МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Информационные технологии в научном исследовании и профессиональной деятельности

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра ботаники
Направление подготовки06.06.01. Биологические науки
Форма обученияЗаочная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный планz06_06_01_Биологические науки-1-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 8
самостоятельная работа 96
контроль 4
Виды контроля по курсам
зачеты: 2

Распределение часов по курсам

Курс 2 Итого
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 4 4 4 4
Практические 4 4 4 4
Сам. работа 96 96 96 96
Часы на контроль 4 4 4 4
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):

Рецензент(ы):

Рабочая программа дисциплины
Информационные технологии в научном исследовании и профессиональной деятельности

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 06.06.01 БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ (уровень подготовки кадров высшей квалификации). (приказ Минобрнауки России от 30.07.2014 г. № 871)

составлена на основании учебного плана:
06.06.01 БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра ботаники

Протокол от 16.06.2020 г. № 7
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Силантьева Марина Михайловна


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра ботаники

Протокол от 16.06.2020 г. № 7
Заведующий кафедрой Силантьева Марина Михайловна


1. Цели освоения дисциплины

1.1.- формирование системы компетенций в области использования современных информаци-онных технологий в научно-исследовательской деятельности биолога;
- формирование практических навыков использования научных и образовательных ресурсов Internet в профессиональной деятельности биолога.
В ходе выполнения практических занятий обучающийся приобретает навыки научно-исследовательской деятельности и решает одну или несколько профессиональных задач в соответствии с общепрофессиональной деятельностью:
- разработка рабочих планов и программ проведения научных исследований и технических разработок, подготовка отдельных заданий для исполнителей;
- сбор, обработка, анализ и систематизация научно-технической информации по теме ис-следования, выбор методик и средств решения задачи;
- подготовка научно-технических отчетов, обзоров, публикаций по результатам выполнен-ных исследований.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.02.ДВ.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Знать:
- методы для решения поставленных задач в научном исследовании;
- научную проблематику в сфере инфор-матики и биологии;
- способы обеспечения безопасности по-лучения, хранения и обработки различных видов информации;
3.2.Уметь:
3.2.1.Уметь:
- вести научные дискуссии, не нарушая законов логики и правил аргументирова-ния;
- пользоваться методиками проведения научных исследований.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Иметь навыки и (или) опыт деятельно-сти:
- формулировать научную проблематику в сфере информатики и биологии;
- обосновывать выбранное научное направление, адекватно подбирать сред-ства и методы для решения поставленных задач в научном исследовании;
- владеть методами организации и прове-дения опытно-экспериментальной и ис-следовательской работы в сфере информа-тики и биологии;
- владеть способами обеспечения инфор-мационной безопасности;
- делать обоснованные заключения по ре-зультатам проводимых исследований;
- владеть методами анализа и самоанализа, способствующих развитию личности научного работника

