Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
КРАСНОЯРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ЗОЛОТА
ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА И ГЕОЛОГИИ
КАФЕДРА ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ИВАНЦОВ В.М.
ТЕМА 2. -
РАЗРАБОТКА КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ ОСНОВЫ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ ПО ПРОБЛЕМЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВСЕХ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ
090200-ПОДЗЕМНАЯ РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
КРАСНОЯРСК. 2003 г.
Как любопытство связано с приобретением материала для мышления, как представление связано с гибкостью и силой мысли, так организация деятельности, сама по себе в основе не интеллектуальная, связана с выработкой интеллектуальной силы последовательности.
Д. Дьюи
ТЕМА 1.
РАЗРАБОТКА КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ ОСНОВЫ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ ПО ПРОБЛЕМЕ
- цели и состав задания, организация практикующего занятия;
- ориентирующая основа;
- тесты и задачи для самоподготовки;
- вопросы, термины и понятия;
- рекомендуемая литература.
1. ЦЕЛИ И СОСТАВ ЗАДАНИЯ ПРАКТИКУЮЩЕГО ЗАНЯТИЯ
1.1. ЦЕЛИ ПРАКТИКУЮЩЕГО ЗАНЯТИЯ:
- формирование системы методологических знаний
как логической основы организации деятельности;
- умение решать задачи,
- наработка навыков построения логических структур НИР
1.2. СОСТАВ ЗАДАНИЯ:
- внимательно изучить понятийный материал ориентирующей основы;
- сделать в рабочей тетради схемы, краткие записи понятий, терминов, положений;
- решить тесты и задачи;
- ответить на вопросы, дать определения терминам и понятиям;
- представить и защитить отчет о проделанной работе.
1.3. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ
Подготовка к занятию (из часов на самостоятельную работу),1 – 2 часа:
- внимательно изучить понятийный материал ориентирующей основы;
- сделать в рабочей тетради схемы, краткие записи понятий, терминов, положений;
Входной контроль знаний в начале занятия, 25 мин.:
- ответы на вопросы, определение терминов и понятий;
- решение контрольных задач и ответы на тесты;
Выполнение индивидуальных заданий,45 мин.:
-решение задач, подготовка ответов на индивидуальные тесты, задания
Защита отчета о проделанной работе, 20 мин.
2. ОРИЕНТИРУЮЩАЯ ОСНОВА: ПРИНЦИПЫ И ПОДХОДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ
ПРИ СОСТАВЛЕНИИ СТРУКТУРЫ НИР ПО ПРОБЛЕМЕ
- Знания: сила – власть – управление
- Осмысление методологи
- Общие положения о структуре НИР
- Типы проблем и задач, методы их решения
- Методологические принципы и подходы, используемые при решении проблем и задач
- Современные проблемы горного дела
А. ЗНАНИЯ: – СИЛА – ВЛАСТЬ – УПРАВЛЕНИЕ.
Способность целесообразного изменения и преобразования окружающего мира, производя продукт непосредственного потребления с использованием всех ресурсов планеты – это сущностная характеристика человеческой деятельности. Основным ресурсом самого человека в этой деятельности является знание. Для производства, в смысле деятельности, необходимы знания в виде: цели, плана, информации об исходной и текущей ситуации.
Знания, отвечающие на вопрос: «Что?», - это знания первого рода, знания о Мире (объективном и субъективном). Это - фактологические знания, знания частные, еще не полные, как бы они ни были обширными.
Знания, отвечающие на вопрос «Как? Каким образом?», это знания второго род, знания о Технике (о технике и средствах производства, исполнения). Это – методологические и технологические знания. Методологические знания – это знания о технике и средствах получения (производства) новых знаний в процессе мышления, а технологические знания – это знания о технике и средствах внешней (предметной) деятельности или производства иных необходимых продуктов потребления. Вполне очевидным является приоритет методологических знаний над технологическими. Поэтому мы в праве заметить: - какова методология, такова и технология. Только при наличии знаний первого и второго рода можно признать знание полным….
Вывод: полное знание – это система фактологических, методологических и технологических знаний. Однако в любом случае Знания – это только Знания. Они основа для действия, но еще не само действие. Это еще «мертвое знание», в смысле не действующее. Используя знание в деле, мы его «оживляем своим мыслящим духом» Мы формируем программы и алгоритмы действий, закрепляемые психикой и затем осуществляемые в своем взаимодействии с миром. Такая метаморфоза Знания в процессе действия определилась как – Умение, а метаморфоза Умения при многократном повторении действия в - Навык или в Его Величество - Опыт.
Умения и Навыки – это «живое знание», это способность думать и действовать.
Знать, как люди мыслят, - еще не означает самому уметь мыслить.
Только в процессе мыслительной (мышление) и внешней (предметной) деятельности знания преобразуются в соответствующие умения и навыки, т.е. в умения и навыки мыслить, в умения и навыки действовать.
Полное знание, включенное в деятельность, обладает синергией – способностью (свойством) генерировать новое знание.
Таким образом, необходимым, хотя еще и недостаточным, условием для осуществления деятельности является наличие у субъекта в определенной мере: - полного знания и творческого, продуктивного и эмоционального опыта взаимодействия с миром (см. рис. по Лернеру).
