Конспект лекций по дисциплине Учебная и научноисследовательская работа (Учебное пособие)
 Скачать 307 Kb.
|
|
4 ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК 4.1 Работа со специальной литературой Научная работа - не только получение новой информации из результатов наблюдения и опыта. Она сама базируется на огромном массиве информации, полученной ранее другими людьми. Умение извлечь из этого материала нужные сведения, быстро сориентироваться в них и рационально ими распорядиться, чтобы не повторять уже проделанную кем-то работу, характеризует работу исследователя. Знакомство с полученной ранее информацией может идти разными путями. Участие в конференциях и симпозиумах, командировки в различные организации, личные контакты - каждый из этих источников информации важен и нужен. Однако ценнее всего знакомство со специальной литературой. Поэтому необходимо систематическое чтение специальной литературы и обучение методам правильной работы с ней. Желательно выделить для этого занятия определённое время. Контроль этого времени и его обеспечение являются основой личной организации исследовательского процесса. Чтение преследует не ответ на вопросы исследователя, а самоэти вопросы формирует. Систематическое чтение литературы, во-первых, позволяет оценивать уровень работ в своей и смежной областях, знакомит с новыми идеями и методиками, экспериментальными, техническими и технологическими приёмами и аппаратурой. Систематическое чтение, расширяя кругозор, может подсказать области применения идей и результатов, полученных исследователем. Систематическое чтение литературы - это и обеспечение запаса идей на будущее, а также до известной степени заготовка ответов на вопросы, которые могут возникнуть в дальнейшем. Во-вторых, задачей чтения является поддержание определённого уровня представлений о ходе развития не только своего, но и смежных разделов науки и техники в целом, т.е. непрерывное развитие научного и технического мировоззрения. Заранее трудно предсказать, что и где понадобится исследователю в будущем. В то же время даже людям, далёким от исследовательской работы, известно, что информационные потоки сейчас резко выросли. Журналы поставляют примерно 40% научно-технической информации. Некоторая её доля поступает к исследователю через книги. Около 24% всех мировых публикаций приходится на долю естественных наук. В этом потоке доля химии составляет 27,8%, то есть 6,7% от всех публикаций. Но считается, что через печатные каналы проходит только 50%) научной информации. Остальная её часть содержится в отчётах, авторских заявках, регламентах и т.п. 4.2 Поиск, накопление и обработка научно-технической информации При чтении научной литературы необходимо следовать определённой иерархической системе. А именно: 1.ряд вопросов должен контролироваться по возможности полностью; 2.некоторый более широкий круг проблем должен только регистрироваться по литературным источникам без детального ознакомления с ними; 3. о более далёких вещах судят по обзорам или просматривая монографии; 4.для усвоения ещё более далёких идей обращаются к рекламной и научно-популярной литературе. В случае необходимости популярная и обзорная литература могут явиться исходным пунктом для серьёзной проработки вопроса. Просмотренный материал может пригодиться в будущем. Поэтому необходимо, чтобы при возникновении потребности, материал можно было легко найти и восстановить в памяти. Соответственно возникает проблема записи и хранения, т.е. систематизации, не только прочитанного, но и просмотренного материала. Между полученной и осмысленной информацией существует большое различие. Поскольку поиск сопряжён с большими затратами труда, не следует жалеть ещё сколько-то времени на осмысливание тех дополнительных сведений, которые в настоящий момент в вашей работе не нужны, но уже попали вам в руки. Важно сохранить не только саму информацию, нои отношение к ней, т.е. мысли, возникшие при первом соприкосновении с новыми фактами. Информационные продукты - 1.базы данных (библиографические, фактографические), 2.информационные сети. Научные документы и издания: - текстовые; - графические; -аудиовизуальные; - машиночитаемые. Считается, что учёный должен тратить до 25% рабочего времени на работу с научно-технической литературой. Известно, что многие учёные наиболее высокой квалификации отдают этой работе ещё больше времени (поиск и выдача научной информации - до 60% времени, проведение эксперимента - до 70%). Начинающий исследователь, особенно если он работает на производстве, почти никогда не может систематически выделять столько времени информационно-поисковой работе, и вопрос о наиболее эффективной организации этой работы приобретает для него большое значение. Имеется четыре основных этапа в работе с литературой: 1) отыскание в потоке информации необходимых источников; 2) непосредственная работа с источником; 3) выделение нужных сведений; 4) обеспечение и хранения. При работе с текущей литературой нужен иерархический подход: 1) прежде всего нужно просматривать все узкоспециальные журналы имеющие прямое отношение к вашей непосредственной работе; 2) общие журналы по проблеме; 3) обзорные журналы по соответствующим отраслям знания; 4) реферативные издания и новые книжные поступления. Довольно быстро обнаруживается, что основная масса публикаций по конкретному вопросу сосредоточена в малом числе журналов. Именно за ними необходимо пристально следить. Также можно определить группу журналов, где статьи по интересующему вас вопросу появляются периодически. Небольшая часть публикаций остаётся разбросанной по массе смежных и даже случайных журналов. Выявить публикуемые в них интересные для вас работы помогут реферативные журналы. Полезно просматривать как российские, так и зарубежные реферативные издания. Полезным источником могут явиться «Летопись журнальных статей» и подобные ей библиографические издания. 