Логика и методология в научных исследованиях

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

С А Н К Т - П Е Т Е Р Б У Р Г С К И Й  
Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й
АГРАРНЫЙ
Н И В Е Р С И Т Е Т

М.М. БЕЗЗУБЦЕВА, В.С. ВОЛКОВ

Л О Г И К А И М Е Т О Д О Л О Г И Я 
Н А У Ч Н Ы Х И С С Л Е Д О В А Н И Й

У Ч Е Б Н О Е П О С О Б И Е 

для обучающихся по направлению подготовки 35.04.06 Агроинженерия

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2018

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ 
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

М.М. БЕЗЗУБЦЕВА, В.С. ВОЛКОВ

Л О Г И К А И М Е Т О Д О Л О Г И Я 
Н А У Ч Н Ы Х И С С Л Е Д О В А Н И Й

У Ч Е Б Н О Е П О С О Б И Е 

для обучающихся по направлению подготовки 35.04.06 Агроинженерия

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2018

УДК 621.311(07) 
ББК 40.76

Беззубцева М.М., Волков В.С. Логика и методология научных исследований. Учебное 
пособие для обучающихся по направлению подготовки 35.04.06 Агроинженерия. -  
СПб.:СПбГАУ, - 2018. -  150 с.

Рецензенты:
доктор техн. наук, профессор (ИТМО) А.Г. Новоселов;
доктор техн. наук, ведущий научный сотрудник (ИАЭП) С.А. Ракутько

Инженерный подход предполагает решение практических проблем предприятий 
АПК на основе научных знаний. Концептуально в основе изложения материала лежит 
описание логики и методологий, средств программной поддержки инжиниринга систем 
агропредприятий. Методология обучения основана на интеграции и доведении до 
практических решений наработки базовых дисциплин, таких как, системный подход к 
исследованию технических систем агропредприятий, менеджменту интеллектуальной 
собственности, энергоменеджменту предприятия, а также предполагает использование 
инновационных технологий 
(физико-математическое моделирование, управление 
знаниями, методы принятия решений). Логика обучения строится на принципах и идеях 
ряда более общих дисциплин, входящих в программу обучения магистрантов, а также 
обобщает успешную практику реальных проектов. Структура построения глав пособия 
предопределяет не только усвоение известных методов проведения исследований, но и 
представляет широкий спектр проблемных вопросов для самостоятельной научной и 
практической деятельности обучающихся.
Учебное пособие предназначено для магистрантов, обучающихся по направлению 
подготовки 35.04.06 Агроинженерия. Может быть также использовано при обучении (в 
системах 
повышения 
квалификации, 
в 
учреждениях 
дополнительного 
профессионального 
образования 
и 
пр.) 
аспирантов, 
специалистов 
и 
научных 
работников, занимающихся проблемами в области инноватики технических систем 
агропредприятий.

© Беззубцева М.М., 2018 

Волков В.С., 2018 

© ФГБОУ ВО СПбГАУ, 2018

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.......................................................................................................................... 5
1. Методологические основы научного познания....................................................7
2. Научно-исследовательская работа обучающихся...............................................12
3. Экспериментальные исследования........................................................................14
4. Оформление результатов научно-исследовательской работы обучающихся. 20
5. Основы патентоведения.......................................................................................... 21
5.1. Развитие законодательства в области изобретательства............................21
5.2. Интеллектуальная собственность................................................................... 22
5.2.1. Промышленная собственность. Изобретения........................................... 23
5.2.2. Объекты изобретений....................................................................................24
5.2.3. Условия патентоспособности.......................................................................28
5.3..Выявление и оформление изобретений.........................................................33
5.4. Порядок рассмотрения заявки на выдачу патента....................................... 42
5.5. Авторы и патентообладатели...........................................................................46
5.6. Исключительное право на использование изобретения.............................47
5.7. Прекращение действия патента.......................................................................53
6. Научно-техническая информация.........................................................................54
6.1. Система библиотечно-библиографической классификации (ББК).......... 54
6.2. Универсальная десятичная классификация (УДК)...................................... 55
6.3. Международная патентная классификация (МПК).................................... 57
6.4. Общая характеристика и виды патентной информации.............................61
6.5. Особенности патентной документации.........................................................66
6.6. Проведение патентных исследований при выполнении ВКР....................67
Контрольные вопросы............................................................................................. 69
7. Практические исследования ................................................................................... 74
7.1. Выбор направления научного исследования и методика поиска 
информации...............................................................................................................74
7.2. Патентное исследование...................................................................................87
7.3. Методы поиска идей......................................................................................... 97
7.4. Планирование эксперимента..........................................................................104
7.5. Математическое моделирование.................................................................. 110
7.6. Физическое моделирование...........................................................................114
7.7. Имитационное моделирование......................................................................120
Литература..................................................................................................................126
Приложение А.............................................................................................................128
Приложение Б .............................................................................................................129
Приложение В .............................................................................................................132
Приложение Г .............................................................................................................135

.

