презентация - УИРС. Задача учебноисследовательской работы в условиях реализации опережающего профессионального образования привитие студентам умений самостоятельной работы, включая исследовательские навыки,

• Название: Задача учебноисследовательской работы в условиях реализации опережающего профессионального образования привитие студентам умений самостоятельной работы, включая исследовательские навыки,
• Дата: 20.02.2022
• Размер: 144.23 Kb.
• Имя файла: презентация - УИРС.pptx
• Тип: Задача; #367741

УИРС

• Задача учебно-исследовательской работы в условиях реализации опережающего профессионального образования - привитие студентам умений самостоятельной работы, включая исследовательские навыки, ознакомление с методикой работы в лабораториях, с приёмами выполнения коллективных исследовательских проектов. В процессе выполнения исследований будущие выпускники должны освоить навыки работы с научной и справочной литературой, с приборами и оборудованием, самостоятельно планировать и проводить экспериментальную работу, обрабатывать её результаты, делать выводы, оформлять полученные результаты, выступать перед коллективом лаборатории, на конференциях

Практические исследовательские умения формируются у студентов и во время производственных практик, где им выдаются творческие индивидуальные задания, которые связаны с решением реальных производственных, технологических проблем. Результаты, полученные на практике, должны быть включены в содержание курсовой работы, выпускной квалификационной работы; задания исследовательского характера необходимо рассматривать при курсовом и дипломном проектировании.

ВИДЫ И ДИДАКТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ УЧЕБНО- ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ

• Основными видами учебно-исследовательской деятельности студентов являются:
• проблемно-реферативный: аналитическое сопоставление данных различных литературных источников с целью освещения проблемы и проектирования вариантов ее решения;
• аналитико-систематизирующий: наблюдение, фиксация, анализ, синтез, систематизация количественных и качественных показателей изучаемых процессов и явлений;
• диагностико-прогностический: изучение, отслеживание, объяснение и прогнозирование качественных и количественных изменений изучаемых систем, явлений, процессов;

изобретательско-рационализаторский: усовершенствование имеющихся, проектирование и создание новых устройств, механизмов, приборов;

экспериментально-исследовательский: проверка предположения о подтверждении или опровержении результата;

проектно-поисковый: поиск, разработка и защита проекта – особая форма нового, где целевой установкой являются способы деятельности, а не накопление и анализ фактических знаний.

Некоторые виды исследовательских работ:

Аннотация – краткая характеристика текста, книги, статьи, рукописи, раскрывающая содержание, где фиксируются основные проблемы, затронутые в тексте, мнения, оценки, выводы автора .

Доклад – публичное сообщение на определенную тему, способствующее формированию навыков исследовательской работы, расширяющее познавательный интерес.

Квалификационная работа – научно-исследовательская работа, расширяющая знания в области теории, практики, методологии отраслей науки; разработка конкретных путей разрешения изучаемой проблемы.

Курсовая работа – самостоятельное теоретическое или экспериментальное исследование отдельных частей учебного процесса, общих подходов к разрешению изучаемой проблемы.

Конспект – краткая запись содержания чего-нибудь, выделение главных идей и положений работы.

План – компактно отражает последовательность изложения материала (типы планов.

Тезис – краткое изложение какого-нибудь положения, идеи, а также одной из основных мыслей лекции, доклада, сочинения.

Реферат рассматривается как одна из форм отчета о результатах исследовательской деятельности. В отличие от конспекта, который является сокращенным вариантом изложения текста другого автора, реферат – это новый авторский текст, новый по изложению, систематизации материала, по авторской позиции, по сравнительному анализу, но не обязательно новый по идеям

Учебно-исследовательская деятельность должна выполнять следующие дидактические функции:

-мотивационную, которая заключается в создании таких стимулов для студентов, которые побуждают их к изучению данного предмета, формируют интерес и позитивное отношение к работе;

-информационную, позволяющую студентам расширить объем знаний всеми доступными способами преподнесения информации;

-контрольно-корректирующую (тренировочную), которая предполагает возможность проверки, самооценки, коррекции хода и результатов обучения, а также выполнение тренировочных упражнений для формирования необходимых умений и навыков.

