Основні засоби наукового дослідження. Матеріальні засоби наукового пізнання. Умови підвищення ефективності виконання наукових праць

Кошти та методи є найважливішими складовими компонентами логічної структури організації діяльності. Тому вони становлять великий розділ методології як вчення про організацію діяльності.
Слід зазначити, що публікацій, які систематично розкривають засоби та методи діяльності, практично немає. Матеріал про них розкиданий з різних джерел. Тому ми вирішили досить докладно розглянути це питання та спробувати побудувати засоби та методи наукового дослідження у певній системі. До того ж засоби та більшість методів належать не лише до наукової, а й до практичної діяльності, до навчальної діяльності тощо.
Кошти наукового дослідження (засоби пізнання). У ході розвитку науки розробляються та вдосконалюються засоби пізнання: матеріальні, математичні, логічні, мовні. Крім того, в Останнім часомдо них, зрозуміло, потрібно додати інформаційні засоби як особливий клас. Всі засоби пізнання - це спеціально створювані засоби. У цьому сенсі матеріальні, інформаційні, математичні, логічні, мовні засоби пізнання мають спільну властивість: їх конструюють, створюють, розробляють, обґрунтовують для тих чи інших пізнавальних цілей.
Матеріальні засоби пізнання - це насамперед прилади для наукових досліджень. В історії з виникненням матеріальних засобів пізнання пов'язане формування емпіричних методів дослідження – спостереження, виміру, експерименту.
Ці кошти безпосередньо спрямовані на об'єкти, що вивчаються, їм належить головна роль в емпіричній перевірці гіпотез та інших результатів наукового дослідження, у відкритті нових об'єктів, фактів. Використання матеріальних засобів пізнання у науці взагалі - мікроскопа, телескопа, синхрофазотрона, супутників Землі тощо. - надає глибокий вплив на формування понятійного апарату наук, на способи опису предметів, що вивчаються, способи міркувань і уявлень, на використовувані узагальнення, ідеалізації та аргументи.
Інформаційні засоби знання. Масове використання обчислювальної техніки, інформаційних технологій, засобів телекомунікацій докорінно перетворює науково-дослідницьку діяльність у багатьох галузях науки, робить їх засобами наукового пізнання. У тому числі, в останні десятиліття обчислювальна техніка широко використовується для автоматизації експерименту у фізиці, біології, технічних науках і т.д., що дозволяє в сотні, тисячі разів спростити дослідницькі процедури та скоротити час обробки даних. Крім того, інформаційні засоби дозволяють значно спростити опрацювання статистичних даних практично у всіх галузях науки. А застосування супутникових навігаційних систем у багато разів підвищує точність вимірів у геодезії, картографії тощо.
Математичні засоби пізнання. Розвиток математичних засобів пізнання надає все більшого впливу на розвиток сучасної науки, вони проникають і в гуманітарні, суспільні науки.
Математика, будучи наукою про кількісні відносини та просторові форми, абстраговані від їх конкретного змісту, розробила та застосувала конкретні засоби відволікання форми від змісту та сформулювала правила розгляду форми як самостійного об'єкта у вигляді чисел, множин тощо, що спрощує, полегшує та прискорює процес пізнання, дозволяє глибше виявити зв'язок між об'єктами, від яких абстрагована форма, вичленувати вихідні положення, забезпечити точність та суворість суджень. Математичні засоби дозволяють розглядати не лише безпосередньо абстраговані кількісні відносини та просторові форми, а й логічно можливі, тобто такі, що виводять за логічними правилами з раніше відомих відносин та форм.
Під впливом математичних засобів пізнання зазнає суттєвих змін теоретичний апарат описових наук. Математичні засоби дозволяють систематизувати емпіричні дані, виявляти та формулювати кількісні залежності та закономірності. Математичні засоби використовуються також як особливі форми ідеалізації та аналогії (математичне моделювання).
Логічні засоби знання. У будь-якому дослідженні вченому доводиться вирішувати логічні завдання:
- яким логічним вимогам повинні задовольняти міркування, що дозволяють робити об'єктивно-справжні висновки; як контролювати характер цих міркувань?
- Яким логічним вимогам має задовольняти опис емпірично спостережуваних характеристик?
- як логічно аналізувати вихідні системи наукових знань, як узгоджувати одні системи знань коїться з іншими системами знань (наприклад, у соціології та з нею пов'язаної психології)?
- Як будувати наукову теорію, що дозволяє давати наукові пояснення, передбачення і т.д.?
Використання логічних засобів у процесі побудови міркувань і доказів дозволяє досліднику відокремлювати контрольовані аргументи від інтуїтивно чи некритично прийнятих, неправдиві від істинних, плутанину від протиріч.
Мовні засоби пізнання. Важливим мовним засобом пізнання є, зокрема, правила побудови визначень понять (дефініцій). У кожному науковому дослідженні вченому доводиться уточнювати введені поняття, символи та знаки, вживати нові поняття та знаки. Визначення завжди пов'язані з мовою як засобом пізнання та вираження знань.
Правила використання мов як природних, так і штучних, за допомогою яких дослідник будує свої міркування та докази, формулює гіпотези, отримує висновки тощо, є вихідним пунктом пізнавальних дій. Знання їх дуже впливає ефективність використання мовних засобів пізнання у науковому дослідженні.
Поруч із засобами пізнання виступають методи наукового пізнання (методи дослідження).
Методи наукового дослідження. Істотну, часом визначальну роль побудові будь-якої наукової роботи грають застосовувані методи дослідження.
Методи дослідження поділяються на емпіричні (емпіричний - дослівно - сприймається у вигляді органів чуття) і теоретичні (див. табл. 3).
Щодо методів дослідження слід зазначити таку обставину. У літературі з гносеології, методології повсюдно зустрічається хіба що подвійне розбиття, поділ наукових методів, зокрема, теоретичних методів. Так, діалектичний метод, теорію (коли вона виступає у функції методу – див. нижче), виявлення та вирішення протиріч, побудова гіпотез тощо. прийнято називати, не пояснюючи чому (принаймні, авторам таких пояснень у літературі знайти не вдалося) методами пізнання. А такі методи як аналіз та синтез, порівняння, абстрагування та конкретизація тощо, тобто основні розумові операції, – методами теоретичного дослідження.
Аналогічний поділ має місце з емпіричними методами дослідження. Так, В.І. Загвязинський поділяє емпіричні методи дослідження на дві групи:
1. Робочі, приватні методи. До них відносять: вивчення літератури, документів та результатів діяльності; спостереження; опитування (усне та письмове); метод експертних оцінок; Тестування.
2. Комплексні, загальні методи, що будуються на застосуванні одного або кількох окремих методів: обстеження; моніторинг; вивчення та узагальнення досвіду; дослідна робота; експеримент.

