Файл: Основы научных исследований.pdf

22 лем измеряют диаметр штамба. Полученное значение используют для вычисления окружности штамба по формуле
С =

D
2
, где С – окружность; D – диаметр.
Использование этой и других формул составляет сущность ме- тода формализации.
Теория – метод, с помощью которого мысленно отражается и воспроизводится реальная действительность на основе данных прак- тики и эксперимента. Это система взаимосвязанных знаний, позво- ляющая раскрывать основные закономерности развития изучаемого объекта с целью его преобразования в интересах человечества.
Примером теории как метода исследований являются теории цикличности развития плодовых растений, старения и омоложения деревьев, обработки почвы, минерального питания растений и многие другие.
2.3. Математические методы исследования
В настоящее время большое значение приобретают математи-
ческие методы исследований – корреляционный анализ (корреляци- онные функции и спектральные плотности, корреляционные связи), кибернетика с использованием ЭВМ, математическое моделирование и т. д. [5, 10, 11].
Методы математической статистики используют для объектив- ного планирования опытов, подготовки экспериментальных данных к обработке, определения достоверности опыта и его точности, а также для выявления зависимости между учитываемыми в опыте показате- лями. Как правило, результаты исследований всегда обрабатывают соответствующими методами математической статистики. Особое внимание уделяют использованию математических методов при пла- нировании опытов в математическом моделировании. Для операций с огромной массой чисел и для решения сложных уравнений рекомен- дуется шире использовать компьютеры.
Аспиранты и соискатели овладевают методами работы над дис- сертацией на основе консультаций научного руководителя, изучения курса философии, научных семинаров, при рассмотрении отдельных фрагментов диссертации.

23
Вопросы
1. Методы исследования.
2. Научные гипотезы.
3. Проверка гипотез.
4. Метод наблюдения.
5. Другие методы.
6. Моделирование.
7. Методы математической статистики.
8. Сущность моделирования.
9. Метод наблюдения.
10. Абстрагирование.

24
3. ВЫБОР НАУЧНОГО НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ,
ПРОБЛЕМЫ И ТЕМЫ
Научное направление – это исследование, в процессе которого решают крупные задачи в определенной отрасли науки. Составной частью научного направления являются комплексные проблемы, про- блемы, темы, вопросы.
Под проблемой понимают сложную научную задачу, которая охватывает значительную область исследования и имеет перспектив- ное значение. Проблема состоит из тем.
Комплексная проблема включает в себя несколько проблем. По- лезность исследований в рамках комплексной проблемы или пробле- мы на первых порах можно определить только ориентировочно.

25
Но, в конечном счете, ее конкретная формулировка достигается при обоюдном согласии. При этом большую ответственность несет на- учный руководитель как человек более эрудированный и знакомый с состоянием изученности рассматриваемой проблемы.
Выбор темы диссертации во многом предопределяется наличием планов работы кафедр или лабораторий института, наличием тематики.
При выборе темы важно уметь отличать реальные научные те- мы от мнимых научных тем.
Мнимые темы – это в первую очередь такие, которые повторяют решенные задачи. Если аспирант, соискатель недостаточно глубоко изучил объект исследования и по информационным источникам не обнаружил, что тема уже решена ранее, то вследствие слабой эруди- ции он может выбрать мнимую тему.
По данным ВНИИГПЭ, более 50 направляемых заявок на изо- бретения в той или иной степени дублируют уже решенные вопросы.
К мнимым научно-исследовательским темам следует также от- нести такие темы, новизна которых носит не научный, а инженерный характер. Например, дается новое инженерное решение (даже с выда- чей авторского свидетельства) конструкции (масса, конструкция узла, кинематика), но не изучен теоретически объект исследования (про- цесс). С позиций требований к диссертации такая проблема мнимая.
Мнимой проблемой в прикладных научно-исследовательских работах может быть и такая тема, решение которой не дает экономического эффекта.
Это положение не относится к теоретическим, фундаменталь- ным исследованиям, где экономический эффект не имеет первосте- пенного значения. Там важно открытие новых законов природы. Эко- номический эффект появится в дальнейшем при использовании этих законов в прикладных исследованиях.
Например, исследования К.Э. Циолковского начали приносить экономический эффект через 40 лет при освоении космоса.
При выборе темы диссертации соискатель должен определить ее соответствие той или иной научной специальности по паспорту специальности.
Может оказаться так, что выбранная тема находится за предела- ми указанных специальностей. Тогда соискатель должен принимать новое решение по выбору темы.
При постановке и утверждении темы диссертации, которая должна иметь научную новизну, особенно важно коллективное об- суждение для избегания ошибок на первой стадии работы.

