Методология научного исследования. Учебное пособие публикуется по решению Ученого совета нано во Институт мировых цивилизаций Рецензенты
 Скачать 0.5 Mb.
|
|
УДК 001.89:378 ББК 74. 58 П 31 Учебное пособие публикуется по решению Ученого совета НАНО ВО «Институт мировых цивилизаций» Рецензенты Е.В. Куканова — заведующий кафедрой социологии и социальной работы Московского государственного университета сервиса, доктор педагогических наук, профессор Е.Г. Анисимов — начальник лаборатории Военной Академии Генерального Штаба ВС РФ, доктор технических наук, доктор военных наук, профессор С.Х. Шамсунов — ведущий научный сотрудник ФКУ НИИ ФСИН России, доктор юридических наук, профессор Авторы Пещеров Г.И. — доктор военных наук, профессор Слоботчиков О.Н. — кандидат политических наук, профессор Пещеров Г.И., Слоботчиков О.Н. П 31 Методология научного исследования: Учебное пособие . — М.: Институт мировых цивилизаций, 2017. — 312 с. ISBN 978-5-9500469-0-2 В учебном пособии изложены теоретико-методологические основы научного ис- следования; требования, предъявляемые к научно-исследовательским работам; по- рядок их разработки, оформления и защиты, а также обобщен опыт решения творче- ских задач. Рекомендуется к использованию в учебной и научно-исследовательской деятельности профессорско-преподавательскому составу вузов, аспирантам, маги- странтам, студентам, научным сотрудникам научно-исследовательских учреждений и в практической деятельности руководящему составу организаций и учреждений. ISBN 978-5-9500469-0-2 УДК 001.89:378 ББК 74. 58 © Пещеров Г.И., Слоботчиков О.Н., 2017 © Институт мировых цивилизаций, 2017 3 Содержание Введение .................................................................................. 5 Глава I. Общие положения методологии научного исследования ....... 8 1.1. Определение науки и ее основные черты .......................... 8 1.2. Методология и уровни научного познания .......................10 1.3. Научная проблема и научная задача ...............................15 1.4. Основные этапы научного творчества..............................20 1.5. Роль интуиции и творческого воображения .....................32 1.6. Научное открытие и его восприятие ...............................34 Выводы ..............................................................................41 Глава II. Основные методы научного исследования ........................42 2.1. Наблюдение, эксперимент, измерение, сравнение ............42 2.2. Идеализация, обобщение, аналогия ...............................49 2.3. Анализ и синтез, индукция и дедукция...........................52 2.4. Системный подход (анализЪ .........................................55 2.5. Эвристика и экспертная оценка .....................................58 2.6. Морфологический анализ .............................................61 2.7. Логическое прогнозирование .........................................64 2.8. Моделирование ...........................................................66 2.9. Гипотеза и теория ........................................................68 Выводы ..............................................................................74 Глава III. Пути решения научной проблемы ..................................75 3.1. Общие положения ........................................................75 3.2. Процесс решения творческой задачи ..............................81 3.3. Некоторые приемы поиска решения проблемы ................86 Выводы ..............................................................................93 Глава IV. Методика подготовки доклада .......................................94 4.1. Общие требования к подготовке доклада .........................94 4.2. Основные элементы доклада ..........................................95 4.3. Поиск и подбор материалов для доклада .........................98 4.4. Полезные советы при подготовке доклада .......................99 4.5. Алгоритм подготовки доклада ..................................... 101 4.6. Доклад с презентацией ............................................... 102 Выводы ............................................................................ 104 Глава V. Методика подготовки реферата ..................................... 105 5.1. Общие требования к подготовке реферата ...................... 105 5.2. Структура реферата ................................................... 106 5.3. Написание реферата ................................................... 106 5.4. Оформление реферата ................................................. 110 5.5. Требования к содержанию реферата ............................. 112 Выводы ............................................................................ 113 Глава VI. Методика подготовки курсовой работы ......................... 114 6.1. Общие требования к подготовке курсовой работы ........... 114 6.2. Структура курсовой работы ......................................... 116 4 6.3. Требования к структурным элементам курсовой работы ...117 6.4. Правила оформления курсовой работы ......................... 120 6.5. Защита курсовой работы ............................................. 125 Выводы ............................................................................ 126 Глава VII. Методика подготовки научной статьи .......................... 127 7.1. Общие требования к подготовке научной статьи ............. 127 7.2. Структура научной статьи ........................................... 128 7.3. Оформление научной статьи ........................................ 128 7.4. Основное содержание научной статьи ........................... 134 7.5. Минимальные критерии научной статьи ....................... 135 7.6. Стратегия написания статьи ........................................ 136 7.7. Полезные советы ....................................................... 138 Выводы ............................................................................ 140 Глава VIII. Методика подготовки ВКР ........................................ 141 8.1. Цель и задачи выпускной квалификационной работы ..... 141 8.2. Требования к выполнению ВКР ................................... 