Материал: МЕТОДЫ И СРЕДСТВА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

УДК 674 Кантиева, Е. В. Методы и средства научных исследований [Текст]: Методи-

ческие указания для самостоятельной работы студентов очного обучения по направлению подготовки 250400.62 – Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств, профиль – «Технология деревообработки», «Дизайн мебели» / Е. В. Кантиева; М-во образования и науки РФ; ФГБОУ ВПО «Воронеж. гос. лесотехн. акад.» – Воронеж 2015 – с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФБГОУ ВПО «ВГЛТА»

Рецензент: генеральный директор ООО «Базис - Воронеж» Золотухин Д.Ю.

1. Введение

Учебным планом по направлению подготовки бакалавра 250400 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, профиль - «Технология деревообработки», «Дизайн мебели» предусмотрено изучение курса «Методы и средства научных исследований».

Программа курса включает изучение современных методов научных исследований в деревообрабатывающей промышленности и обработки полученных результатов.

Врезультате изучения данной дисциплины студент должен:

-знать: приемы статистической обработки результатов опытов, методы планирования эксперимента с целью получения математических моделей процессов деревообработки, методы экспериментальной оптимизации;

-уметь: формулировать научно-техническую задачу, наметить пути решения, сделать литературный обзор, обосновать выбор материалов для экспериментов, средств измерения, организовать проведение научного исследования, планировать эксперимент, получать математическую модель изучаемого процесса, определять адекватность модели, вырабатывать рекомендации внедрения в производство, правильно оформлять результаты исследований.

2.Общие указания

Методические указания предназначены для студентов 4 курса очного обучения.

Рабочей программой дисциплины для студентов очного обучения предусмотрены:

-лекции (18 часов);

-практические занятия (36 часов);

-самостоятельная работа студентов (54 часов);

-зачет.

Цель лекций – дать основные направления по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.

Обзорный характер лекций не дает основание рекомендовать их в качестве единственного источника при подготовке к зачету.

Практические занятия посвящены получению навыков по первичной статистической обработке экспериментальных данных и получению математической модели объекта различными способами.

3. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. Введение Основные сведения о науке. Классификация научно-исследовательских

работ. Этапы научно-исследовательских работ.

Раздел 2. Объекты исследований.

Система как объект исследования. Классификация систем. Управление и связь с объектом. Понятие «черный ящик». Методы научных исследований в деревообработке.

Раздел 3. Первичная статистическая обработка экспериментальных данных.

Ошибка опытов. Понятие о рандомизации. Погрешности вычислений. Статистические характеристики. Законы распределения случайных величин. Распределение, связанное с нормальным законом. Проверка статистических гипотез. Критерии Стьюдента, Фишера, Кохрена и др. Уровень значимости. Определение необходимого объема выборки.

Раздел 4. Корреляционный и регрессионный анализ.

Корреляция. Коэффициент корреляции, множественная корреляция. Линейная и нелинейная зависимость. Вычисление коэффициентов уравнений методом наименьших квадратов. Исследование объектов с качественными признаками.

Раздел 5. Основные понятия, задачи и этапы планирования эксперимента.

Определение цели и задачи исследования. Теоретические и экспериментальные методы исследований. Факторы и их классификация. Требования, предъявляемые к факторам. Виды экспериментов. Этапы экспериментальной работы. Выбор параметров процесса. Выбор модели. Функция отклика.

Раздел 6. Планирование эксперимента.

Полный факторный план. Оценка коэффициентов регрессионной модели. Учет эффектов взаимодействия факторов. Оценка значимости коэффициентов регрессии и проверка адекватности математической модели. Дробный факторный план. Генерирующие соотношения и их использование. Планы второго порядка. В-план. Униформ-ротатабельный план. Применение несимметричных планов второго порядка в деревообработке.

Раздел 7. Методы экспериментальной оптимизация.

Методы оптимизации однофакторного эксперимента: пассивного поиска, дихотомии, золотого сечения. Методы оптимизации многофакторного эксперимента: покоординатного поиска, крутого восхождения, симплексметод.

Раздел 8. Имитационное моделирование и оптимизация процессов раскроя хлыстов и бревен.

Понятие об имитационном моделировании. Разработка и описание имитационной модели. Исследования на имитационной модели.

4. Практические занятия

Перечень практических работ по курсу для студентов очного обучения представлен в табл.1.

3Нахождение нелинейных регрессионных зависимостей с одной независимой переменной.