Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Воронежский государственный архитектурно-строительный университет

Планирование и организация эксперимента

Методические указания

к выполнению курсовой работы (курсового проекта)

для студентов специальности 200503 (072000)

"Стандартизация и сертификация"

Воронеж - 2011

УДК 658.516.691(07)

ББК 38.3-80я7

Составители

А.В. Крылова, Е.И. Шмитько,

С.П. Козодаев, Т.Ф. Ткаченко

Планирование и организация эксперимента: метод. указания

к выполнению курсовой работы (курсового проекта) по дисциплине «Планирование и организация эксперимента» для студ. спец. 200503 (072000) «Стандартизация и сертификация» / Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т; сост.: А.В. Крылова, Е.И. Шмитько, С. П. Козодаев, Т.Ф. Ткаченко. – Воронеж, 2011. - 15 с.

Методические указания являются руководством для выполнения студентами курсовой работы (курсового проекта) по дисциплине "Планирование и организация эксперимента". Приводятся рекомендации по содержанию и последовательности выполнения работы (проекта), изложен порядок оформления отчета по работе (проекту) и их защиты.

Предназначены для студентов 2 - 3-го курсов специальности 200503 (072000) "Стандартизация и сертификация"

Ил. 1. Библиогр.: 4 назв.

УДК 658.516.691(07)

ББК 38.3-80я7

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Воронежского государственного архитектурно-строительного университета

Рецензент – Л.Н. Адоньева, к.т.н., доц. кафедры материаловедения

и технологии строительных материалов Воронежского

государственного архитектурно-строительного

университета

Введение

Методические указания подготовлены в соответствии с учебным планом специальности "Стандартизация и сертификация" и предназначены для студентов 2 - 3-го курсов, изучающих дисциплину "Планирование и организация эксперимента" и выполняющих курсовую научно-исследовательскую работу (2 курс, 4 семестр) и курсовой проект (3 курс, 5 семестр).

Темы курсовой работы и курсового проекта связаны с выполнением научных исследований, поскольку последние являются важной составляющей многоплановой и многогранной практической деятельности будущего специалиста, который должен овладеть необходимыми знаниями, навыками и умением в этой области.

При выполнении научно-исследовательских работ (НИР) ставится задача обучить на практике методическим принципам планирования и организации экспериментов, методам постановки научных исследований при решении оптимизационных технологических задач, статистическим методам обработки полученных результатов, дисперсионному анализу для оценки значимости изучаемых факторов и адекватности получаемой математической полиноминальной модели.

В дальнейшем полученные результаты научных исследований могут быть использованы при выполнении выпускной квалификационной работы, содержащей раздел научные исследования, которые могут лечь в основу предложений по совершенствованию технологического процесса с целью повышения качества выпускаемой продукции.

1. Содержание и последовательность выполнения курсовой работы (курсового проекта)

Как правило, состав и содержание курсовой научно-исследовательской работы (курсового проекта) включает в себя следующие основные этапы:

1 этап – изучение состояния вопроса и оценка актуальности темы исследований;

2 этап – определение целей и задач исследования;

3 этап – разработка методики выполнения исследований, в основу которой должно быть положено математическое планирование активного эксперимента (однофакторного и многофакторного);

4 этап – проведение экспериментальных исследований;

5 этап – выполнение статистической обработки полученных результатов и проведение дисперсионного анализа;

6 этап – формулировка выводов и предложений;

7 этап – составление отчета и его защита.

1.1. Изучение состояния вопроса и оценка актуальности исследований

Изучение состояния вопроса осуществляется по литературным источникам, состав которых определяется в результате информационного поиска с учетом рекомендаций руководителя курсовой работы (курсового проекта). В результате этой работы составляется литературный обзор, в котором дается систематизированное изложение состояния вопроса в соответствии с темой курсовой работы (курсового проекта).

Предметом анализа при составлении литературного обзора должны быть новые идеи и проблемы, возможные подходы к их решению, результаты ранее выполненных исследований по тем вопросам, которым посвящается работа (проект), данные экономического характера, возможные пути решения стоящих задач, их связь с вопросами экологии и охраны окружающей среды.

Построение и научная направленность литературного обзора должны быть такими, чтобы цель и задачи работы (проекта) рассматривались как логический итог представленного материала.

