第4-5章科研的試驗與要求(45)

1、第第4章章 科學(xué)研究的試驗與要求科學(xué)研究的試驗與要求一、一、 科學(xué)試驗基本特點(diǎn)科學(xué)試驗基本特點(diǎn)（1 1）科學(xué)試驗具有純化和簡化的作用）科學(xué)試驗具有純化和簡化的作用 研究對象往往研究對象往往是較復(fù)雜的，事是較復(fù)雜的，事物間的各種因素物間的各種因素相互聯(lián)系、相互相互聯(lián)系、相互影響和作用影響和作用 從復(fù)雜的現(xiàn)象及從復(fù)雜的現(xiàn)象及影響因素中找出主影響因素中找出主要的關(guān)鍵因素，排要的關(guān)鍵因素，排除偶然或次要因素除偶然或次要因素的干擾的干擾試驗試驗符合或接近符合或接近例例4-1 4-1 宇稱不守恒定律的實(shí)驗驗證宇稱不守恒定律的實(shí)驗驗證 李政道和楊振李政道和楊振寧提出寧提出:1957,31:1957,31 微

2、觀粒子弱相微觀粒子弱相互作用宇稱不守互作用宇稱不守恒定律恒定律 吳健雄設(shè)計實(shí)吳健雄設(shè)計實(shí)驗驗證：驗驗證： 把鈷冷至把鈷冷至0.01K0.01K 排除原子熱運(yùn)排除原子熱運(yùn)動干擾動干擾 目的簡目的簡化試驗化試驗（2 2）科學(xué)試驗具有強(qiáng)化和深化的作用）科學(xué)試驗具有強(qiáng)化和深化的作用 自然界事物自然界事物在常態(tài)下一般在常態(tài)下一般不易暴露其特不易暴露其特殊性質(zhì)及其變殊性質(zhì)及其變化規(guī)律化規(guī)律 研究特殊條件下的事物規(guī)研究特殊條件下的事物規(guī)律。如：超高溫、超低溫、律。如：超高溫、超低溫、超高壓、超高速等。以便得超高壓、超高速等。以便得到通常條件下不易得到的許到通常條件下不易得到的許多自然現(xiàn)象。多自然現(xiàn)象。 在試

3、驗中，人們借助某種手段對自然現(xiàn)象過程在試驗中，人們借助某種手段對自然現(xiàn)象過程人為地控制。可使變化快的過程變慢，使變化慢的人為地控制?？墒棺兓斓倪^程變慢，使變化慢的變快，進(jìn)行研究。變快，進(jìn)行研究。（3 3）科學(xué)試驗具有再現(xiàn)、延緩和加速的作用）科學(xué)試驗具有再現(xiàn)、延緩和加速的作用 例例4-2 4-2 睡眠因子的發(fā)現(xiàn)睡眠因子的發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化實(shí)驗強(qiáng)化實(shí)驗設(shè)計設(shè)計 19011901年，法國的佩倫設(shè)計了一個年，法國的佩倫設(shè)計了一個動物試驗。連續(xù)剝奪了狗動物試驗。連續(xù)剝奪了狗7 7天天7 7夜睡夜睡眠，然后抽取了該狗的腦脊液，注眠，然后抽取了該狗的腦脊液，注射到另一只狗腦中。發(fā)現(xiàn)射到另一只狗腦中。發(fā)現(xiàn)這條狗睡意大

4、增，很快酣睡。這條狗睡意大增，很快酣睡。睡眠因子睡眠因子假設(shè)提出假設(shè)提出 一直到一直到19671967年，有人經(jīng)過三年年，有人經(jīng)過三年的同類試驗，終于從剝奪睡眠的山的同類試驗，終于從剝奪睡眠的山羊腦脊液中提取了羊腦脊液中提取了“睡眠因子睡眠因子”。這。這是一種由氨基酸組成的肽類物質(zhì)。是一種由氨基酸組成的肽類物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)震動了世界。這一發(fā)現(xiàn)震動了世界。 例例4-3 4-3 生命起源學(xué)說的驗證生命起源學(xué)說的驗證生命起源生命起源推測推測 原始大氣是還原性的。由于沒有臭氧原始大氣是還原性的。由于沒有臭氧層，太陽紫外線強(qiáng)烈照射地球表面，形層，太陽紫外線強(qiáng)烈照射地球表面，形成了許多不同的有機(jī)化合物生物分

5、子成了許多不同的有機(jī)化合物生物分子模擬模擬實(shí)驗實(shí)驗 19531953年，美國米勒設(shè)計并進(jìn)行了模年，美國米勒設(shè)計并進(jìn)行了模擬實(shí)驗。用甲烷、氮、氫和水汽混合擬實(shí)驗。用甲烷、氮、氫和水汽混合成與原始大氣相似的氣體，以電火花成與原始大氣相似的氣體，以電火花放電模擬原始大氣層閃電。經(jīng)一周反放電模擬原始大氣層閃電。經(jīng)一周反應(yīng)，形成了幾十億年前出現(xiàn)的氨基酸，應(yīng)，形成了幾十億年前出現(xiàn)的氨基酸，還發(fā)現(xiàn)了脫氧核糖核酸等生物大分子。還發(fā)現(xiàn)了脫氧核糖核酸等生物大分子。這實(shí)驗使生命起源的學(xué)說得到支持。這實(shí)驗使生命起源的學(xué)說得到支持。實(shí)驗是在極大地加速自然進(jìn)化過程中實(shí)驗是在極大地加速自然進(jìn)化過程中進(jìn)行的進(jìn)行的。 （4 4

