Методы и средства научных исследований

Министерство образования и науки Российской Федерации
Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Ю. Н. Колмогоров, А. П. Сергеев, 
Д. А. Тарасов, С. П. Арапова

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА
НАУЧНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ

Учебное пособие

Рекомендовано методическим советом
Уральского федерального университета
для студентов вуза, обучающихся
по направлению подготовки
29.04.03 — Технология полиграфического 
и упаковочного производства

Екатеринбург
Издательство Уральского университета
2017

УДК 001.891(075.8)
ББК 72ся73
         М54
Авторы:
Ю. Н. Колмогоров (гл. 2, 5), А. П. Сергеев (гл. 3, 4, дополнение), 
Д. А. Тарасов (гл. 1), С. П. Арапова (гл. 6, 7)

Рецензенты:
гл. науч. сотр. лаборатории матем. моделирования в экологии и медицине ИПЭ УрО РАН д‑р физ.‑мат. наук, проф. А. Н. Вараксин;
директор ин‑та хим. переработки растительного сырья и пром. экологии Урал. гос. лесотехн. ун‑та д‑р техн. наук, проф. А. В. Вураско
Научный редактор — канд. техн. наук А. Г. Тягунов

М54
    Методы и средства научных исследований: учеб. пособие / Ю. Н. Колмогоров [и др.]. — Екатеринбург : Изд‑во Урал. 
ун‑та, 2017. — 152 с.

ISBN 978‑5‑7996‑2256‑5

Пособие предназначено для закрепления теоретических и практических навыков слушателей магистратуры по курсу дисциплин 
«Учебно‑исследовательская работа общенаучная», «Учебно‑исследовательская работа прикладная», «Методы и средства научных исследований». Представлены сведения об организации научно‑исследовательской работы, этапах ее выполнения и о представлении 
результатов, а также рекомендации по курсовому проектированию. 
В дополнении даны основные сведения по измерительным шкалам. 
Издание представляет интерес для студентов инженерных и естественно‑научных специальностей.

УДК 001.891(075.8)
ББК 72ся73

ISBN 978‑5‑7996‑2256‑5 
© Уральский федеральный
 
     университет, 2017



Оглавление

Введение ............................................................................................... 6

1. Организация научно-исследовательской работы в России .............. 7

1.1. Управление в сфере науки ...................................................... 7
1.2. Ученые степени и ученые звания ..........................................16
1.3. Подготовка научных и научно‑педагогических 
        кадров в России ......................................................................19
1.4. Научно‑исследовательская работа студентов .......................24

2. Наука и научное исследование .......................................................28

2.1. Понятие науки ........................................................................28
2.2. Классификация наук ..............................................................29
2.3. Научное исследование ...........................................................32
2.3.1. Теоретический уровень исследования ........................34
2.3.2. Эмпирический уровень исследования ........................38
2.4. Этапы научно‑исследовательской работы ............................39

3. Методология научных исследований ..............................................41
3.1. Понятия метода и методологии научных исследований ......41
3.2. Философские и общенаучные методы научного 
        исследования ..........................................................................43
3.3. Частные и специальные методы научного исследования .....48

4. Подготовительный этап научно-исследовательской работы ..........49
4.1. Выбор темы научного исследования .....................................49
4.2. Планирование научно‑исследовательской работы ...............52

Оглавление

5. Сбор научной информации ..............................................................57
5.1. Основные источники научной информации ........................57
5.1.1. Виды научных изданий ................................................58
5.1.2. Виды учебных изданий.................................................59
5.1.3. Справочно‑информационные издания .......................60
5.1.4. Другие виды изданий ...................................................60
5.2. Изучение литературы .............................................................62

