РОЗДІЛ 3. ОСНОВНІ ЗАВДАННЯI ЗМІСТ НАУКОВОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ-МАГІСТРАНТІВ 3.1. Загальні положення дослідження


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 
75 

Загрузка...

Отримання наукових результатів, оформлених у вигляді специфі-чного продукту під назвою "Технічний звіт НДР", має свої принципи, методи, техніку і технологію. Мета цього посібника - не навчити нау-кової творчості, а сприяти оптимальній організації діяльності моло-дих вчених, які ставлять перед собою завдання захисту дипломної ро-боти через ознайомлення з принципами побудови технічного звіту НДР, принципами й методами встановлення новизни, достовірності і практичної значущості наукових результатів.

Для дослідника-початківця важливо не тільки добре знати основ-ні положення, характерні для звіту НДР як кваліфікаційної роботи, але й мати хоча б загальне уявлення про методологію наукової твор-чості. їм передовсім не вистачає досвіду в організації своєї роботи, у використанні методів наукового пізнання і застосуванні логічних за-конів і правил.

Авторитет вченого визначається насамперед результатами його праці, ерудицією та кваліфікацією. Під ерудицією розуміють широке і глибоке знання не тільки тієї галузі науки, в якій працює вчений, а й суміжних. Найбільш достовірні та міцні знання здобуваються із пер-шоджерел. Вчений піддає їх критичному аналізу, творчій переробці, систематично використовує у своїй діяльності.

Кваліфікація вченого - це поєднання ерудиції та його творчих на-вичок у проведенні теоретичної й експериментальної роботи. Відсут-ність ерудиції здебільшого призводить до кустарщини і фабрикації різних схем на недостатньо перевірених і не проаналізованих глибоко матеріалах, до повторення у гіршому варіанті раніше зробленого ін-шими. Вчений, маючи широку ерудицію та творчі навички, спромож-ний критично осмислювати наукову інформацію, оцінювати її пере-ваги і вади, "нестандартно" мислити, знаходити власні вирішення, ви-совувати нові наукові ідеї, вміти працювати з науковими приладами, комп'ютерною технікою, проводити самостійно експеримент, нако-пичувати й аналізувати необхідні факти, узагальнювати їх, система-тизувати, теоретично пояснювати, оформляти у вигляді наукових зві-тів, статей, доповідей, монографій, патентів, володіти навичками нау-кової організації творчої праці.

Будь-яке наукове дослідження від творчого задуму до кінцевого оформлення наукової праці здійснюється індивідуально. Проте мож-на визначити і деякі загальні методологічні підходи до його прове-дення, що прийнято називати вивченням у науковому сенсі.

Сучасне науково-теоретичне мислення намагається дійти до суті явиш і процесів, які вивчаються. Це стає можливим за умови цілісно-го підходу до об'єкта вивчення, розгляду його у виникненні і розвит-ку, тобто застосування історичного аспекту.

Відомо, що нові наукові результати і раніше накопичені знання перебувають у діалектичній взаємодії. Краще і прогресивне із старого переходить у нове і надає йому сили та дієвості. Іноді забуте старе супроводжується на новому науковому підґрунті і набуває немов би іншого, більш досконалого вигляду.

Вивчати в науковому сенсі - це означає бути науково об'єктив-ним. He можна відкидати факти тільки тому, що їх важко пояснити або знайти їм застосування. У науці мало встановити якийсь новий науковий факт, потрібно дати йому пояснення з позицій сучасної на-уки, з'ясувати його пізнавальне, теоретичне або практичне значення.

Накопичення наукових фактів у процесі дослідження - завжди творчий процес, в основі якого лежить задум ученого, його ідея. У філософському визначенні ідея являє собою продукт людської думки, форму відображення дійсності. Ідея відрізняється від інших форм ми-слення і наукового знання тим, що в ній не тільки відображено об'єкт вивчення, але й міститься усвідомлення мети, перспективи пізнання і практичного перетворення дійсності.

Ідеї народжуються із практики, спостереження навколишнього світу і потреб життя. У їх основі лежать реальні факти і події. Життя висуває конкретні завдання, але не завжди відразу знаходяться про-дуктивні ідеї для їх вирішення. Тоді на допомогу приходить спромо-жність дослідника пропонувати новий, зовсім незвичний аспект роз-гляду завдання, яке довго не могли вирішити за звичайних підходів до справи.