Все учебные исследования можно разделить на три группы: монопредметные, межпредметные и надпредметные:

Монопредметное исследование - это исследование, выполняемое по конкретной учебной дисциплине, предполагающее привлечение знаний для решения какой-либо проблемы именно по этой дисциплине. Результаты выполнения монопредметного исследования не выходят за рамки отдельной учебной дисциплине и могут быть получены в процессе её изучения

Межпредметное исследование - это исследование, направленное на решение проблемы, требующей привлечения знаний из разных учебных дисциплин одной специальности.Результаты выполнения межпредметного исследования выходят за рамки отдельной учебной дисциплины и не могут быть получены в процессе его изучения. Это исследование направлено на углубление знаний студентов по одному или нескольким дисциплинам или междисциплинарным курсам или профессиональному модулю.

Целевое назначение межпредметного учебного исследования - это решение локальных или глобальных межпредметных задач, межпредметное учебное исследование иногда называют интегрированным исследованием.

Надпредметное исследование - это исследование, предполагающее совместную деятельность студентов и преподавателя, направленное на исследование конкретных личностно-значимых для студентов проблем. Исследование предполагает взаимодействие студента с педагогами разных образовательных областей или разных направлений подготовки, служит для поддержки процесса самообразования студента и расширения форм внеаудиторной самостоятельной деятельности. Надпредметное исследование может выступать средством интеграции теоретического и практического обучения, дополнительного образования, самообразования.

Формы научно-исследовательской работы

• осуществляется в следующих формах:
• формулирование целей и задач научных исследований, направленных на повышение безопасности, создание новых методов и систем защиты человека и окружающей среды, определение плана, основных этапов исследований;
• анализ патентной информации, сбор и систематизация научной информации по теме научно-исследовательской работы;

самостоятельное выполнение научных исследований в области безопасности, планирование экспериментов, обработка, анализ и обобщение их результатов, математическое и машинное моде- лирование, построение прогнозов;

выбор метода исследования, разработка нового метода исследо- вания;

создание математической модели объекта, процесса исследования;

разработка и реализация программы научных исследований в области безопасности жизнедеятельности;

планирование, реализация эксперимента, обработка получен- ных данных, формулирование выводов на основании полученных результатов, разработка рекомендаций по практическому приме- нению результатов научного исследования;

составление отчетов, докладов, статей на основании проделанной научной работы в соответствии с принятыми требованиями;

оформление заявок на патенты;

разработка инновационных проектов в области безопасности, их реализация и внедрение;

подготовка докладов и выступлений на научных конференциях, семинарах, симпозиумах;

участие в конкурсах научно-исследовательских работ;

подготовка и публикация научных статей;

подготовка магистерской диссертации;

участие в организации и проведении научных, научно-практических конференций, круглых столов, дискуссий, диспутов, орга- низуемых кафедрой

Научное исследование

• Цель научного исследования – определение конкретного объек- та и всестороннее, достоверное изучение его структуры, характери- стик, связей на основе разработанных в науке принципов и методов познания, а также получение полезных для деятельности человека результатов, внедрение в производство с дальнейшим эффектом.
• Исследовательскую работу выполняют в определенной после- довательности. Процесс выполнения включает шесть этапов:
• формулирование темы;
• формулирование цели и задач исследования;
• теоретические исследования;
• экспериментальные исследования;
• анализ и оформление научных исследований;
• внедрение и эффективность научных исследований

Формулировка темы:

общее ознакомление с проблемой, по которой следует выполнить исследование;

предварительное ознакомление с литературой и классификация важнейших направлений;

формулирование темы исследования;

составление краткого (предварительного) плана исследований (черновик, набросок);

разработка научно-технического задания;

составление календарного плана научных исследований;

формулировка гипотезы, описывающей ожидаемые результаты;

предварительная оценка ожидаемых результатов.

