«Основы научных исследований»

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано	Утверждаю
Заведующий выпускающей кафедрой МиТХИ, проф. ______________ «___» ___________ 2012 г.	Заведующий кафедрой МиТХИ, проф. _______________ «___» ___________ 2012 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Основы научных исследований»

Направление подготовки: 150100.68 «материаловедение и технологии материалов»

Магистерская программа: «Материаловедение и технология наноматериалов и покрытий»

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: заочная

Составитель: доцент

Программа является приложением

к учебному плану в соответствии с ФГОС-2010

Санкт-Петербург

2012

1.  Цель и задачи дисциплины

Цель изучения дисциплины - выработка у студентов навыков организации и проведения научных исследований, формирование творческого подхода к изучению дисциплин по выбранной специальности.

Задачей изучения дисциплины является получение студентами представления о подготовке и проведении научного эксперимента, обработке и обобщении его результатов, приобретение навыков по оформлению результатов исследования в виде научно-технического отчета, публикации или диссертации.

Полученные знания могут быть использованы как при проведении научных исследований в области материаловедения (подбор состава нового материала, оптимизация свойств материала и т. п.), так и в практической деятельности (определение режима термообработки для достижения заданных свойств материала, обеспечения минимальных производственных затрат и т. п.).

2.  Место дисциплины в структуре ООП

При изучении дисциплины «Основы научных исследований» используются знания, полученные при изучении дисциплин : высшая математика, физика, химия, теория строения материалов, информатика.

Отдельные разделы дисциплины «Основы научных исследований» могут использоваться во всех последующих профилирующих дисциплинах, а также при подготовке выпускной квалификационной работы или при проведении собственных научных исследований.

3.  Требования результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующихкомпетенций:

- владеет базовыми знаниями теоретических и прикладных наук и развивает их самостоятельно с использованием в профессиональной деятельности при анализе и моделировании, теоретическом и экспериментальном исследовании материалов и процессов (ПК-1);

- владеет основными положениями и методами социальных, гуманитарных и экономических наук и применяет их при решении профессиональных задач с учетом последствий для общества, экономики и экологии (ПК-2);

- способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного, научно-педагогического и производственного профиля своей профессиональной деятельности (ПК-4);

- в научно-исследовательской и расчетно-аналитической деятельности: владеет умением и навыками самостоятельного использования современных информационно-коммуникационных технологий, глобальных информационных ресурсов в научно-исследовательской и расчетноаналитической деятельности в области материаловедения и технологии материалов (ПК-5);

- имеет навыки самостоятельного сбора данных, изучения, анализа и обобщения научно-технической информации по тематике исследования, разработки и использования технической документации, основных нормативных документов по вопросам интеллектуальной собственности, подготовки документов к патентованию, оформлению ноу-хау на основе знаний основных положений в области интеллектуальной собственности, патентного законодательства и авторского права РФ (ПК-9);

- знает и умеет использовать основные категории и понятия общего и производственного менеджмента в профессиональной деятельности, владеет навыками анализа технологического процесса как объекта управления, проведения стоимостной оценки основных производственных ресурсов, обобщения и анализа информации по использованию ресурсов предприятия (ПК-16);

- владеет основами менеджмента высокотехнологичного инновационного бизнеса, в том числе малого, готовность применения знаний, умений и навыков в профессиональной деятельности по направлению «Материаловедение и технологии материалов» (ПК-18);

- имеет навыки разработки оперативных планов работы первичных производственных подразделений, управления технологическими процессами, оценки рисков и определения мер по обеспечению экологической и технической безопасности разрабатываемых материалов, техники и технологий, умеет выбирать наиболее рациональные способы защиты и порядка в действиях малого коллектива в чрезвычайных ситуациях (ПК-19);

- владеет навыками организационно-управленческой работы с малым коллективом и принятия решений (ПК-20).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

- роль научных кадров, их подготовку;

- планирование и координацию научных исследований;

- методологию научного познания как основу научного творчества;

- метрологическое обеспечение экспериментальных исследований;

- причины возникновения ошибок измерений;

- методику обработки результатов эксперимента;

- правила оформления и представления результатов эксперимента;

Владеть

- научным подходом к решению инженерных задач;

- способами оценок их актуальности в развитии народного хозяйства;

- методикой проведения теоретических исследований;

- методикой проведения экспериментальных исследований;

Уметь

- работать с научно-технической информацией;

- использовать средства вычислительной техники при обработке результатов эксперимента;

- формулировать выводы и предложения по результатам научного исследования;

- формулировать тему и актуальность научного исследования.

Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость учебной дисциплины составляет 4 зачетные единицы.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
2
Всего	144	144
Аудиторные занятия, в том числе
Лекции	4	4
Практические занятия (ПЗ)	8	8
Лабораторные работы (ЛР)	8	8
Самостоятельная работа, в том числе
Другие виды самостоятельной работы	115	115
Изучение литературы, подготовка к лекциям и практическим занятиям.	80	80
Подготовка отчетов по практическим занятиям	10	10
Подготовка отчетов по лабораторному практикуму	10	10
Подготовка к промежуточной аттестации	15	15
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)		экзамен
Общая трудоемкость час	144	144
зач. ед.	4	4

4.  Содержание дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Наименование темы раздела	Содержание раздела
1.	Организация научно - исследовательской работы в России	Управление в сфере наук	Законодательная основа регулирования отношений между субъектами научной и научно-технической деятельности, органами власти и потребителями научной и научно - технической продукции. Роль Министерства образования и науки в управлении в сфере науки и технологий гражданского назначения. Функции Российского агентства по патентам и товарным знакам. Высшая аттестационная комиссия. Российская академия наук.
Ученые степени и ученые звания	Определение научного работника. Ученые звания. Порядок присвоения ученого звания. Магистратура, аспирантура, докторантура.
Научно-исследовательская работа студентов	Виды научно-исследовательской работы студентов. Область деятельности специалиста по специальности "Материаловедение в машиностроении". Цель студенческой научной работы. Формы реализации студенческой научной работы.
2.	Наука и научное исследование	Понятие научного знания	Понятие науки. Классификация наук. Диалектика процесса познания. Знание и заблуждение. Виды познания окружающего мира.
Научное исследование	Цели научных исследований. Методы теоретических и экспериментальных исследований. Требования, предъявляемые к научным исследованиям. Роль подсознания в решении творческих задач. Различия эмпирических и теоретических знаний. Информационные ресурсы научных исследований.
3.	Методология научных исследований	Выбор темы научного исследования	Научные направления, проблемы, темы. Выбор направления научного исследования. Этапы научно-исследовательской работы. Требования, предъявляемые к научной теме. Экономическое обоснование эффективности темы. Принципы разработки программы исследований.
Методология научных исследований	Принципы научных исследований. Общенаучные методы исследования. Математические методы исследования. Аналитические методы исследования. Вероятностно-статистические методы исследования. Моделирование.
Методология теоретических исследований	Стадии теоретического исследования. Роль озарения в творческом процессе. Индукция и дедукция, анализ и синтез. Роль абстрагирования. Логический и исторический методы. Метод Монте-Карло.
Методология экспериментальных исследований	Цель эксперимента. Виды экспериментальных исследований. Производственный эксперимент. Этапы экспериментальных исследований. Принципы фиксирования результатов эксперимента. Интерпретация результатов эксперимента.
4.	Измерения в научных исследованиях	Ошибки измерений и меры точности	Наблюдение. Измерение. Счет. Погрешности измерений. Доверительный интервал. Источники ошибок измерений. Ошибка и промах. Систематические и случайные ошибки. Распределение случайных ошибок. Ошибки прямых и косвенных измерений. Выявление и исключение промахов.
5.	Обработка и представление результатов научных исследований	Метод наименьших квадратов	Математическая постановка задачи МНК. Полиномиальные модели МНК. Способы приведения моделей других типов к полиномиальным. Физическая интерпретация коэффициентов полиноминальной модели.
Представление результатов	Принципы ведения рабочей тетради. Оформление отчета о научной работе. Оформление заявки на предполагаемое изобретение. Подготовка доклада. презентации

5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1	2	3	4	5
1	Оборудование и методики исследования наноматериалов и покрытий	+	+	+	+	+
2	Проектирование технических процессов формирования и обработки наноматериалов и покрытий	+	+	+	+	+
3	Выпускная квалификационная работа	+	+	+	+	+

5.3. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекции	Практ. занятия	Лабор. практ.	СРС	Всего час
1.	Организация научно - исследовательской работы в России	1			23	24
2.	Наука и научное исследование			23	24
3.	Методология научных исследований	1	3	8	23	35
4.	Измерения в научных исследованиях	1	3		23	27
5.	Обработка и представление результатов научных исследований	1	2		23	27

6.Лабораторный практикум.