144 8.3. Тематика ВКР. Выбор и утверждение темы ВКР ............ 146 8.4. Задание на выпускную квалификационную работу ......... 147 8.5. Научное руководство ВКР ........................................... 148 8.6. Руководство и контроль за ходом выполнения ВКР ........ 149 8.7. Структура и содержание ВКР ...................................... 152 8.8. Этапы выполнения и защита ВКР ................................ 159 8.9. Порядок защиты выпускной квалификационной работы .. 160 8.10. Оформление выпускной квалификационной работы ....... 164 8.11. Обоснование эффективности предложенных практических рекомендаций (решений) ............................................ 169 8.12. Рекомендации по оценке экономической эффективности .... 170 Выводы ............................................................................ 191 Глава IХ. Разработка диссертации ............................................. 192 9.1. Требования ВАК к диссертациям ................................. 192 9.2. Основные направления работы соискателя и ее планирование ...................................................... 203 9.3. Изучение научной литературы .................................... 204 9.4. Сдача кандидатских экзаменов .................................... 209 9.5. Выбор и формулировка темы исследования ................... 210 9.6. Общие рекомендации по разработке диссертации ........... 215 9.7. Методика написания диссертации ................................ 224 9.8. Литературное оформление диссертации ........................ 230 9.9. Написание автореферата ............................................. 233 9.10. Подготовка доклада и защита диссертации .................... 235 Выводы ............................................................................ 239 Заключение ........................................................................... 240 Список использованной литературы .......................................... 242 Приложения .......................................................................... 246 8 Глава I. Общие положения методологии научного исследования Только очень умный человек понимает, что он не очень умный. Народная мудрость 1.1. Определение науки и ее основные черты Наука — это то, чего не может быть. А то, что может быть, — это технический прогресс. П.Л. Капица Попытка дать строгое и краткое определение науки до сего времени встречает серьезные затруднения. Многие крупней- шие ученые высказывают мнение о том, что точного определе- ния науки, охватывающего все ее особенности, дать невозмож- но. Однако, большинство сходятся во мнении, что определение должно отражать две ее основные черты: во-первых, как си- стемы знаний и, во-вторых, как сферы деятельности людей. К числу удачных можно отнести следующее определение науки: «Наука есть стройная логически непротиворечивая, исторически развивающаяся система человеческих знаний о мире, об объективных процессах, протекающих в природе и обществе, и их отражении в духовной жизни людей, система, складывающаяся на основе общественно-исторической прак- тики человечества» [1]. В Большой советской энциклопедии наука определяется как «сфера человеческой деятельности, функцией которой яв- ляется выработка и теоретическая систематизация объектив- ных знаний о действительности, одна из форм общественного сознания. Понятие «наука» включает как деятельность по по- лучению нового знания, так и результат этой деятельности — сумму полученных к данному моменту научных знаний» [10]. Основной формой развития науки является научное иссле- дование, под которым понимается процесс познания действи- тельности, вид человеческой деятельности. Научное исследо- вание — процесс выработки новых научных знаний, один из 9 Методология научного исследования видов познавательной деятельности, характеризующийся объ- ективностью, воспроизводимостью, доказательностью, точно- стью (понимаемой по-разному в различных областях науки). Задача научного исследования заключается в изучении с помощью научных методов объектов, явлений и процессов, анализе влияния на них различных факторов, установлении закономерностей, которым они подчиняются с целью, полу- чить убедительно доказанные и полезные для науки и практи- ки выводы и предложения, обеспечивающие дальнейшее повы- шение качества и эффективности человеческой деятельности. Последнее на основе науки может достигаться как путем совер- шенствования техники, так и способов ее применения. Науке как стройной системе знаний присущи следующие основные черты. 1. Наука есть знание, зафиксированное в определенной системе знаков, построенной на основе строгих правил. 2. Наука представляет собой систему знаний, эмпириче- ски проверяемых и подтвержденных. 3. Наука представляет собой систему знаний, непрерывно возрастающих (расширяющихся, углубляющихся) и используемых в общественной практике. 4. Наука является продуктом деятельности людей, их бо- гатым общественным достоянием. 5. Будучи системой знаний, наука должна познавать и объяснять законы и закономерности явлений и процес- сов и предсказывать ход их развития в будущем. 6. Наука чужда догматизму и слепой вере в авторитет. Ей присущи диалектические противоречия, разрешение которых является одной из движущих сил ее развития. Сложность современной науки, непрерывно происходя- щие в ней процессы интеграции и дифференциации научных направлений порождают и трудности ее деления на составные части. Как известно, классификацией принято считать рас- пределение предметов или явлений на основании общего при- знака, присущего им или отличающего их от предметов дру- гого класса. В настоящее время в основу такого достаточно общепризнанного деления принято класть отношение науки 10 Глава I. Общие положения методологии научного исследования к практике, согласно которому наука, а значит, и научные ис- следования, делятся на две основные группы: фундаменталь- ные и прикладные. Границы, разделяющие фундаментальные и прикладные науки, очерчиваются по главному признаку, что лежит в ос- нове исследования: познавательные или практические цели [3]. Задача фундаментальных наук — познавать законы, управляющие поведением базисных структур природы, об- щества и мышления. Задача прикладных наук — применять результаты фундаментальных наук для решения научных и практических задач. В принятой классификации не выделяют отдельно группу поисковых исследований, ибо к таковым по своей сути относят- ся как фундаментальная, так и прикладная научная тематика. На стыке прикладных наук и практики развивается особая область исследований — разработки, переводящие результа- ты прикладных наук в форму конструкций, технологических процессов, материалов, методических рекомендаций и т.