6. Написание и оформление научных работ студентов .......................65
6.1. Структура учебно‑научной работы ........................................66
6.2. Основные правила оформления учебно‑научных работ ......74
6.3. Оформление рисунков в пояснительной записке .................76
        Графический способ изложения иллюстративного 
        материала ................................................................................77
6.4. Оформление таблиц в пояснительной записке .....................79
6.5. Основные правила оформления математических формул ...81
6.6. Оформление библиографического аппарата .........................83
6.6.1. Общие правила составления 
           библиографического списка ........................................84
6.6.2. Оформление библиографических ссылок ...................86
6.7. Язык и стиль ...........................................................................89

7. Особенности подготовки, оформления и защиты 
      студенческих работ.........................................................................92
7.1. Особенности подготовки рефератов и докладов ...................92
7.2. Особенности подготовки и защиты курсовых работ ............93
7.3. Особенности подготовки и защиты дипломных работ .........96

Оглавление

Дополнения .......................................................................................101

Дополнение 1.  
Методы обработки экспериментальных данных .......................101
Проверка статистических гипотез ..............................................101
Метод наименьших квадратов ....................................................105
Корреляционный анализ ............................................................107
Дисперсионный анализ ..............................................................110
Регрессионный анализ результатов аппроксимации 
статистических зависимостей ....................................................112

Дополнение 2.  
Эксперимент и измерительные шкалы ......................................116
Шкала наименований .................................................................118
Шкала порядковая ......................................................................121
Порядковая шкала Черчмена и Акоффа ....................................130
Шкала интервалов ......................................................................133
Шкала отношений ......................................................................136
Абсолютная шкала ......................................................................139

Заключение .......................................................................................143

Рекомендуемый библиографический список .....................................144



Введение

В 

современных условиях быстрого развития технологий, 
наращивания материальной базы производственных 
предприятий и увеличения значимости информационных технологий в различных отраслях промышленности серьезное значение приобретает подготовка учебными заведениями высококвалифицированных специалистов, имеющих 
высокую профессиональную и теоретическую подготовку, способных к самостоятельной творческой работе. В связи с этим 
учебные планы вузов предусматривают выполнение студентами курсовых и выпускных квалификационных работ, а также 
различные формы учебно‑исследовательской работы (подготовка рефератов, сообщений, докладов, проведение исследований 
во время производственной практики и т. д.), которые включаются в учебный процесс. Во внеучебное время студенты работают в проблемных группах, научных кружках, участвуют в работе научно‑практических конференций, оказывают помощь 
преподавателям, выполняя научно‑исследовательские работы. 
Все это должно помочь студентам глубоко усвоить различные 
дисциплины, выработать способность творчески мыслить, научиться самостоятельно выполнять хотя бы небольшие научноисследовательские работы, анализировать и обобщать практические знания.
Знание методов и средств, используемых в научных изысканиях, существенно облегчает подготовку, проведение и обработку результатов исследований. Данное учебное пособие призвано помочь студентам и молодым ученым систематизировать 
свою творческую научную деятельность и указать пути встраивания результатов этой деятельности в общее научное поле нашей страны и далее — в мировую базу научных знаний.



1. Организация научно-исследовательской 
работы в России

1.1. Управление в сфере науки

З

аконодательную основу регулирования отношений 
между субъектами научной и научно‑технической деятельности, органами власти и потребителями научной 
и научно‑технической продукции образует Федеральный закон 
от 23 августа 1996 года «О науке и государственной научно‑технической политике» [1]. Согласно закону государственная научно‑техническая политика осуществляется на основе следующих основных принципов:
— признание науки социально значимой отраслью, определяющей уровень развития производительных сил государства;
— гарантия приоритетного развития фундаментальных научных исследований;
— интеграция научной, научно‑технической и образовательной деятельности на основе различных форм участия работников, аспирантов и студентов вузов в научных исследованиях и экспериментальных разработках посредством 
создания учебно‑научных комплексов на базе вузов, научных организаций академий наук, имеющих государственный статус, а также научных организаций министерств 
и иных федеральных органов государственной власти;
— поддержка конкуренции и предпринимательской деятельности в области науки и техники;

