Уровни и виды научных исследований

Лекция №1

Тема: «Введение. Основные понятия, предмет и задачи дисциплины.»

Вопросы:

1.  Предмет и задачи дисциплины «Основы научных исследований»

2.  Сущность и принципы научного исследования. Классификация видов научной деятельности.

3.  Методология научных исследований, виды исследований. Понятие методики и методов научных исследований.

1. Предмет и задачи дисциплины «Основы научных исследований»

Целью дисциплины «Основы научных исследований» является – всестороннее, достоверное изучение объекта, процесса или явления; их структуры, связей и отношений на основе разработанных в науке принципов и методов познания, а также получение и внедрение в производство (практику) полезных для человека результатов.

Задачи:

· ознакомиться с основными терминами и определениями, применяемыми в сфере научного исследования, овладеть информацией о современных важнейших направлениях научных исследований;

· приобрести знания в области выбора темы, объекта, предмета исследования;

· освоить методы теоретического и экспериментального исследования в области технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции;

· определение последовательности этапов научно-исследовательской работы;

· изучение правил пользования научно-технической литературой и уметь выделять из общего потока необходимую информацию;

· вычислять и использовать для анализа статистические показатели;

· планировать схему и структуру опытов и их проведение;

· планировать программу наблюдений и методику проведения анализов;

· уметь грамотно оформить и представить результаты проводимых экспериментов;

· применять теоретические и практические навыки для организации переработки сельскохозяйственной продукции.

 

2. Сущность и принципы научного исследования. Классификация видов научных исследований.

Наука – это непрерывно развивающаяся система знаний объективных законов природы, общества и мышления, получаемых и превращаемых в непосредственную производительную силу общества в результате социально-экономической деятельности. Важно то, что наука не сводится к знаниям. Это — не просто система знаний, как иногда утверждают, а именно деятельность, работа, имеющая целью получение знаний.

Научное исследование – это форма существования и развития науки.

Наука определяется как сфера человеческой деятельности, в которой происходит выработка и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности.

Деятельность в сфере науки — научное исследование, т.е. особая форма процесса познания, такое систематическое и целенаправленное изучение объектов, в котором используются средства и методы науки и которое завершается формированием знаний об изучаемых объектах.

Цель научного исследования – всестороннее, достоверное изучение объекта, процесса или явления; их структуры, связей и отношений на основе разработанных в науке принципов и методов познания, а также получение и внедрение в производство (практику) полезных для человека результатов.

Любое научное исследование имеет свой объект и предмет. Объектом научного исследования является материальная или идеальная система. Предмет – это структура системы, закономерности взаимодействия элементов внутри системы и вне ее, закономерности развития, различные свойства, качества и т.д.

Научные исследования классифицируют:

· по видам связи с общественным производством и степени важности для народного хозяйства;

· целевому назначению;

· источникам финансирования

·  и длительности ведения исследования.

По видам связи с общественным производством научные исследования подразделяются на работы, направленные на создание новых технологических процессов, машин, конструкций, повышение эффективности производства, улучшение условий труда, развитие личности человека и т.п.

По целевому назначению выделяют три вида научных исследований: фундаментальные, прикладные и разработки.

Фундаментальные исследования направлены на открытие и изучение новых явлений и законов природы, на создание новых принципов исследования. Их целью является расширение научного знания общества, установление того, что может быть использовано в практической деятельности человека. Такие исследования ведутся на границе известного и неизвестного, обладают наибольшей степенью неопределенности. Фундаментальные исследования часто проводятся на стыке с другими науками. Для технологии переработки продукции сельского хозяйства это в первую очередь естественные науки – биохимия, химия, микробиология; а также экономика и другие науки.

Прикладные исследования направлены на нахождение способов использования законов природы для создания новых и совершенствования существующих средств и способов человеческой деятельности. Цель прикладных исследований – установление того, как можно использовать научные знания, полученные в результате фундаментальных исследований, в практической деятельности человека. В результате прикладных исследований на основе научных понятий создаются технические понятия.

Прикладные исследования, свою очередь, подразделяются на поисковые, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. Поисковые исследования направлены на установление факторов, влияющих на объект, отыскание путей создания новых технологий и техники на основе способов, предложенных в результате фундаментальных исследований. В результате научно-исследовательских работ создаются новые технологии, опытные установки, приборы и т.п.

 Целью опытно-конструкторских работ являются подбор конструктивных характеристик, определяющих логическую основу конструкции. В результате фундаментальных и прикладных исследований формируется новая научная и научно-техническая информация. Целенаправленный процесс преобразования такой информации в форму, пригодную для освоения в промышленности, обычно называется разработкой. Она направлена на создание новой техники, материалов, технологии или совершенствование существующих. Конечной целью разработки является подготовка материалов прикладных исследований к внедрению.

Учебная исследовательская и научная исследовательская работа студентов в основном носит характер прикладных исследований или разработок. Прикладные исследования могут быть поисковыми (могут быть направлены на поиск путей создания новых технологий производства пищевых продуктов на основе результатов фундаментальных исследований и др.), научно-исследовательскими (направленные на создание новых технологических линий, опытных установок и т.п.). Разработки могут быть направлены на создание новых пищевых продуктов, технологий их производства и рецептур; создание и утверждение нормативной документации на новые продукты, организацию выпуска опытной партии нового продукта и т.д.

 

3. Методология научных исследований, виды исследований.