26
По мнению некоторых ученых, выбрать тему зачастую более сложно, чем провести само исследование.
Если разрабатывается пусть даже новая задача, но на основе уже открытого закона – это область инженерных, а не научных разработок.
3.1. Цель и задачи исследования
Нередко мы встречаемся с таким положением, когда диссертант путает понятия цели и задачи диссертации. Соискателю следует четко определить конечную цель исследования, носящую, как правило, практическое значение для производства, и указать промежуточные этапы – задачи исследования.
Характеризуя цель исследования, следует отметить, в какие эта- пы исследования предмета предполагается сделать свой основной на- учный вклад:
– в постановку проблемы;
– в разработку или развитие теории познания предмета исследо- вания;
– в методологию решения проблемы;
– в совершенствование технических средств исследования;
– в анализ существующей практики.
3.2. Предмет и объект исследования
Строгому разграничению должны подвергнуться такие понятия, как «предмет» и «объект» исследования. Соискатели зачастую ста- новятся в тупик, пытаясь объяснить эти понятия. Между тем сущест- вует их четкое разделение. Под объектом исследования понимают технологические или динамические процессы, которые изучают в ра- боте. Предметом исследования в научной работе является установле- ние закономерностей изучаемых процессов, например, взаимодейст- вия рабочих органов машин со средой (почвой или растениями).
3.3. Актуальность исследований
Показывая актуальность научных исследований, соискатель должен отметить своевременность для народного хозяйства данных исследований соответствующей области науки и техники. Необходи- мо доказать целесообразность, предпочтительность или желатель-

27 ность исследований, которые собирается выполнить автор. Жела- тельно иметь прогноз по экономической эффективности предпола- гаемых результатов исследований.
Актуальность исследований должна обосновываться ссылками на директивные документы, планы развития отраслей, планы разви- тия науки и общеупотребительные прогнозы.
3.4. Научная новизна исследования
Новизна может быть присуща различным этапам исследования.
Например, анализируя сложившуюся систему использования и об- служивания сельскохозяйственной техники, соискатели приходят к выводу, что условия резко изменились (миграция населения из села в город, нехватка рабочих рук, сложность современных машин и т. д.), и это требует новой постановки основных задач сельскохозяйствен- ного производства:
– развитие теории изучаемого объекта исследования;
– развитие методов и методологии решения проблемы;
– совершенствование технологии и машин, выполняющих про- изводственные процессы;
– развитие и совершенствование технических средств и методов экспериментальных исследований, позволяющих подучить новые важные данные об объекте исследования, на основании которых мо- гут быть изменены теория и практика рассматриваемой проблемы;
– научное обобщение всех исследований по проблеме, позво- ляющее по-новому оценить ее развитие, современное состояние и перспективы на будущее, в результате чего соискатель делает новые научные выводы.
Каждый соискатель, аспирант, докторант должен ясно представ- лять и четко сформулировать научную новизну своей диссертацион- ной работы.
При работе над докторской диссертацией возникает необходи- мость в выборе и постановке научной проблемы. Понятие «научная проблема» нельзя отождествлять с понятием «вопрос», как это иногда делается. Осознание противоречия между ограниченностью имеюще- гося научного знания и потребностями его дальнейшего развития и приводит к постановке новых научных проблем. Любая научная про- блема тем и отличается от простого вопроса, что ответ на нее нельзя найти путем преобразования имеющейся информации.

28
Возникновение проблемы свидетельствует о недостаточности или даже об отсутствии необходимых знаний, методов и средств, для решения новых задач, постоянно выдвигаемых в процессе практиче- ского и теоретического освоения мира.
Правильная постановка и ясная формулировка новых научных проблем нередко имеет не меньшее значение, чем решение самих проблем. Чтобы правильно сформулировать проблему, необходимо не только видеть проблемную ситуацию, но и указать возможные способы и средства ее решения.
Возникновение проблемной ситуации в науке свидетельствует либо о противоречии между старыми теориями и вновь обнаружен- ными фактами, либо о недостаточной корректности и разработанно- сти самой теории, либо о том и другом одновременно.
Из теории познания известно, что исходной позицией научного исследования является постановка проблемы, которая, в свою оче- редь, обосновывается проблемной ситуацией.
Проблемная ситуация – это возникающее в процессе развития объективного мира противоречие между знанием о потребностях об- щества в каких-либо практических или теоретических действиях и незнанием путей, средств, методов и способов для их овладения, че- му, в свою очередь, препятствует отсутствие знаний законов тех объ- ектов, которыми приходится оперировать.
На основании проблемной ситуации возникает проблема, в ко- торой фиксируется противоречие между знанием о потребности че- ловеческого общества в определенных теоретических и практических действиях и незнанием путей и средств их достижения.
Постановка проблемы – большая задача для каждого исследова- теля, это осуществляемый выход за пределы познанного. В сферу то- го, что должно быть познано.
Не всякая проблемная ситуация влечет за собой постановку на- учной проблемы. Если возникшее противоречие может быть разре- шено уже известными средствами, то речь идет о практической про- блеме. Разрешение же научной проблемы должно привести к получе- нию нового знания.
Узловым пунктом любой проблемы является центральный во-
прос, который связан с предположением о возможности открытия новой закономерности (закона) или нового способа практического применения теории и прямо нацелен на их выявление. Вокруг этого вопроса группируются другие вопросы, ответы на которые обеспечи- вают исследователя данными, необходимыми для поиска ответа на

