Для выбора прикладных тем большое значение имеет четкая формулировка задач заказчиком (министерством, объединением и т.д.).
При этом необходимо иметь в виду, что в процессе научных разработок возможны и некоторые изменения в тематике по предложению заказчика и в зависимости от складывающейся производственной обстановки.
Экономичность является важным критерием перспективности темы, однако при оценке крупных тем этого критерия оказывается недостаточно и требуется более общая оценка, учитывающая и другие показатели. В этом случае часто используется экспертная оценка, которая выполняется высококвалифицированными экспертами (обычно от 7 до 15 человек). С их помощью в зависимости от специфики тематики, ее направления или комплексности устанавливаются оценочные показатели тем. Тема, получившая максимальную поддержку экспертов, считается наиболее перспективной.
Этапы научно-исследовательской работы
Каждое научное исследование предполагает общую последовательность выполнения условно самостоятельных его составных частей, которые в дальнейшем будем называть этапами научного исследования. В самом общем случае можем считать, что научное исследование включает следующие четыре основные этапа.
1. Подготовка к исследованию. Сначала определяется цель исследования, обосновывается предмет и объект исследования, осваиваются накопленные знания по предмету исследования, проводится патентный поиск и обосновывается необходимость выполнения данного исследования, формируется рабочая гипотеза и задачи исследования, разрабатывается программа и общая методика исследования.
2. Экспериментальное исследование и обработка опытных данных. Этот этап исследования предполагает планирование опытов, подготовку к опытам их проведения, проверку и исключения резко отклоняющихся значений, статистическую обработку опытных данных.
3. Анализ и синтез результатов экспериментального исследования. Этот этап предусматривает переход от наблюдения к аналитическому описанию состояния системы и раскрытию характера воздействия отдельных факторов на процесс при помощи моделирования систем и математических методов анализа.
4. Проверка результатов обобщения на практике и оценка экономической эффективности результатов исследования.
Рассмотрим более подробно выполнение научных исследований, для чего введем некоторые пояснения и методические рекомендации по отдельным этапам.
В начале любого исследования необходимо определить цель, выбрать предмет и обосновать объект исследования. Под целью исследования понимается результат познавательного процесса, т.е. ради чего выполняется исследование. Цель исследования должна быть четко сформулирована и допускать количественную оценку. Целью исследований, выполняемых в области ремонта автомобилей, является, например, повышение производительности труда, снижение затрат на ремонт, повышение долговечности востоновленных деталей и т.д. Под предметом исследования понимается содержательная его часть, зафиксированная в наименовании темы и связанная с познанием некоторых сторон, свойств и связей исследуемых объектов, необходимых и достаточных для достижения цели исследования. В качестве объекта исследования выбирают типичный представитель, характерный для изучения сущности явления или раскрытия закономерности.
Освоение накопленных знаний и их критическая оценка - многоаспектная работа. Прежде всего необходимо ориентироваться, в какой мере освещена разрабатываемая тема в литературе отечественных и зарубежных авторов. Одним из первых условий чтения научной литературы служит умение отыскать ее. Работая в библиотеках, обычно обращаются за справками и консультациями к библиотечным работникам или ищут ориентирующие сведения в библиотечных каталогах. По группировке материалов различают следующие основные виды каталогов: алфавитные, систематические, предметные и др. Алфавитный каталог содержит описания книг, расположенных в порядке алфавита фамилий авторов или заглавий книг (если авторы их не обозначены). Систематический каталог содержит библиографическое описание книг по отраслям знаний в соответствии с их содержанием. Огромную помощь в поиске необходимой литературы оказывают специальные справочно-библиографические, реферативные и другие издания.
