Дисертація: вимоги до написання та захист

ПЕРЕДМОВА

Восьмирічний досвід роботи Вищої атестаційної комісії України свідчить, що у переважної більшості здобувачів наукового ступеня виникають певні труднощі в оформленні дисертації та автореферату, підготовці документів атестаційної справи. Починаючи з 2004 року основні нормативні документи ВАК України друкуються в «Бюлетені Вищої атестаційної комісії України», але це видання не завжди доходить до спеціалізованих учених рад та й не всі секретарі цих рад мають достатній досвід роботи в галузі атестації наукових і науково-педагогічних кадрів і можуть надати кваліфіковану допомогу. До керівництва, у відділи ВАК України постійно звертаються здобувачі з різних питань підготовки та захисту дисертацій. Саме тому визріла необхідність узагальнити найактуальніші проблеми, що виникають нарізних етапах процесу атестації, донести відповіді на них до широкого кола дослідників-початківців і працівників розгалуженої мережі спеціалізованих учених рад.

У посібнику розглянуто весь процес підготовки кандидатської дисертації, наведено правила оформлення дисертації, автореферату дисертації, висвітлено порядок проведення публічного захисту дисертації, наведено вимоги та поради щодо оформлення деяких документів атестаційної справи.

Матеріал посібника повністю відповідає вимогам «Порядку присудження наукових ступенів і присвоєння вчених звань», затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 28 червня 2004 р. № 644 із змінами і доповненнями, затвердженими постановою Кабінету Міністрів України від 22 липня 2006 р. № 1336, «Положення про спеціалізовану вчену раду», затвердженого наказом ВАК від 14 липня 2004 р. № 448, та переліків і форм документів, які застосовуються при атестації наукових і науково-педагогічних кадрів, запроваджених наказом ВАК від 21 березня 2004 р. № 121. Враховано також усі подальші зміни в нормативних документах і роз’яснення ВАК станом на 1 липня 2006 року. При підготовці посібника використано державні стандарти України й інструкції, котрі визначають порядок виконання дослідження, правила оформлення його результатів, а також нормативно-довідкові матеріали з вимогами до наукових праць, які подаються до друку.

Цей посібник є спробою комплексного висвітлення сучасних вимог до підготовки та захисту дисертаційних робіт. Сподіваємося, що він буде корисним аспірантам і здобувачам наукових ступенів, які працюють над дисертацією поза аспірантурою. Він може стати у пригоді також їхнім науковим керівникам і взагалі всім тим, хто хоче підвищити культуру своєї наукової праці.

Відгуки та побажання просимо надсилати за адресою: 252 008, Київ-1, Хрещатик, 34, оф.402, редакція «Бюлегеня Вищої атестаційної комісії України».

ВСТУП

Згідно з п. 11 «Порядку присудження наукових ступенів та присвоєння вчених звань» (далі -«Порядку») [І], дисертація на здобуття наукового ступеня є кваліфікаційною науковою працею, виконаною особисто у вигляді спеціально підготовленого рукопису або опублікованої наукової монографії. Вона містить висунуті автором для прилюдного захисту науково обгрунтовані теоретичні або експериментальні результати, наукові положення, характерна єдністю змісту і свідчить про особистий внесок здобувача в науку.

Теми дисертацій пов’язують, як правило, з напрямами основних науково-дослідних робіт наукових установ і організацій, затверджують ученими (науково-технічними) радами для кожного здобувача персонально з одночасним призначенням наукового керівника. Зазначимо, що «Порядок» не передбачає можливості призначення двох керівників або керівника і консультанта кандидатської дисертації.

Докторська дисертація повинна містити раніше не захищені наукові положення та тримані автором нові науково обгрунтовані результати у певній галузі науки, які у сукупності розв’язують важливу наукову або науково — прикладну проблему (п. 12 «Порядку»).

Кандидатська дисертація повинна містити результати проведених автором досліджень та отриманих нових науково обгрунтованих результатів, які у сукупності розв’язують конкретне наукове завдання, що має істотне значення для певної галузі науки (п. 13 «Порядку»).

Дисертація готується автором особисто. Нові наукові результати і положення. вміщені в ній, мають витримати своєрідний іспит під час публічного захисту. Як наукова праця вона повинна мати внутрішню єдність і свідчити про власний внесок її автора в науку. Нові рішення, запропоновані здобувачем, необхідно добре аргументувати і критично оцінити порівняно з уже відомими. У дисертаціях, які мають прикладне значення, наводяться відомості щодо практичного застосування отриманих автором наукових результатів, а в дисертаціях теоретичного спрямування — рекомендації щодо використання наукових висновків.

Таким чином, дисертація — це, по-перше, кваліфікаційна праця, а по-друге, праця, що містить нове вирішення важливої наукової проблеми або конкретного наукового завдання (кандидатська дисертація). У чому ж різниця між цією працею й іншими формами творчої діяльності, зокрема, інженерними розробленнями та монографіями. Спробуємо висвітлити це питання наприклад! наукових досліджень у галузях технічних і природничих наук [ 2 ].

Метою будь-якої наукової праці так само і дисертації, є виявлення нових фактів, висновків, рекомендацій, закономірностей або ж уточнення відомих раніше, але недостатньо досліджених. Кожна дисертація містить теоретичну частину, де нові факти складаються в систему, і для них виявляються певні принципи, які їх об'єднують. Таким чином, «діяльність вченого часто полягає в тому, щоб якісь факти, котрі здаються нам звичними та банальними, побачити під новим кутом зору і в результаті цього побачити те, що від інших залишалося прихованим» [З]. Наївно думати, що робота над дисертацією є безперервним і приємним процесом відкриття нового. Насправді - це вперта, тривала, часом одноманітна робота, пов’язана з розчаруваннями, невиправданими надіями і сподіваннями.

Водночас найскладніші інженерні розроблення повинні задовольняти технічні вимоги, які базуються на вже відомих і перевірених закономірностях. При цьому в переважній більшості випадків інженерне розроблення може вважатися успішно виконаним, якщо параметри створеного приладу або системи відповідають завданню.

Таким чином, дисертація містить в собі науковий результат, тобто невідомі раніше знання, а інженерне розроблення — технічне рішення, отримане на основі або в межах встановлених раніше знань чи закономірностей. У цьому їх принципова різниця.