Проте назва цих груп методів, мабуть, не зовсім вдало, оскільки важко відповісти на запитання: «приватні» щодо чого? Так само і «загальні» - стосовно чого? Розмежування, швидше за все, йде з іншого підстави.
Дозволити цей подвійний поділ як щодо теоретичних, і щодо емпіричних методів можна з позиції структури діяльності.
Ми розглядаємо методологію як вчення про організацію діяльності. Тоді, якщо наукове дослідження - це цикл діяльності, його структурними одиницями виступають спрямовані дії. Як відомо, дія – одиниця діяльності, відмінною особливістю якої є наявність конкретної мети. Структурними одиницями дії є операції, співвіднесені з об'єктивно-предметними умовами досягнення мети. Одна і та ж мета, співвідносна з дією, може бути досягнута в різних умовах; та чи інша дія може бути реалізована різними операціями. Разом про те одна й та операція може входити у різні дії (А.Н. Леонтьєв).
Виходячи з цього ми виділяємо (див. табл. 3):
- методи-операції;
- методи-дії.
Такий підхід не суперечить визначенню методу, який дає:
- по-перше, метод як спосіб досягнення будь-якої мети, розв'язання конкретної задачі – метод-дія;
- по-друге, метод як сукупність прийомів чи операцій практичного чи теоретичного освоєння дійсності – метод-операція.
Таким чином, надалі ми розглядатимемо методи дослідження у наступному угрупуванні:
Теоретичні методи:
- методи - пізнавальні дії: виявлення та вирішення протиріч, постановка проблеми, побудова гіпотези тощо;
- методи-операції: аналіз, синтез, порівняння, абстрагування та конкретизація тощо.
Емпіричні методи:
- методи – пізнавальні дії: обстеження, моніторинг, експеримент тощо;
- методи-операції: спостереження, вимір, опитування, тестування тощо.
Теоретичні методи (методи-операції). Теоретичні методи-операції мають широке поле застосування, як у науковому дослідженні, і у практичній діяльності.
Теоретичні методи - операції визначаються (розглядаються) за основними розумовими операціями, якими є: аналіз та синтез, порівняння, абстрагування та конкретизація, узагальнення, формалізація, індукція та дедукція, ідеалізація, аналогія, моделювання, уявний експеримент.
Аналіз - це розкладання досліджуваного цілого частини, виділення окремих ознак і якостей явища, процесу чи відносин явищ, процесів. Процедури аналізу входять органічною складовою у всяке наукове дослідження і зазвичай утворюють його першу фазу, коли дослідник переходить від нерозчленованого опису об'єкта до виявлення його будови, складу, його властивостей і ознак.
Одне і те явище, процес можна аналізувати у багатьох аспектах. Всебічний аналіз явища дозволяє глибше розглянути його.
Синтез – з'єднання різних елементівсторін предмета в єдине ціле (систему). Синтез - не просте підсумовування, а смислове з'єднання. Якщо просто поєднати явища, з-поміж них не виникне системи зв'язків, утворюється лише хаотичне накопичення окремих фактів. Синтез протилежний аналізу, з яким він нерозривно пов'язаний. Синтез як пізнавальна операція виступає у різних функціях теоретичного дослідження. Будь-який процес освіти понять ґрунтується на єдності процесів аналізу та синтезу. Емпіричні дані, одержувані у тому чи іншому дослідженні, синтезуються за її теоретичному узагальненні. У теоретичному науковому знанні синтез виступає у функції взаємозв'язку теорій, що належать до однієї предметної області, а також функції об'єднання конкуруючих теорій (наприклад, синтез корпускулярних і хвильових уявлень у фізиці).
Істотну роль синтез грає й у емпіричному дослідженні.
Аналіз та синтез тісно пов'язані між собою. Якщо в дослідника сильніше розвинена здатність до аналізу, може виникнути небезпека те, що він зможе знайти місця деталям явище як єдиному целом. Відносне ж переважання синтезу призводить до поверхневості, до того що, що помітні суттєві на дослідження деталі, які можуть мати велике значення розуміння явища як єдиного цілого.
Порівняння - це пізнавальна операція, що лежить в основі суджень про подібність або відмінність об'єктів. За допомогою порівняння виявляються кількісні та якісні характеристики об'єктів, здійснюється їх класифікація, впорядкування та оцінка. Порівняння - це зіставлення одного з іншим. При цьому важливу роль відіграють підстави або ознаки порівняння, які визначають можливі відносини між об'єктами.
Порівняння має сенс лише у сукупності однорідних об'єктів, що утворюють клас. Порівняння об'єктів у тому чи іншому класі здійснюється за принципами, суттєвими для даного розгляду. При цьому об'єкти, які можна порівняти за однією ознакою, можуть бути не порівняні за іншими ознаками. Чим точніше оцінені ознаки, тим ґрунтовніше можливе порівняння явищ. Складовоюпорівняння завжди є аналіз, оскільки будь-якого порівняння в явищах слід вичленувати відповідні ознаки порівняння. Оскільки порівняння - це встановлення певних відносин між явищами, то, природно, під час порівняння використовується і синтез.
Абстрагування - одна з основних розумових операцій, що дозволяє подумки вичленувати і перетворити на самостійний об'єкт розгляду окремі сторони, властивості або стану об'єкта в чистому вигляді. Абстрагування лежить в основі процесів узагальнення та утворення понять.
Абстрагування полягає у відокремленні таких властивостей об'єкта, які власними силами і незалежно від нього немає. Таке вичленування можливе лише у плані - в абстракції. Так, геометрична фігура тіла сама по собі реально не існує і від тіла відокремитися не може. Але завдяки абстрагування вона подумки виділяється, фіксується, наприклад - за допомогою креслення, і самостійно розглядається у своїх особливих властивостях.
Одна з основних функцій абстрагування полягає у виділенні загальних властивостей деякої множини об'єктів і у фіксації цих властивостей, наприклад, за допомогою понять.
Конкретизація - процес, протилежний абстрагування, тобто знаходження цілісного, взаємопов'язаного, багатостороннього та складного. Дослідник спочатку утворює різні абстракції, та був з їхньої основі у вигляді конкретизації відтворює цю цілісність (думкове конкретне), але вже якісно іншому рівні пізнання конкретного. Тому діалектика виділяє у процесі пізнання в координатах «абстрагування – конкретизація» два процеси сходження: сходження від конкретного до абстрактного і потім процес сходження від абстрактного до нового конкретного (Г. Г егель). Діалектика теоретичного мислення і полягає в єдності абстрагування, створення різних абстракцій та конкретизації, руху до конкретного та відтворення його.
Узагальнення - одна з основних пізнавальних розумових операцій, що полягає у виділенні та фіксації щодо стійких, інваріантних властивостей об'єктів та їх відносин. Узагальнення дозволяє відображати властивості та відносини об'єктів незалежно від приватних та випадкових умов їх спостереження. Порівнюючи з певної точки зору об'єкти деякої групи, людина знаходить, виділяє та позначає словом їх однакові, загальні властивості, які можуть стати змістом поняття про цю групу, клас об'єктів. Відділення загальних властивостей від приватних та позначення їх словом дозволяє у скороченому, стислому вигляді охоплювати все різноманіття об'єктів, зводити їх у певні класи, а потім за допомогою абстракцій оперувати поняттями без безпосереднього звернення до окремих об'єктів. Один і той же реальний об'єкт може бути включений як у вузькі, так і широкі за обсягом класи, для чого вишиковуються шкали спільності ознак за принципом родовидових відносин. Функція узагальнення полягає у упорядкуванні різноманіття об'єктів, їх класифікації.
Формалізація - відображення результатів мислення у точних поняттях чи твердженнях. Є хіба що розумової операцією «другого порядку». Формалізація протиставляється інтуїтивному мисленню. У математиці та формальній логіці під формалізацією розуміють відображення змістовного знання у знаковій формі чи формалізованій мові. Формалізація, тобто відволікання понять від змісту, забезпечує систематизацію знання, коли він окремі елементи його координують друг з одним. Формалізація відіграє істотну роль розвитку наукового знання, оскільки інтуїтивні поняття, хоч і здаються більш ясними з погляду повсякденного свідомості, мало придатні для науки: у науковому пізнанні нерідко не можна не тільки вирішити, але навіть сформулювати і поставити проблеми до тих пір, поки не буде уточнено структуру понять, що до них стосуються. Справжня наука можлива лише з урахуванням абстрактного мислення, послідовних міркувань дослідника, які у логічної мовної формі у вигляді понять, суджень і висновків.
У наукових судженнях встановлюються зв'язки між об'єктами, явищами чи між їх певними ознаками. У наукових висновках одна думка виходить від іншого, на основі вже існуючих висновків робиться новий. Існують два основні види висновків: індуктивні (індукція) та дедуктивні (дедукція).
Індукція - це висновок від приватних об'єктів, явищ до загального висновку, від окремих фактів до узагальнення.
Дедукція - це висновок від загального до приватного, від загальних суджень до окремих висновків.
Ідеалізація - уявне конструювання уявлень про об'єкти, які не існують або нездійсненні насправді, але таких, для яких існують прообрази в реальному світі. p align="justify"> Процес ідеалізації характеризується відволіканням від властивостей і відносин, властивим об'єктам реальної дійсності і введенням у зміст утворюваних понять таких ознак, які в принципі не можуть належати їх реальним прообразам. Прикладами понять, що є результатом ідеалізації, може бути математичні поняття «точка», «пряма»; у фізиці - « матеріальна точка», «Абсолютно чорне тіло», «ідеальний газ» і т.п.
Про поняття, що є результатом ідеалізації, говорять, що у них мисляться ідеалізовані (або ідеальні) об'єкти. Утворивши за допомогою ідеалізації поняття такого роду про об'єкти, можна надалі оперувати з ними в міркуваннях як з реально існуючими об'єктами та будувати абстрактні схеми реальних процесів, що служать для глибшого їхнього розуміння. У цьому вся сенсі ідеалізація тісно пов'язані з моделюванням.
Аналогія, моделювання. Аналогія - розумова операція, коли знання, отримане з розгляду якогось одного об'єкта (моделі), переноситься на інший, менш вивчений або менш доступний для вивчення, менш наочний об'єкт, що називається прототипом, оригіналом. Відкривається можливість передачі інформації за аналогією від моделі до прототипу. У цьому суть одного з спеціальних методівтеоретичного рівня - моделювання (побудови та дослідження моделей). Відмінність між аналогією і моделюванням у тому, що, якщо аналогія одна із розумових операцій, то моделювання може розглядатися у різних випадках як і розумова операція як і самостійний метод - метод-действие.
Модель - допоміжний об'єкт, обраний чи перетворений у пізнавальній меті, що дає нову інформацію про основний об'єкт. Форми моделювання різноманітні і залежать від моделей і сфери їх застосування. За характером моделей виділяють предметне та знакове (інформаційне) моделювання.
Предметне моделювання ведеться на моделі, що відтворює певні геометричні, фізичні, динамічні, чи функціональні властивості об'єкта моделювання - оригіналу; в окремому випадку - аналогового моделювання, коли поведінка оригіналу та моделі описується єдиними математичними співвідношеннями, наприклад, єдиними диференціальними рівняннями. При знаковому моделюванні моделями є схеми, креслення, формули і т.п. Найважливішим видом такого моделювання є математичне моделювання (див. докладніше нижче).
Моделювання завжди застосовується разом з іншими методами дослідження, особливо тісно пов'язане з експериментом. Вивчення будь-якого явища з його моделі є особливий вид експерименту - модельний експеримент, який від звичайного експерименту тим, що у процесі пізнання включається «проміжне ланка» - модель, що є одночасно і засобом, і об'єктом експериментального дослідження, що замінює оригінал.
Особливим видом моделювання є уявний експеримент. У такому експерименті дослідник подумки створює ідеальні об'єкти, співвідносить їх один з одним у рамках певної динамічної моделі, імітуючи подумки той рух, і ті ситуації, які могли б мати місце в реальному експерименті. При цьому ідеальні моделі та об'єкти допомагають виявити «у чистому вигляді» найбільш важливі, суттєві зв'язки та стосунки, подумки програти можливі ситуації, відсіяти непотрібні варіанти.
Моделювання служить також способом конструювання нового, що раніше не існує в практиці. Дослідник, вивчивши характерні рисиреальних процесів та їх тенденції, шукає на основі провідної ідеї їх нові поєднання, робить їх уявне переконструювання, тобто моделює необхідний стан системи, що вивчається (так само, як будь-яка людина і навіть тварина, будує свою діяльність, активність на основі формованої спочатку «моделі потрібного майбутнього» - за Н. А. Бернштейном). При цьому створюються моделі-гіпотези, що розкривають механізми зв'язку між компонентами досліджуваного, які перевіряються на практиці. У цьому розумінні моделювання останнім часом широко поширилося у суспільних та гуманітарних науках – в економіці, педагогіці тощо, коли різними авторами пропонуються різні моделіфірм, виробництв, освітніх систем тощо.
Поряд з операціями логічного мислення до теоретичних методів-операцій можна віднести також (можливо умовно) уяву як розумовий процес зі створення нових уявлень та образів з його специфічними формами фантазії (створення неправдоподібних, парадоксальних образів та понять) та мрії (як створення образів бажаного).
Теоретичні методи (методи – пізнавальні дії). Загальнофілософським, загальнонауковим методом пізнання є діалектика - реальна логіка змістовного творчого мислення, що відображає об'єктивну діалектику самої дійсності. Основою діалектики як методу наукового пізнання є сходження від абстрактного до конкретного (Г. Гегель) - від загальних і бідних змістом форм до розчленованим і багатшим змістом, до системи понять, що дозволяють осягнути предмет його сутнісних характеристиках. У діалектиці всі проблеми набувають історичного характеру, дослідження розвитку об'єкта є стратегічною платформою пізнання. Нарешті, діалектика орієнтується у пізнанні на розкриття та способи вирішення протиріч.
Закони діалектики: перехід кількісних змін у якісні, єдність та боротьба протилежностей та ін; аналіз парних діалектичних категорій: історичне та логічне, явище та сутність, загальне (загальне) та одиничне та ін. є невід'ємними компонентами будь-якого грамотно побудованого наукового дослідження.
Наукові теорії, перевірені практикою: будь-яка така теорія, по суті, виступає у функції методу при побудові нових теорій у цій або навіть в інших галузях наукового знання, а також функції методу, що визначає зміст і послідовність експериментальної діяльності дослідника. Тому різницю між наукової теорією як формою наукового знання як і методу пізнання у разі носить функціональний характер: формуючись як теоретичного результату минулого дослідження, метод постає як вихідний пункт і умова наступних досліджень.
Доказ - метод - теоретична (логічна) дія, в процесі якого істинність будь-якої думки обґрунтовується за допомогою інших думок. Будь-який доказ складається з трьох частин: тези, аргументів (аргументів) та демонстрації. За способом ведення доказу бувають прямі та опосередковані, за формою висновку - індуктивними та дедуктивними. Правила доказів:
1. Теза та аргументи мають бути ясними та точно визначеними.
2. Теза має залишатися тотожною протягом усього доказу.
3. Теза не повинна містити в собі логічну суперечність.
4. Докази, що наводяться на підтвердження тези, самі повинні бути істинними, які не підлягають сумніву, не повинні суперечити один одному і бути достатньою підставою для цієї тези.
5. Доказ має бути повним.
Спільно методів наукового пізнання важливе місце належить методу аналізу систем знань (див., наприклад, ). Будь-яка наукова система знань має певну самостійність по відношенню до предметної області, що відображається. Крім того, знання в таких системах виражаються за допомогою мови, властивості якої впливають на ставлення систем знань до об'єктів, що вивчаються - наприклад, якщо якусь досить розвинену психологічну, соціологічну, педагогічну концепцію перекласти на, припустимо, англійську, німецьку, французьку мови - Чи буде вона однозначно сприйнята і зрозуміла в Англії, Німеччині та Франції? Далі використання мови як носія понять у таких системах передбачає ту чи іншу логічну систематизацію та логічно організоване вживання мовних одиниць для вираження знання. І, нарешті, жодна система знань не вичерпує всього змісту об'єкта, що вивчається. У ній завжди отримує опис та пояснення лише певна, історично конкретна частина такого змісту.
Метод аналізу наукових систем знань відіграє важливу роль в емпіричних та теоретичних дослідницьких завданнях: при виборі вихідної теорії, гіпотези для вирішення обраної проблеми; при розмежуванні емпіричних та теоретичних знань, напівемпіричних та теоретичних рішень наукової проблеми; при обґрунтуванні еквівалентності чи пріоритетності застосування тих чи інших математичних апаратів у різних теоріях, що належать до однієї й тієї ж предметної галузі; щодо можливостей поширення раніше сформульованих теорій, концепцій, принципів тощо. на нові предметні галузі; обґрунтування нових можливостей практичного застосування систем знань; при спрощенні та уточненні систем знань для навчання, популяризації; для узгодження з іншими системами знань тощо.
Далі, до теоретичних методів-дій відноситимуться два методи побудови наукових теорій:
- Дедуктивний метод (синонім - аксіоматичний метод) - спосіб побудови наукової теорії, при якому в її основу кладуться деякі вихідні положення аксіоми (синонім - постулати), з яких решта положень цієї теорії (теореми) виводяться суто логічним шляхом за допомогою доказу. Побудова теорії з урахуванням аксіоматичного методу зазвичай називають дедуктивним. Всі поняття дедуктивної теорії, крім фіксованого числа початкових (такими початковими поняттями в геометрії, наприклад, є: точка, пряма, площина) вводяться за допомогою визначень, що виражають їх через введені або виведені поняття. Класичним прикладом дедуктивної теорії є геометрія Евкліда. Дедуктивним методом будуються теорії з математики, математичної логіки, теоретичної фізики;
- другий метод у літературі не отримав назви, але він безумовно існує, оскільки у всіх інших науках, крім перерахованих вище, теорії будуються за методом, який назвемо індуктивно-дедуктивним: спочатку накопичується емпіричний базис, на основі якого будуються теоретичні узагальнення (індукція), які можуть вишиковуватися в кілька рівнів - наприклад, емпіричні закони та теоретичні закони - а потім ці отримані узагальнення можуть бути поширені на всі об'єкти та явища, що охоплюються цією теорією (дедукція) - див. 6 та Мал. 10. Індуктивно-дедуктивним методом будується більшість теорій у науках про природу, суспільство та людину: фізика, хімія, біологія, геологія, географія, психологія, педагогіка тощо.
Інші теоретичні методи дослідження (у сенсі методів - пізнавальних дій): виявлення та вирішення протиріч, постановки проблеми, побудови гіпотез і т.д. наукового дослідження.
Емпіричні методи (методи-операції).
Вивчення літератури, документів та результатів діяльності. Питання роботи з науковою літературою будуть розглянуті нижче окремо, оскільки це не лише метод дослідження, а й обов'язковий процесуальний компонент будь-якої наукової роботи.
Джерелом фактичного матеріалу для дослідження є також різноманітна документація: архівні матеріали в історичних дослідженнях; документація підприємств, організацій та установ в економічних, соціологічних, педагогічних та інших дослідженнях і т. д. Вивчення результатів діяльності відіграє важливу роль у педагогіці, особливо щодо проблем професійної підготовки учнів та студентів; у психології, педагогіці та соціології праці; а, наприклад, в археології при проведенні розкопок аналіз результатів діяльності людей: за залишками знарядь праці, посуду, житла і т. д. дозволяє відновити спосіб їхнього життя в ту чи іншу епоху.
Спостереження - у принципі найбільш інформативний метод дослідження. Це єдиний метод, який дозволяє побачити всі сторони явищ і процесів, що вивчаються, доступні сприйняттю спостерігача - як безпосередньому, так і за допомогою різних приладів.
Залежно від цілей, які переслідуються у процесі спостереження, останнє може бути науковим та ненауковим. Цілеспрямоване та організоване сприйняття об'єктів та явищ зовнішнього світу, пов'язане з вирішенням певної наукової проблеми чи завдання, прийнято називати науковим спостереженням. Наукові спостереження передбачають отримання певної інформації для подальшого теоретичного осмислення та тлумачення, для затвердження чи спростування якоїсь гіпотези та ін.
Наукове спостереження складається з таких процедур:
- визначення мети спостереження (навіщо, із метою?);
- Вибір об'єкта, процесу, ситуації (що спостерігати?);
- вибір способу та частоти спостережень (як спостерігати?);
- вибір способів реєстрації об'єкта, що спостерігається, явища (як фіксувати отриману інформацію?);
- обробка та інтерпретація отриманої інформації (який результат?) - Див., Наприклад, .
Ситуації поділяються на:
- природні та штучні;
- керовані та не керовані суб'єктом спостереження;
- спонтанні та організовані;
- стандартні та нестандартні;
- нормальні та екстремальні тощо.
Крім того, в залежності від організації спостереження воно може бути відкритим та прихованим, польовим та лабораторним, а залежно від характеру фіксації – констатуючим, оцінюючим та змішаним. За способом отримання інформації спостереження поділяються на безпосередні та інструментальні. За обсягом охоплення об'єктів, що вивчаються, розрізняють суцільні та вибіркові спостереження; за частотою - постійні, періодичні та одноразові. Приватним випадком спостереження є самоспостереження, що досить широко використовується, наприклад, у психології.
Спостереження необхідно для наукового пізнання, оскільки без нього наука не змогла б отримати вихідну інформацію, не мала б наукових фактів та емпіричних даних, отже, неможливо було б і теоретичну побудову знання.
Однак спостереження як метод пізнання має низку істотних недоліків. Особисті особливості дослідника, його інтереси, нарешті, його психологічний стан можуть суттєво вплинути на результати спостереження. Ще більшою мірою схильні до спотворення об'єктивні результати спостереження в тих випадках, коли дослідник орієнтований на отримання певного результату, на підтвердження існуючої в нього гіпотези.
Для отримання об'єктивних результатів спостереження необхідно дотримуватись вимог інтерсуб'єктивності, тобто дані спостереження повинні (і/або можуть) бути отримані та зафіксовані по можливості іншими спостерігачами.
Заміна прямого спостереження приладами необмежено розширює можливості спостереження, але й виключає суб'єктивності; оцінка та інтерпретація такого непрямого спостереження здійснюється суб'єктом, і тому суб'єктний вплив дослідника все одно може мати місце.
Спостереження найчастіше супроводжується іншим емпіричним методом – виміром
Вимірювання. Вимірювання використовується повсюдно, у будь-якій людській діяльності. Так, практично кожна людина протягом доби десятки разів проводить вимірювання, дивлячись на годинник. Загальне визначення виміру таке: «Вимірювання - це пізнавальний процес, Що полягає у порівнянні ... даної величини з деяким її значенням, прийнятим за зразок порівняння »(див., Наприклад, ).
У тому числі вимір є емпіричним методом (методом-операцією) наукового дослідження.
Можна виділити певну структуру виміру, що включає такі елементи:
1) суб'єкт, що пізнає, здійснює вимірювання з певними пізнавальними цілями;
2) засоби вимірювання, серед яких можуть бути як прилади та інструменти, сконструйовані людиною, так і предмети та процеси, дані природою;
3) об'єкт вимірювання, тобто вимірювана величина або властивість, до якого застосовується процедура порівняння;
4) спосіб або метод вимірювання, який являє собою сукупність практичних дій, операцій, що виконуються за допомогою вимірювальних приладів, і включає також певні логічні і обчислювальні процедури;
5) результат вимірювання, який є іменованим числом, що виражається за допомогою відповідних найменувань або знаків .
Гносеологічне обґрунтування методу вимірювання нерозривно пов'язане з науковим розумінням співвідношення якісних та кількісних характеристик об'єкта, що вивчається (явлення). Хоча за допомогою цього методу фіксуються лише кількісні характеристики, ці характеристики нерозривно пов'язані з якісною визначеністю об'єкта, що вивчається. Саме завдяки якісній визначеності можна виділити кількісні характеристики, що підлягають виміру. Єдність якісної та кількісної сторін об'єкта, що вивчається, означає як відносну самостійність цих сторін, так і їх глибокий взаємозв'язок. Відносна самостійність кількісних характеристик дозволяє вивчити в процесі вимірювання, а результати вимірювання використовуватиме аналізу якісних сторін об'єкта.
Проблема точності виміру також відноситься до гносеологічних підстав виміру як методу емпіричного пізнання. Точність виміру залежить від співвідношення об'єктивних і суб'єктивних чинників у процесі виміру.
До таких об'єктивних чинників относятся:
- можливості виділення в досліджуваному об'єкті тих чи інших стійких кількісних характеристик, що у багатьох випадках дослідження, зокрема, соціальних та гуманітарних явищ та процесів утруднено, а часом взагалі неможливо;
- Можливості вимірювальних засобів (ступінь їх досконалості) та умови, в яких відбувається процес вимірювання. У ряді випадків відшукання точного значення величини принципово неможливе. Неможливо, наприклад, визначити траєкторію електрона в атомі тощо.
До суб'єктивних чинників виміру ставляться вибір способів виміру, організація цього процесу цілий комплекс пізнавальних можливостей суб'єкта - від кваліфікації експериментатора до його вміння правильно і грамотно тлумачити отримані результати.
Поруч із прямими вимірами у процесі наукового експериментування широко застосовується метод непрямого виміру. При непрямому вимірі шукана величина визначається виходячи з прямих вимірів інших величин, що з першої функціональної залежністю. За виміряними значеннями маси та об'єму тіла визначається його щільність; питомий опір провідника може бути знайдено за виміряними величинами опору, довжини та площі поперечного перерізу провідника і т. д. Особливо велика роль непрямих вимірювань у тих випадках, коли прямий вимір в умовах об'єктивної реальності неможливий. Наприклад, маса будь-якого космічного об'єкта (природного) визначається за допомогою математичних розрахунків, що базуються на використанні даних вимірювання інших фізичних величин.
На особливу увагу заслуговує розмова про шкали вимірювання.
Шкала - числова система, в якій відносини між різними властивостями досліджуваних явищ, процесів переведені у властивості тієї чи іншої множини, як правило - множини чисел.
Розрізняють кілька типів шкал. По-перше, можна виділити дискретні шкали (у яких безліч можливих значень оцінюваної величини звичайно - наприклад, оцінка в балах - "1", "2", "3", "4", "5") і безперервні шкали (наприклад, маса у грамах або об'єм у літрах). По-друге, виділяють шкали відносин, інтервальні шкали, порядкові (рангові) шкали та номінальні шкали (шкали найменувань) – див. 5, на якому відображена також потужність шкал - тобто, їх «роздільна здатність». Потужність шкали можна визначити як ступінь, рівень її можливостей для точного опису явищ, подій, тобто тієї інформації, яку оцінюють у відповідній шкалі. Наприклад, стан пацієнта може оцінюватися в шкалі найменувань: "здоровий" - "хворий". Велику інформацію будуть нести вимірювання стану того ж пацієнта в шкалі інтервалів або відносин: температура, артеріальний тиск і т.д. порогову температуру» в 37 С і вважати, що пацієнт здоровий, якщо його температура менша за пороговий і хворий в іншому випадку, то можна від шкали відносин перейти до шкали найменувань. Зворотний перехід у прикладі неможливий - інформація про те, що пацієнт здоровий (тобто, що його температура менше порогової) не дозволяє точно сказати, яка його температура.

