Розробка плану програми експерименту

Методологія експерименту

Методи експериментальних досліджень

Експериментальне дослідження – один з основних способів одержати нові наукові знання. У його основі лежить експеримент, що представляє собою науково поставлений дослід чи спостереження явища в умовах, що точно враховуються, дозволяють стежити за його ходом та керувати ним.

Основна мета експерименту – перевірка теоретичних положень (підтвердження робочої гіпотези), а також більш широке і глибоке вивчення теми наукового дослідження.

Експериментальні дослідження поділяються на: лабораторні і виробничі.

Лабораторні дослідження проводять із застосуванням типових приладів, спеціальних моделюючих установок, стендів, устаткування і т.д.Лабораторні досліди при достатньо повному науковому обґрунтуванні експерименту (математичне планування) дозволяють одержати наукову інформацію з мінімальними витратами. Однак такі експерименти не завжди цілком моделюють реальний хід досліджувального процесу, тому виникає потреба в проведенні експерименту в умовах виробництва.

Виробничі експериментальні дослідження мають на меті вивчити процес у реальних умовах з урахуванням впливу різних випадкових факторів виробничого середовища (розкрити особливості проведення експерименту в умовах виробництва).

Виробничі експериментальні дослідження можуть бути замінені дослідами на спеціальних полігонах. Полігонні іспити дозволяють робити дослідження без порушення технологічного виробничого ритму, що підвищує ефективність використання застосовуваного в експерименті устаткування, машин, приладів.

Перш ніж приступити до експериментальних досліджень, необхідно розробити методологію експерименту.

МЕТОДОЛОГІЯ ЕКСПЕРИМЕНТУ – це загальні принципи, структура експерименту, його постановка і послідовність виконання. Методологія експерименту містить у собі наступні основні етапи:

- розробку плану-програми експерименту;

- оцінку вимірів і вибір засобів для проведення експерименту;

- проведення експерименту;

- обробку й аналіз експериментальних даних;

- встановлення адекватності

План-програма включає:

- найменування теми дослідження;

- робочу гіпотезу;

- методику експерименту;

- перелік необхідних матеріалів, приладів, установок;

- список виконавців експерименту;

- календарний план робіт і кошторис на виконання експерименту.

У ряді випадків включають роботи з конструювання і виготовлення приладів, апаратів, пристосувань, їх методичне обстеження, програми дослідних робіт на заводах тощо.

Основу плану-програми складає методика експерименту.

Методика являє собою систему прийомів чи способів для послідовного найбільш ефективного експериментального дослідження і містить у собі:

- мету і задачі експерименту;

- обґрунтування засобів і потрібної кількості вимірів (див. п. 4.6);

- опис проведення експерименту;

- обґрунтування способів обробки й аналізу результатів експери менту.

Визначення мети і задачі експерименту здійснюється на основі аналізу інформації, гіпотези і теоретичних розробок. Уся наукова інформація дозволяє в тім чи іншому ступені судити про очікувані закономірності досліджуємого процесу, а отже, і визначити задачі експерименту.

Обґрунтування засобів вимірів – це вибір необхідних для спостереження і вимірів приладів, устаткування, машин, апаратів тощо.

У першу чергу використовують стандартні машини, що серійно випускаються і прилади, робота яких регламентується інструкціями, ДСТ і іншими офіціальними документами. В окремих випадках виникає потреба в створенні унікальних приладів, апаратів, установок, стендів тощо.

Методи вимірів повинні базуватися на законах спеціальної науки - метрології, що вивчає засоби і методивимірів.

При експериментальному дослідженні того ж самого процесу (спостереження і виміри) повторні відлики на приладах, як правило, не однакові. Відхилення відбуваються з наступних причин:

- неоднорідністю властивостей досліджуваного тіла, (ґрунт, матеріал тощо);

- невдосконаленість приладу і класу його точності, суб’єктивними особливостями експерименту тощо.

Це вимагає повторних вимірів. Отже, необхідно знати необхідну мінімальну кількість, що у даному досліді забезпечить стійке середнє значення вимірюваної величини із заданим ступенем точності (див. п. 4.6).

Методики на проведення досліджень та визначення параметрів величин і процесів регламентуються державними стандартами (ДСТ). Однак, часто при виконанні експериментальних досліджень необхідно розробляти унікальні методики, дотримуючись при цьому ряду вимог.

У методиці докладно проектують процес проведення експерименту. На початку складають послідовність (черговість) проведення операцій, вимірів; спостережень. Потім ретельно описуютькожну операцію окремо з урахуванням обраних засобів для проведення експерименту. Описують методи контролю якості операцій, що забезпечує при мінімальній (раніше встановленій) кількості вимірів високу надійність і задану точність. Розробляють форми журналів для запису результатів спостережень і вимірів.

Важливим розділом методики є вибір методів обробки експериментальних даних. Обробка зводиться до систематизації всіх даних їх класифікації і аналізу. Результати експерименту повинні бути зведені в такі форми запису як таблиці, графіки, формули, номограми, що дозволяє їх зіставляти і аналізувати

Дата добавления: 2017-02-01