Планирование научно-исследовательских работ

 

НИРС является продолжением и углублением учебного процесса, одним из важных и эффективных средств повышения качества подготовки.

 

Целями научной работы студентов выступают переход от усвоения готовых знаний к овладению методами получения новых знаний, приобретение навыков самостоятельного анализа социально-правовых явлений с использованием научных методик.

 

Основные задачи научной работы студентов:

а) развитие творческого и аналитического мышления, расширение научного кругозора;

б) привитие устойчивых навыков самостоятельной научно-исследовательской работы;

в) повышение качества усвоения изучаемых дисциплин;

г) выработка умения применять теоретические знания и современные методы научных исследований в юридической деятельности.

 

Научная работа студентов подразделяется на учебно-исследовательскую, включаемую в учебный процесс и проводимую в учебное время (УИРС), и научно-исследовательскую, выполняемую во внеучебное время (НИРС).

 

Учебно-исследовательская работа выполняется студентами по учебным планам под руководством профессоров и преподавателей. Формы этой работы:

а) реферирование научных изданий, подготовка обзоров по новинкам литературы;

б) выступление с научными докладами и сообщениями на семинарах;

в) написание курсовых работ, содержащих элементы научного исследования;

г) проведение научных исследований при выполнении дипломных работ;

д) выполнение научно-исследовательских работ в период учебной практики и стажировки.

 

Научно-исследовательская работа студентов, выполняемая во внеучебное время, включает:

а) работу в научных кружках и проблемных группах, создаваемых при кафедрах;

б) участие в научно-исследовательских работах по кафедральным темам;

в) выступления с докладами и сообщениями на научно-теоретических и научно-практических конференциях, проводимых в вузе;

г) участие во внутривузовских, межвузовских, региональных и республиканских олимпиадах и конкурсах на лучшую научную работу;

д) подготовка публикаций по результатам проведенных исследований;

е) разработка и изготовление схем, таблиц, слайдов, фильмов, наглядных пособий для учебного процесса.

 

Формами реализации УИРС и НИРС выступают: реферат, доклад, сообщение на конференции или заседании научного кружка, конкурсная работа, публикация, наглядные пособия для учебного процесса, курсовая работа, дипломная работа, магистерская диссертация и др.

 

Тематика   научно-исследовательской  рабооты студентов старших курсов разрабатывается профилирующей кафедрой вуза с участием профессорско-преподавательского состава,   научных    сотрудников, аспирантов    и    инженеров кафедры.   Темы  группируются   по отдельным направлениям работы   кафедры с  учетом уровня, подготовки студентов.

 

Темы должны быть теоретического, экспериментального и конструкторского характера. В последнем случае они могут быть связаны с разработкой экспериментальной или учебной установки, макета или действующего образца. Все темы должны быть тесным образом связаны с планами работ кафедры.

 

Название темы должно быть кратким, ясным и отражать желаемые результаты работы. Темы исследования должны быть связаны с научными интересами руководителя, содержание исследования должно быть посильным для выполнения его студентом старшего курса.

 

При разработке тем необходимо обязательно учитывать возможность связи учебно-исследовательской работы студентов на подготовительном и основном этапах. Например, на младших курсах студент может подготовить реферат, связанный с анализом отдельных математических методов; на старших курсах он может применить эти методы для определения характеристик машин и механизмов, провести исследование какого-либо физического явления. Так создаются благоприятные условия для перерастания отдельных тем в дипломные работы и проекты.

 

Руководство научной работой студентов — одна из основных обязанностей профессорско-преподавательского состава. Качество руководства, его уровень определяют успех выполнения работы. Опыт показывает, что один преподаватель может успешно руководить работой четырех-пяти студентов. При выполнении комплексных тем за ним может быть закреплено шесть-восемь студентов. Хорошие результаты дает закрепление студентов за ведущим преподавателем на длительный срок, особенно на старших курсах.

