Что такое научная основа
Научная основа как признак специальных знаний
Проблема признания научности как признака специального знания базируется на общей проблеме соотношения знания научного и специального.
При разрешении данной проблемы необходимо изучить: во-первых, вопрос о принадлежности специального знания к научному знанию; во-вторых, рассмотреть признак научности знания как показатель научной обоснованности и состоятельности, достоверности и верифицированности (истинности), доказанности знания используемого в целях уголовного судопроизводства.
Изначально вопрос о научности специальных знаний сомнений не вызывал и большинство исследователей, считая экспертное исследование исследованием прежде всего научным, полагали, что и те специальные знания, которые используются при этом, являются научными. В настоящее время ставится под сомнение не только отнесение экспертного исследования к категории научных исследований, но и отнесение специальных знаний к научным знаниям.
Научное знание – это система глубокого познания процессов и явлений объективной действительности и их связей и закономерностей, которая с помощью понятий, суждений и теорий раскрывает законы развития природы и общества.
Признаки научного знания во многом присущи и специальному знанию, используемому в уголовном судопроизводстве: всесторонность, проблемность (то есть, предназначено для решения определенных неизвестных задач); предметность; обоснованность и доказанность; проверяемость; системность. Но, все эти признаки «преломляются» и приобретают иное содержательное значение именно в силу специфики специального знания, используемого в уголовном судопроизводстве. Сходство с научным знанием по большинству признаков и, в то же время, отличие от него по содержанию некоторых из этих признаков, характеризует специальное знание как самостоятельный вид знания, но самостоятельный лишь в уголовном судопроизводстве.
Критерий научности имеет еще одно значение, которое предполагает «официальность», подтвержденность, эмпирическую обоснованность, апробированность, научную состоятельность и достоверность знания.
В рамках обыденного знания можно выделить еще как минимум две подсистемы, по признаку отношения к традиционному научному знанию: вненаучные знания (специализированные) и антинаучные знания. При этом необходимо различать вненаучное знание и антинауку. Выделяют два блока концепций, знаний и верований, которые не просто сосуществуют рядом с наукой, а претендуют на научный статус, пытаются «пристроиться» к научной картине мира.
Первый из этих блоков составляют различные эзотерические и мистические учения и практики. Истоки второго блока антинаучных концепций – внутри самой науки. Когда непроверенные, экспериментально недоказанные факты начинают внедряться в сознание людей и претендуют на изменение научной картины мира.
Ситуация, складывающаяся в сфере науки, напрямую влияет на проблемы применения специального знания в уголовном процессе (поскольку как уже отмечалось, специальное знание имеет научную основу).
В последнее время и в сфере уголовного судопроизводства все большее распространение получают так называемые нетрадиционные виды специальных знаний. В практике существуют случаи обращения к таким «специалистам» как экстрасенсы, целители, искатели и т.п. Знания подобного рода (хоть и приобретаются при обучении по соответствующим «специальностям») не являются в полной мере подтвержденными опытным путем. Любое полученное знание в науке подвергается критическому анализу, и прежде чем принять форму закона (естественнонаучного) многократно проверяется. Подобные же знания не могут являться ни научными, ни специальными в уголовно-процессуальном смысле. Им не присущ такой признак знания как интерсубъективная проверяемость. Необходимо исключить подобные «нетрадиционные» знания из числа специальных, в силу их неподтвержденности, недостоверности и непроверяемости.
Двойственность понятия научности не позволяет использовать при определении специальных знаний напрямую термин научное знание, поскольку он будет предполагать не только апробированность, достоверность, проверенность сведений, составляющих данное знание, но и указывать на научный характер специального знания, что не вполне верно. Достоверность специального знания обеспечивает его научная основа.
Научное знание не тождественно специальному поскольку: 1) различны цели их использования; 2) не все научные знания внедряются в практику и могут использоваться как специальные.
Одним из условий использования научного знания в качестве основы специального знания, должно быть признание научного знания в качестве такового большинством специалистов данной отрасли науки. Не всякое научное знание является истинным и достоверным, а, следовательно, не всякое научное знание может быть использовано в качестве основы для специального знания. Поскольку определение достоверности научного знания зависит от общего уровня развития науки на конкретный период времени, для определения «пригодности» специального знания, применяемого в уголовном процессе, как представляется, необходимо учитывать опыт применения научного знания, используемого в качестве основы специального знания. То есть, если научное знание новое, не прошедшее критической проверки (которая, как правило, занимает большой объем средств и времени) или прошедшее ее лишь частично, и соответственно не внедренное в практику на уровне разработанных и апробированных методик, оно не может использоваться в качестве основы специального знания, поскольку в уголовно-процессуальном смысле представляет собой в большей части гипотезу.
