Научно-исследовательская работа в вузах имеет определенные особенности, состоящие в сочетании учебно-воспитательного процесса и научно-исследовательской деятельности, в которой совместно участвуют научно-педагогические работники и студенты.
Научно-исследовательская работа в вузах преследует три основные цели:
а) использование творческого потенциала вузов для решения важнейших проблем, так как в системе высшей школы работает около половины научных работников страны;
б) повышение квалификации преподавательского состава;
в) повышение качества подготовки выпускаемых специалистов и магистров, что обеспечивается за счет совершенствования учебного процесса и активного участия студентов в научной деятельности.
Научно-исследовательская работа в вузах осуществляется в направлениях, соответствующих профилю подготовки специалистов, в этой связи она характеризуется большим разнообразием тем.
В вузе научная деятельность возглавляется проректором по научной работе, а регламентируется она годовым и перспективным планами исследований. Для управления НИР в вузе создается научно-исследовательская часть (сектор). Каждая кафедра ведет исследовательские работы в соответствии с профилем подготовки специалистов за счет госбюджетных средств и договоров между вузом и заказчиком.
Одним из важных направлений деятельности вузовской науки является исследования по проблемам высшей школы. Они направлены на подготовку новых учебников и учебных пособий, разработку специальных курсов, внедрение проблемных методов обучения. Для усиления связи вузовской науки с производством изыскиваются новые формы содружества (филиалы кафедр, договора о содружестве, учебно-научно-производственные объединения).
Участие в исследовательской работе является важнейшим фактором в вопросе повышения квалификации преподавателей вуза. За счет исследований повышается их эрудиция, расширяется кругозор и растет педагогическое мастерство. Преподаватель, который не ведет активную исследовательскую работу, не может успешно осуществлять творческую подготовку студентов.
Особенность студенческой научной работы состоит в том, что ее главной задачей является не решение важных научных проблем, а приобщение студентов к самостоятельной работе, углубление их знаний, развитие творческих способностей к решению поставленных задач. Развитие у студентов творческих способностей невозможно лишь с помощью традиционных видов учебных занятий. Это умение приходит к нему в процессе коллективной исследовательской деятельности, при выполнении творческой работы, в ходе постановки и проведения эксперимента, при публичном обсуждении результатов исследований и т.д.
Формированию творческих начал у будущих специалистов призвана система научно-исследовательской работы студентов (НИРС). Творчество, как говорил П.Л. Капица, – это создание новых ценностей по замыслу, установление новых фактов, разработка изобретений и подготовка открытий, т.е. получение новой, ценной информации для человечества. В широком смысле творчество проявляется при любой деятельности человека, когда он не имеет точной инструкции действий, а сам должен решать, как ему поступать. В этой связи НИРС играет очень большую роль, так как она позволяет соединять науку, образование и производство через совокупность проблемных ситуаций. НИРС дает возможность эффективно вводить в учебный процесс элементы творчества, применять методы проблемного обучения, углублять профессиональную направленность образования за счет рассмотрения проблемных ситуаций, воспитывать специалистов с повышенным творческим потенциалом.
Для осуществления студенческой научно-исследовательской работы в вузе необходимо соблюдение следующих основных условий:
– участие студентов в научной работе на протяжении всего периода обучения;
– последовательное увеличение сложности решаемых задач с постепенной ориентацией студента в направлении профиля его специальности;
– обеспечение преемственности при выполнении научной работы каждым студентом, а также в работе студентов младших и старших курсов, связи НИРС с научной работой кафедр.
Наилучшие результаты позволяет добиться комплексная система НИРС, охватывающая все дисциплины и формы учебных занятий и позволяющая придать им в течение всего времени обучения исследовательский характер.
Научная работа студентов имеет две основные формы. Первая из них реализуется в научных кружках, студенческих конструкторских бюро, лабораториях и т.д., и не связана с учебным процессом. Вторая форма – это учебная научно-исследовательская работа, которая является обязательной для всех студентов и предусматривается учебным планом.
