Презентация - Научное исследование. Наука как производительная сила современного общества

Слайд 1

Тема: Научное исследование. Наука как производительная сила современного общества Дисциплина: Методология научных исследований Практическое задание 1

Слайд 2

1. Наука и научное исследование Наука – это сфера исследовательской работы, направленная на изучение явлении, объектов и предметов, а также на получение знании. Например: философия, стоматология, электротехника и электроника, математика, физика, теоретическая механика, эндокринология, хирургия, неврология, геология, гидрогеология, вирусология, педагогика, энтомология, астрономия Сама по себе наука возникла в Древней Греции, когда имели своё существование величайшие математики, философы, физики и другие учёные (Сократ, Платон, Аристотель, Архимед, Цицерон, Пифагор и др.). Она произвела резкий рывок в начале своего формирования, что дало человечеству широкие возможности в познании мира. Без науки не существовали бы технологии, их развитие, их совершенствование. Определённо наукой могут заниматься все люди, имеющие стремление к занятию данного рода, независимо от положения, социального статуса, расы, нации, возраста, пола, физического состояния, состояния здоровья, достижении

Слайд 3

Наука и научное исследование Задачами науки являются: сбор, описание, анализ, обобщение и объяснение фактов; систематизация обработанных знаний; интерпретация сущности явления или предмета; прогнозирование событий, явлений и процессов. Целями науки определяется следующим: получение знаний о субъективном и объективном мире; достижение истины. Одним из основных деятельностей науки является научное исследование Научное исследование – это процесс многосторонненого изучения выбранного предмета, объекта или явления Существуют три вида научных исследовании: 1. фундаментальные научные исследования (эксперименты, теории); 2. прикладные научные исследования (применение, использование); 3. Опросы (тесты, интервью)

Слайд 4

2. Понятие науки. Классификация наук Науки разделяются на два вида: фундаментальные и прикладные науки. Фундаментальные науки – это вид науки, имеющая своей целью создание теоретических концепций и моделей, практическая применимость которых неочевидна. Например: Естествознание; философия; психология; экономика; физика; педагогика. Прикладные науки – это науки, в которых исследования и открытия имеют прямую ориентации на практику. Например 2: К прикладным наукам относится прикладная статистика, прикладная медицина, прикладная математика, прикладная философия. Также, науку классифицируют на три группы : Естественные и точные науки (математика, география, биология, химия, физика и т.д) Гуманитарные и социальные науки (социология, философия, история, филология, теология и т.д) Науки о мышлений и логике (логика и т.д)

Слайд 5

3. Научное исследование Научное исследование состоит из ряда процессов, ориентирующихся на познание. Научные исследования приводятся в виде научных статей (в подобных статьях приводят результаты научных исследовании), дипломных проектах, магистерских и докторских диссертациях. Например: исследование отличия депрессии от стресса; как электромагнитные излучения влияют на организм человека, причины возникновения отказов дизель-генераторов Научные исследования проводятся в высших учебных заведениях, научных центрах, специализированных организациях

Слайд 6

4. Этапы научно-исследовательской работы Научно-исследовательская работа – это работа научного характера, связанная с научным поиском, проведением исследований, экспериментами в целях расширения имеющихся и получения новых знаний, проверки научных гипотез, установления закономерностей, научных обобщений и обоснований. Научно-исследовательская работа представляет собой самостоятельное, совместное с научным руководителем, исследование обучающегося, раскрывающее его знания и умение их применять для решения конкретных практических задач. Работа должна носить логически завершенный характер и демонстрировать способность студента или учёного ясно излагать свои мысли, аргументировать предложения и грамотно пользоваться терминологией. Этапы научно-исследовательской работы: 1. Выбор направления исследования; 2. Выбор темы исследования; 3. Формулирование гипотезы; 4. Планирование этапов работы; 5. Сбор данных о предмете исследования; 6. Проведение исследования; 7. Оценка полученных результатов; 8. Оформление работы.

