ВКЛЮЧАЕТ ЛИ МОДЕЛЬ В НАУЧНОМ И ТЕХНИЧЕСКОМ ТВОРЧЕСТВЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ МЕТОДОЛОГИИ НАУЧНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА

Гореликова. Основы научных исследований. Учебное пособие

• формат doc
• размер 291.5 КБ
• добавлен 13 июля 2011 г.

Огурцов А. Основы научных исследований

• формат djvu
• размер 764.9 КБ
• добавлен 01 марта 2011 г.

Огурцов А. Основы научных исследований

• формат pdf
• размер 1008.98 КБ
• добавлен 05 марта 2010 г.

Контрольная работа — Основы научных исследований

• формат doc
• размер 15.69 КБ
• добавлен 01 мая 2011 г.

11 страниц. Методы эмпирического уровня исследования. Понятие об экспериментальных исследованиях. Роль научных исследований в развитии современного. общества.

Основы научных исследований

• формат mp3
• размер 41.13 МБ
• добавлен 09 июня 2010 г.

Основы научных исследований: Учеб. пособие; Лудченко А. А., Лудченко Я. А., Примак Т. А. , 2001. Учебное пособие ознакомит читателя с методикой выполнения научных исследований. Рассмотрены: методические разработки по формулированию темы, цели и задач научного исследования; методология теоретического и экспериментального исследований; анализ теоретико-экспериментальных исследований и формулирование выводов и предложений. Значительное внимание у.

Из многих методов технического творчества

(см. табл. 4.2 и список «Рекомендуемая литература») известно, что поставленную специалистами техническую задачу нужно изложить простыми словами, понятными для всех. Это позволяет изобретателю в процессе поиска патентоспособных технических решений исключить психологический барьер по технической специальности или отрасли производства. Кроме того, простые слова и термины имеют гораздо больший объем понятий по сравнению с терминами из профессионального жаргона.

Методы научного творчества имеют высокую абстракцию применяемых учеными терминов и определений, и поэтому зачастую только узкий круг избранных может понять друг друга, в особенности в области математики или философии. Этим расширительным или, наоборот, упрощенным (редуцированным) набором терминов и определений, пользуются и представители технической науки. Достаточно упомянуть о многогранности применения слов «техника» и «технология».

В итоге образовалась проблема, то есть осознанное еще немногими противоречие, между методами научного и технического творчества. Для разрешения проблемы создания методов научно-технического творчества, необходимо создать новый тезаурус. Он будет включать такие термины и их определения, которые позволят молодым изобретателям расширить объемы понятий в технике (способы и средства не только человека, но и всего живого) и технологии (наука о способах и средствах технического поведения людей, животных, растений).

Современный толковый словарь русского языка имеет следующие основные недостатки:

1) чрезвычайно политизирован, и из зарубежных слов при их объяснении для применения в русском языке вымыты все нюансы творческого начала личности;

2) строгая иерархия и ведомственная разобщенность научно-технической интеллигенции по отраслям науки и техники в нашей стране вызвали резкую обособленность в терминологии, а многие промышленные виды деятельности во многом остались на уровне бытового жаргона и всё это перешло в учебники и учебные пособия;

3) системный социально-экономический кризис во многом разрушил отраслевые технологические теории, а сами технические способы и средства оказались вообще не конкурентоспособными с зарубежными аналогами и прототипами;

4) все известные в нашей стране методы возникали из недр военной науки и техники, где цели просты (больше уничтожить противника) четко определены (Луна предсказуемо движется вокруг Земли) и понятны (обогнать США), поэтому казалось возможным линейный рост экономики до коммунизма без импульсно-волновых возмущений;

5) отечественные теоретики изобретательства оказались за рубежом, академическая наука чрезвычайно консервативна и не смогла понять необходимость единства фундаментальных и прикладных наук.

Можно этот список противоречий продолжить дальше.

Однако ясно, нужно создавать систему представлений об изобретениях как о высшей форме новаций, которые могут создавать, оформлять как патенты и внедрять в производство творчески активные личности.

Все научно-технические творения, особенно у молодёжи, в том числе и научно-технические идеи в виде различных «ноу-хау», должны быть узаконены как частная собственность, наращиваемая в ходе материализации инновационной базы модернизируемой экономики.

        Научно-техническое творчество как часть дополнительного образования.

                                                                              Труд будет в человеке творческие силы.

                                                                               Эти силы становятся синонимом труда,

                                                                               труд становится творчеством.

          В современном обществе преемственность дополнительного образования и школьных предметов: математика, физика, технология, информационные технологии, уже немыслима практически ни одна сторона жизни общества, школьники хотят приобщаться к достижениям современной информационной революции.              

   Важную роль играет интеграция общего и дополнительного образования, которая позволяет на занятиях технического творчества готовить ребят к самостоятельной трудовой деятельности.