Розглянемо, слідуючи переважно , властивості чотирьох основних типів шкал, перераховуючи в порядку зменшення потужності.
Шкала відносин – найпотужніша шкала. Вона дозволяє оцінювати, скільки разів один вимірюваний об'єкт більше (менше) іншого об'єкта, прийнятого за зразок, одиницю. Для шкал відносин існує природний початок відліку (нуль). Шкалами відносин вимірюються майже всі фізичні величини – лінійні розміри, площі, обсяги, сила струму, потужність тощо.
Усі виміри виробляються з тією чи іншою точністю. Точність виміру - ступінь близькості результату виміру до справжнього значення вимірюваної величини. Точність виміру характеризується помилкою виміру - різницею між виміряним і справжнім значенням.
Розрізняють систематичні (постійні) помилки (похибки), зумовлені факторами, що діють однаково при повторенні вимірів, наприклад – несправністю вимірювального приладу, та випадкові помилки, спричинені варіаціями умов вимірювань та/або граничною точністю використовуваних інструментів вимірювань (наприклад, приладів).
З теорії ймовірностей відомо, що при досить великій кількості вимірів випадкова похибка виміру може бути:
- більше середньої квадратичної помилки (позначається зазвичай грецькою буквою сигма і дорівнює кореню квадратному з дисперсії - див. визначення нижче в розділі 2.3.2) приблизно в 32% випадків. Відповідно, дійсне значення вимірюваної величини знаходиться в інтервалі середнє значення плюс/мінус середня квадратична помилка з ймовірністю 68%;
- більше подвоєної середньої квадратичної помилки лише у 5% випадків. Відповідно, дійсне значення вимірюваної величини знаходиться в інтервалі середнє значення плюс/мінус подвоєна середня квадратична помилка з ймовірністю 95%;
- більше потрійної середньої квадратичної помилки лише 0,3 % випадків. Відповідно, справжнє значення вимірюваної величини знаходиться в інтервалі середнього значення плюс/мінус потрійна середня квадратична помилка з ймовірністю 99,7 %
Отже, вкрай малоймовірно, щоб випадкова похибка виміру вийшла більшою за потрійну середню квадратичну помилку. Тому як діапазон «істинного» значення вимірюваної величини зазвичай вибирають середнє арифметичне значення плюс/мінус потрійна середньоквадратична помилка (так зване «правило трьох сигма»).
Необхідно підкреслити, що сказане тут про точність вимірів стосується лише шкал відносин та інтервалів. Для інших типів шкал справа набагато складніша і вимагає від читача вивчення спеціальної літератури (див., наприклад, ).
Шкала інтервалів застосовується досить рідко та характеризується тим, що для неї не існує природного початку відліку. Прикладом шкали інтервалів є шкала температур за Цельсієм, Реомюром або Фаренгейтом. Шкала Цельсія, як відомо, була встановлена ​​наступним чином: за нуль була прийнята точка замерзання води, за 100 градусів - точка її кипіння, і, відповідно, інтервал температур між замерзанням та кипінням води поділено на 100 рівних частин. Тут уже твердження, що температура 30С втричі більша, ніж 10С, буде неправильним. У шкалі інтервалів зберігається відношення довжин інтервалів (різностей). Можна сказати: температура 30С відрізняється від температури 20С вдвічі сильніше, ніж температура 15С відрізняється від температури 10С.
Порядкова шкала (шкала рангів) - шкала, щодо значень якої вже не можна говорити ні про те, у скільки разів вимірювана величина більша (менша) за іншу, ні на скільки вона більша (менша). Така шкала лише впорядковує об'єкти, приписуючи їм ті чи інші бали (результатом вимірів є впорядкування об'єктів).
Наприклад, так побудована шкала твердості мінералів Мооса: взято набір 10 еталонних мінералів визначення відносної твердості методом дряпання. За 1 прийнятий тальк, за 2 – гіпс, за 3 – кальцит і так далі до 10 – алмаз. Будь-якому мінералу відповідно однозначно може бути приписано певну твердість. Якщо досліджуваний мінерал, припустимо, дряпає кварц (7), але не дряпає топаз (8), то відповідно його твердість дорівнюватиме 7. Аналогічно побудовані шкали сили вітру Бофорта і землетрусів Ріхтера.
Шкали порядку широко використовують у соціології, педагогіці, психології, медицині та інших науках, менш точних, як, скажімо, фізика і хімія. Зокрема, повсюдно поширена шкала шкільних позначок у балах (п'ятибальна, дванадцятибальна тощо) може бути віднесена до шкали порядку.
Приватним випадком порядкової шкали є дихотомічна шкала, в якій є лише дві впорядковані градації – наприклад, «надійшов до інституту», «не вступив».
Шкала найменувань (номінальна шкала) фактично вже не пов'язана з поняттям «величина» та використовується лише з метою відрізнити один об'єкт від іншого: телефонні номери, номери держреєстрації автомобілів тощо.
Результати вимірювань необхідно аналізувати, а для цього нерідко доводиться будувати на їх основі похідні (вторинні) показники, тобто застосовувати до експериментальних даних те чи інше перетворення. Найпоширенішим похідним показником є ​​усереднення величин - наприклад, середня вага людей, середнє зростання, середній дохід душу населення тощо. Використання тієї чи іншої шкали вимірів визначає безліч перетворень, які допустимі для результатів вимірів у цій шкалі (докладніше див. публікації з теорії вимірів).
Почнемо з найслабшої шкали - шкали найменувань (номінальної шкали), яка виділяє попарно помітні класи об'єктів. Наприклад, у шкалі найменувань вимірюються значення ознаки «стаття»: «чоловічий» та «жіночий». Ці класи будуть помітні незалежно від того, які різні терміни або знаки для їх позначень будуть використані: "особі жіночої статі" та "особи чоловічої статі", або "female" і "male", або "А" і "Б", або "1" і "2", або "2" і "3" і т.д. Отже, для шкали найменувань застосовні будь-які взаємно-однозначні перетворення, тобто які зберігають чітку помітність об'єктів (таким чином, найслабша шкала - шкала найменувань - допускає найширший діапазон перетворень).
Відмінність порядкової шкали (шкали рангів) від шкали найменувань у тому, що у шкалою рангів класи (групи) об'єктів упорядковані. Тому довільним чином змінювати значення ознак не можна - повинна зберігатися впорядкованість об'єктів (порядок проходження одних об'єктів за іншими). Отже, для порядкової шкали допустимим є будь-яке монотонне перетворення. Наприклад, якщо оцінка об'єкта А - 5 балів, а об'єкта Б - 4 бали, то їхнє впорядкування не зміниться, якщо ми число балів помножимо на однакове для всіх об'єктів позитивне число, або складемо з деяким однаковим для всіх числом, або зведемо в квадрат і і т.д. (наприклад, замість "1", "2", "3", "4", "5" використовуємо відповідно "3", "5", "9", "17", "102"). При цьому зміняться різниці та відносини «балів», але впорядкування збережеться.
Для шкали інтервалів допустимо не будь-яке монотонне перетворення, лише таке, яке зберігає відношення різниць оцінок, тобто лінійне перетворення - множення на позитивне число і/або додавання постійного числа. Наприклад, якщо до значення температури в градусах Цельсія додати 2730С, то отримаємо температуру Кельвіна, причому різниці будь-яких двох температур в обох шкалах будуть однакові.
І, нарешті, в найбільш потужній шкалі - шкалі відносин - можливі лише перетворення подоби - множення на позитивне число. Змістовно це означає, що, наприклад, відношення мас двох предметів не залежить від того, в яких одиницях виміряно маси - грами, кілограми, фунти і т.д.
Підсумовуємо сказане в Табл. 4, яка відображає відповідність між шкалами та допустимими перетвореннями.