Формулирование цели и задач исследования:

подбор и составление библиографических списков отечественной и зарубежной литературы;

изучение научно-технических отчетов по теме различных организаций соответствующего профиля;

составление аннотаций источников;

составление рефератов по теме;

анализ, сопоставление, критика прорабатываемой информации;

обобщение, критика, составление собственного суждения по проработанным вопросам;

формулирование методических выводов по обзору информации;

формулирование цели и задач исследования

Моделирование:

изучение физической сущности (природы) процессов и явлений, определяющих основные качества исследуемого объекта;

выполнение предварительных (поисковых) экспериментов;

формулирование гипотезы, выбор и обоснование физической мо- дели;

математизация модели;

получение аналитических выражений;

теоретический анализ полученных закономерностей

Экспериментальные исследования:

разработка цели и задач эксперимента;

планирование эксперимента;

разработка методики программы исследований;

выбор средств измерений;

конструирование приборов, макетов, аппаратов, моделей, стендов, установок и других средств эксперимента;

обоснование способов измерений;

проведение эксперимента в лаборатории, на опытных участках, на заводах, в фирмах;

обработка результатов измерений.

Анализ и оформление результатов научных исследований:

общий анализ теоретико-экспериментальных исследований;

сопоставление экспериментов с теорией;

анализ расхождений;

уточнение теоретических моделей;

повторение дополнительных экспериментов и их анализ до тех пор, пока не будет достигнута цель исследования;

переформулировка предварительной гипотезы в утверждения – научный результат проведенного исследования;

Формирование темы научного исследования

• В научно-исследовательских разработках различают научные направления, проблемы и темы.
• Под научным направлением понимают сферу научных исследований научного коллектива, посвященных решению каких-либо крупных, фундаментальных теоретических и экспериментальных задач в определенной отрасли науки.

Под проблемой понимают сложную научную задачу, которая охватывает значительную область исследования и имеет перспек- тивное значение. Полезность таких задач и их экономический эф- фект иногда можно определить только ориентировочно. Решение проблем ставит общую задачу, например: сделать открытие; решить комплекс задач, обеспечивающих высокую техническую готовность автомобильной техники, и т. д.

Проблема состоит из ряда тем. Тема – это научная задача, ох- ватывающая определенную область научного исследования.

Она базируется на многочисленных исследовательских вопросах. Под научными вопросами понимают более мелкие научные задачи, от- носящиеся к конкретной области научного исследования. Результаты решения этих задач имеют не только теоретическое, но главным образом и практическое значение, поскольку можно сравнительно точно установить ожидаемый экономический эффект.

Постановка (выбор) проблем или тем является трудной, ответ- ственной задачей и включает ряд этапов.

Первый этап – формулирование проблем. На основе анализа противоречий исследуемого направления формулируют основной вопрос – проблему – и определяют в общих чертах ожидаемый результат.

Второй этап включает разработку структуры проблемы. Выделя- ют темы, подтемы, вопросы. Композиция этих компонентов долж- на составлять древо проблемы (или комплексной проблемы). По каждой теме выявляют ориентировочную область исследования.

На третьем этапе устанавливают актуальность проблемы, т. е. ценность ее на данном этапе для науки и техники. Для этого по каждой теме выставляют несколько возражений и на основе анализа методом исследовательского приближения исключают возражения в пользу реальности данной темы. После такой «чистки» окончательно определяют структуру проблемы и обозначают условным кодом темы, подтемы, вопросы

Формулирование целей и задач исследования

• Каждое научное исследование после выбора темы начинают с тщательного изучения научно-технической информации.
• Цель поиска, проработки, анализа информации – всестороннее освещение состояния вопроса по теме, уточнение ее (если это необходимо), обоснование цели и задач научного исследования. Следует уделить внимание изучению различных литературных источников как в оригинале, так и по переводным изданиям. Анализ иностранной информации позволит исключить дублирование по исследуемой теме.

