относящиеся к исследуемой проблеме. Решающим фактором здесь выступает критерий практики.
4. Экспериментальное исследование. Эксперимент, или научно поставленный опыт, – наиболее сложный и трудоемкий этап научного исследования. Цель эксперимента различна и зависит от характера научного исследования и последовательности его проведения. При «нормальном» развитии исследования эксперимент проводится после теоретического исследования. В этом случае эксперимент подтверждает или, что реже, опровергает результаты теоретических исследований. Часто порядок исследования бывает иным, и эксперимент предшествует теоретическому исследованию. Это характерно для поисковых экспериментов, при отсутствии
исследованиях значительная роль принадлежит экспериментальным
достаточной теоретической базы исследования. В этом случае теория объясняет и обобщает результаты экспериментаИ. В научных
арбитром достоверности и
исследованиям. Эксперименты являютсяД
точности теоретических положений, с одной стороны, а с другой
стороны, в ряде случаев они позволяют изучить и описать некоторые
исследуемые явления и процессы, не поддающиеся теоретическому
представлению. Это возможно только тогда, когда соблюдаются корректность и чистота эксперимента. Важнейшую роль в
экспериментах играет их метрологическое обеспечение. Основой |
|
|
и |
метрологического обеспеченияАявляются используемые в экспе- |
|
рименте средства |
змерен й, организация, планирование и выполне- |
С |
|
ние измерений. Выполненбе змерений предусматривает не только |
|
процедуру самого |
змерен я, но и выполнение процедур до и после |
его проведения. Процесс измерения можно разделить на три основных этапа: подготовка и планирование; проведение; обработка и анализ полученных данных [20].
На этапе подготовки и планирования экспериментальных исследований необходимо выполнить:
-анализ исследуемого объекта с определением его характеристик, условий функционирования (начальных, конечных, а если имеют место и переходных), представление ее физической и математической модели в общем виде;
-цель измерений, которая предопределяет необходимую точность, массив наблюдений и выбор средств измерений;
-зависимости между величинами и виды их измерений (прямые, косвенные, совместные, совокупные);
31
-условия измерений (температура, вибрации, физические излучения, давление, влажность и т. д.) и их влияние на точность и достоверность результатов;
-назначение допустимых погрешностей при измерении физических величин, выбор способов наблюдений и оценки погрешностей данных.
На этапе проведения измерений необходимо выполнить:
• выбор методик измерения отдельных величин;
• обоснованный выбор средств измерений по их исполнению, метрологической обеспеченности (оценка погрешности средства измерения как критерия точности), технико-экономической целесообразности (целевая функция, частный случай, наименьшая стоимость);
• выбор способов компенсации погрешностей непосредственно в процессе измерения (замещения, противопоставления, компенсации по знаку, повторные измерения).
На этапе обработки и анализа полученных данных необходимо
определить: |
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
- форму представления результатов экспериментального ис- |
||||||
следования (таблицы, |
аналоговые кривые, графики, смешанные |
|||||
|
|
|
|
Д |
|
|
отображения, эмпирические формулы); |
|
|
||||
- алгоритмы и спосо ы о ра отки экспериментальных данных |
||||||
(методы математ ческой |
статистикиА |
и теории |
вероятности, |
|||
|
|
б |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
5. Анализ |
и |
сопоставление |
результатов. |
Следствием |
||
С |
|
экспериментального и теоретического |
||||
сопоставления |
результатов |
|||||
исследования является подтверждение рабочей гипотезы и формулирование следствий, вытекающих из нее, или необходимость уточнения гипотезы. Редко бывает так, что гипотезу приходится отвергнуть (при отрицательном результате).
6. Заключительные выводы. На этом этапе подводятся итоги исследования, т.е. формулируются полученные результаты и проверяется их соответствие поставленной задаче. Для чисто теоретических исследований этот этап является заключительным. Для большинства работ в области техники возникает еще один этап.
32
7. Освоение результатов – это этап подготовки к промышленной реализации полученных результатов, разработка технологических или конструкторских принципов реализации, которая зачастую не укладывается в рамки чисто инженерной «доводки» и требует непременного участия авторов исследования.
Главное требование, предъявляемое к любому научному исследованию, – это обоснование актуальности темы, по которой проводится данное исследование.
Актуальность исследования – это степень его важности на данный момент и в данной ситуации для решения определенной
1.Таким образом, диссертационнаяДИработа, направленная на разработку методов ремонтаАтеплонагруженных элементов дорожно-строительных машин (на примере системы выпуска отработавших газов) с использованиемб полимерных композиционных материалов является актуальной для производителей и потребителей техникии[35].
2.В связи с эт м сследования в сфере внедрения современных электронных сиСcтем д станционного управления машин являются актуальными и позволяют повысить производительность, безопасность и улучшить качество выполняемых технологических процессов [11].
