Методологія наукових досліджень
Спеціальність: Технології та засоби телекомунікацій
Код дисципліни: 7.172.06.M.011
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Корнелія Корніївна Товстюк
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей: Інтегральна компетентність: ІНТ. Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми під час професійної діяльності у галузі телекомунікації, радіотехніки та радіоелектронних апаратів і засобів або у процесі навчання, що передбачує застосування теорій і методів радіоелектронних апаратів і засобів і характеризуються комплексністю та невизначеністю умов Загальні компетентності: ЗК1. Здатність навчатися, сприймати набуті знання в предметній області та інтегрувати їх із уже наявними ЗК2. Здатність продукувати нові ідеї, проявляти креативність. Здатність до системного мислення ЗК3. Здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел ЗК4. Набуття гнучкого способу мислення, який дає можливість зрозуміти й розв’язати проблеми та задачі, зберігаючи при цьому критичне відношення до усталених наукових концепцій ЗК5. Здатність ефективно використовувати на практиці різні теорії в області навчання та виробництва Фахові компетентності: ФК9. Креативність та здатність до системного мислення ФК10. Здатність до застосування знань на практиці ФК11. Дослідницькі навички ФК12. Здатність до саморозвитку, підвищення кваліфікації, навиків та майстерностi.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання: • вміти ставити наукові завдання та планувати їх виконання; • вміти проводити статистичну обробку отриманих результатів, генерувати та перевіряти наукові гіпотези • створювати умови для виникнення нових ідей та їх практичної реалізації; • знати можливості та вміти використовувати сучасні здобутки інформаційних технологій У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
РН 1. Знання і розуміння наукових принципів і законів, на яких базується робота приладів, пристроїв і систем иелекомунікацій і радіоелектроніки.
РН 2. Володіння достатніми знаннями в галузях, пов'язаних із Лекції, практичні заняття - інформаційно- рецептивний Поточний контроль телекомунікаціями та радіотехнікою, які забезпечують можливість критично аналізувати ситуацію в цій сфері та визначати ключові тенденції її розвитку.
УМ3. Здатність самостійно робити висновки на основі комплексного аналізу отриманої інформації.
УМ4. Здатність поєднувати теорію і практику.
УМ5. Уміння застосовувати методологійні засади для проведення наукових досліджень в галузі радіотехніки та телекомунікацій.
УМ6. Уміння вибирати компоненти та засоби електронної техніки для побудови радіосистем із заданими функціями.
УМ1.1. Здатність до самостійного пошуку наукових джерел, що стосуються новітніх розробок в області радіоелектронних апаратів і засобів аналізу їх змісту.
КОМ1. Уміння спілкуватися, включно із усною та письмовою комунікацією українською та англійською мовами.
КОМ2. Здатність використовувати різноманітні методи, зокрема сучасних інформаційних технологій, для ефективного спілкування на професійному та соціальному рівнях.
АіВ1. Здатність адаптуватися до нових ситуацій та приймати відповідні рішення.
АіВ2. Здатність усвідомлювати необхідність навчання протягом життя для поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань.
АіВ3. Здатність відповідально ставитися до виконуваної роботи, самостійно ухвалювати рішення, досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Фізика; Математика; Програмування; Квантова механіка та статистична фізика
Короткий зміст навчальної програми: Сутність наукового пізнання (методи і методологія наукового пізнання та наукового дослідження, класифікація методів наукового пізнання)
Наукова проблема (постановка, формулювання, виділення об’єктивних та суб’єктивних фактів, класифікація наукових проблем)
Наукова гіпотеза (висунення і обґрунтування, визначення та структура, гіпотеза як форма наукового знання та метод його розвитку)
Наукова теорія: її роль в науковому дослідженні, визначення наукової теорії, структура теоретичного знання, функції теорії, конструктивні і фундаментальні теорії.
Рівні і методи наукового дослідження: поняття і зміст рівнів наукового дослідження, емпіричний і теоретичний рівні; методи збирання та узагальнення емпіричної інформації; методи повного та вибіркового спостереження,. Експеримент та особливості його постановки в технічних наукових дослідженнях, значення експериментальних досліджень в науковому пізнанні. Методи порівняння та вимірювання. Значення і специфіка методів вимірювання в радіоелектроніці, телекомунікаціях і електронній техніці. Комп’ютерна обробка результатів вимірювання
Методи теоретичного узагальнення емпіричної інформації: загально логічні методи наукового дослідження: аналіз, синтез, абстрагування, узагальнення, індукція, дедукція, аналогія
Теоретичні методи наукового дослідження: формалізація, ідеалізація, аксіоматичний метод, гіпотетично-дедуктивний; історичний та логічні методи наукового дослідження, принцип діалектичної єдності історичного та логічного.
Основні засади виконання, оформлення та подання (захисту) кваліфікаційних робіт
Основні правила виконання, оформлення та написання наукових робіт
Опис: 1. Методологічні основи наукових досліджень та їх аналіз на прикладі створення фотовольтаїчних пристроїв.
2. Методи наукового пізнання (МНП). Використання методів наукового пізнання в калориметрії та при вивченні термофізичних властивості твердих тіл.
3. Логіка процесу наукового дослідження. Логічні кроки, зроблені Дж.Кілбі при створенні перших інтегральних схем.
4. Від емпіричного рівня наукового пізнання до експериментальних досліджень та теоретичних узагальнень. Вивчення та застосування органічних провідників.
5. Методи теоретичного узагальнення емпіричної інформації, та його застосування при вивченні вуглецевих нанотрубок.