Нова ідея - не просто зміна уявлення про об'єкт дослідження шляхом строгого обгрунтування - це якісний стрибок думки за межі сприйнятих почуттями даних і перевірених рішень. Нові ідеї можуть виникати під впливом парадоксальних ситуацій, коли виявляється не-звичний, неочікуваний результат, який надто розходиться з загально-прийнятими положеннями науки - парадигмами. При цьому отриман-ня нових знань відбувається за такою схемою: парадигма - парадокс -

нова парадигма. Можна стверджувати, що розвиток науки - це зміна відомих парадигм, методів, стереотипів мислення. Перехід від однієї парадигми до іншої не піддається логічному опису, бо кожна з них відкидає попередню і несе принципово новий результат дослідження, який не логічно вивести із відомих теорій. Особливу роль тут віді-грають активні механізми наукового пошуку, які не грунтуються на формальній логіці.

Розвиток ідеї до стадії вирішення завдання звичайно здійснюєть-ся як плановий процес наукового дослідження. Хоча в науці й відомі випадкові відкриття, проте тільки планове, добре обладнане сучасни-ми засобами наукове дослідження дає змогу розкрити і глибоко пі-знати об'єктивні закономірності в природі. Згодом іде процес продо-вження цільової та загальної обробки первинного задуму, уточнення, зміни, доповнення і розвитку накресленої схеми дослідження 3 вико-ристанням різних методів пізнання.

Метод - це сукупність прийомів чи операцій практичного або те-оретичного освоєння дійсності, підпорядкованих вирішенню конкре-тного завдання. Різниця між методом та теорією має функціональний характер: формуючись як теоретичний результат попереднього дослі-дження, метод виступає як вихідний пункт та умова майбутніх дослі-джень.

У кожному науковому дослідженні можна виділити два рівні:

1)емпіричний, наякому відбувається процес накопичення фактів;

2)теоретичний - досягнення синтезу знань (у формі наукової тео-рії).

Згідно з цими рівнями, загальні методи пізнання можна поділити на три групи, грані між якими визначені приблизно:

-          методи емпіричного дослідження;

-          методи, що застосовуються на емпіричному та теоретичному рі-внях;

-          методи теоретичного дослідження.

Методи емпіричного дослідження

Спостереження - це систематичне, цілеспрямоване вивчення об'-єкта. Аби бути плідним, спостереження мусить відповідати таким вимогам:

а)задуманості заздалегідь (спостереження проводиться для пев-ного, чітко поставленого завдання);

б)планомірності (виконується за планом, складеним відповідно до завдання спостереження);

в)цілеспрямованості (спостерігаються лише певні сторони явища, котрі викликають інтерес при дослідженні);

г)активності (спостерігач активно шукає потрібні об'єкти, риси явища);

д)систематичності (спостереження ведеться безперервно або за певною системою).

Спостереження як метод пізнання дає змогу отримати первинну інформацію у вигляді сукупності емпіричних тверджень. Емпірична сукупність утворює первинну схематизацію об'єктів реальності - ви-хідних об'єктів наукового дослідження.

Порівняння - це процес встановлення подібності або відміннос-тей предметів та явищ дійсності, а також знаходження загального, притаманного двом або кільком об'єктам.

Метод порівняння досягне результату, якщо виконуються такі вимоги: а)можуть порівнюватися лише такі явища, між якими можли-ва деяка об'єктивна спільність;

б)порівняння має здійснюватися за найбільш важливими, суттє-вими (в плані конкретного завдання) рисами.

Різні об'єкти чи явища можуть порівнюватися безпосередньо або опосередковано через їх порівняння з будь-яким іншим об'єктом (ета-лоном). У першому випадку звичайно отримують якісні результати (більше - менше, вище - нижче). Порівняння ж об'єктів з еталоном надає можливість отримати кількісні характеристики. Такі порівнян-ня називають вимірюванням.

За допомогою порівняння інформація щодо об'єкта здобувається двома шляхами:

а)безпосередній результат порівняння (первинна інформація);

б)результат обробки первинних даних (вторинна або похідна ін-формація).

Вимірювання - це визначення числового значення певної величи-ни за допомогою одиниці виміру. Вимірювання передбачає наявність таких основних елементів: об'єкта вимірювання, еталона, вимірюва-льних приладів, методу вимірювання.

Вимірювання розвинулося з операції порівняння, проте воно -більш потужний і універсальний пізнавальний засіб.

Для точних наук характерним є органічний зв'язок спостережень та експериментів із знаходженням числових значень характеристик досліджених об'єктів. За образним висловлюванням Д. I. Менделєєва, "наука починається відтоді, як починають вимірювати".