п. Такие же три вида научной деятельности выделяет американ- ская статистика [4]. Каждое научное исследование должно быть посвящено решению научной проблемы или задачи, успех которого за- висит от ее правильно сформулированной сущности и избран- ного пути познания. 1.2. Методология и уровни научного познания Сомневаться во всем, верить всему — два реше- ния, одинаково удобные: и то и другое избавляет нас от необходимости размышлять. А. Пуанкаре Слово «метод» греческое, означающее в переводе «путь» в смысле движения вдоль (правильного) пути. Метод определя- ют как способ построения какой-либо области знания, совокуп- ность приемов, используемых для достижения некоторой цели. А.И. Герцен говорил, что метод — это эмбрион истины. Учитывая, что греческое слово «логос» означает «речь, уче- 11 Методология научного исследования ние», термин «методология» можно определить как учение о методах и средствах деятельности в области научного позна- ния, как теорию метода. В связи с различием степени теоре- тического обоснования и особенностью применения методов различают четыре уровня методологии научного познания. Низший (первый) уровень методологии науки, совпадаю- щий с методикой и носящий порой эмпирический характер, представляет собой совокупность приемов, предписаний и опе- раций какой-либо конкретной и достаточно узкой предмет- ной области или сферы научного исследования. На этом уров- не, как правило, не используются количественные методы. Эмпиpичecкий ypoвeнь обычно peaлизyeт лишь вoзмoжнocти oпиcaния и пpeдcкaзaния фaктoв, cвoйcтв и явлeний pac cмaт- pивaeмoй пpeдмeтнoй oблacти, но не дает им oбъяcнeния. На втором, более высоком уровне роль методологии, не выходящей еще за пределы каждой специальной науки, за- ключается не только в знании того, где и как применять со- ответствующие методы. Методология требует понимания те- оретических основ этих методов, поскольку научный метод опирается на знание соответствующих закономерностей, т.е. на теорию данной предметной области. Теория выполняет ме- тодологическую функцию, становясь не только орудием объ- яснения существующего, но и средством поиска, предсказа- ния, открытия новых свойств, закономерностей, понимания более глубокой сущности явлений. Третий уровень методологии характеризуется разработ- кой достаточно общих методов научного исследования, при- менимость которых выходит за рамки той или иной научной дисциплины и опирается на существование закономерностей, общих для различных предметных областей. Открытие таких закономерностей приводит к созданию теорий, которые ста- новятся теоретическим базисом более общих методов. К их числу относятся некоторые методы кибернетики, эргономи- ческий подход, требующий учета влияния внешней среды, техники и человека, математики и других фундаментальных наук. Сюда же можно отнести и системный подход к исследо- ванию объектов и явлений. 12 Глава I. Общие положения методологии научного исследования На этом уровне методология в целом еще не носит фило- софского характера, хотя отдельные философские вопросы уже могут возникать. Наконец, четвертый уровень методологии восходит до об- щенаучного уровня познания, который применяется во всех без исключения науках. Это самый общий метод научного познания, исследование которого составляет предмет фило- софской методологии. Именно в философии все общенаучные методы получают идейно-теоретическое, мировоззренческое обоснование. Диалектика, как материалистическое учение о мире, составляет философский фундамент мировоззрения ученого и, выполняя функцию научной методологии, форми- рует его мировоззрение. Таким образом, методология науки имеет задачу раскрыть диалектический процесс становления научного знания, про- никнуть в сущность тех процессов, которые его порождают, и описать те виды теоретической и практической деятельности человека, в результате которых это знание возникает. В науке, в научных исследованиях выделяют два взаимос- вязанных уровня научного познания: эмпирический и теоре- тический. Эмпирический уровень включает: 1) наблюдение, требующее умения правильно выбрать определенные инструменты, приборы, технические средства и оперировать ими; 2) описание и фиксацию на определенном языке получен- ных данных; 3) деятельность мышления исследователя, участвующего не только в наблюдении или эксперименте, но и в обра- ботке его результатов. Элементами эмпирического знания являются факты, по- лученные с помощью наблюдений и эксперимента и конста- тирующие качественные и количественные характеристи- ки объектов и явлений. Устойчивая повторяемость и связи между эмпирическими характеристиками могут выражаться с помощью эмпирических закономерностей, часто имеющих статистический характер. 13 Методология научного исследования Факт — реальное событие, происшедшее или происходящее явление или процесс. Среди фактов особо выделяют научные факты, имеющие описание и объяснение на основе обобщения определенного класса событий (явлений, процессов). Уместно привести замечательные слова великого русского физиолога акад. И.