Як зазначалося вище, результати будь-яких вимірів відносяться, як правило, до одного з основних (перерахованих вище) типів шкал. Проте отримання результатів вимірів перестав бути самоціллю - ці результати необхідно аналізувати, а цього нерідко доводиться будувати з їхньої основі похідні показники. Ці похідні показники можуть вимірюватися в інших шкалах, ніж вихідні. Наприклад, можна для оцінки знань застосовувати 100-бальну шкалу. Але вона надто детальна, і її можна за необхідності перебудувати в п'ятибальну («1» - від «1» до «20»; «2» - від «21» до «40» тощо), або двобальну (наприклад , Позитивна оцінка - все, що вище 40 балів, негативна - 40 і менше). Отже, виникає проблема - які перетворення можна застосовувати до тих чи інших типів вихідних даних. Іншими словами, перехід від якої шкали до якої є коректним. Ця проблема теорії вимірів отримала назву проблеми адекватності.
Для вирішення проблеми адекватності можна скористатися властивостями взаємозв'язку шкал та допустимих для них перетворень, оскільки аж ніяк не будь-яка операція при обробці вихідних даних є допустимою. Так, наприклад, така поширена операція, як обчислення середньої арифметичної, не може бути використана, якщо вимірювання отримані в порядковій шкалі . Загальний висновок такий - завжди можливий перехід від потужнішої шкали до менш потужної, але з навпаки (наприклад, виходячи з оцінок, отриманих шкалою відносин, можна будувати бальні оцінки у порядкової шкалою, але з навпаки).
Завершивши опис такого емпіричного методу, як вимір, повернемося до інших емпіричних методів наукового дослідження.
Опитування. Цей емпіричний метод застосовується лише у суспільних та гуманітарних науках. Метод опитування поділяється на усне опитування та письмове опитування.
Усне опитування (розмова, інтерв'ю). Суть методу зрозуміла з його назви. Під час опитування у запитує особистий контакт з відповідальним, тобто він має можливість бачити, як відповідальний реагує на те чи інше питання. Спостерігач може у разі потреби ставити різні додаткові питання і таким чином отримувати додаткові дані щодо деяких неосвітлених питань.
Усні опитування дають конкретні результати, і з допомогою можна отримати вичерпні відповіді складні питання, цікаві дослідника. Однак на питання «лоскітливого» характеру опитувані відповідають письмово набагато відвертіше і відповіді при цьому дають докладніші та ґрунтовніші.
На усну відповідь витрачає менше часу та енергії, ніж на письмову. Однак такий метод має свої негативні сторони. Усі відповідальні перебувають у різних умовах, деякі з них можуть отримати через навідні питання дослідника додаткову інформацію; вираз обличчя або будь-який жест дослідника надає деякий вплив на відповідального.
Питання, які використовуються інтерв'ю, заздалегідь плануються і складається запитальник, де має бути залишено місце й у записи (протоколирования) відповіді.
Основні вимоги при складанні питань:
1) опитування не має носити випадковий характер, а бути планомірним; при цьому більш зрозумілі питання, що відповідає, задаються раніше, більш важкі - пізніше;
2) питання мають бути лаконічними, конкретними та зрозумілими для всіх відповідальних;
3) питання не повинні суперечити етичним нормам.
Правила проведення опитування:
1) під час інтерв'ю дослідник має бути з відповідальним наодинці, без сторонніх свідків;
2) кожне усне питання прочитується з листа запитання дослівно, в незмінному вигляді;
3) точно дотримується порядок дотримання питань; відповідальний не повинен бачити опитувальника або мати можливість прочитати наступні за черговим питання;
4) інтерв'ю має бути короткочасним - від 15 до 30 хвилин залежно від віку та інтелектуального рівня опитуваних;
5) інтерв'юючий не повинен впливати на відповідального будь-яким способом (непрямо підказувати відповідь, хитати головою на знак несхвалення, кивати головою тощо);
6) інтерв'юючий може у разі потреби, якщо ця відповідь незрозуміла, ставити додатково лише нейтральні питання (наприклад: «Що Ви хотіли цим сказати?», «Поясніть трохи докладніше!»).
7) відповіді записуються в запитання тільки під час опитування.
Надалі відповіді аналізуються та інтерпретуються.
Письмове опитування - анкетування. У його основі лежить заздалегідь розроблений опитувальник (анкета), а відповіді респондентів (опитуваних) попри всі позиції опитувальника становлять емпіричну інформацію.
Якість емпіричної інформації, одержуваної в результаті анкетування, залежить від таких факторів, як формулювання питань анкети, які повинні бути зрозумілі для опитуваного; кваліфікація, досвід, сумлінність, психологічні особливості дослідників; ситуація опитування, його умови; емоційний стан опитуваних; звичаї та традиції, уявлення, життєва ситуація; а також – ставлення до опитування. Тому, використовуючи таку інформацію, завжди необхідно робити поправку на неминучість суб'єктивних спотворень внаслідок специфічного індивідуального «заломлення» їх у свідомості опитуваних. А там, де мова йдепро принципово важливі питання, поряд з опитуванням звертаються і до інших методів - спостереженню, експертним оцінкам, аналізу документів.
p align="justify"> Особлива увага приділяється розробці опитувальника - анкети, що містить серію питань, необхідних для отримання інформації відповідно до цілей і гіпотезою дослідження. Анкета повинна відповідати таким вимогам: бути обґрунтованою щодо цілей її використання, тобто забезпечувати отримання інформації, що шукається; мати стійкі критерії та надійні шкали оцінок, що адекватно відображають досліджувану ситуацію; формулювання питань має бути зрозумілим опитуваному і несуперечливим; питання анкети не повинні викликати негативних емоцій у респондента (що відповідає).
Питання можуть мати закриту або відкриту форму. Закритим називається питання, якщо нею в анкеті наводиться повний набір варіантів відповідей. Опитуваний лише зазначає той варіант, який збігається з його думкою. Така форма анкети значно скорочує час заповнення та робить одночасно анкету придатною для обробки на комп'ютері. Але іноді є необхідність дізнатися безпосередньо думка опитуваного щодо питання, що виключає заздалегідь підготовлені варіанти відповідей. В цьому випадку вдаються до відкритих питань.
Відповідаючи на відкрите питання, відповідальний керується лише власними уявленнями. Отже, така відповідь більш індивідуалізована.
Підвищення достовірності відповідей сприяє і дотримання інших вимог. Одне з них полягає в тому, щоб респонденту було забезпечено можливість ухилитися від відповіді, висловити невизначену думку. Для цього шкала оцінок має передбачати варіанти відповідей: «важко сказати», «важко відповісти», «буває по-різному», «коли як» тощо. Але переважання відповідях таких варіантів є свідченням або некомпетентності респондента, або непридатності формулювання питання отримання потрібної інформації.
Щоб отримати достовірні відомості про досліджуваному явище, процесі, необов'язково опитувати весь контингент, оскільки об'єкт дослідження може бути чисельно дуже великим. У тих випадках, коли об'єкт дослідження перевищує кілька сотень людей, застосовується вибіркове анкетування.
Метод експертних оцінок. По суті, це різновид опитування, пов'язаний із залученням до оцінки досліджуваних явищ, процесів найбільш компетентних людей, думки яких, які доповнюють і перевіряють ще раз одного, дозволяють досить об'єктивно оцінити досліджуване. Використання цього вимагає низки умов. Насамперед - це ретельний підбір експертів - людей, які добре знають оцінювану область, об'єкт, що вивчається, і здатних до об'єктивної, неупередженої оцінки.
Істотне значення має також вибір точної та зручної системиоцінок та відповідних шкал вимірювання, що впорядковує судження та дає можливість висловити їх у певних величинах.
Найчастіше буває необхідно навчити експертів користуватися запропонованими шкалами для однозначної оцінки, щоб мінімізувати помилки, зробити оцінки порівнянними.
Якщо експерти, що діють незалежно один від одного, стабільно дають збігаються або близькі оцінки або висловлюють близькі думки, є підстави вважати, що вони наближаються до об'єктивних. Якщо ж оцінки сильно розходяться, це говорить або про невдалий вибір системи оцінок і шкал виміру, або про некомпетентність експертів.
Різновидами методу експертних оцінок є: метод комісій, метод мозкового штурму, метод Делфі, метод евристичного прогнозування та ін.
Тестування – емпіричний метод, діагностична процедура, що полягає у застосуванні тестів (від англійського test – завдання, проба). Тести зазвичай задаються випробуваним або у вигляді переліку питань, що вимагають коротких і однозначних відповідей, або у вигляді завдань, вирішення яких не займає багато часу і також вимагає однозначних рішень, або у вигляді будь-яких короткострокових практичних робіт піддослідних, наприклад кваліфікаційних пробних робіт професійній освіті, економіки праці тощо. Тести розрізняються на бланкові, апаратурні (наприклад, комп'ютері) і практичні; для індивідуального застосування та групового.
Ось, мабуть, і всі емпіричні методи-операції, які має на сьогоднішній день наукова спільнота. Далі ми розглянемо емпіричні методи-дії, які будуються на використанні методів-операцій та їх поєднань.
Емпіричні методи (методи-дії).
Емпіричні методи-дії слід, перш за все, поділити на два класи. Перший клас - це методи вивчення об'єкта без його перетворення, коли дослідник не вносить будь-яких змін, перетворень на об'єкт дослідження. Точніше, не вносить істотних змін до об'єкта - адже, згідно з принципом додатковості (див. вище) дослідник (спостерігач) не може не змінювати об'єкт. Назвемо їх за методами відстеження об'єкта. До них відносяться: власне метод відстеження та його приватні прояви – обстеження, моніторинг, вивчення та узагальнення досвіду.
Інший клас методів пов'язаний з активним перетворенням дослідником об'єкта, що вивчається - назвемо ці методи перетворюючими методами - до цього класу увійдуть такі методи, як дослідна робота та експеримент.
Відстеження, найчастіше, у низці наук є, мабуть, єдиним емпіричним методом-дією. Наприклад, в астрономії. Адже астрономи ніяк не можуть поки що впливати на космічні об'єкти, що вивчаються. Єдина можливість - відслідковувати їхній стан за допомогою методів-операцій: спостереження та вимірювання. Те саме, значною мірою, відноситься і до таких галузей наукового знання як географія, демографія і т.д., де дослідник не може щось змінювати в об'єкті дослідження.
З іншого боку, відстеження застосовується тоді, коли ставиться мета вивчення природного функціонування об'єкта. Наприклад, щодо тих чи інших особливостей радіоактивних випромінювань або щодо надійності технічних пристроїв, яка перевіряється їх тривалої експлуатацією.
Обстеження - як окремий випадок методу відстеження - це вивчення об'єкта, що досліджується, з тією чи іншою мірою глибини і деталізації в залежності від поставлених дослідником завдань. Синонімом слова «обстеження» є «огляд», що свідчить, що обстеження - це переважно початкове вивчення об'єкта, проведене для ознайомлення з його станом, функціями, структурою тощо. Обстеження найчастіше застосовуються стосовно організаційним структурам- підприємствам, установам тощо. - або стосовно громадських утворень, наприклад, населених пунктів, для яких обстеження можуть бути зовнішніми та внутрішніми.
Зовнішні обстеження: обстеження соціокультурної та економічної ситуації в регіоні, обстеження ринку товарів та послуг та ринку праці, обстеження стану зайнятості населення тощо. буд. .
Обстеження проводиться за допомогою методів-операцій емпіричного дослідження: спостереження, вивчення та аналізу документації, усного та письмового опитування, залучення експертів тощо.
Будь-яке обстеження проводиться за заздалегідь розробленою детальною програмою, в якій детально планується зміст роботи, її інструментарій (складання анкет, комплектів тестів, запитань, переліку документів, що підлягають вивченню тощо), а також критерії оцінки явищ, що підлягають вивченню, і процесів. Потім йдуть етапи: збору інформації, узагальнення матеріалів, підбиття підсумків та оформлення звітних матеріалів. На кожному етапі може виникнути необхідність коригування програми обстеження, коли дослідник або група дослідників, які його проводять, переконуються, що зібраних даних не вистачає для отримання шуканих результатів, або зібрані дані не відображають картину об'єкта, що вивчається, і т.д.
За рівнем глибини, деталізації та систематизації обстеження поділяють на:
- пілотажні (розвідувальні) обстеження, що проводяться для попереднього, щодо поверхневого орієнтування в об'єкті, що вивчається;
- спеціалізовані (часткові) обстеження, що проводяться для вивчення окремих аспектів, сторін об'єкта, що вивчається;
- модульні (комплексні) обстеження - вивчення цілих блоків, комплексів питань, програмованих дослідником виходячи з досить докладного попереднього вивчення об'єкта, його структури, функцій тощо.;
- системні обстеження - проведені як повноцінні самостійні дослідження з урахуванням вичленування і формулювання їх предмета, мети, гіпотези тощо., і які передбачають цілісне розгляд об'єкта, його системоутворюючих чинників.
На якому рівні проводити обстеження у кожному конкретному випадку вирішує сам дослідник чи дослідницький колектив залежно від поставлених цілей та завдань наукової роботи.
Моніторинг. Це постійний нагляд, регулярне відстеження стану об'єкта, значень окремих його параметрів з метою вивчення динаміки процесів, що відбуваються, прогнозування тих чи інших подій, а також запобігання небажаним явищам. Наприклад, екологічний моніторинг, синоптичний моніторинг тощо.
Вивчення та узагальнення досвіду (діяльності). При проведенні досліджень вивчення та узагальнення досвіду (організаційного, виробничого, технологічного, медичного, педагогічного тощо) вживається з різними цілями: для визначення існуючого рівня детальності підприємств, організацій, установ, функціонування технологічного процесу, виявлення недоліків та вузьких місць у практиці тієї чи іншої сфери діяльності, вивчення ефективності застосування наукових рекомендацій, виявлення нових зразків діяльності, що народжуються у творчому пошуку передових керівників, фахівців та цілих колективів. Об'єктом вивчення може бути: масовий досвід - виявлення основних тенденцій розвитку тій чи іншій галузі народного господарства; негативний досвід - виявлення типових недоліків і вузьких місць; передовий досвід, у процесі якого виявляються, узагальнюються, стають надбанням науки та практики нові позитивні знахідки.
Вивчення і узагальнення передового досвіду одна із основних джерел розвитку науки, оскільки цей метод дозволяє виявляти актуальні наукові проблеми, створює основу вивчення закономірностей розвитку процесів у низці галузей наукового знання, насамперед - про технологічних наук.
Критерії передового досвіду:
1) Новизна. Може виявлятися різною мірою: від внесення нових положень до науки до ефективного застосування вже відомих положень.
2) Висока результативність. Передовий досвід повинен давати результати вище за середні по галузі, групі аналогічних об'єктів тощо.
3) Відповідність сучасним досягненнямнауки. Досягнення високих результатів який завжди свідчить про відповідність досвіду вимогам науки.
4) Стабільність - збереження ефективності досвіду за зміни умов, досягнення високих результатів протягом досить багато часу.
5) Тиражируемость - можливість використання досвіду іншими людьми та організаціями. Передовий досвід можуть зробити своїм надбанням інші люди та організації. Він може бути пов'язані лише з особистісними особливостями його автора.
6) Оптимальність досвіду - досягнення високих результатів за відносно економної витрати ресурсів, а також не на шкоду вирішенню інших завдань.
Вивчення та узагальнення досвіду здійснюється такими емпіричними методами-операціями як спостереження, опитування, вивчення літератури та документів та ін.
Недоліком методу відстеження та його різновидів – обстеження, моніторингу, вивчення та узагальнення досвіду як емпіричних методів-дій – є відносно пасивна роль дослідника – він може вивчати, відстежувати та узагальнювати лише те, що склалося у навколишній дійсності, не маючи можливості активно впливати на ті, що відбуваються. процеси. Наголосимо ще раз, що цей недолік найчастіше зумовлений об'єктивними обставинами. Цього недоліку позбавлені методи перетворення об'єкта: досвідчена робота та експеримент.
До методів, що перетворюють об'єкт дослідження, належать дослідна робота та експеримент. Відмінність з-поміж них полягають у ступеня довільності дій дослідника. Якщо досвідчена робота - нестрога дослідницька процедура, у якій дослідник вносить зміни у об'єкт на власний розсуд, з власних міркувань доцільності, то експеримент - це цілком сувора процедура, де дослідник повинен суворо дотримуватися вимогам експерименту.
Досвідчена робота - це, як було зазначено, метод внесення навмисних змін до об'єкт, що вивчається, з відомим ступенем свавілля. Так, геолог сам визначає – де шукати, що шукати, якими методами – бурити свердловини, копати шурфи тощо. Так само археолог, палеонтолог визначає - де і як робити розкопки. Або ж у фармації здійснюється тривалий пошук нових лікарських засобів - із 10 тисяч синтезованих сполук тільки одна стає лікарським засобом. Або ж, наприклад, досвідчена робота у сільському господарстві.
Досвідчена робота як метод дослідження широко використовується в науках, пов'язаних з діяльністю людей - педагогіці, економіці, і т. д., коли створюються та перевіряються моделі, як правило, авторські: фірм, навчальних закладіві т.п., або створюються та перевіряються різноманітні авторські методики. Або створюється досвідчений підручник, досвідчений препарат, досвідчений зразок і потім вони перевіряються на практиці.
Досвідчена робота в певному сенсі аналогічна уявному експерименту - і там і там ніби ставиться питання: "а що вийде, якщо ...?" Тільки в уявному експерименті ситуація програється «в умі», а в дослідній роботі ситуація програється дією.
Але, досвідчена робота – це не сліпий хаотичний пошук шляхом «спроб і помилок».
Досвідчена робота стає методом наукового дослідження за таких умов:
1. Коли вона поставлена ​​на основі здобутих наукою даних відповідно до теоретично обґрунтованої гіпотези.
2. Коли вона супроводжується глибоким аналізом, з неї дістають висновки та створюються теоретичні узагальнення.
У дослідній роботі застосовуються всі методи-операції емпіричного дослідження: спостереження, вимір, аналіз документів, експертна оцінка тощо.
Досвідчена робота займає проміжне місце між відстеженням об'єкта і експериментом.
Вона є способом активного втручання дослідника у об'єкт. Проте досвідчена робота дає, зокрема, лише результати ефективності чи неефективності тих чи інших інновацій загалом, сумарному вигляді. Які з чинників інновацій, що впроваджуються, дають більший ефект, які менший, як вони впливають один на одного - відповісти на ці питання досвідчена робота не може.
Для більш глибокого вивчення сутності того чи іншого явища, змін, що відбуваються в ньому, та причин цих змін, у процесі досліджень вдаються до варіювання умов перебігу явищ та процесів та факторів, що впливають на них. Цим цілям є експеримент.
Експеримент - загальний емпіричний метод дослідження (метод-дія), суть якого полягає в тому, що явища та процеси вивчаються в строго контрольованих та керованих умовах. Основний принцип будь-якого експерименту - зміна у кожній дослідницькій процедурі лише одного будь-якого чинника при незмінності та контрольованості інших. Якщо треба перевірити вплив іншого чинника, проводиться наступна дослідницька процедура, де змінюється цей останній чинник, проте інші контрольовані чинники залишаються незмінними, тощо.
У ході експерименту дослідник свідомо змінює перебіг якогось явища шляхом введення в нього нового чинника. Новий фактор, що вводиться або змінюється експериментатором, називається експериментальним фактором або незалежною змінною. Чинники, що змінилися під впливом незалежної змінної, називаються залежними змінними.
У літературі є багато класифікацій експериментів. Насамперед, залежно від характеру досліджуваного об'єкта, прийнято розрізняти експерименти фізичні, хімічні, біологічні, психологічні тощо. , ідеї). Залежно від характеру та різноманітності засобів та умов експерименту та способів використання цих засобів можна розрізняти прямий (якщо кошти використовуються безпосередньо для дослідження об'єкта), модельний (якщо використовується модель, що замінює об'єкт), польовий (в природних умовах, наприклад, у космосі), лабораторний (у штучних умовах) експеримент.
Можна, нарешті, говорити про експерименти якісних і кількісних, виходячи з відмінності результатів експерименту. Якісні експерименти зазвичай робляться для виявлення впливу тих чи інших факторів на досліджуваний процес без встановлення точної кількісної залежності між характерними величинами. Для забезпечення точного значення суттєвих параметрів, що впливають на поведінку об'єкта, що вивчається, необхідний кількісний експеримент.
Залежно від характеру стратегії експериментального дослідження розрізняють:
1) експерименти, які здійснюються методом «проб та помилок»;
2) експерименти на основі замкнутого алгоритму;
3) експерименти за допомогою методу «чорної скриньки», що призводять до висновків від знання функції до пізнання структури об'єкта;
4) експерименти за допомогою «відкритої скриньки», що дозволяють на основі знання структури створити зразок із заданими функціями.
У Останніми рокамиширокого поширення набули експерименти, у яких засобом пізнання виступає комп'ютер. Вони особливо важливі тоді, коли реальні системи не допускають прямого експериментування, ні експериментування за допомогою матеріальних моделей. У ряді випадків комп'ютерні експерименти різко спрощують процес дослідження - з їх допомогою «програються» ситуації шляхом побудови моделі системи, що вивчається.
У розмові про експеримент як метод пізнання не можна не відзначити і ще один вид експериментування, що грає велику роль в природничих дослідженнях. Це уявний експеримент - дослідник оперує не конкретним, чуттєвим матеріалом, а ідеальним, модельним чином. Усі знання, отримані під час уявного експериментування, підлягають практичної перевірки, зокрема у реальному експерименті. Тому цей вид експериментування варто відносити до методів теоретичного пізнання (див. вище). П.В. Копнін, наприклад, пише: «Наукове дослідження тільки тоді справді є експериментальним, коли висновок робиться не з умоглядних міркувань, а з чуттєвого, практичного спостереження явищ. Тому те, що іноді називають теоретичним або розумовим експериментом, фактично не є експериментом. Думковий експеримент - це звичайне теоретичне міркування, що набуває зовнішньої форми експерименту» .
До теоретичних методів наукового пізнання повинні бути віднесені також деякі інші види експерименту, наприклад, так звані математичні та імітаційні експерименти. "Сутність методу математичного експерименту полягає в тому, що експерименти проводяться не з самим об'єктом, як це має місце в класичному експериментальному методі, а з його описом мовою відповідного розділу математики". Імітаційний експеримент є ідеалізованим дослідженням за допомогою моделювання поведінки об'єкта замість реального експериментування. Інакше висловлюючись, ці види експериментування - варіанти модельного експерименту з ідеалізованими образами. Докладніше мова про математичне моделювання та імітаційні експерименти йде нижче в третьому розділі.
Отже, ми спробували описати методи дослідження із найзагальніших позицій. Звичайно, у кожній галузі наукового знання склалися певні традиції у трактуванні та використанні методів дослідження. Так, метод частотного аналізу в лінгвістиці буде відноситися до методу відстеження (метод-дія), що здійснюється методами-операціями аналізу документів та вимірювання. Експерименти прийнято ділити на констатуючі, навчальні, контрольні та порівняльні. Але вони є експериментами (методами-действиями), здійснюваними методами-операціями: спостереження, виміру, тестування тощо.

Наукові дослідження: цілі, методи, види

Формою здійснення та розвитку науки є наукове дослідження, тобто вивчення за допомогою наукових методів явищ та процесів, аналіз впливу на них різних факторів, а також вивчення взаємодії між явищами з метою отримати переконливо доведені та корисні для науки та практики рішення з максимальним ефектом .

Мета наукового дослідження - визначення конкретного об'єкта та всебічне, достовірне вивчення його структури, характеристик, зв'язків на основі розроблених у науці принципів та методів пізнання, а також отримання корисних для діяльності результатів людини, впровадження у виробництво з подальшим ефектом.

Основою розробки кожного наукового дослідження є методологія, тобто сукупність методів, способів, прийомів та їхня певна послідовність, прийнята при розробці наукового дослідження. Зрештою методологія - це схема, план вирішення поставленого науково-дослідного завдання

Наукове дослідження має розглядатися у безперервному розвитку, базуватися на ув'язці теорії з практикою.

Важливу роль науковому дослідженні грають виникаючі під час вирішення наукових проблем пізнавальні завдання, найбільший інтерес у тому числі представляють емпіричні і теоретичні.

Емпіричні завдання спрямовані на виявлення, точне опис та ретельне вивчення різних факторів аналізованих явищ та процесів. У наукових дослідженнях вони вирішуються за допомогою різних методів пізнання ^/спостереженням та експериментом.

Спостереження - це спосіб пізнання, у якому об'єкт вивчають без втручання у нього; фіксують, вимірюють лише властивості об'єкта, характер зміни.

Експеримент - це найбільш загальний емпіричний метод пізнання, в якому виробляють не тільки спостереження та вимірювання, а й здійснюють перестановку, зміни об'єкта дослідження і т. д. У цьому методі можна виявити вплив одного фактора на інший. Емпіричні методи пізнання відіграють велику роль науковому дослідженні. Вони є лише основою для підкріплення теоретичних передумов, але часто становлять предмет нового відкриття, наукового дослідження. Теоретичні завдання спрямовані на вивчення та виявлення причин, зв'язків, залежностей, що дозволяють встановити поведінку об'єкта, визначити та вивчити його структуру, характеристику на основі розроблених у науці принципів та методів пізнання. В результаті отриманих знань формулюють закони, розробляють теорію, перевіряють факти та ін. Теоретичні пізнавальні завдання формулюють таким чином, щоб їх можна було перевірити емпірично.

У вирішенні емпіричних і суто теоретичних завдань наукового дослідження важлива роль належить логічному методу пізнання, що дозволяє на основі аналітичних трактувань пояснювати явища та процеси, висувати різні пропозиції та ідеї, встановлювати шляхи їх вирішення. Цей метод ґрунтується на результатах емпіричних досліджень.