Експеримент - це такий метод вивчення об'єкта, за яким дослід-ник активно і цілеспрямовано впливає на нього завдяки створенню штучних умов або використанню природних умов, необхідних для виявлення відповідної властивості.

Переваги експериментального вивчення об'єкта порівняно з твер-дженням такі:

а)         у процесі експерименту можна вивчати явище "у чистому ви-

гляді", звільнившись від побічних факторів, які затінюють основний

процес;

б)         в експериментальних умовах можна дослідити властивості об'-

єктів;

в)         повторюваність експерименту: можна проводити досліди сті-

льки разів, скільки необхідно.

Експеримент проводять у таких випадках:

-при спробі виявлення раніше невідомих властивостей об'єкта;

-при перевірці правильності теоретичних побудов;

-при демонструванні явища.

У науковому дослідженні експеримент і теорія найтісніше взає-мопов'язані. Всіляке ігнорування експерименту неодмінно призво-дить до помилок, тому всебічне розгортання експериментальних до-сліджень являє собою один із найважливіших шляхів розвитку сучас-ної науки.

Методи, що застосовуються на емпіричному та теоретичному рі-внях досліджень:

Абстрагування - це відхід у думці від несуттєвих властивостей, зв'язків, відношень предметів і виділення декількох рис, котрі цікав-лять дослідника. Процес абстрагування має два ступені. Перший: ви-ділення найважливішого у явищах і встановлення факту незалежності чи дуже незначної залежності досліджуваних явищ, на яку можна не зважати, від певних факторів (якщо об'єкт А не залежить безпосеред-ньо від фактора Б, то можна лишити його осторонь як несуттєвий). Другий ступінь: реалізація можливостей абстрагування. Сутність йо-го полягає в тому, що один об'єкт замінюється іншим, простішим, який виступає як "модель" першого.

Абстрагування може застосовуватися до реальних і абстрактних об'єктів тих, що пройшли абстрагування раніше). Багатоступінчасте абстрагування зводить до абстракцій все більш зростаючого ступеня загальності, абстрагування дає змогу замінити у пізнанні складне простим, але таким, яке відбиває основне в цьому складному.

Існують такі основні види абстракції:

ототожнення - утворення поняття через об'єднання предметів, пов'язаних відношеннями типу рівності в особливий клас (залишаю-чи осторонь деякі індивідуальні якості предметів);

ізолювання - виділення властивостей і відношень, нерозривно по-в'язаних з предметами, та позначення їх певними "іменами", що надає абстракціям статусу самостійних предметів (наприклад, "надійність", "технологічність").

Відміність між цими двома абстракціями полягає у тому, що в першому випадку ізолюється комплекс властивостей об'єкта, a у дру-гому - єдина його властивість;

конструктивізації - відхилення від невизначеності меж реальних об'єктів (безперервний рух зупиняється і т. ін.);

актуальної нескінченності - відхилення від незавершеності (і не-можливості завершення) процесу утворення нескінченної множини, від неможливості задати його повним переліком всіх елементів. Така множина розглядається як наявна;

потенціальної здійсненності - відхилення від реальних меж люд-ських можливостей, обумовлених обмеженістю життя у часі та прос-торі (нескінченність розглядається як потенційно здійснена).

Результат абстрагування часто виступає як специфічний метод дослідження, а також як елемент складніших за своєю структурою методів експерименту - аналізу і моделювання.

Аналіз і синтез. Аналіз - метод пізнання, який дає змогу поділя-ти предмети дослідження на складові частини (природні елементи об'єкта або його властивості і відношення). Синтез, навпаки, припус-кає з'єднання окремих частин чи рис предмета в єдине ціле. Аналіз та синтез взаємопов'язані, вони являють собою єдність протилежностей.

Аналіз і синтез бувають:

а)прямим, або емпіричним (використовується для виділення окремих частин об'єкта, виявлення його властивостей, найпростіших вимірювань і т. ін.);

б)зворотним, або елементарно-теоретичним (базується на деяких теоретичних міркуваннях стосовно причинно-наслідкового зв'язку рі-зних явищ або дії будь-якої закономірності. При цьому виділяються та з'єднуються явища, які здаються суттєвими, а другорядні ігнору-ються);

в)структурно-генетичним (вимагає виокремлення у складному явищі таких елементів, які мають вирішальний вплив на всі інші сто-рони об'єкта).