4.3 Методы информационного поиска Одну и ту же поисковую задачу можно решить разными путями. В ряде случаев исследователь тратит на поиск нужной ему информации часы, в то время как другой, обладающий той же профессиональной квалификацией, затрачивает на подобный поиск дни и даже недели. Основными для исследовательской практики являются два типа информационно-поисковых задач: 1) получение краткой конкретной справки; 2) обширный литературный поиск с целью проработки широкого вопроса. Между этими крайними случаями имеется множество промежуточных. Как при наведении краткой справки, так и при широком литературном поиске первым шагом должен быть просмотр собственной картотеки. Краткая справка может касаться, например, поиска какой-либо константы. Если в личной картотеке нужные данные отсутствуют, дальнейший поиск констант начинают со справочников. До начала поиска следует проанализировать необходимые требования к точности и надёжности констант. Это определяет выбор литературы и ее характер. Обращаясь к справочникам, в особенности, если речь идёт о данных, не требующих большой точности, следует начинать с простейших - типа «Химического энциклопедического словаря», «Краткого химического справочника», «Таблиц физических величин» и т.д. Для ответственных расчетов лучше всего перейти к более серьёзным изданиям нередко многотомным (Бельштейн. Гмелин. Ландольт и др.). Многие из них являются продолжающимися, т.е. каждый год выпускаются тома дополнений и уточнений к ранее опубликованным значениям. Ценность больших справочников также и в том, что в них приводятся подробные ссылки на первоисточники. При литературном поиске может оказаться, что исследователю знакомы фамилии одного - двух известных учёных, работающих по близкой тематике. Тогда, пользуясь авторскими указателями к РЖ, полезно найти и просмотреть рефераты их работ. Одним из способов получения оценочных данных по свойствам вещества (или процесса) являются аналогии с другими веществами (процессами), схожими с изучаемым по другим свойствам той же группы, что и неизвестное (плотность, вязкость). При этом в зависимости от группы свойств для одного и того же вещества нужно брать различные аналоги. В практике исследовательской работы часто встречаются затруднения математического плана. Они зависят от степени математической подготовки исследователя; ряд из них, в особенности трудности вычислительного характера (решения дифференциальных уравнений, вычисление интегралов и т.д.), могут быть преодолены с помощью справочной литературы. Имеется справочная литература, рассчитанная на любой уровень математической подготовки. Простейшие математические справочники всегда должны быть под рукой. С помощью этих справочников полезно контролировать себя и тогда, когда математическая сторона проблемы затруднений не вызывает. Во многих математических справочниках помимо непосредственного ответа на вопрос, имеются и краткие указания на то, каким способом этот ответ получен. Полезно воспользоваться этими указаниями и получить необходимый результат собственными силами. Это не только развивает владение математическим аппаратом и углубляет понимание проблемы, но и даёт возможность избежать досадных случайных ошибок, связанных с опечатками и другими возможными погрешностями справочников. Широкий литературный поиск. Его полезно начинать с учебников, хороших пособий, обзоров и монографий. Поиск их можно вести с помощью предметного каталога библиотеки, нужно только определить те рубрики каталога, которые могут иметь отношение к проблеме. При широком литературном поиске полезно исходить из обзоров по самой рассматриваемой проблеме или по смежным. Это, в частности, позволит выявить фамилии «лидеров» и вести поиск, пользуясь авторскими указателями. Полезно просмотреть важнейшие журналы и издания, специализирующие на публикации обзоров. Обзоры, учебники и энциклопедии знакомят с терминологией, рядом основополагающих работ и с фамилиями наиболее известных исследователей. В исследовательской работе периодически возникает необходимость ознакомления с методами расчёта, техникой эксперимента или данными, хорошо известными в других сферах исследовательской деятельности. Если исходным моментом для таких поисков послужил какой-либо документ, то в нём обычно содержится указание на один - два первоисточника, где вопрос освещается подробнее. Просмотрев их, можно использовать для дальнейшего поиска приводимую в них библиографию. На практике всегда возникает вопрос о необходимой глубине поиска, т.