Лекция Эксперимент, как источник научных знаний icon

Лекция Эксперимент, как источник научных знаний




Скачати 50.27 Kb.
НазваЛекция Эксперимент, как источник научных знаний
Дата конвертації28.11.2012
Розмір50.27 Kb.
ТипЛекция
1. /OMNI/Лекция 1.doc
2. /OMNI/Лекция 10.doc
3. /OMNI/Лекция 11.doc
4. /OMNI/Лекция 12.doc
5. /OMNI/Лекция 13.doc
6. /OMNI/Лекция 14.doc
7. /OMNI/Лекция 2.doc
8. /OMNI/Лекция 3.doc
9. /OMNI/Лекция 4.doc
10. /OMNI/Лекция 5.doc
11. /OMNI/Лекция 6.doc
12. /OMNI/Лекция 7.doc
13. /OMNI/Лекция 9.doc
Лекция Эксперимент, как источник научных знаний
Лекция 10. Выбор темы и составление плана работы
Лекция 11. Подготовка научных статей
Лекция 12. Оформление и подготовка диссертации Титульный лист является первой, лицевой страницей диссертации и должен выполняться в строгом соответствии с правилами
Лекция 13. Подготовка диссертации к защите
Лекция 14. Защита диссертации
Лекция Определения и термины теории экспериментов
Лекция Подготовка к проведению эксперимента
Лекция Построение планов экспериментов Планы однофакторных экспериментов
Лекция Проверка результатов экспериментов Логическая проверка результатов
Лекция Графический анализ данных
Лекция Математический анализ данных. Прежде всего, говоря о математическом анализе результатов эксперимента, следует упомянуть о значащих цифрах
Лекция Организация творческой деятельности

Лекция 1. Эксперимент, как источник научных знаний

Общей чертой, объединяющей инженеров, физиков и социологов, является то, что все они проводят эксперименты. Биологи проверяют на животных новые лекарственные препараты, физики с помощью огромных сооружений исследуют микрочастицы, инженеры сравнивают различные методы производства, и хотя каждый из них идет своим путем, все. они проводят эксперименты. Более того, их методы проведения экспериментов имеют много общего. Они стараются контролировать свой эксперимент или исключить влияние внешних переменных. Всех их интересует точность измерительных приборов и точность получаемых данных. Каждый исследователь стремится уменьшить число переменных в любом эксперименте, поскольку это ускоряет его работу и делает ее более экономичной. Каким бы простым ни был эксперимент, вначале необходимо составить план его проведения. В процессе проведения эксперимента важную роль играет обнаружение неполадок, если рассматриваются неполадки в самом широком смысле. С этой задачей непосредственно связана проверка приемлемости получаемых результатов. Наконец, в процессе любого эксперимента необходимо анализировать получаемые результаты и давать их интерпретацию, поскольку без этого решающего этапа весь этот процесс не имеет смысла.

Упрощенная схема типичного эксперимента, изображенная как система связи, представлена на рисунке 1.1.



Рис. 1.1 Упрощенная схема типичного эксперимента.

На рисунке представлена схема так называемого активного эксперимента, когда исследователь обнаруживает свое присутствие в эксперименте. В данном случае, он воздействует через канал передачи данных с объектом исследования, обеспечивая необходимое изменение каких-то независимых переменных. Кроме подобного воздействия зачастую экспериментатор оказывает влияние на исследуемую систему путем ограждения объекта от воздействия фактором или переменных среды, влияние которых учесть или компенсировать он не в состоянии. На рисунке такое вмешательство символизирует рамка вокруг объекта.

В противоположном эксперименте – пассивном – экспериментатор никак себя не обнаруживает, а просто собирает данные о процессе или явлении, происходящем независимо от него. Следует однако понимать, что полностью пассивных объектов в природе (кроме черных дыр) не бывает, поэтому словосочетание «пассивный эксперимент» - скорее научная абстракция.

Эксперименты и экспериментаторы могут отличаться друг от друга, но фактически планирование, проведение и анализ всех экспериментов осуществляются в одинаковой последовательности, иллюстрируемой рисунком 1.1.

Любой эксперимент, каким бы сложным он ни казался, заканчивается представлением результатов, формулировкой выводов и, возможно, выдачей рекомендаций другим лицам. Эта информация может представляться в виде графиков или кривых, математических формул или номограмм, таблиц, статистических данных или словесных описаний. Из графиков получается зависимость результата R от переменной Х или зависимость R от Х и Y в случае параметрических кривых. Для получения зависимости R от X, Y и Z необходимо построить несколько графиков или использовать изометрические координаты. Графическое изображение более сложных функций невозможно, так как человек не в состоянии наглядно представить более сложные соотношения. Записывая результаты в виде формул, можно выразить зависимость R от большего числа переменных, однако лишь в немногих экспериментах одновременно исследуется более трех независимых переменных.

Статистические показатели могут быть изящными или громоздкими. Однако выражаемый ими смысл может быть сформулирован в нескольких словах. Статистический показатель может давать информацию о всей совокупности данных и об изменчивости отдельных элементов совокупности. Он может давать информацию о значимости причинного соотношения либо указывать вероятность появления определенного события в будущем на основе прошлого опыта.

