Выполнение курсовых научно-исследовательских работ

№ 1158

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Êàôåäðà òåõíîëîãèè ëèòåéíûõ ïðîöåññîâ

Ò.À. Áàçëîâà

Âûïîëíåíèå êóðñîâûõ
íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèõ
ðàáîò

Ìåòîäè÷åñêèå óêàçàíèÿ

Ðåêîìåíäîâàíî ðåäàêöèîííî-èçäàòåëüñêèì
ñîâåòîì óíèâåðñèòåòà

Ìîñêâà   Èçäàòåëüñêèé Äîì ÌÈÑèÑ
2008

УДК 621.74:001.89 
 
Б17 

Р е ц е н з е н т  
д-р техн. наук, проф. В.С. Золоторевский 

Базлова Т.А. 
Б17  
Выполнение курсовых научно-исследовательских работ: 
Метод. указ. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2008. – 33 с. 

Рассмотрены вопросы организации курсовой научно-исследовательской 
работы; даны рекомендации по составлению обзора литературы, по выбору и 
описанию методики исследования, по обработке результатов экспериментов, 
их обсуждению и формулировке выводов. 
Указания предназначены для студентов специальности 150104 «Литейное 
производство черных и цветных металлов», а также бакалавров и магистров, 
обучающихся по направлению «Металлургия» 
 

© Государственный технологический  
университет «Московский институт 
стали и сплавов» (МИСиС), 2008 

СОДЕРЖАНИЕ 
Введение 
4 
1 Цель и задачи КНИР 
5 
2 Тематика КНИР 
6 
3 Задание на КНИР 
7 
4 Порядок выполнения КНИР 
8 
4.1 Общая организация 
8 
4.2 Составление рабочего плана 
9 
4.3 Работа с литературой по теме КНИР 
9 
4.4 Освоение методики эксперимента 
10 
4.5 Организация и анализ эксперимента 
10 
4.6 Обсуждение результатов. Формулировка выводов 
11 
5 Содержание отчета 
13 
5.1 Структурные элементы отчета 
13 
5.2 Содержание структурных элементов отчета 
13 
5.2.1 Реферат 
13 
5.2.2 Введение 
14 
5.2.3 Аналитический обзор литературы 
14 
5.2.4 Обоснование выбранного направления исследований 
15 
5.2.5 Экспериментальная часть 
15 
5.2.6 Использование ПЭВМ в работе 
16 
5.2.7 Заключение 
16 
5.2.8 Список использованных источников 
16 
5.2.9 Приложения 
16 
6 Правила оформления отчета 
17 
6.1 Общие требования 
17 
6.2 Основные требования к таблицам, иллюстрациям, 
формулам, написанию и обозначению единиц физических 
величин 
19 
6.3 Список использованных источников 
21 
6.4 Приложения 
21 
7 Графическая часть 
23 
8 Защита КНИР 
24 
Приложение А Образец бланка задания 
25 
Приложение Б Образец титульного листа 
26 
Приложение В Пример оформления содержания 
27 
Приложение Г Пример оформления таблицы 
28 
Приложение Д Примеры оформления рисунков 
29 
Приложение Е Примеры оформления библиографических  
описаний различных источников 
31 