Так или иначе, и производство, во всей его полноте понимания, и его развитие исторически постоянно сопровождается общественным объединением человеческих усилий при совершенствовании профессионализма частных исполнителей отдельных операций единого производственного цикла.
Действия по объединению, координации усилий – это тоже деятельность, – это управление.
В этом смысле: Управлять – значит быть способным видеть и понимать место узкоспециализированного знания в общем ходе вещей, - способным к анализу прошлого и прогнозированию на его основе будущего.
Осознавая и признавая исключительной роль знания в становлении и осуществлении деятельности, Бэкон кратко отразил это в виде афоризма: знание – сила, но не менее известно и признание того, что: сила – это власть, власть как основа управления. Полное определение, отражающее триединство знания, силы и власти будет выглядеть как: знание – власть: - власть над природой, над собой и другим человеком. И такую власть знание приобретает, став методологическим, занимая самый высокий (первый) приоритет власти.
В меру понимания этого человек работает на себя, а в меру непонимания - на того, кто понимает это лучше.
Б. ОСМЫСЛЕНИЕ МЕТОДОЛОГИИ.
ЧЕЛОВЕЧЕСКАЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ развертывается в трех основных отношениях человека к миру:
а) отношение к природе и искусственно созданной человеком природной среде, в которой непосредственно протекает человеческая жизнь;
б) отношение к другим людям, к социальным коллективам;
в) отношение к духовному миру, в котором аккумулируется как индивидуальный опыт человека, так и общественный исторический опыт поколений.
Эти отношения описываются понятиями: труд, поведение, культура.
Понятие деятельность формировалось в философии, психологии, социологии, физиологии, физике. В результате перекрестных заимствований приобрело четыре взаимодополняющих и взаимосвязанных понятий – эквивалентов: активность, поведение, труд, работа. Образовался замкнутый семантический граф:
|
Поведение |
||
|
Активность |
Деятельность |
Труд |
|
Работа |
Исходный смысл современного понимания понятия «деятельность» сформировался в немецкой классической философии и исполняет роль методологического, мировоззренческого принципа. В современной редакции оно может быть следующим:
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ - есть специфически человеческая форма активного отношения к окружающему миру, содержание которого составляет целесообразное изменение и преобразование этого мира на основе освоения и развития наличных форм культуры (Э. Г. Юдин)
Труд как значение понятия деятельности генетически имеет социологический смысл, а работа – социологический и физический смыслы.
В физиологии понятие «деятельность» ассоциируется с понятиями «активность» и «работа»: как- «активная форма мышления» как «деятельность мышления».
Кроме того, в рамках психологии, физиологии и социологии возникло специфическое понимание деятельности как поведение.
Исходя из структурных характеристик деятельности, представим ее элементарную клеточку в виде следующей схемы:
|
СУБЪЕКТНАЯ СТРУКТУРА |
ПРЕДМЕТНАЯ (ОБЪЕКТНАЯ) СТРУКТУРА |
|||
|
Внутренний план |
Внешний план |
|||
|
ЦЕННОСТИ ЦЕЛИ ЗНАНИЯ, НАВЫКИ S СУБЪЕКТ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ: ЧЕЛОВЕК, СОВОКУПНОСТЬ ЛЮДЕЙ |
R РЕЗУЛЬТАТ: ПРОДУКТ, ОПРЕДМЕЧЕННАЯ ЦЕЛЬ |
|||
|
СР. СРЕДСТВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ |
||||
|
ДЕЙСТВИЯ, ОПЕРАЦИИ |
||||
|
ПР. ПРЕДМЕТ: ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ |
||||
Выделяя две структуры в деятельности, подчеркивают тот факт, что наша деятельность всегда предметна. Предметом (объектом) воздействия в сфере производства могут быть любые фрагменты природы, а в сфере общения – человек или совокупность людей. В качестве средств деятельности могут использоваться как естественные, так и искусственные средства природной основы, а также человек. Субъект же деятельности всегда – человек или совокупность людей. Обращает на себя и то положение, что предметная сторона деятельности развернута, а субъектная нет. Это связано с наличием больших трудностей описания внутреннего плана деятельности, особенно в части поведения, т.к. алгоритмы-программы поведения в большей части управляются на бессознательном уровне. Поэтому существует еще одно методологически оправданное структурирование деятельности на - осознанную и неосознанную.
Осознанная деятельность – это деятельность, построенная на основе цели как заранее предусматриваемого результата, на основе запрограммированной координации действий, ведущих к предполагаемому результату.
Неосознанная деятельность (неосознанное действие) – это деятельность (действие) рефлекторного типа, это реакция на проявление потребности, это поведение. Поэтому, для ясности и краткости, первую называют просто – деятельность, а вторую – поведением. Можно так же развести понятия деятельность и работа, введя новое основание для разделения. В деятельности субъект сам разрабатывает алгоритм-программу действий, проявляя творческие способности, а в работе субъект пользуется алгоритмом, социально закрепленным на уровне навыка. Таким образом, вначале – деятельность, а потом – работа. Если иметь в виду то, что любая деятельность – управляема, то напрашивается вывод: для деятельности характерно – самоуправление, а для работы – управление со стороны другого субъекта – субъекта управленческой деятельности. Последнее имеет место в коллективной деятельности, в деятельности организации. Подобные логические связки можно продолжить, подтверждая правильность вывода о том, что приобретенные знания служат основой для получения новых знаний. Не менее важный вывод можно сделать и следующий: только в анализе мы можем, и имеем право, разделять понятия: активность, деятельность, труд, работа, поведение, высвечивая ту или иную грань такого природного феномена, как специфически человеческая активность. В синтезе же мы имеем единую, интегральную, обладающую синергетическим эффектом, реальность. В подтверждение этих слов отметим, что изучением разных планов (предметов) деятельности занимаются специальные научные направления, образующие базис системного описания. Это – морфология, аксиология, праксиология, онтология.
