 |
|
ОРІЄНТОВАНИЙ ЗМІСТ ВИПУСКНОЇ РОБОТИ МАГІСТРА
Титульний аркуш
Реферат
Зміст
Перелік умовних позначень
Вступ
Розділ 1. Аналіз сучасного стану об‘єкту дослідження, вибір і обґрунтування основного напрямку досліджень.
1.1. Обґрунтування актуальності теми дипломної роботи.
1.2. Огляд літературних джерел і патентів, аналіз прогресивних технологічних і конструктивних рішень.
1.3. Обґрунтування актуальності дослідження, формулювання мети та задач роботи.
1.4. Вибір і обґрунтування методів вдосконалення об'єкту дослідження.
Розділ 2. Розробка нових технологічних рішень об'єкту дослідження, створення його математичної моделі.
2.1. Об'єкти, матеріали та засоби дослідженя.
2.2. Обґрунтування задачі пошуку нових технічних рішень, характеристика моделі об'єкту, визначення потрібних технічних параметрів, опис відомих технічних рішень.
2.3. Формулювання нових технічних рішень та опис нового об'єкту дослідження.
Розділ 3. Результати теоретичних та експериментальних досліджень.
3.1. Аналіз результатів теоретичних досліджень математичної моделі.
3.2. Аналіз результатів експериментальних досліджень нового технічного рішення.
3.3. Одержання та обґрунтування основних науково-технічних результатів досліджень, їх аналіз з точки зору достовірності, наукової та практичної цінності.
Розділ 4. Розрахунок ефективності наукової розробки.
Висновки
Перелік посилань
Додатки
ВИМОГИ ДО СТРУКТУРИ АТЕСТАЩЙНИХ РОБІТ
Вступ
У вступі характеризується сучасний стан наукової проблеми, якій присвячена дана науково-дослідна робота, а також визначається мета, новизна і актуальність роботи. Необхідно вказати також можливі області застосування отриманих наукових результатів.
4.1. Аналіз сучасного стану об'єкту дослідження, вибір і обґрунтування основного напрямку дослідження
4.1.1. Обґрунтування актуальності теми випускної роботи
Актуальність магістерської роботи полягає в формулюванні наукових гіпотез на підставі накопичених фактів, а також в обґрунтуванні новизни і позитивного ефекту, що може бути досягнутий внаслідок рішення поставлених перед магістром завдань.
В цьому розділі доцільно також привести маркетингове обґрунтування.
Маркетингове обґрунтування роботи і розробка нової продукції передбачає розгляд ідеї та склад нової продукції, обґрунтування її створення. При цьому вивчаються потреби потенційних покупців, аналізується відповідність характеристик нової продукції потребам покупців, обґрунтовується вибір продуктового сегменту ринку. Характеризується нова продукція з точки зору маркетингу по споживчих рівнях. Розробляються, у разі необхідності, елементи фірмового стилю. Проводяться дослідження конкурентоспроможності нової продукції. Здійснюється позиціонування нової продукції на вибраному ринку. Залежно від змісту дослідницької роботи магістра маркетингове обґрунтування наукової розробки може мати різноманітний ступінь деталізації і обсяг викладення. У разі необхідності для консультацій по цьому розділу можливо запрошення фахівців-маркетологів.
4.1.2. Огляд літературних джерел, авторських свідоцтв і патентів, аналіз прогресивних і конструктивних рішень
Огляд літератури повинен повно і систематизовано освітлювати стан питання. Магістр наводить той матеріал, що має безпосереднє відношення до теми. В кінці розділу дослідник робить обґрунтування вибраного напрямку роботи.
Інформаційні джерела відрізняються великою різноманітністю. Вони підрозділяються на первинні і вторинні. Для роботи необхідно використовувати інформацію, видану типографським способом, що зберігається в бібліотечних фондах, а також інформацію, отриману через мережу Internet (комп'ютерні публікації).
Для полегшення інформаційного пошуку доцільно починати роботу з вторинних джерел. Вони містять стислу інформацію, отриману внаслідок переробки і систематизації первинних документів (реферативні журнали).
Патентні документи розмішені в офіційних періодичних виданнях. До задач, що можна вирішити при вивченні інформації про винаходи, відносяться:
• вивчення тенденцій розвитку техніки;
• визначення наукової новизни власних технічних рішень.
Процедура пошуку здійснюється в декілька етапів. На першому етапі конкретизується предмет пошуку: на другому — встановлюється коло тих країн, в яких дана галузь найбільш розвинута; на третьому етапі вибирають "глибину" пошуку, тобто встановлюють його часовий інтервал (по рокам).
Переглядають і відбирають описи винаходів, проводять аналіз розвитку галузі. Відзначимо, що пошук може бути іменним, тематичним і з використанням монографічних посилань.