Определение теоретических основ исследования

• К теоретическим основам исследования мы относим: основ- ные категории, понятия данной дисциплины, закономерности развития изучаемого явления, методику исследования, систему необходимых терминов.
• Усвоение основных научных категорий и понятий данной дисциплины служит важнейшей предпосылкой эффективности исследования. Определение общих закономерностей развития изучаемого явления имеет большое значение, так как в противном случае исследователь не сможет прийти к сколько-нибудь досто- верным выводам.

Анализ состояния вопроса

• Анализ состояния вопроса страхует от дублирования ранее вы- полненных работ и от повторения давно раскритикованных оши- бок; только зная историю вопроса, исследователь может определить место своего труда в общем ходе его изучения; изучение истории облегчает использование опыта предшественников; рассмотрение предмета в динамике дает возможность проследить общие тенден- ции его развития, позволяет предвидеть дальнейшие пути его разви- тия и на этой основе строить научный прогноз.

Изучение литературы

• После завершения сбора и отбора информации исследователь приступает к ее изучению.
• Литературу лучше изучать, переходя от более простого материала к более сложному; знакомиться сначала с более общей литературой, а потом со специальной, прежде всего с отечественной, а затем с зарубежной, сначала с основной, теоретической (учебными кур- сами, статьями в теоретических журналах), а затем с прикладной, сначала с книгами, а затем со статьями, в первую очередь с новыми работами, а потом со старыми. Соблюдение такого порядка экономит труд и время исследователя.

Для того чтобы обеспечить объективность оценки материала, исследователь должен ознакомиться прежде всего с первоисточни- ком, т. е. в первую очередь изучить инструкцию или доклад, а затем уже комментарии к ним, критические статьи и выступления сначала с монографией, а потом с рецензией на нее и т. д.

При чтении книги также целесообразнее придерживаться опре- деленной последовательности: ознакомиться с темой и содержа- нием книги по ее названию и оглавлению, просмотреть всю книгу, прочитать предисловие, аннотацию, введение, заключение и по- слесловие (обычно в них обобщаются основные проблемы данной работы, характеризуются ее отправные точки, методика, структура и выводы). Из выходных данных следует узнать, какой организацией работа выполнена, ее объем и тираж – все эти данные прямо или косвенно (хотя и не всегда точно) также характеризуют профиль и ценность книги. Затем исследователь выясняет, насколько аспект книги и научный уровень исследования соответствуют его теме.

Ознакомление с практикой

• Изучив литературу вопроса, исследователь должен обратить- ся к изучению практики. Это требование относится к любой теме. Не менее важно другое: при посещении научных учреждений и промышленных предприятий исследователь встречается с руко- водителями, специалистами, рабочими, так или иначе связанными с предметом его исследования. Эти встречи необходимо использовать не только для изучения чужого опыта. Чем активнее исследователь будет участвовать в жизни завода, контактировать со специалистами разного уровня, тем шире станет его кругозор и тем эффективнее будет решена поставленная перед ним проблема.

Обработка информации

• Отобрав готовый материал, исследователь подвергает его после- довательной обработке. Этот этап можно разбить на ряд стадий:
• материал систематизируется;
• исключаются материалы, оказавшиеся лишними: дублирую- щие друг друга, выписки, перекрываемые более новыми данными, материалы, не укладывающиеся в тему, и т. п.;
• оценивается пригодность информации с точки зрения задач исследования; материал, признанный непригодным, исключается и до окончания работы хранится отдельно;