Установление учеными новых возможностей, выявление нового научного знания, даже при проведении экспериментов, подтверждающих достоверность данного нового научного знания, позволяют говорить о состоятельности научных гипотез по данному вопросу. Но, в силу новизны и недостаточности объема информации по данному вопросу, позволяющей внедрить данное знание в практику, в уголовном процессе в качестве основы специальных знаний они использоваться не могут. В практическом смысле это лишь предположения.
Таким образом, специальное знание как уголовно-процессуальная категория – это знание, имеющее научную основу и используемое в практических (прикладных) целях. При этом научное знание, прежде чем стать основой специального знания, должно найти применение в практике, пройти критическую проверку на практике. В этом смысле можно сказать, что специальное знание это – научно-практическое знание. То есть, знание, основанное на научных знаниях внедренных в практику, прошедших критическую проверку, и используемое в практических целях.
Методология исследования – это не набор методов исследования, а его теоретическая основа. Что же такое теоретическая основа исследования?
Главная » обучение » Методология исследования – это не набор методов исследования, а его теоретическая основа. Что же такое теоретическая основа исследования?
Методология исследования – это важный раздел научной работы, в котором раскрывается теоретический базис исследования.
Итак, давайте изучим вопрос детальнее, чтобы разобраться в сути реализации методологии в выполняемом исследовании.
1. Определяем методологию исследования
Прежде чем претендовать на что-то новое и своё в науке необходимо определить методологию собственного исследования. Одной из сложностей в формализации исследования является выбор и конкретизация его теоретической основы. Дело в том, что в современной науке нет фактической возможности разработать новое знание без опоры на уже известное. В этом и заключается смысл определения теоретической основы исследования. Проще говоря, прежде чем «замахнуться» на формулировку научной новизны собственного научного исследования, нужно проверить, кто уже выполнял исследования в этом вопросе, и на что они опирались. То есть в науке существует преемственность, которую принято озвучивать в своих исследованиях, чтобы понимать, какая теория предшествовала рождению нового знания.
2. Как влияет полнота библиографического исследования на его результат?
Итак, мы выяснили, что говорить о научной новизне мы можем только по отношению к современному научно-историческому состоянию разработанности указанной проблемы исследования в научном сообществе.
Может оказаться так, что исследователь считает свое «детище» великим открытием, о котором вообще еще никто не знает, и тем самым автор претендует на свое первенство в научном познании. Всё это сопряжено с поиском того, где и кем подобное уже было описано, и в каких вариациях. Иначе можно попасть в курьезное положение, при котором это «новое» является новым только для самого исследователя, только потому, что он недостаточно хорошо изучил то, что до него уже сделали другие.
Так было с Циолковским, когда он оформил свою первую научную работу «теория газов» и отправил с попутным грузом в Петербург, в «Русское физико-химическое общество». Работу его изучили, оценили, но публиковать не стали. И дело было не в том, что оформлена работа была не подобающим образом. Дело было совсем в другом! Все разъяснил Менделеев, с которым Циолковский состоял в переписке. На самом деле, кинетическая теория газов, которую Циолковский сам разработал, уже отчасти была разработана 25 лет назад.
Поэтому очень важно смотреть, что же указывают в списках литературы предшественники и исследователи, занимающиеся схожей или подобной проблемой. Может быть то, что преподносится как новое, уже давно разработано, и тем более, имеет своих последователей.
3. Что не следует брать в качестве научной основы исследования?
Сведения, которые берутся учеными в качестве научной основы собственного исследования, должны отвечать критериям научного знания. Существует фундаментальная наука, которая дает «пищу» для всех прикладных наук, и это тоже следует учитывать в выполнении научного исследования.
Когда я сама защищала кандидатскую диссертацию в Москве (2008 г.), я проживала с аспиранткой, которая рассказала мне о ситуации, случившейся у её знакомых (начинающих ученых) на предзащите. Один из присутствующих, когда в докладе была озвучена теоретическая основа, подошел и выхватил доклад из рук, разорвал его, бросил на пол и начал при всех его топтать. Можно себе представить, что докладчик при этом просто впал состояние шока. Разумеется, с таким финалом предзащита не прошла, и была назначена детальная экспертиза.