6、）科學(xué)試驗是一種經(jīng)濟(jì)可靠的研究方法）科學(xué)試驗是一種經(jīng)濟(jì)可靠的研究方法 自然科學(xué)研究一般都要進(jìn)行試驗，而試驗都是自然科學(xué)研究一般都要進(jìn)行試驗，而試驗都是有成本的。相對于生產(chǎn)試驗來說，在實(shí)驗室進(jìn)行試有成本的。相對于生產(chǎn)試驗來說，在實(shí)驗室進(jìn)行試驗研究，規(guī)模小、周期短、成本低。只要設(shè)計正驗研究，規(guī)模小、周期短、成本低。只要設(shè)計正確，試驗結(jié)果可靠性也是大的。確，試驗結(jié)果可靠性也是大的。 一般地說，連試驗都通不過的則沒有必要再進(jìn)一般地說，連試驗都通不過的則沒有必要再進(jìn)行生產(chǎn)試驗。行生產(chǎn)試驗。 （5 5）科學(xué)試驗具有典型性和靈活性）科學(xué)試驗具有典型性和靈活性 從復(fù)雜事物中選擇典型事物進(jìn)行研究，是科從復(fù)雜事物

7、中選擇典型事物進(jìn)行研究，是科學(xué)研究中最常用和基本的思路。學(xué)研究中最常用和基本的思路。 實(shí)例實(shí)例 美國遺傳學(xué)家摩爾根經(jīng)過美國遺傳學(xué)家摩爾根經(jīng)過分析，選擇果蠅來研究遺傳問分析，選擇果蠅來研究遺傳問題。因為果蠅的染色體簡單，題。因為果蠅的染色體簡單，且容易觀察。試驗方案可根據(jù)且容易觀察。試驗方案可根據(jù)研究需要來設(shè)計，有較大的靈研究需要來設(shè)計，有較大的靈活性?；钚浴，F(xiàn)代的科學(xué)試驗也具有了新的特點(diǎn)：現(xiàn)代的科學(xué)試驗也具有了新的特點(diǎn)： （1 1）試驗規(guī)模擴(kuò)大化）試驗規(guī)模擴(kuò)大化 個體式研究個體式研究國際間合作國際間合作集體合作研究集體合作研究國家規(guī)模國家規(guī)模同學(xué)科合作同學(xué)科合作不同學(xué)科合作不同學(xué)科合作 如美國

8、為了研究試驗原子彈，試驗研如美國為了研究試驗原子彈，試驗研究人員多達(dá)究人員多達(dá)1515萬人，經(jīng)費(fèi)萬人，經(jīng)費(fèi)2222億美元。為億美元。為了進(jìn)行阿波羅登月飛行試驗，共有了進(jìn)行阿波羅登月飛行試驗，共有4242萬萬人參加了研究和制造，設(shè)計和發(fā)射費(fèi)用人參加了研究和制造，設(shè)計和發(fā)射費(fèi)用共共300300億美元。億美元。投入物力投入物力和經(jīng)費(fèi)也和經(jīng)費(fèi)也比較大比較大規(guī)模規(guī)模交叉交叉歐洲原子能研究機(jī)構(gòu)(CERN)成立于1954年，是世界最大的粒子物理研究中心。CERN是歐洲第一個聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)，由20個成員國提供資金，其卓越成績已經(jīng)成為國際合作的典范。CERN位于法國和瑞士的交界處，就在日內(nèi)瓦的郊區(qū).CERN建有世

9、界上最大的正負(fù)電子對撞機(jī)和超級質(zhì)子同步加速器,該加速器周長達(dá)到27公里，粒子能夠加速到每秒運(yùn)動11000周，接近光速。來自全世界80多個國家、500多所大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)的6500多名科學(xué)家（占全球粒子物理學(xué)家的一半）在CERN完成的實(shí)驗也是前所未有的，通常需要數(shù)百名科學(xué)家在巨大的設(shè)備上共同完成，一個實(shí)驗晝夜不停，持續(xù)數(shù)月乃至數(shù)年。有三位物理學(xué)家因為在此地所作的工作而獲得諾貝爾獎。2012年到期的京都議定書，是最重要的、也是唯一一份為工業(yè)化國家減少溫室氣體排放量設(shè)定具有約束性目標(biāo)的國際法律文件。所有聯(lián)合國氣候變化框架公約（UNFCCC）成員國將于2009年12月齊聚丹麥哥本哈根，就2012年之后溫

10、室氣體減排目標(biāo)進(jìn)行協(xié)商。 要想解決氣候變化、能源、環(huán)境等決定人類可持續(xù)發(fā)要想解決氣候變化、能源、環(huán)境等決定人類可持續(xù)發(fā)展未來的全球性問題，也需各國協(xié)同研究和合作。展未來的全球性問題，也需各國協(xié)同研究和合作。 減少全球減少全球溫室氣體排放溫室氣體排放的的京都議定書京都議定書20052005年月年月正式生效。探討控制全球變暖的長期戰(zhàn)略展開對話正式生效。探討控制全球變暖的長期戰(zhàn)略展開對話 20052005年，在日內(nèi)瓦舉行的年，在日內(nèi)瓦舉行的禽流感問題禽流感問題國際會議，成功國際會議，成功通過預(yù)算達(dá)億美元的全球行動計劃。通過預(yù)算達(dá)億美元的全球行動計劃。 由多國科學(xué)家合作完成的由多國科學(xué)家合作完成的人類