Результати наукових досліджень оцінюють тим вище, чим вище науковість зроблених висновків та узагальнень, чим достовірніші вони й ефективніші. Вони мають створювати основу нових наукових розробок.

Однією з найважливіших вимог, що висуваються до наукового дослідження, є наукове узагальнення, яке дозволить встановити залежність і зв'язок між досліджуваними явищами та процесами та зробити наукові висновки. Чим глибші висновки, тим вищий науковий рівень дослідження.

За цільовим призначенням наукові дослідження бувають теоретичні та прикладні.

Теоретичні дослідження спрямовані створення нових принципів. Це, зазвичай, фундаментальні дослідження. Ціль їх - розширити знання суспільства і допомогти глибше зрозуміти закони природи. Такі розробки використовують в основному для подальшого розвитку нових теоретичних досліджень, які можуть бути довгостроковими, бюджетними та ін.

Прикладні дослідження спрямовані на створення нових методів, на основі яких розробляють нове обладнання, нові машини і матеріали, способи виробництва та організації робіт та ін. Вони повинні задовольняти потребу суспільства в розвитку конкретної галузі виробництва. Прикладні розробки можуть бути довгостроковими та короткостроковими, бюджетними чи госпдоговірними.

Мета розробки - перетворити прикладні (або теоретичні) дослідження на технічні додатки. Вони вимагають проведення нових наукових досліджень про.

Кінцева мета розробок, що проводяться у дослідно-конструкторських бюро (ОКБ), проектних, дослідних виробництвах, – підготувати матеріал для впровадження.

Дослідницьку роботу виконують у певній послідовності. Процес виконання включає шість етапів:

1) формулювання теми;

2) формулювання мети та завдань дослідження;

3) теоретичні дослідження;

4) експериментальні дослідження;

5) аналіз та оформлення наукових досліджень;

6) впровадження та ефективність наукових досліджень.

Кожне наукове дослідження має тему. Темою можуть бути різні питання науки та техніки. Обґрунтування теми – це важливий етап у розробці наукового дослідження.

Наукові дослідження класифікують за різними ознаками:

а) за видами зв'язку з громадським виробництвом – наукові дослідження, спрямовані на створення нових процесів, машин, конструкцій тощо, що повністю використовуються для підвищення ефективності виробництва;

наукові дослідження, спрямовані на покращення виробничих відносин, підвищення рівня організації виробництва без створення нових засобів праці;

теоретичні роботи в галузі суспільних, гуманітарних та інших наук, які використовуються для вдосконалення суспільних відносин, підвищення рівня духовного життя людей та ін;

б) за рівнем важливості для народного господарства

Роботи, що виконуються за завданням міністерств та відомств;

Дослідження, які виконуються за планом (за ініціативою) науково-дослідних організацій;

в) залежно від джерел фінансування

Держбюджетні, що фінансуються із коштів державного бюджету;

Господарські, що фінансуються відповідно до укладених договорів між організаціями-замовниками, які використовують наукові дослідження в даній галузі, та організаціями, які виконують дослідження;

Я писав цю статтю, працюючи у державному підприємстві – науково-виробничого характеру. Ця стаття націлена на узагальнення поточного стану та структури досліджень РФ, вказати слабкі сторони і запропонувати рішення щодо оптимізації організації розвитку науки в масштабах Держави.

1 Поточний стан питання

1.1 Здійснення науково-дослідних робіт сьогодні

Наукові дослідження є джерелом технологій, матеріалів та механізмів, за допомогою яких стає можливим створювати продукти кращої якості, меншу вартість, створювати методи лікування хвороб, боротися зі стихійними лихами тощо.

Проте займатися наукою є великою розкішшю, оскільки ймовірність отримання практичного результату результатів досліджень дуже невелика, а вартість досліджень може досягати колосальних величин у зв'язку з потребою в експериментальному обладнанні та сировині. Таким чином, дозволити собі утримувати власні дослідницький підрозділ можуть лише небагато комерційних компаній.

Переважна частина наукових досліджень фінансується Державою через різні фонди (РФФД, фонд міністерства освіти та ін.) та цільові галузеві програми ( Космічна програма, програма розвитку ОПК та ін.).

1.2 Що є науковою роботою

За весь час існування суперечок з приводу того, чи є математика наукою, чи є наукою література, історія чи мистецтвознавство, було сформульовано безліч різних визначень терміну Наука. З погляду авторів цієї статті найбільш логічним є визначення К. Поппера, згідно з яким думка є науковою, якщо вона проходить три стадії:

1) Постанову питання;
2) Формулювання теорії;
3) Проведення експерименту, що підтверджує чи спростовує теорію.

Таке визначення є функціональним з погляду держави, що є основним джерелом фінансування наукових праць та вимагає максимальної ефективності витрачених коштів. Якщо робота пройшла три зазначені стадії, то звіт роботи дозволяє:

Наочно побачити те - на вирішення якої проблеми спрямовано дослідницьку роботу (за пунктом «Формулювання питання»);
- використовувати теорію або аналітичну модель, яка отримала підтвердження під час перевірочного експерименту (пункти «Формулювання теорії» та «Проведення експерименту»), в інших роботах та дослідженнях, заощаджуючи при цьому кошти на локальні досліди;
- виключати теорію та модель, спростовану в ході підтверджуючих експериментів при аналізі ризиків;
- Використовувати відомості про результати експерименту (пункт «Проведення експерименту») при апробації інших теорій та гіпотез, заощаджуючи кошти на проведення дублюючих дослідів.

На практиці ж у наш час фінансування отримують науково-дослідні роботи (НДР), у яких і може не йти про висування і, тим більше, про перевірку якихось теорій. Такі НДР можуть бути спрямовані на систематизацію знань, розробку методик досліджень, вивчення властивостей матеріалів та особливості технологій. Такі НДР можуть мати принципово різний характер результатів. Спробуємо класифікувати результати, які можуть нести НДР:

Довідковий результат. Коли в результаті дослідницької роботи були отримані дані щодо конкретних процедур або матеріалів. Наприклад, довідковим результатом є значення фізико-механічних характеристик якогось матеріалу або характеристики якості деталі, отриманої за певних технологічних параметрів;
- Науковий результат. Коли в результаті дослідницької роботи було підтверджено чи спростовано якусь теорію. Теорія може бути у вигляді отриманої формули або математичні моделі, що дозволяють отримувати аналітичні результати з високим ступенем збіжності з реальним експериментом;
- Методичний результат. Коли в результаті досліджень було виведено оптимальні методики проведення досліджень, експериментів, виконання робіт. Оптимальні методики можуть вироблятися як вторинний продукт розробки раціональних методів підтвердження теорії;

1.3 Особливості виконання досліджень сьогодні

Дублювання результатів досліджень.У зв'язку з тим, що формування тематик та напрямок у різних фондах та агентствах ведеться незалежно один від одного, часто виникає дублювання робіт. При чому йдеться як про дублювання виконуваних робіт, так і про дублювання результатів досліджень. Також може зустрічатися дублювання виконуваних робіт з роботами, виконаними в період існування СРСР, коли була зроблена велика кількість наукових праць.

Важкодоступність результатів досліджень.Результати досліджень оформлюються технічними звітами, актами та іншою звітною документацією, яка, як правило, зберігається у друкованому вигляді на папері в архівах замовника та виконавця. Для отримання того чи іншого звіту необхідно проводити тривале листування з виконавцем або замовником звіту, але що важливіше - інформацію про те, що той чи інший звіт існує в більшості випадків практично неможливо знайти. Наукові публікації за результатами досліджень у профільних журналах випускаються не завжди, а накопичена кількість досліджень та широкий спектр різних видань робить пошук даних, не опублікованих в Інтернеті, неймовірно складним.

Відсутність регулярного фінансування виконання пошукових експериментів.Для створення дослідного зразка інноваційної техніки чи розробки нової технології(В т.ч. в рамках ДКР) підприємство виконавець повинен мати результати досліджень, що підтверджують можливість реалізації нового ефекту. Однак і для проведення досліджень необхідне фінансування, яке необхідно обґрунтовувати та підкріплювати попередніми дослідами. Проте наукові кафедри ВНЗ, наукові інститути та дослідницькі підприємства не мають регулярного фінансування для проведення попередніх та пошукових експериментів, внаслідок чого теми для висунення нових робіт доводиться черпати з літератури, у т.ч. зарубіжної. Отже, ініційовані подібним чином роботи завжди будуть позаду аналогічних зарубіжних розробок.

Низька взаємодія між науковими підприємствами.Низька взаємодія між ВНЗ та науковими підприємствами обумовлена ​​тим, що організації сприймають одна одну не лише як конкуренти, а й як потенційні замовники - споживачі наукової продукції. Останнє викликане тим, що наукові організації поки що, переважно, заробляють гроші не на результатах наукової діяльності, а на її здійсненні.

Використання у створенні нових технологій та рішень різних галузей знань та наук.Технології та знання, які можна було отримати, працюючи лише в одному напрямку, вже відомі та розроблені, про що можна говорити з великою впевненістю. Сьогодні нові технології виходять на стику різних методів і наук, що потребує взаємодії вчених різних областей, тоді як активної трудової взаємодії між інститутами не спостерігається.

2 Умови підвищення ефективності виконання наукових праць

Система проведення та організації наукових праць, що існує в наш час у РФ, була запозичена від СРСР і з моменту утворення Російської Федерації не зазнала особливих змін. На сьогоднішній день існують такі аспекти модернізації системи виконання наукових праць:

Повсюдне використання персональних комп'ютерів та мережі Інтернет для доступу до довідкової інформації;
- велика кількість накопичених наукових звітів, що існують у друкованому вигляді;
- використання досягнень різних галузей при створенні інноваційної техніки;
- Розвинений ринок матеріалів та послуг, що дозволяє реалізувати практично будь-який пошуковий експеримент із невеликими витратами, до відкриття повномасштабної НДР.

3 Оптимізація системи наукових досліджень

Виходячи з п.2 можна вжити таких заходів щодо підвищення ефективності наукових праць:

1) Створення єдиної форми «Результати наукового дослідження» з обов'язковою публікацією в мережі Інтернет на спеціальному порталі після виконання НДР.
2) У технічному завданні (ТЗ) виконання НДР описувати результат, який має бути отримано під час роботи.
3) Впроваджувати оптимізовану структуру організації науково-дослідних підприємств, засновану на функціонуванні трьох підрозділів: підрозділи постановки проблем та питань, підрозділи висування наукових теорій/гіпотез та підрозділи реалізації експериментів (технічного підрозділу).
4) Періодичні виділення коштів науковим організаціям у пошукових експериментів.

Нижче опишемо докладніше про кожну міру.

3.1 Створення єдиної форми результату дослідження

За наявності великої кількості накопичених у радянський та пострадянський період наукових звітів, роз'єднаності фондів та дослідницьких організацій та повсюдного використання мережі інтернет, раціонально створити єдиний портал результатів наукових досліджень для здійснення зручного та швидкого пошуку звітів про виконані роботи, який був би доступний як співробітникам наукових і дослідницьких організацій, і чиновникам, які здійснюють перевірку актуальності тієї чи іншої роботи.

Як було зазначено у п.1.2, форму результату наукового дослідження раціональніше скласти за трьома пунктами:

1) На вирішення якої проблеми було спрямовано дослідження;
2) Яка гіпотеза була висунута;
3) Яким способом гіпотеза було перевірено.

На кожну перевірену гіпотезу має складатися своя індивідуальна форма (окремий файл), яка при цьому доповнюється відомостями про авторів дослідження та організації, яку представляють автори, ключовими словами для швидкого та зручного пошуку. При цьому система дозволятиме залишати відгуки від інших учених щодо достовірності того чи іншого дослідження та оцінювати рейтинг авторів та організацій. Варто повторити, що велике значення також будуть представляти форми теорій, що не підтвердилися, дозволяючи іншим дослідникам не йти хибним шляхом.

Бланк довідкового дослідження, в якому перевірялася не якась гіпотеза, а «що ми отримаємо» (властивості, ефект) при заданих параметрах (властивості, режими, т.д.), повинна мати відмінну форму, яка відображатиме кількісні чи якісні характеристики були отримані.

При створенні цієї системи велику роль відіграватиме стимулювання поповнення бази даних вже виконаними та збереженими в друкованому вигляді звітами. При цьому формули та моделі, не підтверджені експериментальним дослідженням, не становлять інтересу для системи.

Доповнення такої бази дослідженнями класиків фізики та механіки нестиме велике освітнє значення.

3.2 Регламентація результату НДР у ТЗ

Результатом НДР зазвичай є підсумковий звіт про науково-дослідну роботу, який, при цьому, має досить довільну форму, і може включати від 20 до 500 і більше сторінок, що робить аналіз такого звіту іншими вченими та практиками скрутним.

Якщо буде створено єдину систему формування результатів НДР, описану в пункті 3.1., то доцільно в ТЗ на НДР пред'являти вимоги до результатів роботи відповідно до стандарту системи у вигляді:

Довідковий результат у вигляді визначених у ході роботи характеристик, параметрів, властивостей заданого об'єкта чи процесу;
- Науковий результат у вигляді результатів перевірки комплексу теорій, обумовлених у ТЗ або висунутих виконавцем у ході роботи над проблемою (питанням), сформульованим у ТЗ.

При цьому методики досліджень та організації робіт не коректно ставити кінцевою метою НДР. Методики та програми повинні бути результатом розробки кваліфікованих за цим напрямком фахівців у рамках організаційних робіт або робіт зі стандартизації та систематизації, або бути побічним продуктом НДР при досягненні наукового або довідкового результату.

Також у ТЗ на НДР, що фінансується державою, описуватиме обов'язковість публікації результатів досліджень в єдиній базі.

3.3 Оптимізована структура науково-дослідного підприємства

Виходячи з раціональності складання наукової думки із трьох компонентів питання-теорія-перевірка, можна запропонувати структуру організації науково-дослідної організації, що складається з трьох основних підрозділів: підрозділи пошуку актуальних завдань, підрозділи постановки теорій та підрозділи експериментальної перевірки.

3.3.1 Підрозділ пошуку актуальних завдань

Даному підрозділу має бути доручена робота з огляду та постійного моніторингу актуальних завдань із заданої галузі або галузі діяльності.

Підрозділ повинен виконувати як аналітичну роботу, що полягає у вивченні спеціальної літератури, статистичних досліджень, заявок від підприємств на виконання якоїсь розробки, так і творчу роботу, яка полягає в самостійному пошуку проблем, вирішення яких може принести комерційний прибуток і користь суспільству.

Підрозділ повинен включати людей з аналітичним складомрозуму з досвідом роботи у різних галузях.

3.3.2 Підрозділ постановки теорій

Даний підрозділ є відповідальним за вироблення рішень і теорій, які повинні давати відповіді на поставлені питання або пропонувати варіанти рішень озвучених труднощів.

Підрозділ повинен включати людей з широким кругозором за різними технологіями та великими теоретичними знаннями. Співробітники підрозділу повинні постійно вивчати наукові публікації та статті.

Двома основними типами робіт, що має виконувати цей підрозділ, є генерація нових теорій або рішень, та аналіз та перевірку висунутих рішень на предмет дублювання з уже перевіреними або на предмет протиріччя з уже підтвердженими теоріями.

3.3.3 Підрозділ експериментальної перевірки

Даний підрозділ відповідальний за перевірку: підтвердження або спростування теорій, що надходять. Підрозділ повинен включати лаборантів, кваліфікованих на роботу з наявним лабораторним обладнанням, а також майстрів модельного виробництва та металообробки, здатних виготовити необхідне експериментальне обладнання чи оснащення.

Уніфікація науково-дослідних організацій за вищевказаним принципом сприятиме їхній більшій кооперації та взаємодії. Перевірка наукової теорії, сформульованої на одному підприємстві, може бути проведена у підрозділі експериментальної перевірки іншої організації, яка має необхідне лабораторне обладнання, за уніфікованою заявкою.

3.4 Фінансування пошукових експериментів

Невелике, але регулярне фінансування наукових організаційза статтею «Виконання пошукових експериментів», що виділяється із власних фондів підприємства або державою, створить необхідний ґрунт для реалізації експериментальних ідей та попередньої перевірки гіпотез.

У ході мало витратних пошукових експериментів відбувається відсівання помилкових гіпотез, які можуть бути закладені в заявку на отримання фінансування за контрактом чи грантом; в результаті одержуваного досвіду народжуються нові та оригінальні рішення, що використовуються для створення інноваційної техніки.

Висновки

Для підвищення ефективності витрат на виконання науково-дослідних робіт рекомендується:

Створення єдиної бази даних з результатами досліджень, наведених до однієї форми, що включає три розділи: питання, у напрямку якого було запропоновано теорію, теорію або рішення, яке запропоновано і результат перевірки теорії;
- регламентація результату НДР у ТЗ у частині визначення якого типу результату має бути отримано: довідковий чи науковий;
- Приводити організацію наукових підприємств до структури, що включає три відділення: підрозділ пошуку актуальних завдань, підрозділи постановки теорій та підрозділи експериментальної перевірки;
- Проводити регулярне фінансування пошукових експериментів.