З’ясуємо відмінність дисертації від монографії. Дисертація — це опис наукових результатів, здобутих особисто автором. Монографія — опис результатів, отриманих у досліджуваному питанні як здобувачем. так і іншими авторами. При цьому монографія може містити як нові наукові результати, так і відомі технічні рішення.

Дисертація, як правило, готується українською мовою. Оформлення дисертації здійснюється згідно з вимогами до звітів про науково-дослідні роботи (НДР), встановленими Державним стандартом України ДСТУ 3008 — 95 «Документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура і правила оформлення».

І в тому випадку, коли дисертація на здобуття наукового ступеня подається у вигляді рукопису, і тоді, коли захист відбувається за монографією, її основні положення мають бути опубліковані у наукових журналах та інших періодичних фахових виданнях.

Наукову інформацію в дисертації необхідно викладати у найповнішому вигляді, обов’язково розкриваючи хід та результати дослідження, з детальним описом методики дослідження. Повнота наукової інформації повинна відбиватися в деталізованому фактичному матеріалі з обгрунтуваннями, гіпотезами, широкими історичними екскурсами і паралелями.

Основу змісту дисертації має складати принципово новий матеріал: опис відкритих фактів, явищ і закономірностей, атакож узагальнення вже відомих даних з інших наукових позицій або аспектів. З огляду на це матеріал може містити дискусійні питання, пов’язані з переглядом існуючих поглядів та уявлень. Зміст дисертації повинен відповідати вимогам оригінальності, унікальності і неповторності наведених положень.

Характерними ознаками форми викладення змісту дисертації є високий ступінь абстрагування, активне застосування математичного апарату і засобів логічного мислення, атакож аргументованість суджень і точність наведених даних. Орієнтуючись на читачів, професійна підготовка яких найвища, здобувач мусить включити до тексту весь наявний знаковий апарат (формули, графіки, діаграми, схеми, таблиці, латинські та грецькі позначення і т.ін.), тобто все те, що складає «мову науки», зрозумілу лише спеціалістам. У мовно-стилістичному оформленні матеріалу слід враховувати особливості наукового стилю мови, головною рисою якого є об'єктивність, яка випливає із специфіки наукового пізнання. Необхідно стисло, логічно й аргументовано викладати зміст і результати наукових досліджень, уникати загальних слів, бездоказових тверджень, тавтології.

Назва дисертації має бути якомога коротшою, відповідати обраній спеціальності та суті вирішеної наукової проблеми (задачі), вказувати на мету дисертаційного дослідження і його завершеність. Часом для більшої конкретизації до назви можна долучити невеликий (4−6 слів) підзаголовок.

Такими є основні типологічні характеристики дисертації як особливого виду наукової праці. Розглянемо тепер, як її треба готувати до публічного захисту, аби повною мірою задовольнити всі вимоги до кваліфікаційної праці на здобуття наукового ступеня.

Розділ 1. ЗАГАЛЬНА МЕТОДИКА НАУКОВОЇ ТВОРЧОСТІ

Отримання наукових результатів, оформлених у вигляді специфічного продукту під назвою «дисертація», має свої принципи, методи, техніку і технологію. Мета цього посібника — не навчити наукової творчості, а сприяти оптимальній організації діяльності молодих вчених, які ставлять перед собою завдання захисту дисертації через ознайомлення з принципами побудови дисертації, принципами й методами встановлення новизни, достовірності і практичної значущості наукових результатів.

Для дослідника-початківця важливо не тільки добре знати основні положення, характерні для дисертації як кваліфікаційної роботи, але й мати хоча б загальне уявлення про методологію наукової творчості. Їм передовсім не вистачає досвіду в організації своєї роботи, у використанні методів наукового пізнання і застосуванні логічних законів і правил.

Авторитет вченого визначається насамперед результатами його праці, ерудицією та кваліфікацією.

Під ерудицією розуміють широке і глибоке знання не тільки тієї галузі науки, в якій працює вчений, а й суміжних. Найбільш достовірні та міцні знання здобуваються із першоджерел. Вчений піддає їх критичному аналізу, творчій переробці, систематично використовує у своїй діяльності.

Кваліфікація вченого — це поєднання ерудиції та його творчих навичок у проведенні теоретичної й експериментальної роботи.

Відсутність ерудиції здебільшого призводить до кустарщини і фабрикації різних схем на недостатньо перевірених і не проаналізованих глибоко матеріалах, до повторення у гіршому варіанті раніше зробленого іншими. Вчений, маючи широку ерудицію та творчі навички, спроможний критично осмислювати наукову інформацію, оцінювати її переваги і вади, «нестандартно» мислити, знаходити власні вирішення, висовувати нові наукові ідеї, вміти працювати з науковими приладами, комп’ютерною технікою, проводити самостійно експеримент, накопичувати й аналізувати необхідні факти, узагальнювати їх, систематизувати, теоретично пояснювати, оформлювати у вигляді наукових звітів, статей, доповідей, монографій, патентів, володіти навичками наукової організації творчої праці.

1.1 Наукове вивчення як основна форма наукової роботи

Будь-яке наукове дослідження від творчого задуму до кінцевого оформлення наукової праці здійснюється індивідуально. Проте можна визначити і деякі загальні методологічні підходи до його проведення, що прийнято називати вивченням у науковому сенсі.

Сучасне науково-теоретичне мислення намагається дійти до суті явищ і процесів, які вивчаються. Це стає можливим за умови цілісного підходу до об'єкта вивчення, розгляду його у виникненні і розвитку, тобто застосування історичного аспекту.

Відомо, що нові наукові результати і раніше накопичені знання перебувають у діалектичній взаємодії. Краще і прогресивне із старого переходить у нове і надає йому сили та дієвості. Іноді забуте старе знову відроджується на новому науковому підґрунті і набуває немов би другого життя, але в іншому, більш досконалому вигляді.

Вивчати в науковому сенсі - це означає бути науково об'єктивним. Не можна відкидати факти тільки тому, що їх важко пояснити або знайти їм практичне застосування. У науці мало встановити якийсь новий науковий факт, важливо дати йому пояснення з позицій сучасної науки, з’ясувати його загальнопізнавальне, теоретичне або практичне значення.