Дело в том, что существуют и абсолютно не научные публикации (лженаука), и публикации в научных журналах, которые выполнили интернет-тролли для того, чтобы проверить и снизить репутацию и статус научного журнала. Чего стоит только скандал со статьей «Корчеватель: Алгоритм типичной унификации точек доступа и избыточности», опубликованной в 2008 году как результат машинного перевода.
Понятно, что для докладчика и так большой стресс – выступление перед членами диссертационного совета, ведь все они имеют большой авторитет в науке, но использовать свою осведомленность о трудах и заслугах членов комиссии, чтобы «задобрить» их, крайне не рекомендуется. Особенно не следует указывать их труды в качестве «научной основы», если эти работы имеют отдаленное отношение к теме исследования. Все это «шито белыми нитками», и скорее произведет обратный эффект, чем приведет к одобрению вашей научной работы.
4. Так что же можно и нужно брать в качестве научной основы?
Итак, для того, чтобы выбрать научную основу, нужно, чтобы эта основа была «железобетонной». Это не означает «общепризнанной», ибо в науке существуют и революционные открытия, и постоянная оглядка на существующие авторитеты как раз может науку и тормозить. Но очень часто основанием могут являться научные знания, которые включают в себя используемый понятийный аппарат. Как правило, он уже разработан, и в своих исследованиях ученые так или иначе используют термины и понятия, которые имеют общепринятый смысл в науке. Не лишним является как раз указание, кто именно разработал подобную формулировку, и затем исследователь либо следует этим формулировкам, либо их уточняет в своем исследовании применительно к какой-либо ситуации или проблеме.
То есть следует помнить, что то, что кажется само собой разумеющимся и не вызывает вопросов, возможно когда-то было революционным и уж точно разработано кем-то. А знать своих предшественников в науке – это необходимость для любого ученого.
Это также касается теоретических гипотез и концепций, которые уже были доказаны ранее в чьих-то уже проведенных научных исследованиях. Если что-то уже доказано в науке, то оно уже может быть использовано в качестве научной основы.
Все мы знаем из геометрии о системе исходных допущений, аксиом, постулатов, из которых впоследствии выводятся следствия и теоремы. Подобное движение и происходит в науке, только со временем уже доказанные «теоремы» могут стать основой для дальнейшего исследования, если они пройдут проверку на практике и окажутся достоверным знанием.
5. Понятийный аппарат, понятие, термин, категория, определение, аксиома, постулат – как примеры теоретической базы исследования
Чем отличается понятие от понятийного аппарата? Понятие – это суждение, включающее в себя отличительные признаки изучаемого объекта, в то время как понятийный аппарат – это совокупность не только одних понятий, но и терминов, категорий, определений, аксиом и постулатов, используемых в рамках определенной научной теории.
Термин является «именем», названием определенного понятия в определенной научной области. Откроем словари, для того чтобы уточнить, в каком аспекте можно еще рассматривать понятия. А именно:
1) категория – это основное понятие, отражающее наиболее общие свойства, стороны, отношения явлений действительности и познания;
2) определение – пояснение, раскрывающее смысл понятия, даваемое, как правило, в виде одного повествовательного предложения.
Разумеется, все это создавать заново не имеет смысла, хотя и не запрещено. Но как правило, для того, чтобы быть понятыми, исследователи выбирают понятный и общепринятый в научном сообществе язык, лишь уточняя его при необходимости.
6. Можно ли создать что-либо в науке без опоры на теоретические доказательства?
Как правило, любая научная теория проверяется практикой, и строится для того, чтобы дать необходимые и актуальные практические результаты. Конечно, теория может быть и абстрактной, и в то же время в теоретическом конструировании возможно использование некоторых основополагающих пунктов вообще без каких-либо доказательств.
То есть существуют еще два «столпа» научных теорий, которые принимаются в науке на особых положениях, а именно им не требуются доказательств вообще. Это «аксиома – отправное, исходное положение какой-либо теории, лежащее в основе доказательства других положений этой теории, в пределах которой они принимаются без доказательства». И «постулат – принцип или положение научной теории, принятое в ней в качестве исходного, не доказуемого в её рамках».
Можно, конечно, сформулировать и собственные аксиомы, и постулаты, а затем создать на основе этого свою собственную научную теорию. Однако вопрос с доказательствами не будет снят – теория все равно так или иначе проверяется на практике и вам придется доказывать ее состоятельность теми методами, которые общеприняты в науке.