Учебная исследовательская работа студентов условно может быть разделена на подготовительный (младшие курсы) и основной периоды. Характерной особенностью НИРС на первых годах обучения есть ее тесная связь с учебным процессом. С первыми элементами исследований студенты встречаются на семинарских и лабораторных занятиях. Здесь у них формируются начальные навыки исследований, они учатся читать научную литературу, подготавливать рефераты, определять необходимое число измерений, овладевать методикой обработки опытных данных и анализировать полученные результаты.
При составлении тематики лабораторных работ предпочтение отдается темам, представляющим профессиональный интерес. Лабораторные работы бывают двух видов: выполнение на стандартных установках типовых заданий; участие в постановке новых работ исследовательского характера. Работы первого вида выполняют все студенты; ко вторым привлекаются наиболее способные к экспериментальной деятельности студенты. Такие работы обычно связаны с проводимыми на кафедрах исследованиями.
Еще одно направление учебно-исследовательских работ на младших курсах – участие в олимпиадах, проводимых общеобразовательными кафедрами. Это способствует выработке у студентов навыков теоретических исследований и творческого подхода к решению инженерных проблем.
Весьма полезными являются организуемые на младших курсах, после изучения некоторых важных для будущих горных специалистов дисциплин (например, геологии), семинары и кружки. Такие формы научной работы, развивающие обязательные разделы теоретического курса, помогают студентам критически осмыслить содержание дисциплины, учат делать обобщения и выводы.
Широкое распространение получила такая форма привлечения студентов к самостоятельной работе, как подготовка рефератов, докладов, выступлений. Особенно полезна подготовка обзорных докладов по материалам, опубликованным в современных научно-технических изданиях по профилю специальности.
Расширяет кругозор молодых исследователей участие, совместно со старшекурсниками, в конструкторских и исследовательских работах, проводимых в студенческих бюро. Очень полезным для старшекурсников является присутствие студентов младших курсов и их помощь в проведении исследований.
Полезно введение элементов исследований в курсовое проектирование, а также в практику, когда каждый студент получает индивидуальное задание с указанием научной темы, сформулированной с учетом нужд производства.
Наиболее эффективно позволяет привлечь студентов к научной работе индивидуальная НИР. Большинство студенческих тем представляют собой повторение ранее выполненных исследований, однако наиболее способные студенты принимают участие в плановых хоздоговорных и госбюджетных НИР кафедр. Исследования по таким темам завершаются выполнением дипломной научно-исследовательской работы, квалификационной работой магистра или, как минимум, написанием специального раздела в типовом дипломном проекте.
Благодаря участию в научной работе, еще обучаясь в вузе, студенты становятся авторами или соавторами заявок на изобретения, почти все студенты подают во время практик рационализаторские предложения, публикуют статьи в вузовском сборнике или других научно-технических изданиях. Результаты исследований студенты докладывают на семинаре, ежегодной научно-технической конференции университета и конференциях в других вузах. Важным стимулом приобщения студентов к творческой работе служат конкурсы НИРС, проводимые на различных уровнях.
Широкое участие студентов в исследованиях благотворно сказывается на качестве учебного процесса. У студентов повышается ответственность за результаты учебы, улучшается теоретическая и практическая подготовка. Опыт показывает, что студенты, прошедшие школу НИРС, становятся не только квалифицированными специалистами, но и хорошими руководителями и организаторами производства.
Планирование и прогнозирование научных исследований
Научные исследования в нашей стране являются частью государственного плана развития и планируются Кабинетом Министров. Планирование научных исследований в общегосударственном масштабе обеспечивает согласованную работу всей науки страны, направляет ее развитие в соответствии с тенденциями мировой науки и запросами производства.
При планировании научных исследований составляются перспективные и годовые планы, при этом можно выделить следующие основные формы планирования НИР и использования достижений науки и техники:
а) государственный перспективный план по решению основных научно-технических проблем, который утверждается Кабинетом Министров и является частью плана развития страны;
б) координационные планы по решению основных научно-технических программ и проблем;
в) годовой план использования новых видов продукции, технологических процессов, образцов новой техники, имеющих общегосударственное значение. Этот план является частью годового плана развития страны и утверждается Кабинетом Министров;
г) отраслевые перспективные и годовые планы НИР, утверждаемые отраслевыми министерствами;
д) план научных исследований Национальной Академии наук Украины (НАНУ);
е) перспективные и годовые планы научно-исследовательских, проектно-конструкторских и технологических работ организаций, предприятий, фирм и пр.