Накопичення наукових фактів у процесі дослідження — завжди творчий процес, в основі якого лежить задум ученого, його ідея. У філософському визначенні ідея являє собою продукт людської думки, форму відображення дійсності. Ідея відрізняється від інших форм мислення і наукового знання тим, що в ній не тільки відображено об'єкт вивчення, але й міститься усвідомлення мети, перспективи пізнання і практичного перетворення дійсності.

Ідеї народжуються із практики, спостереження навколишнього світу і потреб життя. У їх основі лежать реальні факти і події. Життя висуває конкретні завдання, але не завжди відразу знаходяться продуктивні ідеї для їх вирішення. Тоді на допомогу приходить спроможність дослідника пропонувати новий, зовсім незвичний аспект розгляду завдання, яке довго не могли вирішити за звичайних підходів до справи.

Нова ідея — не просто зміна уявлення про об'єкт дослідження шляхом строгого обгрунтування — це якісний стрибок думки за межі сприйнятих почуттями даних і перевірених рішень. Нові ідеї можуть виникати під впливом парадоксальних ситуацій, коли виявляється незвичний, неочікуваний результат, який надто розходиться з загальноприйнятими положеннями науки — парадигмами. При цьому отримання нових знань відбувається за такою схемою: парадигма — парадокс — нова парадигма. Можна стверджувати, що розвиток науки — це зміна відмінних парадигм, методів, стеореотипів мислення. Перехід від однієї парадигми до іншої не піддається логічному опису, бо кожна з них відкидає попередню і несе принципово новий результат дослідження, який не можна логічно вивести із відомих теорій. Особливу роль тут відіграють інтуїтивні механізми наукового пошуку, які не грунтуються на формальній логіці.

Розвиток ідеї до стадії вирішення завдання звичайно здійснюється як плановий процес наукового дослідження. Хоча в науці й відомі випадкові відкриття, проте тільки планове, добре обладнане сучасними засобами науко ве дослідження дає змогу розкрити і глибоко пізнати об'єктивні закономірності в природі. Згодом іде процес продовження цільової та загальноідейної обробки первинного задуму, уточнення, зміни, доповнення і розвитку накресленої схеми дослідження з використанням різних методів пізнання [5, 6, 7].

Метод — це сукупність прийомів чи операцій практичного або теоретичного освоєння дійсності, підпорядкованих вирішенню конкретної задачі. Фактично різниця між методом та теорією має функціональний характер: формуючись як теоретичний результат попереднього дослідження, метод виступає як вихідний пункт та умова майбутніх досліджень.

У кожному науковому дослідженні можна виділити два рівні: 1) емпіричний, на якому відбувається процес накопичення фактів; 2) теоретичний — досягнення синтезу знань (у формі наукової теорії).

Згідно з цими рівнями, загальні методи пізнання можна поділити на три групи [5], грані між якими визначені приблизно:

методи емпіричного дослідження;

методи, використовувані на емпіричному та теоретичному рівнях;

методи теоретичного дослідження.

Методи емпіричного дослідження.

Спостереження — це систематичне цілеспрямоване вивчення об'єкта. Аби бути плідним, спостереження мусить відповідати таким вимогам:

задуманості заздалегідь (спостереження провадиться для певного, чітко поставленого завдання);

планомірності (виконується за планом, складеним відповідно до завдання спостереження);

цілеспрямованості (спостерігаються лише певні сторони явища, котрі викликають інтерес при дослідженні);

активності (спостерігач активно шукає потрібні об'єкти, риси явища);

систематичності (спостереження ведеться безперервно або за певною системою).

Спостереження як метод пізнання дає змогу отримати первинну інформацію у вигляді сукупності емпіричних тверджень. Емпірична сукупність утворює первинну схематизацію об'єктів реальності - вихідних об'єктів наукового дослідження.

Порівняння — це процес встановлення подібності або відмінностей предметів та явищ дійсності, а також знаходження загального, притаманного двом або кільком об'єктам.

Метод порівняння досягне результату, якщо виконуються такі вимоги:

можуть порівнюватися лише такі явища, між якими можлива деяка об'єктивна спільність:

порівняння має здійснюватися за найбільш важливими, суттєвими (в плані конкретного завдання) рисами.

Різні об'єкти чи явища можуть порівнюватися безпосередньо або опосередковано через їх порівняння з будь-яким іншим об'єктом (еталоном). У першому випадку звичайно отримують якісні результати (більше — менше, вище — нижче). Порівняння ж об'єктів з еталоном надає можливість отримати кількісні характеристики. Такі порівняння називають вимірюванням.

Задопомогою порівняння інформація щодо об'єкта здобувається двома шляхами:

безпосередній результат порівняння (первинна інформація);

результат обробки первинних даних (вторинна або похідна інформація).

Вимірювання — це визначення числового значення певної величини за допомогою одиниці виміру. Вимірювання передбачає наявність таких основних елементів: об'єкта вимірювання, еталона, вимірювальних приладів, методу вимірювання.

Вимірювання розвинулося з операції порівняння, проте воно — більш потужний і універсальний пізнавальний засіб.

Для точних наук характерним є органічний зв’язок спостережень та експериментів із знаходженням числових значень характеристик досліджуваних об'єктів. За образним висловлюванням Д.І.Менделеєва, «наука починається відтоді, як починають вимірювати».

Експеримент — це такий метод вивчення об'єкта, за яким дослідник активно і цілеспрямовано впливає на нього завдяки створенню штучних умов або використанню природних умов, необхідних для виявлення відповідної властивості.

Переваги експериментального вивчення об'єкта порівняно зі спостереженням такі:

у процесі експерименту можна вивчати явище «у чистому вигляді», звільнившися від побічних факторів, які затінюють основний процес;

в експериментальних умовах можна дослідити властивості об'єктів;

повторюваність експерименту: можна проводити досліди стільки разів, скільки це необхідно.

Експеримент проводять у таких випадках:

при спробі виявлення раніше невідомих властивостей об'єкта;

при перевірці правильності теоретичних побудов;

при демонструванні явища.

