Научные исследования классифицируются по различным основаниям. От выбора вида научного исследования зависят его основополагающие характеристики: направленность, результаты и качество. Направленность исследования определяется его актуальностью: остротой рассматриваемых проблем, степенью их изученности и практической потребностью в их решении; целью и задачами, предметом и объектом, методологическим и методическим подходами, располагаемыми ресурсами. Результаты исследования представляют собой совокупность характеристик его конечного итога: степени достижения поставленной цели и рекомендуемых решений задач с обоснованием эффективности этих решений. Общими характеристиками качества исследования являются объективность, воспроизводимость, доказательность, логичность, лаконичность, точность, достоверность, завершенность, новина полученных результатов, их научная и практическая ценность и значимость [6].
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 и т.п. [16].
В соответствии с целью и результатами научные
исследования подразделяются на фундаментальные и прикладные (см. рисунок 1.1.).
Рисунок 1.1 - Классификации
научных исследований
Фундаментальные исследования направлены на открытие новых явлений и закономерностей, вскрытие связей между явлениями, выявление перспектив развития науки и техники, новых областей исследований, разработку теорий и моделей. Большинство таких исследований завершается научным отчетом, публикацией или другими видами информации. Эти отчеты и публикации, в свою очередь, являются материалом для последующих прикладных исследований или новых фундаментальных поисков.
Прикладные исследования направлены на объяснение явлений и фактов в рамках открытых законов и действующих теорий. Прикладные исследования используют как достижения науки для конкретного решения стоящих перед обществом задач.
По применяемым методам выделяют исследования:
теоретические, которые используют математические и логические методы и средства познания;
экспериментальные, основанные на наблюдении и опыте.
В науке не всегда можно провести грань между теоретическими и экспериментальными исследованиями, т.к. в основе теоретических исследований лежит опыт, а обобщение опытных данных развивает теорию. Поэтому многие исследования являются комплексными.
По стадии проведения научных исследований различают поисковые исследования, научно-исследовательские работы и опытно-внедренческие разработки.
Поисковые исследования - это целенаправленная работа, когда на основе результатов фундаментальных исследований разрабатываются возможные методы и пути достижения научных решений, направленных на дальнейшее развитие фундаментальных исследований, обобщение частных решений и задач, систематизацию ранее известных подходов и изысканий путей использования теории и концепций в практике.
Научно-исследовательская работа (НИР) - это такая работа, когда на основе результатов фундаментальных исследований разрабатываются научные методы и технологии, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие соответствующей отрасли знаний.
Опытно-внедренческие разработки ориентированы на практическое применение открытых явлений, процессов, фактов, разработанных научных методов и технологий. Они, как правило, всегда связаны с внедрением в практику результатов прикладных исследований [17].
Также следует различать научные исследования по источнику финансирования. Среди них различают научные исследования бюджетные, хоздоговорные и нефинансируемые (инициативные).
Бюджетные исследования финансируются из средств бюджета РФ или бюджетов субъектов РФ. Хоздоговорные исследования финансируются организациями-заказчиками по хозяйственным договорам.
Нефинансируемые (инициативные) исследования могут выполняться по инициативе ученого, индивидуальному плану преподавателя или коллектива организации (вуза) за счет собственных средств и средств организации. Как правило, такие работы ведутся на начальном этапе, чтобы показать важность и необходимость проведения исследований по той или иной тематике.
По длительности научные исследования можно разделить на долгосрочные, краткосрочные и экспресс-исследования [18].
В зависимости от поставленных целей и задач, исследование может быть:
локальным, рассматривающим изучаемые свойства отдельных объектов без учета взаимосвязей и взаимодействия с другими;
системным, предусматривающим изучение совокупности свойств элементов и подсистем объекта в их взаимосвязи и взаимодействии между собой, с другими подсистемами и их элементами, а также с внешней средой [19].