 

Очень важно согласовать содержание и методику студенческой научной работы и индивидуальными особенностями и уровнем подготовки студента, определить перспективы выполняемой работы, что выявляется в процессе личной беседы руководителя со студентом.

 

Очень важно правильно спланировать выполняемую работу, назначить реальные сроки подготовки ее отдельных, этапов. Необходимо также учитывать сроки выполнения исследовательской работы и в соответствии с этим правильно определить общий объем исследований.

 

Подведение итогов научно-исследовательской работы студентов является одной из форм ее контроля. Эти итоги подводятся на семинарах кафедры, конференциях факультета, вуза. Лучшие работы публикуются в научной печати, докладываются на конференциях, выдвигаются на конкурсы, премии.

 

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

 

Научные исследования направлены на решение различных научных и практических задач; в теплоэнергетике это чаще всего: исследование рабочих процессов энергетических машин и установок (газодинамика, теплообмен, горение, термодинамика и т. д.), повышение их производительности, разработка принципов работы новых машин, перспективных преобразователей энергии.

 

В общем случае, рассматривая научно-исследовательскую работу, можно выделить фундаментальные и прикладные исследования, а также опытно-конструкторские разработки. Последние направлены на создание конкретных образцов техники, разработку новых технологических процессов и имеют специфические особенности.

 

Рассмотрим основные этапы выполнения фундаментальных и прикладных научных исследований, которые имеют общие особенности (рис. 1). Потребности науки и практики приводят к постановке определенных проблем в соответствующих областях знаний и отраслях производства, которые должны быть решены в процессе научного исследования.

 

Рис. 1. Схема выполнения научного исследования:

1—5 — частные проблемные вопросы; 6 — составление математической модели;

7 — использование известной  математической модели; 8 — аналитические методы; 9 — приближенные методы; 10 — оценка погрешностей измерений; 11 — проверка полученных результатов; 12 — обобщение опытных данных; 13 — 16 — конкретные результаты выполнения научного исследования.

 

 

Первым этапом научного исследования является подробный анализ современного состояния рассматриваемой проблемы. Он выполняется на основе информационного поиска с широким применением ЭВМ. Создана разветвленная система научно-технической информации, позволяющая быстро находить интересующие сведения.

 

В результате анализа состояния проблемы составляются обзоры, рефераты и экспресс-информации, делается классификация основных направлений и ставятся конкретные задачи исследования. Далее осуществляется выбор метода исследования с использованием определенных критериев, составляется план-график выполнения работ, определяется ожидаемый экономический эффект.

 

Второй этап научного исследования сводится к выполнению поставленных на первом этапе задач. Чаще всего в фундаментальных и прикладных исследованиях используется математическое или физическое моделирование, а также сочетание этих методов.

 

Математическое моделирование включает в себя несколько этапов. Это составление математической модели исследуемого процесса на основе имеющихся сведений или использование готовой модели с правильным учетом основных и второстепенных факторов, что во многих случаях позволяет упростить составляемую модель. При этом для удобства решения и представления полученных результатов математическое описание явления выполняется в безразмерных единицах на основе теории подобия.

 

Далее осуществляется выбор метода решения (аналитического, приближенного) с учетом нескольких факторов - требуемой точности, затрачиваемого времени, материальных затрат. Вычислительный эксперимент, осуществляемый, как правило, с помощью ЭВМ, позволяет получить результат исследования в виде численных данных, которые затем подвергаются соответствующей обработке. В результате получаются расчетные уравнения, графики и номограммы, характеризующие закономерности изучаемого процесса. Следует отметить, что при проведении расчетов и обобщении полученных результатов широко применяются теория подобия, позволяющая получить уравнения подобия, и математическая теория планирования эксперимента, значительно сокращающая время на вычислительные процедуры.

 

Физическое, моделирование может выполняться на модельной (лабораторной) или натурной установке, которые разрабатываются с учетом основных положений теории подобия физических явлений. Это позволяет определить геометрические размеры установок, диапазон изменения основных параметров, наметить необходимые измерения и подобрать соответствующую измерительную аппаратуру, предварительно оценить погрешность полученных результатов. Далее составляется программа проведения исследований.

