PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - Full 10 điểm

1 TR ƯỜ NG ĐẠ I H Ọ C BÁCH KHOA HÀ N Ộ I KHOA S Ư PH Ạ M K Ỹ THU Ậ T -----------o0o---------- BÀI GI Ả NG MÔN H Ọ C PH ƯƠ NG PHÁP LU Ậ N NGHIÊN C Ứ U KHOA H Ọ C Ng ườ i so ạ n: GS TS NGND Nguy ễ n Xuân L ạ c Ths Ph ạ m H ồ ng H ạ nh Hà N ộ i, 10/2004 2 Tên môn h ọ c : Ph ươ ng pháp lu ậ n nghiên c ứ u khoa h ọ c Ng ườ i so ạ n : GS TS NGND Nguy ễ n Xuân L ạ c Ths Ph ạ m H ồ ng H ạ nh Kh ố i l ượ ng môn h ọ c : 30 ti ế t Kh ố i l ượ ng lý thuy ế t : 30 ti ế t M ụ c tiêu c ủ a môn h ọ c Sau khi h ọ c song môn h ọ c này, sinh viên ngành S ư ph ạ m k ỹ thu ậ t có kh ả n ă ng: - Trình bày đượ c các ph ươ ng pháp nghiên c ứ u khoa h ọ c - L ự a ch ọ n và v ậ n d ụ ng h ợ p lý các ph ươ ng pháp nghiên c ứ u khoa h ọ c vào vi ệ c ti ế n hành m ộ t công trình nghiên c ứ u khoa h ọ c c ụ th ể - Ch ỉ ra đượ c các ph ươ ng pháp nghiên c ứ u trong đề tài mà đồ ng nghi ệ p c ủ a mình th ự c hi ệ n, t ừ đ ó có nh ữ ng ph ố i h ợ p thích h ợ p trong công tác c ủ a mình 3 M Ụ C L Ụ C CH ƯƠ NG 1: M Ở ĐẦ U 5 1 Khoa h ọ c (KH) 5 2 Công ngh ệ (CN) 5 3 Quan h ệ gi ữ a khoa h ọ c và công ngh ệ 6 4 Phân lo ạ i khoa h ọ c 6 5 Ph ươ ng pháp nghiên c ứ u khoa h ọ c (PPNCKH) 6 6 Ph ươ ng pháp lu ậ n nghiên c ứ u khoa h ọ c (PPLNCKH) 7 7 Xu th ế phát tri ể n ch ủ y ế u c ủ a KH và CN hi ệ n đạ i 7 BÀI T Ậ P CH ƯƠ NG 1 8 CH ƯƠ NG 2: C Ơ S Ở LOGIC HÌNH TH Ứ C C Ủ A PPLNCKH 9 I Khái ni ệ m và quan h ệ gi ữ a các khái ni ệ m 9 1 Khái ni ệ m 9 2 Quan h ệ gi ữ a các khái ni ệ m 10 II Đị nh ngh ĩ a khái ni ệ m 11 1 B ả n ch ấ t đị nh ngh ĩ a khái ni ệ m 11 2 Các d ạ ng đị nh ngh ĩ a 12 3 Các quy t ắ c đị nh ngh ĩ a khái ni ệ m 13 III Phân lo ạ i 14 1 Phân ho ạ ch khái ni ệ m 14 2 Phân lo ạ i 14 IV Phán đ oán và quy t ắ c suy lu ậ n 15 1 Phán đ oán và v ị t ừ 15 2 Logic m ệ nh đề 15 3 Quy t ắ c suy lu ậ n 17 4 Logic v ị t ừ 17 BÀI T Ậ P CH ƯƠ NG 2 19 CH ƯƠ NG 3: PH ƯƠ NG PHÁP NGHIÊN C Ứ U KHOA H Ọ C 20 I T ổ ng quan v ề nghiên c ứ u khoa h ọ c 20 1 Khái ni ệ m nghiên c ứ u khoa h ọ c 20 2 Các đặ c đ i ể m c ủ a NCKH 20 3 Các lo ạ i hình NCKH 21 II Ph ươ ng pháp NCKH 22 1 Ph ươ ng pháp nghiên c ứ u quy n ạ p 22 2 Ph ươ ng pháp nghiên c ứ u suy di ễ n 33 BÀI T Ậ P CH ƯƠ NG 3 39 4 CH ƯƠ NG 4: LOGIC TI Ế N HÀNH M Ộ T CÔNG TRÌNH NCKH 40 I Logic chung c ủ a m ộ t công trình NCKH 40 1 Ch ọ n đề tài 40 2 L ậ p đề c ươ ng và k ế ho ạ ch nghiên c ứ u 42 3 Ti ế n hành công trình nghiên c ứ u khoa h ọ c công ngh ệ 44 4 Vi ế t báo cáo 48 5 B ả o v ệ công trình 50 II V ậ n dung trong quá trình th ự c hi ệ n đồ án t ố t nghi ệ p 54 1 Khái ni ệ m đồ án t ố t nghi ệ p 54 2 Trình t ự chu ẩ n b ị đồ án t ố t nghi ệ p 54 BÀI T Ậ P CH ƯƠ NG 5 54 TÀI LI Ệ U THAM KH Ả O 55 5 Ch ươ ng 1 M Ở ĐẦ U 1 Khoa h ọ c Thu ậ t ng ữ “Khoa h ọ c” xu ấ t hi ệ n t ừ r ấ t s ớ m, nó ph ả n ánh m ộ t hình th ứ c ho ạ t độ ng sáng t ạ o đặ c bi ệ t, m ộ t l ĩ nh v ự c ho ạ t độ ng có v ị trí h ế t s ứ c quan tr ọ ng trong đờ i s ố ng xã h ộ i c ủ a con ng ườ i Có r ấ t nhi ề u đị nh ngh ĩ a khác nhau v ề “Khoa h ọ c” T ổ ng h ợ p l ạ i ta có th ể đư a ra m ộ t đị nh ngh ĩ a t ươ ng đố i t ổ ng quát nh ư sau: Khoa h ọ c là m ộ t h ệ th ố ng tri th ứ c không ng ừ ng phát tri ể n trên c ơ s ở th ự c ti ễ n xã h ộ i [1] v ề nh ữ ng thu ộ c tính c ủ a t ự nhiên, xã h ộ i, t ư duy cùng nh ữ ng quy lu ậ t khách quan trong s ự t ồ n t ạ i và phát tri ể n c ủ a chúng ( [1] ngh ĩ a là nh ữ ng tri th ứ c này do con ng ườ i tích lu ỹ đượ c nh ờ các ph ươ ng pháp nh ậ n th ứ c đ úng đắ n , đượ c di ễ n đạ t b ằ ng nh ữ ng khái ni ệ m xác th ự c và s ự đ úng đắ n c ủ a chúng đượ c ki ể m ch ứ ng b ằ ng th ự c ti ễ n xã h ộ i ) 2 Công ngh ệ Do s ự g ắ n bó m ậ t thi ế t gi ữ a khoa h ọ c và s ả n xu ấ t xã h ộ i, khoa h ọ c phát tri ể n đ ã kéo theo s ự phát tri ể n nhanh chóng v ề k ỹ thu ậ t và công ngh ệ Phân bi ệ t khái ni ệ m k ỹ thu ậ t và công ngh ệ : 2 1 K ỹ thu ậ t (technic) th ườ ng đượ c hi ể u là m ộ t ph ươ ng ti ệ n hay m ộ t b ộ ph ươ ng ti ệ n c ụ th ể cùng v ớ i cách th ứ c s ử d ụ ng có tính máy móc Nói cách khác, K ỹ thu ậ t là m ộ t t ậ p h ợ p nh ữ ng máy móc, thi ế t b ị , ph ươ ng ti ệ n và công c ụ đượ c con ng ườ i t ạ o ra và s ử d ụ ng để tác độ ng vào đố i t ượ ng lao độ ng, t ạ o ra s ả n ph ẩ m ph ụ c v ụ con ng ườ i 2 2 Công ngh ệ (Technology) Theo đị nh ngh ĩ a mà Trung tâm chuy ể n giao công ngh ệ Châu Á và Thái Bình D ươ ng đề x ướ ng, thì công ngh ệ (công ngh ệ s ả n xu ấ t) là t ấ t c ả nh ữ ng gì liên quan đế n vi ệ c bi ế n đổ i tài nguyên ở đầ u vào thành hàng hoá ở đầ u ra c ủ a quá trình s ả n xu ấ t Theo đị nh ngh ĩ a này thì công ngh ệ g ồ m hai ph ầ n: Ph ầ n k ỹ thu ậ t và ph ầ n thông tin - Ph ầ n k ỹ thu ậ t bao g ồ m toàn b ộ h ệ th ố ng thi ế t b ị k ỹ thu ậ t - Ph ầ n thông tin bao g ồ m thông tin v ề quy trình s ả n xu ấ t hay các bí quy ế t k ỹ thu ậ t cho m ộ t h ệ s ả n xu ấ t Ngày nay, công ngh ệ không ch ỉ bó h ẹ p trong công ngh ệ s ả n xu ấ t (s ả n xu ấ t ra c ủ a c ả i v ậ t ch ấ t) mà đượ c m ở r ộ ng trong nhi ề u l ĩ nh v ự c khác nhau, VD nh ư công ngh ệ d ạ y h ọ c Chính vì v ậ y ở đ ây ta đư a ra m ộ t đị nh ngh ĩ a có tính khái quát h ơ n: Công ngh ệ là m ộ t h ệ th ố ng nh ữ ng ph ươ ng ti ệ n, ph ươ ng pháp và k ỹ n ă ng đượ c s ử d ụ ng theo m ộ t quy trình h ợ p lý để tác độ ng vào m ộ t đố i t ượ ng nào đ ó, đạ t m ộ t hi ệ u qu ả xác đị nh cho con ng ườ i 6 Công ngh ệ và k ỹ thu ậ t có liên quan m ậ t thi ế t v ớ i nhau Nói chung, khái ni ệ m công ngh ệ r ộ ng h ơ n khái ni ệ m k ỹ thu ậ t Tuy nhiên, trong nhi ề u tr ườ ng h ợ p s ự phân bi ệ t ch ỉ là t ươ ng đố i và hai khái ni ệ m g ầ n nh ư đồ ng ngh ĩ a 3 Quan h ệ Khoa h ọ c - Công ngh ệ - Vào th ờ i k ỳ đầ u c ủ a n ề n v ă n minh nhân lo ạ i th ự c ti ễ n s ả n xu ấ t đ ã đ i tr ướ c công ngh ệ và công ngh ệ đ i tr ướ c khoa h ọ c - T ừ th ế k ỷ th ứ 15 đế n th ế k ỷ th ứ 18 : Đ ây là th ờ i k ỳ di ễ n ra cu ộ c cách m ạ ng công nghi ệ p l ầ n th ứ nh ấ t, các công ngh ệ m ớ i xu ấ t hi ệ n v ẫ n còn d ự a vào các sáng t ạ o k ỹ thu ậ t h ơ n là d ự a vào ti ế n b ộ khoa h ọ c - T ừ th ế k ỷ th ứ 18 đế n cu ố i th ế k ỷ 19: Đ ây là th ờ i k ỳ phát tri ể n T ư b ả n công nghi ệ p Ở giai đ o ạ n này, khoa h ọ c đ ã có m ộ t b ướ c ti ế n b ộ nh ả y v ọ t nh ư ng nhìn chung công ngh ệ v ẫ n đ i tr ướ c khoa h ọ c - Giai đ o ạ n t ừ th ế k ỷ 20 đế n nay: Tình hình đ ã khác h ẳ n Trong cu ộ c cách m ạ ng khoa h ọ c k ỹ thu ậ t hi ệ n đạ i, khoa h ọ c và công ngh ệ g ắ n li ề n v ớ i nhau Có nh ữ ng l ĩ nh v ự c khoa h ọ c v ượ t tr ướ c đẩ y nhanh ti ế n b ộ công ngh ệ và kho ả ng cách th ờ i gian t ừ ti ế n b ộ khoa h ọ c t ớ i ứ ng d ụ ng công ngh ệ r ấ t ng ắ n Ti ế n b ộ công ngh ệ thúc đẩ y và t ạ o đ i ề u ki ệ n cho khoa h ọ c phát tri ể n nhanh Có th ể nói ngày nay khoa h ọ c đ ã tr ở thành l ự c l ượ ng s ả n su ấ t tr ự c ti ế p, tác độ ng vào m ọ i m ặ t c ủ a đờ i s ố ng xã h ộ i 4 Phân lo ạ i khoa h ọ c Khoa h ọ c là m ộ t h ệ th ố ng tri th ứ c ch ặ t ch ẽ g ồ m nh ữ ng khái ni ệ m liên h ệ v ớ i nhau b ằ ng nh ữ ng phán đ oán ( đị nh ngh ĩ a, tiên đề , đị nh lu ậ t,…) và suy lý (ch ứ ng minh, đị nh lý, h ệ qu ả ,…) Kho tàng tri th ứ c này qua quá trình phân l ậ p và tích h ợ p , đ ã d ẫ n đế n s ự có m ặ t ngày càng phong phú các b ộ môn khoa h ọ c, t ừ nh ữ ng b ộ môn có đố i t ượ ng nghiên c ứ u r ấ t h ẹ p đế n nh ữ ng b ộ môn có đố i t ượ ng nghiên c ứ u bao quát Vi ệ c phân lo ạ i các b ộ môn khoa h ọ c theo m ộ t quan đ i ể m nào đ ó giúp ích cho vi ệ c nh ậ n d ạ ng và xác đị nh v ị trí c ủ a m ỗ i b ộ môn khoa h ọ c trong h ệ th ố ng tri th ứ c R ấ t nhi ề u ng ườ i quan tâm đế n phân lo ạ i khoa h ọ c nh ư ng ch ư a có phân lo ạ i nào có th ể coi là tri ệ t để Trong bài gi ả ng này không đ i sâu vào nghiên c ứ u phân lo ạ i khoa h ọ c m ộ t v ấ n đề có t ầ m quan tr ọ ng to l ớ n và ph ứ c t ạ p, tuy nhiên có th ể xem s ự s ắ p x ế p các vi ệ n nghiên c ứ u c ủ a Trung tâm khoa h ọ c t ự nhiên và công ngh ệ c ũ ng nh ư c ủ a Trung tâm khoa h ọ c xã h ộ i và nhân v ă n n ướ c ta, b ả ng mã ngành cao h ọ c và nghiên c ứ u sinh ho ặ c b ả ng mã sách trong th ư vi ệ n khoa h ọ c, v v…là nh ữ ng ví d ụ v ề ph ươ ng án phân lo ạ i ch ấ p nh ậ n đượ c ở m ứ c độ nh ấ t đị nh 5 Ph ươ ng pháp nghiên c ứ u khoa h ọ c (PPNCKH) Ph ươ ng pháp là t ậ p h ợ p nh ữ ng bi ệ n pháp, nh ữ ng thao tác d ự a trên nh ữ ng nguyên t ắ c nh ấ t đị nh đượ c s ử d ụ ng trong m ộ t ho ạ t độ ng c ụ th ể , nh ằ m đạ t t ớ i nh ữ ng m ụ c đ ích nh ấ t đị nh nào đ ó Ph ươ ng pháp NCKH là cách th ứ c mà theo đ ó m ộ t ho ạ t độ ng nghiên c ứ u khoa h ọ c đượ c ti ế n hành 7 Theo quan đ i ể m công ngh ệ thì NCKH là quá trình ch ế bi ế n thông tin v ớ i m ộ t công ngh ệ xác đị nh t ừ thu th ậ p, x ử lý đế n chuy ể n giao các thông tin đ ã x ử lý Quá trình này có nh ữ ng đặ c đ i ể m chung cho nhi ề u b ộ môn khoa h ọ c và nh ữ ng đặ c đ i ể m này là nh ữ ng y ế u t ố hình thành PPNCKH nói chung Ng ườ i ta th ườ ng phân các PPNCKH thành hai lo ạ i l ớ n: - PPNCKH chung (ph ổ bi ế n) là nh ữ ng ph ươ ng pháp đượ c s ử d ụ ng chung cho m ọ i khoa h ọ c ho ặ c thích h ợ p v ớ i m ộ t l ớ p bài toán (v ấ n đề ) trong nhi ề u ngành khoa h ọ c, nh ư ph ươ ng pháp th ự c nghi ệ m, ph ươ ng pháp mô hình hoá, v v… - PPNCKH riêng (c ụ th ể ) thích h ợ p v ớ i m ộ t ngành khoa h ọ c ho ặ c vài ngành khoa h ọ c lân c ậ n, nh ư ph ươ ng pháp đơ n hình trong Lý thuy ế t quy ho ạ ch,… Trong NCKH do tính đ a d ạ ng và ph ứ c t ạ p nên không th ể máy móc tuân th ủ , áp d ụ ng ch ỉ m ộ t hay m ộ t s ố ph ươ ng pháp nào đ ó ho ặ c s ẽ là sai l ầ m nghiêm tr ọ ng n ế u ta quá c ườ ng đ i ệ u vai trò c ủ a m ộ t ph ươ ng pháp đặ c thù Tuy v ậ y, vi ệ c l ự a ch ọ n các ph ươ ng pháp nghiên c ứ u l ạ i c ũ ng không th ể tu ỳ ti ệ n 6 Ph ươ ng pháp lu ậ n nghiên c ứ u khoa h ọ c (PPLNCKH) Các ph ươ ng pháp nghiên c ứ u đượ c nhà nghiên c ứ u l ự a ch ọ n s ử d ụ ng không ph ả i m ộ t cách ch ủ quan, tu ỳ ti ệ n mà luôn luôn d ự a trên nh ữ ng nguyên t ắ c xác đị nh Nh ữ ng nguyên t ắ c đ ó đượ c đư a ra trên c ơ s ở nh ữ ng lu ậ n đ i ể m c ơ b ả n có tính h ệ th ố ng đ ã đượ c gi ớ i khoa h ọ c c ủ a m ộ t ngành, m ộ t môn ho ặ c m ộ t tr ườ ng phái nghiên c ứ u nào đ ó th ừ a nh ậ n là đ úng đắ n, đượ c coi là nh ữ ng ti ề n đề , c ơ s ở , xu ấ t phát đ i ể m cho vi ệ c s ử d ụ ng các ph ươ ng pháp nghiên c ứ u Nh ữ ng lu ậ n đ i ể m c ơ b ả n ấ y đượ c g ọ i là ph ươ ng pháp lu ậ n nghiên c ứ u khoa h ọ c PPLNCKH là m ộ t lý thuy ế t t ổ ng quát v ề các ph ươ ng pháp và ph ươ ng ti ệ n nh ậ n th ứ c dùng để đạ t đượ c các tri th ứ c khoa h ọ c và công ngh ệ m ớ i Nó không ph ả i là m ộ t t ậ p h ợ p đơ n gi ả n các ph ươ ng pháp nghiên c ứ u c ụ th ể khác nhau PPLNCKH là m ộ t b ộ ph ậ n c ủ a Nh ậ n th ứ c lu ậ n - l ĩ nh v ự c nghiên c ứ u