У науковому дослідженні експеримент і теорія найтісніше взаємопов'язані. Всіляке ігнорування експерименту неодмінно призводить до помилок, тому всебічне розгортання експериментальних досліджень являє собою один із найважливіших шляхів розвитку сучасної науки.

Методи, що застосовуються на емпіричному та теоретичному рівнях досліджень.

Абстрагування — це відхід у думці від несуттєвих властивостей, зв’язків, відношень предметів і виділення декількох рис, котрі цікавлять дослідника.

Процес абстрагування має два ступені. Перший: виділення найважливішого у явищах і встановлення факту незалежності чи дуже незначної залежності досліджуваних явищ, на яку можна не зважати, від певних факторів (якщо об'єкт А не залежить безпосередньо від фактора 5, то можна лишити його осторонь як несуттєвий). Другий ступінь: реалізація можливостей абстрагування. Сутність його полягає в тому, що один об'єкт замінюється іншим, простішим, який виступає як «модель» першого.

Абстрагування може застосовуватися до реальних і абстрактних об'єктів (таких, що пройшли абстрагування раніше). Багатоступінчасте абстрагування призводить до абстракцій все більш зростаючого ступеня загальності. Абстрагування дає змогу замінити у пізнанні складне простим, але таким простим, яке відбиває основне в цьому складному.

Існують такі основні види абстракції:

ототожнення — утворення поняття через об'єднання предметів, пов’язаних відношеннями типу рівності в особливий клас (залишаючи осторонь деякі індивідуальні якості предметів);

ізолювання — виділення властивостей і відношень, нерозривно пов’язаних з предметами, та позначення їх певними «іменами», що надає абстракціям статусу самостійних предметів (наприклад, «надійність», «технологічність»).

Різниця між цими двома абстракціями полягає у тому, що в першому випадку ізолюється комплекс властивостей об'єкта, а у другому — єдина його властивість;

конструктивізації - відхилення від невизначеності меж реальних об'єктів (безперервний рух зупиняється і т.ін.);

актуальної нескінченності - відхилення від незавершеності (і неможливості завершення) процесу утворення нескінченної множини, від неможливості задати його повним переліком всіх елементів. Така множина розглядається як наявна;

потенціальної здійсненності - відхилення від реальних меж людських можливостей, обумовлених обмеженістю життя у часі та просторі (нескінченність розглядається як потенціальне здійснена).

Результат абстрагування часто виступає як специфічний метод дослідження, а також як елемент складніших за своєю структурою методів експерименту — аналізу і моделювання.

Аналіз і синтез. Аналіз — метод пізнання, який дає змогу поділяти предмети дослідження на складові частини (природні елементи об'єкта або його властивості і відношення). Синтез, навпаки, припускає з'єднання окремих частин чи рис предмета в єдине ціле. Аналіз та синтез взаємопов'язані, вони являють собою єдність протилежностей.

Аналіз і синтез бувають:

прямим, або емпіричним (використовується для виділення окремих частин об'єкта, виявлення його властивостей, найпростіших вимірювань і т.ін.);

зворотним, або елементарно-теоретичним (базується на деяких теоретичних міркуваннях стосовно причинно-наслідкового зв’язку різних явищ або дії будь-якої закономірності. При цьому виділяються та з'єднуються явища, які здаються суттєвим, а другорядні ігноруються);

структурно-генетичним (вимагає виокремлення у складному явищі таких елементів, які мають вирішальний вплив на всі інші сторони об'єкта).

Індукція та дедукція. Дедуктивною звуть таку розумову конструкцію, в якій висновок щодо якогось елементу множини робиться на підставі знання загальних властивостей всієї множини. Змістом дедукції як методу пізнання є використання загальних наукових положень при дослідженні конкретних явищ.

Під індукцією розуміють перехід від часткового до загального, коли на підставі знання про частину предметів класу робиться висновок стосовно класу в цілому. Дедукція та індукція — взаємопротилежні методи пізнання.

Існує кілька варіантів установлення наслідкового зв’язку методами наукової індукції:

метод єдиної подібності. Якщо два чи більше випадків досліджуваного явища мають лише одну загальну обставину, а всі інші обставини різні, то саме ця подібна обставина є причиною явища, яке розглядається;

метод єдиної розбіжності. Якщо випадок, у якому досліджуване явище наступає, і випадок, в якому воно не наступає, у всьому подібні і відрізняються тільки однією обставиною, то саме ця обставина, наявна в одному випадку і відсутня у іншому, є причиною явища, котре досліджується;

об'єднаний метод подібності і розбіжності - комбінація двох перших методів;

метод супутніх змін. Коли виникнення або зміна одного явища викликає певну зміну іншого явища, то обидва вони перебувають у причинному зв’язку один з іншим;

метод решт. Якщо складне явище викликане складною причиною, котра являє собою сукупність певних обставин, і відомо, що деякі з них є причиною частини явища, то решта цього явища викликається обставинами, що залишилися.

Моделювання — метод, який грунтується на використанні моделі як засобу дослідження явищ і процесів природи. Під моделями розуміють системи, що замінюють об'єкт пізнання і служать джерелом інформації стосовно нього. Моделі - це такі аналоги, подібність яких до оригіналу суттєва, а розбіжність — несуттєва. Моделі поділяють на два види: матеріальні та ідеальні. Матеріальні моделі втілюються у певному матеріалідереві, металі, склі і т.ін. Ідеальні моделі фіксуються в таких наочних елементах, як креслення, рисунок, схема, комп’ютерна програма і т.ін.

Метод моделювання має таку структуру: а) постановка завдання; б) створення або вибір моделі; в) дослідження моделі; г) перенесення знань з моделі на оригінал.

Методи теоретичних досліджень.

Ідеалізація — це конструювання подумки об'єктів, які не існують у дійсності або практично не здійсненні (наприклад, абсолютно тверде тіло, абсолютно чорне тіло, лінія, площина).

Мета ідеалізації: позбавити реальні об'єкти деяких притаманних їм властивостей і наділити (у думці) ці об'єкти певними нереальними і гіпотетичними властивостями.

При цьому мета досягається завдяки:

багатоступінчастому абстрагуванню (наприклад, абстрагування від товщини призводить до поняття «площина»);

переходу подумки до кінцевого випадку у розвитку якоїсь властивості (абсолютно тверде тіло);

простому абстрагуванню (рідина, що не стискується). Будь-яка ідеалізація правомірна лише у певних межах.