МОРФОЛОГИЯ изучает – СОСТАВЫ, СТРУКТУРЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ;
АКСИОЛОГИЯ изучает – ПОТРЕБНОСТИ, ЦЕННОСТИ, ОЦЕНКИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ;
ПРАКСИОЛОГИЯ изучает – РАЗВИТИЕ, ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ;
ОНТОЛОГИЯ изучает – СУЩЕСТВОВАНИЕ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПОЗНАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
Понимание методологии формировалось как науки о методах мышления с последующим расширением содержания до учения о методах логической организации всякой предметной деятельности.
Метод (от греч. methodos – путь исследования, теория, учение), способ достижения какой-либо цели, решения конкретной задачи; совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения (познания) действительности.
Методология (от метод и …логия), учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности; методология науки – учение о принципах построения, формах и способах научного познания.
Методология реализуется посредством концепции управления в деятельности по выработке программ, планов, схем, систем, методов, форм, средств, орудий и т.п., позволяющих целенаправленно и эффективно теоретически познавать и практически преобразовывать мир.
Концепция – целостный комплекс положений (принципов, подходов и пр.), в соответствии с которыми строится и осуществляется определенная деятельность.
Начиная с 50-х годов ХХ столетия, методология все более выделяется из философии и приобретает статус самостоятельной дисциплины. Однако есть все основания при ее структурировании оставить известные три уровня: всеобщий (философский), общенаучный и прикладной (частный).
Эффективная методология определяется уровнем образования и глубокими специальными знаниями. Методология существует в тенденциях, темпах, превратностях современной жизни. Только непрерывное образование помогает поддерживать необходимую методологическую культуру деятельности.
Согласно распространенному сегодня утверждению, методология - это особая форма рефлексии, т.е. критического отношения к используемым и выдвигаемым основаниям при планировании способов решения задач, при анализе проблем и противоречий, возникающих при проектировании и реализации того или иного вида деятельности, общей организации мыслительной деятельности.
Следовательно, у методологии есть две основные ориентации: критически-аналитическая и проектно-конструктивная. Реализуя первую ориентацию, методолог выступает как исследователь мышления, деятельности. Реализуя вторую ориентацию, он помогает специалисту предметнику (или себе) перестраивать и развивать деятельность.
Методология деятельности – это умение видеть, распознавать, понимать, оценивать и учитывать зависимости, которые и раскрывают содержание проблем, и подсказывают пути их решения.
Кратко…
Методологическая работа это:
- предварительное планирование способов решения задач;
- анализ внутренних проблем и противоречий субъекта деятельности;
- общая организация мышления;
- нормативная установка профессионального мышления.
- обоснование и нормирование действий и деятельности в целом;
- выбор ценностей, руководящих человеком в той или иной деятельности;
- построение общих схем «онтологии» деятельности, причем в универсальной и
нормативной формах;
- методология используется для того, чтобы понять и объяснить мир деятельности
(ее внутреннюю среду);
- построить свои трактовки этого мира и его рефлексию в виде норм и идеала;
-Методология там и тогда где и когда возникает потребность в разрешении проблем
профессионального мышления, общего видения деятельности;
При рассмотрении методологии можно обратить внимание на девять, отражающих ее содержание, признаков. Это подходы, ориентиры, приоритеты, критерии, альтернативы, электив (выбор), средства, методы, ограничения.
Осмыслению методологии деятельности может способствовать следующая схема.
МЕТОДОЛОГИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ |
||
Функционирование деятельности определяется совокупностьюзависимостей: свойств, показателей, характеристик, типов, состояний, процессов, факторов, причин |
||
|
ЗАВИСИМОСТИ: |
||
|
ВАЖНО И НЕОБХОДИМО |
- знать – распознавать; - понимать – оценивать; - учитывать – выбирать: последовательность, комбинацию |
|
|
РАЗНООБРАЗИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ: |
||
|
Непосредственные Сильно выраженные Главные ВнешниеСущественные ПостоянныеУстойчивые |
Опосредованные Слабо выраженные Второстепенные Внутренние Несущественные Временные Случайные |
|
|
МЕТОДОЛОГИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТРОИТСЯ, ИСПОЛЬЗУЯ: |
||
|
1. ПОДХОДЫ 2. ОРИЕТИРЫ 3. ПРИОРИТЕТЫ |
1. СРЕДСТВА 2. МЕТОДЫ 3. ОГРАНИЧЕНИЯ |
1. КРИТЕРИИ 2. АЛЬТЕРНАТИВЫ 3. ВЫБОР |
|
МЕТОДОЛОГИЯ РЕАЛИЗУЕТСЯ ПОСРЕДСТВОМ КОНЦЕПЦИИ |
||
|
Концепция – это целостный комплекс положений (идей, принципов, подходов и пр.), в соответствии с которыми строится и осуществляется деятельность |
- какие приоритеты, - какая связь подходов - что главное - на что опираться - ориентация (цели, стратегия) |
В. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ О СТРУКТУРЕ НИР
Научно-исследовательские работы систематизируют по своему предмету: фундаментальные, поисковые и прикладные.