Індукція та дедукція. Дедуктивною звуть таку розумову конс-трукцію, в якій висновок щодо якогось елемента множини робиться на підставі знання загальних властивостей всієї множини. Змістом дедукції як методу пізнання є використання загальних наукових по-ложень при дослідженні конкретних явищ

Під індукцією розуміють перехід від часткового до загального, коли на підставі знання про частину предметів класу робиться висно-вок стосовно класу в цілому. Дедукція та індукція - взаємопротилежні методи пізнання.

Існує кілька варіантів установлення наслідкового зв'язку метода-ми наукової індукції:

а)метод єдиної подібності. Якщо два чи більше випадків дослі-джуваного явища мають лише одну загальну обставину, а всі інші об-ставини різні, то саме ця подібна обставина є причиною явища, яке розглядається

б)метод єдиної розбіжності. Якщо випадок, у якому досліджуване явище, і випадок, в якому воно не наступає, у всьому подібні і відріз-няються однією обставиною, то саме ця обставина, наявна в одному випадку і відсутня в іншому, є причиною явища, що досліджується;

в)об'єднаний метод подібності і розбіжності - комбінація двох перших методів;

г)метод супутніх змін. Коли виникнення або зміна одного явища викликає певну зміну іншого явища, то обидва вони перебувають у причинному зв'язку один з одним;

д)метод решт. Якщо складне явище викликане складною причи-ною, котра являє собою сукупність певних обставин, і відомо, що де-які з них є причиною того явища, то решта цього явища викликається обставинами, що скоїлися.

Моделювання - метод, який ґрунтується на використанні моделі для дослідження явищ і процесів природи. Під моделями розуміють системи, які замінюють об'єкт пізнання і служать джерелом інформа-ції стосовно нього. Це такі аналоги, подібність яких до оригіналу сут-тєва, а розбіжність мала. Моделі поділяють на два види: матеріальні та ідеальні. Матеріальні втілюються у певному матеріалі - дереві, ме-талі, склі і т. ін. Ідеальні фіксуються в таких наочних елементах, як креслення, рисунок, схема, комп'ютерна програма і т. ін.

Метод моделювання має таку структуру:

а)         постановка завдання;

б)         створення або вибір моделі;

в)         дослідження моделі;

г)         перенесення знань з неї на оригінал.

Методи теоретичних досліджень

Ідеалізація - це конструювання подумки об'єктів, які не існують у гості або практично не здійсненні (наприклад, абсолютно тверде li¬no, абсолютно чорне тіло, лінія, площина).

Мета ідеалізації: позбавити реальні об'єкти деяких, притаман-них їм властивостей і наділити (у думці) ці об'єкти певними нереаль-ними і гіпотетичними властивостями. При цьому мета досягається за-вдяки:

а)багатоступінчастому абстрагуванню (наприклад, абстрагування від слова гай приводить до поняття "площина");

б)переходу від думки до кінцевого результату у розвитку якоїсь властивості абсолютно тверде тіло);

в)простому абстрагуванню (рідина, що не стискується). Будь-яка ідеалізація правомірна лише у певних межах. Формалізація - метод вивчення різноманітних об'єктів шляхом зведення їхньої структури у знаковій формі за допомогою штучних мов, виклад, - мовою матема-тики. Переваги формалізації:

а)вона забезпечує узагальненість підходу до вирішення проблем;

б)символіка надає стислості та чіткості фіксації значень;

в)однозначність символіки (немає багатозначності звичайної мо-ви);

г)дає змогу формувати знакові моделі об'єктів і замінювати ви-вчення їхніх речей і процесів вивченням цих моделей.

Аксіоматичний метод - метод побудови наукової теорії, за яко-го деякі твердження приймаються без доведень, а всі інші знання ви-водяться з відповідно до певних логічних правил.

Гіпотеза та припущення. У становленні теорій як системи нау-кового знання найважливішу роль відіграє гіпотеза. Гіпотеза є фор-мою осмислення фактичного матеріалу, формою переходу від фактів до законів.

Розвиток гіпотези відбувається за трьома стадіями:

а)накопичення фактичного матеріалу і висловлювання на його основі припущень;

б)формування гіпотези, тобто виведення наслідків із зробленого припущення, розгортання на його основі прийнятої теорії;

в)перевірка отриманих результатів на практиці і на її основі уто-чнення гіпотези. Якщо при перевірці наслідок відповідає дійсності, то гіпотеза перетворюється на наукову теорію.