          Моделирование, конструирование помогает осознать значимость своего труда, воспитывает ответственность, повышает самооценку. Цель технического творчества: научить созидать себя как творца, умеющего призвать себе в помощь компьютер, обучать делать своими руками, самому, игрушки, модели, научить использовать компьютер для того, чтобы с его помощью сделать развертку, игрушку и ее описание. Научить предъявлять себе результат своего труда на уровне достойном достижений современной информационной культуры. Важен процесс получения готового компьютерного продукта (распечатки разверток геометрических тел и др.), выполнять задуманную работу.

       Технические достижения все быстрее проникают во все сферы человеческой деятельности и вызывают возрастающий интерес детей к современной технике. Технические объекты осязаемо близко предстают перед ребенком повсюду в виде десятков окружающих его вещей и предметов: бытовых приборов и аппаратов, игрушек, транспортных, строительных и других машин. Дети познают и принимают мир таким, каким его видят, пытаются осмыслить, осознать, а потом объяснить.

      Вопрос привлечения детей школьного возраста (особенно мальчиков) в объединения технического моделирования актуален. Все блага цивилизации — это результат технического творчества, начиная с древних времен, когда было изобретено колесо, и до сегодняшнего дня технический прогресс обязан людям, создающим новую технику, облегчающую жизнь и деятельность человечества.

Технические объекты осязаемо близко предстают перед ребёнком повсюду в виде десятков окружающих его вещей и предметов: бытовых приборов и аппаратов, игрушек, транспортных, строительных и других машин. Дети познают и принимают мир таким, каким его видят, пытаются осмыслить, осознать, а потом объяснить. Искусство работы с бумагой, картоном и другим несложным поделочным материалом, целью которых является создание условий развития личности через занятия в техническом объединении и в настоящее время не потеряло своей актуальности. Даже в наш век высоких технологий бумага остается инструментом творчества, который доступен каждому, а применение разнообразного поделочного материала (спичечные коробки, пластмассовые трубочки, баночки и др.) способствует развитию воображения и созидательного творчества.

Проблема развития творческих способностей обучающихся остается одной из важнейших задач в педагогике на современном этапе. Модель или техническая игрушка, выполненная своими руками, несет в себе огромный духовный заряд, так как близка восприятию ребенка. Важно направить инициативу детей в русло творчества, и поэтому педагогический эффект заключается в обеспечении прочности начально-технических знаний, умений и навыков обучающихся. Переключение ребенка с уроков на занятие начально-техническим моделированием оказывает психотерапевтическое воздействие: появляется уверенность в себе, своих силах, ощущение радости, частично решаются проблемы продуктивного общения (коммуникативные).

Начально – техническое творчество — это не только место пробы сил учащихся в мире техники, но и развитие мышления, технических склонностей и первая ступенька для детей в подготовке для занятий в объединениях среднего звена, спортивно — технического направления. На занятиях ребята не только узнают о свойствах и приемах обработки различных материалов, но и учатся использовать различный инструмент, изготавливать из картона, бумаги, пенопласта, бросовых материалов различные технические конструкции и модели. Ребята самостоятельно изготавливают детали объектов и собирают их.

Оформление изделий позволяет воспитанникам развивать свою творческую фантазию и закрепить творческие знания, полученные на занятии. Графическая подготовка представляет собой закрепление, углубление и расширение знаний о чертежных инструментах и принадлежностях, их назначение и правила пользования. Значительное место в обучении отведено занятиям по графической подготовке младших школьников, конструированию и моделированию. На данном этапе у них формируется устойчивый интерес к технике. У ребят развивается мелкая моторика рук, пространственное воображение, образное и логическое мышление; зрительная память; дизайнерские способности; внимание; аккуратность в выполнении работ. При этом я добиваюсь, чтобы и сами обучающиеся могли осознать собственные задатки и способности, поскольку это стимулирует их развитие. Тем самым они смогут осознанно развивать свои мыслительные и творческие способности.

 Ребёнок учится читать условные обозначения на чертежах; чертить геометрические фигуры; выполнять разметку несложных объектов; работать с шаблонами; конструировать на плоскости; строить объемные модели на основе геометрических фигур; вносить изменения в конструкцию модели; использовать в речи техническую терминологию; реализовывать собственные замыслы в работе. Благодаря творчеству учащийся выявляет свои способности, узнает о «сильных» сторонах своей личности. Достижение успеха в том или ином виде деятельности способствует формированию позитивной Я — концепции личности воспитанника, стимулирует осуществление ребенком дальнейшей работы по самосовершенствованию своего «Я».