П. Павлова: «Как ни совершенно крыло птицы, оно ни- когда не смогло бы поднять ее ввысь, не опираясь на воздух. Фак- ты — воздух ученого, без них он никогда не сможет взлететь». На анализ фактов влияет та концепция, под углом зрения которой они осмысливаются. Концепция — определенный способ понимания, трактовки какого-либо факта, явления или процесса, основная точка зрения на анализируемый пред- мет, формирующаяся на мировоззренческой основе. Теоретический уровень требует развитого логического мышления, подчиненного решению определенных научных проблем (задач), выявлению и формулировке закономерно- стей существенных связей и отношений изучаемого объек- та, процесса или явления. Этот уровень научного познания предполагает наличие особых абстрактных объектов и свя- зывающих их теоретических законов, дающих порой иде- ализированные описания и объяснения. Наличие теории, объясняющей подлежащие ее ведению факты, является необ- ходимым условием научного знания. Теоретические объясне- ния могут быть как качественными, так и количественными, широко использующими математический аппарат, что осо- бенно характерно для современного состояния науки. Именно для теоретического уровня научного познания ха- рактерно наличие особых абстрактных объектов и связываю- щих их теоретических законов, дающих идеализированное описание и объяснение ситуаций с целью познания сущности явлений [5]. Результатом развития науки на теоретическом уровне яв- ляется создание теоретических (методологических) основ соот- ветствующей предметной области со следующими элементами: понятийный аппарат, включающий совокупность спе- цифических понятий, категорий, терминов и определе- ний данной науки; 14 Глава I. Общие положения методологии научного исследования научно-методический аппарат, объединяющий совокуп- ность разработанных в ходе развития науки и практи- ки, принятых к использованию (т.е. апробированных на практике, прошедших экспертизу специалистов, офи- циально признанных и опубликованных) решений на- учных и практических задач, приводящих к получению научных результатов, обладающих гарантированной степенью достоверности. Наиболее совершенными фор- мами организации знаний в части научно-методическо- го аппарата являются метод и теория; теоретические данные науки (научные данные) — совокуп- ность научных выводов и рекомендаций, полученных в результате применения общей методологии и теорети- ческих основ данной науки в интересах непосредствен- ной отдачи практике. Основные термины и определения, используемые в науке, приведены в приложении 1. Понятие — целостная совокуп- ность суждений об отличительных признаках исследуемого объекта. Категория — основное понятие, отражающее наиболее об- щие свойства, стороны, отношения явлений действительно- сти и познания [6]. Tepмин — слово или словосочетание [7], являющееся на- званием определенного понятия какой-нибудь области нау- ки, техники, искусства [8]. Oпpeдeлeниe — пояснение, раскрывающее смысл поня- тия, даваемое, как правило, в виде одного повествовательного предложения. Научно-методический аппарат науки в сущности пред- ставляет собой совокупность средств описания, объяснения и предсказания явлений (процессов) соответствующей пред- метной области, объединяющий как средства теоретического исследования, базирующиеся на использовании имеющихся или развиваемых теорий, так и средства экспериментального исследования. Элементами научно-методического аппарата являются постановка и методы решения научных и практических за- 15 Методология научного исследования дач, а также их конкретная реализация в виде средств и ме- тодик теоретического и экспериментального исследования. Научно-методический аппарат создается при определенных ограничениях и допущениях, что влияет на область его при- менимости. Допущения — используемые при исследовании предполо- жения, принятые с целью упрощения реального объекта или процесса. Oгpaничeния — вводимые при исследовании требования к форме представления и пределам изменения варьируемых данных. Допущения и ограничения, характеризующие границы, определяющие масштаб исследования в целом (по времени, пространству, исходным данным), называют рамками иссле- дования [39]. Теоретический и эмпирический уровни познания связаны друг с другом. Формирование теоретического уровня науки приводит к качественному изменению эмпирического уров- ня. Если до формирования теории эмпирический материал, часто служивший ее предпосылкой, получался на базе обы- денного опыта и естественного языка, то с выходом на теоре- тический уровень он «видится» сквозь призму теоретических концепций, которые начинают по-иному направлять поста- новку экспериментов и наблюдений — основных методов экс- периментального исследования. 1.3. Научная проблема и научная задача Изучая историю науки, мы замечаем два явле- ния, которые можно назвать взаимно противопо- ложными: то за кажущейся сложностью открыва- ется простота, то, напротив, видимая простота на самом деле таит в себе чрезвычайную сложность. А. Пуанкаре Успех научной работы во многом определяется правиль- ной постановкой задачи и адекватным ей выбором направле- ния научных исследований, которое характеризуется устрем- 16 Глава I. Общие положения методологии научного исследования ленностью ученого на исследование определенной группы объектов или явлений. «Bвидy кpaткocти жизни, — говорил академик Л.Д. Лан- дау, — мы нe мoжeм пoзвoлить ceбe pocкoшь тpaтить вpeмя нa зaдaчи, кoтopыe нe вeдyт к нoвым peзyльтaтaм». Науч- ное направление слагается из научных проблем (задач), кото- рые иногда считают конкретными формами научного направ- ления [2]. Процесс исследовательской деятельности в рамках научного направления, определяемого специальностью уче- ного, обычно начинается с постановки научной проблемы или научной задачи. Под научной проблемой понимается такой вопрос, ответ на который не содержится в накопленном обществом знании [5, 9, 10]. В фундаментальных исследованиях решить научную проблему — значит открыть новые закономерности, сделать известным, понятным, описанным то, что до исследования было неизвестно, непонятно, не описано [11]. В прикладных исследованиях решить научную пробле- му — значит предложить новые способы решения важной и сложной задачи, которые ранее в данной предметной области не использовались и которые дают существенный научный и практический эффект, хотя и базируются на известных обыч- но в фундаментальных науках закономерностях [12]. Научная задача обычно отличается от научной пробле- мы меньшим охватом исследуемых явлений или объектов и масштабом примененных способов или методик ее решения, носящих частный характер и, как правило, перенесенных из сравнительно близкой предметной области. Иное определение этим понятиям дано в [5], где сказано, что нayчнaя зaдaчa — это тo, чтo нaдo peшить, пpи этoм пo кpaйнeй мepe oдин мeтoд peшeния извecтeн (oпyбликoвaн). Вряд ли с таким определением можно согласиться. Cooт- вeтcтвeннo, научная пpoблeмa — тo, чтo нaдo peшить, пpи этoм мeтoд peшeния нeизвecтeн. Опыт свидетельствует, что корни большинства идей, сделавших возможным решение важной проблемы или задачи прикладного характера, лежат в фундаментальных областях знания. 