ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано Утверждаю

Руководитель ООП по Зав. кафедрой направлению 151000 машиностроения профессор Максаров В.В. профессор Максаров В.В.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА»

Направление подготовки: 151000 Технологические машины и оборудование Программа подготовки: «Металлургические машины и оборудование»

Квалификация (степень) выпускника: магистр Специальное звание: «магистр-инженер»

Составители: профессор Максаров В.В.

профессор Иванов С.Л.

профессор Габов В.В.

Санкт-Петербург 1. Цели и задачи В соответствии с государственным образовательным стандартом научно-исследовательская работа является обязательной формой практики магистрантов второго года обучения по направлению 151000 "Технологические машины и оборудование". Она предназначена для освоения магистром методики проведения всех этапов научно-исследовательских работ – от постановки задачи исследования до подготовки статей, заявок на получение патента на изобретение, гранта, участие в конкурсе научных работ и др. Тематика научноисследовательской работы определяется темой магистерской диссертации студента.

Результаты научно-исследовательской работы используются при подготовке магистерской диссертации.

Учебный план предусматривает прохождение практики в 12 семестре в течение четырех недель. Местом прохождения научно-педагогической практики является, как правило, кафедра Машиностроения Национального минерально-сырьевого университета «Горный», но может проходить в научно-исследовательских организациях, научно-исследовательских подразделениях производственных предприятий и фирм, специализированных лабораториях университета, на базе научно-образовательных и инновационных центров.

Практика проходит под контролем научного руководителя магистранта и руководителя научно-исследовательского подразделения. Методическое руководство практикой осуществляется руководителем магистерской диссертации.

Аттестация по итогам практики проводится на основании оформленного в соответствии с установленными требованиями письменного отчета и отзыва руководителя практики от предприятия. По итогам аттестации выставляется оценка.

Целью научно-исследовательской работы является систематизация, расширение и закрепление профессиональных знаний, формирование у магистрантов навыков ведения самостоятельной научной работы, исследования и экспериментирование.

Задачи научно-исследовательской практики:

а) изучить:

патентные и литературные источники по разрабатываемой теме с целью их использования при выполнении выпускной квалификационной работы;

методы исследования и проведения экспериментальных работ;

правила эксплуатации приборов и установок;

методы анализа и обработки экспериментальных данных;

физические и математические модели процессов и явлений, относящихся к исследуемому объекту;

информационные технологии в научных исследованиях, программные продукты, относящиеся к профессиональной сфере;

принципы организации компьютерных сетей и телекоммуникационных систем;

требования к оформлению научно-технической документации;

порядок внедрения результатов научных исследований и разработок;

б) выполнить:

анализ, систематизацию и обобщение научно-технической информации по теме исследований;

теоретическое или экспериментальное исследование в рамках поставленных задач, включая математический (имитационный) эксперимент;

анализ достоверности полученных результатов;

сравнение результатов исследования объекта разработки с отечественными и зарубежными аналогами;

анализ научной и практической значимости проводимых исследований, а также технико-экономической эффективности разработки;

подготовить заявку на патент или на участие в гранте.

в) приобрести навыки:

формулирования целей и задач научного исследования;

выбора и обоснования методики исследования;

работы с прикладными научными пакетами и редакторскими программами, используемыми при проведении научных исследований и разработок;

оформления результатов научных исследований (оформление отчёта, написание научных статей, тезисов докладов);

работы на экспериментальных установках, приборах и стендах.

2. Место дисциплины в структуре ООП: Данная научно-исследовательская работа закрепляет навыки и формирует компетенции будущего выпускника в рамках учебного плана магистерской подготовки.

Практика направлена на закрепление и углубление теоретической подготовки обучающегося и приобретение им практических навыков и компетенций в сфере профессиональной деятельности на базе содержания предметов профессионального цикла, поэтому она логически связана с теоретическими дисциплинами. Характеристика профессиональной деятельности выпускника по направлению 151000 предполагает, что магистр будет готов к научной и проектной деятельности, поэтому практика связана содержательно с другими частями ООП. К входным знаниям для освоения данной практики относятся: уметь обобщать полученные результаты в контексте ранее накопленных в науке знаний; уметь понимать и использовать знания фундаментальных и прикладных разделов специальных дисциплин ООП магистратуры, грамотно осуществлять учебно-методическую деятельность по планированию образования и образования для устойчивого развития; владеть современными методами получения информации, глубоко понимать философские концепции естествознания и владеть основами методологии научного познания при изучении различных уровней организации материи, пространства и времени.