ВВЕДЕНИЕ 

Выполнение курсовой научно-исследовательской работы (КНИР) – 
один из важных этапов обучения студента в вузе, с которого начинается формирование его как инженера-исследователя. Курсовая научно-исследовательская работа является обязательной для каждого 
студента и выполняется в сроки, предусмотренные учебным планом 
по специальности 150104 «Литейное производство черных и цветных 
металлов». 
На младших курсах студенты изучают теоретические основы методики, постановки, организации и выполнения научных исследований, методы обработки экспериментальных данных, осваивают основы метрологии. Этим вопросам посвящены учебные дисциплины 
«Организация эксперимента», «Технологические измерения и приборы». При выполнении лабораторных работ по курсам «Теория литейных процессов» и «Технологические основы литейного производства» студенты приобретают навыки работы на специальных установках и приборах, знакомятся с отдельными методиками. 
Задание на выполнение КНИР выдается с учетом специализации и 
будущей темы дипломной работы или проекта. Тема КНИР утверждается кафедрой. 
Курсовые научно-исследовательские работы могут иметь теоретический, экспериментальный или экспериментально-теоретический 
характер и могут быть как самостоятельным исследованием, так и 
частью комплексных исследований, выполняемых студентом совместно с другими студентами или дипломниками. 
Каждому студенту назначается руководитель из числа преподавателей кафедры. В качестве соруководителей могут выступать научные сотрудники, инженеры и аспиранты кафедры. Руководители 
КНИР отвечают за правильную научную и методическую постановку 
и эффективную организацию работы каждого студента, в максимальной степени обеспечивают самостоятельность студента, создают 
условия для проявления им инициативы. 
Экспериментальная часть КНИР выполняется в лабораториях кафедры в 8-м и 9-м семестрах в часы, предусмотренные учебным расписанием. В 8-м семестре проводится промежуточный зачет (с оценкой), в конце 9-го семестра – защита КНИР. 

1 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КНИР 

Курсовая научно-исследовательская работа имеет своей целью реализацию способностей и развитие навыков студента самостоятельно и 
творчески решать реальные задачи с применением современных достижений науки и техники, выявление профессиональной подготовленности студентов к инженерной и научно-исследовательской деятельности. 
Задачи, поставленные в КНИР, направлены на достижение научного или прикладного результата. При этом студент должен уяснить 
в целом суть проблемы, частью которой является его курсовая работа. В результате выполнения КНИР студент должен научиться: 
- искать и критически анализировать литературу по теме работы; 
- методически правильно ставить эксперименты; 
- работать на современном оборудовании;  
- правильно вести рабочий журнал по теме КНИР; 
- использовать современные методы обработки экспериментальных данных; 
- квалифицированно анализировать, обсуждать и обобщать полученные в ходе исследования результаты; 
- логично и технически грамотно формулировать выводы; 
- оформлять отчет в соответствии с требованиями ГОСТ 7.32–2001 к 
отчетам о научно-исследовательских работах; 
- выступать с докладом о проделанной работе. 

2 ТЕМАТИКА КНИР 

Тематика КНИР определяется кафедрой. Она должна быть актуальной и отвечать современному уровню развития науки и техники, 
вытекать из основных научных направлений кафедры и института по 
фундаментальным и прикладным исследованиям. 
Большинство исследовательских работ на кафедре технологии литейных процессов выполняется по проблеме «Разработка теории литейных процессов, обеспечивающих создание и развитие высокоэффективных малоотходных и безотходных экологически чистых технологий с применением внешних воздействий на расплав и кристаллизующийся металл». Тематика научных работ кафедры имеет в основном металлургическую и металловедческую ориентацию. Объектами исследований являются чугуны, стали, сплавы на основе меди, 
магния, алюминия, цинка и сплавы специального назначения. Фундаментальные исследования в области литейных процессов посвящены изучению физико-химических свойств расплавов и связи их со 
свойствами металлов в твердом состоянии, вопросам взаимодействия 
расплавов с газами, футеровкой, материалами литейной формы; исследованию механизмов очистки сплавов от газов и неметаллических 
включений, изучению закономерностей образования литой структуры сплавов. Технологические (прикладные) исследования посвящены разработке технологии модифицирования и рафинирования сплавов, разработке новых модифицирующих материалов и способов 
нейтрализации вредного влияния примесей в различных сплавах, 
технологии рафинирования различных сплавов, а также разработке 
составов и исследованию свойств формовочных материалов. 
При выборе тематики КНИР руководитель работы должен исходить из необходимости привлечения студентов к действительно научному поиску, избегая чисто учебных задач с уже известными ответами. 

3 ЗАДАНИЕ НА КНИР 

Задание на КНИР составляется руководителем работы по установленной форме (приложение А) и утверждается на заседании кафедры. В задании указываются: тема работы; исходные данные для 
ее выполнения; содержание основных этапов КНИР, выполняемых 
на протяжении двух семестров. Каждый этап оформляется самостоятельным отчетом. Итоговый отчет о КНИР может содержать в своем 
составе (в качестве составной части) отчеты по отдельным этапам 
работы. 
При оформлении бланка задания и титульного листа отчета необходимо учитывать возможные изменения в названиях структурных 
подразделений (университета, института, кафедры и т.д.). 

