Рабочая программа дисциплины Основы научных исследований

ЮРГИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО

БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора ЮТИ ТПУ

________

«__» _ __2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

НАПРАВЛЕНИЕ ООП: машиностроение

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: Оборудование и технология сварочного производства

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): бакалавр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ План ПРИЕМА 2011 г.

КУРС 2; СЕМЕСТР 4;

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 2

ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «История», «Философия», «Информатика», «Основы горного дела», «Основы САПР», «Математика»

КОРЕКВИЗИТЫ: «Горные машины и оборудование», «САПР горных машин»

ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции	9	часов (ауд.)
Лабораторные занятия		часа (ауд.)
Практические занятия	27	часов (ауд.)
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ	36	часов
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА	36	часов
ИТОГО	72	часа
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ	очная

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: зачет в 4 СЕМЕСТРЕ

Обеспечивающая кафедра: «Сварочное производство»

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: к. т.н., доцент

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: к. т.н.

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: к. т.н., доцент

2011 г.

1. Цели освоения дисциплины

Овладение основами знаний, умений и навыков, необходимых при: проведении исследований, прогнозировании эксперимента, построении структуры научного исследования, организации работы в научном коллективе, о роли науки в развитии народного хозяйства страны, организации и методике выполнения научно-исследовательских работ, а также применяемой экспериментальной технике для решения задач в области машиностроения.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Данная дисциплина является завершающей в формировании инженера широкого профиля для работы в области машиностроения. Дисциплина относится к дисциплинам профессионального цикла (С3.В3). Дисциплина базируется на знании предшествующих дисциплин: «Иформатика», «Основы горного дела», «Физики», «Химии», «Математики».

3. Результаты освоения дисциплины

После изучения дисциплины студенты должны уметь: составить литературный обзор по поставленной задаче и правильно оценить состояние вопроса; разработать методику проведения исследования; подготовить и провести на современном научном уровне опыт; методически грамотно обработать опытные данные, сопоставить их с известными фактами и сделать обоснованные выводы по проделанной работе с оценкой их значения для конкретных практических целей.

После изучения данной дисциплины студенты приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы*. Соответствие результатов освоения дисциплины «Основы научных исследований» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.

Формируемые компетенции в соответствии с ООП*	Результаты освоения дисциплины
З.1.7. З.5.1 З.5.2 З.5.3 З.5.4	В результате освоения дисциплины студент должен знать: Основные уровни научного познания, методы и методики теоретического и экспериментального исследования, методы получения и обработки данных по исследованию, принципы управления в научном коллективе, этапы НИР, методы планирования эксперимента, элементы научной новизны и практической значимости работы.
У.1.7 У.5.1 У.5.2 У.5.3 У.5.4	В результате освоения дисциплины студент должен уметь: Разрабатывать методику проведения экспериментальных исследований, составлять план эксперимента, находить требуемую научную и техническую информацию, анализировать и обобщать собранные данные, составлять отчет по результатам проеденных исследований.
В.1.7 В.5.1 В.5.2 В.5.3 В.5.4	В результате освоения дисциплины студент должен владеть: Методами теоретического и экспериментального исследованиями, навыками работы с патентной, научной и научно-технической литературой, методами графического изображения результатов измерений, методы подбора эмпирических формул, методами исследования

*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров по направлению 130400 «Горное дело».

4.  Структура и содержание дисциплины

4.1.  Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения

№	Название раздела/темы	Аудиторная работа (час)	СРС (час)	Итого	Формы текущего контроля и аттестации
Лекции	Практ./ семинар	Лаб. зан.
1	ВВЕДЕНИЕ	1			6	7	конспект
2	Методология науки	2	3		6	11	конспект. Отчеты по практическим работам
3	Экспериментальные исследования	3	24		6	33	конспект. Отчеты по практическим работам
4	Внедрение результатов и методы оценки экономической эффективности НИР	2			6	17	конспект
5	Научная организация труда. Основные принципы организации и управления научным исследованием.	1			6	16	Конспект.
6	Итоговая аттестация	1			6	6	Экзамен
	Итого	9	27		36	72

При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование.

4.2.  Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ

Лекция. Определение науки. Цель науки. Наука как производительная сила. Её задачи в развитии народного хозяйства страны. Структура научных учреждений России. Научные кадры и их подготовка.

Раздел 2. МЕТОДОЛОГИЯ НАУКИ

Лекция. Процесс познания. Факты, их систематизация и обобщение. Постулат, гипотеза, научный закон, теория. Метод исследования. Научное исследование, его цель. Методология научного познания. Эмпирические и теоретические познавательные задачи.