17 Методология научного исследования Если в фундаментальных исследованиях научная новизна заключается в открытии новых общих законов и закономер- ностей и имеет как бы абсолютный (в [5] применен термин «мировой») характер, то в прикладных исследованиях ее но- визна заключается в получении ранее не известных положе- ний известными из других областей науки методами, впер- вые привнесенными в данную предметную область. Из того обстоятельства, что новые научные результаты прикладного характера получены в принципе известными методами, не следует делать вывод о их меньшей научной значимости. По- следняя определяется важностью и актуальностью решенной научной проблемы (задачи). Актуальность научной пробле- мы (задачи) означает необходимость и важность ее решения в данный момент времени [38]. Чтобы научная проблема (за- дача) могла выполнить свое назначение, она должна быть правильно поставлена и уяснена, что требует ее четкой фор- мулировки, т.е. выдвижения ее центрального вопроса, фик- сирующего то противоречие, которое ее породило, и оценки ожидаемого результата от ее решения. Уяснению сути про- блемы (задачи) способствует ее деление на подвопросы, огра- ничение поля исследования, четкое отделение известного от неизвестного, выявление необходимых средств и методов ее решения и т.д. В то же время следует иметь в виду, что про- блему всегда труднее сформулировать, чем ее решить, по- этому вряд ли оправдана попытка откладывать решение проблемы до ее окончательной формулировки. В процессе ис- следования всплывет многое из того, что на начальной стадии остается неясным. Поэтому как только проблема правильно поставлена и признана ее важность, уже можно приступать к ее решению. Следует подчеркнуть, что подлинная научная проблема в ходе ее решения порождает множество новых проблем и во- просов. Если после решения проблемы возникает одна новая проблема, то говорят, что найдено лишь квазирешение; если же после найденного решения никаких проблем не возника- ет, то решалась квазипроблема. В процессе решения научных проблем (задач) должны своевременно (до публикации) вы- 18 Глава I. Общие положения методологии научного исследования являться открытия и изобретения для защиты их патентного приоритета. Открытием признается установление не известных ранее объективно существующих закономерностей, свойств и яв- лений материального мира. Изобретением считается такое решение технической задачи, которое отличается существен- ной новизной и воплощает в себе элементы технического творчества [41]. Выбор метода научного исследования, направленного на успешный поиск решения научной проблемы (задачи), пре- допределяется ее характером и содержанием. Есть задачи сравнительно легкие, для которых уже имеются почти гото- вые способы решения, а есть проблемы невообразимой труд- ности, которые безуспешно решаются многие годы. Поэтому уместно поставить вопрос: что именно делает научную про- блему трудной? Отсутствие необходимых методов решения вообще в науке или незнание существующих методов из-за отсутствия их в данной предметной области? По-видимому, первое чаще относится к фундаментальным, а второе — к прикладным исследованиям. Трудности могут иметь ме- сто из-за сложности разбиения общей проблемы на более простые частные задачи или из-за того, что в ней прячутся какие-то глубинные, ускользающие от сознания моменты. В [12] предпринята попытка разделить творческие задачи на пять уровней сложности. К задачам первого уровня сложности относятся так назы- ваемые типовые, для решения которых имеются готовые ал- горитмы, не требующие учета специфики задачи. Решение задач второго уровня сложности требует некоторого видоиз- менения известного способа, пусть даже незначительного. К третьему уровню относят задачи, требующие существенного изменения способа решения (задачи с «изюминкой») и ус- мотрения чего-то глубинного, не лежащего на поверхности. На четвертом уровне необходимо полностью изменить суще- ствовавший алгоритм или привнести такие способы решения, которые ранее никогда и никем не применялись в данной предметной области. Наконец, решение задач пятого уровня 19 Методология научного исследования сложности требует применения принципиально новых, ныне не существующих и пока не известных науке методов. Для эвристических задач, к которым относятся многие оперативно-тактические задачи, для решения которых нет аналитических алгоритмов, сложность определяется числом возможных вариантов решения, за которыми «прячется» отыскиваемый оптимальный вариант. В задачах первого уров- ня требуется перебор всего нескольких вариантов (обычно до десяти), оценка каждого из которых не требует знаний из дру- гих научных областей. На втором уровне число вариантов может измеряться не- сколькими десятками (до 100), перебрать которые способен человек, имеющий соответствующую подготовку в одной и той же предметной (например, оперативно-тактической) об- ласти, включающей несколько различных научных дисци- плин. Подобные задачи требуют терпения, настойчивости, уверенности в возможности их решения, которую подчас трудно реализовать, так как обычно человек «выдыхается» после 10–15 неудачных попыток найти нужное решение. Правильное решение задач третьего уровня «прячется» уже среди сотен (до 1000) неудачных вариантов, и хотя со- временная вычислительная техника может существенно об- легчить поиск нужного варианта, все же, как правило, такие задачи, вместо того, чтобы их решать «в лоб», требуют при- влечения знаний из других научных дисциплин. К примеру, вместо эвристического способа поиска опти- мального маршрута полета самолета разведчика, минимизи- рующего число его обстрелов зональной группировкой «Хок» противовоздушной обороны противника, был успешно при- менен метод нелинейного программирования, основанный на