 Вера в ребёнка, доверие ему, поддержка его стремлений к самореализации и самоутверждению должны прийти на смену излишней требовательности и чрезмерного контроля. Проверка усвоения и подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы производится в различных формах: школьная и районная олимпиада, выставки, соревнования, конкурсы и викторины. Содержание, методы и приёмы обучения направлены, прежде всего, на то, чтобы раскрыть и использовать субъективный опыт каждого воспитанника, помочь становлению личности путём организации познавательной деятельности.

Занятия по начально  –  техническому творчеству должны планироваться, исходя из того, что творческое начало заложено в каждом ребенке, важно искать способы их раскрытия. Как показывает практика, вера в успех приносит реальные плоды. Важно оказать внимание каждому — замечен успех или неудача, вовремя исправить ошибки, поощрить каждого. Работы выставляются на подиум, сравниваются. Действующие модели в конце занятия участвуют в мини-состязании. Лучшие участвуют в итоговой выставке по окончании учебного года и районной выставке технического творчества. Специфическим для данной программы стал элемент фантазирования, поставленного на деловую основу.

Фантазирование присутствует не только на первом этапе замысла, но и на всех последующих этапах воплощения — с целью получения неожиданных и остроумных решений. Начально — техническое творчество – это способ воспитать будущих изобретателей, ученых, дизайнеров технических объектов, творческих и креативно мыслящих людей.

работы объединений по начально-техническому творчеству
 
— это формирование компетентностей: 

 усвоение начальных технических  и технологических знаний, элементарных представлений и понятий, ознакомление с миром техники, простейшими технологическими процессами, графической  грамотностью, техническим моделированием, конструированием и дизайном.

 
 
приобретение опыта собственной творческой деятельности, развитие конструкторских способностей, пространственного и логического мышления, воображения, фантазии, способности проявлять творческую инициативу, решать творческие задачи, формирование стойкого интереса к техническому творчеству, потребности в творческой самореализации и духовном самоусовершенствовании. 

 
 формирование графической грамотности, умений и навыков работы с разнообразными материалами и инструментами, изготовление игрушек, моделей машин и механизмов, умение применять полученные знания на практике. 

 4.  Формирование положительных  качеств эмоционально-волевой сферы  – самостоятельности, упорства, трудолюбия, доброжелательности, умения работать в коллективе; к окружающей среде, культуры труда.

Готовить учащихся к конструкторско-технологической деятельности – это значит:

1. учить детей наблюдать, размышлять, представлять, фантазировать и предполагать форму, устройство (конструкцию) изделия;
2. учить детей доказывать целесообразность и пользу предполагаемой конструкции;
3. дать возможность ребятам свободно планировать и проектировать, преобразовывая своё предположение в различных мыслительных, графических и практических вариантах.

    Занятия технической направленности способствует формированию у них не только созерцательной, но и познавательной деятельности. Стремление научиться самостоятельно строить модели из различных материалов, научиться пользоваться ручным инструментом, изучить основы машиностроения, участие в соревнованиях и конкурсах по моделизму с построенными своими руками моделями способно увлечь ребят, отвлечь от пагубного влияния улицы и асоциального поведения. Беспорядочное увлечение компьютером в раннем возрасте не даёт развития в творческом плане, не даёт познания в технической и конструкторской деятельности. Занятия моделированием являются отличной школой развития у детей творческой инициативы и самостоятельности, конструкторских и рационализаторских навыков, способностей к техническому творчеству.

Вовлечение обучающихся в занятие техническим творчеством, пропаганда среди них научно-технических знаний с каждым годом получает все большее развитие и становится составной частью воспитательного процесса.

Объединения, которые занимаются начальным техническим творчеством были и остаются одной их наиболее эффективных форм развития технического творчества, изобретательства и рационализации.

Цели развития технического творчества состоят в том, чтобы через техническое творчество воспитывать у учащихся интерес и любовь к различным видам общественно-полезного труда, привлекать к изобретательству и рационализации.

        Развитие начального технического творчества в рамках дополнительного образования:

— углубленное изучение материала в рамках государственных образовательных стандартов дополнительного образования;

—  изготовление наглядных пособий, плакатов, стендов, тренажеров;

— модернизация существующего оборудования кабинетов и учебных мастерских;

— изготовление приборов для лабораторно-практических работ;

— ремонт технических средств обучения;

— организация уголков науки и техники;

— изучение передовых методов труда.

Образовательный процесс должен быть направлен на максимальное развитие активности и инициативности личности, сочетание коллективного обучения с индивидуальным подходом к способностям и интересам каждого обучающегося, с самостоятельной работой над техническими проектами, на более полное использование возможности дискуссий и исследовательского характера.

Интересные идеи
пришли в область информационных
методов анализа развития науки 
в связи с появившейся 
возможностью
автоматизированного 
составления 
индексов связей (ИНС) между различными
научными публикациями.