Может оказаться и так, что в каких-то обстоятельствах разработанная вами теория не будет работать. Поэтому необходимо для каждой теории указать допущения – «предположения, положенные в основу упрощения описания реального объекта (процесса), используемые при исследовании». И ограничения – «требования к форме представления и пределам изменения варьируемых данных, вводимые при исследовании».
7. Что такое эмпирические научные основы?
То есть мы с вами разобрались, что любая научная теория имеет свой базис (теоретические основания), на котором она строится. Научные основы – это характерные структурные элементы знаний любой науки, не зависимо от того, является она фундаментальной или же прикладной.
Какие же бывают научные основы? В качестве примера предлагаю выделить несколько их видов, не претендуя на полноту их описания.
В первую очередь – эмпирические основы. Это та экспериментальная база, которая и побуждает любого исследователя искать теорию, которая научно описала бы интересные и необычные факты, которые не могут быть объяснены в рамках уже существующих теорий. Эмпирические основы должны иметь возможность воспроизводства в эксперименте, иначе они не могут быть восприняты научным сообществом в качестве доказательной базы.
Известным примером из этой «оперы» является «чайник Рассела». Он писал: «Если бы я стал утверждать, что между Землей и Марсом вокруг Солнца по эллиптической орбите вращается фарфоровый чайник, никто не смог бы опровергнуть моё утверждение, добавь я предусмотрительно, что чайник слишком мал, чтобы обнаружить его даже при помощи самых мощных телескопов». Поэтому эмпирическая основа очень важна в качестве доказательной базы исследования. Думаю, когда-нибудь в честь ученого этот чайник все же будет запущен в космосе по данной орбите.
8. Что называют теоретическими основами и научно-методическими основами исследования?
Теоретические основы определяются некоторыми авторами как «сборная солянка», которая включает в себя как исходные эмпирические, так и исходные теоретические основы данной предметной области, так как теория не может существовать в отрыве от практики.
Так же некоторые исследователи включают в них и научно-методические основы. Согласно одной из общепринятых научных позиций, научно-методические основы науки включают в себя два элемента:
1) научно-методический аппарат науки,
2) методологические основы данной науки.
Воспользуемся еще раз словарем для разъяснения приведенных данных: «Научно-методический аппарат – часть теории в виде арсенала процедурных знаний, основными элементами которых являются методы, алгоритмы, методики, имитационные модели, технологии решения научных и практических задач. Методологические основы предметной науки объединяют в своём составе методы научного обоснования конкретных элементов научно-методического аппарата и сами обоснования».
9. Как выбрать методологические основы своего исследования?
То есть если мы хотим указать методологические основы своего исследования – мы должны грубо говоря взять тот способ, благодаря которому были построены и обоснованы уже известные термины, понятия, определения, процедуры, методы, алгоритмы, методики, технологии, положенные в основу вашего исследования и применить этот же СПОСОБ ОБОСНОВАНИЯ к созданию и применению уже подобного, но своего, авторского научного продукта.
10. Когда можно писать в своей работе не научно-методические, а научно-методологические основы исследования?
Если наука, в которой выполняется исследование, является методологической, то и научно-методический аппарат такой науки может быть назван научно-методологическим. То есть если в вашей науке развита система принципов и подходов исследовательской деятельности, на которые опирается исследователь в ходе получения и разработки знаний в рамках конкретной дисциплины или системы научных дисциплин, то смело можете говорить о научно-методологических основах вашего исследования, поскольку в вашей науке все это давно существует, общепринято и может быть реализовано в качестве инструмента, доступного для вас в рамках вашего исследования.
Но при этом, вы не должны говорить только об одном перечне методов, применяемых в вашем исследовании, разумеется, научно-методологические основы – это не просто набор и не перечень методов исследования!
Заключение
Итак, методология исследования – это важный элемент научного знания, в ней конкретизируется теоретическая основа исследования. А теоретическая основа – это те теории и знания, которые послужили основой для нового знания.
Перед любым научным исследованием подробно изучайте работы ваших предшественников и определяйте свой теоретический базис и уже потом приступайте к формулированию новизны исследования. 
3.1 Что такое научные основы исследований и как они связаны с научными основами обучения?
Для того чтобы ответить на вопрос, вынесенный в заголовок настоящего подраздела необходимо разобраться, что такое научные основы и чем подобны или отличаются научные основы обучения от научных основ исследования.
