научной работы: название (заглавие), оглавление (содержание), предисловие, введение, обзор литературы, основное содержание, выводы, заключение, перечень литературных источников, приложения. Аннотация и реферат научной работы. Оформление заявки на предполагаемое изобретение. Объекты изобретения. Описание изобретения: название и класс Международной классификации изобретений; область техники, к которой относится изобретение; характеристика икритика аналогов изобретения; характеристика прототипа, выбранного заявителем; критика прототипа; цель изобретения; сущность изобретения и его отличительные (от прототипа) признаки; перечень фигур графических изображений (исли они необходимы); примеры конкретного выполнения; технико-экономическая или иная эффективность; формула изобретения. Требования к формуле изобретения, правила построения и виды формул изобретения. Устное представление результатов научной работы. Подготовка доклада и выступление с докладом. Требования к демонстрационному материалу и его подготовка. Участие в дискуссии как метод развития навыка критического суждения и обдумывания.

10

1.9.

ВНЕДРЕНИЕ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ (6 часов) [1], c. 341 … 353

Внедрение

как

конечная

форма

реализации

результатов

научно-

исследовательской работы (НИР). Этапы внедрения результатов НИР. Опытноконструкторская работа (ОКР) как этап опытно-промышленного внедрения результатов НИР. Этап серийного внедрения результатов НИР. Эффективность и критерии оценки научной работы. Понятие о годовом экономическом эффекте. Виды годового экономического эффекта: предварительный, ожидаемый, фактический, потенциальный. Оценка эффективности работы научного работника и научного коллектива.

1.10. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ В НАУЧНОМ КОЛЛЕКТИВЕ (8 часов) [1], c. 353 … 382

Принципы управления научным коллективом. Сбалансированность рабочего места как основа эффективного управления научным коллективом. Определения основных принципов работы с людьми: принцип информированности о существе проблемы; принцип превентивной оценки работы; принцип инициативы снизу; принцип тотальности; принцип перманентного информирования; принцип непрерывной деятельности; принцип индивидуальной компенсации; принцип учета типологических особенностей восприятия инноваций различными людьми. Качественная работа с документами, ускорение их составления и оформления как важный элемент совершенствования управления коллективом. Организация деловой переписки.

11

Организация деловых совещаний, их роль в управлении научным коллективом. Виды деловых совещаний, пути повышения их эффективности. Формирование и методы сплочения научного коллектива. Психологические аспекты взаимоотношения руководителя и подчиненного. Управление конфликтами в коллективе. Научная организация и гигиена умственного труда. Нравственная ответственность ученого.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ (1 час) [1], c. 383 … 385

Краткое обобщение основных вопросов курса. Направления дальнейшей работы над углублением и расширением полученных знаний в процессе изучения общепрофессиональных и специальных дисциплин. Практическое использование полученных знаний в учебной, производственной и других видах деятельности.

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ (10 часов)

1. Организация работы с научной литературой ……………………………... 2 часа 2. Построение математических моделей ……………………………………..

«

3. Обработка результатов экспериментов ……………………………………

«

4. Оформление результатов научной работы и передача информации …… 1 час 5. Оформление заявки на предполагаемое изобретение ……………………

«

12

ЛИТЕРАТУРА Основная: 1. Основы научных исследований: Учеб. для техн. вузов / Под ред. В.И.Крутова, В.В.Попова.

-М.: Высш. шк., 1989.

Дополнительная: 2. Алтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач. –М.: Сов. Радио, 1979. 3. Алтшуллер Г.С. Найти идею. –Новосибирск: Наука, 1986. 4. Лебедев А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях. –М.: Радио и связь, 1989. 5. Иванов М.М., Колупаева С.Р., Кочетков Г.Б. США: Управление наукой и нововведениями. –М.: Наука,1990. 6. Эффективность научных исследований и разработок / Под ред. Г.Фосфельда, Р.Ланглау. –М.: Экономика, 1986.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ для стутентов очно-заочной формы обучения (20 часов)

1. Введение. Организация научно-исследовательской работы ……………… 2 часа 2. Методологические основы научного познания и творчества ……………..

«

3. Выбор направления научного исследования и этапы научно-исследовательской работы ………………………………………….

«

4. Поиск, накопление и обработка научной информации ……………………

«

13

5. Теоретические исследования ……………………………………………... 2 часа 6. Моделирование в научном и техническом творчестве …………………….

«

7. Экспериментальные исследования …………………………………………. « 8. Оформление результатов научной работы …………………………………

«

9. Внедрение и эффективность научных исследований ………………………

«

10. Организация работы в научном коллективе ……………………………….

«

2. ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

Контрольная работа выполняется в виде реферата по одному из разделов (вопросов) программы курса. Тему контрольной работы студент выбирает из приведенного ниже списка (порядковый номер темы определяется суммой трех последних цифр шифра студента). По согласованию с преподавателем студент может выполнять контрольную работу по теме, связанной с его производственной деятельностью. Поощряется представление контрольной работы в виде оформленных результатов научно-исследовательской или опытно-конструкторской разработки (статьи, доклады, заявки на предполагаемые изобретения, технические описания устройств и т.д.). Реферат на должен быть простым переписыванием материала из литературных источников, указанных в программе. Студент должен продемонстрировать глубокое знание предмета, логично и аргументированно излагать свою точку зрения. Содержание и построение реферата должны соответствовать требованиями, предъявляемыми к оформлению результатов научной работы (см. раздел 8). Кон-

14

трольная работа выполняется на стандартных листах формата А4 или в ученической тетради. Список тем контрольной работы 1. Подготовка, использование и повышение квалификации научно-технических кадров и специалистов. 2. Научно- исследовательская работа студентов в высшей школе. 3. Общая характеристика процесса научного познания. 4. Методы теоретических и эмпирических исследований. 5. Элементы теории и методологии научно-технического творчества. 6. Выбор направления научного исследования. 7. Этапы научно-исследовательской работы. 8. Поиск, накопление и обработка научной информации. 9. Научные документы и издания. 10. Организация работы с научной литературой. 11. Задачи и методы теоретического исследования. 12. Использование математических методов в исследованиях. 13. Аналитические методы исследований. 14. Вероятностно-статистические методы исследований. 15. Моделирование в научном и техническом творчестве. 16. Применение ЭВМ в научных исследованиях. 17. Автоматизированные системы научных исследований. 18. Классификация, типы, задачи и организация эксперимента.

15

19. Обработка результатов экспериментальных исследований. 20. Методы подбора эмпирических формул. 21. Оформление результатов научной работы. 22. Оформление заявки на предполагаемое изобретение. 23. Внедрение и оценка эффективности научных исследований. 24. Основные принципы управления научным коллективом. 25. Деловая переписка и организация деловых совещаний. 26. Формирование, методы сплочения и психологические аспекты взаимоотношений в коллективе. 27. Научная организация и гигиена умственного труда.

16

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие ………………………………………………………………… 3 1. Рабочая программа ……………………………………………………… 4 2. Задания на контрольную работу ……………………………………….. 13