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Курс Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Задачи научно-исследовательской работы аспиранта
1.1. Общие сведения о научных исследованиях. Классификация методов научных исследований. История развития информационных технологий и компьютерной техники. Современные тенденции развития информационных технологий. Лекции 2 0
1.2. Аппаратное обеспечение информационных сетей. Понятие об архитектуре ЭВМ. Система команд процессора, и работа. Защищенный режим работы процессора. Подкачка данных в ходе работы компьютера, прерывания, переключение задач и работа в многозадачном режи-ме. Переключение страниц памяти. Виртуальная память. Работа с устройствами ввода-вывода. Современные операционные системы и их роль в управлении компьютером. Лекции 2 0
Раздел 2. Источники информации и возможности сети Интернет
2.1. Сбор, обработка, анализ и систематизация научно-технической информации по теме иссле-дования, выбор методик и средств решения задачи. Лекции 2 4 Л1.1
2.2. Сеть Интернет для биолога: правила и приемы адресного поиска информации, полезные ре-сурсы для биолога, поиск научной литературы и источников информации; базы цитирования, научные электронные библиотеки. Практические 2 2 Л1.1
2.3. Сбор актуальных сведений по всем известным первоисточникам в сети Интернет. Органи-зация поиска информации об объектах исследования в сети Интернет. Сам. работа 2 20 Л1.1, Л1.2
Раздел 3. Глобальный доступ к данным по биологии, базы данных, датасеты, хранение и обработка информации
3.1. Знакомство со специализированными биологическими базами данных; электронных депо-зитариях (коллекциях) научных центров, институтов, университетах. Практические 2 1 Л1.1
3.2. Специализированные пакеты прикладных программ для научных исследований: MEGA, MaxEnt, DIVA-GIS и GBIF. Использование программы Paint.net для визуализации данных. Сам. работа 2 18 Л1.1, Л1.2
3.3. Цитирование статей и книг, размещенных в электронных информационных ресурсах. Меж-дународные базы цитирования, библиометрия. Постоянные ссылки и унифицированные ло-каторы. Идентификатор цифрового объекта DOI. Сам. работа 2 10 Л1.1, Л1.2
Раздел 4. Представление результатов индивидуального проекта, подготовка по результатам научных исследований отчетов, статей, докладов на научных конференциях.
4.1. Структура и содержание этапов исследовательского процесса. Понятие м признаки диссер-тации. Структура диссертации. Практические 2 1 Л1.1
4.2. Создание динамического авторского web-сайта исследователя с использованием CMS Word Press. Сам. работа 2 20 Л1.1, Л1.2
4.3. Анализ и оформление научных исследований, понятие научной статьи и презентации, осно-вы исследовательского протокола. Подготовка отчета в виде презентации и защита итого-вой исследовательской работы. Сам. работа 2 14 Л1.1, Л1.2
4.4. Условия патентоспособности изобретения, полезной модели, промышленного образца. Патентный поиск. Сам. работа 2 14 Л1.1
4.5. Зачет 2 0

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
См. Приложение
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
См. Приложение
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
См. Приложение

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Кузнецов И.Н. Основы научных исследований : Учебное пособие для бакалавров М.: Дашков и Ко // Университетская библиотека on-line, 2020 biblioclub.ru
Л1.2 Новиков А.М. Методология научного исследования : Либроком, 2010 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 НБЦ НЭБ "Elibrary" www.e-library.ru
Э2 МБЦ Scopus [Электронный ресурс]. www.scopus.com
Э3 Академия Google scholar.google.ru
Э4 Российская национальная библиотека www.nlr.ru
Э5 Государственная публичная научно-техническая библиотека России (ГПНТБ России) www.gpntb.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
При подготовке отчета по практике должны использоваться электронные библиотечные информационно-справочные системы, программное обеспечение:
ОС «Windows», Microsoft Office
Open Office – Условия использования по ссылке http://www.openoffice.org/license.html
7-Zip – Условия использования по ссылке http://www.7-zip.org/license.txt
Acrobat Reader DC – Условия использования по ссылке http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf
Chrome – Условия использования по ссылке https://www.google.com/intl/ru_ru/chrome/
6.4. Перечень информационных справочных систем
ИБС "Университетская библиотека on-line"
Научная электронная библиотека http://www.e-library.ru
МБЦ Scopus [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.scopus.com. – Загл. с экра-на.
НБЦ НЭБ "Elibrary" [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://elibrary.ru/authors.asp. – Загл. с экрана.
Академия Google [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://scholar.google.ru/. – Загл. с экрана.
www.researcher.ru – Портал исследовательской деятельности учащихся
http://www.inion.ru/product/db_2.htm - Институт научной информации по общественным наукам Российской Академии Наук (ИНИОН РАН)
http://fuji.viniti.msk.su/ - Всероссийский институт научной и технической информации (ВИ-НИТИ)
http://www.nlr.ru:8101/ - Российская национальная библиотека
Деловая библиотека ЦМТ (Центральной Международной торговли)
http://www.gpntb.ru/win/search/ Государственная публичная научно-техническая библиотека России (ГПНТБ России)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ 4

1. Цели и задачи научно-исследовательской работы 5

2. Формы научно-исследовательской работы 7

3. Этапы научно-исследовательской работы и база для её выполнения 9

4. Контроль выполнения научно-исследовательской работы 13

Список библиографических источников 14


ПРИЛОЖЕНИЕ А. Бланк индивидуального плана аспиранта 15

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Бланк заявление на утверждение темы диссертации 16

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Титульный лист отчёта о научно-исследовательской работе 17

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Советы аспиранту 18


ВВЕДЕНИЕ



Научные исследования являются формой существования и развития науки. Процесс научно-го познания отличается особой систематичностью и последовательностью. Научный поиск всегда имеет организованный и целенаправленный характер специфического исследования. Поэтому научное исследование, как один из видов познавательной деятельности человека, невозможно без умения применять различные методы познания. Практическое освоение ме-тодологии науки позволяет эффективно осуществлять поиск нового знания, обоснованно выбирать методы при исследовании новой научной проблемы.