Формалізація — метод вивчення різноманітних об'єктів шляхом відображення їхньої структури у знаковій формі за допомогою штучних мов, наприклад мовою математики. Переваги формалізації:

вона забезпечує узагальненість підходу до вирішення проблем;

символіка надає стислості та чіткості фіксації значень;

однозначність символіки (немає багатозначності звичайної мови);

дає змогу формувати знакові моделі об'єктів і замінювати вивчення реальних речей і процесів вивченням цих моделей.

Аксіоматичний метод — метод побудови наукової теорії, за якого деякі твердження приймаються без доведень, а всі інші знання виводяться з них відповідно до певних логічних правил.

Гіпотеза та припущення. У становленні теорій як системи наукового знання найважливішу роль відіграє гіпотеза. Гіпотеза є формою осмислення фактичного матеріалу, формою переходу від фактів до законів.

Розвиток гіпотези відбувається за трьома стадіями:

накопичення фактичного матеріалу і висловлювання на його основі припущень;

формування гіпотези, тобто виведення наслідків із зробленого припущення, розгортання на його основі прийнятної теорії;

перевірка отриманих результатів на практиці і на її основі уточнення гіпотези. Якщо при перевірці наслідок відповідає дійсності, то гіпотеза перетворюється на наукову теорію.

Гіпотези (як і ідеї) носять імовірнісний характер. На їх основі відбувається систематизація раніше накопичених знань і здійснюється пошук нових наукових результатів — у цьому сутність і призначення гіпотези як форми розвитку науки. Гіпотеза може узгоджуватися з іншими науковими системами або суперечити їм. Ні те, ні інше не дає підстав відкинути гіпотезу або прийняти її. Гіпотеза може суперечити навіть достовірній теорії. До такої суперечності треба ставитися досить серйозно, але не варто думати, що вона обов’язково призводить до спростування гіпотези. Гіпотеза висувається з надією нате, що вона, коли не цілком, то хоча б частково, стане достовірним знанням.

Історичний метод дає змогу дослідити виникнення, формування і розвиток процесів і подій у хронологічній послідовності з метою виявлення внутрішніх та зовнішніх зв’язків, закономірностей та суперечностей. Даний метод дослідження використовується головним чином у суспільних науках. У прикладних — він застосовується, наприклад, при вивченні розвитку і формування тих чи тих галузей науки і техніки.

Системний підхід полягає у комплексному дослідженні великих і складних об'єктів (систем), дослідженні їх як єдиного цілого із узгодженим функціонуванням усіх елементів і частин. Виходячи з цього принципу, треба вивчити кожен елемент системи у його зв’язку та взаємодії з іншими елементами, виявити вплив властивостей окремих частин системи на її поведінку в цілому, встановити емерджентні властивості системи і визначити оптимальний режим її функціонування.

Ускладнення задач та об'єктів дослідження викликає необхідність розподілення (декомпозиції) системи на системи нижчого рівня (підсистеми), які досліджуються автономно, причому з обов’язковим урахуванням подальшого узгодження цілей кожної підсистеми із загальною ціллю системи. Таким чином, декомпозиція наперед визначає створення ієрархії системи. Застосування декомпозиції обумовлене не тільки неможливістю охопити неосяжне, але й різнорідністю елементів складної системи і, як наслідок, необхідністю залучення фахівців різного профілю.

По суті, декомпозиція — це операція аналізу системи. Природно, що дослідження менш складних систем нижчого рівня простіше та зручніше. Проте наступне узгодження функціонування підсистем (операція синтезу) являє собою суттєво складніше завдання, ніж дослідження окремих підсистем. Тут основні труднощі пов’язані з емерджентністю системи.

Теорія — система знань, яка описує і пояснює сукупність явищ певної частки дійсності і зводить відкриті в цій галузі закони до єдиного об'єднувального початку (витоку). Теорія будується на результатах, отриманих на емпіричному рівні досліджень. У теорії ці результати впорядковуються, вписуються у струнку систему, об'єднану загальною ідеєю, уточнюються на основі введених до теорії абстракцій, ідеалізацій та принципів.

До нової теорії висуваються такі вимоги:

адекватність наукової теорії описуваному об'єкту, що дає змогу у визначених межах замінювати експериментальні дослідження теоретичними;

повнота опису певної галузі дійсності;

необхідність пояснення взаємозв'язків між різними компонентами в межах самої теорії. Наявність зв’язків між різними положеннями теорії забезпечить перехід від одних тверджень до інших;

відсутність внутрішньої несуперечливості теорії та відповідність її дослідним даним.

Теорія має бути евристичною, конструктивною і простою.

Евристичність теорії віддзеркалює її можливості передбачення та пояснювання. Математичний апарат теорії повинен не тільки забезпечувати точні кількісні передбачення, але й допомагати відкривати нові явища. Конструктивність теорії полягає у можливості простої, здійснюваної за певними правилами, перевірки основних її положень, принципів і законів. Простота теорії досягається введенням узагальнених законів скорочення та стиснення інформації за допомогою спеціальних символів.

Вирішальною основою наукового пізнання є практика. Роль практики полягає у створенні матеріально-технічних засобів наукового дослідження. При цьому матеріально-технічні засоби не залишаються незмінними, а безперервно удосконалюються в процесі розвитку матеріального виробництва, промисловості, техніки.

Наукове пізнання покликане освітлювати шлях практиці, надавати теоретичні основи для вирішення практичних проблем. Тому воно має випереджувати практику завдяки елементові наукового передбачення. Проте практика — це не тільки вихідний пункт і мета пізнання, а й вирішальне підґрунтя цього складного процесу.

Таким чином, виростаючи з практики і розвиваючись на її основі, наукове пізнання набуває великого значення для неї самої. Воно сягає сутності явищ, розкриває закони їх існування та розвитку, тим самим вказуючи практиці можливості, шляхи і способи впливу на ці явища та зміни згідно з їхньою об'єктивною природою.

1.2 Загальна схема наукового дослідження

Весь хід наукового дослідження можна приблизно зобразити у вигляді такої логічної схеми [4]:

1) Обгрунтування актуальності обраної теми.