Методология (от «метод» и «логия») – учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности.

Метод - это совокупность приемов или операций практической или теоретической деятельности. Метод можно также охарактеризовать как форму теоретического и практического освоения действительности, исходящего из закономерностей поведения изучаемого объекта.

В соответствии с логикой научного поиска осуществляется разработка методики исследования. Она представляет собой комплекс теоретических и эмпирических методов, сочетание которых дает возможность с наибольшей достоверностью исследовать сложные и многофункциональные объекты.

Научный метод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки. Метод включает в себя способы исследования феноменов, систематизацию, корректировку новых и полученных ранее знаний.

Структура метода содержит три самостоятельных компонента (аспекта):

· концептуальный компонент – представления об одной из возможных форм исследуемого объекта;

· операционный компонент – предписания, нормы, правила, принципы, регламентирующие познавательную деятельность субъекта;

· логический компонент – правила фиксации результатов взаимодействия объекта и средств познания.

Важной стороной научного метода, его неотъемлемой частью для любой науки, является требование объективности, исключающее субъективное толкование результатов. Не должны приниматься на веру какие-либо утверждения, даже если они исходят от авторитетных учёных. Для обеспечения независимой проверки проводится документирование наблюдений, обеспечивается доступность для других учёных всех исходных данных, методик и результатов исследований. Это позволяет не только получить дополнительное подтверждение путём воспроизведения экспериментов, но и критически оценить степень адекватности (валидности) экспериментов и результатов по отношению к проверяемой теории.

Можно выделить следующие методы научно- исследовательской деятельности:

Наблюдение – это способ познания объективного мира, основанный на непосредственном восприятии предметов и явлений при помощи органов чувств без вмешательства в процесс со стороны исследователя.

Сравнение - это установление различия между объектами материального мира или нахождение в них общего; осуществляется как при помощи органов чувств, так и при помощи специальных устройств.

Счет – это нахождение числа, определяющего количественное соотношение однотипных объектов или их параметров, характеризующих те или иные свойства.

Измерение – это физический процесс определения численного значения некоторой величины путем сравнения ее с эталоном.

Эксперимент (от лат. experimentum — проба, опыт) - метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности. Отличаясь от наблюдения активным оперированием изучаемого объекта, эксперимент осуществляется на основе теории, определяющей постановку задач и интерпретацию его результатов. Нередко главной задачей эксперимента служит проверка гипотез и предсказаний теории, имеющих принципиальное значение (так называемый решающий эксперимент). В связи с этим эксперимент, как одна из форм практики, выполняет функцию критерия истинности научного познания в целом

  Обобщение – определение общего понятия, в котором находит отражение главное, основное, характеризующее объекты данного класса.

Абстрагирование – это мысленное отвлечение от несущественных свойств, связей, отношений предметов и выделение нескольких сторон, интересующих исследователя.

Формализация – отображение объекта или явления в знаковой форме какого-либо искусственного языка (математики, химии и т.д.).

Аксиоматический метод – способ построения научной теории, при котором некоторые утверждения принимаются без доказательств.

Анализ – метод познания при помощи расчленения или разложения предметов исследования на составные части.

Синтез – соединение отдельных сторон предмета в единое целое. Индукция – умозаключение от фактов к некоторой гипотезе (общему утверждению).

Дедукция – умозаключение, в котором вывод о некотором элементе множества делается на основании знания общих свойств всего множества.

Аналогия – метод, посредством которого достигается знание о предметах и явлениях на основании того, что они имеют сходство с другими.

Гипотетический метод познания предполагает разработку научной гипотезы на основе изучения физической, химической и т.п., сущности исследуемого явления, формулирование гипотезы, составление расчетной схемы алгоритма (модели), ее изучение, анализ, разработка теоретических положений.

Исторический метод познания предполагает исследование возникновения, формирования и развития объектов в хронологической последовательности.

Идеализация - это мысленное конструирование объектов, которые практически неосуществимы.

Системныеметоды: исследование операций, теория массового обслуживания, теория управления, теория множеств и др.

 

Рисунок 1 – Методы научного познания

 

 

Рисунок 2 – Общенаучные методы

 

Рисунок 3 – Методы эмпирического и теоретического познания

 

Уровни и виды научных исследований

Научные исследования проводят на 3 взаимосвязанных уровнях: эмпирическом (экспериментальном), теоретическом, описательно обобщающем.

Эмпирический уровень – проводят опыты (эксперименты), накапливают факты, анализируют их и делают практические выводы.

Теоретический уровень - синтез новых знаний, формулирование общих закономерностей в определенной области. Результаты экспериментов в обобщенном виде становятся частью определенной теории.

Описательно-обобщающий уровень - эксперименты не проводят, а описывают явления, которые непосредственно происходят в природе. На основе наблюдений и обобщений делают суждения и умозаключения.

В зависимости от познавательной или практической цели научные исследования бывают фундаментальные и прикладные.

Фундаментальные исследования направлены на открытие и изучение новых явлений и законов природы. Их результатом является законченная система научных знаний (изучение фотосинтеза и др.).

Прикладные исследования направлены на изучение частных вопросов, имеющих конкретно практическое значение (нормы и сроки посева семян, дозы удобрений, кормовых добавок, селекция новых сортов сельскохозяйственных культур, пород животных, разработка новых видов продуктов питания, систем хранения продукции растениеводства и животноводства и др.).