Файл: Методические указания по самостоятельной работе студентов специальности 240403. 65 Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 15
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
6.1.3. Наука Нового времени. Каковы главные особенности классической науки, что является предметом и методологией классической науки? Какие имена и достижения классической науки можно назвать? Какими признаками характеризуется неклассическая наука? Какова сущность революции в естествознании конца 19 – начала 20 в., открывшей период неклассической науки? Каковы главные характеристики современной постнеклассической науки? Какие процессы лежат в основе синергетики?
6.2. Тема: Формы научной работы
Дать ответы на следующие вопросы:
6.2.1. Какова цель научного исследования? Каково соотношение эмпирического и теоретического уровней исследования?
6.2.2. Какие исследования называют фундаментальными? Что является результатом фундаментальных исследований? Какие исследования мы называем чисто теоретическими, а какие – целенаправленно теоретическими?
6.2.3. Какие исследования называют прикладными? Какая главная задача стоит перед прикладной наукой? Что важнее: фундаментальные или прикладные исследования? Какие основные этапы проходит разработка технического объекта?
6.3. Тема: Методы научного исследования
Дать ответы на следующие вопросы:
6.3.1.Какие общефилософские методы рассматривает наука? Какие методы называют общенаучными, а какие конкретно-научными?
6.3.2. Какие общенаучные методы применяются для эмпирического и теоретического уровней познания? В каких случаях используются анализ и синтез? Объясните на примере исследования состава нефти. Что такое полная и неполная индукция? Чем дедукция отличается от индукции? Что является началом индукции и что – началом дедукции? В чём заключается метод абстрагирования и как абстрагирование связано с конкретизацией? Что такое научная аналогия и какие виды аналогий существуют? Чем занимается наука бионика? Соблюдение каких условий позволяет получить достоверные выводы по аналогии? Когда применяют методы моделирования? В чём особенности физического, символического, мысленного и информационного моделирования? Где в практической деятельности используется моделирование?
6.3.3. Какие методы применяются на теоретическом уровне исследования? Что мы понимаем под термином «формализация»? В чём заключается достоинства формализации? Какие науки привели к широкому использованию формализации? Что такое научная гипотеза и какова схема её построения? Какие требования предъявляются к научным гипотезам? Что такое Фальцифицируемость и верифицируемость гипотезы? Какова роль теории в научном познании? Как строится теория? Какие общие черты имеют все теории? Какие способы построения теории существуют? Может ли теория меняться?
6.3.4. Какие общенаучные методы используются на эмпирическом уровне исследования? Что такое научное наблюдение и чем оно характеризуется? Когда наблюдение является самостоятельным методом познания действительности? Какие наблюдения называются непосредственными, а какие – опосредованными? Какие факторы влияют на объективность результатов наблюдений? Какие условия необходимы для получения объективных результатов? Существует ли чисто эмпирическое знание? Что такое эксперимент? Чем эксперимент отличается от наблюдения? Каковы характерные особенности эксперимента? Какие условия необходимы для подготовки и проведения эксперимента? Где применяют естественные эксперименты? В каких случаях используют лабораторные эксперименты? Зачем нужны производственные эксперименты? Чем отличаются исследовательские эксперименты от проверочных? Что мы понимаем под методологией эксперимента? Что включает план-программа эксперимента? Какие этапы включает методика эксперимента?
6.3.5. Как можно представить модель построения нового научного знания? Почему эта модель называется гипотетико-дедуктивной?
6.4. Тема: Структура научного исследования
Дать ответы на следующие вопросы:
6.4.1. Какие основные этапы составляют структуру научного исследования? Что собой представляет научная проблема и когда она возникает? Какие проблемы возникли под влиянием запросов общества и производства?
6.4.2. Какова роль информационного поиска в разработке научной проблемы? Какие существуют источники информации? Для чего необходим патентный поиск? Как осуществляется сбор и последующая систематизация отобранной информации? Что является итогом научного исследования?
6.4.3. Как осуществляется обработка результатов эксперимента? От чего зависит объём и трудоёмкость эксперимента? Какие бывают типы планов эксперимента? В чём сущность классического планирования однофакторного и двух(много)факторного эксперимента? Что такое математическое планирование эксперимента и каковы его достоинства?
6.5. Тема: Современное проектирование
Дать ответы на следующие вопросы:
6.5.1. В чём смысл системного подхода в проектировании? Что включает создание нового объекта с точки зрения системного подхода? В чём заключается цель проектировщика нового типа и какова была цель традиционного проектировщика?
6.5.2. Какие этапы можно выделить при традиционном инженерном проектировании? Специалистов каких профессий привлекают при современном проектировании? Как можно расшифровать определение, что целью проектирования является положить начало изменениям в окружающей человека искусственной среде?
6.5.3. Рассмотреть на основе создания нового сорта бензина все этапы проектирования и отметить, какие изменения должны произойти в окружающей среде.
6.6. Тема: Методы поиска идей
6.6.1. Что лежит в основе методов поиска идей? Что собой представляет метод «Мозговой атаки»? Какое главное достоинство метода? Как оцениваются идеи , выдвинутые в процессе «Мозговой атаки»? Как происходит поиск идей при анонимном мозговом штурме? Какие ещё существуют разновидности метода «Мозговой атаки»?