предварительной записи в память ЭВМ рельефа местности с машинной оценкой ее влияния на огневые возможности груп- пировки ЗРК. И хотя составные части этого метода решения известны, он, несомненно, вправе претендовать на научную новизну. Решение задач четвертого уровня сложности эквивалент- но перебору десятка тысяч вариантов, что требует привле- 20 Глава I. Общие положения методологии научного исследования чения соответствующих математических методов. Наконец, на пятом уровне количество проб возрастает до сотен тысяч. Известно, что Эдисон, для того чтобы изобрести щелочной ак- кумулятор, поставил около 50 000 опытов. Обобщая этот под- ход к оценке сложности подобных задач, можно считать ее равной показателю степени, в которую необходимо возвести число 10, чтобы представить общее количество подлежащих обозрению вариантов. Каковы же те методы и те этапы, через которые проходит мысль ученого на пути к конечному результату — найденно- му решению научной проблемы (задачи), трудно даже пред- ставить. 1.4. Основные этапы научного творчества Изучение истории подобно восхождению на возвышенность, с которой лучше виден не только пройденный путь, но и дорога в будущее. А.И. Герцен Выбор метода научного исследования, направленного на успешный поиск решения научной проблемы (задачи), пре- допределяется ее характером и содержанием. Часто эффек- тивное решение научных задач высокого уровня сложности лежит за пределами той предметной области, в рамках кото- рой отыскивается решение. В подобных случаях важно обра- титься к соответствующему консультанту, чьи специальные знания могут оказать помощь в решении задачи. Не исклю- чено, что способы решения ряда задач пока оказываются за пределами возможностей современной науки (например, оты- скание глобального минимума на поверхности сложной кон- фигурации). Выяснение подобных вопросов позволит исклю- чить напрасную трату времени. Задачи высоких уровней сложности иногда удается ре- шить благодаря «эстафетному» механизму. Актуальную за- дачу, как правило, решает то один, то другой исследователь, и безуспешно. Но они «перепахали» необозримое поле поиска, и казавшаяся ранее неразрешимой задача постепенно «упро- 21 Методология научного исследования щается» за счет сужения поля поиска, пока не оказывается кем-то решенной. И в подобном случае не всегда дело в «оза- рении» этого последнего «счастливчика». Неудачники те, кто штурмовал проблему в начале «эстафеты», могут быть даже способнее того, кто нашел ее решение, «пробежав» последний этап поиска. Просто у первых исследователей было слишком большое поисковое поле, и в этом смысле можно говорить, что проблему решал целый коллектив, последовательные усилия которого превратили задачу в сравнительно более простую, для решения которой осталось сделать последний рывок. Но для того, чтобы он стал реален, нужно знать историю пробле- мы, чтобы не начать заново «перепахивать» необозримое по- исковое поле. Научная деятельность по решению проблемы базируется на трех основах: 1) мировоззренческой, играющей роль общетеоретиче- ской базы; 2) методологической, позволяющей правильно составить план исследования, включающий изучение истории во- проса, процедуру добывания и обработки фактов, выбор совокупности методов, способов и приемов, принятых при разработке научного исследования; 3) «технической», связанной с применением конкретного аппарата (методики) исследования. Для науки и каждого исследователя, особенно молодого, было бы весьма поучительно проследить за теми путями, ко- торые приводят ученого к новому научному результату. На- копление опыта творческого решения научных проблем су- щественно осложняется тем, что из двух противоположных путей движения мысли ученого к конечному результату и от последнего к его описанию, первый путь, самый важный для познания «механизма» научного творчества теми, кто хочет овладеть методикой научного исследования, остается скры- тым, недоступным. Для научных работников главное заключается в том, что- бы уяснить, каким путем делается научное открытие, чтобы взять этот путь себе на вооружение. Изучение данной пробле- 22 Глава I. Общие положения методологии научного исследования мы связано с более общим вопросом об упомянутых выше двух противоположных направлениях мысли ученого. Первое из них — это то направление размышлений, которое преоблада- ет в начале изучения исследуемого объекта или явления, ког- да мысль ученого движется в его глубь в поисках внутренних связей, закономерностей. Здесь исследование ведется в целях познания и открытия сущности изучаемого объекта или яв- ления. Именно этот путь ученого к нахождению новой исти- ны не является достаточно ясным и для других, да и для него самого. Он очень извилист, в нем много привходящих момен- тов, ассоциаций и аналогий, которые помогли прийти к от- крытию порой диковинным и непонятным образом. На этом пути мысли ученого, когда истина отыскивается, важно лишь одно — отыскать ее. О способах отыскания ее в этот момент ученый особенно не задумывается. Любой, даже самый стран- ный с точки зрения здравого смысла, прием может оказаться пригодным, если только он может привести к цели исследо- вания. О красоте и изяществе этого пути ученый на данном этапе движения мысли не беспокоится, так как главное еще не достигнуто. Не случайно, когда Ньютона спросили, каким путем он пришел к открытию законов всемирного тяготения, он ответил: «Все время думал об этом». Когда же главное получено и задача решена, то на первый план выступает то, что до сих пор оставалось в тени, — фор- ма аргументации, доказательства, убеждения своих коллег в истинности найденного решения. С этого момента начинает- ся течение мысли ученого в направлении, прямо противопо- ложном первому пути. На этом втором пути, на завершающей стадии исследования, мысль ученого направлена на то, что- бы изложить в связной, логически последовательной форме все то, что было найдено на ее предшествующей стадии. Здесь главное внимание обращается на логическую обработку полу- ченного результата, в котором основным становится пункт доказательства найденной истины. Поэтому в информации об открытии, сводимой к краткой формулировке нового научно- го