2) Постановка мети і конкретних завдань дослідження.

3) Визначення об'єкта і предмета дослідження.

4) Вибір методів (методики) проведення дослідження.

5) Опис процесу дослідження.

6) Обговорення результатів дослідження.

7) Формулювання висновків і оцінка одержаних результатів.

Обгрунтування актуальності обраної теми — початковий етап будь-якого дослідження. Стосовно дисертації поняття «актуальність» має одну особливість. Дисертація, як уже зазначалося, є кваліфікаційною працею, і те, як її автор уміє обрати тему і наскільки правильно він цю тему розуміє й оцінює з точки зору своєчасності та соціальної значущості, характеризує його наукову зрілість і професійну підготовленість.

Що ж таке актуальність, або «кому це потрібно?». Чи інакше — «Якій галузі виробництва або знань і для чого необхідні запропоновані наукові результати?» .

Висвітлення актуальності не повинно бути багатослівним. Досить кількома реченнями висловити головне — сутність проблеми, з чого й випливе актуальність теми. Проблема завжди виникає тоді, коли старе знання вже виявило свою неспроможність, а нове ще не набуло розвинутої форми. Таким чином, проблема в науці - це суперечлива ситуація, котра вимагає свого вирішення. Така ситуація найчастіше виникає в результаті відкриття нових фактів, які явно не вкладаються у рамки колишніх теоретичних уявлень, тобто коли жодна з теорій не може пояснити щойно виявлені факти.

Правильна постановка та ясне формулювання нових проблем часом має не менше значення, ніж їх вирішення. По суті, саме вибір проблеми, якщо не цілком, то дуже великою мірою визначає як стратегію дослідження взагалі, так і напрямок наукового пошуку зокрема. Не випадково вважається, що сформулювати наукову проблему — означає показати вміння відокремити головне від другорядного, виявити те, що вже відомо і що поки невідомо науці з предмету дослідження.

Від доведення актуальності обраної теми логічно перейти до формулювання мети дослідження, а також вказати конкретні завдання, які мають бути вирішені відповідно до цієї мети. Це звичайно робиться у формі перерахування (вивчити…, описати…, встановити…, вияснити…, вивести формулу… і т.ін.).

Формулювання цих завдань необхідно робити якомога ретельніше, оскільки опис їх вирішення складатиме зміст розділів дисертаційної роботи. Це важливо також і тому, що назви таких розділів з’являються саме з формулювання завдань дослідження.

Надалі формулюються об'єкт і предмет дослідження. Об'єкт — це процес або явище, що породжують проблемну ситуацію і обрані для вивчення. Предмет — це те, що міститься в межах об'єкта. Об'єкт і предмет дослідження як категорії наукового процесу співвідносяться між собою як загальне і часткове. В об'єкті виділяється та його частина, котра є предметом дослідження. Саме на нього і спрямована основна увага дисертанта, саме предмет дослідження визначає тему дисертаційної роботи, яка виноситься на титульний аркуш як заголовок.

Дуже важливим етапом наукової праці є вибір методів дослідження — інструменту отримання фактичного матеріалу і необхідної умови досягнення поставленої в роботі

Опис процесу дослідження — основна частина дисертації, де висвітлюються методика і техніка дослідження з використанням логічних законів і правил.

Дуже важливий етап ходу наукового дослідження — обговорення його результатів на засіданнях профілюючих кафедр, наукових семінарів, учених і науково-технічних рад з попередньою оцінкою теоретичної та практичної цінності дисертації, що є першим колективним відзивом.

Заключним етапом ходу наукового дослідження є висновки, котрі містять те нове і суттєве, що складає наукові і практичні результати проведеної дисертаційної праці.

Як випливає із викладеного, поняття «дисертація» невід'ємне від поняття «науковий результат». Науковий результат — це знання, відповідне вимогам новизни, достовірності і практичної цінності. Ці вимоги надалі викладатимуться докладно. Науковий результат, як правило, — творчий продукт одного розділу дисертації. Сутність наукового результату формулюється у висновках до розділу. Формулювання сутності повинне бути коротким, зрозумілим, конкретним, без загальних слів і термінів, які потребують додаткового пояснення. Найкращою формою наукового результату є закон або закономірність. Наведемо приклади наукових результатів [2]:

— для однорідного електричного ланцюга сила струму дорівнює напрузі, поділеній на опір, тобто / = и/К (закон Ома);

— сума окремих струмів розгалуженого електричного ланцюга дорівнює повному струму у цьому ланцюзі, тобто / = /₁ + /₂, + /₃ + … (перший закон Кірхгофа);

— обсяг інформації, необхідний для управління виробничою системою, квадратове залежить від суми одиниць обладнання та кількості обслуговуючого персоналу цієї системи, тобто W = с (т + п)² (постулат В.М.Глушкова);

— половина товарів, які обертаються нині на ринку України, десять років тому покупцям була невідома;

— 20% людей випивають 80% всього пива (принцип 20/80);

— продуктивність праці будь-якого працівника залежить від її мотивації. Проаналізуємо наведені твердження, виписані у порядку зменшення їх «якості». Перші два (закони Ома та Кірхгофа) відповідають усім вимогам до наукового результату: колись вони були новим знанням, їхня актуальність була незаперечною, вони багаторазово перевірені експериментами, мають загальний характер, теоретичну та практичну цінність. Третє твердження, взяте з відомої монографії В. М. Глушкова «Вступ до кібернетики», за формою має вигляд наукового результату, проте, як стверджують автори [2], не відповідає вимозі достовірності, бо виведене інтуїтивно, без багаторазової перевірки. Четверте твердження (щодо товарів) є науковим результатом, отриманим експериментальне (шляхом статистичної обробки даних). П’яте твердження (принцип 20/80) здається скоріше жартом, ніж науковим результатом, з огляду на його формулювання. Насправді, цей принцип не раз підтверджувався у різноманітних експериментах і має практичне значення. Його більш точне формулювання: у будь-якій організації в середньому 20% факторів обумовлюють 80% ефекту. Наприклад, у будь-якій організації приблизно 20% людей виконують 80% всієї роботи; 80% браку припадає на 20% деталей; у житті 80% всіх неприємностей викликаються приблизно 20% факторів і т. ін. Останнє твердження не може претендувати на науковий результат: у ньому йдеться про загальновідому тенденцію, немає конкретності, а тому й практичної цінності, термін «мотивація» сам потребує роз’яснення.

