Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Декан факультета «Липецкий государственный технический университет»

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Липецкий государственный технический университет»
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан факультета
_____________С.А. Ляпин
_______ ____________2011
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
(наименование дисциплины (модуля)
Направление подготовки 190600 Эксплуатация транспортнотехнологических машин и комплексов
Профиль подготовки Автомобильный сервис
Квалификация (степень) выпускника бакалавр
Форма обучения очная
г. Липецк – 2011 г.
Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины Основы научных исследований - приобрести знания в области методологии научных исследований, углубить и конкретизировать прикладной аспект теоретических и экспериментальных методов познания, без чего невозможно создание современной технической базы знаний, а главное, её успешное использование.
1. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
Б2. Математический и естественнонаучный цикл.
Дисциплина «Основы научных исследований» является методологической основой для прикладных
аспектов теоретических и экспериментальных методов познания и находится в содержательно-методологической
взаимосвязи с дисциплинами «Анализ хозяйственной деятельности», «Анализ инвестиций», «Производственный менеджмент», «Маркетинг».
Дисциплина «Основы научных исследований» опирается на знания студентов, полученные ими при изучении дисциплин «Математика», «Основы
теории надежности», «Развитие и современное состояние автомобилизации»,
«Физика».
2. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины
Использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10).
Способен в составе коллектива исполнителей к выполнению теоретических, экспериментальных, вычислительных исследований по научнотехническому обоснованию инновационных технологий эксплуатации транспортно-технологических машин и комплексов (ПК-18);
владеет умением проводить измерительный эксперимент и оценивать
результаты измерений (ПК-20).
В результате освоения дисциплины «Основы научных исследований»
обучающиеся должны:
• знать:
методы расчленения и объединения элементов исследуемой системы
• уметь:
применять полученные знания для формирования гипотезы исследования и построения физико-математической модели
• владеть:
методологическими и методическими навыками поиска, обработки информации, самостоятельного анализа элементов плана эксперимента и инструментальной базой проведения эксперимента.
2
3. Структура и содержание дисциплины:
Модуль 1. ВВЕДЕНИЕ
Накопление и использование научных знаний об окружающем
мире. Объекты и субъекты процесса познания. Роль научных
исследований в сфере человеческой деятельности, направленной на расширение базы знаний о действительности. Структура
и
цель изучения
дисциплины
при подготовке специалистов.
Модуль 1. Методология научного познания и научно-технического творчества
Понятие научного знания. Теория познания – фундаментальный
раздел философии, методологическая основа всех отраслей науки. Диалектика процесса познания действительности. Создание научной базы знаний об
окружающем мире – важная научная проблема современного этапа развития
общества. Принципы создания научной базы знаний. Научные исследования
- основная деятельность в процессе познания. Этапы научных исследований.
Модуль 2. Методы эмпирических и теоретических исследований
Задачи и методы теоретических исследований. Системный подход при исследовании объектов и процессов. Анализ и синтез – основные методы изучения и создания
объектов и процессов. Порядок теоретических
исследований: анализ физической сущности процессов, явлений, формулирование
гипотезы,
проведение
математических исследований,
анализ
теоретических решений,
формулирование выводов. Использование математических методов в исследованиях. Научно-техническое
творчество. Методы активизации творческого мышления. Метод эвристических приемов в научных исследованиях. Эмпирические методы: наблюдение, сравнение, счет, измерения, экспериментальные исследования. Классификация, типы и задачи эксперимента. Методика проведения эксперимента и
разработка плана его реализации. Обработка и анализ экспериментальных
данных. Метрологическое обеспечение экспериментальных данных.
Модуль 3. Моделирование в научном и техническом творчестве
Моделирование - основа
научно-технического творчества исследователей. Виды моделей. Физическое подобие и моделирование объектов и
процессов. Математический аппарат для построения математических моделей при исследовании. Аппроксимация экспериментальных данных. Регрессионный анализ. Статистическая обработка результатов эксперимента. Понятие
имитационного моделирования. Имитационное моделирование с
помощью ЭВМ.