Лекция. Классификация и основные этапы научно-исследовательских работ. Методы выбора и оценки тем научных исследований. Научно-техническая информация. Проработка и анализ информации и формирование задач научного исследования.

Практическая работа 1 Поиск научной информации..

Лекция. Методология теоретических исследований. Методы теоретических исследований: метод моделирования, аналитический метод с использованием экспериментов, вероятностно – статистический, метод системного анализа.

Практическая работа 2 Аналитические методы исследования

Раздел 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Лекция. Методология эксперимента. Разработка плана – программы эксперимента. Задачи экспериментальных исследований в машиностроении.

Практическая работа 3 Разработка плана программы эксперимента.

Лекция. Измерения и метрология. Классификация измерений и методы их оценки. Средства измерений. Объекты измерений в машиностроительной науке и технике, измерения и регистрация их параметров. Основные экспериментальные методы исследования процессов, протекающих при изготовлении изделий в машиностроении.

Практическая работа 4 Измерение и регистрация параметров при исследованиях.

Лекция. Методические основы планирования эксперимента. Статистическое моделирование. Особенности планирования и проведения исследований по оптимизации процесса.

Лекция. Методы графического изображения результатов измерений. Методы подбора эмпирических формул.

Практическая работа 5 Обработка результатов эксперимента

Лекция. Моделирование сварочных процессов на аналоговых и цифровых вычислительных машинах (АВМ и ЦВМ). Применение ЭВМ в составе исследовательских установок.

Лекция. Анализ результатов теоретико-экспериментальных исследований, формулирование выводов и предложений. Оформление результатов исследования в виде научно-исследовательского отчета, публикации, доклады, диссертации, требования к их оформлению.

Практическая работа 6 Подготовка доклада и выступление на конференции.

Раздел 4. Внедрение результатов и методы оценки экономической эффективности НИР.

Лекция. Практическое использование результатов научно-исследовательских работ. Внедрение законченных работ в производство, его формы и этапы. Методы оценки экономической эффективности.

Раздел 5. Научная организация труда. Основные принципы организации и управления научным исследованием.

Лекция. Планирование и прогнозирование научных исследований. Научная организация и гигиена умственного труда.

Лекция. Основные принципы организации и управления научным исследованием. Формы и методы сплочения научного коллектива и повышения его творческой отдачи.

4.3.  Распределение компетенций по разделам дисциплины

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.

№	Формируемые компетенции
1	2	3	4	5
1.	З.1.7	Х	Х	Х	Х	Х
2.	З.5.1		Х	Х	Х	Х
3.	З.5.2			Х		Х
4.	З.5.3		Х	Х
5.	З.5.4		Х	Х	Х	Х
6.	У.1.7	Х	Х	Х	Х	Х
7.	У.5.1		Х	Х		Х
8.	У.5.2		Х	Х		Х
9.	У.5.3			Х	Х
10.	У.5.4		Х	Х	Х	Х
11.	В.1.7	Х	Х	Х	Х	Х
12.	В.5.1			Х	Х
13.	В.5.2		Х	Х	Х
14.	В.5.3			Х
15.	В.5.4		Х	Х	Х	Х

5.  Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности магистрантов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.

Методы и формы активизации деятельности	Виды учебной деятельности
ЛК	ПР	ЛБ	СРС
Дискуссия	х	х
IT-методы	х			х
Командная работа		х		х
Разбор кейсов		х
Опережающая СРС	х	х		х
Индивидуальное обучение		х		х
Проблемное обучение	х	х		х
Обучение на основе опыта	х	х		х

Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

-  изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

-  самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

-  закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием учебного и научного оборудования и приборов, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.

6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)

6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:

-  работе бакалавров с лекционным материалом;

-  выполнении домашних заданий,

-  изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,

-  изучении теоретического материала к практическим занятиям,

-  подготовке к экзамену.

6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:

1. Научные кадры и их подготовка.

2. Процесс познания. Факты, их систематизация и обобщение. Научное исследование, его цель. Методология научного познания.

3. Классификация и основные этапы научно-исследовательских работ. Методы выбора и оценки тем научных исследований. Научно-техническая информация. Проработка и анализ информации и формирование задач научного исследования.

4. Методология теоретических исследований. Методы теоретических исследований: метод моделирования, аналитический метод с использованием экспериментов, вероятностно – статистический, метод системного анализа.

5. Методология эксперимента. Разработка плана – программы эксперимента. Задачи экспериментальных исследований в сварочной науке и технике.

