Основы научных исследований_Папко Л. Ф
.pdfУчреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра технологии стекла и керамики
ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 1-48 01 01 «Химическая технология неорганических веществ, материалов и изделий» специализаций 1-48 01 01 01 «Технология
минеральныхудобрений, солейищелочей», 1-48 01 01 06 «Технология стекла и ситаллов», 1-48 01 01 09 «Технология тонкой функциональной и строительной керамики», 1-48 01 01 14 «Технология
строительных материалов на основе вяжущих веществ» заочной формы обучения
Минск 2012
УДК 001.891+001.895(073+075.8)
ББК 72я73
О-75
Рассмотрены и рекомендованы к изданию редакционно-издатель- ским советом университета
Составитель
Л. Ф. Папко
Рецензент доктор технических наук, профессор кафедры технологии
неорганических веществ и общей химической технологии
Л. С. Ещенко
По тематическому плану изданий учебно-методической литературы университета на 2012 год. Поз. 177.
Для студентов специальности 1-48 01 01 «Химическая технология неорганических веществ, материалов и изделий» специализаций 1-48 01 01 01 «Технология минеральных удобрений, солей и щелочей», 1-48 01 01 06 «Технология стекла и ситаллов», 1-48 01 01 09 «Технология тонкой функциональной и строительной керамики», 1-48 01 01 14 «Технология строительных материалов на основе вяжущих веществ» заочной формы обучения.
♥УО «Белорусский государственный технологический университет», 2012
2
ВВЕДЕНИЕ
При интенсивном увеличении объема научно-технической информации, быстром обновлении знаний особое значение приобретает подготовка в высших учебных заведениях квалифицированных специалистов, имеющих общенаучные знания и навыки исследования, способных к самостоятельной творческой работе, к внедрению в производственный процесс новейших научных разработок. Динамичный характер развития промышленного производства неорганических веществ, материалов и изделий, реализация инновационных проектов требуют от инженеров-химиков-технологов прочных знаний основ научных исследований в конкретной профессиональной области и организации инновационной деятельности.
Целью дисциплины «Основы научных исследований и инновационной деятельности» является подготовка студентов к научноисследовательской деятельности, формирование инженерных знаний и навыков в области методологии научных исследований и разработки инновационных технологий. Данная дисциплина совместно с другими дисциплинами должна обеспечить формирование творческого подхода в решении технических задач при разработке химикотехнологических процессов получения неорганических материалов с комплексом заданных свойств, а также подготовку специалистов, ориентированных на инновационное развитие промышленного производства неорганических материалов и изделий.
Основными задачами изучения дисциплины являются: изучение методов научного познания; изучение основных положений научной работы, ее организации, финансирования, развития, значимости для отрасли и общества в целом; ознакомление с техникой библиографической работы, поиском и обработкой научной информации; изучение методологических основ экспериментальных исследований и методов обработки их результатов; приобретение навыков представления научной информации в письменной и устной форме, оформления научных статей, отчетов; ознакомление с организацией инновационной деятельности; изучение основных законодательных и нормативных актов в области инновационной деятельности; ознакомление с этапами разработки химико-технологи- ческих процессов и создания новых видов продукции; ознакомление с зарубежнымиотечественнымопытомвобластиинноваций.
В соответствии с учебным планом, студент обязан выполнить и защитить одну контрольную работу (8-й семестр) и сдать зачет по программе дисциплины (8-й семестр).
3
1. ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Введение
Предмет дисциплины. Наука и инновации как факторы экономического и социального развития.
Раздел 1. Организация научно-исследовательской работы
1.1. Наука и научные исследования
Понятие о науке. Классификация наук. Основные этапы развития науки. Основные определения и понятия в системе научных знаний. Фундаментальные и прикладные научные исследования. Критерии оценки эффективности научных исследований. Актуальность научноисследовательских работ. Основные задачи научных исследований в области технологии неорганических материалов.