............................................................................................................136
............................................................................................................138

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время предприятия вынуждены постоянно изменяться. 
Причинами 
этому 
являются 
насыщение 
рынков, 
глобализация, темпы развития технологий, регулярное изменение 
норм и законов. Одним из ключевых драйверов преобразований 
является 
обучение 
научных и 
инженерно-технических кадров 
предприятий АПК логике и методологии проведения научных 
исследований в области инжиниринга потребительских энергосистем. 
Кроме внешних факторов, изменения стимулируют и внутренние 
факторы, например, ускоряющиеся жизненные циклы организаций. 
Компании 
быстрее 
растут и развиваются, 
а каждой 
стадии 
жизненного цикла обычно соответствует своя структура организации. 
В результате предприятия изменяются, трансформируются, чтобы 
выжить и сохранить конкурентоспособность, но происходит это, как 
правило, неэффективно, бессистемно и сопряжено с высокими 
рисками.
Инжиниринг агропредприятия — это деятельность, основанная на 
использовании 
инженерного 
подхода, 
обеспечивающая 
согласованность различных компонентов предприятия (стратегии, 
структуры, 
процессов, 
информационных 
систем). 
Принципами 
инженерного подхода являются: 
использование моделирования, 
системность, решение практических проблем на основе научных 
знаний, а также повторное использование знаний. Методология 
обучения основана на интеграции и доведения до практических 
решений наработки базовых дисциплин, таких как, системный подход 
к исследованию технических систем, менеджменту интеллектуальной 
собственности, 
энергоменеджменту 
предприятия, 
а 
также 
предполагает использование моделирования (физико-математическое 
моделирование, управление знаниями, методы принятия решений, 
оптимизация 
энергоемкости). 
Логика 
обучения 
строится 
на 
принципах и идеях ряда более общих дисциплин, входящих в

5

программу обучения магистрантов, а также обобщает успешную 
практику реальных проектов.
Основные 
принципы 
логики 
и 
методологии 
в 
научных 
исследованиях инжиниринговых энергосистем предполагают технологическую взаимосвязь дисциплины, входящих в системный анализ 
предприятий АПК. Дисциплина основана 
на использовании баз 
знаний с повторно используемыми компонентами, а также на 
применении интеллектуальных систем на различных этапах работ по 
проектированию и управлению предприятиями. В основу обучения 
положена концепция внедрения фундаментальных исследований в 
дальнейшую 
производственную 
деятельность 
выпускников. 
Знакомство с методологией инжиниринга технических систем АПК 
является 
основной 
задачей 
раздела, 
входящего 
в 
изучение 
магистрами общей дисциплины «Логика и методология научных 
исследований»
В 
учебном 
пособии 
рассмотрены 
вопросы: 
основы 
патентоведения, виды патентной документации, права авторов 
изобретений; 
приведены 
сведения 
по 
научно-технической 
информации, 
видам 
библиотечных 
каталогов, 
представлены 
методики 
проведения 
патентных 
исследований, 
методики 
планирования 
эксперимента, 
математического 
и 
физического 
моделирования.
Компетенции, приобретаемые обучающимися при изучении 
дисциплины «Логика и методология научных исследований»:
1) ОК-1 
способность к абстрактному мышлению, анализу, 
синтезу;
2) ОПК-5 
владением 
логическими 
методами 
и 
приемами 
научного исследования;
3) ПК-4 
способностью и готовностью применять знания о 
современных методах исследований
4) ПК-5 
способность 
и 
готовностью 
организовывать 
самостоятельную и коллективную научно-исследовательскую работу, 
вести поиск инновационных решений в инженерно-технической 
сфере.