Наукові результати можна поділити на два види: теоретико-методологічні (для теоретичних досліджень), у тому числі: концепція, гіпотеза, класифікація, закон, метод; та інструментальні (для прикладних та емпіричних досліджень), зокрема: спосіб, технологія, методика, алгоритм, речовина.

1.3 Організація творчої діяльності

Багато хто вважає, що творчий процес є можливим тільки у періоди якогось «натхнення». Це глибока помилка: звісно добре, коли дослідження настільки захоплюють, що з’являється творчий порив, але для досягнення кінцевої мети важливий не так порив, як копітка і добре організована праця. Оманою є те, що великі люди творять легко, без особливих витрат часу і сил. Це можна підтвердити словами великих діячів науки і мистецтва.

Альберт Ейнштейн (про Кеплера): «Він жив у епоху, коли ще не було певності, що існує якась загальна закономірність для всіх явищ природи. І якою глибокою була його віра в таку закономірність, коли, працюючи в самотині, ніким не підтримуваний і не маючи нікого, хто б його розумів, він протягом багатьох десятків років черпав у ній силу для важкого і копіткого емпіричного дослідження руху планет і математичних законів цього руху!»

П.І.Чайковський: «Натхнення народжується тільки з праці і під час праці»… «Навіть людина з карбом генія нічого не дасть не тільки великого, але й середнього, якщо не буде пекельно працювати».

Біографії вчених свідчать, що вони всі були великими трудівниками, а їхні досягнення є результатом колосальної праці, величезного терпіння та посидючості, неймовірної впертості та наполегливості.

Зазначимо деякі принципи наукової праці.

1. Постійно думати про предмет дослідження. Так, І. Ньютон на запитання про те, як йому вдалося відкрити закони небесної механіки, відповів: «Дуже просто, я весь час думав про них». Біографи Д. 1. Менделєєва пишуть, що Дмитро Іванович «побачив» свою таблицю уві сні. На цій підставі деякі скептики стверджували, що періодична система елементів могла наснитися і будь-кому іншому Але якщо врахувати, що Д.І. Менделєєв близько 20 років безперервно думав про систематизацію елементів (а по суті це — багатокритеріальна задача упорядкування [2], і він шукав її розв’язок комбінаторним шляхом), то достовірність такого твердження скептиків близька до нуля.

Із першого принципу випливають два практичні висновки, корисні для молодих учених. По-перше, не можна займатися науковою працею тільки на роботі, обмежуючи себе годинами обов’язкової присутності. Досвід свідчить, що такий полегшений режим унеможливлює виконання дисертації у строк і з потрібною якістю. Думати про предмет свого дослідження необхідно постійно.

По-друге, слід позбутися некритичного сприймання чужих думок та ідей. Хоча вивчення літератури за темою дисертації і є важливим, набагато більше значення має власна творчість. Варто насамперед шукати власні шляхи вирішення проблеми, свій напрямок наукового пошуку, тоді вивчення літератури буде корисним, бо дасть змогу уникнути помилкових шляхів. Не працювати без плану. За весь період роботи над дисертацією може існувати декілька планів. Контролювати хід роботи, обмежувати глибину розробки. За результатами контролю треба коригувати як загальний план, так і окремі його частини.

У будь-якому дослідженні треба обмежувати себе як за шириною охоплення теми, так і за глибиною її розробки: з цього випливає, що необхідно сформулювати не тільки завдання даного етапу дослідження, а й обмеження у вирішенні загального завдання. Обмеження особливо важливі на етапі написання дисертації за готовим чорновим матеріалом.

Деякі поради щодо техніки роботи на основі публікацій і власного досвіду здобувача.

1. При виконанні великої роботи необхідно звільнитися від дрібних сторонніх справ.

2. Не можна робити дві справи одночасно: це не означає, що не варто чергувати складну і просту, особливо механічну роботу.

3. Треба знайти індивідуальні засоби «втягування» в роботу. Як правило, у всіх науковців найбільші труднощі викликає початок роботи, перші хвилини і години діяльності. Універсальних засобів «втягування» немає, вони для кожного свої. На наш погляд, добре було б розпочинати роботу з перечитування раніше написаного матеріалу та його коригування: звичайно після 30−40 хвилин такої праці з’являється бажання йти далі. Також індивідуально має бути обраний час роботи з граничною творчою продуктивністю.

4. Особливу увагу слід звернути на допустиму тривалість праці та необхідний час відпочинку Це слід чітко визначити, бо кожна праця вимагає дотримання режиму, інакше вона стає малопродуктивною і може призвести до втрати віри у свої сили.

Ефективність наукових розробок суттєво залежить від оволодіння спеціалістами методами математичного моделювання і засобами обчислювальної техніки.

Розглянемо три типові ситуації, коли доцільно звертатися до ЕОМ.

У першому випадку дослідник, який розробив метод і алгоритм (розрахунку, вибору і т.ін.), хоче довести результат до програмного продукту. У цьому випадку ЕОМ використовується лише як знаряддя, за допомогою якого буде працювати програма.

У другому — автор дисертації завершує дослідження не тільки алгоритмами і програмами розрахунку (оптимізації) параметрів пристроїв або технологічних процесів, а й фрагментом системи автоматизованого проектування якихось елементів з оптимальними значеннями параметрів. Цей результат є вагомішим, ніж попередній.

У третьому випадку ЕОМ використовується для математичного моделювання процесів у досліджуваних системах. Відомо, що за правильної побудови математичної моделі, вона спроможна надати значно більше інформації щодо характеристик системи, ніж натурний експеримент. Цифрове моделювання у процесі створення або дослідження вузлів, машин, приладів і систем може застосовуватися не тільки для визначення основних параметрів проектованого пристрою, а й для порівняльного аналізу різних варіантів структур пристрою, виявлення їхніх потенційних можливостей, вибору допусків на окремі параметри тощо. З такою ж метою може використовуватися ЕОМ для вивчення моделей теплопередачі, технологічних процесів, моделей міцності або надійності і т.ін. Безмежною є сфера застосування математичних методів та ЕОМ при проведенні досліджень у галузі суспільних наук.