Літературний огляд повинен бути представлений таким чином, щоб після його читання можна було встановити наступне:
• які питання отримали найбільш повне відображення в науковій або нормативній літературі;
• які з них знайшли часткове рішення;
• які з питань відображені з протиріччям (або неоднозначно) або не викликали інтересу у інших дослідників.
Підсумком літературного огляду повинна бути сформована у магістра думка про необхідність подальших досліджень у вибраному напрямку.
Інакше кажучи у вступі даються короткі посилання відносно актуальності досліджень, а в літературному огляді повинно бути надане повне переконання в цьому.
При написанні літературного огляду необхідно додержуватися одного з принципів його викладення: історичного або тематичного. Отже, ще при плануванні його написання потрібно визначити основні етапи розвитку поглядів наукової громадськості на суттєвість проблеми і об'єднати літературні дані відповідно цим етапам або підходам.
Безсумнівною повнотою огляду буде його критичність. Це означає, що автору необхідно не тільки навести виявлені ним наукові факти, але і висловити до них своє відношення, критично їх оцінити, провести порівняльний аналіз даних.
В кінці огляду бажано передбачити стисле заключення, в якому автор повинен показати все позитивне, що було зроблене його попередниками; відзначити недоліки або невирішені питання, припустити шляхи їхнього рішення і обґрунтувати зміст свого напрямку.
4.1.3. Обґрунтування актуальності дослідження, формулювання, постановка мети і задач дослідження. Загальний план проведення теоретичних, експериментальних і практичних робіт, мета та задачі роботи.
Цей розділ передбачає особливо важливий і найбільш творчий етап роботи дослідника над вибраною темою.
Сформульована ним спільно з керівником магістерської роботи мета дослідження та конкретні задачі, що випливають з неї для рішення поставленої мети, а також план проведення теоретичних, експериментальних і практичних досліджень — це основні напрямки роботи дослідника для набування досвіду. Тому необхідно ретельно попрацювати при формулюванні мети і задач, а також при складанні плану.
При укладанні загального плану роботи потрібно враховувати засоби математичного планування експерименту. Магістр дослідник вибирає параметр оптимізації, фактори варіювання, а також складає матрицю багатофакторного експерименту.
4.1.4. Вибір і обґрунтування методів вдосконалення об'єкту дослідження.
В цьому розділі магістр обґрунтовує та вибирає метод вдосконалення об'єкту дослідження на підставі огляду літературних джерел, патентів, авторських свідоцтв, власного досвіду та порад керівника. Для цього він повинен ознайомитись з діалектикою творчості та її особливостями.
Основними методами пошуку нових технічних рішень, якими слід користуватись для вдосконалення об'єкту дослідження, є асоціативні методи пошуку технічних рішень, метод контрольних питань, метод мозкового штурму, синептика, морфологічний аналіз, алгоритм вирішення винахідницьких задач, узагальнений евристичний алгоритм та інші.
4.2. Розробка нових технічних рішень об'єкту дослідження, створення його математичної моделі.
4.2.1 .Об'єкти, матеріали і засоби досліджень.
Зміст цього розділу залежить від характеру теми дослідження. При цьому необхідно дати докладну характеристику об'єкту свого дослідження, висвітивши ті його якості, які мають значення для отримання вірогідних результатів досліджень, а також зафіксовані в нормативній документації. Як правило, об'єктами досліджень служать: сільськогосподарська сировина, як об'єкт переробки, технологія, технологічні лінії, обладнання, робочі органи машин і апаратів та їх механізми. Магістр-дослідник описує їх, вказуючи технічні характеристики або інші нормативні документи, що характеризують якість об'єктів.
При освітленні засобів досліджень вказують на відповідність, вибраного засобу меті дослідження, обґрунтовують необхідність його використання серед існуючих близьких по суті засобів.
Описуючи засоби досліджень, дають назву методики, що використовується, і посилання на літературу, в якій вона наведена. Якщо необхідно, стисло викладають методику, обґрунтувавши її вибір. Докладно описують тільки ті засоби, що вдосконалені у ході науково-дослідної роботи.
Визначивши об'єкти і засоби досліджень, магістр повинен передбачити число спостережень. Як правило, при проведенні експерименту однакових показників в паралельних пробах досягти практично неможливо, тому замір параметрів, що вивчаються, проводиться в n-кратній повторності.
Обробка результатів припускає виняток грубих промахів по критерію максимального відхилення. При цьому підраховують дисперсію і оцінюють її. Надійність отриманих результатів перевіряють за допомогою критерію Стьюдента. Якщо внаслідок експериментів вимагається встановити взаємозв'язок двох параметрів, доцільно розрахувати коефіцієнт кореляції цих величин.