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс прохождения педагогической практики направлен на формирование и закрепление следующих компетенций:

– способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

– способен к обобщению, анализу, критическому осмыслению, систематизации, прогнозированию при постановке целей в сфере профессиональной деятельности с выбором путей их достижения (ОК-2);

– способен критически оценивать освоенные теории и концепции, переосмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости профиль своей профессиональной деятельности (ОК-3);

– способен собирать, обрабатывать с использованием современных информационных технологий и интерпретировать необходимые данные для формирования суждений по соответствующим социальным, научным и этическим проблемам (ОК-4);

– способен самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-5);

– способен выбирать аналитические и численные методы при разработке математических моделей машин, приводов, оборудования, систем, технологических процессов в машиностроении (ОК-6);

– способен на научной основе организовывать свой труд, самостоятельно оценивать результаты свой деятельности, владеть навыками самостоятельной работы в сфере проведения научных исследований (ОК-7);

– способен получать и обрабатывать информацию из различных источников с использованием современных информационных технологий, умеет применять прикладные программные средства при решении практических вопросов с использованием персональных компьютеров с применением программных средств общего и специального назначения в том числе в режиме удаленного доступа (ОКспособен свободно пользоваться литературной и деловой письменной и устной речью на русском языке, умеет создавать и редактировать тексты профессионального назначения, владеет иностранным языком как средством делового общения (ОК-9);

– способен проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на себя всю полноту ответственности, учитывая цену ошибки, вести обучение и оказывать помощь сотрудникам (ОК-10);

– умеет разрабатывать методические и нормативные материалы, а также предложения и мероприятия по осуществлению разработанных проектов и программ (ПК-4);

– умеет осуществлять экспертизу технической документации (ПК-5);

– способен к работе в многонациональных коллективах, в том числе при работе над междисциплинарными и инновационными проектами, создавать в коллективах отношений делового сотрудничества (ПК-7);

– способен подготавливать заявки на изобретения и промышленные образцы, организовывать работы по осуществлению авторского надзора при изготовлении, монтаже, наладке, испытаниях и сдаче в эксплуатацию выпускаемых изделий и объектов (ПК-9);

– способен подготавливать отзывы и заключения на проекты стандартов, рационализаторские предложения и изобретения (ПК-12);

– способен изучать и анализировать необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы, систематизировать их и обобщать (ПК-16);

– умеет организовать и проводить научные исследования, связанные с разработкой проектов и программ, проводить работы по стандартизации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов (ПК-19);

– способен разрабатывать физические и математические модели исследуемых машин, приводов, систем, процессов, явлений и объектов, относящихся к профессиональной сфере, разрабатывать методики и организовывать проведение экспериментов с анализом их результатов (ПК-20);

– способен подготавливать научно-технические отчеты, обзоры, публикации по результатам выполненных исследований (ПК-21);

– способен и готов использовать современные психолого-педагогические теории и методы в профессиональной деятельности (ПК-22);

– способен составлять описания принципов действия и устройства проектируемых изделий и объектов с обоснованием принятых технических решений (ПК-24);

– способен разрабатывать методические и нормативные документы, предложения и проводить мероприятия по реализации разработанных проектов и программ (ПК-25);

– способность выполнять эксперименты и объективно интерпретировать результаты по проверке корректности и эффективности решений (ПКД-1);

– готовность участвовать в составлении аналитических обзоров и научнотехнических отчетов по результатам выполненной работы, в подготовке публикаций результатов исследований и разработок в виде презентаций, статей и докладов (ПКД-2).

– способность готовить материал для проведения практических, лабораторных и лекционных занятий в высшей школе, проводить занятия и осуществлять эффективный контроль за работой студентов, оценивать остаточные знания (ПКД-3).

– умеет выбирать и оценивать применимость средств диагностики и мониторинга для оценки технического состояния конструкций и трансмиссий технологических машин и оборудования (ПКД-6);

– способность разрабатывать проектно-конструкторскую документацию с использованием современных компьютерных технологий, применять при проектировании, расчете методы взаимозаменяемости и основ нормирования параметров точности (ПКД 7);

– способность разрабатывать прикладные (функциональные) программы с использованием сред программирования, осуществлять моделирование технических объектов и их элементов с использованием математических методов в инженерии (ПКДвладение навыками изучения конструкций технологических машин и оборудования по профилю подготовки, анализа их функционирования, выявления неисправностей и обеспечения мероприятий по их техническому обслуживанию и ремонту (ПКД 9).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: применять глубокие базовые и специальные, естественнонаучные и профессиональные знания в профессиональной деятельности для решения профессиональных задач;

Уметь: эффективно работать индивидуально, в качестве члена и руководителя группы, состоящей из специалистов различных направлений и квалификаций, демонстрировать ответственность за результаты работы и готовность следовать корпоративной культуре организации; самостоятельно учиться и непрерывно повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности;

Владеть: способами получения профессиональных знаний на основе использования оригинальных источников в том числе электронных из разных областей общей и профессиональной структуры; навыками написания научно-технического текста, навыками научных публичных выступлений и ведения научных дискуссий.

Магистранты должны научиться самостоятельно организовывать и планировать научную работу, организовывать поиск необходимой информации, научиться управлять процессом научного творчества, выбирать оптимальные методы для исследований.

4. Формы проведения практики - работа в библиотеке;

- работа в методическом кабинете;

- работа с электронными базами данных;

- работа с лабораторным и исследовательским оборудованием;

- проведение лабораторных исследований и участие в производственных экспериментах;

- участие в различных формах научных дискуссий;

- написание статей, заявок, докладов, отчетов и т.п.

- лекции, семинары, практические занятия, лабораторные занятия, экскурсии, 5. Место и время проведения работы (практики) Основной базой проведения практики являются Национальный минеральносырьевой университет «Горный». Общая трудоемкость практики составляет _4_ недели ( зачетных единиц). Сроки проведения практики 12 (С) семестр, определяется учебным планом направления подготовки по основной образовательной программе. Календарные сроки педагогической практики указываются в приказе по учебному управлению. В приказе указываются также руководитель и консультант практики по каждому магистранту.