Выполнение НИР осуществляется поэтапно. В первую очередь предполагается тщательная разработка технического задания, программы, календарного плана. Это составляющие стратегии НИР, ее концепции. Чтобы осуществить общую увязку содержания НИР со стратегией ее выполнения рекомендуется до и (или) после разработки указанных документов поработать над структурой отчета о НИР. В первом случае – работа над структурой отчета имеет даже эвристический потенциал, способствует осмыслению идей НИР, во втором случае – выступает своего рода проверкой стратегии и обратной связью управления НИР.
Будем помнить о том, что есть логика поиска, выполнения работы и логика изложения. Первая диалектическая – динамичная с циклами, возвратами, трудно формализуемая, вторая логика статического состояния, формальная, в смысле имеющая строгую определенную форму.
Как вывод, желательно работу над структурой отчета не прекращать в течение всего времени выполнения НИР и тем самым эпизодически «сверять часы ДВУХ ЛОГИК ».
Желательно, чтобы в работе по формированию стратегии НИР и структурированию отчета принимал активное участие весь коллектив исполнителей. В целом это означает, что концептуальная работа по проблеме не прекращается с выходом «в свет» первых, хотя и очень важных, положений о НИР.
Существуют общие требования, структура и правила оформления отчетов о научно-исследовательских работах (НИР).
Отчет о НИР является научно-техническим документом, который содержит исчерпывающие систематизированные сведения о выполненной работе в целом или ее отдельном этапе. Он составляется исполнителями работы, рассматривается и утверждается в установленном порядке.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ:
- четкость и логическая последовательность изложения материала;
- убедительность аргументации;
- краткость и точность формулировок, исключающих возможность неоднозначного толкования, - конкретность изложения результатов работы;
- обоснованность рекомендаций и предложений.
СТРУКТУРА ОТЧЕТА О НИР:
Отчет о НИР (ее этапе) должен содержать:
Титульный лист;
Список исполнителей;
Реферат (аннотация);
Содержание;
Перечень условных обозначений, символов, единиц и терминов;
Введение;
Основная часть;
Заключение;
Список используемых источников;
Приложения
ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ОТЧЕТА
Реферат. Реферат должен содержать: сведения об объеме, количестве иллюстраций, таблиц, количестве книг отчета, количестве используемых источников; перечень ключевых слов и сам текст реферата.
Текст реферата должен отражать:
Объект и предмет исследования;
Цель исследовательской работы;
Основная идея и защищаемые научные положения;
Метод и методика исследования, основная аппаратура;
Полученные результаты и их новизна;
Степень внедрения;
Рекомендации по внедрению результатов НИР;
Эффективность и область применения;
Основные конструктивные и технико-эксплуатационные характеристики разработок.
Введение. Введение отчета должно содержать оценку современного состояния решаемой научно-технической проблемы, основание и исходные данные для разработки темы, обоснование необходимости проведения НИР, должны быть показаны актуальность и новизна темы, связь данной темы с другими научно-исследовательскими работами.
Во введении, если нет специального раздела в основной части, должны быть отражены – обоснование выбора принятого направления исследования, методы решения задачи и их сравнительная оценка, разработка общей методики проведения НИР, анализ и обобщение существующих результатов. Прогноз ожидаемых результатов, их характерные признаки и направленность.
Основная часть. В основной части отчета о НИР должны быть отражены основные этапы научно-исследовательской работы: выбор направления исследований, теоретические и экспериментальные исследования, обобщение и оценка результатов исследования. При разработке основной части рекомендуется сознательно использовать имеющиеся методологические принципы и подходы по организации деятельности и в том числе научной.
К ним можно отнести положения Д. Дьюи о полном единичном акте мышления, соображения Паппа о ретроспективном анализе и решении задач «от конца к началу», правила Декарта, рекомендации Д. Пойа и др. Кратко их приведем в следующем разделе.
Заключение. Заключение обычно содержит краткие выводы по результатам выполненной НИР или отдельных ее этапов, предложения по их использованию, включая внедрение, оценку технико-экономической эффективности, в том числе и внедрения. Наряду с этим указывается народно-хозяйственная, научная, социальная ценность результатов работы.
Содержание (оглавление). Содержание включает наименование всех разделов, подразделов и пунктов основной части и других структурных элементов отчета с указанием номеров страниц, на которых размещается начало их материала. Содержание отчета несет определенную информационную нагрузку о структуре и логике изложения материала, содержит главные (ключевые) термины и понятия, раскрывающие смысл, идею и характер работы.
Список используемых источников. Список должен содержать перечень источников, используемых при выполнении работы. Источники следует располагать в порядке появления ссылок в тексте отчета. Сведения об источниках, включенных в список, необходимо давать в соответствии с требованиями действующего ГОСТа.
