7 Формулювання мети, завдань і кваліфікаційних ознак дослідження

Мета наукового дослідження формулюється як кінцевий результат, що має бути досягнутий унаслідок його виконання.

Завданнями наукового дослідження є перелік робіт, які необхідно виконати для досягнення поставленої мети. Вони випливають зі стану проблеми (що розв’язано повністю, частково чи не розв’язувалося) та мети дослідження.

Об'єкт дослідження – це процес або явище, котре породжує проблемну ситуацію і тому вибране для вивчення. Предмет дослідження міститься в межах об'єкта й по суті визначає тему наукової роботи. Актуальність і доцільність роботи обґрунтовується шляхом критичного аналізу сучасного рівня техніки та відомих наукових й інженерних рішень. Передумови дослідження визначають його теоретичну й експериментальну базу.

Мета, завдання, об’єкт і предмет дослідження повинні бути визначені до початку будь-якої наукової роботи. Перелічені нижче кваліфікаційні ознаки дають загальну характеристику наукової роботи та остаточно формулюються після завершення досліджень. Вони є обов’язковими для дисертацій на здобуття наукових ступенів кандидата чи доктора наук. Повний перелік і правила формулювання кваліфікаційних ознак дисертаційних робіт містяться в „Основних вимогах до дисертацій та авторефератів дисертацій” [15], а їх стислий виклад – у методичних вказівках [13]. Нижче наведено перелік класифікаційних ознак наукового дослідження з короткими коментарями.

• Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами характеризує місце поданої роботи в загальних напрямах наукових досліджень.

• Методи дослідження перелічуються з визначенням того, що саме досліджувалось тим чи тим методом.

• Наукова новизна одержаних результатів подається у вигляді анотації нових наукових положень і рішень, їх відмінності від відомих та ступеня новизни (вперше одержано, вдосконалено, дістало подальший розвиток).

• Практичне значення одержаних результатів (способів, пристроїв, методик, схем, інформації тощо) подається з оцінкою ступеня їх новизни та готовності до використання чи факту використання.

• Особистий внесок автора у виконані дослідження та наукові праці, опубліковані зі співавторами.

• Апробація та публікація результатів роботи (на яких наукових конференціях доповідалися результати досліджень і де вони опубліковані).

• Структура роботи із зазначенням загального обсягу в сторінках, кількості розділів, таблиць, рисунків, використаних джерел, додатків.

Перелічені кваліфікаційні ознаки звичайно наводяться у вступі до звіту. Окрім того, складається анотація роботи зі стислим викладенням передумов, основних методів дослідження, висновків, наукових та практичних результатів, ключових слів для систем автоматизованого пошуку наукової інформації.

8 Теоретичні методи досліджень

Теоретичні дослідження дозволяють здобувати нові знання з відомих шляхом логічно обґрунтованих операцій. Для них характерні наступні пізнавальні прийоми:

• ідеалізація, абстрагування від неістотних деталей, яке спрощує роботу, але може небажано вплинути на кінцеві результати;

• аксіоматичність як базування на загальних законах фізики, хімії, математики та інших фундаментальних наук;

• гіпотетичний метод, який полягає в тому, що на основі відомих фактів формулюється гіпотеза, а потім доводиться її правомірність;

• дедукція (виведення окремих положень із загальних законів) та індукція (встановлення загальних закономірностей за окремими фактами);

• аналіз (розділення явища на складові частини) і синтез (об’єднання окремих фактів у цілісну картину досліджуваного явища);

• формалізація, опис досліджуваного явища понятійними чи математичними моделями (фізичні моделі є предметом експериментальних методів).

Аналітичні методи дослідження застосовуються, коли досліджуване явище можна описати строгою і повною математичною моделлю (наприклад, алгебраїчні чи диференційні рівняння та системи). Для врахування випадкових факторів застосовуються ймовірнісні методи. Широко використовуються методи оптимізації, які дають можливість знаходити оптимальні рішення конструкційних, технологічних та інших задач. Дослідження взаємодії об’єктів дослідження виконуються методами системного аналізу. Якщо математична модель дуже складна, не зрозуміла до кінця чи на сучасному рівні розвитку математики не дозволяє отримати замкнуте аналітичне рішення, проводяться чисельні експерименти з використанням алгоритмічних моделей та наступним узагальненням результатів. Це доцільно в тому випадку, коли отримати необхідні аналітичні залежності неможливо, але можна обчислити реакцію досліджуваної системи на конкретні числові значення вхідних впливів.

Сучасні теорії звичайно складаються з таких компонентів:

• вихідна експериментальна база (факти, що вимагають пояснення);

• вихідна теоретична база (сукупність постулатів, аксіом, фундаментальних законів та висунутих гіпотез);

• методологія і логіка теорії як сукупність правил оперування з інформацією та способів доведення висунутих гіпотез;

• теоретично виведені твердження й наукові висновки з їх доведеннями.

У процесі теоретичних досліджень окремі питання можуть розв’язуватися експериментальним шляхом (отримання необхідних фактичних даних, вивчення реакції складних систем при різних впливах, перевірка теоретичних висновків тощо). Одержані експериментальні залежності можна описати аналітичними виразами і продовжити подальші дослідження теоретичними методами.