Сегодня в сферу научно-исследовательской деятельности вовлечены сотни тысяч людей во всем мире. Результаты их исследований становятся непосредственной производительной силой, в значительной степени определяют направления и тенденции развития современно-го общества. Формируются новые формы организации науки, образуются крупные исследо-вательские коллективы, в которых ученые сталкиваются с необходимостью систематизации применяемых методов, разработки междисциплинарных и трансдисциплинарных исследо-вательских стратегий.

Общее определение науки может звучать следующим образом: наука представляет собой определенную человеческую деятельность, которая выделена в процессе разделения труда и направлена на получение знаний, то есть наука – это производство знаний.

Современная наука включает в себя различные аспекты, такие как:
1) средства и приборы, необходимые для изучения явлений;
2) методы исследования явлений;
3) лаборатории, институты, научные организации;
4) люди, занятые научными исследованиями;
5) система знаний, зафиксированных в виде текстов;
6) конференции, научные экспедиции, защиты дипломов, диссертаций и прочее.

Все вышеперечисленные аспекты научного исследования по выбранному направлению подготовки аспирант должен освоить.

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ АСПИРАНТОВ

Научно-исследовательская работа является основным видом самостоятельной работы аспи-ранта в каждом семестре и формирует, прежде всего, профессиональные компетенции аспи-ранта.

Целью научно-исследовательской работы аспиранта является развитие способности и прак-тических навыков самостоятельного осуществления научных исследований, связанных с решением сложных научных и проектно-технологических задач по направлению подготов-ки в инновационных условиях.

Задачами НИР являются:

– развитие у студентов творческих способностей и навыков самостоятельной постановки и решения научных и инженерных задач по выбранному направлению подготовки;

– закрепление студентами теоретических знаний, полученных в процессе обучения, разви-тие способности их практического применения;
– приобретение и накопление опыта подготовки публикаций и активного участия в работе научных семинаров, конференций;
– формирование задела для последующего выполнения студентами выпускной квалифика-ционной работы аспиранта.

Научное исследование – это процесс получения новых научных знаний, один из видов по-знавательной деятельности. Научное исследование может но-сить прикладной характер, направленный на достижение конкретных частных целей, а может иметь фундаментальный характер, означающий производство новых знаний независимо от прямых перспектив при-менения.

Конечной точкой научного исследования является получение нового знания. Причем речь идет о научном знании, к важнейшим критериями которого можно отнести:

1. Объективность, или принцип объективности. Имеется в виду, что природу необходимо познавать из нее самой (в этом смысле она самодостаточна); предметы изучения и их отно-шения должны быть познаны такими, какие они есть (без привнесения в них чего-либо по-стороннего или сверхприродного).

2. Рациональность, рационалистическая обоснованность, доказательность. В научном зна-нии действует принцип достаточного основания, сформулированный Г.В. Лейбницем: «Ни одно явление не может оказаться истинным или действительным, ни одно утверждение – справедливым без достаточного основания, почему именно дело обстоит так, а не иначе». Научное знание не может опираться на мнения, авторитет.

3. Эссенциалистская направленность. Означает нацеленность на воспроизведение сущ-ности, закономерностей объекта.

4. Системность знания. Речь идет об особой упорядоченности знаний в форме научных теорий. Именно поэтому результаты научного исследования, как правило, выступают в виде системы понятий, категорий, законов.

5. Проверяемость. Здесь имеется в виду и обращение к научному наблю-дению, и к практике, и испытание логикой. Научная истина характеризует знания, которые в принципе проверяемы и, в конечном счете, оказываются подтвержденными.