Чтение научной литературы обычно состоит из ряда приемов:
общие ознакомление с произведением в целом по оглавлению и беглый просмотр книги, статьи, рукописи и т.п.;
чтение в порядке последовательного расположения материала и штудирования наиболее важного текста;
выборочное чтение материала;
партитурное чтение или одновременное ознакомление с содержанием текста в объеме полстраницы или целой страницы;
составление плана прочитанного материала, конспекта или тезисов, систематизация сделанных выписок;
оформление новой информации на перфокартах ручного обращения;
повторное чтение материалов и сопоставление его с другими источниками информации;
перевод текста из иностранных изданий с записью на родном языке;
обдумывание прочитанного материала, критическая оценка его, записи своих мыслей по поводу новой информации.
Наиболее распространенной формой накопления научной информации являются записи разного рода при чтении книг, журналов и других источников письменной информации. Ниже приводится наиболее часто встречающиеся приемы записей:
записи в виде дословной выдержки из какого-либо текста с указанием источника информации и автора цитаты;
записи в свободном изложении с точным сохранением содержания источника и авторства;
записи и рисунки на вкладных чистых листах и прозрачной бумаге чертежей, таблиц и т.д.;
составление плана прочитанного произведения;
составление конспекта по материалам прочитанной книги, статьи и т.п.;
отчеркивание и подчеркивание отдельных слов, формул, фраз на собственном экземпляре книги, иногда цветными карандашами;
записи цитат из нескольких литературных источников на определенную тему;
записи дословные с комментариями;
записи, оформленные на перфокартах ручного обращения или на карточках, в тетрадях, блокнотах и т.п. путем условных обозначений, стенографических знаков и т.д.;
изложение своих замечаний по прочитанному материалу в виде афористических записей.
Записи по материалом чтения научной литературы могут делаться в обычных общих тетрадях, на бланках или листах бумаги произвольных размеров, на перфокартах, библиографических карточках. Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. Записи в тетрадях затрудняют подборку выписок по одной теме или проблеме, нахождение выписок среди серии других. Карточная система хотя и требует увеличения расхода бумаги, облегчает систематизацию выписок в личной картотеке и быстрое нахождение нужных материалов. Эта система имеет неоспоримые преимущества по сравнению с традиционной формой записи в общих тетрадях.
В результате изучения научно-технической и патентной литературы раскрывается физическая сущность развития явлений и связей отдельных элементов между собой. Исследователь знакомится с применением технических средств измерения, методами анализа процессов исследуемой системы, критериев оптимизации факторов, влияющих на процесс. Производится ранжирование факторов на основе априорной информации, обосновывается необходимость проведения данного исследования и возможность использования ранее полученных результатов для решения задач выполняемого исследования.
Рабочая гипотеза формулируется по результатом изучения накопленной информации о предмете исследования. Гипотеза - это научное предложение о возможных механизмах, причинах и факторах, обуславливающих развитие изучаемых явлений, которые еще не доказаны, но являются вероятными. Одно из главных требований к гипотезе - это возможность ее последующей экспериментальной проверки. Рабочая гипотеза - важный элемент исследования, она синтезирует априорное представление о предмете исследования и определяет круг решаемых задач для достижения поставленной цели.
Программа и методика исследования обосновывают выбор методов исследования и в том числе метода экспериментального исследования. Под методом вообще подразумевается путь исследования, способ, применения которого позволяет получить определенные практические результаты в познании. Наряду с всеобщим методом диалектического материализма широко применяют и конкретно - научные методы, такие, как математических анализ, регрессионный и корреляционный анализы, методы индукции и дедукции, метод абстракции и т.д.
Программа и методика исследования включают:
составление календарного плана выполнения работ поэтапно с укрупненным представлением содержания в каждом этапе;
выбор технических средств экспериментального исследования для воспроизводства и генерации развития явлений или связей объектов исследования, регистрации их состояний и измерения воздействующих факторов;
математическое моделирование объекта исследования и планирование эксперимента;
оптимизацию выходных показателей исследуемых процессов;
выбор методов статистической обработки опытных данных и анализа результатов эксперимента;
выбор метода экономического анализа результатов исследования.