Подобным образом 
составляются ежегодно издаваемые перекрестные
библиографические указатели 
информации
по важнейшим разделам науки. Однако,
как это нередко бывает в науке,
очень скоро выяснились и другие
его возможности, специфически важные
для науковедения. И НС оказался мощным
и перспективным инструментом анализа
тенденций развития науки, диагноза состояния
междисциплинарных связей и прогнозирования
ряда явлений в жизнедеятельности организма
науки. Исходная предпосылка этих ценных
для науковедения свойств ИНС содержится
в том факте, что сеть фактического взаимовлияния,
построенная по данным ИНС, является информационным
отображением — моделью историко-логической
сети связей реального процесса развития
науки.

Используя хорошо
известные сейчас математические методы,
можно производить анализ информационных
сетей любой сложности, получая 
объективные данные о фактическом 
взаимовлиянии, тенденциях в перераспределении 
усилий исследователей, интенсивности 
и направленности миграции научной 
информации из одних областей исследований
во многие другие и т. п.

В типичных для 
нашего времени условиях широкого фронта
научно исследовательских работ, колоссальных
объемов информации и все возрастающего 
значения взаимодействия наук даже хорошо
информированному и компетентному 
исследователю трудно оперативно уследить
за изменениями в тактике решения 
научной проблемы, происходящими 
в разных странах. Изменения в 
структуре потоков информации — их
чувствительный индикатор. На основе анализа 
этих изменений можно прогнозировать
предстоящие потребности в 
возникновении 
новых специализированных научных 
учреждений, необходимость в существующих
и новых журналах, назревающее 
обособление новых относительно
самостоятельных научных 
направлений.
Структура, интенсивность и направленность
сетей фактического взаимовлияния 
позволяют также прогнозировать
ожидаемые в отдельных областях
крупные научные сдвиги, а иногда
дают материал для объяснения причин
низкой результативности тех или 
иных направлений.

В последние 
годы внимание науковедов привлекают
возможности использования для 
анализа опыта развития науки методов
исследования операций. Применительно
к задачам программных и организационных
прогнозов подобный подход начинает складываться
в попытки создания экономико-математических
моделей выбора вариантов развития и целесообразного
распределения ресурсов, что весьма актуально
с точки зрения последующего использования
прогнозных данных.

Теория подобия 
и моделирования, являющаяся, в сущности,
теорией постановки и обработки
проводимых экспериментальных и аналитических
исследований, способна в значительной
мере разрешить многие возникающие при
этом трудности. Однако подобие и моделирование
не могут становиться и не стали отдельной
(специальной) наукой, хотя в гносеологическом
плане выделяют некоторые общие свойства,
присущие всем моделям. Эти свойства заключаются
в наличии некоторой структуры статической
и динамической, которая подобна или рассматривается
в качестве подобной структуры другой
системы. Любая модель, таким образом,
находящийся в соответствии с изучаемым
объектом или какой-либо из его сторон.
В процессе изучения модель служит относительно
самостоятельным «квазиобъектом», позволяющим
получить при его исследовании некоторые
знания о самом изучаемом объекте.

Концептуальные 
модели
предполагают разработку и использование
моделей, формируемых наблюдение в процессе
обучения и наблюдения за объектом во
время его функционирования. Модели позволяют
оценивать значимость свойств целостности,
выявлять свойства системы и приходить
в некоторые состояние, определяемое ее
собственной структурой. Иногда выделяют
логические модели, которые строятся с
помощью аппарата математической логики,
а формальное построение используется
далее для содержательной их интерпретации.

Кибернетические
модели
основываются на получении соотношений
между входными и выходными функциями
для некоего черного или серого ящика,
представляющего изучаемое явление, без
раскрытия его внутренней структуры.

Квазианалоговые
модели
и электронные модели занимаются
синтезом цепей, являющихся моделями различных
объектов, имеют особенно большое значение
в настоящее время при решении задач, возникающих
при проектировании и эксплуатации больших
систем технического назначения.

Электронное
моделирование 

позволяет успешно решать задачи объектов
и явлений путем создания модели из комбинированных
операционных блоков и проведения синтеза
моделей. Набор универсальных комбинационных
операционных блоков позволяет создавать
универсальные и специализированные аналоговые
машины (АВМ), связанные с универсальными
цифровыми вычислительными машинами (ЭВМ).

В последнее 
время много внимания уделяется 
задачам синтеза в отличие 
от задач анализа. Синтез требует не
просто определения характера процесса
при заданных его начальных условиях,
но определения таких воздействии на систему
(и такое ее моделирование), при которых
удалось бы выявить характер и величину
воздействии, обеспечивающих в данной
системе такой характер процессов, который
желательно придать процессам в проектируемой
или уже функционирующей системе.