3.Существующие средства автоматизации не обеспечивают
вдостаточной мере безопасность и эффективность рабочего процесса. Поэтому актуальной задачей является модернизация существующих и разработка новых средств автоматического контроля и управления процессом укладки трубопровода [21].
4.Разнообразие существующих видов и типов транспортных средств для доставки горячей асфальтобетонной смеси от АБЗ к месту проведения работ и ДСМ для устройства асфальтобетонных покрытий, отсутствие обоснованных рекомендаций их применения на основании взаимосвязи технического состояния применяемых транспортных средств и ДСМ, условий окружающей среды, физико-
33
механических и теплофизических свойств применяемых асфальтобетонных смесей, влияние энерго- и ресурсосберегающих технологий устройства дорожного покрытия на эффективность применения высокотехнологичных машин позволяет считать, что разработка методов оптимизации состава и режимов работы комплекта машин для устройства асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог является актуальной научно-практической задачей [22].
Проблема часто отождествляется с вопросом, представляющим для исследователя интерес. Однако она не выдвигается произвольно, а является результатом изучения практики и научной литературы,
выявления противоречий. |
И |
Проблема возникает тогда, когда прежнего знания становится |
|
недостаточно, а новое еще не приняло развитой формы. |
|
|
Д |
Проблема является основой всей работы. Правильная постановка проблемы – залог успеха. Следовательно, нужно четко,
ясно, корректно сформулировать проблему. Чтобы верно обнаружить
удается определить, какиебтеоретическиеА положения и практические рекомендации уже инара отаны в интересующей области знания и смежных науках, то удастся определить и проблему исследования.
проблему, необходимо понять, что уже разработано в выбранной
теме, что слабо разработано, а чего вообще никто не касался, а это
возможно лишь на основе изучения имеющейся литературы. Если
возникающих сложных теоретических или практических вопросов, противоречащих существующим знаниям или прикладным методикам в данной науке, требующая решения путем научных исследований.
НаучнаяСпроблема – это совокупность новых, диалектически
Требования и критерии постановки научных проблем:
1. Наличие предварительного научного знания, в которое проблема может быть включена.
2. Наличие указания на условие существования решения проблемы.
3. Наличие соглашения о признаках приемлемого решения и способах проверки решения на приемлемость.
4. Достаточная ограниченность, а не глобальность проблемы.
5. Синтаксическая и семантическая корректность проблемы. Научное исследование невозможно без постановки научной
проблемы.
34
Научная проблема – это сложный теоретический или практический вопрос, требующий изучения, разрешения; это задача, подлежащая исследованию. Следовательно, проблема – это то, что еще не известно, что возникло в ходе развития науки и потребности общества.
Проблемы не возникают на пустом месте, они всегда вырастают из результатов, полученных ранее. Любая проблема содержит два неразрывно связанных элемента: объективное знание о том, что еще не известно, и предположение о возможности получения новых закономерностей либо принципиально нового способа
практического |
применения |
ранее |
полученного |
знания. |
|
Предполагается, что это новое знание обществу необходимо. |
|
||||
Различают |
три |
этапа |
в постановке проблемы: поиск, |
||
|
|
|
|
И |
|
собственно постановка и развертывание проблемы. |
|
||||
Поиск проблемы. Многие научные и технические проблемы |
|||||
лежат, как говорят, на |
|
Д |
На них |
||
поверхности, не |
требуя поиска. |
||||
поступает социальный заказ, когда требуется определить пути и найти новые средства, чтобы разрешить возникшее противоречие. Например, проблема создания «Ачистого» двигателя, не загрязняющего воздушную среду. Чаще проблемы не такие отчетливые и очевидные, в частности проблема созданиябтранспортного средства на воздушной подушке, возникшая в связи с необходимостью повышения проходимости автомобиляии отойти от такого древнего движителя, как колесо. Это крупные научно-технические проблемы. В своем составе они имеютСмножество мелких проблем, которые также могут стать темой научного сследования. Часто проблема возникает «от обратного», когда практика дает результаты противоположные или резко отличающиеся от тех, какие ожидались.
Постановка проблемы. Как известно, правильно поставить проблему, т.е. четко сформулировать цель, определить границы исследования и соответственно установить объекты исследования, –
дело далеко |
не простое и, главное, |
весьма |
индивидуальное |
для каждого |
конкретного случая. Однако |
имеются |
четыре общих |
«правила» постановки проблемы. |
|
|
|
1. Строгое ограничение известного от нового. Для постановки проблемы нужно хорошо знать новейшие достижения науки и техники в данной области, чтобы правильно оценить новизну обнаруженного противоречия и не поставить проблему, которая уже была решена ранее.
35