6. Структура и содержание НИР Структура практики Содержание научно-исследовательской работы магистрантов не ограничивается непосредственной исследовательской деятельностью. Предполагается совместная работа практиканта с профессорско-преподавательским составом соответствующей кафедры по решению текущих научных задач вопросов, знакомство с инновационными технологиями и их внедрение в учебный процесс. Вся практическая работа магистра в этот период состоит из нескольких этапов.

1 этап – составление индивидуального плана проведения НИР совместно с научным руководителем.

Магистрант самостоятельно составляет план проведения работ и утверждает его у своего научного руководителя. Также на этом этапе формулируются цель и задачи экспериментального исследования.

2 этап (1 неделя) – подготовка к проведению научного исследования. Для подготовки к проведению научного исследования магистранту необходимо изучить: методы исследования и проведения экспериментальных работ; правила эксплуатации исследовательского оборудования; методы анализа и обработки экспериментальных данных; физические и математические модели процессов и явлений, относящихся к исследуемому объекту; информационные технологии в научных исследованиях, программные продукты, относящиеся к профессиональной сфере; требования к оформлению научно-технической документации; порядок внедрения результатов научных исследований и разработок. На этом же этапе магистрант разрабатывает методику проведения эксперимента.

Результат: методика проведения исследования.

3 этап (2-3 неделя) – проведение экспериментального исследования. На данном этапе магистрант собирает экспериментальную установку, производит монтаж необходимого оборудования, разрабатывает компьютерную программу, проводит экспериментальное исследование.

Результат: числовые данные.

Обработка и анализ полученных результатов. На данном этапе магистрант проводит статистическую обработку экспериментальных данных, делает выводы об их достоверности, проводит их анализ, проверяет адекватность математической модели.

Результат: выводы по результатам исследования.

4 этап (4 неделя) – инновационная деятельность. Магистрант анализирует возможность внедрения результатов исследования, их использования для разработки нового или усовершенствованного продукта или технологии. Оформляет заявку на патент, на участие в гранте или конкурсе научных работ. Результат: заявка на участие в гранте и/или заявка на патент.

В заключении магистрант оформляет отчет о практике, готовит публикацию и презентацию результатов проведенного исследования. Защищает отчет по научноисследовательской практике.

Результат: публикация и презентация, аттестация по научно-исследовательской практике.

Для утверждения самостоятельно выбранной темы магистрант должен мотивировать ее выбор и представить примерный план написания отчета. При выборе темы следует руководствоваться ее актуальностью для кафедры, на которой магистрант стажируется, а также темой будущей магистерской диссертации.

Методические рекомендации по проведению научного исследования

1. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Рекомендуется разрабатывать и излагать методику исследований по следующей схеме:

а) критерии оценки эффективности исследуемого объекта (способа, процесса, устройства);

б) параметры, контролируемые при исследованиях;

в) оборудование, экспериментальные установки, приборы, аппаратура, оснастка;

г) условия и порядок проведения опытов;

д) состав опытов;

е) математическое планирование экспериментов;

ж) обработка результатов исследований и их анализ.

Рассмотрим отдельные методические и технические положения, которые будут полезны начинающим исследователям при подготовке и проведении экспериментальных работ.

Чтобы оценить оптимальность того или иного технического решения (способа, устройства, технологического процесса) важно правильно выбрать критерии оптимальности. Обычно в магистерской диссертации по техническим направлениям в качестве критериев оценки эффективности исследуемого объекта, представляющих ту или иную целевую функцию, позволяющую определить оптимальный вариант этого объекта, принимают критерии качества (точность, надежность), производительности, экономической эффективности (например, наименьшая технологическая или приведенная себестоимость) и др. Эти критерии проще вычисляются, дают комплексную оценку исследуемого объекта по нескольким показателям и позволяют широко использовать методы оптимизации, например, минимизацию или максимизацию целевой функции.

Целевую функцию представляют в виде математической зависимости (модели) между критериями эффективности (оптимизации) и рабочими режимами исследуемого объекта. Если этот объект не поддается математическому описанию, то модель приходится создавать в ходе исследований путем установления вероятностной связи между входными xi и выходными (откликами) у параметрами на основе статистической обработки результатов измерения. Математическую модель (уравнение регрессии) представляют в виде уравнения ( ) 1 2,,,n y = f x x … x или системы таких уравнений (для сложных плохо организованных систем). Коэффициенты модели (коэффициенты регрессии), оценки их значимости и степени адекватности модели находят методами регрессионного и дисперсионного анализа.

В проекте принимают математическую модель (уравнение регрессии), наиболее полно и адекватно (точно) оценивающую качество процесса (объекта), так как одному и тому же процессу исследований могут соответствовать несколько математических моделей в зависимости от критериев оценки эффективности, вида исследуемых процессов (силовые статические или динамические, тепловые или электрические) и от типа уравнений модели (линейной или нелинейной, детерминированной или стохастической, стационарной или нестационарной), приближающих ее к реальному объекту.

При использовании современного математического аппарата для формализации объекта (процесса) исследования в магистерской диссертации следует дать краткое описание этого аппарата и ссылки на соответствующие литературные источники.