các quy lu ậ t t ổ ng quát c ủ a quá trình nh ậ n th ứ c nói chung Nó khác v ớ i Logic khoa h ọ c - là l ĩ nh v ự c phân tích c ấ u trúc c ủ a tri th ứ c Nó c ũ ng khác v ớ i Khoa h ọ c lu ậ n - là l ĩ nh v ự c nghiên c ứ u t ổ ng h ợ p các h ệ khoa h ọ c nh ằ m d ự báo chính sách khoa h ọ c, c ủ ng c ố ti ề m l ự c khoa h ọ c và nâng cao hi ệ u su ấ t ho ạ t độ ng khoa h ọ c, thông qua các bi ệ n pháp tác độ ng v ề m ặ t t ổ ch ứ c và xã h ộ i 7 Xu th ế phát tri ể n ch ủ y ế u c ủ a khoa h ọ c và công ngh ệ hi ệ n đạ i - Phát tri ể n theo h ướ ng đ i ệ n t ử hoá và tin h ọ c hoá - T ự độ ng hoá các quá trình lao độ ng s ả n xu ấ t - Tìm ki ế m, ch ế t ạ o v ậ t li ệ u m ớ i nh ằ m thay th ế các v ậ t li ệ u truy ề n th ố ng ho ặ c có s ẵ n trong t ự nhiên - Tìm ki ế m, sáng t ạ o và s ử d ụ ng các ngu ồ n n ă ng l ượ ng m ớ i - Phát tri ể n khoa h ọ c-công ngh ệ trong l ĩ nh v ự c sinh h ọ c 8 BÀI T Ậ P CH ƯƠ NG I 1 Trình bày khái ni ệ m khoa h ọ c và ý ngh ĩ a c ủ a vi ệ c nghiên c ứ u khái ni ệ m khoa h ọ c 2 Trình bày khái ni ệ m công ngh ệ So sánh khái ni ệ m công ngh ệ và khái ni ệ m k ỹ thu ậ t 3 Phân tích các khái ni ệ m ph ươ ng pháp NCKH và ph ươ ng pháp lu ậ n NCKH 4 Trình bày m ố i quan h ệ gi ữ a khoa h ọ c và công ngh ệ 5 Xu th ế phát tri ể n ch ủ y ế u c ủ a khoa h ọ c và công ngh ệ hi ệ n đạ i 9 Ch ươ ng 2 C Ơ S Ở LOGIC HÌNH TH Ứ C C Ủ A PPLNCKH I Khái ni ệ m và quan h ệ gi ữ a các khái ni ệ m 1 Khái ni ệ m Là ph ầ n t ử c ấ u trúc c ơ b ả n c ủ a t ư duy, ph ả n ánh thu ộ c tính b ả n ch ấ t chung c ủ a đố i t ượ ng V ề nguyên t ắ c, khái ni ệ m đượ c hình thành trên c ơ s ở nh ữ ng t ừ xác đị nh mà ta đ ã bi ế t ý ngh ĩ a c ủ a chúng T ừ dùng trong l ĩ nh v ự c chuyên môn đượ c g ọ i là thu ậ t ng ữ Trong khoa h ọ c và công ngh ệ , ng ườ i ta ph ả i xây d ự ng h ệ th ố ng khái ni ệ m riêng hi ể u theo ngh ĩ a thu ậ t ng ữ đặ c thù c ủ a chuyên ngành khoa h ọ c nh ằ m di ễ n đạ t, l ư u gi ữ và thông tin chính xác n ộ i dung c ầ n truy ề n đạ t Th ườ ng thì ng ườ i ta c ố g ắ ng xây d ự ng s ự t ươ ng ứ ng m ộ t - m ộ t gi ữ a khái ni ệ m và thu ậ t ng ữ nh ư ng đ i ề u đ ó không ph ả i luôn luôn d ễ dàng đạ t đượ c M ỗ i khái ni ệ m, v ề c ấ u trúc logic mà nói, đề u có hai m ặ t: n ộ i hàm và ngo ạ i diên - N ộ i hàm c ủ a khái ni ệ m là t ổ ng th ể nh ữ ng thu ộ c tính b ả n ch ấ t c ủ a nh ữ ng đố i t ượ ng đượ c ph ả n ánh trong khái ni ệ m - Ngo ạ i diên c ủ a khái ni ệ m là t ậ p h ợ p t ấ t c ả nh ữ ng đố i t ượ ng có thu ộ c tính b ả n ch ấ t đượ c ph ả n ánh trong n ộ i hàm Ví d ụ : Khái ni ệ m “sinh viên Đ HBK Hà N ộ i” - N ộ i hàm c ủ a khái ni ệ m “sinh viên Đ HBK Hà N ộ i” là “nh ữ ng ng ườ i đ ang h ọ c t ậ p t ạ i Tr ườ ng Đ HBK Hà N ộ i” - Ngo ạ i diên c ủ a khái ni ệ m “sinh viên Đ HBK Hà N ộ i” bao g ồ m t ấ t c ả sinh viên đ ang h ọ c t ậ p t ạ i các Khoa trong Tr ườ ng Đ HBK Hà N ộ i nh ư “sinh viên khoa Đ i ệ n”, “sinh viên khoa Đ i ệ n t ử vi ễ n thông”, “sinh viên khoa S ư ph ạ m k ỹ thu ậ t”, “sinh viên khoa Công ngh ệ thông tin”… N ộ i hàm và ngo ạ i diên là hai b ộ ph ậ n h ợ p thành khái ni ệ m, gi ữ a chúng có m ộ t m ố i quan h ệ ch ặ t ch ẽ v ớ i nhau Trong đ ó, n ộ i hàm th ể hi ệ n m ặ t ch ấ t c ủ a khái ni ệ m, còn ngo ạ i diên th ể hi ệ n m ặ t l ượ ng c ủ a khái ni ệ m M ố i quan h ệ gi ữ a n ộ i hàm và ngo ạ i diên là quan h ệ ng ượ c, đ i ề u đ ó có ngh ĩ a là s ố l ượ ng các d ấ u hi ệ u trong n ộ i hàm càng l ớ n thì s ố l ượ ng các đố i t ượ ng trong ngo ạ i diên càng nh ỏ và ng ượ c l ạ i Để làm rõ m ố i quan h ệ này ta xét ví d ụ sau: Ví d ụ : N ế u n ộ i hàm g ồ m có các d ấ u hi