В заключение следует отметить,
что подавляющее большинство научных исследований относятся к задачам
прикладного характера, но вместе с тем они могут быть как эмпирической, так и
теоретической направленности. В первом случае результаты исследования
достигаются с помощью различного рода наблюдений и экспериментов, а во втором -
познание систем и определение характеристик ее элементов основывается на
использовании неких абстрактных объектов.
.2 Этапы проведения научного
исследования
Любое научное исследование в процессе своего выполнения проходит ряд последовательных этапов, представляющих собой звенья цепи процесса познания. Необходимо отметить, что независимо от характера и сложности научного исследования (например, курсовая работа, дипломная работа, диссертационная работа, исследование в рамках профессиональной деятельности и др.), этапы научно-исследовательской работы остаются в принципе одинаковыми. Однако можно говорить о некоторых отличиях в проведении исследования в разных областях науки.
В самом общем случае выделяют
этапы научного исследования, представленные на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 - Этапы научного
исследования [9], [20]
) выбор (уточнение) темы. На данном этапе осуществляется общее ознакомление с проблемой, к которому относится научно-исследовательская работа, если работа новая, или уточнение задач конкретной работы, если она вытекает из предшествующих исследований. Здесь выполняется формулирование темы (ее наименование, цели работы и предполагаемые результаты), составление плана (тематического и календарного) и технико-экономическое обоснование работы (сопоставление затрат на работу с ожидаемой эффективностью ее результатов).
) изучение состояния знания в современной науке по данному вопросу. На данном этапе необходимо найти потенциальные источники информации, обработать эту информацию и разработать собственную систему хранения и поиска информации. Поиск потенциальных источников проводится по нескольким направлениям:
библиографические издания;
библиотечные каталоги;
ссылки в уже известных публикациях;
списки литературы в монографиях и других источниках;
обзоры, отчеты;
профессиональные журналы;
реферативные журналы;
аннотационные издания, аннотированные указатели;
компьютерные информационные системы.
Принято различать первичную и
вторичную научную информацию (см. рисунок 1.3).
Рисунок 1.3 - Классификация
научной информации по степени переработки информации [20]
Первичная научная информация представляет собой непосредственные результаты научно-исследовательской работы, а вторичная - результат переработки первичной информации, результат ее анализа и структурирования.
При работе с научной литературой можно придерживаться следующих правил:
источники информации следует изучать в обратном хронологическом порядке - от свежих публикаций к более поздним;
главной формой передачи научной информации является журнальная статья, главным отличием которой от реферата является то, что в статье не только декларируются полученные результаты, но и представляются доказательства их достоверности;
в начале работы следует читать полные тексты научных статей, позднее можно переходить к рефератам;
рефераты следует читать, а аннотации только просматривать;
тезисы докладов конференций, съездов, симпозиумов, написанные кем-то в соавторстве с известными учеными, в большинстве случаев написаны их учениками-аспирантами, желающими иметь публикацию, поэтому на них не следует возлагать большие надежды.
Таким образом, в процессе изучения состояния знания по данному вопросу собирается фактический материал, который может лечь в основу постановки проблемы и формулирования гипотезы. Фактический материал можно получить путем анализа статистических данных, нормативных документов и различного вида отчетности.
) постановка цели и задач исследования. На данном этапе определяются цели и задачи исследования, выбор пути решения поставленной проблемы, установление допущений и ограничений на решение и его результаты, а также выбор метода исследования.
) теоретический анализ проблемы. Теоретические исследования заключаются в анализе и синтезе существующих закономерностей, справедливых для исследуемого объекта, а также в добывании с помощью аппарата фундаментальных наук (математики, теоретической механики, сопротивления материалов и др.) новых, неизвестных еще закономерностей. Цель теоретических исследований - как можно полнее обобщить наблюдаемые явления, связи между ними, получить как можно больше следствий из принятой рабочей гипотезы. Теоретическое исследование аналитически развивает принятую гипотезу и, как правило, приводит к разработке теории, которая должна обладать способностью объяснять и предсказывать факты и явления, относящиеся к исследуемой проблеме. Если теория неадекватно описывает известные явления, то появляется необходимость в изменении гипотезы, которая требует сбора соответствующей дополнительной информации об объекте исследования.