Таким образом, сложные испытания ракеты или ядерного реактора в действительности представляют собой не что иное, как большое число отдельных экспериментов, проводимых с помощью дорогостоящего комплекта испытательного оборудования. Более того, хотя и возможно представить себе исключительно сложный эксперимент, результаты которого удастся постигнуть лишь после многих часов напряженного изучения, сомнительно, чтобы такой эксперимент имел большую ценность. Можно знать о существовании множества сложных взаимосвязей между данными, однако если эти взаимосвязи не выражены в виде графиков, уравнений или словесных описаний, понятных вашим коллегам, то будет лишь напрасно потеряно время. Большинство инженерных экспериментов ведет к определенному действию - принятию решения, продолжению испытаний или признанию неудачи. Эти действия возможны только в том случае, если мы показываем другим то, что делаем сами.

Однако поделиться результатами эксперимента можно не всегда. Ряд экспериментов (например, разрушающий контроль изделий, взрывы ядерных зарядов или запуски космических орбитальных аппаратов) в силу характера или стоимости не могут повторяться количество раз, необходимое для достижения статистической точности. Такие эксперименты называются «неповторимые» или «необратимые». В большинстве же своем эксперимент может быть воссоздан в тех же условиях окружающей среды несколько раз. Такие эксперименты зовут повторяемыми или обратимыми.

В большинстве своем в современной науке выполняются повторяемые активные эксперименты, о которых мы и будем говорить дальнейшем.

Главное же при проведении экспериментов – не степень вашей квалификации и количество дипломов, не стоимость, сложность и новизна используемого вами оборудования, а умение правильно ставить вопросы и рассуждать, строя ответы. Очень немногие инженеры серьезно задают себе вопрос, почему именно данный прибор установлен в том или ином месте и почему вместо него не используется какой-либо другой прибор. Это не значит, что нужно задавать тривиальные вопросы. Например: "Почему здесь установлена термопара?", на что быстро следует ответ: "Разумеется, чтобы измерять температуру". В этом случае следовало бы задать примерно такой вопрос: "Почему вы используете железо-константановую термопару, припаянную к коленчатой трубке, обернутую асбестовой лентой и присоединенную к регистрирующему устройству, работающему в интервале температур от 0 до 500 °С со скоростью печатания четыре знака в секунду и точностью (вероятная ошибка? среднее квадратическое отклонение?) ±3%?" Маловероятно, что средний инженер сможет быстро ответить на эти вопросы.

Выше были заданы вопросы, касающиеся не измерения температуры, а всей установки в целом и самого эксперимента. Мы задали вопрос о типе термопары и характере ее присоединения, допуская возможность появления ошибки за счет излучения в диффузионном слое, возможность увеличения ошибки вследствие коррозии или ржавления и учитывая, что неправильно выбранное место расположения термопары может значительно увеличить время достижения установившегося состояния. Нас интересовал также диапазон чувствительности регистрирующего устройства и величина ошибки, а следовательно, диапазон и точность всех измерений, поскольку они неразрывно связаны с проведением рассматриваемого эксперимента. Был задан также вопрос относительно скорости печатания и, следовательно, скорости обработки данных и возможности колебаний условий внешней среды, которые могут изменяться, например, в течение 15 сек. Короче говоря, подвергнуто тщательному исследованию большое число аспектов этого эксперимента. Могут быть заданы и другие вопросы, заставляющие, например, подумать о порядке и величине изменений переменных, о шаге варьирования переменной в интервале измеряемых значений, о выполнении повторных измерений, когда точность полученных результатов сомнительна, и, возможно, даже о выборе самих переменных.



Схожі:

Лекция Эксперимент, как источник научных знаний iconНоосферизм и вернадскианская революция: к модели выхода человечества из эколого-капиталистического тупика Истории
Ва как эколого-ноосферного социализма, как управляемой социоприродной эволюции2 на базе общественного интеллекта и образовательного...
Лекция Эксперимент, как источник научных знаний icon«Образовательная среда как источник формирования социальной компетентности будущего специалиста» гбоу спо «Курганский педагогический колледж»
«Образовательная среда как источник формирования социальной компетентности будущего специалиста»
Лекция Эксперимент, как источник научных знаний iconРассказывается о том, как быть по-настоящему
Приобретайте как можно больше знаний о соревновании. Во-первых, выучить правила соревнования
Лекция Эксперимент, как источник научных знаний iconЭлективный курс предназначен для учащихся 9 классов общеобразовательных учреждений, ориентированных на естественно-математический профиль
Совершенствование знаний и умений; формирование метода научного познания явлений природы как базы для интеграции знаний и развитие...
Лекция Эксперимент, как источник научных знаний iconЛекция на тему: «Некоторые аспекты патологического воздействия на организм человека слабых спиртных «напитков». О вреде пива»
По материалам научных работ и исследований кхн. Клименко И. П. и проф. В. Г. Жданова
Лекция Эксперимент, как источник научных знаний iconП/п Участник
«Образовательная среда как источник формирования социальной компетентности будущего специалиста»
Лекция Эксперимент, как источник научных знаний iconНаталья Морозова
Срс по иностранному языку носит многофункциональный характер, так как способствует овладению иностранным языком как необходимой профессиональной...
Лекция Эксперимент, как источник научных знаний iconВопросы к экзамену по учебной дисциплине «Инвестиции»
Ипотечное кредитование как источник инвестирования инвестиционный налоговый кредит
Лекция Эксперимент, как источник научных знаний icon3. 11 Трехфазные цепи
Каждая пара источник-нагрузка может рассматриваться как отдельная цепь и называется фазой системы
Лекция Эксперимент, как источник научных знаний iconМельникова Л. В
Он понимается не столько как процесс усвоения системы знаний, умений и компетенций, составляющих инструментальную основу учебной...
Лекция Эксперимент, как источник научных знаний iconДокументи
1. /Аннотация 2.doc
2. /Аннотация.doc
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©te.zavantag.com 2000-2017
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи