Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева»
М.С. Махалов, Е.И. Ширяев
МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Рекомендовано в качестве учебного пособия учебно-методической комиссией
специальностей 151001 «Технология машиностроения»,
150202 «Оборудование и технология сварочного производства» и направления подготовки
150900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»
Кемерово 2011
Рецензенты:
Кречетов А.А., доцент кафедры «Технология машиностроения»
Клепцов А.А, заведующий кафедрой «Технология машиностроения»
Махалов Максим Сергеевич. Методология научных исследований: учеб. пособие [Электронный ресурс]: для студентов специальностей 151001 «Технология машиностроения», 150202 «Оборудование и технология сварочного производства» и направления подготовки 150900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» / М. С. Махалов, Е.И. Ширяев. – Электрон. дан. – Кемерово: КузГТУ, 2011. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM); зв.; цв.; 12 см. – Систем. требования: Pentium IV; ОЗУ 8 Мб; Windows 95; (CD-ROM-дисковод); мышь. – Загл. с экрана.
В учебном пособии изложены основные понятия о науке, как сфере человеческой деятельности, и производительной силе общества, дано описание структуры и организации научных исследований в России.
Рассмотрена методология научного познания и методы организации, проведения научного исследования и внедрения результатов в промышленность.
На примерах представлена техника экспериментального исследования и рассмотрены методы оценки экономической эффективности научно-исследовательских работ.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 151001 «Технология машиностроения», 150202 «Оборудование и технология сварочного производства» и направлению подготовки 150900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» при изучении дисциплины «Методология научных исследований», а также может быть полезно научным работникам и аспирантам.
Ó КузГТУ
Ó Махалов М.С.
Ó Ширяев Е.И.
ОГЛАВЛЕНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ | 5 | |
| 1. | НАУКА КАК ПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ СИЛА ОБЩЕСТВА | 6 |
| 1.1. | Определение науки | 6 |
| 1.2. | Наука и другие формы освоения деятельности | 7 |
| 1.3. | Основные этапы развития науки | 8 |
| 1.4. | Предпосылки становления науки производительной силой | 10 |
| 2. | ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В РОССИИ | 12 |
| 2.1. | Структура и организация научных учреждений в России | 12 |
| 2.2. | Роль научных кадров, их подготовка и аттестация | 13 |
| 2.3. | Планирование научных исследований в России | 14 |
| 3. | МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ КАК ОСНОВА НАУЧНОГО ТВОРЧЕСТВА | 16 |
| 3.1. | Развитие методологии научного познания | 16 |
| 3.2. | Принципы диалектического метода познания | 17 |
| 3.3. | Основные уровни научного познания | 21 |
| 3.3.1. | Методы эмпирического уровня исследования | 21 |
| 3.3.2. | Методы теоретического уровня исследования | 23 |
| 3.3.3. | Методы теоретического и эмпирического уровней исследования | 24 |
| 4. | ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ | 28 |
| 4.1. | Методы выбора и оценки тем научных исследований | 28 |
| 4.2. | Виды, классификация, этапы и составные части научно-исследовательских работ | 29 |
| 4.3. | Поиск научной информации | 31 |
| 4.4. | Цель и задачи научного наследования | 33 |
| 4.5. | Разработка методики теоретического и экспериментального исследования | 34 |
| 4.6. | Метрологическое обеспечение эксперимента | 38 |
| 4.7. | Средства измерений | 41 |
| 4.8. | Планирование эксперимента | 43 |
| 4.9. | Обработка результатов эксперимента | 47 |
| 4.9.1. | Графическое изображение результатов | 48 |
| 4.9.2. | Подбор эмпирических формул (аппроксимация) | 49 |
| 4.9.3. | Операции с приближенными числами | 49 |
| 5. | ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ | 51 |
| 5.1. | Изучение переноса расплавленного электродного металла в сварочной дуге | 51 |
| 5.2. | Измерение температур нагрева и скоростей охлаждения металла при сварке | 55 |
| 5.3. | Определение напряжений и деформаций в сварном соединении | 57 |
| 5.3.1. | Тензорезисторный метод определения деформаций и напряжений | 58 |
| 5.3.1.1. | Статическая характеристика тензорезистора. Определение деформаций и напряжений | 60 |
| 5.3.1.2. | Тензорезисторный преобразователь и способы измерения деформаций и напряжений | 62 |
| 5.3.1.3. | Систематические погрешности тензорезисторной измерительной системы | 65 |
| 5.3.2. | Поляризационно-оптический метод определения напряжений и деформаций | 71 |
| 5.3.2.1. | Некоторые сведения из теории упругости | 72 |
| 5.3.2.2. | Физическая сущность поляризационно-оптического метода и явления, происходящие в полярископе | 74 |
| 5.3.2.3. | Получение оптически активного материала и изготовление моделей сварных соединений | 77 |
| 5.3.2.4. | Масштабы моделирования | 78 |
| 5.3.2.5. | Решение задач по исследованию напряженного состояния сварных соединений поляризационно-оптическим методом | 78 |
| 5.3.3. | Определение деформаций и напряжений методом муаровых полос | 82 |
| 5.3.3.1. | Некоторые сведения из теории деформаций | 83 |
| 5.3.3.2. | Геометрическая интерпретация картин муаровых полос | 84 |
| 5.3.3.3. | Расшифровка картин муаровых полос | 86 |