Експериментальні дані слід обробляти за допомогою засобів обчислювальної техніки. При цьому бажано використовувати сучасні інструментальні програмні засоби, що дозволяють здійснювати комп'ютерне моделювання, аналіз і прогнозування.
4.2.2. Обґрунтування задачі пошуку нових технічних рішень, характеристика моделі об'єкту, визначення потрібних технічних параметрів, опис відомих технічних рішень.
Дослідження об'єкту або технологічного процесу в масштабах промислового виробництва в реальних умовах є коштовним, складним, тривалим. Тому, як правило, дослідження проводять за допомогою моделей.
Модель є формою і одним із засобів відбиття дійсності. Вона здатна відтворювати або відображати об'єкт, що замінює його на певному етапі дослідження. Засоби представлення можуть бути різними: словесний або математичний опис, фізична установка, алгоритм і програма ЕОМ.
Вся різноманітність реальних об'єктів може бути описана обмеженим числом принципово різноманітних моделей.
До формальних моделей, що мають достатньо високий рівень абстракції, відносять чотири типи моделей:
• "чорний ящик";
• склад об‘єкту;
• структура об'єкту;
• "білий ящик".
"Чорний ящик" являє собою модель, що зображається у вигляді "непрозорого" ящика з невідомою "начинкою", але з відомим впливом середовища на об'єкт. Побудова моделей цього типу зводиться до укладання переліку "входів" і "виходів". При цьому дослідник відбирає з безлічі факторів, що впливають на об'єкт, найбільш значущі, що формують входи і виходи моделі. А виключає ті фактори, зникнення яких не призводить до викривлення моделі у порівнянні з реальним об'єктом
Модель типу "склад об'єкту" припускає розгляд цілісного об'єкту або процесу у вигляді окремих елементів, що його складають. Модель складу дозволяє розрізняти складники самого об‘єкту. Ступінь деталізації об'єкту залежить від цілей дослідження.
"Структура об'єкту" як модель є більш повною у порівнянні і моделлю типу "склад об'єкту", оскільки показує не тільки елементи, що складають об'єкт, але й показує взаємозв'язки між ними. Ця модель найчастіше подається графічно у вигляді лінійної, деревоподібної, матричної, кільцевої або мережевої структури.
Модель типу "білий ящик" буде сукупністю перерахованих вище трьох типів моделей: чорного ящика, складу і структури. В ній описують всі елементи об'єкту, його структуру, зовнішні і внутрішні параметри.
Фактично дослідження об'єкту зводиться до просування від "чорного ящика" (коли ми знаємо, як реагує об'єкт в певних умовах, але не знаємо - чому) до "білого ящика" (коли ми описуємо поведінку об'єкту і пояснюємо причину цієї поведінки).
Математичне моделювання - це опис процесів за допомогою математичних моделей. Під час переробки сільськогосподарської продукції досить часто здійснюються однакові по природі процеси. Тому однією математичною моделлю можна описувати різноманітні технологічні операції. Здійснюється математичне моделювання в три стадії: побудова (або вибір відомої) математичної моделі, знаходження чисельних значень параметрів, що вивчаються і встановлення адекватності моделі процесу, що вивчається.
Використання фізичних моделей засноване на тому, що оригінал і модель мають однакову фізичну природу. При цьому необхідно довести, що об'єкт і модель подібні і підкоряються одним і тим же фізичним законам. Під час вивчення технологічних процесів в умовах лабораторії частіше працюють з фізичними моделями, а справедливість отриманих експериментальних даних перевіряють у виробничих умовах.
Наприклад, магістр в своїй магістерській роботі вивчає процес сепарування зернової суміші на сепараторі з фрикційними неперфорованими вібруючими поверхнями з метою знаходження оптимальних параметрів сепарування.
Магістр розробляє параметричну модель процесу сепарування, визначаючи вхідні і вихідні параметри. Описує систему, структура якої невідома та недоступна для спостереження. Відомі лише вхідні керуючі параметри "X" - це амплітуда та частота коливань, повздовжній та поперечний кути нахилу сепаруючої поверхні та інші. Вихідні параметри "У" - це чистота очищеної фракції, вихід очищеної фракції та інші.
Збурюючими параметрами в цьому разі можуть бути температура навколишнього середовища, пора року та інші.
Задача в цьому разі зводиться до підбору таких значень "X", які забезпечили б відповідні (у більшості випадків) раціональні значення параметрів "У". Магістр статистичним шляхом знаходить модель досліджуваного процесу. У більшості випадків для побудування таких моделей доцільно використовувати метод математичного планування експерименту.
Магістр також може використовувати в своїх дослідженнях інші математичні моделі процесів.
4.2.3. Формулювання нових технічних рішень та опис нового об'єкту дослідження.
