Методы и средства научных исследований

Министерство образования и науки Российской Федерации
Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Ю. Н. Колмогоров, А. П. Сергеев, 
Д. А. Тарасов, С. П. Арапова

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА
НАУЧНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ

Учебное пособие

Рекомендовано методическим советом
Уральского федерального университета
для студентов вуза, обучающихся
по направлению подготовки
29.04.03 — Технология полиграфического 
и упаковочного производства

Екатеринбург
Издательство Уральского университета
2017

УДК 001.891(075.8)
ББК 72ся73
         М54
Авторы:
Ю. Н. Колмогоров (гл. 2, 5), А. П. Сергеев (гл. 3, 4, дополнение), 
Д. А. Тарасов (гл. 1), С. П. Арапова (гл. 6, 7)

Рецензенты:
гл. науч. сотр. лаборатории матем. моделирования в экологии и ме‑
дицине ИПЭ УрО РАН д‑р физ.‑мат. наук, проф. А. Н. Вараксин;
директор ин‑та хим. переработки растительного сырья и пром. эко‑
логии Урал. гос. лесотехн. ун‑та д‑р техн. наук, проф. А. В. Вураско
Научный редактор — канд. техн. наук А. Г. Тягунов

М54
    Методы и средства научных исследований: учеб. посо‑
бие / Ю. Н. Колмогоров [и др.]. — Екатеринбург : Изд‑во Урал. 
ун‑та, 2017. — 152 с.

ISBN 978‑5‑7996‑2256‑5

Пособие предназначено для закрепления теоретических и прак‑
тических навыков слушателей магистратуры по курсу дисциплин 
«Учебно‑исследовательская работа общенаучная», «Учебно‑иссле‑
довательская работа прикладная», «Методы и средства научных ис‑
следований». Представлены сведения об организации научно‑ис‑
следовательской работы, этапах ее выполнения и о представлении 
результатов, а также рекомендации по курсовому проектированию. 
В дополнении даны основные сведения по измерительным шкалам. 
Издание представляет интерес для студентов инженерных и есте‑
ственно‑научных специальностей.

УДК 001.891(075.8)
ББК 72ся73

ISBN 978‑5‑7996‑2256‑5 
© Уральский федеральный
 
     университет, 2017



Оглавление

Введение ............................................................................................... 6

1. Организация научно-исследовательской работы в России .............. 7

1.1. Управление в сфере науки ...................................................... 7
1.2. Ученые степени и ученые звания ..........................................16
1.3. Подготовка научных и научно‑педагогических 
        кадров в России ......................................................................19
1.4. Научно‑исследовательская работа студентов .......................24

2. Наука и научное исследование .......................................................28

2.1. Понятие науки ........................................................................28
2.2. Классификация наук ..............................................................29
2.3. Научное исследование ...........................................................32
2.3.1. Теоретический уровень исследования ........................34
2.3.2. Эмпирический уровень исследования ........................38
2.4. Этапы научно‑исследовательской работы ............................39

3. Методология научных исследований ..............................................41
3.1. Понятия метода и методологии научных исследований ......41
3.2. Философские и общенаучные методы научного 
        исследования ..........................................................................43
3.3. Частные и специальные методы научного исследования .....48

4. Подготовительный этап научно-исследовательской работы ..........49
4.1. Выбор темы научного исследования .....................................49
4.2. Планирование научно‑исследовательской работы ...............52

Оглавление

5. Сбор научной информации ..............................................................57
5.1. Основные источники научной информации ........................57
5.1.1. Виды научных изданий ................................................58
5.1.2. Виды учебных изданий.................................................59
5.1.3. Справочно‑информационные издания .......................60
5.1.4. Другие виды изданий ...................................................60
5.2. Изучение литературы .............................................................62

6. Написание и оформление научных работ студентов .......................65
6.1. Структура учебно‑научной работы ........................................66
6.2. Основные правила оформления учебно‑научных работ ......74
6.3. Оформление рисунков в пояснительной записке .................76
        Графический способ изложения иллюстративного 
        материала ................................................................................77
6.4. Оформление таблиц в пояснительной записке .....................79
6.5. Основные правила оформления математических формул ...81
6.6. Оформление библиографического аппарата .........................83
6.6.1. Общие правила составления 
           библиографического списка ........................................84
6.6.2. Оформление библиографических ссылок ...................86
6.7. Язык и стиль ...........................................................................89