Опираясь на определение термина «наука», приведенного в пп. 2.1, под научными основами исследования будем понимать совокупность теоретических и эмпирических методов, позволяющих исследовать любую предметную область, например, научные основы управления, экологии, экономики,
медицины, и т. д. (см. рис. 2.24).
Реализация научного метода осуществляется некоторым лицом, который получает новый научный результат в некоторой предметной области. В предыдущем подразделе 2.5 на примере экспресс-исследования показана реализация научного метода при исследовании системы высшего образования.
В процессе изучения особенностей научно-исследовательской деятельности студентов будем опираться на следующее определение «учебная дисциплина» [1i].
Учебная дисциплина (учебный предмет) – система знаний, умений и навыков, отобранных из определенной отрасли науки, техники, искусства, производственной деятельности для изучения в учебном заведении. По содержанию различают общеобразовательные (общенаучные) и специальные, определяющие профиль подготовки бакалавра и магистра.
Многие ученые общенаучные дисциплины представляют двумя группами дисциплин – гуманитарной и фундаментальной.
Примем следующую аксиому: «Любая учебная дисциплина имеет научные основы».
В соответствии с существующими в настоящее время образовательными стандартами, а именно их основной составной частью – учебным планом, принято все изучаемые дисциплины классифицировать по блокам – гуманитарный, фундаментальный и профессиональный блоки учебных дисциплин. Приведенное выше определение, аксиома и логика построения образовательных стандартов позволяет показать содержание учебного процесса и его логику выполнения в виде обобщенной схемы (модели), изображенной на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Обобщенная схема учебного процесса вуза
Обратим внимание, что при построении этой схемы был применен метод абстрагирования, т. е. в процессе построения не учитывалось множество важных деталей учебного плана, например, абстрагировались от нормативных, выбираемых студентами дисциплин, количеством дисциплин, того или иного блока, количеством теоретических и практических занятий и т. д. Вместе с тем, рисунок 3.1 дает четкое понимание того, что дисциплины в рамках учебного плана должны быть тесно связаны между собой и в результате их изучения у студентов должна сформироваться система профессиональных знаний, умений и навыков. Начнем изложение научных основ блока гуманитарных дисциплин, главное место в котором должна занимать философия, так как она изучает наиболее общие законы развития природы и общества. Научные основы философии составляют методы, которые некоторые ученые представляют двумя классами – именными (Сократа, Ф. Бекона, и И. Канта), а также и общенаучными [2i].
Сократовский метод, это, прежде всего, метод последовательно и систематически задаваемых вопросов, имеющих своей целью приведение собеседника к противоречию с самим собой, к признанию собственного невежества. Сократ ставил своей задачей не только раскрытие противоречий в утверждениях собеседника, но и преодоление этих противоречий с целью добиться «истины» (см. рис. 3.2). В своей философской деятельности Сократ руководствовался двумя принципами, сформулированными оракулами:
– необходимостью каждому «познать самого себя»;
– «ни один человек ничего не знает достоверно, и только истинный мудрец знает, что он ничего не знает».
Рисунок 3.2 – Сократ
Подробно о философском методе Сократа можно найти в работе [3i]. Данный метод, на наш взгляд, является универсальным методом, так как его можно одновременно отнести как к научным основам философии, так и основам других наук.
Многие современные высококвалифицированные педагоги применяют на практике данный метод «вытягивая» из студента дополнительными наводящими вопросами правильный (истинный) ответ на заданный вопрос.
К сожалению, изучая философию в вузе, современных студентов не учат правильно задавать вопросы, т. е. пользоваться методом Сократа. Здесь уместно привести цитату из книги [4i], где Протагор говорит Сократу: «Ты, Сократ, прекрасно спрашиваешь, а тем, кто хорошо спрашивает, мне и отвечать приятно».
В основе научного познания, согласно Ф. Бэкону (см. рис. 3.3), должны лежать индукция и эксперимент. Он предложил полный и неполный индуктивные методы.
Полные индуктивные методы связаны с идеалом познания, то есть регулярной повторяемости того или иного свойства явления. Однако они используются достаточно редко, так как в окружающем мире нет почти ничего постоянного.
Неполные индуктивные методы предполагают построение выводов на основе частичного анализа эмпирических материалов. При этом не исключается вероятность характера сделанных выводов.