Модель открывает 
большие возможности проверять 
предпосылки различных 
соотношений 
и допущений, принятых при математическом
описании различных процессов, возникающих 
в аварийных условиях, и воспроизводить
все действия персонала в условиях,
близких к естественным, необходимых 
для устранения аварийных ситуации,
т. е. осуществить психологическое 
моделирование операции. Подобие и
моделирование не только находятся в противоречии
с аналитическими методами, применяющими
цифровые вычислительные машины, но, напротив,
подкрепляют их, обеспечивая проверку
аналитических методов, способствуя уверенности
в их применениях.

Поставленная 
задача может быть осуществлена: 1) при 
натуральном моделировании, когда 
в объект, подлежащий исследованию,
не вносят изменений и не создают 
специальных установок (производственный
эксперимент); при моделировании, осуществляемом
путем обобщения сведений о явлениях
или отдельных процессах, происходящих
в натуре, и т. д.; 2) на специальных 
моделях и стендах.

Физическая модель
(например, энергосистемы) представляет
собой миниатюрную копию 
физически 
реальной системы. Для всякой модели
всегда четко формулируется круг
задач, который будет решаться с 
ее помощью. Это выявляет те части системы,
которые должны быть воспроизведены на
модели с наибольшей полнотой и точностью,
требуемыми теорией подобия (условия соблюдения
критериев подобия) и практической необходимостью.

Если явления 
в двух сопоставляемых системах имеют 
различную физическую природу, но некоторые 
наиболее интересные для данного 
исследования процессы, происходящие
в двух системах, описываются формально 
одинаковыми дифференциальными 
уравнениями, то можно сказать, что 
одна система является прямой моделью-аналогом
другой (структурное моделирование 
является разновидностью аналогового 
моделирования, при котором дифференциальные
уравнения, описывающие физический
процесс, представляются отдельными элементами).
Применение прямых моделей-аналогов ограничено,
поскольку не для всех задач можно выявить
аналогию и подобрать модель. В этом отношении
структурные модели, поэлементно моделирующие
отдельные математические операции, более
универсальны и обеспечивают большую
точность.

Моделимрование
— исследование объектов познания на их
моделях; построение и изучение моделей
реально существующих предметов, процессов
или явлений с целью получения объяснений
этих явлений, а также для предсказания
явлений, интересующих исследователя.

В силу многозначности
понятия «модель» в науке и 
технике не существует единой классификации 
видов моделирования: классификацию 
можно проводить по характеру 
моделей, по характеру моделируемых
объектов, по сферам приложения моделирования
(в технике, физических науках, кибернетике 
и т. д.).

Процесс моделирования 
включает три элемента: субъект (исследователь);
объект исследования; модель, определяющую
(отражающую) отношения познающего
субъекта и познаваемого объекта.

Первый этап
построения модели предполагает наличие 
некоторых знаний об объекте-оригинале.
Познавательные возможности модели
обусловливаются тем, что модель
отображает (воспроизводит, имитирует)
какие-либо существенные черты объекта-оригинала.
Вопрос о необходимой и достаточной 
мере сходства оригинала и модели
требует конкретного анализа. Очевидно,
модель утрачивает свой смысл как 
в случае тождества с оригиналом
(тогда она перестает быть моделью),
так и в случае чрезмерного 
во всех существенных отношениях отличия 
от оригинала. Таким образом, изучение
одних сторон моделируемого объекта 
осуществляется ценой отказа от исследования
других сторон. Поэтому любая модель замещает
оригинал лишь в строго ограниченном смысле.
Из этого следует, что для одного объекта
может быть построено несколько «специализированных»
моделей, концентрирующих внимание на
определенных сторонах исследуемого объекта
или же характеризующих объект с разной
степенью детализации.

На втором этапе 
модель выступает как самостоятельный 
объект исследования. Одной из форм
такого исследования является проведение
«модельных» экспериментов, при 
которых сознательно изменяются
условия функционирования модели и 
систематизируются данные о ее «поведении».
Конечным результатом этого этапа 
является множество (совокупность) знаний
о модели.

На третьем 
этапе осуществляется перенос знаний
с модели на оригинал — формирование
множества знаний. Одновременно происходит
переход с «языка» модели на «язык» оригинала.
Процесс переноса знаний проводится по
определенным правилам. Знания о модели
должны быть скорректированы с учетом
тех свойств объекта-оригинала, которые
не нашли отражения или были изменены
при построении модели.

Четвертый этап
— практическая проверка получаемых с
помощью моделей знаний и их использование
для построения обобщающей теории объекта,
его преобразования или управления им.

Моделирование
— циклический процесс. Это означает, что
за первым четырехэтапным циклом может
последовать второй, третий и т. д. При
этом знания об исследуемом объекте расширяются
и уточняются, а исходная модель постепенно
совершенствуется. Недостатки, обнаруженные
после первого цикла моделирования, обусловленные
малым знанием объекта или ошибками в
построении модели, можно исправить в
последующих циклах.