В цьому розділі на підставі аналізу та синтезу нового технічного рішення формулюється об'єкт дослідження. Це може бути вдосконалення технології або процесу роботи об'єкту дослідження, вдосконалення або модернізація старого технічного рішення, розробка принципово нового технічного рішення, на який може бути оформлена заява на винахід.
В розділі вміщується принципова технологічна або конструктивна схема нового технічного рішення, надається його опис.
4.3. Результати теоретичних та експериментальних досліджень.
4.3.1. Аналіз результатів теоретичних досліджень математичної моделі.
Після розробки математичної моделі та її рішення проводиться аналіз результатів теоретичних досліджень, які можуть бути представлені у вигляді таблиць, графіків, діаграм, номограм, або в іншому вигляді. На підставі теоретичних досліджень робляться висновки та обгрунтування: галузі досліджень, на кількісному або, якщо це неможливо, на якісному рівні, про доцільність експериментальних досліджень. Теоретичні дослідження можуть також дозволити звузити межі пошуку оптимальних параметрів процесу в новому технічному рішенні.
4.3.2. Аналіз результатів експериментальних досліджень нового технічного рішення.
Процес будь-якого дослідження складається з спостережень деяких явищ і їхньої реєстрації. Дуже важливо володіти технікою експерименту, дотримуватися точності вимірів, але не менш важливо об'єктивно записувати свої спостереження.
Основні записи магістр-дослідник заносить в лабораторний журнал спостережень.
Правильне оформлення лабораторного журналу припускає наявність титульної сторінки на якій вказується прізвища ім’я та по батькові автора, назва установи, номер телефону і т. ін., однотипність побудови щоденних записів, наявність спеціальних конвертів для зберігання додатків, а також наявність вільних місць для наступної обробки фактичного матеріалу. Журнал повинен бути пронумерованим та прошнурованим, перевірятись та підписуватись керівником магістерської роботи.
Обробці піддаються ті виміри, що одержують безпосередньо внаслідок дослідів, їх необхідно обміркувати і вибрати спосіб найбільш зручного і наочного представлення у вигляді таблиць, графічних залежностей, діаграм, рисунків і та ін.
У вигляді зведених таблиць доцільно оформляти велику кількість математичних показників, іноді для користі переводячи їх в процентні показники.
У графічному вигляді для більшої наочності або для представлення процесу в динаміці зображають цифрові дані.
У вигляді кругових або прямокутних діаграм приводять результати експерименту, якщо бажано подати переважання якого-небудь явища в загальній масі явищ.
В таблицях можна назводити не тільки цифрові дані, але і результати їхньої статистичної обробки. Криві на графіках повинні носити плавний характер, а крапки можуть розташовуватися вище або нижче кривої. На діаграмах доречно приводити деякі цифри, підвищуючи завдяки цьому наочність і точність діаграм.
Отримані і оброблені експериментальні дані складають основу цього розділу дипломної роботи. Плануючи зміст глави власних досліджень, магістр повинен дотримуватися порядку їхнього викладення, під час якого спочатку описують досліди або спостереження, а після цього вже дається авторське тлумачення отриманих фактів.
Викладення матеріалів цього розділу повинно враховувати логічну послідовність змісту окремих підрозділів. Інакше кажучи, читач повинен зрозуміти логіку розвитку дослідження. Якщо зібраний магістром-дослідником фактичний матеріал представляє значний масив даних, то частину з них можна включити у додатки.
4.3.3. Одержання та обгрунтування основних науково-технічних результатів досліджень, їх аналіз з точки зору достовірності, наукової та практичної цінностей.
В цьому розділі обґрунтовуються одержані основні науково-технічні результати досліджень, проводиться аналіз теоретичних та експериментальних досліджень, їх розбіжностей або співвідношення. Обґрунтовуються причини розбіжностей. Проводиться аналіз достовірності отриманих результатів, робляться висновки про наукову та практичну цінність розробленого технічного рішення, отриманих теоретичних та експериментальних досліджень.
4.4. Розрахунок ефективності наукової розробки.
Розрахунок економічної ефективності наукової розробки магістр проводить згідно з методичними рекомендаціями для оцінки ефективності інженерно-технологічних рішень.
Ефективність розробок буде полягати в створенні конкурентоспроможної продукції не тільки за рахунок поліпшення економічних показників виробництва, але і внаслідок підвищення соціальної ефективності розробки. При цьому важливу роль грають наступні фактори: підвищення харчової і біологічної цінності продукту, підвищення Ії якості та безпеки надання продукту нових споживчих властивостей; збільшення термінів зберігання продукції; створення продукції лікувально-профілактичної дії і т. ін.
Пропозиції
В пропозиціях коротко визначаються ті позиції з роботи, які можна впровадити у виробництво (або вже впроваджені в процесі виконання магістерської роботи).