Процесс научного исследования следует рассматривать как функцию це-ли и времени, осо-бенно при его внедрении в учебный процесс. Из двух иссле-довательских процессов, реша-ющих одну и ту же задачу, более эффективным считается тот, который, при прочих равных условиях, приводит к намеченной цели за более короткий интервал времени. При этом ход научного исследования соотносится с принципами научной этики, которая устанавливает требование научной честности при изложении результатов исследования. Учёный, конечно, может ошибаться, но он не имеет права подтасовывать результаты. Он может повторить уже сделанное ранее открытие, но не имеет права на плагиат. Иссле-дователи публикуют свои работы в научных журналах, сборниках научных конференция, коллективных трудах, моно-графиях по исследовательской теме. Ссылки, как обязательное условие оформления науч-ных монографий и статей, фиксируют авторство научных текстов, обеспечивая селекцию уже известного в науке и новых результатов.

2. ФОРМЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ

Научно-исследовательская работа может осуществляться в следующих формах:

– выполнение заданий научного руководителя в соответствии с утвержденным индивиду-альным планом научно-исследовательской работы;

– проведение научно-исследовательских работ в рамках бюджетных тем и приоритетных направлений научно-исследовательской работы кафедры и сторонних кафедр и организа-ций, с которыми заключены договора и на базе которых могут быть проведены исследова-ния;

– проведение самостоятельного исследования по актуальной проблеме в рамках магистер-ской диссертации;
– выполнение научно-исследовательских видов деятельности в рамках грантов и хоздого-ворных работ, осуществляемых на выпускающей кафедре и сторонних кафедрах и организа-циях, с которыми заключены договора на проведение соответствующих исследований;

– выступление на конференциях различного уровня;

– участие в организации и проведении научных, научно-практических конференций, круг-лых столов, дискуссий, организуемых кафедрой, факультетом, университетом, сторонними организациями;

– участие в конкурсах научно-исследовательских работ;

– подготовка и публикация тезисов докладов, материалов конференций и научных статей;
– участие в рецензировании научных статей и конкурсных научных работ;
– ведение библиографической работы с привлечением современных информационных тех-нологий;
– предоставление итогов проделанной работы в виде отчетов, рефератов и статей, оформ-ленных в соответствии с представляемыми требованиями, с привлечением современных средств редактирования и печати;

– подготовка и защита диссертации.

Для организации научно-исследовательской работы выпускающей кафедрой, где реализу-ются программы, составляется расписание информационных собраний, а также индивиду-альных, и групповых контрольных занятий. Указанные в расписании информационные со-брания и контрольные занятия являются формами промежуточного и итогового контроля научно-исследовательской работы и обязательны для посещения всеми студентами.


3. ЭТАПЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ АСПИРАНТА И БАЗА ДЛЯ ЕЁ ВЫПОЛНЕНИЯ

НИР выполняется на протяжении всего периода обучения. Первые полтора года обучения она осуществляется одновременно с учебным процессом, а в последнем семестре второго года обучения – в процессе написания диссертации.
Основным документом, определяющим порядок прохождения НИР в семестре, является ин-дивидуальный план. Руководитель и аспирант в начале каждого семестра составляют план НИР на текущий семестр. План должен быть частью общего плана НИР на весь период обу-чения, должен содержать конкретные задания по этапам и сроки их выполнения, вид и фор-му отчётности. Направление научно-исследовательских работ аспиранта определяется в со-ответствии с программой и темой диссертации.

Руководителем НИР в семестре, как правило, назначается руководитель аспиранта, являю-щийся и руководителем выпускной квалификационной работы.

В начале 1-го семестра выпускающая кафедра предоставляет студентам список тем по НИР магистра с указанием фамилий научных руководителей. В течение первых двух недель каж-дый студент обязан выбрать тему НИР, предварительно обсудив ее с научным руководите-лем. Не позднее второй недели научный руководитель темы выдает студенту задание по НИР, отразив в нем содержание, объем и особенности НИР (ПРИЛОЖЕНИЕ А). За-дание должно быть подписано руководителем и студентом.

К концу первого месяца студент обязан представить на выпускающую кафедру заявление на утверждение темы НИР (ПРИЛОЖЕНИЕ Б). Форму заявления следует взять на выпускаю-щей кафедре. Тема НИР рассматривается и утверждается выпускающей кафедрой. Смена ру-ководителя и (или) изменение утвержденной темы НИР магистра допускаются только по решению выпускающей кафедры и документально подтверждаются новым заявлением.