Сейчас трудно
указать область человеческой деятельности,
где не применялось бы моделирование.
Разработаны, например, модели производства
автомобилей, выращивания пшеницы,
функционирования отдельных органов 
человека, жизнедеятельности Азовского 
моря, последствий атомной войны.
В перспективе для каждой системы 
могут быть созданы свои модели,
перед реализацией каждого 
технического
или организационного проекта должно
проводиться моделирование.

По результатам 
моделирования разрабатываются 
конструкции новых устройств. Таким 
образом, техническое конструирование 
позволяет перейти от идеального
устройства к реальному.

Библиографический
список использованной
литературы

1) Основы научных 
исследований: Учеб. для техн. вузов / В.
И. Крутов, И. М. Грушко, В. В. Попов и др.;
Под ред. В. И. Крутова, В. В. Попова. — М.:
Высш. шк., 1989. — 400 с.: ил.

2) Основы научных 
исследований: Учеб. пособие / И. Г. Анкудинов,
А. М. Митрофанов, О. Л. Соколов. — СПб.: СЗТУ,
2002. — 67 с.

3) Моделирование 
в научно-технических 
исследованиях.
/ А. Н. Лебедев. — М.: Радио и связь,
1989.

4) Основы инженерного 
творчества: Учеб. пособие для студентов
вузов / А. И. Половинкин. — М.: Машиностроение,
1988.

5) Моделирование 
в научном познании. / Р. А. Браже,
А. А. Гришина. — Ульяновск: УлГТУ, 2007. — 58
с.

Огурцов А. , Близнюк О. Научные исследования и научная информация

• формат pdf
• размер 2.28 МБ
• добавлен 24 ноября 2011 г.

НТУ «ХПИ», 2011, 400 с. Учебное пособие содержит основные сведения об организации научно-исследовательской работы и её этапах, о методологии научных исследований и оформлении научных результатов, об основных направлениях болонских реформ, а также об информационном обеспечении научных исследований. Предназначено для студентов специальностей биотехнологического профиля всех форм обучения.

Моделирование в научном и техническом творчестве

Реферат — Организация научных исследований в России

• формат docx
• размер 57.51 КБ
• добавлен 06 декабря 2010 г.

Содержание. Введение. Система научных учреждений в РФ. Научно-исследовательская работа в высшей школе. Особенности УИИРС и НИРС. Организация прикладных исследований. Заключение. Список используемой литературы.rn

Реферат — Планирование научных исследований

• формат doc
• размер 170.5 КБ
• добавлен 23 марта 2011 г.

Введение. Задачи научных исследований в области теплоэнергетики. Организация научно-исследовательской работы в высшей школе. Особенности организации научно-исследовательской работы студентов. Основные этапы научного исследования. Методология научных исследований. Методы эмпирического уровня исследования. Методы теоретического уровня исследования. Методы теоретического и эмпирического уровней исследования. Заключение. Список литературы.

В зависимости от предметной области и задач моделирования: прочностные, аэродинамические, термодинамические, конструкторские, технологические и др. В зависимости от предметной области и задач моделирования: прочностные, аэродинамические, термодинамические, конструкторские, технологические и др. По характеру применяемого метода моделирования или используемого математического аппарата: статистические, теоретико-множественные, абстрактно-алгебраические, нечеткие, автоматные и др. По способу и форме представления (в техн: графо-аналитические модели) По природе модели (материальные и абстрактные)

Абстрактные и материальные модели Материальные (натурные, вещественные)- это осязаемые модели, макеты и прототипы, выполненные из какого-либо реального вещества и объективно существующие независимо от восприятия человеком (Прим: масштабные модели изделий, модели для литья и пр.) Используются при проведении натурных экспериментов

Абстрактные и материальные модели Абстрактная, теоретическая модель, в отличие от материальной, может существовать в невещественном виде и не является объективной реальностью. Среди теоретических моделей выделяют функциональные, логические, структурные, информационные модели Эти модели называют математическими, если они формализованы средствами понятий и языка математики. В свою очередь, математические модели могут быть геометрическими, топологическими, вероятностными и т.п., если они отражают соответствующие свойства объектов.

Математическая модель (в технике) Математическая модель — это приближённое описание какого-либо класса явлений внешнего мира, выраженное с помощью математической символики; Математическая модель технического объекта — есть совокупность математических объектов (чисел, переменных, матриц, множеств и т.п.) и отношений между ними, которая адекватно отображает свойства технического объекта, интересующие инженера, разрабатывающего этот объект.

Символьные модели оперируют не значениями величин, а их символьными обозначениями (идентификаторами). Используются при концептуальном проектировании и логическом описании (моделировании) структуры и поведения технических объектов.