№ п/п	№ раздела дисциплины	Темы лабораторных работ	Трудо-емкость, ч
1	3	Обработка полученных экспериментальных результатов методом МНК	3
2	4	Построение кривой нормального распределения по опытным данным	3
3	5	Оформление отчета о проведенном эксперименте	2

7. Практические занятия

№ п/п	№ раздела дисциплины	Тематика практических занятий	Трудо- емкость, час
1.	3	Статистическое распределение выборки	2
3.	Основные статистические характеристики статистического разделения	2
2.	Способы вычисления среднего арифметического и дисперсии выборки	2
3.	Способ произведений для вычисления среднего арифметического и дисперсии выборки	2

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Болдин, научных исследований: уче6ник / , . – М.: Академия, 2012. – 336 с.

2. Черныш, научных исследований: учебник / [и др.]. – М.: Изд-во Российской таможенной академии, 2011. – 226 с.

3. Кожухар, научных исследований: учеб. пособие / . – М.: Дашков и Ко, 2010. – 216 с.

4. Шкляр, научных исследований: учеб. пособие / . – Изд. 3-е. – М.: Дашков и Ко, 2009. – 244 с.

5. Основы научных исследований: учебно-методический комплекс / сост. . – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2008. – 180 с.

Дополнительная:

6. Основы научных исследований: теория и практика: учеб. пособие для вузов / Под общ. ред. . – М.: Гелиос АРВ, 2006. – 350 с.

7. Крутов, научных исследований: учеб. для техн. вузов /
[и др.]. – М.: Высш. школа, 1989. – 400 с.

8. Лешкевич, науки: традиции и новации: учеб. пособие для вузов / . – М., 2001. – 84 с.

9. Джахая, наук как философская и науковедческая проблема / . – Сухуми, 1969. – 164 с.

10. Афоризмы, девизы, необычные изречения в научной работе и в процес­се изучения металловедения и физики радиационных повреждений / A. M. Пар­шин [и др.]. – СПб.: Политехника, 2004. – 285 с.

11. Солнцев, : учебник для вузов / , . – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2007. – 696 с.

12. Афонькин, заготовок в машиностроении /
, . – СПб.: Политехника, 2007. – 380 с.

13. Афонькин, и оптимизация свойств материалов и технологических процессов: учеб. пособие / . – СПб.: СЗПИ,
1999. – 68с,

14. Афонькин, эксперимента: рабочая программа, за­дание на контрольную работу, методические указания к выполнению контроль ной работы / сост. . – СПб.: СЗТУ, 2006. – 24с.

15. Тюрин, данных на компьютере / , . – М.: ИНФРА-М, Финансы и статистика, 1995. – 384 с.

16. Линник, наименьших квадратов и основы теории обработки наблюдений / . – М-Л, 1962. – 334 с.

17. Смирнов, курс математической статистики для техниче­ских приложений / , -Барковский. - М.: Физматгиз, 1959.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Специализированная аудитория, оснащённая средствами мультимедиа, компьютерный класс. Интерактивные материалы, презентация дисциплины, справочный материал по практическим занятиям, лабораторному практикуму и самостоятельной работе студентов.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Чтение лекций сопровождается демонстрацией с помощью мультимедийных средств рисунков, фотографий, чертежей, часть из которых выполнена в динамической постановке.

Для повышения уровня усвоения лекционного материала и приобретения практических навыков проектирования предусматривается активная форма проведения практических занятий в виде решения задач и выполнение лабораторных работ.

В часы самостоятельной работы студенты имеют возможность работать с конспектом лекций и учебными пособиями, выполнять индивидуальное расчетно-графическое задание в компьютерном классе.

Разработчик:

кафедра МиТХИ доцент

Эксперты:

кафедра МиТХИ профессор