Лекция №9. Экспериментальные исследования определение, к лассификация, типы и задачи эксперимента
жүктеу/скачать 44,49 Kb.
|
| 3. Выбор методики эксперимента
Особое значение имеет правильная разработка методик эксперимента. Методика — это совокупность мыслительных и физических операций, размещенных в определенной последовательности, в соответствии с которой достигается цель исследования. При разработке методик проведения эксперимента необходимо предусматривать: - проведение предварительного целенаправленного наблюдения над изучаемым объектом или явлением с целью определения исходных данных (гипотез, выбора варьирующих факторов); - создание условий, в которых возможно экспериментирование (подбор объектов для экспериментального воздействия, устранение влияния случайных факторов); - определение пределов измерений; - систематическое наблюдение за ходом развития изучаемого явления и точные описания фактов; - проведение систематической регистрации измерений и оценок фактов различными средствами и способами; - создание повторяющихся ситуаций, изменение характера условий и перекрестные воздействия, создание усложненных ситуаций с целью подтверждения или опровержения ранее полученных данных; - переход от эмпирического изучения к логическим обобщениям, к анализу и теоретической обработке полученного фактического материала. Правильно разработанная методика экспериментального исследования предопределяет его ценность. Поэтому разработка, выбор, определение методики должны проводиться особенно тщательно. При определении методики необходимо использовать не только личный опыт, но и опыт товарищей и других коллективов. Необходимо убедиться в том, что она соответствует современному уровню науки, условиям, в которых выполняется исследование. Целесообразно проверить возможность использования методик, применяемых в смежных проблемах и науках. Перед разработкой методики составляется план эксперимента, который включает: цель и задачи эксперимента; выбор варьирующих факторов; обоснование объема эксперимента, числа опытов; порядок реализации опытов, определение последовательности изменения факторов; выбор шага изменения факторов, т.е. задание интервалов между будущими экспериментальными точками; обоснование способов обработки и анализа результатов эксперимента. План-программу рассматривает научный руководитель, обсуждают в научном коллективе и утверждают в установленном порядке. При разработке плана-программы эксперимента всегда необходимо стремиться к его упрощению, наглядности без потери точности и достоверности. Это достигается предварительным анализом и сопоставлением результатов измерений одного и того же параметра различными техническими средствами, а также методов обработки полученных результатов. В условиях интенсификации проведения научных исследований важнейшее место в процессе подготовки эксперимента должно отводиться его автоматизации, то есть использованию автоматизированных систем научных исследований (АСНИ) с вводом экспериментальных данных непосредственно в ЭВМ, с расчетом результирующих показателей, и автоматическим управлением ходом эксперимента (последовательности и повторяемости замеров, определение средних значений, построение кривых и т. д.). Важным этапом подготовки эксперимента и разработки методики является выбор варьируемых факторов, т.е. необходимо установить основные и второстепенные факторы. Правильный выбор основных и второстепенных факторов играет важную роль в эффективности организации эксперимента, поскольку эксперимент и сводится к нахождению зависимостей между этими факторами. Если не удается сразу выявить роль основных и второстепенных факторов, то необходимо выполнить небольшой по объему предварительный поисковый эксперимент. В методике эксперимента следует также обосновать набор средств измерений, приборов и другого оборудования. В связи с этим экспериментатор должен быть хорошо знаком с выпускаемой в стране измерительной и экспериментальной аппаратурой. В отдельных случаях возникает потребность в создании уникальных приборов, установок, стендов, машин для разработки темы. При этом разработка и конструирование приборов и других средств должны быть тщательно обоснованы. В методике эксперимента подробно разрабатывается процесс проведения исследования, составляется последовательность (очередность) проведения операций измерений и наблюдений, детально описывается каждая операция в отдельности, обосновываются методы контроля качества операций, обеспечивающих высокую надежность и заданную точность измерений. Разрабатываются формы журналов для записи результатов наблюдений и измерений. Важным разделом методики эксперимента является выбор методов обработки и анализа экспериментальных данных. Обработка данных сводится к систематизации цифр, классификации, анализу. Выбрав методику эксперимента, исследователь должен удостовериться в ее практической применимости. Это необходимо сделать даже в том случае, если методика давно апробирована практикой других лабораторий, так как она может оказаться неприемлемой или сложной в силу специфических особенностей климата, помещения, лабораторного оборудования, персонала, объекта исследований и т. п. На объем и трудоемкость проведения экспериментальных работ существенно влияет вид эксперимента. Например, полевые эксперименты, как правило, всегда имеют большую трудоемкость, что следует учитывать при планировании. После установления объема экспериментальных работ составляются перечень необходимых средств измерений, объем материалов, список исполнителей, календарный план и смета расходов. Необходимо помнить, что не существует единого метода планирования эксперимента, а есть некоторая методологическая концепция, определяющая порядок постановки эксперимента. Применение того или иного метода обусловлено задачами эксперимента и теми возможностями, которые есть в распоряжении исследователя. Таким образом, применение теории эксперимента позволяет уже при планировании определенным образом оптимизировать объем экспериментальных исследований и повысить их точность. жүктеу/скачать 44,49 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|