ЦІЛІ ТА ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ

Основні цілі дисципліни - вивчення методів та засобів наукового пізнання фізичних процесів, що відбуваються під час функціонування різних технічних пристроїв; набуття необхідних знань та навичок для освоєння курсів прикладної механіки, а також проектування, розрахунку, конструювання, виробництва та діагностики об'єктів техніки, що вивчаються студентами у циклах спеціальних дисциплін.

– методам статистичної обробки та інтерпретації результатів вимірювань;

– методам планування наукових та технічних експериментів;

- Працювати з вимірювальною технікою;

– опанувати принципи, способи та методи вимірювання характеристик процесів та величин фізичних параметрів;

- Опрацювання результатів вимірювань.

В результаті вивчення дисципліни «Методи та засоби дослідження» студент має:

- Основні експериментальні та чисельні способи дослідження характеристик технічних пристроїв;

– основні методи статистичної обробки результатів інженерних та наукових досліджень;

– основні методи планування результатів експериментальних та чисельних досліджень, що застосовуються у промисловості та сфері обслуговування технічних пристроїв;

– методи та засоби вимірювань фізичних величин та характеристик процесів, що відбуваються при функціонуванні машин та агрегатів;

– методи діагностики побутових машин та агрегатів;

– проводити діагностику технічних пристроїв на основі ймовірнісних методів математичної статистики;

– планувати та проводити технічні експерименти;

– проводити статистичну обробку результатів експериментів;

– проводити чисельні експерименти із застосуванням обчислювальної техніки та сучасних чисельних пакетів програм;

· Отримати навички:

– у проведенні наукових експериментів із побутовими технічними пристроями;

– у застосуванні чисельних та статистичних методів дослідження, а також методів діагностики для інженерних розрахунків;

- У використанні програмних пакетів "Mathcad, Statistica, LabView".

№ п/п	Найменування теми
лекції	лаб. роб.	пр. зан.	сім. зан.	разом
	Вступ		-	-	-		-
1.	Теоретичні основи та основні поняття дисципліни		-	-	-
2.	Похибки результатів досліджень та причини похибок			-	-
3.	Статистичні похибки вимірів			-	-
4.	Методи статистичної обробки результатів досліджень			-	-
5.	Регресійний аналіз результатів досліджень			-	-
6.	Основи планування експериментальних досліджень			-	-
7.	Основи теорії технічної діагностики			-	-
8.	Основи математичного моделювання			-	-
9.	Методи та засоби дослідження лічильників часу та подій			-	-
10.	Методи та засоби дослідження кінематичних та динамічних параметрів			-	-
11.	Методи та способи дослідження теплофізичних величин			-	-
12.	Методи та засоби дослідження високочастотних та звукових коливань			-	-
13.	Методи, засоби та способи дослідження електромагнітних величин			-	-
14.	Методи та засоби дослідження параметрів світлотехнічних та радіоактивних величин			-	-
	Всього:			-	-
	Форми підсумкового контролю:	Курс. робота (проект)	Контр. робота	Залік	Іспит
	Семестри:	-	-		-
	Для заочної форми навчання
	Всього:			-	-
	Форми підсумкового контролю:	Курс. робота (проект)	Контр. робота	Залік	Іспит
	Семестри:	-	-		-

ТЕОРЕТИЧНІ ЗАНЯТТЯ

Вступ

Теоретичні основи та основні поняття дисципліни. Її зміст і місце в системі дисциплін, що вивчаються, та інженерних знань майбутніх фахівців – механіків сервісу. Види та етапи наукових досліджень. Основні передумови та сутність досліджень.

Тема 1.Теоретичні основи та основні поняття дисципліни

Чисельні, експериментальні та експериментально-теоретичні методи досліджень. Прямі, непрямі та сукупні вимірювання характеристик процесів. Ідеальна та узагальнена схема досліджень.

Тема 2.Похибки результатів досліджень та причини похибок

Застосування вимірювальної технікидля дослідження матеріалів та технологічних процесів. Похибки представницькості вимірюваних величин. Зворотний вплив процесу вимірювання на величину, що вимірюється. Адитивні та мультиплікативні зовнішні та внутрішні перешкоди. Систематичні та випадкові похибки. Статичні та динамічні похибки. Похибка результату виміру, недостовірність виміру та межа похибки. Похибки, пов'язані з опрацюванням результатів досліджень.

Лабораторне заняття:

Обробка статистичних показників за результатами експерименту. Дослідження похибок вимірювання та обробки результатів досліджень.

Тема 3Статистичні похибки вимірів

Види похибок, їх опис, похибка окремого виміру та середнього значення. Математичне очікування, дисперсія та їх оцінки. Побудова гістограми результатів досліджень. Диференційна та інтегральна функції розподілу. Статистична надійність та довірчий інтервал результату.

Лабораторне заняття:

Визначення та дослідження основних параметрів описової статистики за результатами експерименту.

Тема 4.Методи статистичної обробки результатів досліджень

Основні закони розподілу результатів досліджень. Нормальний та логнормальний розподіл випадкових величин. Розподіл функцій випадкових величин. -розподіл, t - розподіл Стьюдента. Співвідношення між теоретичними та експериментальними значеннями імовірнісних оцінок похибок. Якісна та кількісна оцінка гіпотези нормальності розподілу.

Лабораторне заняття:

Визначення характеристик випадкових процесів з урахуванням кореляційного аналізу.

Тема 5.Регресійний аналіз результатів досліджень

Застосування числових та функціональних характеристик випадкових величин для аналізу технологічних процесів. Лінійна та нелінійна регресії. Оцінка коефіцієнтів регресії. Довірчі межі коефіцієнтів регресії. Аналіз рівняння регресії. Лінійна кореляція. Визначення та нормування кореляційної функції.

Лабораторне заняття:

Дослідження рівнянь лінійної та нелінійної регресії.

Тема 6Основи планування експериментальних досліджень

Планування та обробка активного однофакторного експерименту. Планування експерименту для одержання лінійних багатофакторних моделей. Чисельний та фізичний експеримент. Повний факторний експеримент. Отримання рівняння регресії з урахуванням повного факторного експерименту. Дробні репліки. Метод крутого сходження. Плани другого порядку. Планування обсягу вибірки; застосування основних статистичних критеріїв для порівняння числових характеристик продукту чи технологічного процесу.

Лабораторне заняття:

Планування експерименту та обробка результатів.

Тема 7Основи теорії технічної діагностики

Постановка задач технічної діагностики. Імовірнісні методи розпізнавання Байєса та мінімаксу. Метричні методи розпізнавання. Логічні методи. Теорія управління.

Лабораторне заняття:

Обґрунтування статистичних рішень методами технічної діагностики.

Тема 8. Основи математичного моделювання

Поняття про фізичну та математичну модель. Структура математичної моделі. Аналіз математичних моделей з використанням аналітичних та чисельних методів. Моделі аналізу та синтезу. Рівні та класи моделей, та ієрархічні принципи побудови математичних моделей. Загальні чисельні методи розв'язання інженерних завдань. Пакети прикладних програм інженерних розрахунків.

Лабораторне заняття:

Моделі фізичних процесів, що використовують диференціальні рівняння другого порядку (моделювання охолодження нагрітих тіл; оцінка коефіцієнта охолодження за експериментальними результатами).

Тема 9.Методи та засоби дослідження лічильників часу та подій

Конструкції та параметри годинників, лічильників: механічних, електромеханічних, підсумовувальних, диференціальних, пневматичних, електронних, багатофункціональних та ін.

Лабораторне заняття:

Дослідження лічильників часу.

Тема 10Методи та засоби дослідження кінематичних та динамічних параметрів

Швидкості, частоти обертання, маси та її похідні. Параметри потоку рідин та газів. Способи зважування, вимірювання витрати, малих лінійних та кутових переміщень та деформацій.

Лабораторне заняття:

Дослідження коливальних процесів.

Тема 11Методи та способи дослідження теплофізичних величин

Температури в твердих, рідких та газоподібних речовин, визначення теплофізичних властивостейтіл, термометрів, пірометрів, калориметрів, безінерційні засоби та способи вимірювання параметрів теплових потоків.

Лабораторне заняття:

Дослідження теплофізичних параметрів твердих, рідких та газоподібних речовин.

Тема 12Методи та засоби дослідження високочастотних та звукових коливань

Рівні шуму, частотних характеристик, аналіз шумів, шумоміри, вібродіагностика технічного обладнаннята систем.

Лабораторне заняття:

Дослідження рівня та частоти звуку.

Тема 13Методи, засоби та способи дослідження електромагнітних величин

Напруга, струм, опір, фазові характеристики, амплітудні та діючі значення, інтенсивності випромінювань та їх безпечні норми, електронно-променеві та числові осцилографи, аналогово-цифрові перетворювачі та ін.

Лабораторне заняття:

Вивчення електромагнітних величин.

Тема 14Методи та засоби дослідження параметрів світлотехнічних та радіоактивних величин

Яскравість, освітленість, сила світла, інтенсивність світлового потоку, поглинені дози радіації, радіоактивність випромінювань. Допустимі норми радіоактивності, радіометрія, спектральний аналіз, лічильники, детектори та ін.

Лабораторне заняття:

Вивчення світлотехнічних величин.

Організація самостійної роботи студентів

Самостійна робота з дисципліни включає:

- Вивчення теоретичного матеріалу за конспектом лекцій, а також з використанням додаткової літератури;

- Виконання домашнього завдання з тем дисципліни:

– на теми 1-4: вивчити теоретичні основи наукових досліджень: планування експерименту, моделювання, методів досліджень; вибрати об'єкт із виробів побутової техніки, спланувати та провести експеримент з оптимізації його основного параметру (ів);

– за темами 5-9: вивчити статистичні розподіли та гіпотези, які використовуються в науковому експерименті; по заданій вибірці виробів із партії провести приймальний контроль усієї партії; за заданою вибіркою параметрів технологічного процесу провести поточний – запобіжний контроль настроєності самого технологічного процесу.

– за темами 9-14: вивчити методи та засоби вимірювань, що використовуються у науковому експерименті; вивчити похибки, що мають місце під час проведення досліджень;

- Підготовку до заліку.

ФОРМИ І ВИДИ КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ

1. Поточний контроль:

Рубіжний контроль.

Основна:

1. Кремер, Н. Ш. Теорія ймовірностей та математична статистика: підручник / Н. Ш. Кремер. - М.: ЮНІТІ, 2006.

2. Єфімова, М. Р. Загальна теорія статистики: підручник/М. Р. Єфімова. - М.: ІНФРА-М, 2006.

3. Вентцель, Є. С. Теорія випадкових процесів та її інженерні програми: навч. посібник/Є. С. Вентцель, Л. А. Овчаров. - М.: Вища школа, 2005.

Додаткова:

1. Вимірювання у промисловості: довідник: у 3 кн. / За ред. П. Профосу. - М.: Металургія, 2000.

2. Лепеш, Г. В. Методи та засоби досліджень: лабораторний практикум / Г. В. Лепеш. - СПб. : СПбДАСЕ, 2004.

3. Лепеш, Г. В. Методи та засоби досліджень: метод. указ. з вивчення курсу/Г. В. Лепеш. - СПб. : СПбДАСЕ, 2005.

4. Страхов, А. Ф. Автоматизовані вимірювальні комплекси/А. Ф. Страхов. - М.: Видавництво, 2002.

Лекції проводяться з використанням діафільмів, слайдів та плакатів з основних тем дисципліни.

Лабораторні заняття проводяться в комп'ютерному класі "Інформатика" з використанням програмних пакетів "STATISTICA-6", "LAB VIEW" та "MATHCAD".

Дисципліна забезпечена електронною версією конспекту лекцій. Для оцінки рівня освоєння окремих тем передбачено програми тестового контролю.

Упорядник: к.т.н., доц. кафедри "Технічна механіка" В.А. Долженков.

Рецензент: д.т.н., проф. кафедри "Технічна механіка" Л.А. Голдобіна.

НАВЧАЛЬНИЙ ПРАКТИКУМ ПО ВТ

ЦІЛІ ТА ЗАВДАННЯ ВИВЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ

Основні цілі дисципліни – сформувати у студентів практичні навички роботи з сучасною обчислювальною технікою в основних напрямках та майбутній професійної діяльності.

Завдання дисципліни – навчити студентів:

Основ програмування в середовищі QBasic;

Працювати з лінійними програмами та програмами більш складного структурного типу;

Працювати із програмами для роботи з файлами послідовного доступу.

Знання, отримані щодо дисципліни, дозволяють сформувати найоптимальніший комплекс знань майбутнього фахівця у основних напрямах його професійної діяльності, а як і дати студентам практичні навички і теоретичні знання, необхідних роботи на персональному комп'ютері.

ВИМОГИ ДО РІВНЯ ОСВОЄННЯ ЗМІСТ ДИСЦИПЛІНИ

В результаті вивчення дисципліни «Навчальний практикум з ВТ» студент має:

Сучасний станпрограмних засобів електронно-обчислювальної техніки;

Користуватися комп'ютером;

Використовувати необхідне для роботи програмне середовище;

Передавати інформацію з одного програмного додатка до інших;

Складати прості програми в «Бейсіку»

· Отримати навички:

Передача інформації з одного програмного додатка до інших;

Складання простих програм у «Бейсіку».

ВИДИ НАВЧАЛЬНОЇ РОБОТИ. НАВЧАЛЬНО-ТЕМАТИЧНА КАРТА ДИСЦИПЛІНИ

№ п/п	Найменування теми	Обсяг аудиторних занять (у годинах)	Об'єм сам. роб. студентів (за годину)
лекції	лаб. роб.	пр. зан.	сім. зан.	разом
1.	Вхід у середу QBasic	-		-	-
2.	Налагодження лінійної програми	-		-	-
3.	Налагодження програми з розгалуженнями	-		-	-
4.	Налагодження програми із циклами	-		-	-
5.	Налагодження програми із вкладеними циклами	-		-	-
6.	Налагодження програми з підпрограмами	-		-	-
7.	Програми для роботи з файлами послідовного доступу	-		-	-
8.	Побудова графіків простих функцій	-		-	-
	Всього:	-		-	-
	Форми підсумкового контролю:	Курс. робота (проект)	Контр. робота	Залік	Іспит
	Семестри:	-	-		-
	Для заочної форми навчання
	Всього:	-		-	-
	Форми підсумкового контролю:	Курс. робота (проект)	Контр. робота	Залік	Іспит
	Семестри:	-	-		-

ТЕОРЕТИЧНІ ЗАНЯТТЯ

Тема 1.Вхід у середу QBasic

Лабораторне заняття:

Редагування тексту в редакторі QBasic з прикладу простої програми.

Тема 2.Налагодження лінійної програми

Лабораторне заняття:

Розробка програми для освоєння операторів вводу-виводу (DATA, READ, PRINT).

Тема 3Налагодження програми з розгалуженнями

Лабораторне заняття:

Розробка програми для освоєння операторів INPUT, IF THEN ELSE (лінійна та блокова форми).

Тема 4.Налагодження програми із циклами

Лабораторне заняття:

Розробка програми освоєння операторів циклу FOR…NEXT.

Тема 5.Налагодження програми із вкладеними циклами

Лабораторне заняття:

Розробка програми для освоєння вкладених циклів FOR…NEXT та операторів циклу DO LOOP та WHILE WEND.

Тема 6Налагодження програми з підпрограмами

Лабораторне заняття:

Розробка програми для освоєння підпрограм SUB та GOSUB.

Тема 7Програми для роботи з файлами послідовного доступу

Лабораторне заняття:

Розробка програми освоєння операторів OPEN, CLOSE, INPUT#, PRINT#.

Тема 8Побудова графіків простих функцій

Лабораторне заняття:

Розробка програми освоєння операторів графічного режиму DRAW, LINE, CIRCLE, GET, PUT.

ОРГАНІЗАЦІЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТА

Самостійна робота студентів з дисципліни включає:

Виконання лабораторних робіт та розрахунків на ПК;

Підготовка до заліку.

ФОРМИ І ВИДИ КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ

1. Поточний контроль:

Звіт щодо результатів виконання лабораторних робіт;

Рубіжний контроль.

2. Проміжна атестація – заліково-екзаменаційна сесія:

Залік – за результатами проведення всіх форм поточного контролю відповідно до навчального плану.

3. Контроль залишкових знань студентів (тести).

НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ

Основна:

1. Безручко, В. Т. Практикум з курсу «Інформатика»: навч. посібник / В. Т. Безручко. - М.: Фінанси та статистика, 2004.

2. Інформатика: практикум / за ред. Н. В. Макарова. - М.: Фінанси та статистика, 2003.