В методике проведения эксперимента приводят описание оборудования, оригинальных экспериментальных установок, стендов, измерительных схем, аппаратуры, оснастки, использованных при проведении экспериментов. Весьма тщательно следует подходить к описанию условий и порядка проведения опытов (образцы, инструмент, режимы обработки или функционирования), выполнению расчетов погрешностей измерения исследуемых объектов или процессов. При описании параметров, контролируемых при исследованиях с применением стандартных методов измерения, приборов и устройств, достаточно указать, чем и как измеряется каждый параметр объекта (процесса) и указать в каждом случае погрешность измерения. Особое внимание следует обратить на разработку нестандартных методов измерения и оценки процесса (при необходимости).

Для получения максимума информации об исследуемом объекте (процессе) при минимально возможном числе трудоемких экспериментов необходимо определить состав опытов и выбрать методы планирования экспериментов. Достижение этого результата обеспечивается применением основных положений теории планирования эксперимента, которая подсказывает, как организовать эксперимент и обработку его результатов, чтобы извлечь из них максимум информации.

В зависимости от способа организации экспериментального исследования оно может быть пассивным, т.е.

не предполагающим организации специальных мероприятий, направленных на выбор значений входных переменных xi или активным, одной из главных задач которого является выбор диапазона значений этих переменных. Преимущество активного эксперимента над пассивным состоит в простоте и универсальности формул для расчета коэффициентов модели и процедур анализа модели – они не зависят от физической природы факторов x1, x2,… xn, поскольку все операции производятся с кодированными факторами и только на последнем этапе производится переход к исходным переменным.

Рассмотрим общий случай активного эксперимента, когда имеются n переменных x1, x2,… xn (будем называть их входными переменными или факторами) и выходная переменная y - отклик.

Требуется выяснить, какой зависимостью связаны x1, x2,… xn и у.

Эту задачу можно рассматривать как задачу построения модели устройства с x1, x,… xn входами и выходом y. Простейшей является линейная модель вида нередко ее бывает вполне достаточно для достижения заданных целей. Для определения величин коэффициентов a0, a1,…., an необходимо провести опыты, в каждом из которых x1, x2,… xn факторы принимают определенные значения. Число таких значений зависит от поставленной задачи.

Получение модели объекта исследования преследует как правило следующие цели:

• минимизировать расход материалов на единицу выпускаемой продукции при сохранении ее качества, т.е. произвести замену дорогостоящих материалов на недорогостоящие или дефицитных на распространенные;

• при сохранении качества выпускаемой продукции сократить время обработки в целом или на отдельных операциях, перевести отдельные режимы в некритические зоны, повысить производительность труда, т.е. снизить трудовые затраты на единицу продукции, и т.д.;

• улучшить частные показатели и увеличить общее количество готовой продукции, повысить однородность качества и надежности деталей, сборочных единиц;

• увеличить надежность и быстродействие управления технологическим процессом;

снизить ошибки контроля за счет внедрения новых методов и средств контроля.

Более детально с решением этих задач можно ознакомиться в специальной литературе.

2. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Первичные экспериментальные данные, как правило, не могут быть использованы непосредственно для анализа. В связи с этим появляется необходимость обработки опытных данных, что связано с проблемами интерполирования, дифференцирования и интегрирования функции, значение которой известны с некоторой погрешностью из эксперимента.

В работах отечественных и зарубежных ученых предложено много разнообразных способов обработки экспериментальных данных, которые можно разделить на следующие виды: графические, аналитические, графоаналитические способы.

При обработке опытных данных важно уметь оценивать погрешность полученного результата. Она может быть обусловлена следующими причинами:

• во-первых, исходные числовые данные, с которыми производятся вычисления, полученные из эксперимента и не всегда точны, так как любые измерения неизбежно сопровождаются погрешностями;

• во-вторых, приближенные исходные данные будут подвергаться не тем операциям, которые требуются для решения задачи, а псевдооперациям, поскольку при вычислении даже на ЭВМ можно использовать ограниченное число разрядов;

• наконец, во многих случаях существующие методы решения задач могут дать точный ответ только после бесконечного числа шагов. Так как на практике приходится ограничиваться конечным числом шагов, то заданная задача фактически заменяется другой и полученное решение будет отличаться от точного решения.

При этом появляется третий вид ошибки – погрешность метода.

Графические способы обработки Эти способы обработки заключаются в том, что путем соединения плавной линией точек, образующихся в результате измерения экспериментальных данных получают график. Затем можно выполнить графическое дифференцирование любой функции.

Полученные графические функции стремятся привести к пропорциональной зависимости первого порядка. Исходя из полученной линии, определяют коэффициенты уравнения, описывающего процесс.

Аналитические способы Аналитические способы заключаются в численном анализе экспериментальных значений. Классический подход численного анализа заключается в том, что используют некоторые узлы функций для получения приближенного многочлена. И затем, выполняя аналитические операции над многочленом, выявляют зависимость.

Обычно, окончательный результат стараются описать линейной комбинацией значений функций и/или ее производных в первоначальных узлах. Аналитические методы обработки включают интерполирование многочленами, численное дифференцирование, метод наименьших квадратов и локальную аппроксимацию опытных данных.