ệ u “hình bình hành có m ộ t góc vuông ” thì ngo ạ i diên g ồ m có “hình ch ữ nh ậ t và hình vuông” Khi thêm vào n ộ i hàm c ủ a khái ni ệ m m ộ t d ấ u hi ệ u “có 2 c ạ nh liên ti ế p b ằ ng nhau” (có ngh ĩ a là làm t ă ng s ố l ượ ng d ấ u hi ệ u trong n ộ i hàm) thì ngo ạ i diên lúc này ch ỉ còn l ạ i “hình vuông” ( đố i t ượ ng thu ộ c ngo ạ i diên b ị gi ả m đ i) Tóm l ạ i: - Khái ni ệ m ph ả n ánh hi ệ n th ự c do đ ó nó là s ả n ph ẩ m, là công c ụ c ủ a nh ậ n th ứ c Vì v ậ y, m ứ c độ phù h ợ p c ủ a n ộ i dung khái ni ệ m v ớ i n ộ i dung khách quan c ủ a đố i t ượ ng mà nó ph ả n ánh 10 còn ph ụ thu ộ c vào trình độ phát tri ể n th ự c ti ễ n, trình độ nh ậ n th ứ c c ủ a th ờ i đạ i và nh ậ n th ứ c c ủ a cá nhân - Khái ni ệ m hình thành g ắ n li ề n v ớ i ho ạ t độ ng th ự c ti ễ n và ho ạ t độ ng nh ậ n th ứ c c ủ a con ng ườ i vì v ậ y khái ni ệ m không ph ả i là hình thành m ộ t l ầ n và mãi mãi b ấ t bi ế n 2 Quan h ệ gi ữ a các khái ni ệ m Các khái ni ệ m đượ c hình thành là k ế t qu ả c ủ a s ự ph ả n ánh nh ữ ng đặ c đ i ể m, thu ộ c tính b ả n ch ấ t c ủ a các s ự v ậ t, hi ệ n t ượ ng Các s ự v ậ t, hi ệ n t ượ ng n ằ m trong m ố i quan h ệ tác độ ng qua l ạ i l ẫ n nhau do đ ó gi ữ a các khái ni ệ m c ũ ng t ồ n t ạ i m ố i quan h ệ , tác độ ng qua l ạ i v ớ i nhau M ố i quan h ệ gi ữ a các khái ni ệ m có th ể chia thành các lo ạ i sau: 2 1 Khái ni ệ m đồ ng nh ấ t Hai khái ni ệ m có n ộ i hàm khác nhau nh ư ng ngo ạ i diên gi ố ng nhau (t ứ c là ph ả n ánh cùng m ộ t đố i t ượ ng) đượ c g ọ i là hai khái ni ệ m đồ ng nh ấ t Ví d ụ v ề hai khái ni ệ m “ đườ ng b ậ c hai” và “ đườ ng conic” Đườ ng conic: - N ộ i hàm: Là các đườ ng đượ c t ạ o ra do m ặ t ph ẳ ng giao v ớ i hình côn - Ngo ạ i diên: các đườ ng elip, hypecbol, parabol Đườ ng b ậ c hai: - N ộ i hàm: Đườ ng b ậ c hai là các đườ ng c ắ t đườ ng th ẳ ng t ạ i hai đ i ể m - Ngo ạ i diên: các đườ ng elip, hypecbol, parabol Nh ậ n th ấ y, hai khái ni ệ m trên có n ộ i hàm khác nhau nh ư ng ngo ạ i diên gi ố ng nhau nên đườ ng conic và đườ ng b ậ c hai là hai khái ni ệ m đồ ng nh ấ t 2 2 Khái ni ệ m giao nhau Hai khái ni ệ m có chung m ộ t ph ầ n ngo ạ i diên đượ c g ọ i là hai khái ni ệ m giao nhau VD: Khái ni ệ m hình thoi và khái ni ệ m hình ch ữ nh ậ t có chung m ộ t ph ầ n ngo ạ i diên là hình vuông nên hai khái ni ệ m này là hai khái ni ệ m giao nhau 2 3 Khái ni ệ m t ươ ng đươ ng N ế u ngo ạ i diên c ủ a khái ni ệ m A ch ứ a ngo ạ i diên c ủ a khái ni ệ m B, t ứ c là A ∩ B = B, thì quan h ệ gi ữ a A và B đượ c g ọ i là quan h ệ liên thu ộ c (quan h ệ bao hàm), A đượ c g ọ i là khái ni ệ m ch ủ ng (gi ố ng), B – khái ni ệ m lo ạ i (loài) hình bình hành B hình thoi C hình vuôn g A Hình thoi Hình vuông Hình ch ữ nh ậ t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA SƯ PHẠM KỸ THUẬT -o0o BÀI GIẢNG MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Người soạn: GS.TS.NGND Nguyễn Xuân Lạc Ths Phạm Hồng Hạnh Hà Nội, 10/2004 Tên môn học : Phương pháp luận nghiên cứu khoa học Người soạn : GS.TS.NGND Nguyễn Xuân Lạc Ths Phạm Hồng Hạnh Khối lượng môn học : 30 tiết Khối lượng lý thuyết : 30 tiết Mục tiêu môn học Sau học song môn học này, sinh viên ngành Sư phạm kỹ thuật có khả năng: - Trình bày phương pháp nghiên cứu khoa học - Lựa chọn vận dụng hợp lý phương pháp nghiên cứu khoa học vào việc tiến hành cơng trình nghiên cứu khoa học cụ thể - Chỉ phương pháp nghiên cứu đề tài mà đồng nghiệp thực hiện, từ có phối hợp thích hợp cơng tác MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Khoa học (KH) Công nghệ (CN) Quan hệ khoa học công nghệ .6 Phân loại khoa