7. Особенности подготовки, оформления и защиты 
      студенческих работ.........................................................................92
7.1. Особенности подготовки рефератов и докладов ...................92
7.2. Особенности подготовки и защиты курсовых работ ............93
7.3. Особенности подготовки и защиты дипломных работ .........96

Оглавление

Дополнения .......................................................................................101

Дополнение 1.  
Методы обработки экспериментальных данных .......................101
Проверка статистических гипотез ..............................................101
Метод наименьших квадратов ....................................................105
Корреляционный анализ ............................................................107
Дисперсионный анализ ..............................................................110
Регрессионный анализ результатов аппроксимации 
статистических зависимостей ....................................................112

Дополнение 2.  
Эксперимент и измерительные шкалы ......................................116
Шкала наименований .................................................................118
Шкала порядковая ......................................................................121
Порядковая шкала Черчмена и Акоффа ....................................130
Шкала интервалов ......................................................................133
Шкала отношений ......................................................................136
Абсолютная шкала ......................................................................139

Заключение .......................................................................................143

Рекомендуемый библиографический список .....................................144



Введение

В 

современных условиях быстрого развития технологий, 
наращивания материальной базы производственных 
предприятий и увеличения значимости информаци‑
онных технологий в различных отраслях промышленности се‑
рьезное значение приобретает подготовка учебными заведе‑
ниями высококвалифицированных специалистов, имеющих 
высокую профессиональную и теоретическую подготовку, спо‑
собных к самостоятельной творческой работе. В связи с этим 
учебные планы вузов предусматривают выполнение студента‑
ми курсовых и выпускных квалификационных работ, а также 
различные формы учебно‑исследовательской работы (подготов‑
ка рефератов, сообщений, докладов, проведение исследований 
во время производственной практики и т. д.), которые включа‑
ются в учебный процесс. Во внеучебное время студенты рабо‑
тают в проблемных группах, научных кружках, участвуют в ра‑
боте научно‑практических конференций, оказывают помощь 
преподавателям, выполняя научно‑исследовательские работы. 
Все это должно помочь студентам глубоко усвоить различные 
дисциплины, выработать способность творчески мыслить, на‑
учиться самостоятельно выполнять хотя бы небольшие научно‑
исследовательские работы, анализировать и обобщать практи‑
ческие знания.
Знание методов и средств, используемых в научных изыска‑
ниях, существенно облегчает подготовку, проведение и обра‑
ботку результатов исследований. Данное учебное пособие при‑
звано помочь студентам и молодым ученым систематизировать 
свою творческую научную деятельность и указать пути встраи‑
вания результатов этой деятельности в общее научное поле на‑
шей страны и далее — в мировую базу научных знаний.



1. Организация научно-исследовательской 
работы в России

1.1. Управление в сфере науки

З

аконодательную основу регулирования отношений 
между субъектами научной и научно‑технической дея‑
тельности, органами власти и потребителями научной 
и научно‑технической продукции образует Федеральный закон 
от 23 августа 1996 года «О науке и государственной научно‑тех‑
нической политике» [1]. Согласно закону государственная на‑
учно‑техническая политика осуществляется на основе следую‑
щих основных принципов:
— признание науки социально значимой отраслью, опре‑
деляющей уровень развития производительных сил го‑
сударства;
— гарантия приоритетного развития фундаментальных на‑
учных исследований;
— интеграция научной, научно‑технической и образователь‑
ной деятельности на основе различных форм участия ра‑
ботников, аспирантов и студентов вузов в научных иссле‑
дованиях и экспериментальных разработках посредством 
создания учебно‑научных комплексов на базе вузов, науч‑
ных организаций академий наук, имеющих государствен‑
ный статус, а также научных организаций министерств 
и иных федеральных органов государственной власти;
— поддержка конкуренции и предпринимательской деятель‑
ности в области науки и техники;