Научное исследование включает следующие процессы: изучение, эксперимент, концептуа-лизация и проверка теории. Любое научное исследование проводится для преодоления про-блемных ситуаций в науке, когда существующее научное знание оказывается недостаточ-ным для решения новых задач. Указать на значимость проблемы и необходимость ее реше-ния – значит, обосновать актуальность предстоящего исследования. Именно поэтому подав-ляющее большинство научных работ начинаются с обоснования актуальности темы иссле-дования. Отталкиваясь от доказательства актуальности выбранной темы, исследователь пе-реходит к формулировке целей предпринимаемого исследования, и указывает конкретные задачи, которые предстоит решить для их достижения. Цель – это конечный результат, к ко-торому стремится исследователь. Решение задач оформляет всю дальнейшую стратегию научного исследования.

Для более четкой постановки целей и задач формулируются объект и предмет исследования. Объект исследования – это вещь, процесс или явление, порождающее проблемную ситуа-цию и избранное для изучения. Объект является носителем проблемы, на которую направ-лена исследовательская деятельность. Предмет исследования – это конкретная область объ-екта, внутри которой ведётся научный поиск. Необходимым условием проведения научного исследования является предварительный анализ имеющейся информации, литературы, условий и методов решения задач данного класса. Благодаря предварительному ознакомле-нию с материалами ранее проведенных исследований выясняется, в какой мере вопросы те-мы изучены и каковы полученные результаты. Особое внимание уделяется вопросам, на ко-торые нет ответов либо они недостаточны.

Поэтому результатами НИР в 1-м семестре являются:

а) постановка, обсуждение и уточнение задачи научного исследования;
б) поиск и изучение научной литературы по методам решения поставленной задачи с со-ставлением библиографического списка;
в) составление аналитического обзора известных методов;
г) выбор метода решения задачи;
д) оформление отчета по НИР за 1-й семестр с включением в него результатов по вышепере-численным пунктам (а-г) и подготовка к зачету. Во 2-м семестре обычно планируется про-ведение научноисследовательской работы в рамках выбранной тематики, включающей тео-ре-тические, теоретико-экспериментальные и/или экспериментальные исследования, обра-ботку и анализ данных.

Результаты исследований должны быть доложены на научных семинарах или студенческих научно-технических конференциях. Семинары должны проводиться регулярно в течение семестра, чтобы каждый студент мог выступить на нём с докладом или сообщением о ре-зультатах проведённой работы. Конференции проводятся, как правило, 1-2 раза в год.
В процессе подготовки к семинарам и конференциям необходимо освоить требования дей-ствующих стандартов, ознакомиться с правилами подготовки рукописей научных работ к опубликованию; накопить опыт составления тезисов и докладов, написания научных статей в соответствии с требованиями к оформлению научно-справочного аппарата исследования и ведения научной документации.

По результатам НИР за 2-й семестр оформляется отчет по НИР, с приложением тезисов докладов и подготовленных статей, осуществляется подготовка к зачету.

В 3-м семестре продолжается работа по апробации результатов исследований в форме до-кладов на конференциях и статей, уточняется название диссертации, формируется её струк-тура. На этом этапе намечаются мероприятия теоретического, библиографического и экспе-риментального характера, необходимые для успешного завершения диссертации.

По результатам НИР за 3-й семестр оформляется отчет по НИР с приложением тезисов до-кладов и подготовленных статей, осуществляется подготовка к зачету.
4-й семестр посвящается, в основном, оформлению диссертации. Результатом НИР в 4-м семестре является представление законченного варианта диссертации на предзащиту.

Базой для проведения НИР является кафедра. По решению выпускающей кафедры базами для проведения НИР могут быть и другие кафедры, научно-исследовательские лаборатории, другие организации, имеющие в своем штате специалистов высшей квалификации, профес-сионально занимающихся научно-исследовательской работой. По ходатайству выпускаю-щей кафедры, предоставляется студентам доступ к прикладным программным комплексам научно-исследовательского назначения, вычислительным ресурсам межвузовского медиа-центра и базам данных библиотеки.

4. КОНТРОЛЬ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ

Руководство общей программой НИР осуществляет научный руководитель программы. Ру-ководство индивидуальной частью программы, в том числе и написанием диссертации, осуществляет научный руководитель диссертации.