е. о том, на сколько лет назад целесообразно его проводить. Строгих рекомендаций здесь нет. Однако существует некий средний «срок жизни» публикаций. Он определяется как среднее число лет, в течение которых идут ссылки на документы в определённой области знания. После этого периода материал либо устаревает, либо входит в справочники, монографии, обзоры и последующие публикации. Для оценки среднего срока жизни публикации можно воспользоваться так называемым полупериодом жизни публикации. Этим термином определяют время, в течении которого была опубликована половина используемой (цитируемой) в данный момент литературы для соответствующей области знания. Считается, что для публикаций по физике это примерно 4,6 года, по математике - 10,5 лет, по химии - 8,1 года. Во многих учреждениях имеются специальные библиографические службы. Начинающему исследователю следует прибегать к их помощи для консультаций по технике библиографической работы. 4.4 Поиск научно-технической литературы Традиционный способ поиска - работа с библиотечными каталогами. Основных структур каталога, т.е. способов группировки в нём материала, три. В алфавитном каталоге материал располагается в алфавитном порядке фамилий авторов и названий издающих учреждений (коллективный автор), а также заглавий документов. С помощью алфавитного каталога определяется наличие нужного документа в библиотеке и его шифр (индекс) В систематическом каталоге описания документов группируются в соответствии с отраслями знания, с которыми связано их содержание. Внутри отраслевого отдела идёт группировка по классам, затем по подклассам и т.д. Структура каталога определяется принятой библиотечно-библиографической классификацией. Для облегчения работы к систематическому каталогу обычно составляется «ключ», т.е. алфавитно-предметный указатель. В нём в алфавитном порядке приводятся все рубрики систематического каталога. В предметном каталоге, как и в систематическом, расположение материала определяется содержанием документов. Однако, если в систематическом каталоге записи располагаются по отраслям знания (науки), то в предметном каталоге документы располагаются в соответствии с алфавитным расположением вопросов (предметов). При этом под одним и тем же заголовком собираются документы, относящиеся к различным отраслям знания. Следует отметить также каталог продолжающихся изданий, в котором находятся названия периодических журналов, сборников работ, библиографической информации и каталог изданий на иностранных языках. Таким образом, рекомендуется при поиске и хранении информации выполнять следующие операции: 1.определить предмет поиска (ключевые слова, химические формулы, «лидеров» в данной области); 2.составить карту поиска (конкретизировать, уточнить все аспекты предмета поиска); 3 .задать глубину поиска; 4.выбрать источники информации; 5.провести поиск информации; 6.организовать отбор и хранение найденной информации. 5 МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Методология - философское учение о методах познания и преобразования действительности. Методологией руководствуется движение мысли от незнания к знанию. У методологии две функции: Общая - обоснование правил применения мировоззрения к процессу познания и преобразования мира, Частная - определение подхода к явлениям действительности. Метод - способ достижения цели. Методы подразделяют на несколько уровней: - эмпирический уровень, на нем применяют наблюдение, сравнение, счет, измерение и др., при этом происходит накопление фактов и их описание; - экспериментальный (теория, гипотеза) - эксперимент, анализ-синтез, индукция-дедукция, моделирование, логический метол. На этом уровне осуществляется также описание-накопление фактов и их проверка. Факты имеют ценность, только когда они систематизированы, проверены, обработаны; - теоретический - абстрагирование, идеализация, формализация, анализ-синтез, индукция-дедукция, аксиоматика, обобщение. На этом уровне проводится логическое исследование собранных фактов, выработка понятий, суждений, умозаключений. Соотносятся ранние научные представления с возникающими новыми, создаются теоретические обобщения. Новое теоретическое содержание знания надстраивается над эмпирическими знаниями; - метатеоретический - это диалектический метод и метод системного анализа. Этими методами используются сами теории, разрабатываются пути из построения, устанавливающие границы из применения. Т.е. на этом уровне происходит познание условий формализации научных теорий и выработка формализованных языков, именуемых метаязыками. 5.1 Задачи теоретических исследований Цель - выявление существующих связей между исследуемым объектом и окружающей средой, объяснение и обобщение результатов эмпирических исследований, выявление общих закономерностей и их формализация. В процессе теоретического исследования приходится непрерывно ставить и решать разнообразные по типам и сложности задачи в форме противоречий теоретических моделей, требующих разрешения. В логико-психологическом аспекте задача - это несогласованные или противоречивые информационные процессы (системы), соотношение между которыми вызывает потребность в их преобразовании. В процессе решения задачи противоречия между указанными информационными процессами или системами устраняются. Структурно любая задача включает условия и требования. Условия - это определенная информационная система, из которой следует исходить при решении задачи. Требования - это цель, к которой нужно стремиться в результате решения. Условия и требования могут быть исходными, привлеченными и искомыми. Исходные - даются в первоначальной формулировке задачи (исходные данные). Если