29 центральный вопрос проблемы. Формирование основного вопроса и означает постановку проблемы.
В качестве примера проблемной ситуации в сельском хозяйстве можно привести следующее. Недостаток механизаторских кадров на селе особо остро поставил вопрос о повышении производительности машинно-тракторных агрегатов и сокращении сроков полевых работ.
Решение этого вопроса предложено осуществить за счет повы- шения мощности единичных агрегатов путем внедрения тяжелых тракторов Т-150К, К-701, К-710 или комбайнов «Дон-1500» и других тяжелых машин. Повышение мощности ведет к увеличению массы тракторов и комбайнов, а это, в свою очередь, вызывает значительное уплотнение почвы ходовым аппаратом. Кроме того, стремление пол- нее использовать мощность двигателя вызывает повышение скоро- стей МТА, а это ведет к дополнительному распылению почвы, ее уп- лотнению и снижению плодородия. По этим причинам в США еже- годно недобирают урожай, оцениваемый в 1,18 млрд долларов.
Проблемная ситуация, описанная выше, может быть сформули- рована так. Стремление увеличить производительность МТА требует повышения мощности двигателей мобильных машин и их массы, что приводит к уплотнению и распылению почвы и снижению ее плодо- родия.
Решение этой важной научной и хозяйственной проблемной си- туации связано с проблемой эффективного использования мощных мобильных энергетических средств (ММЭС), не уплотняющих почву ходовым аппаратом. К таким ММЭС следует отнести мостовые агре- гаты с программным автоматизированным управлением; агрегаты ка- натной тяги; средства для уборки зерновых культур с обмолотом на стационаре и др. Решение, возникшей проблемной ситуации, воз- можно также путем развития и внедрения технологии с минимальной обработкой почвы, когда агрегаты выходят на поле только для посева и уборки.
Чтобы сформулировать проблему, надо не только оценить ее значение в развитии науки, но и располагать методами и технически- ми средствами для ее решения. Это означает, что не всякая проблема может быть поставлена перед наукой. Любой ученый, приступая к исследованию, должен считаться с объективными факторами, опре- деляющими успех дела. К их числу относят степень зрелости или развитости предмета исследования. Познание ставит себе всегда только такие задачи, которые оно может разрешить, так как при бли-

30 жайшем рассмотрении всегда оказывается, что сама задача возникает лишь тогда, когда материальные условия ее решения уже имеются, или, по крайней мере, находятся в процессе становления.
Выбор и постановка научных проблем во многом зависят от уровня знаний в конкретной отрасли науки. Это такой же объектив- ный фактор, как и степень зрелости исследуемого объекта, и ученый вынужден с ним считаться.
Очень часто, рассматривая докторскую диссертацию, решаю- щую крупную научную проблему, применяют оценку ее значимости по критерию: находится ли она на переднем крае науки. Можно ли говорить, что докторант разрабатывает новое перспективное направ- ление в соответствующей отрасли науки или делает теоретическое обобщение и дает решение крупной научной проблемы, имеющей важное хозяйственное, политическое или социально-культурное зна- чение? При положительном ответе на поставленные вопросы высшая аттестационная комиссия считает, что соискатель заслуживает при- своения ученой степени доктора наук.
3.5. Состояние вопроса исследования
Приступая к выполнению научно-исследовательской работы, соискатель должен четко определить исходные позиции исследова- ния. Кратко, но достаточно глубоко показать исходный уровень изу- ченности данного предмета исследования. Следует описать достигну- тый к моменту начала исследований автора теоретический и экспе- риментальный уровень знаний предмета исследования и дать оценку этих результатов. Указать наиболее существенные недостатки в рабо- тах предшествующих авторов, если данное исследование предполага- ет другой способ достижения цели, или наметить пути продолжения проведенных ранее исследований, если при этом открываются новые положительные качества или перспективы использования предмета исследования.
В заключение первой главы отчета по НИР следует указать, какие перспективы открываются в результате исследования, сформулировать научную проблему и основные идеи, лежащие в основе ее решения, ес- ли это возможно, – сформулировать рабочую гипотезу и основные зада- чи исследования. Среди научных задач могут быть такие:
– разработка или уточнение общей или частной методики и уточнение возможностей проведения исследования;