Рассмотрим некоторые наиболее общие вопросы экспериментальных исследований. Технологические исследования характеризуются необходимостью учета большого числа факторов, которые по-разному влияют на выходные показатели процессов. Например, при изучении влияния на эффективность и качества ремонта автомобилей технологических факторов, а также при оптимизации условий осуществления технологии возникают три типа задач:
выявление существенности влияния факторов на показатели свойств ремонтируемой детали и их ранжирование по степени влияния (задачи оценки факторов на существенность их влияния);
поиск таких условий (режимов и т.п.), при которых будет обеспечиваться либо заданный уровень, либо более высокий, чем достигнутый к настоящему времени (экстремальные задачи);
установление вида уравнения на основе раскрытия связи между факторами, их взаимодействиями и показателем свойств ремонтируемой детали (интерполяционные задачи).
Любой технологический процесс, как объект исследования при воздействии различных факторов рассматривается в виде плохо организованной системы, в которой трудно выделить влияние отдельных факторов. Основным методом исследования таких систем является статистический, а метод проведения эксперимента - активным или пассивным. Проведение активных экспериментов предполагает использование методов планирования, т.е. активное вмешательство в процесс и возможность выбора способа воздействия на систему. Объект исследования, на котором возможен активный эксперимент, называется управляемым. Если оказывается, что заранее не представляется возможным выбрать способы воздействия на состояние системы, то проводится пассивный эксперимент. Например, такими экспериментами являются результаты наблюдений за автомобилями и отдельными их агрегатами в процессе эксплуатации.
Математическое планирование эксперимента, выбор факторов, уровней их варьирования и математическая обработка результатов производится с использованием специальных приемов и имеет свои специфические особенности при решении конкретных задач и рассматривается в специальной литературе.
После завершения теоретических и экспериментальных исследований проводится общий анализ полученных результатов, осуществляется сопоставление гипотезы с результатами эксперимента. В результате анализа расхождений проводятся дополнительные эксперименты. Затем формулируются научные и производственные выводы, составляется научно-технический отчёт.
Следующим этапом разработки темы является внедрение результатов исследований в производство и определение их действительной экономической эффективности. Внедрение фундаментальных и прикладных научных исследований в производство осуществляется через разработки, проводимые, как правило, в опытно-конструкторских бюро, проектных организациях, опытных заводах и мастерских. Разработки оформляются в виде опытно-технологических или опытно-конструкторских работ, включающих формулирование темы, цели и задач разработки; изучение литературы; подготовку к техническому проектированию экспериментального образца; техническое проектирование (разработка вариантов технического проекта с расчётами и разработкой чертежей); изготовление отдельных блоков, их объединение в систему; согласование технического проекта и его технико-экономическое обоснование. После этого выполняется рабочее проектирование (детальная проработка проекта); изготавливается опытный образец; производится его опробование, доводка и регулировка; стендовые и производственные испытания. После этого осуществляется доработка опытного образца (анализ производственных испытаний, переделка и замена отдельных узлов).
Успешное выполнение перечисленных этапов работы даёт возможность представить образец к государственным испытаниям, в результате которых образец запускается в серийное производство. Разработчики при этом осуществляют контроль и дают консультации.
Внедрение завершается оформлением акта экономической эффективности результатов исследования.
Аудиторная и внеаудиторная работа студента
При анализе процессов реформирования высшей школы, образовательной ситуации в государственном университете, а также при изучении национальных и мировых направлений развития университетского образования совершенно отчетливо проявляется следующие тенденции:
а) современные социокультурные условия диктуют самоценность идеи непрерывного образования, когда от студентов (и не только) требуется постоянное совершенствование собственных знаний;
б) в условиях информационного общества требуется принципиальное изменение организации образовательного процесса: сокращение аудиторной нагрузки, замена пассивного слушания лекций возрастанием доли самостоятельной работы студентов:
в) центр тяжести в обучении перемещается с преподавания на учение как самостоятельную деятельность студентов в образовании.