) экспериментальная часть работы заключается в постановке цели, задачи и плана эксперимента, методики эксперимента и измерений в его процессе, проведение эксперимента и обработка экспериментальных данных. Экспериментальное исследование, или научно поставленный опыт - наиболее сложный и трудоемкий этап научного исследования. Цель эксперимента зависит от характера научного исследования и последовательности его проведения. Если эксперимент проводится после теоретического исследования, он подтверждает либо опровергает результаты разработанной теории. В случае отсутствия достаточной теоретической базы эксперимент часто предшествует теоретическому исследованию. При таком порядке проведения исследования теория объясняет и обобщает результаты эксперимента.
) анализ полученных результатов исследования. На данном этапе производится сопоставление результатов эксперимента с данными теоретического анализа, уточнение теоретических представлений и модели исследуемого явления, преобразование рабочей гипотезы в теорию исследуемого явления, а также формулирование выводов и научно-практических рекомендаций. Следствием анализа результатов исследования является окончательное подтверждение выдвинутой гипотезы и формирование следствий, вытекающих из нее, либо необходимость ее видоизменения. В некоторых случаях на основе выполненного анализа гипотеза может быть опровергнута.
) на этапе оформления результатов исследования проводится оценка возможностей практического использования результатов работы, анализ технико-экономической эффективности полученных результатов и их практического использования, и, в конечном счете, составление отчета о научно-исследовательской работе.
) внедрение результатов исследования в производство, учебный процесс и т.д.
Важно еще раз подчеркнуть, что приведенные последовательности научно-исследовательской работы являются обобщенными, каждая конкретная работа может протекать своим путем с неоднократными повторениями и возвратами к предыдущим этапам в зависимости от результатов последующих.
В заключение следует отметить,
что от правильной последовательности отдельных этапов научного исследования, их
взаимной связи зависят объективные результаты научно-исследовательской работы и
успешность ее оформления.
.3 Методы научных исследований
Научное исследование не может осуществляться хаотически, беспорядочно. Оно должно иметь определенную систему и подчиняться заранее разработанному плану. Ориентиром, указывающим путь к получению положительного результата, является метод исследования.
Научный метод или метод научного исследования - это 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 [21].
В науке принято выделять два основных уровня научного исследования: эмпирический и теоретический. Это деление связано с тем, что субъект может получать знания опытным путем (эмпирическим) и путем сложных логических операций, то есть теоретически.
Эмпирический уровень исследования включает в себя наблюдение явлений, накопление и отбор фактов, установление связей между ними. На данном уровне изучаемый объект отражается преимущественно со стороны внешних связей и проявлений. Главным для этого уровня является фактифицирующая деятельность.
Теоретический уровень исследования связан с преобладанием мыслительной деятельности, с осмыслением эмпирического материала, его переработкой. На теоретическом уровне раскрывается внутренняя структура и закономерности развития систем и явлений, а также их взаимодействие и обусловленность [22].
В то же время эмпирический и теоретический также по способам и методам деятельности: в основе эмпирического уровня лежит предметно-орудийная, научно-практическая деятельность, благодаря которой обеспечивается накопление и первичное обобщение исходного познавательного материала; в основе теоретического уровня - абстрактно-теоретическая деятельность по созданию идеальных моделей и построению различных систем знаний [23].
Таким образом, для получения теоретических и эмпирических знаний используются свои методы научного исследования (см. рисунок 1.4).
Собственно теоретические методы
опираются на рациональное познание (понятие, суждение, умозаключение) и
логические процедуры вывода. К числу этих методов относятся: анализ, синтез,
сравнение, абстрагирование, конкретизация, обобщение, формализация, индукция,
дедукция, идеализация, аналогия, моделирование, мысленный эксперимент и
воображение.