học Phương pháp nghiên cứu khoa học (PPNCKH) 6 Phương pháp luận nghiên cứu khoa học (PPLNCKH) .7 Xu phát triển chủ yếu KH CN đại .7 BÀI TẬP CHƯƠNG CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LOGIC HÌNH THỨC CỦA PPLNCKH I Khái niệm quan hệ khái niệm Khái niệm .9 Quan hệ khái niệm 10 II Định nghĩa khái niệm 11 Bản chất định nghĩa khái niệm 11 Các dạng định nghĩa 12 Các quy tắc định nghĩa khái niệm 13 III Phân loại 14 Phân hoạch khái niệm 14 Phân loại 14 IV Phán đoán quy tắc suy luận .15 Phán đoán vị từ 15 Logic mệnh đề .15 Quy tắc suy luận 17 Logic vị từ .17 BÀI TẬP CHƯƠNG 19 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC .20 I Tổng quan nghiên cứu khoa học 20 Khái niệm nghiên cứu khoa học 20 Các đặc điểm NCKH 20 Các loại hình NCKH 21 II Phương pháp NCKH 22 Phương pháp nghiên cứu quy nạp 22 Phương pháp nghiên cứu suy diễn 33 BÀI TẬP CHƯƠNG 39 CHƯƠNG 4: LOGIC TIẾN HÀNH MỘT CƠNG TRÌNH NCKH 40 I Logic chung cơng trình NCKH 40 Chọn đề tài 40 Lập đề cương kế hoạch nghiên cứu 42 Tiến hành cơng trình nghiên cứu khoa học công nghệ 44 Viết báo cáo 48 Bảo vệ cơng trình 50 II Vận dung trình thực đồ án tốt nghiệp 54 Khái niệm đồ án tốt nghiệp 54 Trình tự chuẩn bị đồ án tốt nghiệp 54 BÀI TẬP CHƯƠNG 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO .55 Chương MỞ ĐẦU 1.Khoa học Thuật ngữ “Khoa học” xuất từ sớm, phản ánh hình thức hoạt động sáng tạo đặc biệt, lĩnh vực hoạt động có vị trí quan trọng đời sống xã hội người Có nhiều định nghĩa khác “Khoa học” Tổng hợp lại ta đưa định nghĩa tương đối tổng quát sau: Khoa học hệ thống tri thức không ngừng phát triển sở thực tiễn xã hội[1] thuộc tính tự nhiên, xã hội, tư quy luật khách quan tồn phát triển chúng ( [1] nghĩa tri thức người tích luỹ nhờ phương pháp nhận thức đắn, diễn đạt khái niệm xác thực đắn chúng kiểm chứng thực tiễn xã hội ) Công nghệ Do gắn bó mật thiết khoa học sản xuất xã hội, khoa học phát triển kéo theo phát triển nhanh chóng kỹ thuật công nghệ Phân biệt khái niệm kỹ thuật công nghệ: 2.1 Kỹ thuật (technic) thường hiểu phương tiện hay phương tiện cụ thể với cách thức sử dụng có tính máy móc Nói cách khác, Kỹ thuật tập hợp máy móc, thiết bị, phương tiện công cụ người tạo sử dụng để tác động vào đối tượng lao động, tạo sản phẩm phục vụ người 2.2 Công nghệ (Technology) Theo định nghĩa mà Trung tâm chuyển giao cơng nghệ Châu Á Thái Bình Dương đề xướng, cơng nghệ (cơng nghệ sản xuất) tất liên quan đến việc biến đổi tài nguyên đầu vào thành hàng hoá đầu trình sản xuất Theo định nghĩa cơng nghệ gồm hai phần: Phần kỹ thuật phần thông tin - Phần kỹ thuật bao gồm toàn hệ thống thiết bị kỹ thuật - Phần thơng tin bao gồm thơng tin quy trình sản xuất hay bí kỹ thuật cho hệ sản xuất Ngày nay, công nghệ khơng bó hẹp cơng nghệ sản xuất (sản xuất cải vật chất) mà mở rộng nhiều lĩnh vực khác nhau, VD công nghệ dạy học Chính ta đưa định nghĩa có tính khái qt hơn: Công nghệ hệ thống phương tiện, phương pháp kỹ sử dụng theo quy trình hợp lý để tác động vào đối tượng đó, đạt hiệu xác định cho người Công nghệ kỹ thuật có liên quan mật thiết với Nói chung, khái niệm cơng nghệ rộng khái niệm kỹ thuật Tuy nhiên, nhiều trường hợp phân biệt tương đối hai khái niệm gần đồng nghĩa Quan hệ Khoa học - Công nghệ - Vào thời kỳ đầu văn minh nhân loại thực tiễn sản xuất trước công nghệ công nghệ trước khoa học - Từ kỷ thứ 15 đến kỷ thứ 18 : Đây thời kỳ diễn cách mạng công nghiệp lần thứ nhất, cơng nghệ xuất cịn dựa vào sáng tạo kỹ thuật dựa vào tiến khoa học - Từ kỷ thứ 18 đến cuối kỷ 19: Đây thời kỳ phát triển Tư công nghiệp Ở giai đoạn này, khoa học có bước tiến nhảy vọt nhìn chung cơng nghệ trước khoa