1.4 Робота над статтями та доповідями

Для майбутнього вченого важливо оволодіти технікою написання статей і підготовки доповідей на конференціях не тільки з точки зору задоволення вимог щодо кількості та рівня публікацій, а й з позицій сприйняття їх слухачами та читачами. Це зобов’язує до певної логіки побудови доповіді чи статті, високої вимогливості до їх форми, стилю і мови.

Опублікувати статтю — це означає зробити даний матеріал надбанням фахівців для використання в їхній роботі. Отже, треба писати просто і зрозуміло.

Слід уникати як передчасних публікацій, так і зволікання з публікаціями. У Фарадея був девіз: to work, to finish, to publish, тобто працюй, закінчуй, оприлюднюй, бо це надає пріоритет в авторстві і практично необмежену аудиторію.

Висвітлимо методику написання статті за результатами якогось часткового дослідження. Передусім треба розробити план. Для статті обсягом сім-вісім машинописних сторінок план має виглядати так:

1) вступ — постановка проблеми у загальному вигляді та її зв’язок з важливими практичними завданнями (5−10 рядків);

2) останні дослідження і публікації, на які спирається автор, виділення невирішених частин загальної проблеми, котрим присвячується дана стаття (звичайно ця частина статі складає близько 1/3 сторінки); її можна назвати «вихідні передумови»;

3) формулювання цілей статті (постановка завдання); цей розділ вельми важливий, бо з нього читач визначає корисність для себе даної статті; мета статті випливає з постановки загальної проблеми і огляду раніше виконаних досліджень, тобто дана стаття має на меті ліквідувати якісь «білі плями» у загальній проблемі (обсяг цієї частини статті 5−10 рядків);

4) виклад власне матеріалу дослідження (5−6 сторінок машинописного тексту через 2 інтервали). Невеликий обсяг вимагає виділення головного у матеріалах дослідження; іноді можна обмежитися тільки формулюванням мети досліджень, коротким згадуванням про метод вирішення задачі і викладом отриманих результатів; якщо на обсяг статті немає суворих обмежень, то доцільно описати методику дослідження повніше;

5) у закінченні наводяться висновки з даного дослідження і коротко подаються перспективи подальших розвідок у цьому напрямку.

Деякі журнали для авторів публікують навіть вимоги до структури статей.

Методика підготовки доповіді на науковій конференції є дещо іншою. План доповіді - аналогічний плану статті. Проте, специфіка усного мовлення викликає суттєві зміни у формі і змісті. При написанні доповіді треба врахувати, що значна частина матеріалу викладена на плакатах (слайдах). На плакатах звичайно подають: математичні постановки, метод вирішення, алгоритм", структуру системи, схему експерименту, виявлені залежності у табличній або графічній формі і т.ін. Тому в доповіді викладають коментарі (але не повторення!) до ілюстративного матеріалу. Це дає змогу на 20−30% скоротити її.

Слід також мати на увазі, що за 10 хвилин людина може прочитати матеріал, розміщений на 4 сторінках машинописного тексту (через два інтервали), тому обсяг доповіді звичайно є меншим від обсягу статті. Крім того, доповідач повинен реагувати на попередні виступи за темою його доповіді. Полемічний характер доповіді викликає інтерес слухачів і підвищує їхню активність.

Розділ 2 ТЕХНОЛОГІЯ РОБОТИ НАД ДИСЕРТАЦІЄЮ

2.1 Вибір теми

Вибір теми, вочевидь, є найбільш відповідальним етапом у діяльності аспіранта чи здобувача, бо він часом визначає майбутню діяльність людини на все життя і вирішальним чином обумовлює результат дисертаційного дослідження. Практика показує, що правильно обрати тему — це значить наполовину забезпечити успішне її виконання.

Розрізняють три різновиди тем: теми як результат розвитку проблем, над якими працює даний науковий колектив; ініціативні теми; замовлені теми.

Найкраще обирати теми першої групи.

Ініціативні теми можуть виникати при двох взаємовиключних ситуаціях: як у результаті доброї наукової підготовки здобувача, так і недостатніх його кваліфікації і науковому кругозорі. Науковий керівник мусить розібратися в ситуації, по змозі підтримати ініціативу здобувача, але ця підтримка має грунтуватися на реальній оцінці ситуації і не може ставити під загрозу успішне виконання роботи.

Замовлені теми, як правило, пов’язані з основними планами науково-дослідних робіт у галузі або об'єднанні. За актуальністю і економічною значущістю замовлені теми мають низку переваг перед іншими, тому насамперед їх потрібно аналізувати з позицій реальності виконання і можливості створення теоретичної бази.

При обранні теми основними критеріями повинні бути актуальність, новизна і перспективність; наявність теоретичної бази; можливість виконання теми в даній установі; зв’язок її з конкретними господарськими планами і довгостроковими програмами; можливість отримання від впровадження результатів дослідження технічного, економічного і соціального ефекту.

Дисертації, як відомо, пишуться з різних причин. Одні здобувачі виходять з чисто практичних міркувань: необхідно отримати науковий ступінь, і працюють над дисертацією тільки для цього. Вони обирають будь-яку тему, аби «захиститися». Інші розглядають дисертацію як можливість реалізувати задуману ідею, яку виколисували, доки вона не «достигла». Саме у таких людей найбільші шанси обрати вдалу тему, над якою вони працюватимуть цілеспрямовано та із задоволенням від отриманих результатів.

Якщо молодий вчений не в змозі самостійно обрати тему дисертації, він може звернутися до будь-якої наукової установи держави. Суттєву допомогу тут надає ознайомлення з аналітичними оглядами і статтями у спеціальній періодиці, а також бесіди і консультації зі спеціалістами-практиками, в яких можна з’ясувати досі мало вивчені в теоретичному плані важливі питання з різних сфер людської діяльності.

Обравши тему, здобувач має усвідомити сутність пропонованої ідеї, її новизну й актуальність, теоретичну важливість і практичну значущість. Це значно полегшує оцінку і остаточне закріплення обраної теми.