Френсис Бэкон описал разные способы и модификации эксперимента:
1. Изменение эксперимента: прививка плодовых деревьев уже хорошо известна, а что если делать прививки диким растениям?
2. Распространение эксперимента: винный спирт получается, как известно, в результате однократной дистилляции, а что если дистилляцию повторить?
3. Перенос эксперимента: из природы – в искусство, из одного технического искусства или вида практики – в другое. Так, очки уже нашли себе применение, а нельзя ли сделать прибор для глухих?
4. Инверсия эксперимента (т. е. переворачивание на 180°): доказывается противоположное тому, что уже известно из опыта, скажем, зеркало для усиления интенсивности тепла, а если создать нечто ему противоположное – устройство для получения холода?
Обратим ваше внимание, уважаемые студенты, на тот факт, что описанные Ф. Беконом способы проведения экспериментов, уже были опробованы авторами данного пособия (в подразделе 1.3 «Путь авторов к науке» описаны эксперименты с организацией и апробацией опытов с фейерверками и испытания огнем шифера).
Приведем пример переноса эксперимента в студенческой научной деятельности. Например, из дисциплины «Математическая обработка геодезических измерений» известны методы и формулы вычисления средних значений равноточных и не равноточных измерений. А нельзя ли при соответствующем обосновании применить эти методы для вычисления рейтингов успеваемости студентов или оценивать качество педагогический деятельности преподавателей? Здесь реализуется перенос метода исследований из области геодезии в область педагогики.
Еще один пример модернизации эксперимента по Ф. Бекону на лабораторных занятия студентов по физике. Проводится эксперимент по оценке упругости металлов – меди, олова, железа. Получены соответствующие результаты. А если сделать сплав этих металлов, и измерить его упругость?
Георг Вильгельм Фридрих Гегель (1770–1831 гг.)
Метод Гегеля представляет собой логику мышления, названную диалектикой, которая отождествлялась с логикой действительности (см. рис. 3.4). Гегель утверждал, что априорная концепция при движении выходит за собственные рамки (самотрансцендирует). Иными словами, с позиции самоутверждения концепция приходит к знанию того, что существует определение, несовместимое с самим собой, и тогда она выходит за рамки этих двух противоречивых определений, чтобы создать позицию, где оба они синтезированы.
Гегель считал, что противоречия являются движущей силой саморазвития концепции. Он говорил: «Противоречия лежат в корне всех движений и жизнеспособности; лишь то, в чем имеются внутренние противоречия, двигается, обладает настойчивостью и активностью». Таким образом, логика саморазвития через противоречия является корнем Гегелевской диалектики.
Г. Гегель утверждал, что концепция саморазви-вается, чтобы превратиться в идею; концепция (идея) отрицает самое себя и отчуждается, чтобы появиться в виде природы, а затем развивается через человека как дух. Таким образом, диалектика Гегеля представляет собой метод развития концепции и в то же время – метод развития объективного мира.
По своей сути, именно Г. Гегель обобщил открытия и научные результаты, полученные в период первой научной революции, и представил их в виде диалектических законов развития природы, хотя и на идеалистической основе.
Если сказать проще, диалектика Гегеля – это метод аргументации в философии, а также форма и способ рефлексивного теоретического мышления, исследующего противоречия, обнаруживаемые в мыслимом содержании этого мышления.
История создания научных основ философии за многие века показывает, что они в настоящее время тождественны известным общенаучным методам, которые рассматриваются в курсе «Основы теории систем и системный анализ». Приведем здесь некоторые из них.
Анализ – метод познания при помощи расчленения или разложения предметов исследования (объектов, процессов) на составные части.
Синтез – соединение отдельных сторон предмета или процесса в единое целое.
Анализ и синтез взаимосвязаны. Они представляют собой единство противоположностей (диалектика Гегеля).
Индукция – метод рассуждения от частного (некоторого факта) к общему (к некоторой гипотезе).
Дедукция – умозаключение, в котором вывод о некотором элементе множества делается на основании знания общих свойств всего множества.
Аналогия – метод, посредством которого достигается знание о предметах и явлениях на основании того, что они имеют сходство с другими предметами и явлениями.
Абстрагирование – это общелогический метод научного познания, представляющий собой мысленное отвлечение от несущественных свойств, связей, отношений изучаемых предметов с одновременным мысленным выделением существенных, интересующих исследователя сторон, свойств, связей этих предметов. Суть его состоит в том, что вещь, свойство или отношение мысленно выделяются и одновременно отвлекаются от других вещей, свойств, отношений и рассматривается как бы в «чистом виде».