học - Giai đoạn từ kỷ 20 đến nay: Tình hình khác hẳn Trong cách mạng khoa học kỹ thuật đại, khoa học cơng nghệ gắn liền với Có lĩnh vực khoa học vượt trước đẩy nhanh tiến công nghệ khoảng cách thời gian từ tiến khoa học tới ứng dụng công nghệ ngắn Tiến công nghệ thúc đẩy tạo điều kiện cho khoa học phát triển nhanh Có thể nói ngày khoa học trở thành lực lượng sản suất trực tiếp, tác động vào mặt đời sống xã hội Phân loại khoa học Khoa học hệ thống tri thức chặt chẽ gồm khái niệm liên hệ với phán đoán (định nghĩa, tiên đề, định luật,…) suy lý (chứng minh, định lý, hệ quả,…) Kho tàng tri thức qua trình phân lập tích hợp, dẫn đến có mặt ngày phong phú mơn khoa học, từ mơn có đối tượng nghiên cứu hẹp đến mơn có đối tượng nghiên cứu bao quát Việc phân loại mơn khoa học theo quan điểm giúp ích cho việc nhận dạng xác định vị trí mơn khoa học hệ thống tri thức Rất nhiều người quan tâm đến phân loại khoa học chưa có phân loại coi triệt để Trong giảng không sâu vào nghiên cứu phân loại khoa học vấn đề có tầm quan trọng to lớn phức tạp, nhiên xem xếp viện nghiên cứu Trung tâm khoa học tự nhiên công nghệ Trung tâm khoa học xã hội nhân văn nước ta, bảng mã ngành cao học nghiên cứu sinh bảng mã sách thư viện khoa học, v.v…là ví dụ phương án phân loại chấp nhận mức độ định Phương pháp nghiên cứu khoa học (PPNCKH) Phương pháp tập hợp biện pháp, thao tác dựa nguyên tắc định sử dụng hoạt động cụ thể, nhằm đạt tới mục đích định Phương pháp NCKH cách thức mà theo hoạt động nghiên cứu khoa học tiến hành Theo quan điểm cơng nghệ NCKH q trình chế biến thơng tin với cơng nghệ xác định từ thu thập, xử lý đến chuyển giao thơng tin xử lý Q trình có đặc điểm chung cho nhiều môn khoa học đặc điểm yếu tố hình thành PPNCKH nói chung Người ta thường phân PPNCKH thành hai loại lớn: - PPNCKH chung (phổ biến) phương pháp sử dụng chung cho khoa học thích hợp với lớp toán (vấn đề) nhiều ngành khoa học, phương pháp thực nghiệm, phương pháp mơ hình hố, v.v… - PPNCKH riêng (cụ thể) thích hợp với ngành khoa học vài ngành khoa học lân cận, phương pháp đơn hình Lý thuyết quy hoạch,… Trong NCKH tính đa dạng phức tạp nên khơng thể máy móc tn thủ, áp dụng hay số phương pháp sai lầm nghiêm trọng ta cường điệu vai trò phương pháp đặc thù Tuy vậy, việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu lại tuỳ tiện Phương pháp luận nghiên cứu khoa học (PPLNCKH) Các phương pháp nghiên cứu nhà nghiên cứu lựa chọn sử dụng cách chủ quan, tuỳ tiện mà luôn dựa nguyên tắc xác định Những nguyên tắc đưa sở luận điểm có tính hệ thống giới khoa học ngành, môn trường phái nghiên cứu thừa nhận đắn, coi tiền đề, sở, xuất phát điểm cho việc sử dụng phương pháp nghiên cứu Những luận điểm gọi phương pháp luận nghiên cứu khoa học PPLNCKH lý thuyết tổng quát phương pháp phương tiện nhận thức dùng để đạt tri thức khoa học cơng nghệ Nó khơng phải tập hợp đơn giản phương pháp nghiên cứu cụ thể khác PPLNCKH phận Nhận thức luận - lĩnh vực nghiên cứu quy luật tổng quát trình nhận thức nói chung Nó khác với Logic khoa học - lĩnh vực phân tích cấu trúc tri thức Nó khác với Khoa học luận - lĩnh vực nghiên cứu tổng hợp hệ khoa học nhằm dự báo sách khoa học, củng cố tiềm lực khoa học nâng cao hiệu suất hoạt động khoa học, thông qua biện pháp tác động mặt tổ chức xã hội Xu phát triển chủ yếu khoa học công nghệ đại - Phát triển theo hướng điện tử hoá tin học hố - Tự động hố q trình lao động sản xuất - Tìm kiếm, chế tạo vật liệu nhằm thay vật liệu truyền thống có sẵn tự nhiên - Tìm kiếm, sáng tạo sử dụng nguồn lượng - Phát triển khoa học-công nghệ lĩnh vực sinh học BÀI TẬP CHƯƠNG I Trình bày khái niệm khoa học ý nghĩa việc