1.Организациянаучно-исследовательскойработывРоссии

— развитие научной, научно‑технической и инновационной деятельности посредством создания системы государственных научных центров и других структур;
— концентрация ресурсов на приоритетных направлениях 
развития науки и техники;
— стимулирование научной, научно‑технической и инновационной деятельности через систему экономических 
и иных льгот.
Важнейшими направлениями государственной политики 
в области развития науки и технологий являются:
— развитие фундаментальной науки, важнейших прикладных исследований и разработок;
— совершенствование государственного регулирования 
в области развития науки и технологий;
— формирование национальной инновационной системы;
— повышение эффективности использования результатов 
научной и научно‑технической деятельности;
— сохранение и развитие кадрового потенциала научно‑технического комплекса;
— интеграция науки и образования;
— развитие международного научно‑технического сотрудничества.
В Российской Федерации управление научной и (или) научно‑технической деятельностью осуществляется на основе сочетания принципов государственного регулирования и самоуправления. Органы государственной власти, учреждающие 
государственные научные организации, утверждают их уставы, осуществляют контроль над эффективным использованием и сохранностью предоставленного им имущества, осуществляют другие функции в пределах своих полномочий.
Основной правовой формой отношений между научной организацией, заказчиком и иными потребителями научной и (или) 
научно‑технической продукции, в том числе министерствами 
и иными федеральными органами исполнительной власти, яв

1.1.Управлениевсференауки

ляются договоры (контракты) на создание, передачу и использование научной и (или) научно‑технической продукции, оказание 
научных, научно‑технических, инженерно‑консультационных 
и иных услуг, а также другие договоры. Правительство РФ и органы исполнительной власти субъектов РФ, учредившие государственные научные организации, вправе устанавливать для 
них обязательный государственный заказ на выполнение научных исследований и экспериментальных разработок.
Правительством РФ утвержден ряд программных документов о развитии науки в России, например: Государственная программа Российской Федерации «Развитие науки и технологий» 
на 2013–2020 годы» (с изменениями и дополнениями, «Программа фундаментальных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2013–2020 годы)» [2,3].
В ведении Правительства РФ находятся Российский фонд 
фундаментальных исследований и Российский гуманитарный 
научный фонд. В уставах этих фондов указано, что они являются некоммерческими организациями в форме федеральных 
учреждений. Они проводят отбор на конкурсной основе проектов научных исследований, поддерживаемых этими фондами, 
по изданию научных трудов, организации научных мероприятий (конференций, семинаров и т. п.), развитию экспериментальной базы научных исследований. Фонды финансируют отобранные проекты и мероприятия, контролируют использование 
выделенных средств, поддерживают международное сотрудничество в области научных исследований.
Федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими функции по выработке государственной политики 
и нормативно‑правовому регулированию в сфере промышленного, оборонно‑промышленного и топливно‑энергетического 
комплексов, а также в области развития авиационной техники, 
технического регулирования и обеспечения единства измерений, освоения месторождений полезных ископаемых на основе 
соглашений о разделе продукции, науки и техники в интересах 

1.Организациянаучно-исследовательскойработывРоссии

обороны и безопасности государства, являются Министерство 
промышленности и торговли Российской Федерации и Министерство энергетики Российской Федерации (Указ Президента 
РФ от 12 мая 2008 года № 724).
Другим федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по контролю и надзору в сфере правовой охраны и использования объектов интеллектуальной 
собственности, патентов и товарных знаков и результатов интеллектуальной деятельности, вовлекаемых в экономический 
и гражданско‑правовой оборот, соблюдения интересов Российской Федерации, российских физических и юридических лиц 
при распределении прав на результаты интеллектуальной деятельности, в том числе создаваемые в рамках международного 
научно‑технического сотрудничества, является Федеральная 
служба по интеллектуальной собственности (Роспатент) (Указ 
Президента РФ от 24 мая 2011 года № 673).
Важные управленческие функции в сфере вузовской науки 
выполняет Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) — федеральный орган исполнительной власти России, осуществляющий функции по выработке государственной политики и нормативно‑правовому 
регулированию в сфере образования, научной, научно‑технической и инновационной деятельности. Минобрнауки России 
также вырабатывает политику развития федеральных центров 
науки и высоких технологий, государственных научных центров и наукоградов, интеллектуальной собственности, а также 
в сфере молодежной политики, воспитания, опеки и попечительства, социальной поддержки и социальной защиты обучающихся и воспитанников образовательных учреждений.
Структурным подразделением Министерства образования 
и науки РФ выступает Высшая аттестационная комиссия (ВАК), 
которая в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 23 сентября 2013 года N 836 г. Москва 
«Об утверждении Положения о Высшей аттестационной комис