Гіпотези (як і ідеї) носять імовірнісний характер. На їх основі відбувається систематизація раніше накопичених знань і здійснюєть-ся пошук нових наукових результатів - у цьому сутність і призначен-ня гіпотези як форми розвитку науки. Гіпотеза може узгоджуватися з іншими науковими системами або суперечити їм. Hi те, ні інше не дає підстав відкинути гіпотезу або прийняти її. Гіпотеза може суперечити навіть достовірній теорії. До такої суперечності треба ставитися до-сить серйозно, але не варто думати, що вона обов'язково приводить до спростування гіпотези. Гіпотеза висувається з надією на те, що во-на, коли не цілком, то хоча б частково, стане достовірним знанням.

Історичний метод дає змогу дослідити виникнення, формування і розвиток процесів і подій у хронологічній послідовності з метою ви-явлення внутрішніх та зовнішніх зв'язків, закономірностей та супере-чностей. Даний метод дослідження використовується головним чи-ном у суспільних науках. У прикладних - він застосовується, напри-клад, при вивченні розвитку і формування тих чи інших галузей нау-ки і техніки.

Системний підхід полягає у комплексному дослідженні великих і складних об'єктів (систем), дослідженні їх як єдиного цілого із узго-дженим функціонуванням усіх елементів і частин. Виходячи з цього принципу, треба вивчити кожен елемент системи у його зв'язку та взаємодії з іншими елементами, виявити вплив властивостей окремих частин системи на її поведінку в цілому, встановити емерджентні властивості системи і визначити оптимальний режим її функціону-вання.

Ускладнення завдань та об'єктів дослідження викликає необхід-ність розподілення (декомпозиції) системи на системи нижчого рівня (підсистеми), які досліджуються автономно, причому з обов'язковим урахуванням подальшого узгодження цілей кожної підсистеми із за-гальною ціллю системи. Таким чином, декомпозиція наперед визна-чає створення ієрархії системи. Застосування декомпозиції обумовле-не не тільки неможливістю охопити неосяжне, але й різнорідністю елементів складної системи і, як наслідок, необхідністю залучення фахівців різного профілю.

По суті, декомпозиція - це операція аналізу системи. Природно, що дослідження менш складних систем нижчого рівня простіші та зручніші. Проте узгодження функціонування підсистем (операція си-нтезу) являє суттєво складніше завдання, ніж дослідження окремих підсистем. Тут ці труднощі пов'язані з емерджентністю системи.

Теорія - система знань, яка описує і пояснює сукупність явищ певної дійсності і зводить відкриті в цій галузі закони до єдиного кру-гового витоку. Теорія будується на результатах, отриманих на теоре-тичному рівні досліджень. У теорії ці результати впорядковуються у струнку систему, об'єднану загальною ідеєю, уточнюються на введе-них до теорії абстракцій, ідеалізацій та принципів. До нової теорії ви-суваються такі вимоги: а)адекватність наукової теорії описуваному об'єкту, що дає змогу у певних межах замінювати експериментальні дослідження теоретичними;

б)повнота опису певної галузі дійсності;

в)необхідність пояснення взаємозв'язків між різними компонен-тами в самій теорії. Наявність зв'язків між різними положеннями тео-рії забезпечить перехід від одних тверджень до інших;

г)відсутність внутрішньої несуперечливості теорії та відповід-ність її цим даним.

Теорія має бути евристичною, конструктивною і простою. Еврис-тичність теорії віддзеркалює її можливості передбачення та генеру-вання. Математичний апарат теорії повинен не тільки забезпечувати ії кількісні передбачення, але й допомагати відкривати нові явища, продуктивність теорії полягає у можливості простої, здійснюваної за правилами, перевірки основних її положень, принципів і законів, що в теорії досягається введенням узагальнених законів скорочення та здійснення інформації за допомогою спеціальних символів.

Вирішальною основою наукового пізнання є практика. Роль практики полягає у створенні матеріально-технічних засобів науково-го дослідження. При цьому матеріально-технічні засоби не залиша-ються незмінними, а безперервно удосконалюються в процесі розвит-ку матеріального виробництва, промисловості, техніки.

Наукове пізнання покликане освітлювати шлях практиці, надава-ти теоретичні основи для вирішення практичних проблем. Тому воно має попереджувати практику завдяки елементу наукового передба-чення. Проте практика - це не тільки вихідний пункт і мета пізнання, а й вирішальне підгрунтя цього складного процесу.

Таким чином, виростаючи з практики і розвиваючись на її основі, наукове пізнання набуває великого значення для неї самої. Воно сягає сутності явищ, розкриває закони їх існування та розвитку, тим самим вказуючи практиці шляхи і способи впливу на ці явища та зміни згід-но з їхньою ефективною природою.