11、基因組人類基因組計劃，是一個成計劃，是一個成功范例功范例,中國也是參加完成的國家。中國也是參加完成的國家。 20052005年，歐盟、美、俄、日、韓和中國等參與國際熱年，歐盟、美、俄、日、韓和中國等參與國際熱核實(shí)驗反應(yīng)堆核實(shí)驗反應(yīng)堆計劃的六方達(dá)成一致計劃的六方達(dá)成一致. .溫室氣體溫室氣體由于人類活動或者自然形成的溫室氣體，如：水汽(H2O)、氟利昂、二氧化碳(CO2)、氧化亞氮(N2O)、甲烷(CH4)、臭氧(O3)、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟碳化物、六氟化硫等的排放。溫室氣體排放來源多為世界重工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生，溫室氣體一旦超出大氣標(biāo)準(zhǔn)，便會造成溫室效應(yīng)，使全球氣溫上升，威脅人類生存。因此，控制

12、溫室氣體排放已成為全人類面臨的一個主要問題。2009年年末在哥本哈根展開的全球氣候會議，就是全球達(dá)成控制溫室氣體排放限制的一個世界性大會。 例例4-4 4-4 光線可以彎曲的試驗證明光線可以彎曲的試驗證明愛因斯坦愛因斯坦廣義相對論廣義相對論重力可改變重力可改變時空狀態(tài)時空狀態(tài)宇宙宇宙變形變形 英國羅伯特和美國重力透鏡化專家托尼等人英國羅伯特和美國重力透鏡化專家托尼等人進(jìn)行了堅持不懈的研究，證明了愛因斯坦的預(yù)進(jìn)行了堅持不懈的研究，證明了愛因斯坦的預(yù)測是正確的，光線是可以彎曲的。測是正確的，光線是可以彎曲的。（2 2）實(shí)驗條件復(fù)雜化）實(shí)驗條件復(fù)雜化 宏觀物體宏觀物體微觀物體微觀物體學(xué)科學(xué)科例子例子

13、 物理研究是在原子、原子核、基本粒物理研究是在原子、原子核、基本粒子等層次上進(jìn)行深入的探索子等層次上進(jìn)行深入的探索 化學(xué)研究也從分子進(jìn)入到量子水平化學(xué)研究也從分子進(jìn)入到量子水平 現(xiàn)代生物學(xué)也從生物細(xì)胞進(jìn)入到分子現(xiàn)代生物學(xué)也從生物細(xì)胞進(jìn)入到分子水平，水平，分子生物學(xué)等新學(xué)科領(lǐng)域分子生物學(xué)等新學(xué)科領(lǐng)域 現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗研究，需要有嚴(yán)格的實(shí)驗條件，如高現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗研究，需要有嚴(yán)格的實(shí)驗條件，如高真空、高能量、超低溫、超高溫等，其要求和復(fù)雜性真空、高能量、超低溫、超高溫等，其要求和復(fù)雜性遠(yuǎn)超過了以前任何時代的實(shí)驗遠(yuǎn)超過了以前任何時代的實(shí)驗。 研究對象研究對象 （3 3）實(shí)驗儀器設(shè)備更加精密和完善）實(shí)驗儀器

14、設(shè)備更加精密和完善 儀器設(shè)備儀器設(shè)備簡單、單個簡單、單個系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)、復(fù)雜 新興技術(shù)如電子技術(shù)、半導(dǎo)體新興技術(shù)如電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、技術(shù)、自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)等不斷地產(chǎn)生。超導(dǎo)技術(shù)等不斷地產(chǎn)生。新技術(shù)新技術(shù)發(fā)展發(fā)展設(shè)計與制造設(shè)計與制造技術(shù)發(fā)展技術(shù)發(fā)展 各種各樣先進(jìn)的科學(xué)儀器各種各樣先進(jìn)的科學(xué)儀器和設(shè)備，完成各種功能的實(shí)和設(shè)備，完成各種功能的實(shí)驗，得到以前所難以獲得的驗，得到以前所難以獲得的試驗結(jié)果和數(shù)據(jù)試驗結(jié)果和數(shù)據(jù) （4 4）實(shí)驗操作自動化）實(shí)驗操作自動化 實(shí)實(shí)驗操作驗操作手動、半自動手動、半自動自動化自動化現(xiàn)代儀器現(xiàn)代儀器特點(diǎn)特點(diǎn) 實(shí)驗數(shù)據(jù)的采集、記