1.2. Организация научных исследований
Научные учреждения и организации. Государственные программы фундаментальных и прикладных исследований. Приоритетные направления научных исследований в Республике Беларусь. Научнотехнические программы и инновационные проекты. Финансовое обеспечение научных исследований и разработок. Материально-техни- ческое обеспечение научных исследований. Кадровое обеспечение науки. Подготовка и аттестация научных кадров. Научно-исследова- тельская работа студентов.
1.3. Поиск и обработка научной информации
Научные документы и издания. Классификация научной документации. Патентная документация. Организация работы с научно-техни- ческой документацией. Анализ научной информации.
Раздел 2. Методология научных исследований
2.1. Методологические основы научного познания
Научное познание. Эмпирические, эмпирико-теоретические и теоретические методы познания. Понятие методологии научных исследований. Методы научных исследований. Цели, задачи и методы теоретических исследований.
2.2. Экспериментальные исследования
Классификация, типы и задачи эксперимента. Пассивный и активный эксперименты. Основные методы исследования, применяе-
4
мые в технологии неорганических веществ и материалов. Установление взаимосвязи «условия – состав – свойство» при разработке хи- мико-технологических процессов и материалов. Планирование эксперимента.
Обработка результатов экспериментальных исследований. Методы статистического анализа эксперимента. Основы теории случайных ошибок. Оценка случайных погрешностей. Регрессионные уравнения и регрессионный анализ.
Постановка цели и задач исследования. Этапы выполнения науч- но-исследовательской работы. Выбор методов и проведение исследований. Лабораторные, модельные, опытно-промышленные установки для проведения исследований.
2.3. Результаты научно-исследовательских работ и их использование
Использование результатов научно-исследовательских, опытноконструкторских и опытно-технологических работ. Опытно-промыш- ленная проверка, серийное производство. Технические нормативноправовые акты для проектирования химико-технологического производства: исходные данные на проектирование, технические условия, технологический регламент. Оценка эффективности использования результатов НИР.
Раздел 3. Оформление и представление результатов научных исследований
Составление аналитического обзора литературы и его оформление. Содержание и форма устного и письменного представления научной информации. Правовая защита научно-технических разработок. Научные и научно-технические конференции, семинары, съезды.
Раздел 4. Инновационная деятельность
4.1. Основные понятия инновационной деятельности
Возникновение и развитие понятия «инновация». Сущность и содержание инновации. Классификация инноваций. Инновационная деятельность как фактор научно-технического прогресса, повышения конкурентоспособности национальной экономики. Государственная инновационная политика. Основные законодательные и нормативные акты в области инновационной деятельности.
5
4.2. Методология инновационной деятельности
Содержание инновационного процесса и его этапы. Критерии инноваций. Разработка концепции инновационного развития. Разработка и реализация плана инновационного развития. Основные направления инновационной деятельности в области минеральных удобрений, керамических и стекловидных материалов, катализаторов, адсорбентов, пигментов и т. п.
Раздел 5. Организация инновационной деятельности
5.1. Инновационная инфраструктура
Основные элементы инновационной инфраструктуры и их характеристика. Научные и инженерные организации. Производственные и коммерческие организации. Специализированные малые инновационные организации. Специализированные инновационные комплексы. Зарубежный и отечественный опыт по организации инновационной деятельности. Глобализация науки и технологий.
5.2. Инновационные проекты и их реализация
Инновационные проекты и решения. Основные этапы создания и реализации инновационных проектов. Экспертиза инновационных проектов. Система разработки и постановки продукции на производство. Эффективность инновационных проектов. Виды эффекта от реализации инноваций. Инвестиции в освоение производства новой продукции. Анализ риска инновационно-инвестиционных проектов. Методы снижения риска.
6
2.ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
1.Понятие о науке. Классификация наук.
2.Основные этапы развития науки.
3.Понятие о технологических укладах.
4.Научные исследования и их классификация.
5.Этапы создания технических новшеств.
6.Научные учреждения и организации.
7.Государственные программы фундаментальных и прикладных исследований.