6

1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Наука — сфера человеческой деятельности, функцией которой 
является выработка и теоретическая систематизация объективных 
знаний о действительности.
Это понятие включает в себя как деятельность, направленную на 
получение нового знания, так и результат этой деятельности — 
сумму полученных к данному моменту научных знаний образующих 
в 
совокупности 
научную 
картину 
мира.
Непосредственными целями науки являются описание, объяснение и 
предсказание процессов и явлений действительности, составляющих 
предмет её изучение, на основе открываемых ею же законов, т. е. 
теоретическое отражение действительности.
Открытие законов материалистической диалектики заложило 
фундамент общего теоретического синтеза науки, на котором 
базируются три основные области знания -  о природе, обществе и 
мышлении.
Развитие науки связано с разделением и кооперацией научного 
труда, созданием научных учреждений, экспериментального и 
лабораторного оборудования. Являясь следствием общественного 
разделения труда, наука возникает вслед за отделением умственного 
труда от физического и превращением познавательной деятельности 
в специфический род занятий особой группы людей. Наука оказывает 
стимулирующее 
воздействие 
на 
общественное 
производство, 
пронизывает все факторы общественной жизни.
Необходимость научного подхода в материальном производстве, 
в сфере управления и в системе образования заставляет науку 
развиваться 
более 
быстрыми 
темпами, 
чем 
другую 
отрасль 
деятельности.
Современное 
общество 
во 
всех 
видах 
его 
деятельности 
развивается под влиянием науки и техники. Все формы физического 
и умственного труда (медицина, транспорт, связь и т. д.) испытывают 
на себе преобразующее действие научно-технического прогресса.

7

Классификация наук — это раскрытие их взаимной связи на 
основании определённых принципов и выражение этих связей в виде 
логически обоснованного расположения или ряда.
Классификация современной науки основывается на раскрытии 
взаимосвязи трёх главных разделов научных знаний:
естественных, общественных (социальных) наук и философии. 
Имеются и другие разделы научных знаний, которые находятся на 
стыке главных, но не входят целиком ни в один из них. К ним 
относятся, например, технические науки[на стыке естественных наук 
(главным образом физики) и философии (главным образом логики)] и 
т. д.
Технические науки -  это специфическая система знания о 
целенаправленном преобразовании природных тел и процессов в 
технические 
объекты, 
о 
методах 
конструктивно-технической 
деятельности, а также о способах функционирования технических 
объектов в системе общественного производства.
В 20 веке вся наука о природе в связи с возникновением атомной 
физики, квантовой механики, ядерной физики превратилась в систему 
взаимопроникающих и переплетающихся наук. Классификация наук 
используется в качестве теоретической основы для многих отраслей 
практической деятельности. 
С учётом классификации ведётся 
планирование научно-исследовательских работ в их взаимосвязи, 
координация теоретических исследований с практическими задачами, 
которые 
вытекают 
из 
потребностей 
народного 
хозяйства, 
определяется соотношение между теоретическими и техническими 
дисциплинами в вузах, организована и действует система научно - 
технической информации, построены системы классификации НТИ.
Знание — идеальное воспроизведение в языковой форме 
обобщённых представлений о закономерных связях объективного 
мира.
Функциями 
знания 
являются 
обобщение 
разрозненных 
представлений о закономерностях природы общества и мышления. 
Хранение в обобщенных представлениях всего того, что может быть 
передано в качестве устойчивой основы практической деятельности.

8

Знание является продуктом общественной деятельности людей, 
направленной 
на 
преобразование 
действительности. 
Процесс 
движения 
человеческой 
мысли 
от 
незнания 
к 
знанию 
называют познанием. Познание вырастает из практики, она является 
началом, 
исходным 
пунктом 
и 
одновременно 
естественным 
завершением всякого процесса познания. Завершение познания 
всегда относительно, так как в процессе познания возникают новые 
проблемы и задачи, которые были подготовлены и поставлены 
предшествующим развитием научной мысли. Решая эти задачи и 
проблемы, наука должна опережать практику и таким образом 
сознательно направлять её развитие.
Познание 
включает 
в 
себя 
два уровня: 
чувственный 
и 
рациональный. 
Чувственное познание формирует эмпирическое 
знание, а рациональное — теоретическое.
Чувственное познание обеспечивает непосредственную связь 
человека 
с 
окружающей 
действительностью. 
Элементами 
чувственного 
познания 
являются 
ощущение, 
восприятие, 
представление и воображение.
Рациональное познание дополняет и опережает чувственное, 
способствует 
осознанию 
сущности 
процессов, 
вскрывает 
закономерности развития. Формой рационального познания является 
мышление.
В процессе научного исследования можно отметить следующие 
этапы: возникновение идей;
-  формирование понятий, суждений;
-  выдвижение гипотез;
-  обобщение научных факторов;
-  доказательство правильности гипотез и суждений.
В результате проработки и сопоставления с действительностью 
научная гипотеза может стать теорией.
Теория — система обобщённого знания, объяснения тех или иных 
сторон действительности. Она возникает в результате обобщения 
познавательной деятельности и практики. Это обобщённый опыт в 
сознании людей. Она заключает в себе не только знания основных

9