15、錄、整理、實(shí)驗數(shù)據(jù)的采集、記錄、整理、存儲和分析等方面達(dá)到了自動化，存儲和分析等方面達(dá)到了自動化，減少了人工操作和人為誤差。減少了人工操作和人為誤差。 現(xiàn)代實(shí)驗不僅可以對單個事物進(jìn)現(xiàn)代實(shí)驗不僅可以對單個事物進(jìn)行研究，而且可以連續(xù)跟蹤自然現(xiàn)行研究，而且可以連續(xù)跟蹤自然現(xiàn)象或事物演變的動態(tài)發(fā)展過程；不象或事物演變的動態(tài)發(fā)展過程；不僅可以做分解式實(shí)驗，也可以進(jìn)行僅可以做分解式實(shí)驗，也可以進(jìn)行綜合模擬實(shí)驗。綜合模擬實(shí)驗。二、二、 科學(xué)試驗基本類型科學(xué)試驗基本類型 根據(jù)不同特征和性質(zhì)，有不同的試驗分類方法。根據(jù)不同特征和性質(zhì)，有不同的試驗分類方法。 （1 1） 定性試驗定性試驗 判斷有哪些性質(zhì)、鑒定某種

16、因素是否存在，是否判斷有哪些性質(zhì)、鑒定某種因素是否存在，是否具有某種關(guān)系。如化學(xué)常用。具有某種關(guān)系。如化學(xué)常用。 （2 2） 定量試驗定量試驗 定量是測定某研究對象的性質(zhì)、組成及其他影響定量是測定某研究對象的性質(zhì)、組成及其他影響因素的數(shù)量值的試驗方法因素的數(shù)量值的試驗方法。 （3 3） 對比試驗對比試驗 通過兩組試驗，對結(jié)果進(jìn)行比較，從而判定試驗通過兩組試驗，對結(jié)果進(jìn)行比較，從而判定試驗組是否具有某種性質(zhì)或影響或優(yōu)劣好壞。組是否具有某種性質(zhì)或影響或優(yōu)劣好壞。 （4 4） 模擬試驗?zāi)M試驗 模擬試驗是人為地建立或選擇一種與原型相模擬試驗是人為地建立或選擇一種與原型相似的模型進(jìn)行試驗，以揭示原型的

17、本質(zhì)和規(guī)律。似的模型進(jìn)行試驗，以揭示原型的本質(zhì)和規(guī)律。 模擬試驗的關(guān)鍵是相似準(zhǔn)則。模擬試驗與原模擬試驗的關(guān)鍵是相似準(zhǔn)則。模擬試驗與原型應(yīng)具有相似的物質(zhì)模型和相似的外界條件。型應(yīng)具有相似的物質(zhì)模型和相似的外界條件。 如水壩模型，飛機(jī)模型。一切模擬試驗都是如水壩模型，飛機(jī)模型。一切模擬試驗都是以相似關(guān)系為基礎(chǔ)的。以相似關(guān)系為基礎(chǔ)的。 （5 5）破壞性試驗）破壞性試驗 許多產(chǎn)品在正式大批量生產(chǎn)銷售之前要做破許多產(chǎn)品在正式大批量生產(chǎn)銷售之前要做破壞性試驗。以取得有關(guān)數(shù)據(jù)，確保產(chǎn)品的安全性壞性試驗。以取得有關(guān)數(shù)據(jù)，確保產(chǎn)品的安全性和性能的可靠性。和性能的可靠性。 例例4-5 4-5 模擬仿真試驗?zāi)M仿真

18、試驗實(shí)例實(shí)例 美國的美國的“愛國者愛國者”導(dǎo)彈的研究過導(dǎo)彈的研究過程，就采用了模擬仿真技術(shù)。通程，就采用了模擬仿真技術(shù)。通過仿真試驗，減少了導(dǎo)彈的真實(shí)過仿真試驗，減少了導(dǎo)彈的真實(shí)試驗次數(shù)試驗次數(shù)43%43%，節(jié)省了研究開發(fā)，節(jié)省了研究開發(fā)經(jīng)費(fèi)數(shù)億美元。經(jīng)費(fèi)數(shù)億美元。物理仿真物理仿真數(shù)字仿真數(shù)字仿真物理模擬實(shí)驗物理模擬實(shí)驗數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)現(xiàn)代仿現(xiàn)代仿真技術(shù)真技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用航空、軍事、制造、生物等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛航空、軍事、制造、生物等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛 流體力學(xué)中的水頭方程，流體力學(xué)中的水頭方程， 電學(xué)中的電勢方程，電學(xué)中的電勢方程， 用一套相應(yīng)的電路裝置來模擬地下水的試驗結(jié)果轉(zhuǎn)換用一套相應(yīng)的電路裝

19、置來模擬地下水的試驗結(jié)果轉(zhuǎn)換到機(jī)械系統(tǒng)。原理是相通的，但試驗比較容易，參數(shù)也到機(jī)械系統(tǒng)。原理是相通的，但試驗比較容易，參數(shù)也容易控制，結(jié)果比較準(zhǔn)確，并且試驗的成本比較低。容易控制，結(jié)果比較準(zhǔn)確，并且試驗的成本比較低。 其它還有析因試驗、中間試驗、生產(chǎn)試驗、工藝試其它還有析因試驗、中間試驗、生產(chǎn)試驗、工藝試驗、驗證性試驗等名稱。驗、驗證性試驗等名稱。0222222zhyhxh0222222zuyuxu 例例4-6 4-6 利用電路原理模擬地下水流動利用電路原理模擬地下水流動上左：汽車碰撞破壞試驗上左：汽車碰撞破壞試驗上右：面包機(jī)安全性破壞試驗上右：面包機(jī)安全性破壞試驗下左：防彈衣也要做刀刺試驗下