• в случае надобности составляются вспомогательные указатели к материалу или дополняются ранее составленные;
• проводится анализ документов с целью выявить то новое, что содержит каждый из них, оценивается его значение; если литера- тура очень обширна, приходится ограничиваться кругом наиболее серьезных работ, авторитетных ученых, оригинальных концепций. Иногда имеет смысл остановиться на наиболее типичных концеп- циях, даже если они не отличаются оригинальностью;
• если исследователь намерен использовать документ, он дол- жен убедиться в его достоверности. Оценка достоверности инфор- мации – наиболее ответственная стадия работы, требующая высо- кой квалификации;
• при сопоставлении источников исследователь должен выя- вить, объяснить и устранить обнаруженные между ними расхожде- ния и противоречия;
• по наиболее важным источникам уточняется ранее данная до- кументу характеристика его содержания и удобства использования;
• в заключение исследователь обобщает всю собранную им ин- формацию и подводит итог проделанной работы.

Методология теоретического исследования

• Теоретические исследования должны быть творческими. Творчество – это создание по замыслу новых ценностей, новые откры- тия, изобретения, установление неизвестных науке фактов, созда- ние новой, ценной для человечества информации.

Метод моделирования – изучение явлений с помощью моде- лей – один из основных в современных исследованиях.

Различают физическое и математическое моделирование. При физическом моделировании физика явлений в объекте и модели и их математические зависимости одинаковы. При математическом моделировании физика явлений может быть различной, а математические зависимости одинаковыми. Математическое моделирование приобретает особую ценность, когда возникает необходимость изучить очень сложные процессы.

При построении модели свойства и сам объект обычно упроща- ют, обобщают. Чем ближе модель к оригиналу, тем удачнее она описывает объект, тем эффективнее теоретическое исследование и тем ближе полученные результаты к принятой гипотезе исследования.

Многообразные физические и экономические модели изучае- мых процессов исследуют математическими методами, которые мо- гут быть разделены на следующие основные группы:

Аналитические методы исследования (элементарная матема- тика, дифференциальные и интегральные уравнения, вариацион- ное исчисление и другие разделы высшей математики) использу- ются для изучения непрерывных детерминированных процессов.

С помощью аналитических методов исследования устанавливают математическую зависимость между параметрами модели. Эти мето- ды позволяют глубоко и всесторонне изучить исследуемые процес- сы, установить точные количественные связи между аргументами и функциями, глубоко проанализировать исследуемые явления.

Методы математического анализа с использованием экспери- мента (метод анализа, теория подобия, метод размерностей) и др.

Аналитические зависимости позволяют на основе функцио- нального анализа уравнений изучать процессы в общем виде и явля- ются математической моделью класса процессов. Математическая модель может быть представлена в виде функции, уравнения, систе- мы уравнений, дифференциальных или интегральных уравнений.

Такие модели обычно содержат большое количество информа- ции. Характерной особенностью математических моделей является то, что они могут быть преобразованы с помощью математическо- го аппарата. Так, функции можно исследовать на экстремум; диф- ференциальные или интегральные уравнения можно решить. При этом исследователь получает новую информацию о функциональ- ных связях и свойствах моделей.

Экспериментальные методы позволяют глубоко изучить про- цессы в пределах точности техники эксперимента и сконцентриро- вать внимание на тех параметрах процесса, которые представляют наибольший интерес. Однако результаты конкретного эксперимен- та не могут быть распространены на другой процесс, даже близкий по физической сущности, потому что результаты любого экспери- мента отображают индивидуальные особенности лишь исследуемо- го процесса. Из опыта еще невозможно окончательно установить, какие из параметров оказывают решающее влияние на ход процесса и как будет протекать процесс, если изменять различные параметры одновременно. При экспериментальном методе каждый конкрет- ный процесс должен быть исследован самостоятельно.

Этап теоретических разработок научного исследования вклю- чает следующие основные разделы:

• изучение физической или экономической сущности процесса, явлений;
• формулирование гипотезы исследования, выбор, обоснование и разработка физиче- ской или экономической модели;
• математизация модели;
• ана- лиз теоретических решений, формулирование выводов.