Таким образом, информация о НИР, представленная в названных структурных элементах отчета, иерархично взаимосвязана, раскрывает суть работы, ее характер. В таком виде она предназначена для многоуровневого осмысления пользователем. Однако это системное представление весьма полезно и для исполнителя, оно держит его в кругу насущных проблем, облегчает формирование необходимых вопросов, которые имеют эвристическую силу, и системную взаимосвязь ответов.
ПРОБЛЕМА – (греч.) задача, вопрос, загадка, что предложено на разрешение, на научное решение; задача, для отыскания неизвестного по данному. В. Даль.
Проблема состоит в открытии посредствующих звеньев, которые, будучи помещены между отдаленной целью и данными средствами, согласует их друг с другом. Д. Дьюи.
Посредствующие звенья или недостающие звенья цепи несколько проясняется, если проблема определяется как ситуация, в которой есть два состояния: одно называется существующим, а другое - предлагаемым (предполагаемым). В таком понимании ситуация отличается от просто положения дел и, чтобы их различать, первую еще называют проблемной ситуацией, а положение дел просто ситуацией. Рубинштейн называл задачу - как цель в определенных условиях. Наличие цели, верней ее осознание, существенным образом изменяет ситуацию, т. е. это уже не просто освещение положения дел, не холодная констатация фактов, а придание им психологической окраски, формы, их увязка с потребностью действовать и осознанием неполноты той системы, которая решила бы проблему. При таком подходе есть смысл развести понятия: проблема и задача. Проблема как бы задача в начальной стадии (в начальном состоянии) ее решения. В задаче больше определенности в структуре (во взаимосвязи) между элементами системы, которая решит проблему. В задаче один вопрос, а в проблеме их много и они взаимно обусловлены. Потому то и стремятся тем или иным методом свести решение проблемы к решению совокупности задач (конкретных). И еще, у проблемы обязательно много альтернативных наборов средств (вариантов) решения, а задача и в этом более определенна. Именно это ее роднит с таким ее видом как задание. Так, М. Мескон определил задачу следующим образом: «Задача – это предписанная работа, серия работ или часть работы, которая должна быть выполнена заранее установленным способом в заранее установленные сроки». Решая задачи, свойственные его должности, человек вносим определенный вклад в достижение целей организации. Рассуждая в обратном порядке можно отметить, что проблема растет как снежный ком, все больше скрывая из виду задачу, если нет четкости в том, что предписано, каким способом, в какие сроки делать, чтобы достичь цели. В таком случае, решение проблемы это деятельность, которая сохраняет или улучшает характеристики системы как средства достижения определенной цели в определенной ситуации.
Всякое человеческое, разумное мышление так или иначе связано с решением проблем.
РАЗУМ способность верного, последовательного сцепления мыслей, от причины, следствия ее и до цели, конца, особенно в приложении к делу. В. Даль.
Взгляд на решение проблем и задач, как на деятельность, позволяет этот процесс четко структурировать, с выделением и увязыванием в систему: субъекта, предмета (объекта), средств и конечного опредмеченого результата, выступающего в начале в виде цели. Решение проблем, как и любая деятельность, должно быть надлежащим образом организовано, т. е. должно иметь управление.
Проблемы, решаемые инженером, связаны с технологией производства, представляемой как способ, как специфически организованные средства по преобразованию сырья в искомые продукты. В этом случае типы проблем и задач самые разнообразные и могут систематизироваться по разным основаниям. Но в любом случае они связаны с одной стороны, с поиском информации и преобразованием ее в знания для пользы делу, с другой стороны, с преобразованием знаний в информацию по увязке и назначению параметров в предметной области деятельности, т. е. в деле. В первом случае, будем иметь проблемы и задачи – научно-исследовательские, - по установлению причинно-следственных связей между потенциально возможными объектами и средствами преобразования. Во втором, - технологические, по созданию определенной (конкретной) технической системы с учетом знаний первого рода. В том и другом случае могут быть своеобразные и значительные проблемы, проблемы, связанные с организацией самого мышления, т. е. методологические.
Таким образом, для начала весьма важно определиться с типом проблемы. Затем может быть полезным представление об организационной структуре инженерной деятельности, отражающей содержательную и временную ее составляющие, как решение проблем и задач (например, по В. Л. Попову)
|
Постановка задачи |
Реализация решения |
||||||||
|
Определение задачи |
Инженерный анализ |
Выдача результатов |
Экспертиза, утверждение |
||||||
|
Формирование идеи |
Изменение |
Принятие решения |
Оформление решения |
||||||
На каждом этапе инженерной деятельности могут быть и всегда есть в разном наборе проблемы выделенных трех типов.
Если возникли методологические проблемы, то можно бы иметь в виду, что метод проб и ошибок еще ни кто не отменял. Пробы и ошибки продолжают существовать, но в рамках формальной процедуры. Широко развит и применяется эвристический метод решения проблем и задач. Эвристическое мышление – творческий психический процесс, позволяющий человеку находить решение стоящей перед ним проблемы, используя процесс логического вывода лишь для последующей проверки и отработки решения.
В своих работах Д. Пойа(1965) предлагает развернутую содержательную модель процесса решения задач математического склада, которая вполне может служить инвариантом мыслительной деятельности. В ней семь этапов:
1. Уяснение и анализ задачи, понимание искомого.
2. Организация содержания задачи в соответствии с искомым.
3. Нахождение пути, идеи решения (анализ).
4. Составление плана.
5. Осуществление плана идеи и реализация идеи решения (синтез).