их недостаточно для решения, то привлекают новые -привлеченные. Искомые - это, которые требуется отыскать в процессе решения задачи. Типы теоретических задач: обобщение результатов исследований, нахождение общих закономерностей путем обработки и интерпретации опытных данных: - расширение результатов исследований на ряд подобных объектов без повторения всего объема исследований; - изучение объекта, недоступного для непосредственного исследования; -повышение надежности экспериментального исследования объекта (обоснования параметров и условий наблюдения, точности измерений). Для решения задач используют анализ и синтез, а также расчленение и объединение элементов исследуемой системы (объекта, явления). Метод декомпозиции (расчленения) - выделяют существенные и несущественные параметры, основные элементы и связи между ними, строится модель объекта исследования. Метод объединения (общая теория систем, системология). Некоторые постулаты общей теории систем: 1. функционирование систем любой природы может быть описано на основе рассмотрения формальных структурно-функциональных связей между отдельными элементами систем. Влияние материала элементов системы 2. организация системы может быть определена на основе наблюдений, проведенных извне посредством фиксирования только тех элементов системы, которые непосредственно взаимодействуют с ее окружением. 5.2 Методология и классификация экспериментальных исследований 1. Методология экспериментальных исследований - это общая структура (проект) эксперимента. Включает следующие этапы: 1.1. Разработка плана - программы эксперимента, это: - наименование темы исследования, - рабочая гипотеза, - методика эксперимента, - перечень необходимых материалов, приборов, установок, - список исполнителей, - календарный план работ, - смета на выполнение эксперимента. Иногда дополнительно включают работы по конструированию и изготовлению приборов, аппаратов и др. 1.2. Оценка измерений и выбор средств измерений. Средства измерения могут быть выбраны стандартные или изготовлены специально для эксперимента. Поверка средств измерений. 1.3. Проведение эксперимента (этапы традиционного эксперимента, включая математическое планирование). В методике эксперимента подробно проектируют процесс проведения эксперимента: - составляют последовательность проведения операций наблюдений и измерений; - описывают каждую операцию с учетом выбранных средств; - контролируют качество операций, чтобы при минимальном количестве измерений обеспечить повышенную надежность и заданную точность; - разрабатывают форму журнала для записи результатов наблюдений и измерений; - выбирают методы обработки и анализа экспериментальных данных, включая математические. Наиболее важной составной частью научных исследований являются эксперименты. Это один из основных способов получить новые научные знания. Более двух третей всех трудовых ресурсов науки затрачивается на эксперименты. В основе экспериментального исследования находится эксперимент, представляющий собой научно поставленный опыт или наблюдение явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за его ходом, управлять им, воссоздавать его каждый раз при повторении этих условий. От обычного, обыденного, пассивного наблюдения эксперимент отличается активным воздействием исследователя на изучаемое явление. Основной целью эксперимента является проверка теоретических положений (подтверждение рабочей гипотезы), а также более широкое и глубокое изучение темы научного исследования. Различают эксперименты естественные и искусственные. Естественные эксперименты характерны при изучении социальных явлений (социальный эксперимент) в обстановке, например, производства, быта и т.п. Искусственные эксперименты широко применяются во многих естественнонаучных исследованиях. В этом случае изучают явления, изолированные до требуемой степени, чтобы оценить их в количественном и качественном отношениях. Иногда возникает необходимость провести поисковые экспериментальные исследования. Они необходимы в том случае, если затруднительно классифицировать все факторы, влияющие на изучаемое явление вследствие отсутствия достаточных предварительных данных. На основе предварительного эксперимента строится программа исследований в полном объеме. Экспериментальные исследования бывают лабораторные и производственные. Лабораторные опыты проводят с применением типовых приборов, специальных моделирующих установок, стендов, оборудования и т.д. Эти исследования позволяют наиболее полно и доброкачественно, с требуемой повторяемостью изучить влияние одних характеристик при варьировании других. Лабораторные опыты в случае достаточно полного научного обоснования эксперимента (математическое планирование) позволяют получить хорошую научную информацию с минимальными затратами. Однако, такие эксперименты не всегда полностью моделируют реальный ход изучаемого процесса, поэтому возникает потребность в проведении производственного эксперимента. Производственные экспериментальные исследования имеют целью изучить процесс в реальных условиях с учетом воздействия различных случайных факторов производственной среды. Пассивные производственные эксперименты заключаются в сборе данных и анализе случайных отклонений от заданных параметров процесса. В активных экспериментах изменения параметров процесса заранее планируют и задают. |