Слайд 7

5. Научное направление, научная проблема и тема научного исследования Научное направление – это область научных исследований ученых, учебного заведения, в какой-то определённой сфере. Например: наноэлектроника, робототехника и мехатроника, микробиология, биохимия, экологический мониторинг, гидрология суши и водные ресурсы, физическая география и ландшафтоведение. Научная проблема — это совокупность новых, диалектически возникающих сложных теоретических или практических вопросов, противоречащих существующим знаниям или прикладным методикам в данной науке, требующая решения путем научных исследований. Например: истинность теории эволюции Дарвина; опасность использования обезболивающих средств и вакцин (возникнование осложнении, последствии); экономия энергоресурсов; снижение энергоемкости технологий; низкая степень автоматизации производственных процессов; применение вентильных электродвигателей на транспорте

Слайд 8

7. Понятие метода и методологии научных исследований Методология это учение о методах и процедурах научной деятельности, а также раздел общей теории познания, в особенности теории научного познания. Научный метод (от греч. Methodos -"путь к чему-либо ) система определенных способов и приемов, применяемых в той или иной сфере деятельности (в науке, политике, искусстве и т.п.); учение об этой системе, общая теория метода, теория в действии Например: Рене Декарт методом называл "точные и простые правила", соблюдение которых способствует приращению знания, позволяет отличить ложное от истинного; методы общения с людьми различного темперамента; методы познания в науке; методы рисования. Разработка методов необходима в любой форме деятельности, где так или иначе возможна рационализация её идеального плана, поэтому каждая устойчивая сфера человеческой деятельности, и, в особенности наука, имеет свои специфические методы. Причём в науке воспроизводимость последних в пределах единой, хотя и нелинейной, структуры деятельности предполагает, что подобные методы — это не разрозненное множество созданных в ходе развития науки инструментов познания, но совокупность функционально взаимосвязанных познавательных практик деятельности.

Слайд 9

8. Методы эмпирических исследований К методам эмпирических исследовании относятся: наблюдение; сравнение; измерение. Эмпирическое исследование – это один из видов исследовании, ориентирующийся на чувственное познание. Чувственное познание это вид познания, направленный на получение знании путём чувств восприятий (зрение, слух, осязание, вкус, обоняние). Наблюдение – наиболее информативный метод исследования. Является единственным методом, который позволяет увидеть все стороны изучаемых явлений и процессов, доступные восприятию наблюдателя – как непосредственному, так и с помощью различных приборов (фотоаппарат, микроскоп, телескоп и т.д) Например: наблюдение за мутацией вирусов в науке вирусологии, возникновение прогаров на контактах быстродействующего выключателя, наблюдение за изменением давления в тормозной магистрали электровоза ВЛ80С наблюдение за развитием когнитивных способностей у детей младших возрастов Научное наблюдение складывается из следующих процедур: определение цели наблюдения (для чего, с какой целью?); выбор объекта, процесса, ситуации (что наблюдать?); выбор способа и частоты наблюдений (как наблюдать?); выбор способов регистрации наблюдаемого объекта, явления (как фиксировать полученную информацию?); обработка и интерпретация полученной информации (каков результат?). Наблюдение необходимо для научного познания, поскольку без него наука не смогла бы получить исходную информацию, не обладала бы научными фактами и эмпирическими данными, следовательно, невозможно было бы и теоретическое построение знания.

Слайд 10

Методы эмпирических исследований Измерение – это познавательный процесс, заключающийся в сравнении данной величины с некоторым ее значением, принятым за эталон сравнения Можно выделить определенную структуру измерения, включающую следующие элементы: 1) познающий субъект, осуществляющий измерение с определенными познавательными целями; 2) средства измерения, среди которых могут быть как приборы и инструменты, сконструированные человеком, так и предметы и процессы, данные природой; 3) объект измерения, то есть измеряемая величина или свойство, к которому применима процедура сравнения; 4) способ или метод измерения, который представляет собой совокупность практических действий, операций, выполняемых с помощью измерительных приборов, и включает в себя также определенные логические и вычислительные процедуры; 5) результат измерения, который представляет собой именованное число, выражаемое с помощью соответствующих наименований или знаков. Например: измерение мультиметром силы тока в цепи переменного тока напряжением 380В, измерение заполнения тормозной магистрали сжатым воздухом (измеряется в секундах); Сравнение представляет собой метод сопоставления объектов с целью выявления сходства или различия между ними. Если объекты сравниваются с объектом, выступающим в качестве эталона, то такое называется сравнение измерением Например: ВЛ80С – локомотив, ТЭ33А – локомотив, но имеют разные способы получения энергии, т.е ВЛ80С получает энергию из контактной сети, а ТЭ33А получает энергию за счёт сгорания топлива в дизеле

