Metodyka pracy naukowej (1)

Transkrypt

1 Politechnika Łódzka Instytut Elektroniki Studia magisterskie, kierunek EiT, WEEIA PŁ Metodyka pracy naukowej (1) Andrzej Materka, 2014 Jena Wydział Meeting, Elektrotechniki, December Elektroniki, 2008 Informatyki i Automatyki 1/8

2 Cel przedmiotu - Poznanie i zrozumienie natury badań naukowych. - Nabycie umiejętności zastosowania metod badawczych w rozwiązywaniu problemów. 2/27

3 Efekty kształcenia - Znajomość podstawowych metod prowadzenia badań i projektów naukowych. - Umiejętność pozyskiwania informacji z różnych źródeł, ich integracji, interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągania wniosków oraz formułowania i uzasadniania opinii (w odniesieniu do modelowania i projektowania elementów, układów i systemów elektronicznych oraz procesu ich wytwarzania). - Umiejętność oceny przydatności i możliwości wykorzystania nowych osiągnięć w zakresie materiałów, elementów, metod projektowania i wytwarzania (do projektowania i wytwarzania układów oraz systemów elektronicznych i telekomunikacyjnych). - Umiejętność formułowania (oraz testowania?) hipotez związanych z wybranymi zagadnieniami z obszaru elektroniki i telekomunikacji. 3/27

4 Metody weryfikacji efektów kształcenia Ocena przeglądu literatury na zadany temat i aktywności na zajęciach. 4/27

5 Organizacja przedmiotu Dyskusja wybranych zagadnień 1. Wprowadzenie do metodologii badań naukowych 2. Nauka i dyscypliny naukowe 3. Metody zdobywania wiedzy 4. Strategia badawcza, metoda naukowa 5. Rozwiązywanie problemów 6. Metody prowadzenia badań 7. Planowanie eksperymentu naukowego 8. Praca w zespołach 9. Etyka badań naukowych Ćwiczenia w zespołach 1. Krytyczny przegląd literatury 2. Wstępny plan projektu naukowego 5/27

6 Czym są badania naukowe? Badania naukowe dostarczają oryginalnych, istotnych (znaczących) elementów do zrozumienia świata i są oparte na powtarzalnych obserwacjach oraz weryfikowalnych wynikach. W zakresie nauk ścisłych, przyrodniczych, informatyki etc. głównym celem BN jest odkrycie nowych teorii, paradygmatów, podejść, algorytmów, symulacji, doświadczeń... W zakresie nauk technicznych BN służą rozwiązaniu praktycznych problemów za pomocą nowych technologii, projektów, procesów, metod, modeli, pomiarów... W obu przypadkach oryginalność oraz istotność są kluczowymi cechami badań naukowych. 6/27

7 Dlaczego zajmujemy się BN na studiach magisterskich? Studia magisterskie: studia zawodowe realizowane w szkole wyższej, które umożliwiają uzyskanie specjalistycznej wiedzy w określonym zakresie kształcenia i przygotowują do twórczej pracy w określonym zawodzie. Magister: (łac.) mistrz, nauczyciel 7/27

8 Czym jest oryginalność? Przymiotniki oryginalny, nowatorski, nowy, kreatywny, niekonwencjonalny, innowacyjny, przełomowy oznaczają coś wcześniej nieznanego (w kontekście rozwiązywanego problemu). Praca badawcza jest oryginalna jeśli nie była wcześniej publikowana w czasopismach naukowych, materiałach konferencyjnych, książkach, Internecie, itd. 8/27

9 Czym jest praca znacząca? Praca musi być znacząca, ważna, użyteczna, wpływowa albo mieć duże oddziaływanie (ang. impact), by można ją było uznać za pracę badawczą. Bardzo istotna praca badawcza przynosi światu wiele korzyści (np. badania teoretyczne i aplikacyjne nad zjawiskiem jądrowego rezonansu magnetycznego). 9/27

10 Jak oceniać oryginalność oraz istotność? Jeśli praca (w części lub całości, w tej lub innej postaci) była już publikowana, to nie jest oryginalna. Dotyczy to także prac tego samego autora (autoplagiat). Jeśli praca jest tylko zmienioną lub nieznacznie poprawioną wersją znanej już publikacji, też nie jest oryginalna. 10/27

11 Jak oceniać oryginalność oraz istotność? Praca istotna - tworzy podstawę do dalszych prac, - jest odkryciem nowych paradygmatów lub metod, - rozwiązuje nowe problemy, - jest skuteczniejsza od innych metod w rozwiązywaniu ważnych zadań, 11/27

12 Jak oceniać oryginalność oraz istotność? Oryginalność oraz istotność oceniają recenzenci (inni badacze prowadzący swoje prace w zakresie tematyki ocenianych badań, ang. peer review). Istotność jest też oceniana przez doświadczonych recenzentów po pewnym czasie od publikacji pracy (np. najbardziej znaczący artykuł ostatniej dekady). Współczynnik oddziaływania (ang. impact factor) jest miarą liczby cytowań danej pracy przez innych badaczy (którzy ją wykorzystali jako podstawę do swoich badań). 12/27

13 Kto jest badaczem? Prowadzenie badań naukowych jest główną częścią kariery zawodowej badaczy. Synonimem słowa badacz (ang. researcher) jest uczony (ang. scholar) lub akademik (ang. academic). Badacze są również nazywani naukowcami (ang. scientists), albo matematykami, biologami, fizykami i tak dalej. Wikipedia 13/27