Аналитические модели можно представить в виде явно выраженных математическими формулами зависимостей выходных параметров Y от параметров внутренних Q и внешних воздействий X Y=f(Q,T)

Численные модели Подразумевают наличие известного алгоритма вычислений. Cвязь Y, Х и Q задана не явно в виде алгоритма моделирования. Требуется многократное решение задачи при изменении того или иного параметра Численное решение может быть получено и для тех задач, для которых аналитического решения нет

Инженерно-физические модели разновидность абстрактных, численных математических моделей, которые отражают основные закономерности физического состояния и функционирования технических объектов и процессов (Прим: описание электромагнитных, тепловых, механических полей и процессов)

Структурные модели Структурные модели (от лат. structura — строение, расположение) описывают не функционирование, а состав объектов или систем, их устройство, взаимосвязь составных частей Чертежи, 3D- модели, графики, схемы, графы, сети и т.п.

Геометрические модели относятся к структурным математическим моделям Тесно связаны с инженерно-физическими моделями

Информационные модели информационными называют модели предметной области, определяющие совокупность информационных объектов, их атрибутов и соотношений между ними. Важнейшая функция комплексной информационной модели изделия состоит в возможности неограниченного накопления любых данных (знаний) об объекте без потери целостного взгляда на технический объект.

Уровни представления моделей В зависимости от уровня абстрагирования выделяют модели уровней: концептуального (системного, макроуровня) предметного (детального, микроуровня)

Формы представления моделей Символьная – с помощью языка (искусственного или естественного) Алгоритмическая – в форме алгоритма Аналитическая – в виде формул и уравнений Схемная (графическая)- на графическом языке

Свойства технических моделей Адекватность — наличие в модели свойств, соответствующих цели моделирования, параметров, необходимых и достаточных для успешного решения задач научного исследования или разработки Точность и подробность — количественные характеристики сходства свойств модели и отображаемого физического объекта (или процесса) Практическую ценность и удобство использования модели можно объективно оценить, сравнивая затраты на получение новой информации с применением альтернативных вариантов моделей

Моделирование в технике Моделирование — исследование реальных объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей предметов и явлений (живых и неживых систем, инженерных конструкций, разнообразных процессов — физических, химических, биологических, социальных) и конструируемых объектов (для определения, уточнения их характеристик, рационализации способов их построения и т.п.) //БЭС

Моделирование в технике Моделирование можно трактовать не только как один из основных методов познания реального мира, но и процесс созидания новых материальных и абстрактных объектов этого мира, а значит, и его изменения, создания новой искусственной среды существования человека.

Компьютерное моделирование Компьютерная модель — являющаяся одновременно и средством, и объектом экспериментального исследования, заменяющим изучаемый объект. Компьютерный моделирование позволяет изучать такие объекты, прямой эксперимент над которыми затруднён, экономически невыгоден либо вообще невозможен в силу тех или иных причин.

Компьютерное моделирование Под компьютерной моделью технического объекта понимается любая из перечисленных выше видов абстрактных моделей, созданную и используемую при помощи компьютерных технологий. Компьютерное моделирование на цифровых вычислительных машинах является знаковым по форме, и может быть самым разнообразным по своему содержанию в зависимости от типа реализуемой модели.

Моделирование и оптимизация в технике Компьютерные модели допускают не только фиксацию технических решений, но и исследование зависимости характеристик от параметров модели, позволяющие оптимизировать проектные решения.

Задачи компьютерного моделирования создание (синтез) моделей объектов и систем для дальнейшей их практической реализации или подготовки производства изделий в промышленности; анализ свойств объектов и систем на основе исследования их моделей, которые используются для выявления значений параметров проектируемых объектов систем и поддержки процессов принятия инженерных решений.

Подзадачи синтеза отыскание оптимальной структуры проектируемых систем (структурный синтез, или структурная оптимизация); выбор наилучших значений параметров элементов систем (параметрический синтез, или параметрическая оптимизация)

Этапы компьютерного моделирования 1. Постановка задачи. 2. Построение концептуальной модели 3. Формализация 4. Планирование и проведение компьютерных экспериментов 5. Анализ и интерпретация результатов 6. Уточнение модели и (или) оптимизация

Преимущества компьютерного моделирования Большинство из сложных реальных технических объектов и систем не могут быть точно описаны с помощью аналитических формул и соотношений, поэтому компьютерное моделирование становится единственно возможным методом их проектирования. Моделирование позволяет вычислить точные параметры изделия (массу, площадь, объем и т.д.), оценить эксплуатационные показатели проектируемой системы еще до ее создания или материальной реализации. Путем моделирования можно сравнивать предлагаемые альтернативные варианты проектов системы (или альтернативные стратегии процессов), чтобы определить, какой из них больше соответствует указанным требованиям. Моделирование позволяет изучить длительный интервал функционирования системы (скажем, экономической) в сжатые сроки или, наоборот, изучить более подробно работу системы в развернутый интервал времени. Компьютерное моделирование позволяет сократить затра­ты и трудоемкость исследований и разработок, по сравнению с использованием материальных образцов и реальных технических систем.