6. Методи теоретичного узагальнення емпіричної інформації, та його застосування при вивченні вуглецевих нанотрубок.
7. Формалізація. Аксіоматичний метод. Гіпотетико-дедуктивний метод. Від абстрактного до конкретного. Реалізація дедуктивного методу та перехід від абстрактного до конкретного при створенні гетероструктур.
8. Наука — продуктивна сила розвитку суспільства. Науковий поступ та метрологічні стандарти. Електронні годинники, засновані на квантових переходах.
9. Оформлення та захист кваліфікаційної (бакалаврської, магістерської) роботи (КР): Мета та завдання випускних кваліфікаційних робіт. Тематика та захист випускних КР. Зміст випускної КР. Вимоги до складових КР.
10. Наукові публікації. Аналіз наукових публікацій за темою «Квантові генератори та оптичні годинники». Наукова монографія, наукова стаття, теза доповіді.
Методи та критерії оцінювання: Для контролю результатів навчання студентів у процесі поточного та семестрового контролю передбачені наступні методи: • поточний контроль за виконання практичних робіт та їх захист; • тестування у віртуальному навчальному середовищі; • захист індивідуального завдання; • усне опитування з окремих розділів. Лабораторні роботи оцінюються по 3 бали. 3 бали – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 2,5 бали – («дуже добре») виставляється за знання навчального матеріалу вище від середнього рівня, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання (можлива невелика кількість неточностей), вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 2 бали – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 1,5 бал – («посередньо») виставляється за посередні знання навчального матеріалу, мало аргументовані відповіді, слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 1 – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 0,5 бал – («незадовільно») виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
Критерії оцінювання результатів навчання: Семестрова оцінка - 100 балів
Поточний контроль - 40 балів (лабораторні роботи - 30 балів, тестування - 10 балів)
Залік - 60 балів (залікова робота - 50 балівЮ усна компонента - 10 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Стеченко Д., Чмир О., Методологія наукових досліджень: підручник –К.:Знання, 2007.
2. Крушельницька О. Методологія та організація наукових досліджень :
Навчальний посібник. –К.: Кондор, 2006.
3. Баскаков А., Туленков Н. Методология научного исследования. – К.:МАУП, 20024.
Александров Ю.И., Осипова Т.Р., Юшкевич В.Ф. Изследования образцовых мер количества теплоты в калориметрии сжиганиа. // Методы и средства калориметрии тепловизических измерений. Л., 1984/
5. Алферов Ж.И. Двойные гетероструктуры: концепция и применения в физике, электронике и технологии. Нобелевскте лекции по физике – 2000/ Успехи физических наук, 2002, - т.172, №9. – 1068 – 1086.
6. Алферов Ж. И., Андреев В. М., Корольков В. И., Третьяков Д. Н., Тучкевич В. М. Высоковольтные p - n-переходы в кристаллах GaxAl1-xAs // ФТП. – 1967. – № 1. – С. 1579;
7. Алферов Ж. И., Андреев В. М., Каган М. Б., Протасов И. И., Трофим В. Г. Солнечные преобразователи на основе гетеропереходов p-AlxGa1-xAs - nGaAs. ФТП. – 1970. – № 4. С. 2378.
8. Алферов Ж. И., Гуревич С. А., Казаринов Р. Ф., Мизеров М. Н., Портной Е. Л., Сейсян Р. П., Сурис Р. А. ПКГ со сверхмалой расходимостью излучения" // ФТП. – 1974. – № 8. – С. 832;
9. Алферов Ж. И., Гуревич С. А., Кучинский В. И., Мизеров М. Н., Портной Е. Л. Полупроводниковый лазер с распределенной обратной связью во втором порядке // Письма в ЖТФ. – 1075. – № 1. – С. 645.
10. Анатычук Л.І., Лусте О.Я. Микрокалориметрия. Львов. 1981. 160с.
11. Андреев А. Ф. Фазовые переходы огранения кристаллов // ЖЭТФ. – 1081. – № 80. – С. 2042.
12. Баранов А. Н., Джурганов Б. Е., Именков А. М., Рогачев А. А., Шерняков Ю. М., Яковлев Ю. П. Генерация когерентного излучения в квантово-размерной структуре на одном гетеропереходе // ФТП. – 1986. – № 20. – С. 2217.
13. Бонч-Бруевич В.Л., С.Г.Калашников. Физика полупроводников. Москва: «Наука», 1977р. – 672с.
Допоміжна
1. Бонч-Бруевич В.Л., И.П.3вягин, И.В.Карпенко, А.Г.Миронов. Сборник задач по физике полупроводников. М.: «Наука», 1987.— 144 с.
2. Болтакс, Б. И. Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках [ Б.И. Болтакс. Л.:Наука, 1972. - 384 с..
3. Баранский П.И., Клочков В.П., Потыкевич И.В. Полупроводниковая электроника. Свойства материалов. Справочник/ Киев, Наукова думка, 1975. - 704 с.
4. Галбова О., О.В. Кириченко, В.Г. Песчанский. Магнитопробойные угловые осцилляции в органических проводниках / Физика низких температур. – 2013. –т.39, №7. – с. 780-785.
5. Гуртов В. А., Артамонов А. Н., Ветров А. С. – Твердотельная электроника. –П.: Издательстельство ПетрГУ, 2000.– 254 с.
6. Wang P.D., Ledentsov N.N., Sotomayor Torres C.M., Kop’ev P.S., Ustinov V.M. Optical characterization of submonolayer and monolayer InAs structures grown in a GaAs matrix on (100) and high?index surfaces // Appl. Phys Lett. – 1994. – № 64. Р. 1526.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).