| 5.3.3.4. | Получение контрольных растров | 89 |
| 5.3.3.5. | Подготовка поверхности образцов и нанесение на них растров | 90 |
| 5.3.3.6. | Изготовление и испытание образцов | 93 |
| 6. | ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ | 95 |
| 7. | ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ | 96 |
| 8. | ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ | 97 |
| 8.1. | Виды полезного эффекта научных исследований | 97 |
| 8.2. | Этапы и особенности определения экономического эффекта НИР | 99 |
| 8.3. | Расчёт годового экономического эффекта | 102 |
| 8.4. | Определение долевого участия исполнителей в экономическом эффекте | 108 |
| 8.5. | Расчет коэффициентов экономической эффективности НИР | 110 |
| 9. | ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ НАУЧНЫМ КОЛЛЕКТИВОМ | 111 |
| СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ | 113 |
ВВЕДЕНИЕ
Известно, что наука играет возрастающую роль в развитии производительных сил и совершенствовании общественных отношений, создании принципиально новых техники и технологий, в повышении производительности труда, освоении недр земли, океана, космоса, охране и облагораживании окружающей среды и призвана занимать ведущие позиции по основным направлениям научно-технического прогресса, находить эффективные и своевременные решения перспективных и текущих производственных и социально-экономических проблем.
Большая роль в решении этих проблем принадлежит высшим учебным заведениям, поскольку быстрые темпы развития производства, науки и техники предъявляют высокие требования к профессиональной подготовке специалистов.
Одним из критериев деятельности ВУЗов становится то, насколько успешно выпускники решают постоянно усложняющиеся задачи научно-технического и социального прогресса.
Поэтому смысл высшего образования всё больше сводится не столько к получению сведений из определенной отрасли знаний сколько к выработке у ее выпускников навыков самообразования, вооружению их методологией творческого подхода к анализу процессов и явлений независимо от того, где будет протекать деятельность вышедших из стен высших учебных заведений специалистов - в сфере науки или производства.
Одним из резервов повышения качества подготовки специалистов является научно-исследовательская работа студентов, а также изучение курса «Методология научных исследований». При его изучении студенты получают сведения о науке, ее роли в социалистическом обществе, приобретают навыки и усваивают методологию научного исследования. Они узнают также о том, как следует отбирать и анализировать необходимую информацию, составлять отчет по теме исследования, писать статью и делать соответствующие выводы из научных результатов.
НАУКА КАК ПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ СИЛА ОБЩЕСТВА
Определение науки
Наука играет огромную роль в развитии человеческого общества. Она пронизывает все сферы человеческой деятельности как материальной, так и духовной. Поэтому многие лучшие умы человечества пытались дать определение понятию «наука».
Аристотель (384-322 гг. до нашей эры) писал, что наука имеет предметом общее, во всяком случае, она будет искать общий закон и требовать все более и более широкого обобщения.
Ломоносов М. В. (I711-1765 гг.) говорил, что «науки подают ясное о вещах понятие и открывают потаённые действий и свойств причины…. довольствуют врожденное и вкоренное в нас любопытство….. художествам путь показывают».
Герцен A. K. (1812-1870 гг.) писал: «Наука – живой организм, которым развивается истина. В науке … нет ни теоретических мечтаний, ни фактических случайностей: в ней - себя и природу созерцающий разум».
Пуанкаре А. (1854-1912 гг.) указывал, что «… наука – это способ сближать между собой факты, которое представляются нам разделенными, хотя они связаны некоторым естественным скрытым родством».
Толстой Л. H. (1828-1912 гг.) в своем дневнике писал, что «наука, ученье есть нечто иное, как усвоение того, что думали до нас умные люди. Умные люди или делали логические выводы или наблюдали и, отделив наблюдаемое явление от всех других, делали выводы о причинах и следствиях явлений; или описывали то, что видели, знали, воображали. Короче: мыслили, наблюдали и воображали»
Большая советская энциклопедия (третье издание, том 17, с. 323) даёт следующее определение: «Наука – сфера человеческой деятельности, функцией, которой является выработка и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности; одна из форм общественного сознания.
Понятие науки включает в себя как деятельность по получению нового знания, так и результат этой деятельности – сумму полученную к денному моменту научных знаний, образующих в совокупности научную картину мира.
Непосредственные цели науки – описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, составляющих предмет её изучения на основе открываемых ею знаков.
Говоря о влиянии науки на наши чувства и мораль, Пуанкаре писал, что «…научная истина не может быть во вражде с моралью, следовательно, не может быть аморальной науки… Наука ставит нас в постоянное соприкосновение с чем-либо, что превышает нас; она постоянно даёт нам зрелище, обновляемое и всегда более глубокое; позади того великого, что она нам показывает, она заставляет предполагать нечто ещё более великое; это... приводит нас в восторг…».