1.Организациянаучно-исследовательскойработывРоссии

— развитие научной, научно‑технической и инновацион‑
ной деятельности посредством создания системы госу‑
дарственных научных центров и других структур;
— концентрация ресурсов на приоритетных направлениях 
развития науки и техники;
— стимулирование научной, научно‑технической и инно‑
вационной деятельности через систему экономических 
и иных льгот.
Важнейшими направлениями государственной политики 
в области развития науки и технологий являются:
— развитие фундаментальной науки, важнейших приклад‑
ных исследований и разработок;
— совершенствование государственного регулирования 
в области развития науки и технологий;
— формирование национальной инновационной системы;
— повышение эффективности использования результатов 
научной и научно‑технической деятельности;
— сохранение и развитие кадрового потенциала научно‑тех‑
нического комплекса;
— интеграция науки и образования;
— развитие международного научно‑технического сотруд‑
ничества.
В Российской Федерации управление научной и (или) науч‑
но‑технической деятельностью осуществляется на основе со‑
четания принципов государственного регулирования и само‑
управления. Органы государственной власти, учреждающие 
государственные научные организации, утверждают их уста‑
вы, осуществляют контроль над эффективным использовани‑
ем и сохранностью предоставленного им имущества, осущест‑
вляют другие функции в пределах своих полномочий.
Основной правовой формой отношений между научной орга‑
низацией, заказчиком и иными потребителями научной и (или) 
научно‑технической продукции, в том числе министерствами 
и иными федеральными органами исполнительной власти, яв‑

1.1.Управлениевсференауки

ляются договоры (контракты) на создание, передачу и использо‑
вание научной и (или) научно‑технической продукции, оказание 
научных, научно‑технических, инженерно‑консультационных 
и иных услуг, а также другие договоры. Правительство РФ и ор‑
ганы исполнительной власти субъектов РФ, учредившие госу‑
дарственные научные организации, вправе устанавливать для 
них обязательный государственный заказ на выполнение науч‑
ных исследований и экспериментальных разработок.
Правительством РФ утвержден ряд программных докумен‑
тов о развитии науки в России, например: Государственная про‑
грамма Российской Федерации «Развитие науки и технологий» 
на 2013–2020 годы» (с изменениями и дополнениями, «Про‑
грамма фундаментальных исследований в Российской Федера‑
ции на долгосрочный период (2013–2020 годы)» [2,3].
В ведении Правительства РФ находятся Российский фонд 
фундаментальных исследований и Российский гуманитарный 
научный фонд. В уставах этих фондов указано, что они явля‑
ются некоммерческими организациями в форме федеральных 
учреждений. Они проводят отбор на конкурсной основе проек‑
тов научных исследований, поддерживаемых этими фондами, 
по изданию научных трудов, организации научных мероприя‑
тий (конференций, семинаров и т. п.), развитию эксперимен‑
тальной базы научных исследований. Фонды финансируют ото‑
бранные проекты и мероприятия, контролируют использование 
выделенных средств, поддерживают международное сотрудни‑
чество в области научных исследований.
Федеральными органами исполнительной власти, осущест‑
вляющими функции по выработке государственной политики 
и нормативно‑правовому регулированию в сфере промышлен‑
ного, оборонно‑промышленного и топливно‑энергетического 
комплексов, а также в области развития авиационной техники, 
технического регулирования и обеспечения единства измере‑
ний, освоения месторождений полезных ископаемых на основе 
соглашений о разделе продукции, науки и техники в интересах 

1.Организациянаучно-исследовательскойработывРоссии

обороны и безопасности государства, являются Министерство 
промышленности и торговли Российской Федерации и Мини‑
стерство энергетики Российской Федерации (Указ Президента 
РФ от 12 мая 2008 года № 724).
Другим федеральным органом исполнительной власти, осу‑
ществляющим функции по контролю и надзору в сфере пра‑
вовой охраны и использования объектов интеллектуальной 
собственности, патентов и товарных знаков и результатов ин‑
теллектуальной деятельности, вовлекаемых в экономический 
и гражданско‑правовой оборот, соблюдения интересов Россий‑
ской Федерации, российских физических и юридических лиц 
при распределении прав на результаты интеллектуальной дея‑
тельности, в том числе создаваемые в рамках международного 
научно‑технического сотрудничества, является Федеральная 
служба по интеллектуальной собственности (Роспатент) (Указ 
Президента РФ от 24 мая 2011 года № 673).
Важные управленческие функции в сфере вузовской науки 
выполняет Министерство образования и науки Российской Фе‑
дерации (Минобрнауки России) — федеральный орган испол‑
нительной власти России, осуществляющий функции по вы‑
работке государственной политики и нормативно‑правовому 
регулированию в сфере образования, научной, научно‑техни‑
ческой и инновационной деятельности. Минобрнауки России 
также вырабатывает политику развития федеральных центров 
науки и высоких технологий, государственных научных цен‑
тров и наукоградов, интеллектуальной собственности, а также 
в сфере молодежной политики, воспитания, опеки и попечи‑
тельства, социальной поддержки и социальной защиты обуча‑
ющихся и воспитанников образовательных учреждений.
Структурным подразделением Министерства образования 
и науки РФ выступает Высшая аттестационная комиссия (ВАК), 
которая в соответствии с постановлением Правительства Рос‑
сийской Федерации от 23 сентября 2013 года N 836 г. Москва 
«Об утверждении Положения о Высшей аттестационной комис‑