Статистическая обработка результатов измерений Основными задачами статистической обработки результатов испытаний является определение среднего значения рассматриваемого параметра и оценка точности его вычисления. Пусть в результате испытаний n- образцов получено среднеарифметическое значение x. Обозначим через вероятность того, что величина x отличается от истинного значения x на величину, меньшую, чем x, т.е. P((x x) < x < (x + x)) =.

Вероятность называется доверительной вероятностью, а интервал значений случайной величины от (x x) до (x + x) называется доверительным интервалом.

Ширина доверительного интервала x для математического ожидания определяется числом измерений n.

Ввиду широко распространения ЭВМ в настоящий момент большинство операций по обработке экспериментальных данных осуществляется с помощью программных продуктов (в том числе и программ разработанных пользователем самостоятельно). В качестве наиболее используемых программных продуктов можно указать стандартный табличный редактор MS Exсel, математические CAD системы (MatLAB, MAPLE, MathCAD, Mathematica, SPSS, Statistica и др.) и высокоуровневые языки программирования (Pascal, Delphi, С, С++, Basic и др.). Применение последних для большинства пользователей несколько затруднительно, так как требует знания не только методов математической обработки и статистики, но и хотя бы первичных навыков программирования в одном из указанных языков программирования.

3. ОФОРМЛЕНИЕ ЗАЯВКИ НА УЧАСТИЕ В ГРАНТЕ

Проблема поиска благотворительных фондов для получения грантов на научные исследования, обучение, поездки на международные конференции и т.д. в настоящее время стала важной для различных категорий ученых, работников образования, а также аспирантов и студентов. Весь комплекс мероприятий от поиска потенциального донора, заинтересованного в реализации проекта до подготовки заявок, их прохождения в фондах и получения средств, в международной практике называется фандрайзингом (fundrising).

Несмотря на большое количество информации о различных фондах, стипендиях и т.д. в сети Internet, специализированных изданиях (например, газете "Поиск"), эта проблема является актуальной в связи с тем, что, во-первых, довольно трудно среди множества грантодаюших организаций найти такую, цели и задачи которой совпадают с Вашими; во-вторых, непросто составить заявку на получение гранта таким образом, чтобы идея показалась привлекательной экспертам фонда и заслуживающей и дальнейшем ее финансирования.

В мире существует острая конкуренция за благотворительные источники помощи, и чтобы не потратить силы впустую и иметь все шансы на успех – необходимо не только грамотно оформить заявку, но и выигрышно описать проект грантодателю (донору) так, чтобы он захотел оказать поддержку именно Вам и Вашему проекту. При этом существенную роль играют как профессиональный, так и психологический аспекты.

Прежде, чем обращаться в фонд за поддержкой проекта, следует иметь информацию об основных особенностях фондов с учетом области их приоритетов и ясно представлять, на какую форму поддержки может рассчитывать научная группа или отдельные ученые.

В роли доноров могут выступать государственные учреждения разных стран, международные организации, частные благотворительные фонды, коммерческие структуры, религиозные, научные и другие общественные некоммерческие организации, а также частные лица.

Универсального "рецепта" по подготовке хорошей заявки на грант не существует.

Заявки могут значительно отличаться друг от друга, как по форме, так и по содержанию в зависимости от требований конкретного фонда. Тем не менее, практически каждая заявка состоит из следующих разделов.

1. Титульный лист.

2. Краткая аннотация.

3. Введение.

4. Сведения об исполнителях проекта.

5. Современное состояние исследований в данной области.

6. Цели и задачи проекта.

7. Описание проекта.

7.1. Используемая методология, материалы и методы исследований.

7.2. Перечень мероприятий, необходимых для достижения поставленных целей.

7.3. План и технология выполнения каждого мероприятия.

7.4. Условия, в которых будет выполняться проект.

7.5. Механизм реализации проекта в целом.

8. Ожидаемые результаты.

8.1. Научный, педагогический или иной выход проекта.

8.2. Публикации, которые будут сделаны в ходе выполнения проекта.

8.3. Возможность использования результатов проекта в других организациях, университетах, на местном и федеральном уровнях.

8.4. Краткосрочные и долгосрочные перспективы от использования результатов.

9. Организация выполнения проекта.

10. Имеющийся у коллектива научный задел.

11. Методы контроля и оценка результатов.

12. Перечень исполнителей с точным указанием видов их деятельности при выполнении проекта.

13. Необходимые ресурсы.

13.1. Перечень оборудования, офисной техники, расходных и иных материалов, необходимых для выполнения проекта.

13.2. Командировки, связанные с деятельностью по проекту.

13.3. Бюджет.

14. Календарный план работ.

15. Приложения.

16. Отчет о получении гранта.

Обращение в благотворительные фонды помогает молодым ученым не только овладевать новыми техническими навыками, но и в определенной степени пересматривать представления о значимости и специфике своей научно-исследовательской работы.

4. ОФОРМЛЕНИЕ ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

Для поиска и ознакомления с имеющимися в интересующей области изобретениями можно использовать сайт Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (Роспатент).

Данная служба является федеральным органом исполнительной власти, уполномоченным предоставлять, регистрировать и поддерживать на территории России права на изобретения и полезные модели, промышленные образцы, товарные знаки, знаки обслуживания, наименования мест происхождения товаров, а также осуществлять регистрацию программ для ЭВМ, баз данных и топологий интегральных микросхем. На указанном сайте также можно ознакомиться с нормативными документами и другой информацией в области авторского права и смежных прав.