6. Проверка и оценка решения.
7. Эвристический анализ решения.
В настоящее время все больше находит применение системный анализ как – методология решения научных, деловых и промышленных задач.
Цель системного анализа – найти такие решения, которые имеют наибольшую ценность при наименьшем риске. Это возможно при итерационном процессе, наслаивая элементы решения, исключая те, которые имеют низкую ценность и высокий риск.
Системный анализ – как метод решения проблем, фиксирует основные элементы анализа в надлежащем отношении к проблеме. Это априори вооружает человека, решающего проблему, пониманием того, какова структура частей проблемы и каким образом можно получить согласующееся с ней решение. Для решения проблем, которым внутренне присуща нечеткая структура, метод располагает набором приемов, облегчающих процесс определения структуры.
Научные проблемы, в которых целью является установление истины, лучше соотнести с той или иной наукой (научной деятельностью), которые различаются своей предметной частью.
Горные науки относятся к классу прикладных и обслуживают горное дело. Можно назвать научные проблемы, связанные с разведкой, эксплуатацией месторождений, приведением их в посттехногенное состояние.
Технологические (инженерные) проблемы, в которых целью является создание технических систем по преобразованию, лучше всего систематизировать по преобразуемому объекту и способам его преобразования.
ГОРНОЕ ДЕЛО – область деятельности человека по освоению недр Земли. Включает все виды техногенного воздействия на земную кору, гл. образом извлечение п. и., их первичную переработку и научные исследования, связанные с горными технологиями.
ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНАЯ – совокупность приемов и способов изменения природного состояния недр Земли с целью получения минеральных продуктов или использования подземных пространств. (Горная энциклопедия, т.2 и 5).
Было бы хорошо, если бы горную технологию мы в основе своей связали с ГОРНами.
ГОРНАЯ ВЫРАБОТКА – искусственная полость в земной коре, образуемая в земной коре в результате ведения горных работ.
Полезно также вспомнить, что горная технология базируется на трех элементарных операциях: отделение, перемещение и управление, в смысле создания и поддержания условий протекания процесса, а недра Земли могут быть представлены на двух уровнях: - месторождение и горный массив. На уровне месторождения имеем стадии разработки (эксплуатации): вскрытие, подготовка и очистная выемка, на уровне массива – технологические процессы: по отделению (отбойке), по перемещению (доставке и транспорту) и управлению горным давлением. И всюду проблемы, проблемы… проблемы.
Как любопытство связано с приобретением материала для мышления, как представление связано с гибкостью и силой мысли, так организация деятельности, сама по себе в основе не интеллектуальная, связана с выработкой интеллектуальной силы последовательности.
Д. Дьюи
При решении проблем процессуально желательно выделить следующие этапы:
1. Целеполагание. 2. Анализ ситуации. 3. Определение проблемы.4. Решение проблемы.
При рассмотрении технологических проблем целеполагание легче всего связать с требованиями, предъявляемыми к процессу, и, в частности, применительно к горному делу, с требованиями правильной разработки месторождения. Основные из них: безопасность труда, обеспечение заданной производительности рудника по руде и металлу, повышение производительности труда и обеспечение эффективного использования техники, снижение прямых затрат на отдельных технологических процессах и по технологии в целом, полнота и качество извлечения полезного ископаемого при рациональном использовании недр, соблюдение экологически равновесного состояния в регионе.
Анализ ситуации, в свою очередь, более или менее четко можно провести, если иметь в виду горно-геологические и горнотехнические условия разработки конкретного месторождения. Определение проблемы, а может быть и целого комплекса, формируется при системной увязке целей (требований) и ситуации.
Труднее с самим решением проблемы. Определенная в таком виде проблема не дает направления поиска ее решения. Она выглядит как административное противоречие (по Г. С. Альтшуллеру). Желательно продолжить конкретизацию проблемы, т. е. перевести ее в ранг технической задачи – задачи усовершенствования исполнения того или иного технологического процесса. На этом этапе нам уже нужна идея – предположение: либо мы решаемся найти ответ на административное беспокойство на уровне способа разработки месторождения и конкретно на одной из его стадий или мы сосредотачиваемся на способе одного из технологических процессов по преобразованию массива. Здесь-то нам и понадобятся знания о достижениях научно-технического прогресса (НТП). Весь ход решения проблемы в таком случае выглядит в виде проектно-конструкторских изысканий на базе известных технических наработок. Если проектным способом решенная техническая задача все же не устраняет административное противоречие, то ее необходимо перевести в ранг изобретательской, т. е. ее надо еще более конкретизировать и искать решения на уровне исполнения конкретного способа конкретного технологического процесса с использованием новых физико-технических эффектов (говорят, задача решается на уровне физического противоречия).
Д. МЕТОДОЛОГИЧСКИЕ ПРИНЦИПЫ И ПОДХОДЫ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМ И ЗАДАЧ
1. Чувство затруднения.
2. Его определение и определение его границ.
3. Представление о возможном решении.
4. Развитие путем рассуждения об отношениях представления.
5. Дальнейшие наблюдения, приводящие к признанию или отклонению, то есть заключение уверенности или неуверенности.
