Френсис Бэкон сравнивал метод с фонарём, которым путник в темноте освещает себе путь. Даже хромой человек, говорил он, вооружённый пра­вильным методом, достигнет цели раньше, нежели всадник, скачущий на­обум. Знаменитый русский учёный И.П. Павлов подчёркивал, что даже не очень талантливый учёный, если он использует надёжный метод, обязательно достигнет успеха. Применительно к высшему техническому образованию можно сказать, что главная задача студента — овладеть методами инженер­ной деятельности, для чего необходимо усвоить всё богатство фундаменталь­ных теоретических знаний по своей специальности. Методы принято подразделять на обыденные и научные.

Обыденные методы

Обыденными называются методы деятельности, которыми люди пользуются в своей повседневной жизни.

Это прежде всего метод "здравого смысла" — спо­соб действий на основе массового житейского опыта. Способы действий, приводящие к успеху, накапливались, закреплялись и передавались от поко­ления к поколению. Принцип метода здравого смысла — подражание, а его девиз — "делай как я".

Ещё один обыденный метод — метод "проб и ошибок". Этот метод ис­пользуется, когда нет теории процесса, или она не известна. Человек пытается достичь цели; но не знает, каким путём идти. Он пробует так, пробует эдак — не получается. Попробовал иначе — получилось! Хотя чёткого представления — почему получилось — у него нет. Однако цель достигнута. Очевидно, что метод проб и ошибок — не лучший метод. Но, как говорится, лучше плохой метод, чем никакого. Следует заметить, что если в научной лаборатории пользуются методом проб и ошибок, то это говорит о невысоком качестве ис­следований.

Эмпирические методы

Научные методы подразделяются на эмпирические (опытные) и теоретические. К эмпирическим относится наблюдение — самый исторически древний ме­тод. Наблюдение — это исследование какого-либо процесса без вмешательст­ва в его протекание. Более высокая ступень — эксперимент, который осуще­ствляется с обязательным вмешательством в изучаемый процесс.

Допустим, мы хотим измерить силу тока в электрической цепи. Для это­го включаем в цепь амперметр. И хотя, амперметр обладает очень маленьким собственным сопротивлением, его включение несколько увеличивает сопро­тивление цепи. Следовательно, его показания немного меньше действительного значения силы тока. Но разницу при желании легко вычислить, добавив её к показаниям прибора. Таким образом, вмешательство и процесс включением измерительных приборов искажает сам процесс, но в большинстве случаев это вмешательство легко скорректировать, сделав соответствующие расчёты.

Однако существуют эксперименты, когда вмешательство становится непредсказуемым. Это прежде всего связано с исследованиями микромира, то есть мира элементарных частиц. Например, принцип неопределённостей Гейзенберга гласит: если мы измеряем координаты элементарной частицы, ска­жем — электрона, то её импульс (произведение массы на скорость) становит­ся неопределённым, и наоборот. Следовательно, рассчитать ''возмущение", вызванное вмешательством в процесс, уже не удаётся. Не удаётся не потому, что мы не знаем, как это сделать, а потому, что это принципиально невоз­можно. То есть элементарная частица, если бы она умела говорить, сама о се­бе не могла бы сказать, какая у неё скорость в тот момент, когда объявляет свою координату. Именно эта особенность эксперимента в области микромира в своё время породила острые дискуссии в философии науки, пока учёные не осознали, что при переходе к очень малым пространственным и времен­ным промежуткам явления природы обретают совершенно непривычные свойства, какие не встречались прежде. Осознание этого момента существен­ным образом повлияло на методы научного исследования: выяснилось, что каждый метод не абсолютен, то есть имеет границы своей применимости.

Теоретические методы

Теоретические методы, в отличие от эмпирических, не нуждаются в прямом приборном обеспечении.

Главным средством этих методов является логиче­ская работа мысли, подчиняющаяся определённым правилам, выработанным за всю многовековую историю научных исследовании. К теоретическим ме­тодам относятся следующие.

Абстрагирование — отвлечение от тех свойств изучаемого объекта, ко­торые в данном исследовании не играют существенной роли. Синонимом аб­страгирования является термин "идеализация". Например, в понятии "математический маятник" мы отвлекаемся от веса нити, её растяжимости, и мыс­ленно заменяем колеблющееся на нити тело "материальной точкой", то есть пренебрегаем размерами этого тела. Такая идеализация становится возмож­ной потому, что перечисленные свойства мало влияют на основные характе­ристики процесса колебаний.

Индукция — вывод общего следствия из частных посылок, и дедукция — выведение частных следствий из общих положений. Индукция может быть полной и неполной. Полной называется индукция, когда исследованы абсо­лютно все объекты, свойства которых обобщаются. Например, изучив все ме­таллы, мы приходим к заключению, что все металлы электропроводны. Если бы мы сделали это же предположение, изучив лишь часть металлов (как и было в истории науки), то это была бы неполная индукция.

Индукция и дедукция, как методы теоретического мышления, всегда выступают в единстве друг с другом. Великий сыщик Шерлок Холмс был не совсем прав, называя себя мастером "дедуктивного метода". Например, им была написана монография о характеристиках пепла, получающегося из раз­ных сортов трубочного табака. Это индуктивный метод в действии, ибо Холмс обобщил результаты частных наблюдений. Когда же он использовал свои познания в этой области для раскрытия преступлений, на месте которых преступники опрометчиво оставляли табачный пепел, то здесь сыщик руко­водствовался уже дедуктивным методом, двигаясь от общего к частному. Так что правильнее было бы назвать его мастером "индуктивно-дедуктивного ме­тода".

Анализ — мысленное расчленение целого на части, и синтез — мысленное воссоздание целого из частей. Чтобы понять работу двигателя, нужно скачала изучить части, из которых он состоит; в свою очередь, знание процесса работы двигателя помогает лучше понять назначение и функции каждой его отдельной части. Таким образом, анализ и синтез всегда дополняют друг друга, находясь в неразрывном единстве.

Аналогия — приём мышления, когда на основе сходства одних призна­ков разных объектов делают предположение о сходстве и остальных призна­ков. Так, например, по, аналогии с жидкостью в физике в своё время сложи­лись понятия "теплород" и "электрический ток". Метод аналогии широко ис­пользуется в инженерном творчестве, когда изобретатели копируют в техни­ческих устройствах поведение или строение тех или иных живых существ (движение кальмара и реактивный двигатель, паутина и подвесной мост и т.п.).

Моделирование — изучение не самого оригинала, а его уменьшенной (увеличенной) копии или математической модели (в этом смысле любое уравнение, если оно правильное, является моделью соответствующего про­цесса). Физическая модель, например — плотины или самолёта, воспроизво­дит свойства оригинала, но не все, а лишь те, которые интересуют исследова­теля.