1.1.Управлениевсференауки

сии при Министерстве образования и науки Российской Феде‑
рации» осуществляет функции [4]:
— принимает рекомендации, которые представляются в Ми‑
нистерство образования и науки Российской Федерации
— проводит анализ защищенных диссертаций;
— по поручению Министерства образования и науки Рос‑
сийской Федерации проводит экспертизу и представля‑
ет в министерство рекомендации по ее итогам в части во‑
просов, относящихся к ее компетенции.
Федеральные органы исполнительной власти в сферах на‑
уки и образования работают во взаимодействии с Российской 
академией наук, отраслевыми академиями наук, сотрудничают 
с образовательными учреждениями высшего профессиональ‑
ного образования, общественными научными объединениями.
Высшим научным учреждением страны является Россий‑
ская академия наук (РАН). РАН проводит фундаментальные 
и прикладные научные исследования по важнейшим пробле‑
мам естественных, технических, гуманитарных и обществен‑
ных наук, принимает участие в координации фундаментальных 
научно‑исследовательских работ, выполняемых научными ор‑
ганизациями и высшими учебными заведениями, финансиру‑
емыми из федерального бюджета. Сейчас академия построена 
по научно‑отраслевому и территориальному принципу и вклю‑
чает 13 отделений РАН (по областям науки) и 3 региональных 
отделения РАН — Сибирское, Дальневосточное и Уральское, 
а также 15 региональных научных центров РАН. В состав РАН 
входят многочисленные институты. Высшим органом управле‑
ния РАН является общее собрание, которое избирает ее руко‑
водство — президента, вице‑президентов, членов Президиума. 
Всей деятельностью академии в период между сессиями обще‑
го собрания руководит президент РАН. Всего в академии по со‑
стоянию на начало 2015 г. насчитывалось около 550 научных 
учреждений, 1184 члена, в том числе 463 академика и 721 чле‑
на‑корреспондента.

1.Организациянаучно-исследовательскойработывРоссии

В 2013 г. в рамках реформы Российской академии наук было 
создано Федеральное агентство научных организаций (ФАНО). 
Федеральное агентство научных организаций (ФАНО России) 
является федеральным органом исполнительной власти, осу‑
ществляющим функции по нормативно‑правовому регулиро‑
ванию и оказанию государственных услуг в сфере организации 
деятельности, осуществляемой подведомственными организаци‑
ями, в том числе в области науки, образования, здравоохранения 
и агропромышленного комплекса, а также по управлению феде‑
ральным имуществом организаций, подведомственных агент‑
ству. Агентство осуществляет функции и полномочия учредителя 
и собственника федерального имущества, закрепленного за под‑
ведомственными ему организациями. Руководство деятельностью 
Федерального агентства научных организаций осуществляет Пра‑
вительство Российской Федерации. Руководитель Федерального 
агентства научных организаций назначается на должность Прави‑
тельством Российской Федерации по согласованию с Президен‑
том Российской Федерации. Федеральное агентство научных ор‑
ганизаций в своей деятельности руководствуется Конституцией 
Российской Федерации, федеральными конституционными за‑
конами, международными договорами Российской Федерации, 
федеральными законами, актами Президента Российской Феде‑
рации и Правительства Российской Федерации, а также Поста‑
новлением Правительства Российской Федерации от 25 октября 
2013 года № 959. Федеральное агентство научных организаций 
осуществляет свою деятельность непосредственно, через свои 
территориальные органы, а также через подведомственные ор‑
ганизации во взаимодействии с другими федеральными органа‑
ми исполнительной власти, иными государственными органами, 
органами исполнительной власти субъектов Российской Федера‑
ции, органами местного самоуправления, федеральным государ‑
ственным бюджетным учреждением «Российская академия наук» 
и его региональными отделениями, общественными объедине‑
ниями и иными организациями.