20、左：防彈衣也要做刀刺試驗 例例4-7 4-7 破壞性試驗破壞性試驗 例例4-8 4-8 世界上最著名的科學(xué)試驗世界上最著名的科學(xué)試驗伽利略伽利略 兩個鐵球同時著地兩個鐵球同時著地法拉第法拉第 第一次認(rèn)識到電第一次認(rèn)識到電磁現(xiàn)象與光現(xiàn)象間的關(guān)系磁現(xiàn)象與光現(xiàn)象間的關(guān)系焦耳焦耳 熱不是一種物質(zhì)，熱不是一種物質(zhì)，它是由運(yùn)動產(chǎn)生的它是由運(yùn)動產(chǎn)生的巴甫洛夫巴甫洛夫 研究動物的研究動物的條件反射條件反射威廉威廉哈維發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)哈維發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)拉瓦錫拉瓦錫 燃燒原理燃燒原理 稱拉瓦錫為近代化學(xué)之父牛頓牛頓 發(fā)現(xiàn)了白光是由各種發(fā)現(xiàn)了白光是由各種不同顏色的光組成不同顏色的光組成三、三、 設(shè)計科學(xué)試驗的基本要求設(shè)計

21、科學(xué)試驗的基本要求 對對試試驗驗的的基基本本要要求求 清楚試驗的目的、過程，思路要清晰清楚試驗的目的、過程，思路要清晰 一般性試驗應(yīng)按照統(tǒng)計學(xué)原理安排，一般性試驗應(yīng)按照統(tǒng)計學(xué)原理安排，以防止片面性，試驗立論要正確以防止片面性，試驗立論要正確 儀器精度應(yīng)滿足試驗要求儀器精度應(yīng)滿足試驗要求 試驗操作要準(zhǔn)確、細(xì)致試驗操作要準(zhǔn)確、細(xì)致 試驗數(shù)據(jù)可靠、真實(shí)試驗數(shù)據(jù)可靠、真實(shí) 正確地分析試驗結(jié)果，整理試驗數(shù)據(jù)正確地分析試驗結(jié)果，整理試驗數(shù)據(jù) 例例4-8 4-8 試驗立論不正確試驗立論不正確，導(dǎo)致試驗失敗導(dǎo)致試驗失敗 狗對顏色無條件反射。？！狗對顏色無條件反射。？！ 例例4-9 4-9 試驗數(shù)據(jù)不可靠、不真

22、實(shí)試驗數(shù)據(jù)不可靠、不真實(shí) 法國科學(xué)院院士發(fā)現(xiàn)法國科學(xué)院院士發(fā)現(xiàn)N N射線。射線。 ？??？！ 例例4-10 4-10 思維能力的差別思維能力的差別 兩人同時到老板那里干活。一段時間后，一人工資兩人同時到老板那里干活。一段時間后，一人工資比另一人高。比另一人高。不服。老板叫他們到市場上去了解有不服。老板叫他們到市場上去了解有什么賣的。不服的人回來說，有土豆在賣。有多少，什么賣的。不服的人回來說，有土豆在賣。有多少，卻不清楚。價格多少，不知道。來回跑了三次。而另卻不清楚。價格多少，不知道。來回跑了三次。而另一人去了一趟就全了解清楚了，而且還帶回來一個土一人去了一趟就全了解清楚了，而且還帶回來一個土豆

23、，還知道，馬上有西紅柿到。且認(rèn)為價格便宜，想豆，還知道，馬上有西紅柿到。且認(rèn)為價格便宜，想老板肯定會買的，還把賣的人也帶來了。老板肯定會買的，還把賣的人也帶來了。 例例4-11 4-11 對試驗結(jié)果分析要全面對試驗結(jié)果分析要全面雞和甲雞和甲魚抗癌魚抗癌作用試作用試驗驗 19621962年，日本教授將癌細(xì)胞分別注入年，日本教授將癌細(xì)胞分別注入雞和甲魚體內(nèi)，雞和甲魚體內(nèi)，5h5h后檢查。后檢查。雞內(nèi)癌細(xì)雞內(nèi)癌細(xì)胞仍活著，甲魚體內(nèi)癌細(xì)胞已被抑制胞仍活著，甲魚體內(nèi)癌細(xì)胞已被抑制 一周后，活檢，都未找到癌細(xì)胞一周后，活檢，都未找到癌細(xì)胞 將癌細(xì)胞分別注入雞和甲魚體內(nèi)，將癌細(xì)胞分別注入雞和甲魚體內(nèi)，5h5

24、h后后宰殺，放入鍋內(nèi)煮宰殺，放入鍋內(nèi)煮2 2后取出，都后取出，都未未發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn) 有人就將前一段試驗結(jié)果宣揚(yáng)，而不講全部試驗過有人就將前一段試驗結(jié)果宣揚(yáng)，而不講全部試驗過程。程。在社會上盛行在社會上盛行“吃雞會生癌，吃甲魚能殺癌吃雞會生癌，吃甲魚能殺癌”的的流言。事實(shí)上，吃雞不致癌，吃甲魚也不抗癌流言。事實(shí)上，吃雞不致癌，吃甲魚也不抗癌。四、四、 試驗與數(shù)據(jù)處理試驗與數(shù)據(jù)處理1 1、 試驗數(shù)據(jù)測試試驗數(shù)據(jù)測試 測試工作是科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)過程的關(guān)鍵。測試工作是科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)過程的關(guān)鍵。試驗測量應(yīng)該遵循的原則：試驗測量應(yīng)該遵循的原則： （1 1）必須選擇合格的計量儀器。）必須選擇合格的計量儀器。