 

Выполнение экспериментов может осуществляться по обычной схеме (схема последовательной переборки влияющих факторов) или с использованием математической теории планирования эксперимента. После выполнения программы исследований производится проверка правильности полученных результатов, в результате обобщения опытных данных получаются соответствующие уравнения (чаще всего в безразмерных единицах), оценивается погрешность расчета по ним. На всех этапах физического моделирования широко применяется ЭВМ — для управления экспериментом и обобщения его результатов.

 

Третьим этапом научного исследования являются анализ полученных результатов и их оформление. Производится сравнение теории и эксперимента, дается анализ их возможных расхождений. Окончательно оценивается экономическая эффективность выполнения исследования. Конкретными результатами научно-исследовательской работы могут быть: уточнение математической или физической модели явления, разработка новой методики расчета, новой теории, рекомендаций по совершенствованию машин и установок, подготовка данных для выполнения опытно-конструкторских работ и т. д.

 

 

МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

Метод научного исследования – это способ познания объективной действительности. Способ представляет собой определенную последовательность действий, приемов, операций, способствующих изучению окружающей действительности или практическому осуществлению какого-либо явления или процесса. Применяемый в научных исследованиях метод зависит от характера исследуемого объекта: например, метод спектрального анализа используется для изучения излучающих тел, метод измерения твердости — для изучения твердых тел.

 

Метод исследования определяется имеющимися на данный период средствами исследования. Последние представляют собой материальную систему, замещающую объект исследования (моделирование процессов и явлений) или самого исследователя. Методы и средства исследования тесно связаны между собой, стимулируют  развитие друг друга.

 

С философской точки зрения методы научного исследования делятся на всеобщие, общенаучные и конкретно-научные. Всеобщим методом научного исследования является материалистическая диалектика, определяющая сущность исследования, его отношение к изучаемому объекту. Она используется во всех областях знаний и на всех этапах исследования, К общенаучным методам относятся анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, моделирование и абстрагирование.

 

Общенаучные методы научного исследования имеют ограниченную область применения. Например, наблюдение и эксперимент широко используются в технических науках на всех этапах процесса познания; идеализация и формализация применяются, как правило, на этапе теоретического исследования, но в различных областях знаний.

 

Конкретно-научные методы исследования характерны для какой-то конкретной области знаний (математики, химии, физики и т. д.). В последние годы в связи с интеграцией науки наметилась тенденция проникновения отдельных методов исследования из одной области знаний в другую; в отдельных случаях группа конкретно-научных методов применяется для исследования одного и того же объекта (например, в молекулярной биологии одновременно используются методы физики, химии, математики и кибернетики).

 

В каждом научном исследовании можно выделить два основных уровня: 1) эмпирический, на котором происходит процесс чувственного восприятия, установления и накопления фактов; 2) теоретический, на котором достигается синтез знания, проявляющийся чаще всего в виде создания научной теории.

 

В связи с этим общенаучные методы исследования можно разделить на три группы:

1.  Методы эмпирического уровня  исследования.

2.  Методы теоретического уровня  исследования. 

3. Методы эмпирического и теоретического  уровней исследования.

 

МЕТОДЫ ЭМПИРИЧЕСКОГО УРОВНЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

 

Эмпирический уровень исследования связан с выполнением экспериментов» наблюдений и поэтому здесь велика роль чувственных форм отражения окружающего мира. К основным методам эмпирического уровня исследования относятся наблюдение, измерение и эксперимент.

 

Наблюдение — это целенаправленное и организованное восприятие объекта исследования, позволяющее получить первичный материал для его изучения. Этот метод используется как самостоятельно, так и в сочетании с другими методами, В процессе наблюдения непосредственного воздействия наблюдателя на объект исследования не происходит. Вследствие ограниченности человеческих органов чувств при наблюдениях широко применяются различные приборы и инструменты.