3. Касаєв, Б. С. Інформатика: практикум на ЕОМ: навч. посібник / Б. С. Касаєв, В. А. Каймін. - М.: Інфра-М, 2003.

Додаткова:

1. Акулов, О. А. Інформатика. Базовий курс: підручник/О. А. Акулов. - М.: Омега-Л, 2005.

2. Гордєєв, А. В. Операційні системи: підручник / А. В. Гордєєв. - СПб. : Пітер, 2004.

3. Корольов, Л. Н. Інформатика. Введення в комп'ютерні науки: підручник/Л. Н. Корольов, А. І. Шиков. - М.: Вища школа, 2003.

4. Лабораторний практикум з інформатики: навч. посібник / за ред. В. А. Острейковського. - М.: Вища школа, 2003.

5. Оліфер, В. Г. Мережеві Операційні системи/ В. Г. Оліфер. - СПб. : Пітер, 2005.

6. Попов, А. А. Excel. Практичний посібник: навч. посібник/А. А. Попов. - М.: ДЕСС, 2004.

7. Тяжев, А. Т. Основи програмування мовою BASIC: лабораторний практикум / А. Т. Тяжев. - СПб. : СПбДАСЕ, 2005.

8. Уваров, В. М. Практикум з інформатики та ВТ: навч. посібник/В. М. Уваров. - М.: Академія, 2005.

Періодичні видання:

1. Інформатика та системи управління: журнал

МАТЕРІАЛЬНО-ТЕХНІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Лабораторні роботи проводяться в комп'ютерному класі «Інформатика», укомплектованому навчально-наглядними матеріалами (лабораторним стендом для вивчення пристрою персонального комп'ютера, наборами плакатів та таблиць, діаграм) та оснащеного відповідним обладнанням.

Укладачі: к.т.н., доц. кафедри "Інформатика" О.Т. Тяжов.

Рецензент: к.т.н., доц. кафедри "Інформатика" П.Є. Антонюк.

4.3. Національно-регіональний (вузівський) компонент
(спеціалізація "Сервіс екосистем та природоохоронних об'єктів")

Тема 5 Методологія теоретичних досліджень

Методологія (від грец. μεθοδολογία - вчення про способи; від др.-грец. μέθοδος з μετά- + ὁδός, літер. «шлях слідом за чимось» та ін.-грец. λόγος - думка, причина) - вчення , способи та стратегії дослідження предмета

Структура методології

Методологію можна розглядати у двох зрізах: як теоретичну, і вона формується розділом філософського знання гносеологія, так і практичну, - орієнтовану на вирішення практичних проблем та цілеспрямоване перетворення світу. Теоретична прагне моделі ідеального знання (в заданих описом умовах, наприклад, швидкість світла у вакуумі), практична ж - це програма (алгоритм), набір прийомів і способів того, як досягти бажаної практичної мети і не погрішити проти істини, або того, що ми вважаємо справжнім знанням. Якість (успішність, ефективність) методу перевіряється практикою, вирішенням науково-практичних завдань - тобто пошуком принципів досягнення мети, що реалізуються в комплексі реальних справ та обставин.

У методології можна назвати таку структуру:

Підстави методології: філософія, логіка, системологія, психологія, інформатика, системний аналіз, наукознавство, етика, естетика;

Характеристики діяльності: особливості, засади, умови, норми діяльності;

Логічна структура діяльності: суб'єкт, об'єкт, предмет, форми, засоби, методи, результат діяльності, розв'язання задач;

Тимчасова структура діяльності: фази, стадії, етапи.

Технологія виконання робіт та розв'язання задач: засоби, методи, способи, прийоми.

Методологія також поділяється на змістовну та формальну. Змістовна методологія включає вивчення законів, теорій, структури наукового знання, критеріїв науковості та системи методів дослідження, що використовуються. Формальна методологія пов'язана з аналізом методів дослідження з погляду логічної структури та формалізованих підходів до побудови теоретичного знання, його істинності та аргументованості.

Методами у науці називаються методи, прийоми дослідження явищ, складових предмет цієї науки. Застосування цих прийомів має призводити до правильного пізнання явищ, що вивчаються, тобто до адекватного (відповідного дійсності) відображення у свідомості людини властивих їм особливостей та закономірностей.

Застосовувані у науці методи дослідження що неспроможні бути довільними, обраними без достатніх підстав, лише з примхи дослідника. Істинне пізнання досягається лише в тому випадку, коли методи, що застосовуються в науці, будуються відповідно до об'єктивно існуючих законів природи та суспільного життя, що знайшли своє вираження у філософії діалектичного та історичного матеріалізму.

При побудові методів наукового дослідження необхідно в першу чергу спиратися на такі закони:

а) всі явища навколишньої нас дійсності перебувають у взаємному зв'язку та обумовленості. Ці явища існують не ізольовано один від одного, а завжди в органічному зв'язку, тому правильні методи наукового дослідження повинні досліджувати явища, що вивчаються, в їх взаємному зв'язку, а не метафізично, як існуючі нібито відірвані один від одного;

б) всі явища навколишньої нас дійсності знаходяться завжди в процесі розвитку, зміни, тому правильні методи повинні досліджувати явища, що вивчаються в їх розвитку, а не як щось стабільне, застигло в своїй нерухомості.

При цьому наукові методи дослідження повинні виходити з правильного розуміння самого процесу розвитку: 1) як що складається не тільки в кількісних, але, що найголовніше, в якісних змінах; 2) як має своїм джерелом боротьбу протилежностей, що внутрішньо властиві явищу протиріч. Вивчення явищ поза процесом їх розвитку також є однією із суттєвих помилок метафізичного підходу до пізнання дійсності.

Логічна структура включає такі компоненти: суб'єкт, об'єкт, предмет, форми, кошти, методи діяльності, її результат.

Гносеологія – це теорія наукового пізнання (синонім – епістемологія), одне із складових частин філософії. В цілому гносеологія вивчає закономірності та можливості пізнання, досліджує щаблі, форми, методи та засоби процесу пізнання, умови та критерії істинності наукового знання.

Методологія науки як вчення про організацію науково-дослідної діяльності – це та частина гносеології, яка вивчає процес наукової діяльності (його організацію).

Класифікація наукового знання.

Наукові знання класифікуються з різних підстав:

– за групами предметних галузей знання поділяються на математичні, природні, гуманітарні та технічні;

- За способом відображення сутності знання класифікуються на феноменталістські (описові) та есенціалістські (пояснювальні). Феноменталістські знання є якісними теоріями, що наділяються переважно описовими функціями (багато розділів біології, географії, психологія, педагогіка тощо). На відміну від них есенціалістські знання є пояснювальними теоріями, які, як правило, будуються з використанням кількісних засобів аналізу;

– стосовно діяльності тих чи інших суб'єктів знання діляться на дескриптивні (описові) і прескрептивні, нормативні – які містять приписи, прямі вказівки до діяльності. Зауважимо, що матеріал, що міститься в даному підрозділі з галузі наукознавства, у тому числі гносеології, має дескриптивний характер, проте він, по-перше, необхідний як орієнтир для будь-якого дослідника; по-друге, він є у певному сенсі основою для подальшого викладу прескрептивної основи методології науки нормативного матеріалу, що відноситься безпосередньо до методології наукової діяльності;

– за функціональним призначенням наукові знання класифікуються на фундаментальні, прикладні та розробки;

Емпіричне знання – це встановлені факти науки та сформульовані на основі їх узагальнення емпіричні закономірності та закони. Відповідно, емпіричне дослідження спрямоване безпосередньо на об'єкт і спирається на емпіричні, досвідчені дані.

Емпіричне знання, будучи зовсім необхідним ступенем пізнання, оскільки всі наші знання виникають в кінцевому рахунку з досвіду, все ж таки недостатньо для пізнання глибоких внутрішніх закономірностей виникнення та розвитку об'єкта, що пізнається.

Теоретичне знання – це сформульовані загальні для даної предметної області закономірності, дозволяють пояснити раніше відкриті факти та емпіричні закономірності, і навіть передбачити і передбачити майбутні події та факти.

Теоретичне знання трансформує результати, отримані на стадії емпіричного пізнання, на більш глибокі узагальнення, розкриваючи сутності явищ першого, другого тощо. порядків, закономірності виникнення, розвитку та зміни досліджуваного об'єкта.

Обидва види досліджень – емпіричне та теоретичне – органічно взаємопов'язані та зумовлюють розвиток один одного в цілісній структурі наукового пізнання. Емпіричні дослідження, виявляючи нові факти науки, стимулюють розвиток теоретичних досліджень, ставлять їх нові завдання. З іншого боку, теоретичні дослідження, розвиваючи та конкретизуючи нові перспективи пояснення та передбачення фактів, орієнтують та спрямовують емпіричні дослідження.

Семіотика - наука, що вивчає закони побудови та функціонування знакових систем. Семіотика природним чином є однією з основ методології, оскільки людська діяльність, людське спілкуванняробить необхідним вироблення численних систем знаків з допомогою яких могли б передавати одне одному різноманітну інформацію і цим організовувати свою діяльність.

Для того щоб зміст того чи іншого повідомлення, яке одна людина може передати іншому, передаючи здобуте ним знання про предмет або вироблене ним ставлення до предмета, було зрозуміло одержувачем, необхідний такий спосіб трансляції, який дозволив би одержувачу розкрити зміст цього повідомлення. А це можливо в тому випадку, якщо повідомлення виражається в знаках, що несуть довірене їм значення, і якщо той, хто передає інформацію та отримує її, однаково розуміють зв'язок між значенням і знаком.

Оскільки спілкування для людей надзвичайно багате і різнобічно, людству необхідна безліч знакових систем, що:

– особливостями переданої інформації, які змушують віддавати перевагу то одній мові, то іншій. Наприклад, відмінність наукової мови від природної, відмінності мов мистецтва від наукових мов тощо.

– особливостями комунікативної ситуації, які роблять зручнішими використання тієї чи іншої мови. Наприклад, використання природної мови та мови жестів у приватній бесіді; природного та математичного – на лекції, наприклад, з фізики; мови графічних символів та світлових сигналів – при регулюванні вуличного руху тощо;

- Історичним розвитком культури, що характеризується послідовним розширенням можливостей зв'язку між людьми. Аж до сьогоднішніх гігантських можливостей систем масової комунікації, що ґрунтуються на поліграфії, радіо та телебаченні, комп'ютерах, телекомунікаційних мережах тощо.

Питання застосування семіотики у методології, як і у всій науці, й у практиці, прямо скажемо, вивчені цілком недостатньо. А проблем тут виникає багато. Наприклад, переважна більшість дослідників у галузі суспільних, гуманітарних наук не застосовують методів математичного моделювання, навіть тоді, коли це можливо і доцільно, просто тому, що вони не володіють мовою математики лише на рівні його професійного використання. Або інший приклад – сьогодні багато досліджень проводяться «на стику» наук. Припустимо, педагогіки та техніки. І тут часто виникає плутанина через те, що дослідник використовує обидві професійні мови «впереміш». Але предмет будь-якого наукового дослідження, припустимо, дисертаційного, може лежати лише в одній предметній галузі, однієї науки. І, відповідно, одна мова має бути основною, наскрізною, а інша – лише допоміжною.

Норми наукової етики.

Окреме питання, який необхідно торкнутися – питання наукової етики. Норми наукової етики не сформульовані як будь-яких затверджених кодексів, офіційних вимог тощо. Однак вони існують і можуть розглядатися у двох аспектах – як внутрішні (у співтоваристві вчених) етичні норми та як зовнішні – як соціальна відповідальність вчених за свої дії та їх наслідки.

Етичні норми наукового співтовариства, зокрема, були описані Р.Мертоном ще 1942 р. як сукупність чотирьох основних цінностей:

– універсалізм: істинність наукових тверджень має оцінюватися незалежно від раси, статі, віку, авторитету, звань тих, хто їх формулює. Таким чином, наука – спочатку демократична: результати великого, відомого вченого повинні піддаватися не менш суворій перевірці та критиці, ніж результати дослідника-початківця;

– спільність: наукове знання має вільно ставати загальним надбанням;

– незацікавленість, неупередженість: учений повинен шукати істину безкорисливо Винагороду та визнання необхідно розглядати лише як можливий наслідок наукових досягнень, а не як самоціль. У той самий час, існує як наукова «конкуренція», що полягає у прагненні вчених отримати науковий результат швидше за інших, і конкуренція окремих учених та його колективів отримання грантів, державних замовлень тощо.

– раціональний скептицизм: кожен дослідник несе відповідальність за оцінку якості того, що зроблено його колегами, він не звільняється від відповідальності за використання у роботі даних, отриманих іншими дослідниками, якщо він сам не перевірив точність цих даних. Тобто, в науці потрібна, з одного боку, повага до того, що зробили попередники; з іншого боку – скептичне ставлення до результатів: «Платон мені друг, але істина дорожче» (вислів Аристотеля).

Особливості індивідуальної наукової діяльності:

1. Науковий працівник повинен чітко обмежувати рамки своєї діяльності та визначати цілі своєї наукової роботи.

У науці, так само як і в будь-якій іншій галузі професійної діяльності, відбувається природний розподіл праці. Науковий працівник не може займатися «наукою взагалі», а має вичленувати чіткий напрямок роботи, поставити конкретну мету та послідовно йти до її досягнення. Про проектування досліджень ми говоритимемо нижче, а тут необхідно зазначити, що властивість будь-якої наукової роботи полягає в тому, що на шляху дослідника постійно «трапляються» найцікавіші явища та факти, які самі по собі мають велику цінність і які хочеться докладніше вивчити. Але дослідник ризикує відволіктися від стрижневого русла своєї наукової роботи, зайнятися вивченням цих побічних для дослідження явищ і фактів, за якими відкриються нові явища і факти, і це триватиме без кінця. Робота в такий спосіб «розпливеться». У результаті не буде досягнуто жодних результатів. Це є типовою помилкою більшості дослідників-початківців, про яку необхідно попередити. Однією з головних якостей наукового працівника є здатність зосередитись лише на тій проблемі, якою він займається, а решта – «побічні» – використовувати лише тією мірою і на тому рівні, як вони описані в сучасній йому науковій літературі.

2. Наукова робота будується «на плечах попередників».

Перш ніж приступати до будь-якої наукової роботи з будь-якої проблеми, необхідно вивчити в науковій літературі, що було зроблено у цій галузі попередниками.

3. Науковий працівник повинен освоїти наукову термінологію та строго вибудувати свій понятійний апарат.

Справа не тільки в тому, щоб писати складною мовою як, часто помиляючись, вважають багато науковців-початківців: що чим складніше і незрозуміліше, тим нібито науковішим. Достоїнством справжнього вченого є те, що він пише і говорить про найскладніші речі простою мовою. Справа і в іншому. Дослідник повинен провести чітку грань між повсякденною та науковою мовою. А відмінність у тому, що до звичайному розмовної мови не пред'являється особливих вимог до точності використовуваної термінології. Однак, як тільки ми починаємо говорити про ці ж поняття науковою мовою, то відразу виникають питання: «А в якому сенсі використовується таке поняття, таке поняття і т.д.? У кожному даному випадку дослідник повинен відповісти на запитання: «У якому сенсі він використовує те чи інше поняття».

У будь-якій науці має місце явище паралельного існування різних наукових шкіл. Кожна наукова школа вибудовує власний понятійний апарат. Тому, якщо дослідник-початківець візьме, наприклад, один термін у розумінні, трактуванні однієї наукової школи, інший - у розумінні іншої школи, третій - у розумінні третьої наукової школи і т.д., то вийде повний різнобій у використанні понять, і ніякий нової системи наукового знання цим дослідник не створить, оскільки, що він говорив і писав, не вийде за межі повсякденного (життєвого) знання.

4. Результат будь-якої наукової роботи, будь-якого дослідження повинен бути обов'язково оформлений у «письмовому» вигляді (друкованому чи електронному) та опублі-кований – у вигляді наукового звіту, наукової доповіді, реферату, статті, книги тощо.

Ця вимога обумовлюється двома обставинами. По-перше, тільки письмово можна викласти свої ідеї та результати суворо науковою мовою. У мовленні цього майже ніколи не виходить. Причому написання будь-якої наукової роботи, навіть найменшої статті, для дослідника-початківця представляє велику складність, оскільки те, що легко промовляється в публічних виступах або ж подумки промовляється «про себе», виявляється «ненаписним». Тут та сама різниця, що й між повсякденною, життєвою та науковою мовами. В усній промові ми й самі за собою, і наші слухачі не помічають логічних огріхів. Письмовий текст вимагає суворого логічного викладу, а це зробити набагато важче. По-друге, мета будь-якої наукової роботи – отримати та довести до людей нове наукове знання. І якщо це «нове наукове знання» залишається тільки в голові дослідника, про нього ніхто не зможе прочитати, то це знання, по суті, пропаде. Крім того, кількість та обсяг наукових публікацій є показником, щоправда, формальним, продуктивності будь-якого наукового працівника. І кожен дослідник постійно веде та поповнює список своїх опублікованих праць.