25、 （2 2）熟悉試驗儀器的使用說明。）熟悉試驗儀器的使用說明。 （3 3）選擇有經(jīng)驗的操作者進(jìn)行操作。）選擇有經(jīng)驗的操作者進(jìn)行操作。 （4 4）計量儀器必須放置得當(dāng)。）計量儀器必須放置得當(dāng)。 在研究測試設(shè)計中有三個最重要的概念在研究測試設(shè)計中有三個最重要的概念，即匹即匹配問題、補(bǔ)償問題和重復(fù)性問題。配問題、補(bǔ)償問題和重復(fù)性問題。 2 2、 試驗數(shù)據(jù)處理試驗數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)試驗數(shù)據(jù)計量數(shù)據(jù)計量數(shù)據(jù)計數(shù)數(shù)據(jù)計數(shù)數(shù)據(jù) 用度量衡手段用度量衡手段而獲得的定量值，而獲得的定量值，如如5mm5mm，16.3kg16.3kg，37.537.5，等。，等。 定性數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)間定性數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)間是質(zhì)的差別。如：藥是

26、質(zhì)的差別。如：藥物治療可有治愈、好物治療可有治愈、好轉(zhuǎn)、無變化、惡化等轉(zhuǎn)、無變化、惡化等（1 1）有效位數(shù)的判定準(zhǔn)則）有效位數(shù)的判定準(zhǔn)則 有效數(shù)字有效數(shù)字 有效數(shù)字是一個數(shù)，除最后一位是不有效數(shù)字是一個數(shù)，除最后一位是不確切數(shù)字外，皆為可靠值，則組成該數(shù)確切數(shù)字外，皆為可靠值，則組成該數(shù)的所有數(shù)字稱為有效數(shù)字的所有數(shù)字稱為有效數(shù)字1）不需標(biāo)注誤差的數(shù)據(jù)，其有效位數(shù)取到最末一不需標(biāo)注誤差的數(shù)據(jù)，其有效位數(shù)取到最末一 位數(shù)字為可疑值位數(shù)字為可疑值2）需標(biāo)注誤差的數(shù)據(jù)，其有效位數(shù)取到與誤差的需標(biāo)注誤差的數(shù)據(jù)，其有效位數(shù)取到與誤差的 同一數(shù)量級同一數(shù)量級3）測量誤差的有效位數(shù)，一般只取一位有效數(shù)字測量

27、誤差的有效位數(shù)，一般只取一位有效數(shù)字4）算術(shù)平均值有效位數(shù)應(yīng)取與誤差的同一數(shù)量級算術(shù)平均值有效位數(shù)應(yīng)取與誤差的同一數(shù)量級 （2 2）有效位數(shù)的運(yùn)算規(guī)則）有效位數(shù)的運(yùn)算規(guī)則 多項數(shù)值相加、減：應(yīng)以數(shù)據(jù)中有效數(shù)字末位數(shù)最大多項數(shù)值相加、減：應(yīng)以數(shù)據(jù)中有效數(shù)字末位數(shù)最大者為準(zhǔn)，其余各數(shù)向后多取一位，再運(yùn)算。者為準(zhǔn)，其余各數(shù)向后多取一位，再運(yùn)算。 如：如：7.3 + 6.331 + 8.15 = 21.78 =21.87.3 + 6.331 + 8.15 = 21.78 =21.8 乘、除運(yùn)算：應(yīng)取有效數(shù)字個數(shù)最少者為準(zhǔn)，其余各乘、除運(yùn)算：應(yīng)取有效數(shù)字個數(shù)最少者為準(zhǔn)，其余各數(shù)和所得積或商皆多取一位有效

28、數(shù)字。數(shù)和所得積或商皆多取一位有效數(shù)字。 如：如：7.37.36.3316.3318.15 8.15 ，應(yīng)該，應(yīng)該7.37.36.336.338.158.15 = 376.60335 = 376.60335，最后取，最后取377377 乘方、開方：所得結(jié)果比原數(shù)多取一位有效數(shù)字。乘方、開方：所得結(jié)果比原數(shù)多取一位有效數(shù)字。對數(shù)運(yùn)算，取對數(shù)的位數(shù)與真數(shù)有效數(shù)字的位數(shù)相符對數(shù)運(yùn)算，取對數(shù)的位數(shù)與真數(shù)有效數(shù)字的位數(shù)相符（3 3）有效位數(shù)的化整原則）有效位數(shù)的化整原則 如果確定了有效位數(shù)后，化整原則為：如果確定了有效位數(shù)后，化整原則為： 2 2）若應(yīng)舍棄數(shù)字的第一位數(shù)字大于）若應(yīng)舍棄數(shù)字的第一位數(shù)字大