8.Приоритетные направления научных исследований в Республике Беларусь.
9.Основные задачи научных исследований в области технологии неорганических материалов.
10.Кадровое обеспечение науки. Подготовка и аттестация научных кадров.
11.Понятие методологии научных исследований.
12.Этапы научных исследований.
13.Общенаучные методы познания: анализ, синтез, индукция, дедукция, обобщение, абстрагирование, формализация.
14.Эмпирические методы исследования: наблюдение, измерение, эксперимент.
15.Классификация экспериментальных исследований.
16.Метрологическоеобеспечениеэкспериментальных исследований.
17.Этапы выполнения научно-исследовательской работы.
18.Поиск научно-технической документации.
19.Универсальная десятичная классификация (УДК) научных документов.
20.Научные документы и издания. Первичные и вторичные документы.
21.Выбор методов и проведение исследований.
22.Методы исследования, применяемые при разработке новых материалов и технологических процессов.
23.Обработка результатов экспериментальных исследований.
24.Оценка случайных погрешностей измерений.
25.Представление научной информации. Содержание и форма устного и письменного представления научной информации.
26.Библиографическое описание научных документов. Примеры оформления библиографии книг, статей, стандартов и других научнотехнических документов.
7
27.Использование результатов научно-исследовательских работ.
28.Лабораторные, модельные, опытно-промышленные установки для проведения исследований.
29.Постановка продукции на производство.
30.Технические нормативные правовые акты.
31.Технические условия и их содержание.
32.Технологическая документация.
33.Оценка эффективности использования результатов НИР.
34.Правовая защита научно-технических разработок.
35.Понятие «инновация». Классификация инноваций.
36.Основные понятия инновационной деятельности.
37.Инновационная деятельность как фактор научно-техниче- ского прогресса, повышения конкурентоспособности национальной экономики.
38.Государственная инновационная политика.
39.Основные законодательные и нормативные акты в области инновационной деятельности.
40.Финансовое, материально-техническое и кадровое обеспечение инновационной деятельности.
41.Государственное регулирование инновационной деятельности.
42.Основные элементы инновационной инфраструктуры и их характеристика. Научные и инженерные организации.
43.Специализированные малые инновационные организации. Венчурные фирмы.
44.Специализированные инновационные комплексы.
45.Основные направления деятельности технопарков.
46.Зарубежный опыт по организации инновационной деятельности.
47.Отечественный опыт по организации инновационной деятельности.
48.Инновационные проекты и решения.
49.Основные этапы разработки инновационных проектов
50.Содержание бизнес-плана инновационного проекта.
51.Основные этапы реализации инновационных проектов.
52.Эффективность инновационных проектов. Виды эффекта от реализации инноваций.
53.Анализ риска инновационно-инвестиционных проектов.
54.Методы снижения риска инновационно-инвестиционных проектов.
55.Основные направления инновационной деятельности в области производства керамических, вяжущих и стекловидных материалов и
8
изделий, минеральных удобрений (примеры реализации инновационных проектов на предприятиях отрасли).
56. Математическая обработка результатов измерений и оценка их точности (приложение).
Варианты заданий к контрольной работе с указанием номеров вопросов приведены в табл. 1.