Сравнительный метод – это метод сопоставления двух и более объектов (явлений, идей, результатов исследований и т. п.), выделение в них общего и различного с целью классификации и типологии.
Рассматривая научные основы дисциплины «Философия» гуманитарного блока учебного плана, можно сделать вывод о том, что, во-первых, они являются мыслительными, во-вторых, универсальными, т. е. могут быть использованы при формировании и реализации любой дисциплины учебного плана и в-третьих, имеют двойственный характер, так как их можно считать составной частью профессиональных знаний преподавателя. Проиллюстрируем рисунком 3.5 взаимосвязь трех основных элементов учебного процесса – дидактического, содержательного и научного.
Изображенная на рисунке 3.5 модель отношений между НПР и студентом заставляет нас думать (анализировать, синтезировать, применять метод аналогий, индукции и дедукции и т.д.) и отвечать на множество вопросов. Например, является ли система профессиональных знаний полной у НПР, если он сам разрабатывал учебную дисциплину? В каком объеме НПР использует дидактический метод в учебном процессе? Какие научные основы использовались НПР при разработке учебной дисциплины? Что будет, если система профессиональных знаний НПР состоит из незначительного количества способов реализации дидактического метода? Что будет если НПР слабо знаком с научными основами изучаемой дисциплины? И можно задать еще массу вопросов, которые приведут к соответствующим логическим выводам.
Пунктирными линиями на рисунке 3.6 показано, что дидактический метод и научные основы слабо представлены в системе профессиональных знаний НПР. Кроме того, отсутствуют связи между научными основами и учебным материалом, что свидетельствует о том, что начинающий преподаватель не самостоятельно разрабатывал учебную дисциплину. Как правило, следствием изложения учебного материала, начинающим НПР является формирование не четкой, не полной и слабо структурированной системы профессиональных знаний студента, что отражено в правой части рисунка 3.6.
Продолжим рассмотрение научных основ, но уже на дисциплинах фундаментального блока учебного плана.
Рисунок 3.5 – Иллюстрация учебных отношений
Аналитическая работа, и в целом использование в полном объеме научных основ, приводит к образу (модели) изображенному на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6 – Модель отношений между начинающим преподавателем и студентом
Центральными дисциплинами фундаментального блока являются математические дисциплины. Этот факт является аксиомой с времен создания академии Платона (380 год до н. э.), (см. рис. 3.7) на входе которой висела надпись: «Не геометр да не войдет сюда». Академия Платона было первым высшим учебным заведением. Приведенная надпись подчеркивала важность геометрии и математики в целом для высшего образования.
Рисунок 3.7 – Академия Платона
(Рафаэль Санти 1511 г.)
В настоящее время в разных высших учебных заведениях изучают разные разделы математики. Однако, пожалуй, курсы «Математического анализа», «Дискретной математики», «Теории вероятностей», «Математическая статистика» наиболее распространены. В некоторых вузах объединяют эти курсы и изучают «Высшую математику». Поэтому в качестве центральной дисциплины фундаментального блока выберем классический курс «Высшей математики». Анализ многочисленных пособий и учебников по высшей математике показывает, что содержанием данных курсов являются методы, модели, представления и формализмы, направленность которых обеспечивает изучение специальных и прикладных дисциплин из блока профессиональных дисциплин.
Будем полагать, что содержание дисциплины «Высшая математика» составляет научные основы профессиональных дисциплин (см. рис. 3.8), дополняя при этом общенаучные методы, рассмотренные выше. На рисунке 3.8 представлена модель учебных отношений высококвалифицированного НПР со студентами, изучающими дисциплину «Высшая математика», т. е. научные основы профессиональных дисциплин. Сделаем еще одно допущение и будем считать, что высококвалифицированный преподаватель, изучив учебный план специальности обучения студентов, ознакомился с содержательными частями профессиональных дисциплин и выбрал разделы математики, которые являются научными основами для формирования структурированной системы профессиональных знаний студентов. Например, он выбрал следующие разделы математики: «Математический анализ», «Линейную алгебру», «Теорию вероятностей», «Математическую статистику» и др.
Напомним, что основные методы научных основ дисциплины «Математический анализ» – это методы дифференциального и интегрального исчисления, при помощи которых можно определять экстремальные точки функций и динамику изменения переменных. На практике используется при оценке изменения физических, механических, электрических и других процессов и явлений.