Результаты научно-исследовательской работы должны быть оформлены в письменном виде (отчет) и представлены для утверждения научному руководителю. Отчет о научно-исследовательской работе с визой научного руководителя должен быть представлен на вы-пускающую кафедру. Образец титульного листа отчета о научно-исследовательской работе приводится в приложении В. К отчету прилагаются ксерокопии статей, тезисов докладов, опубликованных за текущий семестр, а также докладов и выступлений в рамках научно-исследовательского семинара кафедры.

Не предоставившие в срок отчета о научно-исследовательской работе и не получившие за-чета, к сдаче экзаменов и предзащите диссертации не допускаются.

Обсуждение семестровых результатов НИР и планов на последующий семестр проводится на заседаниях выпускающей кафедры, осуществляющей подготовку с привлечением науч-ных руководителей.

СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ревко-Линардато, П.С. Методы научных исследований: учеб. пособие / П.С. Ревко-Линардато. – Таганрог: изд-во ТТИ ЮФУ, 2012. – 55 с.
2. Новиков, А.М.. Методология научного исследования / А.М. Новиков,Д.А. Новиков. – М.: Либроком, 2010. – 280 с.

СОВЕТЫ АСПИРАНТУ

Работа с научным руководителем обычно начинается с решения несколько пробных задачек и/или чтения нескольких статей по теме будущей НИР, возможно, на английском языке. За-тем вам будет дана основная задача, которая в перспективе должна перерасти в тему вы-пускной работы.

Получив очередное задание, не стесняйтесь обратиться за дополнительными разъяснениями. Гораздо хуже, если вы, закопавшись, надолго пропадёте, так ничего и не сделав.

Другая распространённая ошибка – откладывать научную работу на потом. Обычно руково-дитель рассчитывает, что ваша работа вольётся в общее исследование и ожидает определён-ных результатов к определённым срокам. Если вы справляетесь с первой задачкой быстро, то получаете усложнение, потом следующее, и к концу учёбы набегают ощутимые результа-ты. Если же студент вспоминает про НИР в конце семестра (года, последнего курса) и начи-нает решать поставленную изначально простую задачу, то и работа получается слишком простая и никому не нужная. Практически невозможно за пару недель сделать нечто стоя-щее. Неудивительно, если такая работа будет оценена не выше тройки.

НИР надо заниматься постоянно. Хорошие идеи появляются в результате многократных совместных обсуждений, причём не сразу. Необходимо время, чтобы разобраться в причи-нах неудач первых экспериментов, придумать лучший алгоритм или что-то доказать о его свойствах. Поэтому хорошую научную работу объективно можно сделать только за пару се-местров.

Ваш руководитель имеет право быть занятым, не находить времени прочитать присланный вами материал в течение целой недели (двух, трех,…), очередной раз переносить встречу еще на неделю позже, и оказывать прочие знаки невнимания. Это нормально. Израсходуйте образовавшееся время на то, чтобы самостоятельно понять, что делать дальше или заняться самообразованием. Никто не даст студенту тему, по которой в мире нет ни одной публика-ции. Не забывайте про поиск в Google или других поисковых системах. Есть сайты научных конференций. Название теории, или алгоритма, или формулы, которые вы обсуждали с ру-ководителем – это уже ключевые слова для поиска. Сегодня в Интернете легко можно найти даже то, чего ещё не знает ваш руководитель.

Откопайте самые последние работы по вашей теме – это лёгкий способ показать вашу заин-тересованность и обратить на себя внимание.

Резюмируем:

1. Работайте постоянно.
2. Руководитель не обязан направлять каждый ваш шаг.
3. Инициатива не наказуема.
4. Вы имеете право на ошибку.

Изучение литературы

Любое исследование базируется на каких-то уже известных результатах, и вы обязаны не просто с ними ознакомиться, а внимательно их проработать, постаравшись понять в них всё.