29、于5 5，則進(jìn)，則進(jìn)1 1（六入）（六入） 3 3）若應(yīng)舍棄數(shù)字的第一位數(shù)字小于）若應(yīng)舍棄數(shù)字的第一位數(shù)字小于5 5，則舍去（四舍），則舍去（四舍）1 1）整數(shù)后面經(jīng)判定有多余數(shù)字，則舍棄多余的數(shù)字，用）整數(shù)后面經(jīng)判定有多余數(shù)字，則舍棄多余的數(shù)字，用0 0代替。若是帶小數(shù)的數(shù)或小數(shù)，則只舍棄多余的數(shù)字。代替。若是帶小數(shù)的數(shù)或小數(shù)，則只舍棄多余的數(shù)字。例如：例如： 87654328765432，有效數(shù)字為三位，則可化為，有效數(shù)字為三位，則可化為87700008770000； 0.168430.16843，有效數(shù)字為二位，則可化為，有效數(shù)字為二位，則可化為0.170.174）如舍去數(shù)字的第一位數(shù)字

30、正好是如舍去數(shù)字的第一位數(shù)字正好是“5 5”，則要看情況。，則要看情況。5 5后面的數(shù)字不是后面的數(shù)字不是0 0，則舍去，則舍去5 5進(jìn)進(jìn)1 1；如；如5 5后面沒有數(shù)字或后面沒有數(shù)字或是是0 0，則采用湊偶原則處理，則采用湊偶原則處理。湊偶原則湊偶原則 若保留的有效數(shù)字是奇數(shù)則舍若保留的有效數(shù)字是奇數(shù)則舍5 5進(jìn)進(jìn)1 1，使末位數(shù)成為偶數(shù)。若末位數(shù)本，使末位數(shù)成為偶數(shù)。若末位數(shù)本來就是偶數(shù)，則舍來就是偶數(shù)，則舍5 5而不進(jìn)而不進(jìn)1 1例：例：46.41546.4246.41546.42（奇數(shù)進(jìn)（奇數(shù)進(jìn)1 1）；）；46.42546.4246.42546.42（偶數(shù)舍（偶數(shù)舍5 5）179.8

31、5179.8179.85179.8（偶數(shù)舍（偶數(shù)舍5 5）；）；179.75179.8179.75179.8（奇數(shù)進(jìn)（奇數(shù)進(jìn)1 1）135.736135.7135.736135.7（四舍）；（四舍）；10.037010.0410.037010.04（六入）（六入）第第5 5章章 科技論文的特點(diǎn)與構(gòu)成科技論文的特點(diǎn)與構(gòu)成 5.1 5.1 科技論文的分類科技論文的分類 定義定義 科技論文是科技論文是對創(chuàng)造性的科對創(chuàng)造性的科學(xué)技術(shù)研究成學(xué)技術(shù)研究成果進(jìn)行理論分果進(jìn)行理論分析和總結(jié)的科析和總結(jié)的科技寫作文體技寫作文體 科技科技研究研究 的問題的問題 科研科研新成果新成果 論說文論說文體裁體裁 按其發(fā)揮

32、的作用分：按其發(fā)揮的作用分： （1 1）學(xué)術(shù)性論文）學(xué)術(shù)性論文 學(xué)術(shù)論文是科學(xué)研究成果或創(chuàng)新見解的科學(xué)記學(xué)術(shù)論文是科學(xué)研究成果或創(chuàng)新見解的科學(xué)記錄、科學(xué)總結(jié)。錄、科學(xué)總結(jié)。主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 具有新觀點(diǎn)、新方法或新具有新觀點(diǎn)、新方法或新結(jié)果，具有科學(xué)性。結(jié)果，具有科學(xué)性。 推動了科技發(fā)展。推動了科技發(fā)展。 在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表，或在在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表，或在學(xué)術(shù)會議交流學(xué)術(shù)會議交流。 （2 2）技術(shù)性論文）技術(shù)性論文特點(diǎn)特點(diǎn) 解決工程技術(shù)問題；解決工程技術(shù)問題； 具有技術(shù)的先進(jìn)性、具有技術(shù)的先進(jìn)性、實(shí)用性和科學(xué)性；實(shí)用性和科學(xué)性； 在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表，在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表，也可在學(xué)術(shù)會議上交流；也可在學(xué)術(shù)會議

33、上交流； 往往有一定往往有一定保密性保密性，公開成果時要考慮保密公開成果時要考慮保密性問題。性問題。 （3 3）學(xué)位論文）學(xué)位論文 學(xué)位論文是為申請學(xué)位而提交的學(xué)術(shù)論文。要經(jīng)過學(xué)位論文是為申請學(xué)位而提交的學(xué)術(shù)論文。要經(jīng)過考核和答辯考核和答辯。特點(diǎn)是內(nèi)容比較詳盡。推動科技進(jìn)步。特點(diǎn)是內(nèi)容比較詳盡。推動科技進(jìn)步。學(xué)士論文學(xué)士論文 大學(xué)本科生為申請學(xué)士學(xué)位大學(xué)本科生為申請學(xué)士學(xué)位所必須提交的畢業(yè)論文。所必須提交的畢業(yè)論文。 應(yīng)能反映作者確已比應(yīng)能反映作者確已比較好地較好地掌握掌握了本門學(xué)科的基礎(chǔ)理論、了本門學(xué)科的基礎(chǔ)理論、一定一定的專業(yè)知識和基本技能；的專業(yè)知識和基本技能； 具有從事科技工作的具有從