Слайд 11

9. Абстрагирование, анализ, синтез Абстрагирование, анализ и синтез являются методами научного исследования. Благодаря им получают тот необходимый результат который желают достичь. Абстрагирование – это один из методов исследования, который позволяет обобщить несущественные факторы, свойства объекта или предмета. Например: технические характеристики электровоза – абстрагирование; показатели надёжности – абстрагирование; локомотивы имеют свои технические характеристики. Анализ – метод исследования, заключающийся в разделении предмета на отдельные составные части. Например : электровоз – это самостоятельная железнодорожная подвижная единица, движущаяся за счет преобразования электроэнергии, поступаемой с контактной сети, в механическую работу. Главными действующими элементами в конструкции электровоза являются тяговый трансформатор, пуско-тормозные реостаты, ТЭД, преобразователи, токоприемники, электрические аппараты защиты. Синтез – исследовательский метод, имеющий целью объединить отдельные части изучаемой системы, ее элементы в единую систему Например: БВ, ГВ, БРД, ДР, отключатели двигателей, электромагнитные и пневматические контакторы относятся к контактным электрическим аппаратам.

Слайд 12

10. Индукция и дедукция, моделирование Индукция — это метод обобщения суждений, познавательный переход от менее общих высказываний к более общим, в том числе, от фактов к законам. Например: ВЛ80С перевозит товары, ВЛ85 перевозит товары, ВЛ60К перевозит товары, ВЛ80С, ВЛ85, ВЛ60К – грузовые электровозы, имеющие высокую мощность, следовательно, все грузовые электровозы перевозят товары ; станции Алматы-1 и Алматы-2 имеют железнодорожные пути, получается, все станции имеют железнодорожные пути ; микропроцессорные системы управления ЭП1М, ЭП20, KZ8A, KZ4AC, KZ4AT Дедукция – это метод рассуждения от общих положений к частным выводам. Например: Все локомотивы имеют двигатели, ВЛ80С – локомотив, поэтому ВЛ80С имеет двигатель ; Человек не может дышать в космосе, Сергей – человек, следовательно, Сергей не может дышать в космосе ; Моделирование – это метод научного исследования явлений, процессов, объектов, устройств или систем, основанный на построении и изучении моделей с целью получения новых знаний. Например: определение зависимости скорости от касательной силы тяги тепловоза 2ТЭ10М с помощью графической модели; расчет надёжности автомобиля УАЗ посредством математической модели.

Слайд 13

11. Идеализация, формализация, аксиоматический метод, гипотеза и предположение, теория Идеализация — прием научного исследования, заключающийся в образовании абстрактных идеализированных объектов, несуществующих в действительности. Они представляют собой мыслительные конструкции, воплощающие существенные моменты исследуемого явления в «чистом виде Примером идеализации могут выступать материальная точка, линия, квадрат – в математике, идеальный газ, абсолютно твёрдое тело, абсолютно упругое тело – в физике, Идеализация используется не только на теоретическом уровне, но и на эмпирическом уровне. Формализация – метод изучения в научном познании, который заключается в использовании специальной символики, позволяющей отвлечься от изучения реальных объектов, от содержания описывающих их теоретических положений и оперировать вместо этого некоторым множеством символов (знаков) Пример: расчетная формула продольного профиля железнодорожного пути (ед.измерения ); формула электрического напряжения; формула скорости; формула пути. , где h – средняя высота подъема спуска между точками А и Б , длина подъема спуска

Слайд 14

11. Идеализация, формализация, аксиоматический метод, гипотеза и предположение, теория Аксиоматический метод – важный научный метод познания мира. Большинство направлений современной математики, теоретическая механика и ряд разделов современной физики строится на основе аксиоматического метода. В самой математике аксиоматический метод дает законченное, логически стройное построение научной теории. Не меньшее значение имеет и то, что математическая теория, построенная аксиоматически, находит многократные приложения и в естествознании Аксиоматический метод состоит из четырех этапов: Перечисляются первоначальные (неопределяемые) понятия; Указывается список аксиом, в которых устанавливаются некоторые связи и взаимоотношения между первоначальными понятиями; С помощью определений вводятся дальнейшие понятия; Исходя из первоначальных фактов, содержащихся в аксиомах, выводятся, доказываются с помощью некоторой логической системы дальнейшие факты – теоремы. Например : в геометрии – теорема о двух параллельных прямых (аксиома: две парралельные прямые не пересекаются друг с другом).

