Основи наукових досліджень та принципи інженерної творчості

 

Рисунок – Закономірності розвитку результатів наукових досліджень в часі: 1 – експонента; 2 – ймовірнісна крива

 

2. Важлива особливість науки - її рентабельність. Ставши безпосередньо продуктивною  силою,  наука  є  найефективнішою  галуззю,  що  забезпечує завдяки впровадженню закінчених розробок найбільший економічний ефект.

 

3. Наука стає продуктивною силою суспільства:

а) багато видів виробництва спочатку зароджуються в надрах науки, у науково-дослідних інститутах;

б) скорочуються строки між науковим відкриттям і його впровадженням у виробництво;

в) у самому виробництві успішно розвиваються наукові дослідження; підприємства переростають у науково-промислові комплекси, що включають у свою технологію також і наукові розробки;

г) зростає професійний рівень робочих й інженерно-технічних працівників, що дозволяє їм широко використовувати наукові знання в процесі виробництва.

Наука як система знань. Не всяке знання можна розглядати як наукове. Не можна визнати науковими ті знання, які людина одержує на основі простого спостереження, на основі повсякденного пізнання. Ці знання грають для людей важливу роль, але вони не розкривають сутності явищ, взаємозв'язку між ними, що дозволила б пояснити дане явище й пророчити подальший його розвиток.

Наукові знання принципово відрізняються від сліпої віри, від беззаперечного визнання щирим того або іншого положення, без якого-небудь логічного його обґрунтування й практичної перевірки.

Відкриваючи закономірні зв'язки дійсності, наука виражає їх у строго відповідні їй абстрактних поняттях. Поки закони не відкриті, людина може лише описувати явища, збирати, систематизувати факти, але він нічого не може пояснити й пророчити.

Розвиток науки йде від збору фактів, їхнього вивчення й систематизації, узагальнення й розкриття окремих закономірностей до зв'язаного, логічно стрункій системі наукових знань, що дозволяє пояснити вже відомі факти й пророчити нові.

Процес пізнання включає нагромадження фактів. Без систематизації й узагальнення, без логічного осмислювання фактів не може існувати ніяка наука. Факти стають складовою частиною наукових знань, якщо вони виступають у систематизованому,  узагальненому  виді.  Факти  систематизують  й узагальнюють за допомогою найпростіших абстракцій - понять і визначень, що є структурними елементами науки. Найбільш широкі поняття називають категоріями (наприклад, філософські категорії).

Важлива форма знань - принципи (постулати), аксіоми. Під ними розуміють вихідні положення якої-небудь галузі науки. Вони є початковою формою систематизації знань (наприклад, постулати Бора, аксіоми евклідової геометрії й т.д.).

Найважливішою складовою ланкою в системі наукових знань є наукові закони, що відбивають найбільш істотні, стійкі, повторювані об'єктивні внутрішні  зв'язки  в  природі,  суспільстві,  мисленні.  Звичайно  закони виступають у формі певного співвідношення понять або категорій.

Найбільш  високою  формою  узагальнення  й  систематизації  знань  є теорія. Під теорією розуміють навчання про узагальнений досвід, практику, що формулює наукові принципи й методи, які дозволяють узагальнити, пізнати існуючі процеси і явища, проаналізувати дія на них різних факторів, запропонувати рекомендації з їхнього використання в практичній діяльності.

Коли вчені не мають у своєму розпорядженні достатній фактичний матеріал, то як засіб досягнення наукових результатів вони використовують гіпотези - тобто науково обґрунтовані припущення, висунуті для пояснення якого-небудь процесу, які після перевірки можуть виявитися щирими або помилковими. Гіпотеза виступає часто як первісне формулювання, чорновий варіант законів, що відкривають. Більшість наукових законів і теорій було сформульовано на основі раніше висловлених гіпотез.

Формою розвитку науки є наукове дослідження, тобто вивчення явищ і процесів, аналіз впливу на них різних факторів, а також вивчення взаємодії між явищами з метою одержати переконливо доведені й корисні для науки й практики рішення з максимальним ефектом. Наукове дослідження має об'єкт, предмет, на пізнання якого воно спрямовано. Об'єктом дослідження може бути предмет матеріального світу, явище, властивості, а також зв'язок між явищами властивостями.

Ціль   наукового   дослідження   -   визначення   конкретного   об'єкта   й всебічне, достовірне вивчення його структури, характеристик, зв'язків на основі розроблених у науці принципів і методів пізнання, а також одержання корисних для діяльності людини результатів, впровадження у виробництво й одержання ефекту.

Наука містить у собі також методи дослідження. Під методом розуміють спосіб теоретичного дослідження або практичного здійснення якого-небудь явища або процесу. Метод - це інструмент для рішення головного завдання науки - відкриття об'єктивних законів дійсності. Метод визначає необхідність і місце застосування індукції й дедукції, аналізу й синтезу, порівняння теоретичних й експериментальних досліджень.

Найбільш загальним методом дослідження є діалектичний метод (метод діалектики). У цей час всі частіше використається в якості загального математичний метод дослідження, тобто метод кількісного вивчення явищ і процесів. Це обумовлено стрімким розвитком кібернетики, обчислювальної математики   й   ЕОМ.   Наука   досягла   такого   рівня,   коли   якісні   методи дослідження в області природознавства усе більше заміняють кількісними вивченнями явищ, які являють собою більше високий щабель наукового дослідження.   Зокрема,   точні   інженерні  розрахунки   базуються   тільки   на наукових знаннях, отриманих у математичній формі й дозволяють при розрахунку мати чисельне вираження для тих або інших інженерних конструкцій або технологічних процесів.

Будь-яка наукова теорія, пояснюючи характер тих або інших процесів дійсності, завжди пов'язана з певним окремим методом дослідження. Опираючись  на  загальні  й  окремі  методи  дослідження,  учений  одержує відповідь на те, із чого треба починати дослідження, як ставитися до фактів, як узагальнювати, яким шляхом іти до висновків.

Виконання наукового дослідження нерозривно пов'язане з його методологією,