Изобретение признается патентоспособным и ему предоставляется правовая охрана, если оно является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.

Изобретение является новым, если оно неизвестно из уровня мировой техники.

Уровень техники определяется по всем видам сведений, общедоступных в любых странах до даты приоритета изобретения.

Заявляемое решение соответствует критерию "новизна", если до даты приоритета заявки сущность этого или тождественного решения не была раскрыта для неопределенного круга лиц мировыми информационными системами настолько, что стало возможным его осуществление.

Изобретение имеет изобретательский уровень, если оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники. Соответствие заявляемого решения критерию "изобретательского уровня" проверяется в отношении совокупности его существенных признаков. Существенными признаками изобретения называются такие, каждый из которых, отдельно взятый, необходим, а вместе взятые достаточны для того, чтобы отличить данный объект изобретения от всех других, и отсутствие которого в совокупности существенных признаков не позволяет получать положительный эффект.

Изобретение является промышленно применимым, если оно может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях хозяйства.

Установление соответствия заявленного изобретения требованию промышленной применимости включат проверку выполнения следующей совокупности условий:

объект заявленного изобретения относится к конкретной отрасли и предназначен для использования в ней;

подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;

показано обеспечение достижения усматриваемого заявителем технического результата.

Объектами изобретения могут быть: способ, вещество, устройство, а также применение известного ранее изобретения по новому назначению, группа изобретений (например, способ и вещество) или дополнительное изобретение.

К способам, как объектам изобретения, относятся процессы выполнения действий над материальными объектами и с помощью материальных объектов.

К веществам, как объектам изобретения относятся индивидуальные соединения, композиции (составы, смеси).

К устройствам, как объектам изобретения, относятся конструкции и изделия.

К применению известных объектов по новому назначению, как объектам изобретения, относятся применение известного способа, устройства, вещества по новому назначению.

К дополнительному изобретению, как объекту изобретения, относится рассмотрение частных решений другого (основного) изобретения.

Патентоспособными изобретениями не признаются следующие предложения:

научные теории и математические методы;

методы организации и управления хозяйством;

условные обозначения, расписания, правила;

методы выполнения умственных операций;

алгоритмы и программы для вычислительных машин;

решения, касающиеся только внешнего вида изделия;

решения, противоречащие принципам гуманности и морали.

Виды изобретений Кроме классификации изобретений по основному признаку (объекту), изобретения подразделяются на основные и дополнительные, на один объект и группу изобретений в одной заявке.

Структура описания изобретения Описание изобретения является основным документом, отражающим техническую сущность созданного изобретения. Оно содержит достаточную информацию для дальнейшей разработки (конструкторской или технологической) объекта изобретения или его непосредственного использования и аргументированные доказательства соответствия заявленного решения критериям изобретения (наличие технического решения задачи, новизны, изобретательского уровня). Каждый из признаков необходим, а все вместе взятые достаточны для установления факта соответствия технического решения понятию "изобретение".

Описание изобретения имеет следующие разделы:

1) название изобретения и класс международной патентной классификации (МПК), к которому оно относится;

2) область техники, к которой относится изобретение и преимущественная область использования изобретения;

3) характеристика аналогов изобретения;

4) характеристика прототипа выбранного заявителем;

5) критика прототипа;

6) технический результат (цель) изобретения;

7) сущность изобретения и его отличительные (от прототипа) признаки;

8) перечень фигур (графических изображений), если они необходимы;

9) примеры конкретного выполнения;

10) технико-экономическая или другая эффективность;

11) формула изобретения;

12) источники информации, принятые во внимание при составлении описания изобретения.

Характеристика разделов описания изобретения Аналог изобретения – объект того же назначения, что и заявленный, сходный с ним по технической сущности и результату, достигаемому при его использовании.

Прототип – наиболее близкий к заявляемому изобретению аналог по технической сущности и по достигаемому результату при его использовании.

Технический результат – это ожидаемый от использования изобретения положительный эффект.

Формула изобретения – это составленная по установленным правилам краткая словесная характеристика, выражающая техническую сущность изобретения. По своей структуре формула изобретения состоит из части, содержащей признаки, общие для заявляемого решения и прототипа, а также отличительной части, включающей признаки, отличающие заявленное решение от прототипа. По действующим в России правилам указанные части формулы разделены словами "отличающаяся тем, что…".

5. ПОДГОТОВКА НАУЧНОЙ ПУБЛИКАЦИИ

Результаты проведенных научных исследований могут быть представлены в виде устного доклада на собрании сотрудников или конференциях, письменного отчета, статьи в журнале, диссертации, монографии.

Обычно они появляются в указанном порядке.

Самым распространенным видом научных публикаций являются тезисы докладов и выступлений. Это изложенные в краткой форме оригинальные научные идеи по выбранной автором теме. Более значимые научные результаты, которые требуют развернутой аргументации, публикуются в форме научной статьи.