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КНИР 

4.1 Общая организация 

Для выполнения КНИР в расписании занятий выделяются специальные часы (4 часа в неделю в соответствии с учебным планом). 
Перед началом выполнения КНИР с учебной группой студентов 
проводится общий инструктаж. При этом разъясняются цели, задачи 
и порядок проведения работы, общие требования по технике безопасности при работе в лаборатории. После этого студентам выдается 
задание, и руководители конкретизируют задачу по каждой работе. В 
установленном порядке проводится индивидуальный инструктаж по 
технике безопасности с соответствующей регистрацией в специальном журнале. 
КНИР выполняется в 2 этапа. Первый этап, как правило, предусматривает изучение литературы по проблеме и освоение методики 
исследования. Второй этап включает проведение исследований, анализ результатов, оформление и защиту КНИР. 
Все эксперименты студент должен выполнять самостоятельно, и 
только в отдельных случаях методически сложные эксперименты 
могут быть проведены с помощью штатных сотрудников. При этом 
студент обязан присутствовать при эксперименте, принимать участие 
в его реализации, хорошо в нем разбираться и уметь интерпретировать его результаты. 
Количественные результаты измерений обрабатываются с использованием методов математической статистики, на графиках указываются доверительные интервалы значений исследуемых величин. 
Значимость результатов должна быть проверена методами статистики, и должна быть проведена оценка надежности полученных результатов и выводов. 
Студент обязан вести рабочий журнал. Этот журнал является 
дневником работы. В него вносится подробный рабочий план, записываются все исходные данные об исследуемых материалах и процессах, описание методик исследования, описание всех опытов и 
расчетов, первичные результаты измерений. В него вклеиваются все 
основные и вспомогательные графики, диаграммы, фотографии и т.д. 
Журнал регулярно просматривает руководитель КНИР. 

Рабочий журнал является основным первичным документом по 
выполняемой работе. Текст отчета составляется главным образом на 
основе рабочего журнала. 

4.2 Составление рабочего плана 

Задание на выполнение КНИР содержит тему работы, описание 
объекта и методики исследования, основную литературу по теме. 
В результате анализа задания и рекомендуемой литературы студент должен сформулировать цель исследования и составить рабочий план. Рабочий план включает подробное описание исходных материалов, их составы, условия получения и приготовления образцов, 
предназначенных для исследований. В плане указываются предполагаемые сочетания вариантов составов, температуры, времени выдержки и других видов обработки. Указываются методы испытаний 
и структурных исследований. Приводятся таблицы, в которых перечислены все образцы для каждого типа испытаний и для всех вариантов. Количество экспериментов выбирается с учетом надежности 
результатов и необходимой точности. В случаях если это целесообразно и возможно, следует применять математическое планирование 
эксперимента. В процессе отработки методик и проведения экспериментов рабочий план может корректироваться. 

4.3 Работа с литературой по теме КНИР 

Обзор литературы необходим для формулировки цели исследования и уточнения рабочего плана исследований. Он также позволяет 
выбирать пути и средства достижения поставленной цели и оценивать эффективность как этих средств, так и работы в целом. 
Работа над обзором литературы складывается из поиска источников, конспектирования, анализа материала и собственно написания 
обзора, из которого должна вытекать цель всей работы. Поиск источников начинается с работы над литературой, предлагаемой в задании на КНИР, куда включены наиболее известные монографии и 
справочники. Затем необходимо просмотреть систематические каталоги библиотек по соответствующим рубрикам, реферативные журналы «Металлургия», «Технология машиностроения», а также журналы «Литейное производство», «Литейщик России», «Известия вузов. Черная металлургия», «Известия вузов. Цветная металлургия», 
«Процессы литья», «Foundry Trade Journal», «Materials Science and 
Engineering», «Hommes et Founderie», «Giesserei Rundschau», 

«Maschinenmarket», «Konstruiren und Giessen» и другие за последние 
2–3 года. Первый вариант обзора литературы в виде реферата должен 
быть написан в конце 8-го семестра. Его объем должен составлять 
10–15 страниц. 