Важное правило: как только вы прочитали статью, обязательно напишите по ней реферат. Сделайте это сразу, потом будет труднее всё вспомнить и сис-тематизировать. Записанные рефераты позже послужат основой для обзорных параграфов отчёта, статьи, диссертации.
Реферат – это немного больше, чем просто аннотация, взятая из самой статьи. Аннотация всего лишь говорит, о чём статья, и называет главный ре-зультат. В реферате необходимо перечислить все основные идеи и результаты исследований, описанные в статье. Это трени-ровка умения отличать важное от второстепенного. В реферате может присутствовать кри-тический разбор статьи. Авторы, как правило, не акцентируют внимание на недостатках или ограниче-ниях предлагаемых ими подходов, но при этом могут честно сообщать о них где-то в середине статьи. Могут существовать более поздние улучшающие ре-зультаты, о них важно упомянуть и дать ссылку – чтобы читатель случайно не подумал, что данная ста-тья является «последним словом» в данной области науки. Если реферат пишется «для себя», то есть как часть будущей статьи или отчёта, то в нём обычно делается упор на те идеи и ре-зультаты, которые имеют прямое отношение к вашей работе; особенно, если некоторые из них вам уда-лось улучшить. Если реферат пишется «для сообщества», то он должен содер-жать основные идеи без технических подробностей и быть полезен не только автору рефера-та, но и другим читателям.

Есть распространённая ошибка, которую допускают не слишком старательные студенты. Прочитав одну статью, освоив один метод, они поддаются иллюзии, будто этим проблема исчерпана и ничего лучшего на эту тему в мире не придумано. Помните: научное сообще-ство настолько огромно, что даже в узкоспециальных областях написано больше, чем вы успеете за всю жизнь прочитать.

С другой стороны, не надо фанатизма – если вы прочтёте несколько сотен статей, которые есть по вашей теме, то, скорее всего, парализуете вашу фантазию. Вам начнёт казаться, что ничего нового тут изобрести невозможно. Слиш-ком много знать – тоже вредно.

Наилучший результат достигается, когда периоды собственного творче-ства чередуются с периодами глубокого изучения темы. Если у вас есть гипотеза, но вы не знаете, как её дока-зать, попробуйте сначала убедиться экспериментально, что она верна. Уверенность исследо-вате-ля в справедливости результата придаёт силы при поиске строгих доказа-тельств. По-думайте над тем, какие промежуточные результаты, и в какой форме было бы интересно изобразить графически. Глядя на графики, часто удается заметить нечто такое, о чём раньше вы даже и не задумывались. Изобретайте различные способы визуализации одних и тех же данных, «покрутите» вашу задачу с разных сторон. Случается, что именно эти, казалось бы бесполезные, упражнения как раз и приводят к наиболее важным открытиям.

В то же время, избегайте бесцельных экспериментов, это слишком расточительно по време-ни. Любой эксперимент начинайте с конца, т.е. с той инте рпретации (красивой фразы), ко-торую вам хотелось бы написать последней в отчёте о данном эксперименте. Подумайте, как поставить эксперимент, который самым наглядным образом подтверждал бы эту фразу. Ра-зумеется, результат может оказаться и отрицательным, и вообще никаким. Умение сходу планировать удачный эксперимент приходит только с опытом. Наличие цели – необходи-мое, но недостаточное условие успеха.

Стадия осмысления результатов — самое важное в эксперименте. Задавайте себе больше во-просов. Что можно сказать об исходных гипотезах? Чем то, что получилось, хорошо, а чем плохо? Где и как всё это можно применить? Все ли интересные случаи проверены? Как насчёт крайних случаев и «пограничных» ситуаций (там всегда скапливаются сюрпризы)?

Практика показывает, что более половины студентов, получив первые результаты на мо-дельных данных, склонны на этом успокоиться («пожелание шефа выполнено – я молодец») и затем годами (!) смотреть на один и тот же (не очень удачный) график. В то же время, ге-нерация ещё десятка экспериментов при радикально разных условиях способна дать бога-тую пищу для размышлений и с самого начала повернуть исследование в правильное русло.

Документирование

Почему-то мало кто любит сразу документировать свой код, записывать основные идеи прочитанных статей и оформлять свои результаты немедленно после их получения.

Есть два разумных довода в пользу того, чтобы делать это сразу.

Во-первых, пока вы помните все детали, сумеете сделать это лучше. За-писать рано или поздно придётся, но потом времени будет потрачено больше, и качество документа окажется ниже.
Во-вторых, словесное формулирование приводит мысли в порядок и ма-гическим образом повышает эффективность следующего этапа работы.
Итак, если вы прочитали хорошую статью, запишите основные идеи в ви-де реферата. Если вы закончили эксперимент, запишите условия эксперимента и выводы к каждому графику.