Затруднение заключает в себе сомнение или проблему, конфликт между существующими условиями и желаемым или ненужным результатом, между целью и средствами ее достижения. Проблема состоит в открытии посредствующих звеньев, которые, будучи помещены между отдаленной целью и данными средствами, согласует их друг с другом.
Определение затруднения и его границ составляет суть добывания фактов, организации наблюдений, необходимых для того, чтобы именно осветить, в чем собственно затруднение, или выявить специфический характер проблемы и тем самым обеспечить глубину и результативность процесса формирования представлений о возможном решении.
Представление или предположение является самым центром акта мышления (умозаключения). Оно заключает в себе переход от того, что дано к тому, что отсутствует. Поэтому его следует признать рискованным, требующим критического отношения, смысл которого в задержке окончательного суждения и свертывания мыслительного процесса.
Возникший в представлении вывод, поскольку он временно не принят, но сохраняется для опыта, составляет идею. Синонимами для него являются предположение, догадка, гипотеза и (в разработанном виде) теория. Критическое отношение к выводу поддерживается наличием альтернативных предположений. Поэтому способность на этой стадии их формировать следует отнести к культуре мышления.
Процесс вскрытия отношений – или, как их называют более специально, скрытых связей – между какой-нибудь идеей и какой-нибудь проблемой называется рассуждением.
Как идея выводится из фактов, так рассуждение вытекает из идеи.
Рассуждение оказывает тоже действие на возникшее представление решения, как накопление и более близкое, подробное рассмотрение фактов на саму проблему. В целом идея решения развивается и обогащается. Представления, казавшиеся по первому взгляду возможными, часто оказываются не подходящими и даже печальными. Представления, казавшиеся чуждыми и дикими, часто так изменяются при разработке того, что из них вытекает, что становятся применимыми и плодотворными. И все же сомнение, критическое отношение остается.
Последняя и заключительная ступень является своего рода проверкой – экспериментальным подтверждением. Поскольку последствия умозрительны, как и идея, постольку возникает потребность в дополнительных фактах. В процессе практических действий прогнозы приобретают форму фактов, связи - форму закона.
Эвристическая сила методологического описания полного акта весьма плодотворна. В это можно убедиться (и с пользой для дела), если им руководствоваться при организации творческого процесса решения задач, возникающих в инженерной и научной деятельности.
АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ДРЕВНЕГРЕЧЕСКОГО МАТЕМАТИКА ПАППА. Папп, знаменитый греческий математик, живший предположительно около 300г. нашей эры, в седьмом томе своего «Математического сборника» изложил известные ему Начала анализа и синтеза, используемые для решения задач и, прежде всего, «задач на нахождение», постоянно возникающих перед инженером и решаемых им. Используя свободный перевод и некоторую перефразировку, постараемся осмыслить и практически использовать следующие методологические положения.
Исходным пунктом анализа является допущение, что задача уже решена. Необходимо представить конечную ситуацию и увидеть (найти) идею, позволяющую ее разрешить. В свою очередь реализация возникшей идеи превращается в новую задачу в пределах ситуации исходных условий. Мы пытаемся найти очередную идею, которая позволяет разрешить возникшую проблемную ситуацию. И так продолжаем продвигаться от одной ситуации к другой, подыскивая очередную идею для решения. В конечном итоге мы обнаруживаем, что при вновь возникшей ситуации больше не требуется идей, т. к. она разрешается имеющимися средствами. Действия по решению всей задачи выстраиваем в обратном порядке. Это и будет синтезом. В целом этот подход можно назвать решением задач, организуя правдоподобные рассуждения от конца к началу.
В математической интерпретации с перефразой Пойа эвристика Паапа выглядит следующим образом: «Если перед нами «задача на нахождение», то мы должны определить какое-то неизвестное x, которое удовлетворяет четко сформулированному условию. Нам еще неизвестно, имеется ли такое значение x или нет, но, полагая, что такое значение есть, мы выводим из него другое неизвестное y, которое должно удовлетворять соответствующему условию. Затем мы устанавливаем связь между y и еще другим неизвестным. Так поступаем до тех пор, пока, наконец, мы не приходим к неизвестному z, значение которого мы можем определить каким-нибудь знакомым методом. Если, в самом деле, есть такое значение z, которое удовлетворяет требуемому условию, то при обратимости всех наших выводов будет существовать и такое значение x, которое удовлетворяет исходному условию. При этом поступаем следующим образом:
Сначала мы определяем значение z, затем, зная z, мы находим то неизвестное, которое в нашем анализе предшествует z. Таким способом, продолжая решение, мы возвращаемся по пройденному пути, и, наконец, зная y, мы находим искомое x. Цель достигнута, но остается еще проверка».
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ Д. ПОЙА. В своих работах Д. Пойа(1965) предлагает развернутую содержательную модель процесса решения задач математического склада, которая вполне может служить инвариантом мыслительной деятельности. В ней семь этапов:
1. Уяснение и анализ задачи, понимание искомого.
2. Организация содержания задачи в соответствии с искомым.
3. Нахождение пути, идеи решения (анализ).
4. Составление плана.
5. Осуществление плана идеи и реализация идеи решения (синтез).
6. Проверка и оценка решения.
7. Эвристический анализ решения.