положения, пропадает самое главное — великий труд, за- траченный на то, чтобы достичь этого результата, найденной 23 Методология научного исследования разгадки; методика, по которой ученый пришел к цели своего исследования. Именно поэтому первый путь — путь мысли ученого к истине — оказывается скрытым, недоступным для последу- ющего изучения, так как он не находит отражения в инфор- мации о новом научном результате, которая носит характер простого, доступного, лаконичного изложения, оставляюще- го в тени всю проделанную первооткрывателем огромную ра- боту по поиску новой истины. Чтобы выведать у природы тайну, порой требуется неша- блонное, «алогичное» мышление, так как истина добывается не только на пути строгих умозаключений, подвластных ло- гике, но и благодаря интуиции, огромная роль которой будет показана впоследствии. «Я не могу рассказать, — замечает Д. Пойя, — истинную историю того, как происходит от- крытие, потому что этого никто не знает» [цит. по: 13]. Когда говорят о логических операциях, предполагается, что это контролируемые сознанием акты, мысли, такие, о кото- рых человек способен рассказать, т.е. восстановить алгоритм мыслительной деятельности. Что же касается интуитивных процессов, то ученый, как правило, не может восстановить алгоритм работы мысли, принесший результат. Алгоритм «уплывает» из-под контроля сознания. Интуитивное бескон- трольно, неподотчетно воле, с трудом улавливается. Более того, некоторые полагают, что до тех пор, пока мысль жест- ко контролируется, ей трудно получить что-либо новое, а вот когда человек «уходит» из-под контроля сознания, он скорее становится творцом. Выходит, что в высших пунктах творче- ского подъема сознание как бы перестает служить, а выруча- ет некоторое предчувствие истины. Из сказанного напрашивается вывод якобы не в пользу ло- гически осознаваемой деятельности мышления, так как на- учное творчество в своих решающих пунктах обязано скорее интуитивной догадке, чем строго контролируемому движе- нию мысли. Однако такой вывод был бы поспешным. Дело в том, что мозг человека способен хранить чрезвычайно обшир- ную информацию, которую сознание не в силах охватить всю 24 Глава I. Общие положения методологии научного исследования одновременно, поэтому оно вынуждено оказывать ей внима- ние поочередно, выделяя каждый раз какую-то определен- ную дозу информации. При характеристике работы мозга в нем выделяют область так называемого «краевого сознания». Здесь сосредоточена основная масса сведений, в настоящий момент не вовлеченных в дело, не принимающих активного участия в научном поиске, но готовых в любой момент поя- виться в «поле зрения» сознания; они непосредственно сопри- касаются с сознанием и обслуживают его. Важно отметить, что в процессе решения научной пробле- мы в сфере бессознательного также идут поисковые процес- сы, возникают новые представления и идеи. Они сталкивают- ся между собой, переплетаются, благодаря чему рождаются новые сочетания, новые образы и комбинации идей. Непроходимой грани между сознательными и интуитив- ными актами мысли нет. Поиск истины протекает в смене до- полняющих друг друга логических и интуитивных процедур мысли, ибо творчество есть счастливое соединение логически дозированных, четких рассуждений с интуитивными прозре- ниями. Анализ творческого процесса решения научной пробле- мы свидетельствует, что его можно разбить на несколько этапов. Так, например, исследователь научной деятельности Д.И. Менделеева академик Б.М. Кедров выделяет три стадии научного творчества: 1) подготовительная, для которой характерным является эволюционный процесс накопления количества инфор- мации (инкубация); 2) непосредственное осуществление скачка к новой идее (озарение); 3) обоснование дальнейшего поступательного движения идеи (доведение результата). Однако чаще говорят о четырех этапах научного творче- ства, обозначающих заметные отрезки движения мысли уче- ного к новому научному результату. Подготовка. На этом этапе создаются планы и программы на весь период научного поиска, идет формирование научной 25 Методология научного исследования проблемы, т.е. осознанного незнания, того, что не поддается объяснению существующей теорией. Возникает проблемная ситуация как осмысленное противоречие, которое необхо- димо устранить. На этом этапе важно добиться отчетливого понимания проблемной ситуации, которая глубже осознает- ся в процессе упорядочения, систематизации знаний, бесед, консультаций, подготовки доклада и в ходе его обсуждения. Поэтому не следует «вариться в собственном соку». Ведь для того чтобы изложить проблему другому лицу, необходимо свести воедино свои взгляды на нее, выделить главное, раз- метить границы разделов, отделяющих ясное от неясного, и т.д. В процессе этой работы и обнаруживаются спорные точ- ки, неясные пункты, обнадеживающие пути решения про- блемы. На этапе подготовки значение логического фактора проявляется в том, что появление решаемой новой проблемы можно понять как продолжение предшествующего развития науки, и его обязательно нужно знать. Предчувствие, а затем осознание проблемы рождается на основе глубокого понима- ния истории данной научной проблемы, знания конкретных попыток ее решения другими исследователями. После того, как проблема наметилась, ее предстоит кор- ректно сформулировать (что не всегда удается), расчленить на части, продумать возможность их перекомбинации («А что если задачу поставить по-другому?»), оценить диапазон варьирования условий и таким образом четко выявить объ- ект и его стороны (предмет исследования). Благодаря такому «переворачиванию» проблемы, она лучше рассматривается под различными ракурсами, отчетливее укладывается в со- знании; лучше и заметнее становятся все ее оттенки, оттачи- вается суть проблемной ситуации, которая «вынашивается, дозревает» в рамках логически выдержанных операций, кон- тролируемых сознанием. Сколь ни подчинено на этапе подготовки мышление уче- ного правилам логики, не обходится и без интуиции. Ученые признают, что одной логики недостаточно, ибо доказывать не есть еще вся наука и интуиция должна сохранять свою роль как дополнение, даже своеобразное противоядие логике [14]. 