Недостатки компьютерного моделирования Существует погрешность моделирования – поэтому адекватность модели нужно проверять с помощью аналитической модели Количество данных или убедительность анимации не являются критериями адекватности модели По возможности использовать альтернативные методы

Препятствия достижению положительных результатов неправильное понимание целей моделирования; нечеткая или неточная постановка задач моделирования и отсутствие плана работ; неполные или несогласованные с руководителем и остальными участникам проекта исходные данные; недостаточный уровень проработки существенных элементов и частей модели; формальный подход к моделированию как к простому упражнению в освоении программного обеспечения; отсутствие в команде, работающей над моделью, специалистов со знанием предметной области и методологии моделирования; недостаточные знания математических методов моделирования и оптимизации; неподходящее программное обеспечение, выбранное для моделирования; использование неверных критериев оценки итогов работы

Подобие и моделирование в научных исследованиях. Виды моделей и моделирования. Физическое и аналоговое подобие в моделирования. Концептуальные, кибернетические, квазианалоговые модели и электронное моделирование. Применение прямых моделей-аналогов.

Подобные документы

• Моделирование в научных исследованиях. Физическое и аналоговое подобие в моделировании. Сущность электронного моделирования, позволяющего решать задачи объектов путем создания модели из комбинированных операционных блоков и проведения синтеза моделей.

  контрольная работа
  , добавлен 25.12.2012

• Моделирование как метод познания. Сущность модели. Этапы процесса моделирования. Классификация моделей и виды моделирования. Сфера использования моделирования внешнего вида. Роль моделирования химических процессов в развитии химии. Понятие формализации.

  презентация
  , добавлен 27.10.2019

• Основные понятия теории моделирования, ее цели, принципы и аксиомы. Классификация моделей и моделирования. Основы планирования эксперимента и построения регрессионных моделей для исследования технологических процессов машиностроительного производства.

  курс лекций
  , добавлен 03.01.2016

• Сущность и применение имитационного, математического моделирования в области медицины и фармации. Рассмотрение математического моделирования сократительной работы сердечной мышцы. Распространение компьютерного моделирования в медицинских исследованиях.

  статья
  , добавлен 05.08.2020

• Основные понятия и содержание теории моделирования. Классификация и разновидности моделей, этапы и закономерности планирования эксперимента и построения регрессионных моделей для исследования технологических процессов машиностроительного производства.

  курс лекций
  , добавлен 25.12.2015

• Альтернативные подходы моделирования производственных процессов с использованием эмпирических моделей. Развитие прикладного нейрокомпьютинга. Нейросетевое моделирование при неполных исходных данных. Проектирование автоматизированных систем управления.

  статья
  , добавлен 26.10.2010

• Основные положения конструкций новых моделей одежды. Этапы разработки: изучение и анализ эскиза, подбор соответствующей базовой конструкции, ее уточнение, перенос на нее особенностей изделия. Приемы, виды и способы конструктивного моделирования.

  курсовая работа
  , добавлен 19.05.2014

• Определение сущности модели и моделирования. Исследование и характеристика специфических особенностей изоморфной модели. Изучение понятия гомоморфизма — сходства по форме при различии основных структур. Рассмотрение основных этапов моделирования.

  лабораторная работа
  , добавлен 16.05.2016

• Параметризация как моделирование с использованием параметров элементов модели и соотношений между этими параметрами, ее отличия от обычного двухмерного черчения или трёхмерного моделирования. Применение параметрических моделей для типовых узлов и деталей.

  статья
  , добавлен 02.11.2018

• Виды имитационного моделирования. Моделирование управления в групповой робототехнике на основе многоагентного подхода в Anylogic. Примеры моделей на основе агентного подхода: робот, движущийся по заданной траектории и группа роботов, следующая за лидером.

  методичка
  , добавлен 22.03.2016

Контрольная работа — Внедрение и эффективность научных исследований

• формат doc
• размер 23.34 КБ
• добавлен 04 ноября 2009 г.

Керчь, ХНТУ, 2009. Содержание. Введение. Внедрение научных исследований. Эффективность научных исследований. Заключение. Задачи (составить план экспериментов; найти доверительную вероятность). Список используемой литературы. Объем 17 стр.

Лабораторная работа — Итоговый тест на знание материала курса. Основы научных исследований

• формат doc
• размер 10.4 КБ
• добавлен 09 октября 2010 г.

Ответы на 50 вопросов. Тест охватывает разделы курса «Основы научных исследований»: схема проведения научных исследований, государстввенная система НТИ, основные источники НТИ, подготовка и оформление научного текста. С ГУ Финансово-экономический факультет, Финансы и кредит, 2 курс 3 семестр.2010 год Размер: 62 КБ.