Презентация Методология научно-технических исследований онлайн

Содержание слайда: Методология научно-технических исследований 1. Понятие и структура научно-технического исследования (НТИ). 2. Теоретические, эмпирические и междисциплинарные НТИ. 3. Основные этапы НТИ в инженерной деятельности. 4. Методология формирования инновационных исследований .

Содержание слайда: 1. Понятие и структура научно-технического исследования Понятие технического знания: техническое знание( ТЗ) является прикладной областью естествознания (И.С.Алексеев, М.Бунге); ТЗ выступает в качестве связующего звена между теоретическим знанием и инженерным искусством (Б.М.Кедров); ТЗ «занято изучением взаимосвязи естественных и технических свойств объекта, где под техническими свойствами понимается специфическая характеристика объекта (В.В.Чешев, О.М.Волосевич, Г.И.Шеменев). г) ТЗ имеет целью выявить средства и методы использования естественнонаучных «форм» в человеческой деятельности, т.е. в зависимости от интересов и потребностей человечества. (Л.И.Покатаев).

Содержание слайда: Понятие технических наук Понятие ТН включает теоретическое знание о «технике», «технологии» и «деятельности». ТН – это система теоретического знания, направленного на изучение и разработку идеальных моделей искусственных материальных средств целесообразной деятельности людей Технические науки – это особый вид научно-познавательной деятельности и особая система знаний о целенаправленном преобразовании природных тел и процессов в технические объекты, о методах конструктивно-технической деятельности, о способах функционирования технических объектов в системе общественного производства.

Содержание слайда: Объект технических наук (ТН) В объекты ТН входят: техника (вещи и комплексы вещей – В.С.Степин), а также технологические процессы – (П.К.Энгельмейер, Ю.С.Мелещенко). В качестве объектов ТН рассматриваются искусственные материальные образования, точнее, искусственные средства деятельности. Описание объектной структуры практики

Содержание слайда: Предмет технических наук Аспекты: а) синтез естественнонаучного знания с техническим опытом и техническим описанием объекта; б) описание взаимосвязи естественных и технических свойств объекта с соотнесением и описанием инструментальной формы устройства; в) описание связи строения и функционирования;   Центральная проблема ТН - исследование связи строения и функционирования технического объекта, содержанием которого является описание этой связи. Оно и образует предмет ТН.

Содержание слайда: Структура научно-технического знания естественнонаучные знания, представляющие основу научно-исследовательской деятельности в области техники; социальные знания, определяющие общественные требования к техническим средствам, а также общие методы познания, технического творчества; технические знания, включающие в свой состав: а) естественно-технические знания; б) технические знания о технических эффектах; в) технические знания о методах и средствах проектирования, конструирования и овеществления знаний в технических средствах; социально-технические знания, характеризующие технические средства с точки зрения технико-экономических, инженерно-психологических, дизайнерских, эргономических и др. показателей. /Г.И.Шеменев/

Содержание слайда: Структура научно-технического знания (2) Другие подходы к определению структуры НТЗ: Отраслевой подход (в каждой отрасли техники осуществляется дифференциация знаний по более узким разделам (в области средств связи выделяют телефонию, телеграф, радио и телекоммуникации); Естественнонаучный подход (устанавливаются связи между естественнонаучными теориями и их практическими приложениями: например, химия высокомолекулярных соединений и технология химической переработки пластмасс); Исторический подход (выделяются основные этапы развития технических наук): 1-й донаучный период – формирование практико-методического, технологического и конструктивно-технического видов тех.знания. 2-й период (2-я пол. XVIIIв.- 70-е гг. XIXв.) – зарождение техн-х наук. 3-й период (до сер. ХХ в.) – классический (построение ряда фундаментальных технических теорий). 4-й период (наст. время) – неклассический (комплексные исследования, интеграция ТН с естественными и общественными).

Содержание слайда: Основные этапы научно-технического исследования формулировка инженерной задачи создания определенной технической системы в виде научной проблемы; 2) выдвижение идеи, воплощенной в виде идеальной конструктивной схемы; 3) анализ схем (преобразование идеальной конструктивной схемы в поточную и функциональную с применением принципов математического моделирования); синтез схем (создание идеальной модели, расчет ее основных параметров и имитация функционирования); оценка полученных результатов и их коррекция (проведение дополнительных инженерных расчетов и поправок к результатам теоретического исследования с учетом инженерных, экономических, социальных, экологических и др. требований).  

Содержание слайда: 2. Эмпирические, теоретические и междисциплинарные научно-технические исследования Логика естественнонаучного и научно-технического исследования: Естественнонаучная проблема - научная гипотеза – математический аппарат – экспериментальные исследования – научное объяснение - естественнонаучная картина мира - прикладной аспект Техническая задача Естественнонаучные теории Технические материалы Технические науки Конструирование Материальное производство

Содержание слайда: Структура научно-технического познания Метатеоретический уровень - основания ТН: - философские - общенаучная и техническая картины мира - идеалы и нормы исследования - фактуальные основания Теоретический уровень Эмпирический уровень Практический уровень