Методология экспериментальных исследований

• Наиболее важной составной частью научных исследований яв- ляются эксперименты. Это один из основных способов получить новые научные знания.
• Более 2/3 всех трудовых ресурсов науки затрачивается на эксперименты.
• В основе экспериментального ис- следования лежит эксперимент, представляющий собой научно по- ставленный опыт или наблюдение явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за его ходом, управлять им, вос- создавать его каждый раз при повторении этих условий. От обыч- ного, обыденного, пассивного наблюдения эксперимент отличается активным воздействием исследователя на изучаемое явление
• Основной целью эксперимента является проверка теоретиче- ских положений (подтверждение рабочей гипотезы), а также более широкое и глубокое изучение темы научного исследования.

Экспериментальные исследования бывают лабораторные и про- изводственные

Лабораторные опыты проводят с применением типовых прибо- ров, специальных моделирующих установок, стендов, оборудования и т. д. Эти исследования позволяют наиболее полно и качественно, с требуемой повторяемостью изучить влияние одних характеристик при варьировании других. Лабораторные опыты в случае достаточно полного научного обоснования эксперимента (математическое пла- нирование) позволяют получить достоверную научную информацию с минимальными затратами. Однако такие эксперименты не всегда полностью моделируют реальный ход изучаемого процесса, поэтому возникает потребность в проведении производственного экспери- мента. Производственные экспериментальные исследования имеют целью изучение процесса в реальных условиях с учетом воздействия различных случайных факторов производственной среды.

В ряде случаев эффективен производственный эксперимент, проведенный методом анкетирования. Для изучаемого процесса со- ставляют тщательно продуманную методику. Основные данные со- бирают методом опроса производственных организаций по предва- рительно составленной анкете. Этот метод позволяет собрать очень большое количество данных наблюдений или измерений по изучае- мому вопросу. Однако к результатам анкетных данных следует отно- ситься с особой тщательностью, поскольку они не всегда содержат достаточно достоверные сведения.

Методология эксперимента – это общая структура (проект) экс- перимента, т. е. постановка и последовательность выполнения экс- периментальных исследований. Методология эксперимента вклю- чает следующие основные этапы:

разработку плана-программы эксперимента;

оценку измерений и выбор средств для проведения эксперимента;

проведение эксперимента;

обработку и анализ экспериментальных данных.

Приведенное количество этапов справедливо для традиционно- го эксперимента. В последнее время широко применяют математи- ческую теорию эксперимента, позволяющую резко повысить точ- ность и уменьшить объем экспериментальных исследований.

В этом случае методология эксперимента включает следующие этапы: разработку плана-программы эксперимента; оценку измерения и выбор средств для проведения эксперимента; математическое пла- нирование эксперимента с одновременным проведением эксперимен- тального исследования, обработкой и анализом полученных данных.

Составление рабочего плана

• Хорошо продуманный и тщательно составленный рабочий план – непременное условие рациональной организации научного труда. Чем шире круг участников исследования, чем больше предо- ставленная им самостоятельность, тем более необходим план, обе- спечивающий четкое размежевание функций, внутреннюю согласо- ванность и синхронность их работы.
• Составление плана представляет трудную, ответственную, дли- тельную и совершенно необходимую работу. Если план составлен наспех, он потребует в дальнейшем многократных уточнений, ис- правлений, переделок и легко может привести к невыполнению ис- следования в срок или к ухудшению его качества

Рабочий план – это подробно разработанный проект выполне- ния исследования.

В нем определяются:

уточненная формулировка темы;

общие и частные (в том числе побочные) задачи работы;

степень комплексности работы;

этапы работы с указанием их объема, содержания, методики, тех- ники, объектов, трудоемкости и сроков каждого этапа;

исполнители с указанием видов, содержания и объема работы каждого из них; в необходимых случаях предусматривается уча- стие работников других организаций, а также командировки для сбора материала, консультаций, обсуждения работы и внедрения результатов исследования;

форма представления результатов (отчет, монография, статья, до- клад);

смета расходов по теме.