3
Модуль 4. Организация научно-исследовательской работы
Организационная структура научных исследований в Российской Федерации. Подготовка и повышение квалификации научно-технических работников и специалистов. Выбор направления научных исследований. Структура научного направления: комплексные проблемы, проблемы, темы и научные вопросы. Особенности фундаментальных, прикладных и поисковых
научно-исследовательских работ (НИР). Основные этапы и последовательность выполнения
научно-исследовательских
работ. Определение цели, задач и особенности выполнения отдельных этапов НИР. Научноисследовательская работа студентов в высшей школе. Принципы создания
и управления научным коллективом. Эффективность работы с информационными потоками. Организация обмена полученными результатами,
способы ведения деловых совещаний. Психологические аспекты взаимоотношений руководителя и подчиненных в коллективе.
Модуль 5. Информационное обеспечение научных исследований
Роль научно-технической информации в развитии общества. Полнота,
достоверность и оперативность информации – необходимый фактор в решении научно-технических задач. Применение методов информатики для создания эффективных информационных
систем
в сфере
научных
исследований. Информационные продукты и технологии, базы и банки данных. Виды научных документов и изданий. Электронные носители информации. Государственная система научно-технической информации.
Автоматизированные
информационно-поисковые
системы. Научнотехническая патентная информация.
Модуль 6. Внедрение и эффективность научных исследований
Представление результатов научных исследований в виде отчета, доклада, реферата, статьи, диссертационной работы. Оформление научной рукописи и план изложения полученных результатов. Открытие в области науки и
техники. Понятие и признаки открытия. Субъекты права на открытие.
Оформление права на открытие и защита прав авторов. Патентное право.
Понятие и признак изобретения. Составление и подача заявки на предполагаемое изобретение. Экспертиза заявки и выдача патента. Понятие
и
признаки рационализаторского предложения. Оформление прав и защита
прав авторов рационализаторских предложений. Внедрение результатов научно-исследовательской работы в практическую деятельность. Эффективность и критерии оценки научной работы. Понятие о годовом экономическом
эффекте. Виды годового экономического эффекта: предварительный, ожидаемый, фактический, потенциальный. Оценка эффективности
4
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу
студентов
и трудоемкость (в часах)
№
п/п
Раздел
дисциплины
Семестр
Неделя семестра
работы научного коллектива. Заключение. Направления дальнейшей
работы по систематизации, дополнению и использованию научных знаний.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72
часа.
Лекц
Практ.
СРС
Инд.
1
Модуль 1
2
4
4
4
2
2
3
4
5
6
Модуль 2
Модуль 3
Модуль 4
Модуль 5
Модуль 6
Всего
2
2
4
4
2
2
2
18
4
4
2
2
2
18
4
4
4
4
3
23
2
2
1
1
1
9
Формы текущего контроля
успеваемости (по неделям
семестра)
Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
Письменное и устное тестирование
----«-------«------
Образовательные технологии включают использование в учебном
процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых игр, разбор конкретных ситуаций) в сочетании с
внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся.
В рамках дисциплины «Основы научных исследований» предусмотрены
встречи с представителями фирм-работодателей.
4. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебнометодическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
В соответствии с учебным планом по дисциплине «Основы научных исследований» студенты выполняют задание.
Целью задания является приобретение студентами практических навыков
использования математических методов для обработки результатов экспериментальных исследований, а также представление в виде реферата самостоятельно изученных тем по одному из разделов дисциплины.
Буквенные обозначения должны быть расшифрованы, указаны единицы
измерения, используемые и получаемых в процессе вычисления величин.
В конце задания надо привести список использованной литературы, поставить дату выполнения.
По согласованию с преподавателем студент может выполнять
5
контрольную работу по темам, связанным с его производственной деятельностью. Студент может представить задание в виде оформленных результатов своей научно-исследовательской или опытно-кострукторской разработки.
Задание выдается студентам индивидуально.
Список тем рефератов:
1. Информатизация в современном обществе.
2. Особенности научного
познания современного этапа развития
общества.
3. Исторические этапы процесса познания окружающего мира.
4. Научный эксперимент, обработка результатов экспериментальных
исследований.
5. Математика как универсальный язык познавательной деятельности.
6. Системный подход в исследовании объектов, процессов, явлений.
7. Аналитические методы исследований.
8. Организация работы с научной информацией.
9. Моделирование в научных исследованиях и техническом творчестве.
10. Методы исследования и описания сложных технических объектов.
11. Применение ЭВМ в научных исследованиях.
12. Методы активизации инженерного творчества.
13. Поиск, накопление и обработка научной информации.
14. Правовые вопросы в исследовательской и изобретательской
деятельности.