Виды и структура самостоятельной работы студентов
В зависимости от места и времени проведения СРС, характера руководства ею со стороны преподавателя и способа контроля за ее результатами подразделяется на следующие виды:
- самостоятельную работу во время основных аудиторных занятий (лекций, семинаров, лабораторных работ);
- самостоятельную работу под контролем преподавателя в форме плановых консультаций, творческих контактов, зачетов и экзаменов;
- внеаудиторную самостоятельную работу при выполнении студентом домашних заданий учебного и творческого характера
Конечно же, самостоятельность перечисленных выше видов работ достаточно условна, и в реальном образовательном процессе эти виды пересекаются друг с другом.
В целом же, самостоятельная работа студентов под управлением преподавателя является педагогическим обеспечением развития целевой готовности к профессиональному самообразованию и представляет собой дидактическое средство образовательного процесса, искусственную педагогическую конструкцию организации и управления деятельностью обучающихся.
Таким образом, структурно СРС можно разделить на две части: организуемая преподавателем (ОргСРС) и самостоятельная работа, которую студент организует по своему усмотрению, без непосредственного контроля со стороны преподавателя (подготовка к лекциям, лабораторным и практическим занятиям, зачетам, коллоквиумам и т.п.) В этой связи подчеркнем, что управление СРС - это прежде всего умение оптимизировать процесс сочетания этих двух частей. ОргСРС должна составлять не менее 20% от общего времени, выделяемого по учебному плану на самостоятельную работу. Непосредственное распределение часов на ОргСР утверждается по каждой дисциплине научно-методическим советами направлений и специальностей. Предполагается, что ОргСРС должна быть предусмотрена для всех дисциплин учебного плана.
Содержание ОргСРС может быть описано в рабочей программе каждой дисциплины и направлено на расширение и углубление знаний по данному курсу, а на старших курсах - также и на усвоение межпредметных связей. Время на ее выполнение не должно превышать нормы, отведенной учебным планом на самостоятельную работу по данной дисциплине. В связи с этим необходимо еще на стадии разработки учебных планов, назначая объемы времени, отводимого на аудиторную и внеаудиторную работу студента, учитывать форму ОргСРС, ибо разные ее формы, естественно, требуют разных временных затрат.
Технологическая организация самостоятельной работы студентов
Если говорить о технологической стороне, то организация СРС может включает в себя следующие составляющие:
1. Технология отбора целей самостоятельной работы. Основаниями отбора целей являются цели, определенные Государственным образовательным стандартом, и конкретизация целей по курсам, отражающим введение в будущую профессию, профессиональные теории и системы, профессиональные технологии и др.
Отобранные цели отражают таксономию целей, например: знания источников профессионального самообразования, применение различных форм самообразования при организации самостоятельной работы. Кроме того, цели самостоятельной работы должны соответствовать структуре готовности к профессиональному самообразованию, включающей мотивационный, когнитивный, деятельностный компоненты.
2. Технология отбора содержания СРС. Основаниями отбора содержания самостоятельной работы являются Государственный образовательный стандарт, источники самообразования (литература, опыт, самоанализ), индивидуально-психологические особенности студентов (обучаемость, обученность, интеллект, мотивация, особенности учебной деятельности).
3. Технология конструирования заданий. Задания для самостоятельной работы должны соответствовать целям различного уровня, отражать содержание каждой предлагаемой дисциплины, включать различные виды и уровни познавательной деятельности студентов.
4. Технология организации контроля. Включает тщательный отбор средств контроля, определение этапов, разработку индивидуальных форм контроля.
Основные характеристики самостоятельной работы студентов
Аналитики Российского научно-исследовательский институт высшего образования (НИИВО) выделяет основные характеристики СРС:
1. Психологические условия успешности СРС. Прежде всего - это формирование устойчивого интереса к избранной профессии и методам овладения ее особенностями, которые зависят от следующих параметров:
- взаимоотношения между преподавателями и студентами в образовательном процессе;
- уровень сложности заданий для самостоятельной работы;
- включенность студентов в формируемую деятельность будущей профессии.
