Структура научного исследования

Научное исследование в области прикладных наук, проходит ряд этапов, которые составляют структуру научного исследования. Выделяют 7 основных этапов.

Этапы научного исследования

1. Постановка проблемы.Этап состоитне только в поиске проблемы, которую необходимо исследовать, но и в точной, четкой формулировке задачи научного исследования. От этого значительно зависит его успешный исход.

Научное исследование невозможно без постановки научной проблемы.

Проблема – это сложный теоретический или практический вопрос, требующий изучения, разрешения; это задача, подлежащая исследованию. Следовательно, проблема – это то, что еще не известно, что возникло в ходе развития науки и потребности общества.

Проблемы не возникают на пустом месте, они всегда вырастают из результатов, полученных ранее. Любая проблема содержит два неразрывно связанных элемента: объективное знание о том, что еще не известно, и предположение о возможности получения новых закономерностей либо принципиально нового способа практического применения ранее полученного знания. Предполагается, что это новое знание обществу необходимо.

Различают три этапа в постановке проблемы: поиск, собственно постановка и развертывание проблемы.

Поиск проблемы.В случае строительства на научно-технические проблемы поступает социальный заказ, когда требуется определить пути и найти новые средства, чтобы разрешить возникшее противоречие.

Например, РБ нуждается в собственных источниках энергии. Это проблему предложено решить: строительством ГЭС 7 шт, Белорусскую АЭС, сократить энергозатраты на производство, в нашем случае на производство материалов для бетона, бетона, изделий из бетона.

Какие возникли в связи с данным соц. заказом крупные научно-технические проблемы?

Проблемы проектирования сооружений как ГЭС/АЭС. Эта задача решена не была. Все подобные объекты проектировались иностранными научными организациями: Укргидропроект (ГЭС), НИАЭП (АЭС).

Но при строительстве возникла масса проблем с бетоном, которые пришлось решать местным научно-исследовательским организациям. Какие это проблемы: бетон с низкой экзотермией для возведения массивных гидротехнических сооружений – так первое массовое использование СУБ было именно на Гродненской ГЭС. Был разработан спец состав бетона.

Тоже по АЭС: разработаны высокопрочный бетон В60, особо тяжелый бетон.

Строительство дорог. Практически не было опыта строительства, освоили технологию.

То есть крупные научно-технические проблемы в своем составе имеют множество мелких проблем, которые также могут стать темой научного исследования.

Постановка проблемы. Как известно, правильно поставить проблему, т. е. четко сформулировать цель, определить границы исследования и соответственно установить объекты исследования, – дело далеко не простое и, главное, весьма индивидуальное для каждого конкретного случая.

Однако имеются четыре общих «правила» постановки проблемы.

1. Строгое ограничение известного от нового. Для постановки проблемы нужно хорошо знать новейшие достижения науки и техники в данной области, чтобы правильно оценить новизну обнаруженного противоречия и не поставить проблему, которая уже была решена ранее.

2. Локализация (ограничение) неизвестного. Следует четко ограничить область нового реально возможными пределами, выделить предмет конкретного исследования, поскольку область неизвестного безгранична и не позволяет охватить ее одним или группой исследований.

3. Определение возможных условий для решения. Следует уточнить тип проблемы: научно-теоретический или практический, специальный или комплексный, универсальный или частный; определить общую методику исследования, что в значительной мере зависит от типа проблемы, и установить масштабы точности измерений и оценок.

4. Наличие неопределенности или вариантности – предусматривает возможность замены в ходе развертывания и решения проблемы ранее выбранных методов, способов, приемов новыми, более совершенными или более подходящими, для решения данной проблемы или неудовлетворительных формулировок новыми, а также замены ранее выбранных частных отношений, определенных как необходимые для исследования, новыми, более полно отвечающими задачам исследования.

