Моделирование, как средство отражения свойств материальных объектов. Понятие о науке, классификация и структура НИР

КУРС ЛЕКЦИЙ ОНИ

Содержание:

Введение

Понятие о науке, классификация и структура НИР.

Проблема, как объективная необходимость нового знания.

Информационный поиск.

Гипотеза, как предполагаемая зависимость явления от действующих факторов и его физической сути.

Современные методы генерирования идей при решении научно-технических задач.

Моделирование, как средство отражения свойств материальных объектов.

ВВЕДЕНИЕ

Наверное, всем нам, по крайней мере, большинству, кажется, что мир, в котором мы живем, является неизменным, существовавшим всегда в том самом виде, как мы воспринимаем его сейчас. Однако для разных поколений людей, живших до нас и живущих сейчас, мир отличается, он различен, прежде всего, глубиной понимания окружающей действительности. Так, для людей живших в прошлом столетии не существовало бактерий и вирусов, они не знали об атомной энергии и не представляли, что можно изготавливать одежду и обувь из не натуральных синтетических материалов. И не потому, что, скажем, бактерий и атомов с электронами не было в действительности. Мир, в котором они жили, отображался в их сознании сообразно уровню коллективного знания, существовавшему на тот момент времени.

Соблазнительно прогнозировать, в каком же мире будут жить наши потомки. Может быть, им будет под силу:

- продлить среднюю продолжительность жизни до 150-200 лет (как было в библейские времена, когда стерильные условия существования давали возможность человеку выработать полный ресурс организма). Возможно, в будущем человечество победит инфекционные болезни и сведет к минимуму все остальные. Старость будет условной, т.к. высокий уровень жизни позволит достичь физического совершенства. Наконец люди научатся возвращать жизнь при случайной смерти. (В действительности известно достаточно много таких случаев, когда жителями Гаити, Новой Гвинеи, североамериканскими индейцами, шаманами Сибири возвращались к жизни люди, перешагнувшие порог клинической смерти);

- использовать дешевые и экологически чистые источники энергии, такие как энергия Солнца, ветра, подземное тепло. Они научатся аккумулировать ее и передавать без проводов;

- предсказывать и обезвреживать стихийные бедствия: наводнения, ураганы, землетрясения и вулканические извержения;

- изготавливать промышленным способом все известные на Земле вещества вплоть до самых сложных - белков, а также неизвестные в природе: тверже алмаза, более тугоплавкие, чем вольфрам и осмий, более гибкие, чем шелк, более упругие, чем резина и т.п.;

- вывести новые породы животных и растений: быстрее растущие, дающие больше мяса, молока, шерсти, зерна, овощей, фруктов и т.п.

- накапливать информацию и сделать ее исключительно доступной и быстрой в усвоении;

и многое другое, о чем даже невозможно предполагать.

Но все это возможно лишь в том случае, если будут получены новые знания, которые рождаются в результате научно-исследовательской деятельности, систематического изучения развития природы и общества, что является одной из форм общественного сознания и называется наукой. При этом можно выдвинуть гипотезу, что наука формирует коллективный разум. Мы стоим на пороге интеграции научной мысли. Уже сейчас ясно, что ученый не может замыкаться в себе, ограничиваться рамками института и даже страны. Происходящий ускоренный рост научного знания приводит к столь же быстрым изменениям представлений о мире, что неизбежно повышает уровень массового сознания, а это, в свою очередь, обуславливает потребность в тех общеобязательных знаниях и навыках, а также культурных ценностях и нормах, которые требуются для полноценной гражданской, трудовой и личной жизни каждого человека.

Цель курса "Основы научных исследований и инженерного творчества" - ознакомить студентов с методологией и методикой научных исследований, а также с основными вопросами повышения эффективности поиска инженерных решений.

С элементами научных исследований студенты встречаются в процессе обучения в вузе, в разных формах учебного процесса: при чтении лекций, на практических и лабораторных занятиях, учебной и производственной практике, при выполнении курсовых и дипломных работ.

Знакомство с вопросами методики научных исследований, с современными методами интегрирования идей и моделирования свойств материальных объектов, методами планирования и проведения экспериментов, математической обработкой их результатов, поиском оптимальных решений, внедрением научно-исследовательских работ (НИР) в производство позволит будущим специалистам творчески решать сложные вопросы технического перевооружения отрасли. В студенческой научной работе полученные знания могут быть реализованы при выполнении НИРС, написании рефератов, подготовке докладов на семинарах и научных конференциях.

«Основы научных исследований» является важной инженерной дисциплиной, необходимой для формирования грамотных инженеров. Эффективное функционирование современного производства невозможно без его систематического технического перевооружения. Последнее в свою очередь базируется на достижениях науки и техники. При этом элементы научного исследования все в большей мере входят в инженерную деятельность, т.к. разработка новых технологических процессов, проектирование машин и механизмов для их реализации и, наконец, внедрение достижений науки в производство требует постоянного поиска новых идей, проведения исследований работы механизмов и технологических машин, выбора оптимальных параметров и режимов процессов. Поэтому, инженеру необходимо владеть методикой научного поиска, уметь ставить задачи исследования, знать методы и средства измерения параметров работы машин, обладать навыками проведения эксперимента, обработки, анализа и обобщения результатов исследования, владеть теорией принятия инженерных решений. В этой связи, целью преподавания данной дисциплины является изучение вопросов практической организации научного поиска, анализа и обобщения результатов исследования, овладение теорией принятия инженерных решений.

Изучение курса «Основы научных исследований» ставит следующие задачи:

- ознакомление студентов с методами постановки и организации научного исследования;

- развитое у студентов навыков поиска и обработки научно-технической информации,

- освоение студентами современных методов экспериментального исследования и обработки результатов эксперимента;

- развитие у студентов навыков самостоятельной работы - умения самостоятельно формулировать задачи исследования и разрабатывать методику проведения эксперимента;

- развитие у студентов навыков принятия инженерных решений.