Слайд 15

11. Идеализация, формализация, аксиоматический метод, гипотеза и предположение, теория Гипотеза – научное предположение, выдвигаемое, чтобы объяснить или сделать заключение о правдивости или ложности факта, явления или процесса. Термин гипотеза произошел от др.-греч. ὑπόθεσις — предположение, допущение , от ὑπό — под, по причине, из-за» и θέσις — место; положение; тезис Гипотеза имеет два смысла : Гипотеза в узком смысле – это обозначение некоторого предположения о возможной закономерности или явления; Гипотеза в широком смысле – это вероятностное предположение о причине какого-либо явления, достоверность которого при современном состоянии производства и науки не может быть проверена и доказана, но которое объясняет это явление. Например: гипотеза о возникновении жизни по Опарину-Холдейну, гипотеза о нормальном распределении, гипотеза фотосинтеза Тимирязева.

Слайд 16

Идеализация, формализация, аксиоматический метод, гипотеза и предположение, теория Предположение – мысленное допущение, догадка, соображение о возможности, вероятности чего-л. Например: предположение о существовании инопланетных рас, существование мистических существ, использование сверхпроводников в бытовой технике; если встретится лев и тигр, то вероятнее всего победит тигр; Саша выбрал позицию тройной угрозы (техника в баскетболе, предусматривающая три действии: отдать пас, бросить, пойти в проход к кольцу), скорее всего (предположение), он бросит мяч в кольцо.

Слайд 17

Идеализация, формализация, аксиоматический метод, гипотеза и предположение, теория Теория (от греч. theoria – рассмотрение, исследование) – совокупность утверждений, дающих целостное представление о закономерностях и существенных связях в определенной области действительности. Компонентами научной теории являются эмпирическая основа (факты, полученные в ходе эксперимента), теоретическая основа (постулаты, законы) Например: теория относительности Эйнштейна, основой которой является пространство и время; теория Большого Взрыва, обуславливающая возникновение вселенной посредством взрыва, теория эволюции Дарвина, теория струн, объясняющая взаимодействие объектов не как точечных частиц, а как одномерных протяжённых объектов (квантовых струн).

Слайд 18

12. Подготовительный этап научно-исследовательской работы Для успеха и эффективности научно-исследовательской работы его необходимо правильно организовать, спланировать и осуществлять в определенной последовательности. Эта спланированная последовательность, то есть алгоритм действий, зависит от вида, объекта и целей научного исследования. Однако, какой бы ни была специфика конкретного исследования, оно всегда проходит определенные этапы. Как правило, научно-исследовательскую работу ориентировочно подразделяют на три этапа: 1) программный (подготовительный или установочный); 2) информационно-аналитический (основной, собственно исследовательский); 3) практический (заключительный) Подготовительный этап состоит из выбора области сферы исследования, причем этот важный выбор обусловлен как объективными факторами (актуальностью, новизной, перспективностью, ценностью и т. д.), так и субъективными (опытом исследователя, его научным и профессиональным интересом, способностями, склонностями, складом ума и т. д.). Помимо этого первый этап заключается в разработке базовых вопросов методологии, методики и техники научного исследования.

Слайд 19

13. Выбор темы научного исследования Тема — это требующая решения научная задача, которая охватывает определенную область научного исследования. Темы могут быть теоретическими, практическими и смешанными. И сразу следует подчеркнуть, что выбор темы — важнейшая и ответственнейшая функция студента или ученого любого ранга. С выбора темы, как правило, начинается научное исследование и правильное определение ее во многом обусловливает успех всей научно-исследовательской работы. Хорошо известны случаи, когда содержание первого самостоятельного исследования способствовало формированию научных интересов исследователя на многие годы, а иногда и на всю жизнь. Например: тема Разработка научно-технических основ создания полимерных систем из возобновляемого растительного сырья , тема Подбор и исследование состава масс для производства неформованных огнеупоров доменных печей , тема Исследование отказов основных водяных насосов тепловоза ТЭ33А В процессе выбора и формулирования темы научного исследования важно определить следующее: степень изученности выбираемой темы; выбор возможных методов исследования; выбор основную цель и задачи предполагаемого исследования