Формирование планов представляет собой длительный процесс рассмотрения содержания НИР, начиная от подразделений научных учреждений до утверждающей вышестоящей организации. Работы, включенные в план на основании правительственных постановлений, составляют группу важнейших, они получают первоочередное финансирование и материально-техническое обеспечение.
В последнее время в стране нашел применение новый вид планирования – программно-целевое, позволяющее решать крупные проблемы межотраслевого и межрегионального значения. Программно-целевое планирование состоит в разработке и реализации комплексных целевых программ, содержащих комплекс мероприятий, направленных на достижение определенной цели. По каждой из программ утверждаются головные организации, ответственные за результаты их реализации. В качестве примера можно привести программу «Анкер» Минуглепрома Украины с привлечением специалистов ИГТМ НАНУ.
В вузах также оставляются план НИР и ОКР, план внедрения законченных исследований, план публикаций, план подготовки диссертаций и т.д. Хотя заранее предвидеть результаты творческой работы невозможно, планирование научной работы позволяет обеспечить ритмичность, целеустремленность и эффективность выполнения НИР, а также избежать дублирования исследований и неоправданных затрат времени и средств.
Планирование науки тесным образом связано с прогнозированием ее развития. Прогнозирование научных исследований имеет целью дать вероятностную оценку путей их развития и достижения результатов в будущем, а также требуемых для их реализации ресурсов и организационных мер. Научно-технический прогресс, быстрое изменение научных концепций выдвигают задачу научного прогнозирования на передний план науки. Так, если раньше изменения в технологии разработки месторождений полезных ископаемых происходили раз в 100 лет, то в настоящее время – через каждые 10-15 лет. Можно привести немало примеров, когда на вновь построенной шахте, еще до ее пуска в эксплуатацию, обнаруживались узкие места, а внедренные в производство новые технологические процессы не отвечали требованиям времени.
Прогнозы обычно составляют на 10-20 лет вперед. Выбор такого периода объясняется тем, что длительность прогноза совпадает с продолжительностью цикла «исследования – производство», т.е. научная идея пройдет через все этапы НИР и ОКР. За это время удваивается количество выполненных НИР, заканчивается срок действия патентов, на передовую линию прогресса выходит новое поколение специалистов. Наряду с этим составляются отдельные прогнозы на 40-50 лет и более. За это время происходит полная смена поколений, удваивается количество теорий. Эти прогнозы дают в основном качественные показатели.
Современные методы научно-технического прогнозирования могут быть подразделены на три группы: методы экстраполяции; экспертная оценка; моделирование.
Методы экстраполяции основаны на прямом и непосредственном продолжении действующих в настоящее время закономерностей на будущее. Обычно экстраполируют статистически складывающиеся тенденции изменения тех или иных количественных характеристик (рост научных кадров, затраты на науку и т.д.).
Методы экспертных оценок связаны со сбором и систематизацией различного рода опросов. Экспертом может быть ведущий ученый специалист в конкретной области науки, выработавший гипотетическое представление о путях ее развития. Обычно используют мнение многих экспертов (метод комиссии). Оценки экспертов переводят в количественную форму (баллы), что позволяет обработать полученную информацию статистически. Эффективность метода зависит от компетенции эксперта, так как не все эксперты равноценны, их мнения субъективны, на оценки экспертов влияет авторитет коллег и пр.
Методы моделирования при прогнозировании только разрабатываются, однако их перспективность очевидна. Следует отметить метод «исторической аналогии», в основе которого лежит закон спирали. Согласно этому методу техника развивается, опираясь на накопленный опыт, и в своем движении возвращается к старым идеям, используя их на новой научной основе.
Методы научного прогнозирования имеют свои достоинства, ограничения и недостатки. Однако их комплекс представляет собой надежный инструмент научно обоснованного предвидения, что позволяет правильно определить политику в области развития науки и техники.