6.6.2. Как определить цель метода «Синектика»? Какой план действий выбирает группа синектиков? Какие аналогии используют синектики при поиске идей? Что является конечным результатом деятельности синектиков?
6.6.3. Когда применяется метод «Морфологических карт»? Какой план действий при решении задачи данным методом ?
6.6.3. Что собой представляет метод контрольных вопросов какую цель он преследует?
7. Задачи и упражнения
7.1. Вариант 1
1.Определить значение измеряемой величины для следующих показателей:
Х =22,5;22,8; 22,0 22,6; 23,1; 21,8; 22,4; 24,4 при надёжности 90%.
2. Определите, является ли указанный результат достоверным, если точность
метода составляет 3%.
Х= 20,6 +0,6 Мпа
3.Подобрать эмпирическую формулу для следующих измерений
Х 1 2 3 4 5 6
У 25 50 70 72 80 82
4.Составить плана-матрицу 2-х факторного эксперимента
7.2. Вариант 2
1. Определить значение измеряемой величины для следующих показателей. Надёжность 95%.
Х=40; 38; 44; 41; 38; 42; 45; 51.
2. Определите, является ли указанный результат достоверным, если точность
метода составляет 2.5%
Х=25,4+0,4 Мпа
3.Подобрать эмпирическую формулу для следующих измерений
Х 1 2 3 4 5 6
У 38 72 91 98 101 102
4. Составить план матрицу однофакторного эксперимента
7.3. Вариант 3
1. Определить значение измеряемой величины для следующих показателей
Х= 3.2; 3,4; 3,6; 3,8; 4,0; 4,2; 3,9; 4,6 при надёжности 68%.
2. Определите, является ли указанный результат достоверным, если точность метода составляет 5%?
Х=46,5+0,5Мпа
3.Подобрать эмпирическую формулу для следующих измерений
Х 1 2 3 4 5 6 7
У 98 150 205 260 330 380 420
4. Составить план-матрицу трёхфакторного зксперимента
7.4 Вариант4
1. Определить значение измеряемой величины для следующих измерений при надёжности 99%
Х=5,6; 5,8; 5.4; 5,0; 5,5; 5,4; 5,9; 6.6.
2. Определите, является ли указанный результат достоверным, если точность метода составляет 1%
Х=46,5 + 0,8Мпа
3. Подобрать змпирическую формулу для следующих измерений
Х 1 2 3 4 5 6
У 28 50 58 71 73 75
4. Составить план-матрицу однофакторного эксперимента
8. Примеры решения задач
8.1. Определение значения измеряемой величины и оценка точности результата.
Основные понятия:
- истинное значение измеряемой величины;
- измеряемое в i – опыте значение;
- среднее арифметическое значение всех измерений;
- абсолютное отклонение каждого измерения от среднего значения (или ошибка конкретного измерения);
= среднее отклонение или средняя ошибка;
- среднее квадратичное отклонение (или стандартное отклонение);
- число измерений.2. Математическая формулировка.
Среднее арифметическое значение выборки вычисляется по формуле:
(1)Одним из способов выражения точности измерений является указание абсолютной величины отклонения результата измерения:
(2)Так как истинное значение величины можно оценить лишь по среднему из измеряемых значений, то ошибку при определении указанной величины можно выразить после усреднения отклонений всех измеряемых значений.
(3)Средняя и абсолютная ошибки имеют размерность определяемой величины или выражаются в процентах.
Например, при определении высокотемпературной вязкости моторного масла получены следующие значения:
Х = 125 Мпа*с
Д = +5Мпа*с
Результат записывают следующим образом
Х=125_ +5 Мпа*с
Среднее отклонение в % рассчитывают следующим образом:
Следовательно, точность определения вязкости составила 4%.
В стандартных методиках обычно указывается точность определения того или иного показателя (2, 3 или 5%). При выполнении любых анализов необходимо определять ошибку метода.
Стандартное отклонение.
Точность результатов измерений чаще всего выражают с помощью стандартного отклонения S, которое представляет собой квадратный корень из второго момента распределения относительно среднего значения.
Стандартное значение вычисляют по формуле:
(4)Однако пользоваться формулой (4) для вычислений на микрокалькуляторе неудобно, то S обычно определяют по следующей формуле:
(5)При записи значения измеряемой величины учитывают стандартное отклонение среднего арифметического, т.е.:
(6)Величина S даёт пределы, в которых заключено 68% вероятности обнаружить истинное значение измеряемой величины.
Число результатов, которое характеризуется отклонением от среднего на величину не более
составляет 68,26%; 95,46% измерений характеризуются отклонениями, не превышающими 
и 99,73% - отклонениями, не превышающими 
Когда число измерений не велико (
<30), значения величины S претерпевают значительные флуктуации и распределение результатов уже не подчиняется стандартному, нормальному закону Гаусса. Чтобы в таких случаях вычислить пределы доверительности для произвольной вероятности (не только 1