Развертывание проблемы.Решение проблемы часто совпадает с ее развертыванием, то есть с возникновением и формулированием дополнительных вопросов, которые группируются вокруг центрального вопроса – узлового пункта любой проблемы.

Дополнительные вопросы, в известной мере, отождествляют с понятием «аспект проблемы», т. е. с изучением объекта исследования в новой связи, с новыми объектами, или приравнивают к рассмотрению старого, изученного объекта в отношении новых условий.

Например, когда началось внедрение поликарбоксилаты, то было открыто несколько научно-исследовательских тем, связанных с вопросами: проектирования составов бетона с новыми модификаторами (сейчас они применяются массово, а раньше были проблемы с выбором дозировок, перемешиванием), влияние на основные свойства бетона (прочность в том числе в долгосрочной перспективе например в течении года смотрится влияние на прочность нового материала, водонепроницаемость, морозостойкость, модуль упругости, усадку). Вопросы его совместимости с сырьевыми материалами – цементами (вопросы несовместимости), различными другими модификаторами (минеральными – доломит, РСАМ).

Центральный вопрос научной проблемы – это своеобразный узел, к которому привязаны различные аспекты проблемы. При этом различные аспекты проблемы связаны могут рассматриваться как отдельные темы исследований, , а иногда и как самостоятельные проблемы.

Например, благодаря ПКБ мы получили самоуплотняющийся высокопрочный бетон. Это новый материал, его не было ещё 10 лет назад. И сейчас открыта тема ВПБ СУБ.

Получив ВПБ СУБ мы говорим о том, что этот материал требует новых модификаторов – противоморозных добавок – особых цементов, новых видов наполнителей

В этом и заключается развертывание проблемы.

Чтобы исследователю «не изобретать велосипед», ему необходимо знать, что уже сделано и на каком уровне, для чего необходимо изучить литературные и другие доступные источники информации.

Изучение материалов

Проведение научного исследования начина­ется с изучения и анализа опыта предшественников, а также материалов исследований в смежных областях наук. Часто из-за недостаточной осведомленности исследователь может сделать поспешные, недостаточно обоснованные выводы, неправильные заключения или повторить в своей работе открытия других.

По некоторым данным, ежедневно в мире издается в различной форме в среднем около 100 печатных листов текста в расчете на одного специалиста, работающего в узкой отрасли науки и техники. Такой рост печатных работ делает процесс изучения материалов довольно сложной задачей. В изучении материалов выделяют два этапа: поиск источника информации и ознакомление с источниками информации.

Первый этап – поиск источника информации. Изучение начинают с монографий, посвященных направлению, в котором предполагается проводить исследования. Этим достигают две цели: знакомятся с современной точкой зрения на исследуемую проблему, подходом к ней и методикой исследований; знакомятся с основной литературой – монографии, как правило, имеют достаточно полный библиографический указатель.

В дальнейшем начинающему исследователю необходимо следующее:

• знакомиться с литературой, указанной в библиографии, т. е. с книгами, брошюрами, статьями в журналах, с диссертациями и пр.;
• просматривать реферативные журналы по соответствующему разделу науки и техники и информационные издания (экспресс-информация, информационные листки, сборники НИИ и отраслей промышленности);
• изучать специализированные журналы;
• изучать труды институтов, тезисы докладов конференций, авторефераты диссертаций.

Второй этап – ознакомление с источниками информации. Бытуют две крайности: либо просматривают оглавление книги и другие источники и, не находя там интересующего материала, теряют к источнику интерес; читают и даже конспектируют все подряд, не разделяя необходимое от излишнего. В первом случае возможна потеря информации по смежному вопросу. Правильнее строить этап изучения материала, разбивая его на две составляющие: ознакомление и чтение.

Если в процессе беглого ознакомления с информационным материалом появится необходимость детально ознакомиться с ним, все подряд читать не следует: установлено, что в научно-технической литературе только 30 % содержательного материала и читать книгу следует так, чтобы именно на нем концентрировалась мысль.