Слайд 20

14. Методика планирования научно-исследовательской работы Планирование научных исследований - это разработка и установление руководством вуза, научно-исследовательского учреждения, руководителем темы, ответственным исполнителем и, наконец, каждым исследователем количественных показателей проведения научного исследования, в котором определяются сроки, материальные ресурсы и предполагаемые к достижению результаты, как в текущем периоде, так и на перспективу. 1. Комплексность планирования . План исследования должен содержать все необходимые взаимосвязанные и взаимозависимые этапы и элементы исследовательской работы, базирующиеся на единой цели исследования. План конкретизирует цели НИР и мероприятия по достижению этих целей. Деятельность участвующих в исполнении темы исследователей и организаций на каждом этапе должна быть согласована. Требование комплексности зачастую называют системностью планирования. Принцип комплексности предполагает также декомпозицию общих (перспективных) и частных (текущих) планов, их увязку, соответствующую детализацию планов различных уровней руководства исследованием. 2. Реальность планирования. План исследования должен учитывать фактические возможности исполнителей по его проведению, реальные сроки завершения этапов и выполнения отдельных мероприятий исследования, а также возможности заказчика по его материальному и финансовому обеспечению. Это предполагает обязательность резервов различных видов: времени, материально-технических и финансовых ресурсов, которые необходимы для компенсации неопределенности условий и результатов научного исследования. Чем меньше проработанность, больше неопределенность темы и научной гипотезы, тем больше вероятность возникновения непредвиденных ситуаций и, соответственно, тем большие резервы времени и средств должны закладываться в план выполнения НИР. Наибольшие резервы должны предусматриваться в планах поисковых и фундаментальных исследований План научного исследования должен быть составлен в удобной форме и содержать следующие данные: - тему, цель и задачи исследования; - этапы выполнения исследования и их исполнителей; - виды работ, осуществляемые в рамках каждого этапа; - сроки выполнения этапов, проведения семинаров и совещаний исполнителей; - объемы финансирования НИР в целом и ее отдельных этапов; - отметки о выполнении мероприятий и другие необходимые данные.

Слайд 21

15. Основные источники научной информации Под источником информации понимается документ, содержащий какие-либо сведения. К документам относят различного рода издания, являющиеся основным источником научной информации. Издание - это документ, предназначенный для распространения содержащейся в нем информации Все документальные источники научной информации делятся на первичные и вторичные. Первичные документы содержат исходную информацию, непосредственные результаты научных исследований (монографии, сборники научных трудов, авторефераты диссертаций и т.д.), а вторичные документы являются результатом аналитической и логической переработки первичных документов (справочные, информационные, библиографические и другие тому подобные издания) Например: Источниками научной информации служат неопубликованные документы: диссертации, депонированные рукописи, отчеты о научно-исследовательских работах и опытно-конструкторских разработках, научные переводы, обзорно-аналитические материалы. В отличие от изданий эти документы не рассчитаны на широкое и многократное использование, находятся в виде рукописей либо тиражируются в небольшом количестве экземпляров средствами машинописи или ЭВМ.

Слайд 22

16. Интернет-источники научной информации Интернет-источники научной информации- это электронные научные издания, журналы или библиотеки. Среди известных электронных издании являются You Tube, Science, Scopus, Сиб АК, Web of science

Слайд 23

17. Изучение источников научной информации Научным считается издание, содержащее результаты теоретических и (или) экспериментальных исследований, а также научно подготовленные к публикации памятники культуры и исторические документы. Научные издания делятся на следующие виды: монография, автореферат диссертации, препринт, сборник научных трудов, материалы научной конференции, тезисы докладов научной конференции, научно-популярное издание. Монография – научное или научно-популярное книжное издание, содержащее полное и всестороннее исследование одной проблемы или темы и принадлежащее одному или нескольким авторам. Автореферат диссертации – научное издание в виде брошюры, содержащее составленный автором реферат проведенного им исследования, представляемого на соискание ученой степени Изучение источников происходит путём выбора темы и направления, то есть нахождение научных издании, учебников, научных статей в поисковых системах или библиотеках, справочно-информационных изданиях, затем, чтобы усвоить информацию, содержащуюся в научно-информационных изданиях, необходимо прочитать, понять, выделить ключевые моменты, сформулировать и сделать выводы.

Слайд 24

Благодарю за внимание!