При выполнении этого раздела необходимо также оценить актуальность темы исследований в ряду стоящих общих проблем развития строительной отрасли, обратив особое внимание на научные и практические задачи.

1.2. Определение цели и задач курсовой работы

(курсового проекта)

Цель и задачи исследования формулируются после того, как уже выполнены все необходимые проработки литературного материала, изучены другие данные по рассматриваемой проблеме (патенты, авторские свидетельства, отчеты по НИР и др.) и выяснены все вопросы, которые требуют дальнейшего изучения.

Формулировка цели и задач исследования обычно представляется в тезисной форме, четко и ясно.

1.3. Разработка методики выполнения работы,

планирование эксперимента

Методика проведения экспериментальных исследований должна включать в себя общую стратегию достижения поставленной цели, а также содержать детали научного исследования, в том числе свойства используемых материалов и их качественные характеристики, описание приборов и оборудования, образцов для исследования, способы измерений, их точность и прочее.

При решении оптимизационных задач особое внимание необходимо уделить выбору критерия оптимизации и изучаемым факторам, а также разработке плана выполнения эксперимента в виде специальных таблиц, алгоритмов и т.п., а также методике проведения дисперсионного анализа с целью оценки равноточности результатов измерений, значимости коэффициентов уравнения регрессии и адекватности математической модели.

1.4. Проведение экспериментальных исследований

Результаты экспериментальных исследований представляются в виде текстового описания с использованием таблиц, рисунков и других изображений. При решении оптимизационных задач обычно результатом работы является уравнение регрессии в виде полинома определенной степени, отражающее зависимость критерия оптимизации от изучаемых факторов и их взаимодействий.

1.5. Выполнение статистической обработки полученных результатов и проведение дисперсионного анализа

При оформлении экспериментального материала, в котором приводятся полученные результаты, необходимо дать их статистическую обработку. С этой целью следует определить оценку математического ожидания результата эксперимента, найти оценки среднеквадратического отклонения и коэффициента изменчивости при вероятности Р = 0,95.

Следует также обратить внимание на то, что весь материал данного раздела должен быть подчинен ранее высказанной научной идее и содержать анализ экспериментальных данных, полученных при выполнении научных исследований.

1.6. Формулировка выводов и предложений

Выводы по научно-исследовательской работе (проекту) необходимо изложить в четкой, сжатой форме в соответствии с решаемыми задачами. Желательно также дать оценку эффективности полученных решений. Это может касаться разработки новых методов исследований, нахождения оптимума, составления предложений и рекомендаций, изготовления опытных образцов (макетов) изделий и т.д., а также разработки проектных решений новых технологических режимов, процессов, регламентов, внедрения результатов исследований в производство или получения других положительных результатов, в том числе в виде основы для изобретений и патентов. Если получены отрицательные результаты, то это также необходимо отразить в выводах.

2. СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА О КУРСОВОЙ НИР

(КУРСОВОМ ПРОЕКТЕ), ЕГО ОФОРМЛЕНИЕ

Отчет о курсовой НИР (курсовом проекте) является научно-техническим документом, в котором систематизированы данные о выполненных научных исследованиях и их результатах.

Общие требования по структуре отчета о курсовой НИР (курсовом проекте) и правила оформления изложены в ГОСТ 7.32-2001 " Отчет о НИР. Структура и правила оформления ".

2.1. Структурные элементы отчета

и требования к их оформлению

Согласно ГОСТ 7.32-2001 обязательными элементами отчета являются:

- титульный лист (прил. А);

- реферат (прил. Б);

- оглавление;

- введение;

- основная часть;

- заключение;

- список использованных источников;

- приложения.

Титульный лист является начальной (первой) страницей отчета (номер страницы не ставится). Он служит источником информации, необходимой для обработки и поиска этого документа.

В реферате излагаются краткие сведения о выполненной работе (проекте), необходимые и достаточные для получения общего представления о содержании отчета.

В его состав входят:

- сведения об объеме отчета, количестве иллюстраций, таблиц, использованных источников и приложений (если они имеются);

- перечень ключевых слов, которые приводятся в именительном падеже, отражающие в наибольшей мере содержание отчета (пишутся строчными буквами в строку через запятые);

- текст реферата.

Оглавление включает наименование разделов отчета:

- введение;

- состояние вопроса;

- цель и задачи исследования;

- методика исследования;

- результаты работы;

- заключение;

- список использованных источников;

- приложения (если они имеются).