Методы проведения эксперимента
Практические занятия (3 семестр)
Д.т.н. Тупысев В.А.
Специальность 12.04.01 «Приборостроение»
«Измерительные информационные технологии»
Перечень основной и дополнительной литературы
Метрология, стандартизация и сертификация: учебник/ [ В.В. Алексеев
-М. Академия, 2014.-368 с.
Шишмарев В.Ю. Технические измерения и приборы: учебник Ь. Академия, 20010.-383 с.
Практикум по вероятностным методам в измерительной технике: учебное пособие для вузов / В.В. Алексеев[ и др.]-СПб: Энергоатомиздат, 1993. –264 с.
В.И. Мудров, В.Л Кушко Методы обработки измерений-М. Советское радио, 1976.-192с.
В.В. Федоров. Теория оптимального эксперимента. М. Наука, 1971, 312 стр.
Программа курса
Раздел 1. Введение в методологию проведения научного эксперимента
Виды научных экспериментов: лабораторный, качественный и количественный эксперименты.
Моделирование физических процессов: масштабное, аналоговое, полунатурное, цифровое моделирование.
Раздел 2. Измерения при проведении научного эксперимента и погрешности результатов.
Прямые и косвенные измерения. Погрешности средств измерений.
Обработка результатов прямых и косвенных измерений
Раздел 3 Элементы теории вероятностей и математической статистики при обработке результатов эксперимента.
Представление экспериментальных данных эмпирическими формулами.
Стационарные и нестационарные случайные процессы.
Экспериментальное определение вероятностных характеристик стационарных случайных процессов.
Экспериментальное определение вероятностных характеристик нестационарных случайных процессов.
Раздел 1. Введение в методологию проведения научного эксперимента
Основные понятия и определения
Научное исследование – изучение различными научными методами того или иного явления или процесса.
Цель научного исследования – получение еще неизвестных знаний о явлении или процессе и дальнейшее полезное использование этих знаний в практической деятельности
Метод исследования представляет собой путь исследования, способ достижения цели, способ решения задачи, при этом к методам эмпирического исследования относят наблюдение, эксперимент, сравнение, описание, измерение.
Методы эмпирического исследования
1. Наблюдение — познание процесса взаимодействия объектов материального мира через различные органы чувств, без вмешательства со стороны исследователя в этот процесс.
2. Эксперимент — активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение исследуемого объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях, определяемых целями эксперимента. В его ходе изучаемый объект изолируется от влияния побочных, затемняющих его сущность обстоятельств и представляется в «чистом виде».
Основные особенности эксперимента:
а) более активное (чем при наблюдении) отношение к объекту исследования, вплоть до его изменения и преобразования;
б) возможность контроля за поведением объекта и проверки результатов;
в) многократная воспроизводимость изучаемого объекта по желанию исследователя;
г) возможность обнаружения таких свойств явлений, которые не наблюдаются в естественных условиях.
3. Сравнение — познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов (либо ступеней развития одного и того же объекта), т. е. их тождество и различия. Оно имеет смысл только в совокупности однородных предметов, образующих класс. Сравнение предметов в классе осуществляется по признакам, существенным для данного рассмотрения. При этом предметы, сравниваемые по одному признаку, могут быть несравнимы по другому.
4. Описание — познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке.
5. Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.