Выбор места публикации является важным вопросом для автора. Прежде всего, такой выбор зависит от того, насколько узкой теме посвящена статья. Важен и тип статьи:

существуют журналы и конференции более теоретические по своему характеру или более прикладные. Наиболее предпочтительными и значимыми для молодых ученых являются публикации, прошедшие рецензирование, а также опубликованные в изданиях, рекомендуемых ВАКом.

При выборе темы публикации важно учесть тематику издания (журнала, сборника), для которого Вы готовите свою статью, имеющийся у Вас как автора "задел" по данной тематике и наличие собственных творческих идей. В процессе подготовки стоит изучить опубликованные по данной тематике материалы, которые могут оказаться полезными в Вашей работе. Работа может быть посвящена предложению нового подхода или метода решения актуальной задачи, необычному аспекту рассмотрения известной задачи и т.д.

Тема научной публикации должна быть очень конкретной, сосредоточенной на особенностях рассматриваемого явления, его влиянии на другие события и явления, сравнении и т.п.

Подготовка тезисов докладов на конференции Научные конференции периодически проводятся в вузе, где учится магистрант, а также в других вузах и организациях, имеющих отношение к науке. Нужно только внимательно следить за информацией о них. В таких условиях тезисы докладов – это наиболее доступные научные труды для молодых ученых.

Основное преимущество тезисов докладов и выступлений – это краткость, которая одновременно является и основным требованием, предъявляемым к ним. Обычно объем тезисов, представляемых к публикации, составляет от одной до пяти страниц компьютерного текста (на стандартных листах формата А4, кегль 14).

Другим требованием является информативность. Для наглядности тезисы могут быть снабжены цифровыми материалами, графиками, таблицами. Основные положения исследования должны излагаться четко и лаконично.

Структуру тезисов можно представить следующим образом:

введение: постановка научной проблемы (1 – 3 предложения), обоснование актуальности ее решения (1– 3 предложения);

основная часть: основные пути решения рассматриваемой проблемы, методы, результаты решения;

заключение или выводы (1 – 3 предложения).

Научная статья должна представлять собой законченную и логически цельную публикацию, посвященную конкретной проблеме, как правило, входящей в круг проблем, связанных с темой исследования, в котором участвовал автор.

Цель статьи – дополнить существующее научное знание, поэтому статья должна стать продолжением исследований. Объем статьи превышает объем тезисов и составляет примерно 3 – 20 страниц в зависимости от условий опубликования.

Статья должна быть структурирована также, как и тезисы.

Каждая статья должна содержать обоснование актуальности ставящейся задачи (проблемы). Освещение актуальности не должно быть излишне многословным. Главное показать суть проблемной ситуации, нуждающейся в изучении. Актуальность публикации определяется тем, насколько автор знаком с имеющимися работами.

Необходимо дать четкое определение той задачи или проблемы, которой посвящена данная публикация, а также тех процессов или явлений, которые породили проблемную ситуацию.

Публикация может быть посвящена исключительно постановке новой актуальной научной задачи, которая еще только требует своего решения, но большую ценность работе придает предложенный автором метод решения поставленной задачи (проблемы). Это может быть принципиально новый метод, разработанный автором или известный метод, который ранее не использовался в данной области исследований.

Следует перечислить все рассмотренные методы, провести их сравнительный анализ и обосновать выбор одного из них.

Представление информации следует делать максимально наглядным. Для того чтобы сделать цифровой материал, а также доказательства и обоснование выдвигаемых положений, выводов и рекомендаций более наглядными следует использовать особые формы подачи информации: схемы, таблицы, графики, диаграммы и т.п.

Необходимо четко пояснять используемые обозначения, а также давать определение специальным терминам, используемым в публикации. Даже термины, которые (по мнению автора) понятны без пояснений, желательно оговорить словами "… понимаются в общепринятом смысле" и дать ссылку на соответствующие источники.

В заключительной части работы следует показать, в чем состоит научная новизна содержания работы, иными словами, то новое и существенное, что составляет научную и практическую ценность данной работы. Статья обязательно должна завершаться четко сформулированными выводами. Каждый вывод в научной работе должен быть обоснован определенным методом. Например, логическим, статистическим или математическим.

Стиль изложения научной работы может быть различным. Различают стиль научный, отличающийся использованием специальной терминологии, строгостью и деловитостью изложения; стиль научно-популярный, где весьма существенную роль играют доступность и занимательность изложения.

Однако это разделение условно. Нужно стремиться к тому, чтобы сочетать строгость научного анализа, конструктивность и конкретность установок с популярным раскрытием живого опыта. Сохраняя строгость научного стиля, полезно обогащать его элементами, присущими другим стилям, добиваться выразительности речевых средств (экспрессии).

Необходимо избегать наукообразности, игры в эрудицию. Приведение массы ссылок, злоупотребление специальной терминологией затрудняет понимание мыслей исследователя, делают изложение излишне сложным.

Сроки сдачи и защиты отчета по практике устанавливаются кафедрой в соответствии с календарным планом. Защита может быть проведена в форме индивидуального собеседования с руководителем практики или в форме выступления на методическом семинаре кафедры. При защите результатов практики магистрант докладывает о ее результатах, отвечает на поставленные вопросы, высказывает собственные выводы и предложения.

По итогам защиты НИР магистрант получает дифференцированный зачет (или оценку), который заносится в ведомость и зачетную книжку.