ПРАВИЛА Декарта. Рене Декарт (1596 1650) – французский философ и математик, один из величайших умов человечества в своих «Правилах для руководства ума» и работе «Рассуждения о методе» сформулировал основные принципы своего «универсального» метода, которые и по сей день являются краеугольным камнем методологии мышления. Каждый вправе по- своему их осмысливать, интерпретировать, но главное - они работают. Приведем некоторые из них:
1. Оградить себя от всякой торопливости в суждениях и от всяких предвзятых мнениях.
2. Каждый трудный вопрос разлагать на столько частных вопросов, чтобы стало возможным более легкое их разрешение.
3. Всегда начинать с простейшего и постепенно переходить к более сложному, и даже там, где не представляется естественной постепенности, все-таки устанавливать некоторый порядок.
4. Везде составлять настолько полные обзоры сделанного предшественниками, чтобы быть уверенными, что ничего не пропущено.
Вот грубый набросок схемы, которая, как ожидал Декарт (по Д. Пойа), может быть применима ко всем видам задач:
Первое: задача любого вида сводится к математической задаче.
Второе: математическая задача любого вида сводится к алгебраической задаче.
Третье: любая алгебраическая задача сводится к решению одного-единственного уравнения.
Обратите внимание на некоторые высказывания Рене Декарт:
1… «Все знания в целом являются не чем иным, как человеческой мудростью, остающейся всегда одинаковой, как бы ни были разнообразны те предметы, к которым она применяется, и…это разнообразие имеет для нее не больше значения, нежели для солнца разнообразие освещаемых им тел»…
2… «Метод состоит в размещении и упорядочении того, на что должно быть направлено острее ума в целях открытия какой-либо истины».
3… «Каждая решенная мною задача становится образцом, который служил впоследствии для решения других задач».
4… «Подобные представления о вещах весьма полезны, поскольку ничто не является для нас более наглядным, чем фигура, ибо ее можно осязать и видеть»…
Они обладают изумительной эвристической силой и способны помочь вам в трудную минуту.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГОРНОГО ДЕЛА
А. Проблемы соблюдения требований правильной разработки МПИ
при изменяющихся горно-геологических условиях:
1. Проблемы сверхглубоких рудников;
2. Проблемы разработки мелких месторождений и их совокупностей;
3. Проблемы разработки месторождений в удароопасных районах;
4. Проблемы разработки МПИ в сейсмоопасных районах:
5. Проблемы разработки моломощных и пологопадающих месторождений;
6. Проблемы разработки мощных сложноструктурированных месторождений (с малым коэффициентом оруденения и нераномерным содержанием металла);
7. Проблемы разработки МПИ в зоне вечной мерзлоты;
8. Проблемы разработки МПИ в районах со сложной тектонической обстановкой;
9. Проблемы разработки МПИ в районах, не допускающих сдвижения горных пород (под водоемами, городами, заказниками и национальными парками и т. д.);
10. Проблемы разработки островных месторождений;
11. Проблемы разработки отдаленных и высокогорных местороджений.
12. Проблемы шахтного способа разработки месторождений жидкого ПИ.
Б. Проблемы соблюдения требований правильной разработки МПИ
при изменяющихся горнотехнических условиях:
1. Проблемы совместной разработки МПИ различными способами горной технологии;
2. Проблемы последовательной разработки МПИ различными способами горной технологии;
3. Проблемы повторной подземной разработки МПИ;
4. Проблемы разработки МПИ при ее возвратно-поступательном порядке;
5. Проблемы разработки МПИ способом подземного выщелачивания;
6. Проблемы разработки МПИ на базе самоходного оборудования.
В. Проблемы буровзрывного способа отделения руды от массива:
1. Проблема обеспечения заданного качества дробления руды;
2. Проблема качественного оконтуривания при взрывном отделении руды от массива;
3. Проблема повышения КПД при взрывной отбойке;
4. Проблема снижения сейсмического воздействия взрыва при отбойке;
5. Проблема снижения вредного воздействия УВВ при массовых взрывах на отбойке;
6. Проблемы механизированного заряжания скважин россыпными ВВ;
7. Проблемы обеспечения надежной детонации ВВ в зарядах различной конструкций и формы;
8. Проблемы бурения скважин и шпуров различного направления, диаметра и длины;
9. Проблемы транспорта ВВ и СИ по шахте и в приделах блока.
Г. Проблемы выпуска и доставки руды при очистной выемке:
1. Проблемы выпуска руды непосредственно под обрушенными породами;
2. Проблемы выпуска руды под разделяющими (руда/порода) перекрытиями;
3. Проблемы применения различных режимов донного выпуска под обрушенными породами;
4. Проблемы торцового выпуска руды под обрушенными породами;
5. Проблемы применения ВДПУ и доставки самоходным оборудованием;
6. Проблемы люкового выпуска руды;
7. Проблемы конвейерной и новейших способов доставки.
Д. Проблемы управления горным давлением (УГД):
1. Проблемы расчета и выбора параметров несущих элементов выемочной единицы при различных углах залегания и мощности рудных тел;
2. Проблемы применения крепей при УГД;
3. Проблемы применения одновременной закладки (в цикле очистной выемки);
4. Проблемы последующей закладки;
5. Проблемы применения сухой, мокрой и твердеющей закладки;
6. Проблемы составов твердеющей закладки
7. Проблемы расчета выбора и обеспечения нормативной прочности твердеющей закладки;
8. Проблемы управления горным давлением обрушением вмещающих пород