15. Научно-исследовательская работа студентов в высшей школе.
16. Методы аппроксимации экспериментальных данных
17. Макро- и микроисследования технических систем при их анализе и
синтезе.
18. Системное исследование
изделий
машиностроительного
производства.
19. Исследование технологического
процесса как объекта
проектирования.
20. Исследование технологической оснастки с позиций системного
подхода.
Вопросы для зачета:
1. Каково соотношение терминов «понятие», «суждение», «умозаключение»?
2. Каким образом происходит эволюция научной идеи в гипотезу и, далее, в
закон?
3. Какова структура научной теории?
4. В чем различие диалектического и метафизического подходов познания?
5. Перечислите общенаучные эмпирические методы исследований и приведите примеры их использования для получения нового научного знания.
6
6. Перечислите общенаучные теоретические методы исследований и приведите примеры их использования в процессе обучения студентов.
7. Каково содержание и методы решения задачи анализа структурной схемы
машин?
8. Каково содержание и методы решения задачи параметрического синтеза?
9. Как графически изобразить на плоскости функцию двух переменных?
10. В каких случаях при построении графика применяется логарифмический
масштаб?
11. В чем суть задачи аппроксимации экспериментальных данных, каковы
этапы её решения?
12. Как следует ответить о том, какой из двух методов – метод средних или
метод наименьших квадратов лучше при аппроксимации?
13. В чем состоит различие выборочной и генеральной совокупности
измерений?
14. В чем состоит различие точечной и интервальной оценок параметра
закона распределения случайной величины?
15. В каких случаях возникает необходимость применения численных
методов решения уравнений?
16. В чем принципиальная разница аналитических и численных методов
решения уравнения?
17. Каковы основные этапы при численном решении уравнений?
18. Проведите сравнительную оценку изученных методов численного
решения уравнений с точки зрения простоты алгоритма, скорости сходимости, величины области сходимости.
19. В чем состоит преимущество и недостатки исследования математических
моделей вместо реальных объектов?
20. В каких случаях при математическом моделировании используется генерация случайных чисел?
21. Зачем при математическом моделировании процессов, содержащих элемент случайности, используется многократное повторение эксперимента с
последующим усреднением результатов?
22.
Каким образом точные аналитические расчеты могут быть заменены
использованием метода статистических испытаний (Монте-Карло)?
5.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основной:
1. Анкудинов И.Г., Митрофанов А.М., Соколов О.Л. Основы научных
исследований: Учеб. пособие. – СПб.: СЗТУ, 2009. – 67 с.
2. Основы научных исследований: Учебник для техн. вузов. Под ред.
В.И. Крутова, В.В. Попова. – М.: Высш. Шк., 1989.
7
Дополнительный:
3.Сергеев А.П. Право интеллектуальной собственности в Российской
Федерации: Учебник. Издание 2 -е, перераб. и доп.. - М.: ПБОЮЛ
Гриженко Е.М., 2009. – 752 с.
4.Философский словарь / Под ред. П.Т. Фролова – М., 2001.
5.Алтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. Теория решения
изобретательских задач. – М.: Сов.Радио, 1979.
6.Лебедев А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях. –
М.: Радио и связь, 1989.
7.Иванов М.М., Колупаева С.Р., Кочетков Г.Б. Управление наукой и
нововведениями. – М.: Наука, 1990.
8.Эффективность научных исследований и разработок /Под ред.
Г.Фосфельда, Р.Ландау. – М.: Экономика, 1986.
9.Половинкин А.И. Основы инженерного творчества: Учеб. пособие для
студентов втузов. – М.: Машиностроение, 1988.
10.Основы теории системного подхода / Под ред. Колесникова Л.А. –
Киев: Наук. Думка, 1988.
Интернет-ресурсы:
11. http:/www.mathsoft.com
12. http:/www.informika.ru
6.Материально-техническое обеспечение дисциплины включает:
Оснащение учебного процесса наглядными пособиями, стендами, техническими средствами визуализации данных и мультимедийным оборудованием, а также компьютерным классом.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки 190600 Экс-
плуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Автомобильный сервис.
Автор к.э.н., доцент Ризаева Ю.Н.
Рецензент(ы) ______________________________________________________
Программа одобрена на заседании ____________________________________
______________________________________________________________________
(Наименование уполномоченного органа вуза (УМК, НМС, Ученый совет)
от ___________ года, протокол № ________
8