1.1.Управлениевсференауки

сии при Министерстве образования и науки Российской Федерации» осуществляет функции [4]:
— принимает рекомендации, которые представляются в Министерство образования и науки Российской Федерации
— проводит анализ защищенных диссертаций;
— по поручению Министерства образования и науки Российской Федерации проводит экспертизу и представляет в министерство рекомендации по ее итогам в части вопросов, относящихся к ее компетенции.
Федеральные органы исполнительной власти в сферах науки и образования работают во взаимодействии с Российской 
академией наук, отраслевыми академиями наук, сотрудничают 
с образовательными учреждениями высшего профессионального образования, общественными научными объединениями.
Высшим научным учреждением страны является Российская академия наук (РАН). РАН проводит фундаментальные 
и прикладные научные исследования по важнейшим проблемам естественных, технических, гуманитарных и общественных наук, принимает участие в координации фундаментальных 
научно‑исследовательских работ, выполняемых научными организациями и высшими учебными заведениями, финансируемыми из федерального бюджета. Сейчас академия построена 
по научно‑отраслевому и территориальному принципу и включает 13 отделений РАН (по областям науки) и 3 региональных 
отделения РАН — Сибирское, Дальневосточное и Уральское, 
а также 15 региональных научных центров РАН. В состав РАН 
входят многочисленные институты. Высшим органом управления РАН является общее собрание, которое избирает ее руководство — президента, вице‑президентов, членов Президиума. 
Всей деятельностью академии в период между сессиями общего собрания руководит президент РАН. Всего в академии по состоянию на начало 2015 г. насчитывалось около 550 научных 
учреждений, 1184 члена, в том числе 463 академика и 721 члена‑корреспондента.

1.Организациянаучно-исследовательскойработывРоссии

В 2013 г. в рамках реформы Российской академии наук было 
создано Федеральное агентство научных организаций (ФАНО). 
Федеральное агентство научных организаций (ФАНО России) 
является федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по нормативно‑правовому регулированию и оказанию государственных услуг в сфере организации 
деятельности, осуществляемой подведомственными организациями, в том числе в области науки, образования, здравоохранения 
и агропромышленного комплекса, а также по управлению федеральным имуществом организаций, подведомственных агентству. Агентство осуществляет функции и полномочия учредителя 
и собственника федерального имущества, закрепленного за подведомственными ему организациями. Руководство деятельностью 
Федерального агентства научных организаций осуществляет Правительство Российской Федерации. Руководитель Федерального 
агентства научных организаций назначается на должность Правительством Российской Федерации по согласованию с Президентом Российской Федерации. Федеральное агентство научных организаций в своей деятельности руководствуется Конституцией 
Российской Федерации, федеральными конституционными законами, международными договорами Российской Федерации, 
федеральными законами, актами Президента Российской Федерации и Правительства Российской Федерации, а также Постановлением Правительства Российской Федерации от 25 октября 
2013 года № 959. Федеральное агентство научных организаций 
осуществляет свою деятельность непосредственно, через свои 
территориальные органы, а также через подведомственные организации во взаимодействии с другими федеральными органами исполнительной власти, иными государственными органами, 
органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления, федеральным государственным бюджетным учреждением «Российская академия наук» 
и его региональными отделениями, общественными объединениями и иными организациями.