6. Измерения и метрология. Классификация измерений и методы их оценки. Средства измерений. Объекты измерений науке и технике, измерения и регистрация параметров. Основные экспериментальные методы исследования в машиностроении.

7. Методические основы планирования эксперимента. Статистическое моделирование. Особенности планирования и проведения исследований по оптимизации процесса.

8. Методы графического изображения результатов измерений. Методы подбора эмпирических формул.

9. Моделирование сварочных процессов на аналоговых и цифровых вычислительных машинах (АВМ и ЦВМ). Применение ЭВМ в составе исследовательских установок.

10. Анализ результатов теоретико-экспериментальных исследований, формулирование выводов и предложений. Оформление результатов исследования в виде научно-исследовательского отчета, публикации, доклады, диссертации, требования к их оформлению.

6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа

(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала магистрантов и заключается в:

-  поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе научных публикаций по определенной теме исследований,

-  анализе статистических и фактических материалов по заданной теме,

-  исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах,

-  подготовка докладов и выступление на конференциях.

6.2.1. Примерный перечень научных проблем и направлений научных исследований:

1. Повышение энергоэффективности и производительности машиностроительных производств;

2. Разработка современного импортозаменяющего оборудования для машиностроения;

3. Повышение ресурсоэффективности и живучести конструкций и объектов в машиностроении;

4. Использование нанотехнологий в машиностроении;

5. Системы подготовки, переподготовки и повышения квалификации персонала для машиностроения;

6. Разработка тренажеров, программных комплексов и обучающих комплексов для привития практических навыков в области машиностроения.

7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)

Оценка успеваемости бакалавров осуществляется по результатам:

- самостоятельного (под контролем учебного мастера) выполнения лабораторной работы,

- устного опроса при сдаче выполненных индивидуальных заданий, защите отчетов по лабораторным работам и во время экзамена в седьмом семестре (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).

7.1. Требования к содержанию экзаменационных вопросов

Экзаменационные билеты включают три типа заданий:

1.  Теоретический вопрос.

2.  Проблемный вопрос или расчетная задача.

3.  Творческое проблемно-ориентированное задание.

7.2. Примеры экзаменационных вопросов

1.1.  Дайте определение науки

1.2.  В чем конкретно проявляется роль науки как производительной силы?

1.3.  В чем проявляется взаимодействие науки и производства?

1.4.  В чем заключается преимущество вузов в выполнении научных исследований по сравнению с другими научными учреждениями?

1.5.  Какие ученые степени и ученые знания вы знаете?

1.6.  Какими качествами должен обладать современный ученый7

1.7.  Структура научных учреждений России.

1.8.  Дайте определение процесса познания.

1.9.  Что такое постулат.

1.10. Приведите классификацию НИР

1.11. Что такое научно направление, научная проблема, тема.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины)

Основная литература:

1., Грушко научных исследований. – Харьков: Высшая школа, 1977. – 190 с.

2.ГОСТ 7.1.84. Правила оформления отчетов и технической документации. – М.: Стандарт, 1984.

3., , Грановская эксперимента при поиске оптимальных условий. – М.:Наука, 1976. – 288 с.

4., , Грановская эксперимента при поиске оптимальных условий. – М.: Наука, 1976. – 288с.

Дополнительная литература:

5.Райзенберг и ученая степень. Пособие для соискателей. – М.:ИНФРА-М, 2000.-304С)

6. Философия и методология науки: учебное пособие – М.: Новое знание, 2с.

7. Философия и методология науки: учебное пособие под редакцией – М.: Аспект Пресс, 1996., -551с.

8. Логика научного исследования: пер. с английского под редакцией – М.: Республика, 2с.

Интернет-ресурсы:

http://www. *****

http://www. *****

http://www. *****

http://www. *****

http://www. *****

9. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)

Для более полного представления дисциплины используется специализированные лаборатории, оснащенные наглядным и практическим оборудованием:

1.  Научно-исследовательская лаборатория, оснащенная средствами для проведения экспериментов, измерительной и контролирующей аппаратурой (осциллографы, вольтметры, амперметры, оборудование для скоростной киносъемки и т. д).

2.  Специализированные лаборатории, оснащенные необходимым оборудованием, для проведения лабораторных работ

* приложение – Рейтинг-план освоения модуля (дисциплины) в течение семестра.

Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС-2010 по направлению и профилю подготовки «Горное дело».

Авторы:

Программа одобрена на заседании кафедры СП

(протокол от «19» сентября 2011 г.).