|
Варианты заданий к контрольной работе |
Таблица 1 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Номера |
Номер |
|
Номера |
Номер |
|
Вариант |
образца по |
Вариант |
образца по |
|
||
вопросов |
вопросов |
|
||||
|
приложению |
|
приложению |
|
||
|
|
|
|
|
||
1 |
1; 37; 55; 56 |
1 |
24 |
23; 53; 55; 56 |
4 |
|
2 |
2; 31; 55; 56 |
2 |
25 |
24; 36; 55; 56 |
5 |
|
3 |
3; 32; 55; 56 |
3 |
26 |
25; 54; 55; 56 |
6 |
|
4 |
4; 33; 55; 56 |
4 |
27 |
26; 44; 55; 56 |
7 |
|
5 |
5; 34; 55; 56 |
5 |
28 |
27; 43; 55; 56 |
8 |
|
6 |
6; 35; 55; 56 |
6 |
29 |
28; 50; 55; 56 |
9 |
|
7 |
7; 30; 55; 56 |
7 |
30 |
29; 52; 55; 56 |
10 |
|
8 |
8; 38; 55; 56 |
8 |
31 |
4; 36; 55; 56 |
11 |
|
9 |
9; 36; 55; 56 |
9 |
32 |
12; 43; 55; 56 |
12 |
|
10 |
10; 39; 55; 56 |
10 |
33 |
8; 30; 55; 56 |
13 |
|
11 |
11; 40; 55; 56 |
11 |
34 |
14; 44; 55; 56 |
14 |
|
12 |
12; 42; 55; 56 |
12 |
35 |
15; 50; 55; 56 |
15 |
|
13 |
13; 41; 55; 56 |
13 |
36 |
17; 34; 55; 56 |
16 |
|
14 |
14; 43; 55; 56 |
14 |
37 |
19; 31; 55; 56 |
17 |
|
15 |
15; 44; 55; 56 |
15 |
38 |
20; 53; 55; 56 |
18 |
|
16 |
16; 45; 55; 56 |
16 |
39 |
29; 36; 55; 56 |
19 |
|
17 |
17; 46; 55; 56 |
17 |
40 |
13; 38; 55; 56 |
20 |
|
18 |
18; 47; 55; 56 |
18 |
41 |
30; 35; 55; 56 |
1 |
|
19 |
19; 48; 55; 56 |
19 |
42 |
33; 54; 55; 56 |
2 |
|
20 |
20; 50; 55; 56 |
20 |
43 |
34; 42; 55; 56 |
3 |
|
21 |
21; 49; 55; 56 |
1 |
44 |
32; 51; 55; 56 |
4 |
|
22 |
22; 51; 55; 56 |
2 |
45 |
12; 48; 55; 56 |
5 |
|
23 |
23; 52; 55; 56 |
3 |
46 |
3; 29; 55; 56 |
6 |
|
9
3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Контрольное задание включает два теоретических вопроса, которые охватывают основные разделы программы дисциплины, и два практических задания. Контрольное задание выдается студентам преподавателем в период установочной сессии из числа заданий, приведенных в табл. 1 разд. 2 «Вопросы и задания к контрольной работе».
Контрольная работа должна иметь поле для замечаний рецензента и в обязательном порядке выполняться до начала экзаменационной сессии.
В связи с тем что для выполнения контрольного задания необходимо использовать, как правило, несколько литературных источников, указываются учебники и учебные пособия, в которых рассматриваемые вопросы дисциплины изложены в необходимом объеме. В качестве источника информации могут быть использованы ресурсы Интернета, нормативно-правовые документы.
Организация научно-исследовательской работы включает сле-
дующие основные понятия и определения.
Наука – особый вид познавательной деятельности, направленный на получение, уточнение и производство объективных, системно организованных и обоснованных знаний о природе, обществе и мышлении. Основой этой деятельности является сбор научных фактов, их постоянное обновление и систематизация, критический анализ и синтез новых научных знаний.
Научная деятельность – творческая деятельность, направленная на получение новых знаний о человеке, природе, обществе, искусственно созданных объектах и на использование научных знаний для разработки новых способов их применения. Результаты научной деятельности характеризуются следующими основными признаками: новизной и оригинальностью (результаты научной деятельности не могут быть серийными, повторенная работа теряет новизну, поэтому обязательным требованием к исследователю является его информационная осведомленность об объекте и предмете исследования); вероятностным характером и риском (всегда трудно предугадать, успешно ли закончится задуманное исследование и будет ли получен предполагаемый результат); доказательностью, т. е. убедительностью результатов научной работы и их воспроизводимостью.
Научное исследование – форма существования и развития науки.
Фундаментальные научные исследования – теоретические и (или) экс-
10