Дисциплина «Линейная алгебра» изучает методы представления переменных в виде специальных таблиц (матриц), а также методы осуществления операций на матрицах, например, транспонирование, обращения, вычитания, суммирования и т. д. На практике они используются при решении систем линейных уравнений в процессе математической обработке геодезических измерений (геодезия), управлении учетом (экономика), реализации метода наименьших квадратов (астрономия, см. как К. Гаусс искал планету Церера), решение задач сингулярного анализа спектра вещества (химия) и т. д.
Рисунок 3.8 – Модель учебных отношений между НПР и студентами, изучающими высшую математику
Дисциплина «Теория вероятностей» изучает методы комбинаторики, сложения и умножения вероятностей, метод расчета полной вероятности, методы формального представления нормального закона распределения и другие. На практике вероятностные методы широко используются в большинстве областей науки и техники так же, как и методы математической статистики.
Преподавание в вузах высшей математики как научных основ профессиональных дисциплин имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что во многих разработанных курсах по высшей математике имеется стандартный набор разделов и отсутствует практическая направленность этих курсов на те или иные профессиональные дисциплины. Как правило, изложение курса высшей математики осуществляется на 1–2 курсах, а профессиональные дисциплины на старших. Это приводит к тому, что в процессе работы над бакалаврскими и магистерскими работами студенты слабо используют научные основы, изученные на начальных курсах. Другими словами, у студентов в конце учебы формируется слабоструктурированная система профессиональных знаний (см. рис. 3.9).
Рисунок 3.9 – Иллюстрация учебных отношений при изучении научных
основ профессиональных дисциплин
Выделим еще один вид научных основ – это те специальные методы, которые составляют основу учебного материала некоторых профессиональных дисциплин, например, методы построения картографических проекций (картография), методы масштабной инвариантности или скейлинга (экономика), методы вычисления значений фрактальных размерностей и показателей Ляпунова и энтропии Колмогорова (радиофизика и радиолокация) и другие методы.
Подводя итог вышесказанному и отвечая на вопрос, поставленный в названии подраздела, будем утверждать.
1. Научные основы представляют собой совокупность методов, моделей, способов, законов, аксиом и т. д., которые условно можно разделить на три класса (см. рис. 3.10). К первому классу отнесем общенаучные методы. Второй класс составляют методы, модели, представления, формализмы и законы высшей математики. Они могут использоваться как средство познания сложных объектов, процессов и явлений, а также для их исследования. Третий класс научных основ составляют специальные методы, модели и формализмы, которые разработаны специально для какой-либо или каких-либо предметных областей и эффективно в них используются, например, при создании инновационных технологий используются, например, при создании инновационных технологий.
2. На рисунке 3.10 показано, что триада научных основ находится в рамках дидактического метода. Другими словами, возвращаясь к рисунку 3.1 можно утверждать, что любая учебная дисциплина, в каком бы блоке учебного плана она не находилась, требует специальных методов преподавания, особенно это касается математических дисциплин. Выше был указан недостаток изучения в вузах математических дисциплин и слабую их связь с профессиональными дисциплинами. Данный недостаток в какой-то мере компенсируется организацией в вузах студенческих научных конференций. При подготовке тезисов к докладам студенты вынуждены обращаться к научным основам как математических дисциплин, так и к специальным научным основам отдельных профессиональных дисциплин.
Рисунок 3.10 – Триада научных основ, обеспечивающая учебный процесс в вузах
3. Качество формирования у студентов системы профессиональных знаний зависит от множества факторов. Во-первых, от понимания того, что любая учебная дисциплина имеет свои научные основы. Во-вторых, научные основы математических дисциплин должны иметь тесную связь со специальными научными основами профессиональных дисциплин. В-третьих, качество формирования системы профессиональных знаний студентов непосредственно зависит от компетентности преподавателя, который должен знать не только содержание и научные основы преподаваемой дисциплины, но еще и ее математические основы.
4. В качестве рекомендаций составителям учебных магистерских планов можно посоветовать включать в план дисциплину «Специальные главы высшей математики», не рассчитывая на то, студенты с первого курса хорошо овладели научными основами математики. Такой курс освежит в памяти будущего магистра изученные ранее научные основы и обеспечит изучение специальных исследовательских методов, в том числе и методов оценки эффективности результатов исследований, которые студенту будут необходимы при выполнении и оформлении магистерской работы.