Особливості колективної наукової діяльності:

1. Плюралізм наукової думки.

Оскільки будь-яка наукова робота є творчим процесом, дуже важливо, щоб цей процес не був «зарегламентований». Звичайно, наукова робота кожного дослідницького колективу може і повинна плануватися і досить суворо. Але при цьому кожен дослідник, якщо він досить грамотний, має право на свою думку, свою думку, які повинні, безумовно, поважатися. Будь-які спроби диктату, нав'язування всім загальним єдиним поглядом ніколи не призводило до позитивного результату. Пригадаємо, наприклад, хоча сумну історію з Т.Д. Лисенка, коли вітчизняну біологію було відкинуто на десятиліття тому.

Існує навіть термін «Лисенківщина» - політична кампанія з переслідування та шельмування групи генетиків, заперечення генетики та тимчасової заборони генетичних досліджень в СРСР (при тому, що Інститут генетики продовжував своє існування). Здобула свою популярну назву на ім'я Т. Д. Лисенка, який став символом кампанії. Кампанія розгорталася у наукових біологічних колах приблизно з середини 1930-х до першої половини 1960-х років. Її організаторами були партійні та державні діячі, у тому числі сам І. В. Сталін. У переносному значенні термін Лисенківщина може використовуватися для позначення будь-якого адміністративного переслідування вчених за їх «політично некоректні» наукові погляди

У тому числі, існування в одній галузі науки різних наукових шкіл обумовлено і об'єктивною необхідністю існування різних точок зору, поглядів, підходів. А життя, практика потім підтверджують або спростовують різні теорії, або ж примиряють їх, як, наприклад, примирило таких затятих супротивників, якими були свого часу Р. Гук та І. Ньютон у фізиці, або І.П. Павлов та А.А. Ухтомський у фізіології.

1675, засідання щойно заснованого Лондонського Королівського товариства, обговорення роботи тридцятидворічного кембриджця Ісаака Ньютона "Теорія світла і квітів".

Отже, заздалегідь впевнений у успіху молодий вчений докладно викладає її суть. Висунуті положення він підтверджує результатами блискучої серії експериментів. Досліди зі скляними призмами вражають присутніх несподіванкою та новизною. Йому вже готові аплодувати, як раптом піднімається запрошений на засідання як рецензент відомий фахівець в оптиці Роберт Гук і все перевертає догори дригом.

Він, не приховуючи сарказму, зауважує, що точність експериментів не викликає в нього жодних сумнівів, тому що до Ньютона ... він проводив їх сам, про що, на щастя, встиг повідомити у своїй науковій праці "Мікрографія". Уважно ознайомившись із змістом цієї роботи, неважко помітити, що там представлені ті самі дані тільки з іншими висновками, в чому Гук готовий прямо на місці переконати присутніх, зачитавши з неї деякі витримки. Дивно, що вийшла десять років тому вона незбагненним чином вислизнула від уваги Ньютона, що захопився оптикою. Ну, та біса з ним, цим плагіатом. Головне, що запозиченим без попиту матеріалом Ньютон дуже невміло скористався, через що дійшов помилкового висновку про корпускулярну природу світла. Інший висновок Ньютона щодо наявності в білому світловому промені семи колірних складових та пояснення несприйнятливості оком цього явища через їхню непроявленість взагалі не лізе в жодні ворота. "Приймаючи цей висновок за істину, - сказав обурений Гук, - можна з великим успіхом заявити, що музичні звуки приховані в повітрі до їхнього звучання".

Сам Гук дотримувався абсолютно іншої концепції у погляді на природу світла. Він був переконаний, що світло слід розглядати у вигляді поперечних хвиль, а його смугове забарвлення можна пояснити лише відображенням заломленого променя від поверхні скляної призми.

Уявіть, як розлютився на свого рецензента Ньютон! У слові у відповідь він різко засудив Гука за недозволений для вченого подібного рангу тон, а звинувачення в плагіаті назвав мерзенним наклепом, продиктованим заздрістю до його особи і наукових здобутків.

Гук, звичайно, цій зухвалості Ньютону не пробачив і, через якийсь час, вибухнув рядом гнівних викривальних листів, на які Ньютон не преминув відгукнутися в тому ж дусі. Всі ці листи збереглися та були опубліковані. Читаючи їх, просто червонієш від сорому за цих діячів науки. До такої розбещеності, мабуть, більше її історії ніхто ніколи не доходив. Мабуть, обидва великі вчені вважали, що думка звучить переконливіше, коли вона супроводжується міцним слівцем.

Найцікавіше, що вилив на голови один одного словесні помиї, але так нічого і не довівши один одному, суперники помирилися.

Тим не менш, час розсудив їхню суперечку – наразі корпускулярна теорія Ньютона та наявність у білому світловому промені семи колірних складових вивчаються вже у шкільному курсі фізики.

А. А. Ухтомський увійшов до історії вітчизняної та світової науки і культури як один із блискучих продовжувачів петербурзької фізіологічної школи, народження якої пов'язане з іменами І. М. Сєченова та Н. Є. Введенського. Ця школа існувала одночасно і паралельно зі школою І. П. Павлова, проте її відкриття та досягнення як би «заглушалися» широко популяризованими роботами І. П. Павлова та його школи, визнаними радянською владою «єдино правильним» поглядом на розвиток наукової думки.

Проте обидві вітчизняні фізіологічні школи – школа І.П. Павлова та школа А.А. Ухтомського в 30-ті роки XX століття об'єднали зусилля та зблизили свої теоретичні погляди на розумінні механізмів управління поведінкою.

2. Комунікації у науці.

Будь-які наукові дослідження можуть проводитися лише у певному співтоваристві вчених. Це зумовлено тією обставиною, що будь-якому досліднику, навіть самому кваліфікованому, завжди необхідно обговорювати та обговорювати з колегами свої ідеї, отримані факти, теоретичні побудови – щоб уникнути помилок та помилок. Слід зазначити, що серед дослідників-початківців нерідко існує думка, що де «я займатимуся науковою роботою сам по собі, а от коли отримаю великі результати, тоді і публікуватиму, обговорюватиму і т.д.». Але, на жаль, такого немає. Наукові робінзонади ніколи нічим путнім не закінчувалися – людина «закопувалася», заплутувалась у своїх пошуках і, розчарувавшись, залишала наукову діяльність. Тому завжди необхідне наукове спілкування.

Однією з умов наукового спілкування для будь-якого дослідника є його безпосереднє та опосередковане спілкування з усіма колегами, які працюють у цій галузі науки – через спеціально організовані наукові та науково-практичні конференції, семінари, симпозіуми (безпосереднє чи віртуальне спілкування) та через наукову літературу – статті у друкованих та електронних журналах, збірниках, книжках тощо. (Опосереднє спілкування). І в тому і в іншому випадку дослідник, з одного боку, виступає сам або публікує свої результати, з іншого боку – слухає та читає те, чим займаються інші дослідники, його колеги.

3. Використання результатів дослідження

- Найважливіший момент наукової діяльності, оскільки кінцевою метою науки як галузі народного господарства є, природно, впровадження отриманих результатів у практику. Однак слід застерегти від широкого існування серед людей, далеких від науки, уявлення, що результати кожної наукової роботи повинні бути обов'язково впроваджені. Уявімо собі такий приклад. Тільки з педагогіки щороку захищається понад 3000 кандидатських та докторських дисертацій. Якщо виходити з припущення, що всі отримані результати мають бути впроваджені, то уявімо собі бідного вчителя, який має прочитати всі ці дисертації, а кожна містить від 100 до 400 сторінок машинописного тексту. Звісно, ​​ніхто цього не робитиме.

Механізм застосування інший. Результати окремих досліджень публікуються в тезах, статтях, потім вони узагальнюються (і тим самим як би скорочуються) в книгах, брошурах, монографіях як чисто наукових публікаціях, а потім у ще більш узагальненому, скороченому та систематизованому вигляді потрапляють до вузівських підручників. І вже зовсім «віджаті» найбільш фундаментальні результати потрапляють у шкільні підручники.

Крім того, далеко не всі дослідження можуть бути впроваджені. Найчастіше дослідження проводяться для збагачення самої науки, арсеналу її фактів, розвитку її теорії. І лише після накопичення певної «критичної маси» фактів, концепцій, відбуваються якісні стрибки запровадження досягнень науки у масову практику. Класичним прикладом є наука мікологія – наука про плісняви. Хто тільки десятиліттями не знущався з учених-мікологів: «цвіль треба знищувати, а не вивчати». І це відбувалося доти, поки в 1940 році А. Флемінг (Сер Олександр Флемінг - британський бактеріолог) не відкрив бактерицидні властивості пеніцилів (різновиду цвілі). Створені на їх основі антибіотики дозволили лише під час Другої світової війни врятувати мільйони людських життів, а сьогодні ми не уявляємо, як би без них обходилася медицина.

Сучасна наука керується трьома основними принципами пізнання: принципом детермінізму, принципом відповідності та принципом додатковості.

Принцип детермінізму, будучи загальнонауковим, організує побудову знання у конкретних науках. Детермінізм виступає, перш за все, у формі причинності як сукупності обставин, які передують у часі будь-якій даній події та викликають її. Тобто, має місце зв'язок явищ і процесів, коли одне явище, процес (причина) за певних умов із необхідністю породжує, виробляє інше явище, процес (наслідок).

Принциповим недоліком колишнього, класичного (так званого лапласівського) детермінізму є та обставина, що він обмежувався лише безпосередньо діючою причинністю, що трактується суто механістично: об'єктивна природа випадковості заперечувалася, ймовірні зв'язки виводилися за межі детермінізму і протиставлялися матеріальному детермінізму.

Сучасне розуміння принципу детермінізму передбачає наявність різноманітних об'єктивно існуючих форм взаємозв'язку явищ, багато з яких виражаються у вигляді співвідношень, що не мають безпосередньо причинного характеру, тобто прямо не містять моменту породження одного іншим. Сюди входять просторові та тимчасові кореляції, функціональні залежності тощо. У тому числі, в сучасній науці, на відміну детермінізму класичної науки, особливо важливими виявляються співвідношення невизначеностей, формулювані мовою ймовірнісних законів чи співвідношення нечітких множин, чи інтервальних величин тощо.

Однак усі форми реальних взаємозв'язків явищ у кінцевому підсумку складаються з урахуванням загальної діючої причинності, поза якою немає жодне явище дійсності. У тому числі й такі події, які називаються випадковими, у сукупності яких виявляються статистичні закони. Останнім часом теорія ймовірностей, математична статистика тощо. дедалі більше впроваджуються у дослідження у суспільних, гуманітарних науках.

Принцип відповідності. У своєму первісному вигляді принцип відповідності був сформульований як «емпіричне правило», що виражає закономірний зв'язок у формі граничного переходу між теорією атома, заснованої на квантових постулатах, та класичною механікою; а також між спеціальною теорією відносності та класичною механікою. Так, наприклад, умовно виділяються чотири механіки: класична механіка І. Ньютона (відповідна великим масам, тобто масам, багато більшим за масу елементарних частинок, і малим швидкостям, тобто швидкостям, набагато меншим за швидкість світла), релятивістська механіка – теорія відносності А. Ейнштейна ("великі" маси, "великі" швидкості), квантова механіка ("малі" маси, "малі" швидкості) і релятивістська квантова механіка ("малі" маси, "великі" швидкості). Вони повністю узгоджуються між собою «на стиках». В процесі подальшого розвиткунаукового знання істинність принципу відповідності була доведена практично для всіх найважливіших відкриттів у фізиці, а за цим і в інших науках, після чого стало можливим його узагальнене формулювання: теорії, справедливість яких експериментально встановлена ​​для тієї чи іншої галузі явищ, з появою нових, більш загальних теорійне відкидаються як щось хибне, але зберігають своє значення для колишньої області явищ як гранична форма і окремий випадок нових теорій. Висновки нових теорій у сфері, де була справедлива стара «класична» теорія, переходять у висновки класичної теорії.

Слід зазначити, що суворе виконання принципу відповідності має місце у рамках еволюційного розвитку науки. Але не виключені ситуації «наукових революцій», коли нова теорія спростовує попередню і замінює її.

Принцип відповідності означає, зокрема, і наступність наукових теорій. На необхідність дотримання принципу відповідності доводиться звертати увагу дослідників, оскільки останнім часом у гуманітарних та суспільних науках стали з'являтися роботи, особливо виконані людьми, які прийшли в ці галузі науки з інших, «сильних» галузей наукового знання, в яких робляться спроби створити нові теорії, концепції тощо, мало пов'язані чи ніяк не пов'язані з колишніми теоріями. Нові теоретичні побудови бувають корисні для розвитку науки, але якщо вони не співвідноситимуться з колишніми, то наука перестане бути цільною, а вчені незабаром взагалі перестануть розуміти один одного.

Принцип додатковості. Принцип додатковості виник у результаті нових відкриттів у фізиці також межі ХIХ і ХХ століть, коли з'ясувалося, що дослідник, вивчаючи об'єкт, вносить у нього, зокрема у вигляді застосовуваного приладу, певні зміни. Цей принцип був уперше сформульований Н. Бором (Нільс Хенрік Давід Бор - датський фізик-теоретик і громадський діяч, один із творців сучасної фізики): відтворення цілісності явища вимагає застосування у пізнанні взаємовиключних «додаткових» класів понять. У фізиці, зокрема, це означало, що отримання експериментальних даних про одних фізичних величинах незмінно пов'язані з зміною даних про інші величини, додаткових до перших (вузьке – фізичне – розуміння принципу додатковості). За допомогою додатковості встановлюється еквівалентність між класами понять, які комплексно описують суперечливі ситуації у різних сферах пізнання (загальне розуміння принципу додатковості).

Принцип додатковості значно змінив весь лад науки. Якщо класична наука функціонувала як цілісне освіту, орієнтоване отримання системи знань у остаточному і завершеному вигляді, на однозначне дослідження подій, виключення з контексту науки впливу діяльності дослідника і використовуваних ним коштів, на оцінку знання як готівковий фонд науки як абсолютно достовірного, то з появою принципу додатковості ситуація змінилася.

Важливо таке:

- включення суб'єктної діяльності дослідника в контекст науки призвело до зміни розуміння предмета знання: ним стала тепер не реальність «в чистому вигляді», а деякий її зріз, заданий через призми прийнятих теоретичних та емпіричних засобів та способів її освоєння суб'єктом, що пізнає;

– взаємодія досліджуваного об'єкта з дослідником (зокрема у вигляді приладів) неспроможна не призвести до різної вияву властивостей об'єкта залежно від типу його взаємодії з суб'єктом, що пізнає, у різних, часто взаємовиключних умовах. І це означає правомірність і рівноправність різних наукових описів об'єкта, зокрема різних теорій, що описують той самий об'єкт, одну й ту саму предметну область. Тому, очевидно, булгаковський Воланд і каже: «Всі теорії стоять одна одною».

Важливо підкреслити, що та сама предметна область може, відповідно до принципу додатковості, описуватися різними теоріями. Та ж класична механіка може бути описана не лише за відомою за шкільними підручниками фізики механікою Ньютона, а й механікою У. Гамільтона, механікою Г. Герца, механікою К. Якобі. Вони відрізняються вихідними позиціями – що береться за основні невизначені величини – сила, імпульс, енергія тощо.

Або, наприклад, в даний час багато соціально-економічних систем досліджуються за допомогою побудови математичних моделей з використанням різних розділів математики: диференціальних рівнянь, теорії ймовірностей, теорії ігор та ін. При цьому інтерпретація результатів моделювання тих самих явищ, процесів з використанням різних математичних коштів дає хоч і близькі, проте різні висновки.

Засоби наукового дослідження (засоби пізнання)

У розвитку науки розробляються і вдосконалюються засоби пізнання: матеріальні, математичні, логічні, мовні. Крім того, останнім часом до них, мабуть, необхідно додати інформаційні засоби як особливий клас. Всі засоби пізнання - це спеціально створювані засоби. У цьому сенсі матеріальні, інформаційні, математичні, логічні, мовні засоби пізнання мають спільну властивість: їх конструюють, створюють, розробляють, обґрунтовують для тих чи інших пізнавальних цілей.

Матеріальні засоби пізнання– це насамперед прилади для наукових досліджень. В історії з виникненням матеріальних засобів пізнання пов'язане формування емпіричних методів дослідження – спостереження, виміру, експерименту.

Ці кошти безпосередньо спрямовані на об'єкти, що вивчаються, їм належить головна роль в емпіричній перевірці гіпотез та інших результатів наукового дослідження, у відкритті нових об'єктів, фактів. Використання матеріальних засобів пізнання у науці взагалі – мікроскопа, телескопа, синхрофазотрона, супутників Землі тощо. - Надає глибокий вплив на формування понятійного апарату наук, на способи опису предметів, що вивчаються, способи міркувань і уявлень, на використовувані узагальнення, ідеалізації та аргументи.