Текущие отчёты Хороший студент периодически (например, раз в две недели) отправляет научному руководителю краткий отчёт следующего содержания:

• что нового удалось узнать из литературы;

• что сделано за этот период;

• что из этого является результатом, о котором можно написать в тексте статьи или диссертации;

• что не понятно, какие проблемы возникли;

• какие есть идеи их решения, включая возможность изменения постановки всей зада-чи или её частей;
• план работ на следующий период (например, две недели).

Эта работа прививает привычку структурировать своё мышление, а вечно занятому научно-му руководителю экономит время. Даже если Ваш научный руководитель не просил присы-лать ему такие отчёты, всё равно присылайте! Зарекомендуете себя с самой лучшей стороны.

Семестровые отчёты

Каждый семестр ваша индивидуальная научная работа должна продвигаться еще немного вперед. Результат работы должен быть материален; это мо-жет быть программа, отчет, вы-полненные эксперименты. Просто прийти в конце семестра и изложить ваши новые идеи – не достаточно, даже если они ка-жутся вам гениальными.

Многие кафедры и преподаватели требуют от студентов отчета по НИР в конце каждого се-местра, в письменной форме. Не следует относиться к этой деятельности как к пустой фор-мальности. В идеальном случае – если вы не бу-дете менять тему исследования – эти отчеты, обрастая подробностями, посте-пенно перерастут в выпускную работу. Отчет о научной ра-боте (technical report) пишется в форме научной статьи. Требования к научному содержанию отчетов будут возрастать от семестра к семестру, а требования к форме – оставаться не-изменными.

Есть ещё один веский довод в пользу серьёзного отношения к отчётам. В наше время обмен профессиональной информацией между людьми происходит преимущественно в электрон-ном виде – отчеты, статьи, презентации, форумы. Всеми этими жанрами информационного обмена вам надо научиться владеть. Из них отчеты и статьи наиболее весомы и требуют от автора наибольшей точ-ности изложения.

Ваш первый семестровый отчёт имеет право выглядеть скромно. Вполне достаточно, если он будет содержать только постановку задачи, рефераты про-читанных вами статей и/или результаты ваших первых экспериментов.

Постановка задачи. Попробуйте сначала написать неформальным язы-ком, как вы её поняли, почему она актуальна (то есть какую пользу и кому мо-жет принести её решение), какие в ней есть открытые проблемы. Очень важно научиться рассказывать о задаче. Возьмите за образец описания, которые вы прочитали в статьях или в Интернете. Затем сформулируйте задачу формально, введите необходимые обозначения.

Рефераты. Если вы поработали с литературой, отчёт должен содержать рефераты (краткие пересказы) прочитанных вами статей. Рефераты должны подчёркивать связь этих статей с вашей задачей. Очень важно сделать вывод, мотивирующий вашу работу, например, если вы обнаружили, что все известные работы имеют общий недостаток, на устранение которого и будет направлено ваше исследование.

Эксперименты. Если вы проделали один или несколько экспериментов, отчёт должен со-держать описание условий и результатов каждого эксперимен-та. Условия должны быть описаны исчерпывающим образом, то есть так, чтобы ваш эксперимент мог быть воспроиз-веден другим исследователем. В то же время, программистские и прочие технические по-дробности описывать не надо. Результаты представляются в виде таблиц или графиков. На каждом графике должны быть подписаны оси и легенда (легенда не нужна, если на графике только одна кривая). Под графиком должно быть написано, при каких условиях экспери-мента он получен. В основном тексте должны быть приведены интер-претации полученных результатов и выводы. Если сделать это неаккуратно, то в результатах вашего эксперимента не разберётся даже ваш руководитель, не говоря уже о посторонних.

Алгоритм НИР Всё сказанное выше можно резюмировать в виде Алгоритма НИР. Он со-стоит в том, чтобы итеративно повторять определённые виды работ из следующего перечня:

• погружение в современную (в основном англоязычную) научную литературу;
• решение простых частных задач, даже если они на первый взгляд бесполезны;
• чередование теоретических исследований с экспериментами;
• чередование попыток решить задачу с попытками изменить её постановку;
• чередование попыток решить задачу с лаконичной записью лучшего из решений;
• чередование самостоятельных размышлений с семинарами и обсуждениями.
Порядок этих работ не важен и выбирается по ситуации, но ни одна из них не должна си-стематически пропускаться – в этом суть алгоритма, и только в этом случае он гарантирует успешное продвижение.