nghiên cứu khái niệm khoa học Trình bày khái niệm công nghệ So sánh khái niệm công nghệ khái niệm kỹ thuật Phân tích khái niệm phương pháp NCKH phương pháp luận NCKH Trình bày mối quan hệ khoa học công nghệ Xu phát triển chủ yếu khoa học công nghệ đại Chương CƠ SỞ LOGIC HÌNH THỨC CỦA PPLNCKH I Khái niệm quan hệ khái niệm Khái niệm Là phần tử cấu trúc tư duy, phản ánh thuộc tính chất chung đối tượng Về nguyên tắc, khái niệm hình thành sở từ xác định mà ta biết ý nghĩa chúng Từ dùng lĩnh vực chuyên môn gọi thuật ngữ Trong khoa học công nghệ, người ta phải xây dựng hệ thống khái niệm riêng hiểu theo nghĩa thuật ngữ đặc thù chuyên ngành khoa học nhằm diễn đạt, lưu giữ thơng tin xác nội dung cần truyền đạt Thường người ta cố gắng xây dựng tương ứng - khái niệm thuật ngữ điều khơng phải ln ln dễ dàng đạt Mỗi khái niệm, cấu trúc logic mà nói, có hai mặt: nội hàm ngoại diên - Nội hàm khái niệm tổng thể thuộc tính chất đối tượng phản ánh khái niệm - Ngoại diên khái niệm tập hợp tất đối tượng có thuộc tính chất phản ánh nội hàm Ví dụ: Khái niệm “sinh viên ĐHBK Hà Nội” - Nội hàm khái niệm “sinh viên ĐHBK Hà Nội” “những người học tập Trường ĐHBK Hà Nội” - Ngoại diên khái niệm “sinh viên ĐHBK Hà Nội” bao gồm tất sinh viên học tập Khoa Trường ĐHBK Hà Nội “sinh viên khoa Điện”, “sinh viên khoa Điện tử viễn thông”, “sinh viên khoa Sư phạm kỹ thuật”, “sinh viên khoa Công nghệ thông tin”… Nội hàm ngoại diên hai phận hợp thành khái niệm, chúng có mối quan hệ chặt chẽ với Trong đó, nội hàm thể mặt chất khái niệm, ngoại diên thể mặt lượng khái niệm Mối quan hệ nội hàm ngoại diên quan hệ ngược, điều có nghĩa số lượng dấu hiệu nội hàm lớn số lượng đối tượng ngoại diên nhỏ ngược lại Để làm rõ mối quan hệ ta xét ví dụ sau: Ví dụ: Nếu nội hàm gồm có dấu hiệu “hình bình hành có góc vng ” ngoại diên gồm có “hình chữ nhật hình vng” Khi thêm vào nội hàm khái niệm dấu hiệu “có cạnh liên tiếp nhau” (có nghĩa làm tăng số lượng dấu hiệu nội hàm) ngoại diên lúc cịn lại “hình vng” (đối tượng thuộc ngoại diên bị giảm đi) Tóm lại: - Khái niệm phản ánh thực sản phẩm, cơng cụ nhận thức Vì vậy, mức độ phù hợp nội dung khái niệm với nội dung khách quan đối tượng mà phản ánh phụ thuộc vào trình độ phát triển thực tiễn, trình độ nhận thức thời đại nhận thức cá nhân - Khái niệm hình thành gắn liền với hoạt động thực tiễn hoạt động nhận thức người khái niệm khơng phải hình thành lần mãi bất biến Quan hệ khái niệm Các khái niệm hình thành kết phản ánh đặc điểm, thuộc tính chất vật, tượng Các vật, tượng nằm mối quan hệ tác động qua lại lẫn khái niệm tồn mối quan hệ, tác động qua lại với Mối quan hệ khái niệm chia thành loại sau: 2.1 Khái niệm đồng Hai khái niệm có nội hàm khác ngoại diên giống (tức phản ánh đối tượng) gọi hai khái niệm đồng Ví dụ hai khái niệm “đường bậc hai” “đường conic” Đường conic: - Nội hàm: Là đường tạo mặt phẳng giao với hình - Ngoại diên: đường elip, hypecbol, parabol Đường bậc hai: - Nội hàm: Đường bậc hai đường cắt đường thẳng hai điểm - Ngoại diên: đường elip, hypecbol, parabol Nhận thấy, hai khái niệm có nội hàm khác ngoại diên giống nên đường conic đường bậc hai hai khái niệm đồng 2.2 Khái niệm giao Hai khái niệm có chung phần ngoại diên gọi hai khái niệm giao VD: Khái niệm hình thoi khái niệm hình chữ nhật có chung phần ngoại diên hình vng nên hai khái niệm hai khái niệm giao Hình thoi Hình Hình vuông chữ nhật 2.3 Khái niệm tương đương Nếu ngoại diên khái niệm A chứa ngoại diên khái niệm B, tức A∩B = B, quan hệ A B gọi quan hệ liên thuộc (quan hệ bao hàm), A gọi khái niệm chủng (giống), B – khái niệm loại (loài) C hình vuông B hình thoi A hình bình hành 10