Содержание слайда: Основания технической теории - Гносеологические основания теории – техническая проблема, техническая гипотеза, технические законы, технические идеи, категориальный синтез (содержательный и формально-логический подходы). - Методологические основания – методы построения, развития и обоснования теорий (частные и общие методы, специфичные для конкретных теорий). - Метатеоретические основания – принципы и методы метатеории (принципы формализации, конструктивизации, аксиоматизации, взаимоотношения формальных и содержательных теорий ). Философские основания – категории и принципы философии, которые используются для решения ее определенных проблем. - Техническая картина мира 1. Телесно–техническая картина мира, основанная на духовном освоении технических систем, компенсирующих телесно-мускульные ограничения человека (например, инструмент, станки, транспортные средства). 2. Сенсорно–техническая картина мира, основанная на духовном освоении технических систем, компенсирующая чувственно-физиологические ограничения человека (например, измерительная техника). 3. Компьютерно–техническая картина мира, основанная на духовном освоении технических систем, компенсирующих информационно-психологические ограничения человека (например, ЭВМ, компьютеры).

Содержание слайда: Компоненты технической теории исходная эмпирическая основа, которая включает множество зафиксированных в данной области знания фактов; исходная теоретическая основа - множество первичных допущений, постулатов, аксиом, законов, в совокупности описывающих идеализированный объект техники; логика теории – множество допустимых в рамках теории правил, логических выводов и доказательств; совокупность выведенных в теории утверждений с их доказательствами, составляющих основной массив теоретического знания (важную роль играет идеализированный объект); - связь с определенной научной картиной мира; - математическое описание и другие формы идеализации и формализации; - определенная программа исследования; - взаимосвязь с другими теориями и допущениями, восхождение от абстрактного к конкретному; - знаково-символические операции по правилам математики или логической формализации, т.е. относительная самостоятельность; - эмпирическая интерпретация, опытная проверка.

Содержание слайда: Теоретический уровень исследования - Функциональная схема – общее схематическое представление о технической системе на основе принципов определенной технической теории. Блоки этой схемы фиксируют свойства элементов технической системы, ради которых они были включены в нее для выполнения общей цели. Блоки схемы выражают обобщенные математические операции, а отношения между ними – определенные математические зависимости. - Поточная схема описывает процессы, протекающие в технической системе и связывающие ее элементы в единое целое. Она строится исходя из естественнонаучных представлений и состоит из блоков, выполняющих различные преобразования физических (электрических, механических, гидравлических и т.д.) , химических и иных процессов, а в предельно общем случае отображает любые потоки субстанции (вещества, энергии или информации). - Структурная схема отображает в технической теории конструкцию технической системы и ее технические характеристики. /В.Г.Горохов/

Содержание слайда: Эмпирический уровень исследования - Конструктивно-технические знания представляют собой эвристические методы и приемы, разработанные в инженерной практике (описание строения или конструкции технических систем, знания о технических процессах и параметрах этих систем). - Технологические знания - результат обобщения практического опыта при проектировании, изготовлении, отладке технических систем, фиксируют методы создания технических систем и принципы их использования. - Практико-методические знания - рекомендации по применению научных знаний в практике инженерного проектирования, являются продуктом теоретической деятельности в области технической науки.

Содержание слайда: 3. Основные этапы научно-технического исследования в инженерной деятельности Полный цикл инженерной деятельности включает: изобретательство, проектирование, конструирование, инженерное исследование, технологическое исследование и осуществление опытно-конструкторских разработок, организацию производства, эксплуатацию и оценку техники. Выделяют три этапа развития инженерной деятельности и проектирования: 1) классическая инженерная деятельность; 2) системотехническая деятельность (60-80 гг. ХХв.); 3) социотехническое проектирование (к.ХХ-н.ХХIвв.). Проектирование связано с научно-техническими расчетами на чертеже основных параметров будущей технической системы, ее предварительным исследованием. Конструирование представляет разработку конструкции технической системы. 

Содержание слайда: Основные этапы научно-технического исследования в инженерной деятельности (2) Классические инженерные исследования включают в себя стадии: 1) предпроектное обследование, 2) научное обоснование разработки, 3) анализ возможности использования уже полученных научных данных для конкретных инженерных расчетов, 4) характеристику эффективности разработки, 5) анализ необходимости проведения недостающих научных исследований и т.д. Системотехническая деятельность включает в себя шесть фаз: 1) подготовка технического задания, 2) предпроектная стадия, 3) разработка эскизного проекта , 4) изготовление и внедрение, 5) эксплуатация и 6) оценка.   На каждой фазе системотехнической деятельности инженерное исследование включает последовательность: анализ проблемной ситуации, синтез решений, оценку и выбор альтернатив, моделирование, корректировку и реализацию решения. /В.Г.Горохов/

Содержание слайда: 4. Методология формирования инновационных исследований и виды инновационной научной деятельности Методы научно-технического познания делятся на две группы: 1) экспериментальные методы: модельно-экспериментальный и экспериментально-теоретический (лабораторный); 2) расчетно-теоретические методы : расчетно-графический и модельно-теоретический). Особенности методологии инновационных исследований: несводимость к одной базовой теории; проблемная направленность исследований; конвергентность и междисциплинарность; разработка схем и моделей представлений об инженерных объектах и процессах; включение теоретических представлений, принадлежащих социальным и гуманитарным наукам (социальной инженерной психологии, прикладной социологии, организационной теории ; гуманитаризация тематики