26 Глава I. Общие положения методологии научного исследования Охватить проблему в целом, наметить общий системный подход к ее решению, понять ее как единое целое, часто встро- енное в систему более высокого уровня, не зная, быть может, еще ее деталей, — это идет от интуиции, не говоря о том, что выявление самой проблемы и путей ее решения часто сопро- вождается догадкой. Инкубация. Теорема К. Геделя, если ее с теории множеств перевести на обычный язык, утверждает, что во всяком до- статочно широком классе понятий существуют вопросы, на которые можно ответить, только расширив сам этот класс понятий [3]. Поэтому на этом этапе научного творчества ло- гика бессильна, так как новое знание подчас невыводимо из прежних положений той же науки и, кроме того, ученому не- известен алгоритм получения новых знаний. Это вынуждает апеллировать к аналогиям, обращаясь к смежным областям знаний, искать ответ с помощью интуиции. Когда проблема не решается «в лоб», бывает полезно «от- править» ее в подсознание. Получив задание, мысль будет продолжать работу независимо от того, думает ли в данный момент исследователь над решаемой проблемой или нет. Как считает физиолог Н. Бехтерева, когда исследователь отвлека- ется от своей основной работы, «ответственные» за нее клетки мозга не просто отдыхают; происходит пока необъяснимое: мысли в это время словно «дозревают». Под напором задания в мозгу образуется отражение про- блемной ситуации, ее модель, которая настолько поглощает исследователя, что начинает жить самостоятельно, автоном- но. Модель становится очагом возбуждения, находящимся в состоянии повышенной активности. Такие очаги агрессивны. Они привлекают к себе любые возникающие в мозгу раздражения и благодаря этому еще бо- лее усиливают свою активность. Любая поступающая в мозг информация осмысливается под углом зрения решаемой за- дачи, преобразуется так, чтобы помочь справиться с нею. Легко понять, насколько важно в этот период накапливать именно ту информацию, которая непосредственно или хотя бы косвенно связана с решаемой проблемой. 27 Методология научного исследования Отложившиеся в сознании ученого представления той эпохи, в которой он живет и которая его воспитала как уче- ного, как правило, благодаря логике направляют его мысли по «вектору психологической инерции». Поэтому выработан- ные ранее методы решения задач встают своеобразным барье- ром на пути к новым подходам, часто мешая по-новому взгля- нуть на исследуемую проблему. Этот психологический барьер упорно отбрасывает ученого на исходные рубежи, настойчиво предлагая проторенные пути и испытанные схемы в качестве готовых и потому часто неподходящих рецептов решения но- вых проблем. «Бессознательное» мышление свободно от таких «пред- рассудков», оно не накладывает шор на взгляды исследова- теля именно потому, что свободно от власти строгой дисци- плины логического мышления и, следовательно, способно раскрепостить мозг, освободив его от довлеющих схем, при- вычных методов и установок. Создаются условия, когда мысль проявляет себя смелее, решительнее в поисках нового на направлениях, не предопределенных господствующими взглядами. Бесконтрольность (во время отдыха, прогулки, сна и т.д.) позволяет вовлечь в научный поиск весь прошлый опыт со случайным и порой непредвиденным набором ассоциаций, о которых исследователь в данный момент не подозревает. Плодотворность на этом этапе научного творчества в поис- ках решения проблемы находится в прямой зависимости от запаса знаний ученого, от его способности использовать все их богатство. Конечно, накопленная человеком информация не лежит в его памяти хаотической грудой сведений. Они приведены в согласие с принятыми наукой законами и раз- ложены по «полкам» господствующих точек зрения. Однако на этапе инкубации факты, благодаря предостав- ленной им свободе, вступают в непредусмотренный некон- тролируемый альянс, и, когда одно из бесчисленных сочета- ний оказывается вдруг удачным, оно и приводит к решению проблемы. Идеи возникают не тогда, когда мы желаем; ре- шение часто приходит в «нейтральное» время, в часы, не по- 28 Глава I. Общие положения методологии научного исследования священные специально его поиску. И в этом своеобразный секрет научного творчества. В эти моменты, когда исследова- телю казалось, что он и не думал над проблемой, работа мозга продолжалась, следуя по нешаблонному пути поиска. О боль- шом значении подготовительной работы, которая проходит в мозгу в период инкубации, говорил крупный французский ученый А. Пуанкаре, считая, что она играет роль стимула, заставляющего результаты, приобретенные во время покоя и остававшиеся за порогом сознания, облечься в форму, до- ступную сознанию. Но такая «бессознательная» работа пло- дотворна лишь в том случае, если ей предшествует и за нею следует период сознательной работы. Никогда «внезапные» догадки, подобно вдохновению, не происходят иначе, как после нескольких дней волевых усилий, казавшихся совер- шенно бесплодными. Но эти усилия не такие уж бесплодные, как это казалось. Именно они запускают в ход машину бес- сознательного, которая без них не стала бы двигаться и ни- чего бы не произвела. Необходимость сознательной работы представляется более понятной, надо пустить в действие ре- зультаты этого вдохновения, сделать из них непосредствен- ные выводы, привести их в порядок, проверить и провести доказательства. Вдохновение обычно сопровождается чув- ством абсолютной достоверности найденного результата, но так бывает не всегда. Подчас это чувство обманывает, хотя и в этом случае ощущается не менее живо. Ошибка обнару- живается лишь тогда, когда хочешь провести строгое доказа- тельство [14]. В книге Л. Инфельда «Эварист Галуа» [19] о молодом французском математике есть следующие слова, образно ха- рактеризующие муки научного творчества в период инкуба- ции: Галуа «знал, подобно тому, как это знали все великие ученые, что первый слабый луч света приходит только по- сле настойчивых, непрерывных поисков; что над проблемой нужно думать дни и ночи; ждать, думать и передумывать, снова ждать, пока после непрестанных усилий первая ис- кра понимания выведет на узкую тропу, ведущую к решению проблемы». |