4.4 Освоение методики эксперимента 

Следует стремиться проводить исследования на действующих 
стандартных установках, для которых уже известны реальные оценки 
погрешностей и воспроизводимости результатов. Если планируемые 
замеры не проводились, то нужно качественно оценить порядок величины ожидаемого эффекта и решить, каким средством измерения 
его можно обнаружить. При этом случайная погрешность должна 
быть значительно меньше (на порядок) ожидаемого эффекта. Необходимо заранее проанализировать величину подобных погрешностей. Например, при измерении температуры в отливках нужно оценить неравномерность ее распределения по сечению отливки. 
Если используется действующая установка, здесь также следует 
на пробных экспериментах оценить воспроизводимость результатов 
и сравнить ее с априорной оценкой суммарной погрешности; определить при этом необходимое количество замеров «на точку». 
Следует провести обоснование выбора методики исследования, 
сравнив ее с другими известными. Преобладающее большинство методов исследования, которые могут быть применены в работе, осваиваются студентами в процессе изучения дисциплин учебного плана. 
Наиболее часто в курсовых работах используются методики определения литейных свойств сплавов и изучаются тепловые и другие 
условия формирования структуры сплава в отливках (скорость охлаждения, скорость затвердевания, степень перегрева расплава и время 
его выдержки). Эти методики подробно описаны в лабораторных 
практикумах по ряду дисциплин, изучаемых на кафедре. Методы исследования структуры сплавов и некоторых ее характеристик подробно изложены в различных пособиях по металлографии. 

4.5 Организация и анализ эксперимента 

Курсовая научно-исследовательская работа должна отвечать требованиям, предъявляемым к отчету о НИР по ГОСТ 7.32–2001. Основное из них – документальность и достоверность первичных результатов, приводимых в отчете о КНИР. Документальность достигается выполнением правил ведения рабочего журнала.  

Все первичные данные должны вноситься в журнал во время эксперимента. Исправления в журнале не допускаются. Если результаты вызывают сомнение, замеры или вычисления следует выполнить заново. 
Неправильные результаты зачеркиваются с пометкой о причине ошибки. В самом начале проведения исследования должна быть разработана 
система нумерации и маркировки образцов, единая на весь период работы. Маркировка должна наноситься на образцы тотчас же после их 
получения. Все возможные записи нужно сделать перед началом эксперимента: его цель, условия проведения, состояние образцов и т.д. 
Микрофотографии с пометками об увеличении, описанием образца, места и условий съемки вклеиваются в журнал. В журнал вклеиваются также ленты самописцев с пометками на них об условиях 
опытов. Подшиваются протоколы испытаний, данные анализов, плавочные сертификаты и другие первичные документы. 
Тщательное ведение журнала обеспечивает обнаружение случайных ошибок эксперимента при первичной обработке результатов. 
Обработка данных начинается с нахождения среднего значения «на 
точку» и установления доверительного интервала. На графиках чаще 
всего наносят «поле ошибок», определяемое величиной дисперсии, а 
не величиной максимальных отклонений. Следует помнить, что при 
обработке результатов нельзя без серьезного обоснования отбрасывать какие-либо результаты замеров. 
Представление результатов нужно начинать с построения графических зависимостей, так же как и перед обработкой экспериментальных 
данных на ПЭВМ. На черновой график наносятся все имеющиеся точки; на чистовой график – средние значения с указанием интервала рассеяния (доверительного интервала). Кривая на графике проводится 
простейшая из возможных в пределах «полей ошибок». Максимум 
можно изобразить лишь в том случае, если точка имеет статистически 
значимое превышение над соседними точками. 

4.6 Обсуждение результатов. Формулировка выводов 

Схема последовательности обсуждения результатов в общем виде 
выглядит следующим образом: 
- описание отдельных зависимостей, выявление в них значимых 
эффектов; 
- сопоставление однотипных зависимостей при различии некоторого параметра; анализ качественных изменений вида зависимости и 
величины эффекта при изменении этого параметра;