14 Kto nie jest badaczem? Badaczami nie są osoby wykonujące prace rutynowe lub instrukcje, np. sprzedawcy, księgowi, robotnicy w fabryce, nauczyciele (w tym akademiccy jeśli nie prowadzą badań naukowych, np. w zakresie nowych metod uczenia), lekarze i dentyści (jeśli nie prowadza badań nad diagnostyką lub terapią), urzędnicy i politycy... Badacze, jak np. profesorowie, często wykonują inne prace rutynowe (np. uczenie, zarządzanie projektami). kabisyo.com celebritynetworth.com mlkcblog.blogspot.com 14/27

15 Co robią badacze (1) Poszukują nowych idei (sposobów rozwiązania problemu). Aby ocenić ich oryginalność muszą znać stan wiedzy w danej dziedzinie. Poznają go w rezultacie wszechstronnego przeglądu literatury. rekrutacja.pg.gda.pl 15/27

16 Co robią badacze (2) Implementują nowe pomysły, sprawdzają, czy są właściwym rozwiązaniem problemu (walidacja), udoskonalają je by dobrze rozwiązywały problem (badania muszą być znaczące!). bims.virginia.edu 16/27

17 Co robią badacze (3) Opisują wyniki działań (1) i (2) w maszynopisach lub artykułach i składają je w redakcjach czasopism naukowych, komitetach konferencji, czy wydawnictwach. Zgłoszenia (maszynopisy) są oceniane przez innych badaczy z tej samej dziedziny (Aby zadbać o uczciwość i szczerość oceny, recenzenci są anonimowi.) W renomowanych czasopismach większość zgłoszonych artykułów jest odrzucana (np. 70%). dur.ac.uk 17/27

18 Co robią badacze (4) Recenzują artykuły i zgłoszenia konferencyjne innych badaczy, aby sprawdzić czy są one wystarczająco oryginalne i znaczące dla opublikowania. W tej roli, badacze są recenzentami (ang. reviewers). 18/27

19 Co robią badacze (5) Redagują czasopisma naukowe i organizują konferencje (szczególnie doświadczeni badacze). Prace te zajmują zwykle dużo czasu i nie są wynagradzane. (W dłuższej perspektywie aktywność taka buduje wizerunek badacza w jego dziedzinie.) blog.mendeley.com 19/27

20 Co robią badacze (6) Biorą udział w konferencjach (przedstawiają referaty, dowiadują się o wynikach najnowszych badań, wymieniają pomysły na badania oraz wiedzę z innymi). Sprzyja to również tworzeniu sieci znanych sobie wzajemnie profesjonalistów (ang. networking). ieee.org 20/27

21 Co robią badacze (7) Przygotowują wnioski o finansowanie projektów badawczych przez rządy i inne organizacje, w tym o finansowanie stypendiów dla magistrantów i doktorantów. Chociaż inwestycje te nie zwracają się natychmiast, tzw. granty przynoszą korzyści w dłuższym czasie. Konkursy o granty również są bardzo konkurencyjne. 21/27

22 Co robią badacze (8) Opiekują się magistrantami i doktorantami, aby ci stali się badaczami w niedługim czasie. dokt.p.lodz.pl 22/27

23 Co robią badacze (9) Prowadzą zajęcia na studiach uniwersyteckich I, II i III stopnia. Niektórzy ze studentów zostaną w przyszłości badaczami. aktualnosci.polsl.pl 23/27

24 Co robią badacze (10) Wykonują prace organizacyjne na rzecz instytucji, w których są zatrudnieni. (W uczelniach wyższych są członkami komisji w instytutach, na wydziałach i w senacie, piszą listy polecające, i tak dalej.) wrota.warmia.mazury.pl 24/27

25 Co robią badacze (11) Komercjalizują wyniki badań ( transfer technologii ). Badania podstawowe są publikowane i stają się powszechnie dostępne, jako podstawa dalszych badań. Niektóre badania mogą być zastosowane w praktyce (i skomercjalizowane). Badacze poszukują ochrony ich osiągnięć intelektualnych, np. patentują swoje pomysły. Niewielu badaczy zakłada przedsiębiorstwa (ang. spin-off, start-up). wiadomosci.wp.pl 25/27

26 Przykłady grup badaczy - Profesorowie (tytularni, uczelniani), adiunkci: wykonują wszystkie zadania Profesorowie są w większym stopniu obciążeni pracami organizacyjnymi i recenzowaniem (artykułów, wniosków o granty). Zwykle sami decydują o tematyce badań. - Pracownicy działów rozwojowych firm (Microsoft, Samsung, Google, Orange, ): zwykle wykonują zadania 1-4 oraz 11. Tematyka ich badań jest najczęściej ograniczona do produktów lub usług firmy. - Główne zadania doktorantów to prace 1-3, wykonywane pod kierunkiem opiekuna (promotora). Niektórzy młodzi doktorzy odbywają staże podoktorskie (ang. post-doc) dla poznania elementów zarządzania zespołami i finansami. 26/27

27 Literatura Po angielsku: [1] S. Roger, M Cobos, Developing your electrical engineering degree thesis, IEEE Potentials, July/August 2009, pp [2] R. Kumar, Research methodology, 3rd edition, Sage, Los Angeles [3] C-X. Ling, Q. Yang, Crafting your research future, Morgan & Claypool Pubs., San Rafael CA, [4] N. Walliman, Research methods: the basics, Routledge, London [5] S Rocco, T Hatcher (red.), The handbook of scholarly writing and publishing, Wiley, San Francisco Po polsku: [5] S. Urban, W. Ładoński, Jak napisać dobrą pracę magisterską, Wyd. Akademii Ekonomicznej, Wrocław [6] W. Pytkowski, Organizacja badań i ocena prac naukowych, PWN, Warszawa /27