К отчетным документам о прохождении практики относятся:

I. Отзыв о прохождении научно-исследовательской практики магистрантом, составленный руководителем. Для написания отзыва используются данные наблюдений за научно-исследовательской деятельностью магистранта, результаты выполнения заданий, отчет о практике.

II. Отчет о прохождении научно-исследовательской практики, оформленный в соответствии с установленными требованиями.

III. Подготовленную по результатам выполненного научного исследования публикацию.

Содержание отчета. Текст отчета должен включать следующие основные структурные элементы:

1. Титульный лист.

2. Индивидуальный план научно-исследовательской практики.

3. Введение, в котором указываются:

• цель, задачи, место, дата начала и продолжительность практики;

• перечень основных работ и заданий, выполненных в процессе практики.

4. Основная часть, содержащая:

• методику проведения эксперимента;

• математическую (статистическую) обработку результатов;

• оценку точности и достоверности данных;

• проверку адекватности модели;

• анализ полученных результатов;

• анализ научной новизны и практической значимости результатов;

• обоснование необходимости проведения дополнительных исследований.

5. Заключение, включающее:

• описание навыков и умений, приобретенных в процессе практики;

• анализ возможности внедрения результатов исследования, их использования для разработки нового или усовершенствованного продукта или технологии;

• сведения о возможности патентования и участия в научных конкурсах, инновационных проектах, грантах; апробации результатов исследования на конференциях, семинарах и т.п.;

• индивидуальные выводы о практической значимости проведенного исследования для написания магистерской диссертации.

6. Список использованных источников.

Итоги практики оцениваются на защите индивидуально по пятибалльной шкале с учетом равновесных показателей: Отзыв руководителя; Содержание отчета; Качество публикаций; Выступление; Качество презентации; Ответы на вопросы. Оценка по практике приравнивается к оценкам по теоретическому обучению и учитывается при подведении итогов общей успеваемости магистрантов.

а) основная литература 1. Шкляр М.Ф. Основы научных исследований. УП.-М.: Изд. дом «Дашков и К», 2008. – 243с.

2. Тихонов В.А., Корнев Н.В., Верона В.А., Остроухов В.В. Основы научных исследований:

теория и практика. СПб.: Гелиос АРВ, 2006.

б) дополнительная литература 1. Кринецкий И.И. Основы научных исследований. – Киев: высшая школа, 1981 - 207с.

2. Сиденко В.М., Грушко И.М. Основы научных исследований – Харьков: Высшая школа, 1977 – 287с.

3. Барабащюк В.И. и др. Планирование эксперимента в технике. – Киев: Техника, 1984 – 200с.

4. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения – М.: Моск. Рабочий, 1973., - 400с.

5. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. – М.: Наука, 1973, - 212с.

6. Санников Р.Х. Планирование инженерного эксперимента: 2004.

7. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества, 2007.

3.Кабанов О.В. Исследование машин и оборудования металлургического производства.

СПб.: РИЦ СПГГИ, 2004.

8. Докукин В.П, Габов В.В. Основы инженерного творчества. СПб., СПГГИ (ТУ), 2002.

в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы - Библиотека стандартов ГОСТ Р [сайт] URL: http://www.rgost.ru/. (дата обращения:

29.12.2011) - Библиотека изобретений, патентов, товарных знаков РФ [сайт] URL: http://www.fips.ru. /.

(дата обращения: 29.12.2011) http://www.kodeks.spmi.edu.ru: 3000/. (дата обращения: 29.12.2011).

Единое окно доступа к образовательным ресурсам [сайт] URL :

http://window.edu.ru/window (дата обращения: 29.09.2012) Диагностика машин и механизмов [сайт] URL : http:// http://www.vibration.ru (дата обращения: 19.09.2012) ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»[сайт] полнотекстовая БД ГОСТ - URL :

http://www.standards.ru (дата обращения: 29.09.2012) 10. Материально-техническое обеспечение по кафедре Машиностроение:

Лаборатория Металловедения – ауд. 5508, общая площадь 40,8 м2. В лаборатории установлены приборы для измерения твердости материала, учебные муфельные печи, наглядные пособия и приспособления для проведения лабораторной работы по формовке и изучению процессов литья, ковки, штамповки. В лаборатории временно установлены учебные стенды для проведения лабораторных работ по оценке потерь в подшипниках качения и скольжения, определения сил трения в резьбе. В лаборатории одновременно могут заниматься 16 человек.

Лаборатория Технологии металлов – ауд. 5509, общая площадь 43,8 м2.В лаборатории установлены учебные металлорежущие станки, а также стенды для оценки износостойкости, усталостной прочности образцов и стенды с замкнутым контуром для испытаний зубчатых передач. В лаборатории одновременно могут заниматься до человек.

Компьютерный класс – ауд. 7215, общая площадь 46,7 м2. В компьютерном классе установлены 6 компьютеров P4-2400, 8 компьютеров Celeron1700, лазерный принтер и сканер.

На стенах вывешены наглядные пособия с основными программами по специальным дисциплинам. В классе проводятся занятия в соответствии с расписанием, а также выполняются курсовые и дипломные проекты по. В классе одновременно могут заниматься до 20 человек, из них 13 человек непосредственно за компьютерами.

Разработчики:

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия) (место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия) (место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)