34、事科技工作的初步能初步能力力。其研究成果或水平一般。其研究成果或水平一般達(dá)達(dá)不到發(fā)表不到發(fā)表的要求。的要求。碩士論文碩士論文 碩士論文應(yīng)能表明作者碩士論文應(yīng)能表明作者確已在本門學(xué)科上確已在本門學(xué)科上掌握掌握了堅了堅實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專門實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專門知識；知識； 具有具有獨(dú)立從事獨(dú)立從事科研或技術(shù)科研或技術(shù)工作的能力，重于工作的能力，重于掌握科學(xué)掌握科學(xué)研究的方法研究的方法。 其論文應(yīng)具有其論文應(yīng)具有一定程度的一定程度的創(chuàng)新性，一般情況可以達(dá)到創(chuàng)新性，一般情況可以達(dá)到發(fā)表的水平。發(fā)表的水平。 博士論文博士論文 在本門學(xué)科上在本門學(xué)科上掌握掌握了了堅實(shí)堅實(shí)寬廣寬廣的基礎(chǔ)理論和的基礎(chǔ)理

35、論和系統(tǒng)深入系統(tǒng)深入的的專門知識；專門知識； 具有具有獨(dú)立從事獨(dú)立從事科研工作和科研工作和創(chuàng)創(chuàng)新技術(shù)新技術(shù)的能力，在科學(xué)或?qū)ｉT的能力，在科學(xué)或?qū)ｉT技術(shù)上做出了技術(shù)上做出了創(chuàng)造性的成果創(chuàng)造性的成果。 其特點(diǎn)是：內(nèi)容多，可分解其特點(diǎn)是：內(nèi)容多，可分解成若干篇，但相互關(guān)聯(lián)；論文成若干篇，但相互關(guān)聯(lián)；論文應(yīng)當(dāng)反映應(yīng)當(dāng)反映學(xué)科前沿學(xué)科前沿的創(chuàng)新性成的創(chuàng)新性成果，是重要的科技文獻(xiàn)。果，是重要的科技文獻(xiàn)。 按其研究方式和論述的內(nèi)容來分類：按其研究方式和論述的內(nèi)容來分類： （1 1）試驗研究報告試驗研究報告 試驗研究論證型論文，工科類各學(xué)科專業(yè)中占試驗研究論證型論文，工科類各學(xué)科專業(yè)中占有很大的比重。有很大的

36、比重。 （2 2）理論研究理論研究 理論推導(dǎo)和理論分析兩類。理論推導(dǎo)和理論分析兩類。 （3 3）設(shè)計計算設(shè)計計算 包括計算機(jī)程序設(shè)計、輔助設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計或包括計算機(jī)程序設(shè)計、輔助設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計或材料的設(shè)計等。材料的設(shè)計等。 （4 4）文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述5.2 5.2 科技論文發(fā)表的意義與特點(diǎn)科技論文發(fā)表的意義與特點(diǎn)一、科技論文寫作與發(fā)表的意義一、科技論文寫作與發(fā)表的意義 1 1、論文寫作是科學(xué)技術(shù)研究的重要環(huán)節(jié)和手段、論文寫作是科學(xué)技術(shù)研究的重要環(huán)節(jié)和手段 論文寫作是科研的重要組成部分，是論文寫作是科研的重要組成部分，是研究與開研究與開發(fā)的延續(xù)或過程發(fā)的延續(xù)或過程，是科研成果的必然總結(jié)。，是科研

37、成果的必然總結(jié)。法拉第法拉第 科學(xué)研究有三個階段：首先是開拓，科學(xué)研究有三個階段：首先是開拓，其次是完成，第三是發(fā)表其次是完成，第三是發(fā)表 有人做過調(diào)查，許多理工科畢業(yè)生認(rèn)為：對他們最有人做過調(diào)查，許多理工科畢業(yè)生認(rèn)為：對他們最有用且需加強(qiáng)的課程，一是數(shù)學(xué)，二是物理，三是寫作。有用且需加強(qiáng)的課程，一是數(shù)學(xué)，二是物理，三是寫作。 日本某研究生院院長日本某研究生院院長寫作作用寫作作用 科學(xué)研究的規(guī)范和起步；創(chuàng)新過科學(xué)研究的規(guī)范和起步；創(chuàng)新過程重要環(huán)節(jié)；是一種基本能力程重要環(huán)節(jié)；是一種基本能力 思維能力思維能力（判斷力、創(chuàng)造力、構(gòu)思能力和（判斷力、創(chuàng)造力、構(gòu)思能力和綜合分析能力等）；綜合分析能力等）

38、； 表達(dá)能力表達(dá)能力（語言表達(dá)、圖表設(shè)計、邏輯推（語言表達(dá)、圖表設(shè)計、邏輯推理、數(shù)據(jù)處理等）；理、數(shù)據(jù)處理等）； 組織能力組織能力（材料的選擇、層次結(jié)構(gòu)設(shè)計、（材料的選擇、層次結(jié)構(gòu)設(shè)計、使用和編排）使用和編排） ；寫作特點(diǎn)寫作特點(diǎn) 貫穿整個研究過程；貫穿整個研究過程； 提升和凝煉創(chuàng)提升和凝煉創(chuàng)新成果新成果；寫作與思維密不可分寫作與思維密不可分；不斷；不斷實(shí)踐實(shí)踐 ，提高能力，提高能力。能能力力培培養(yǎng)養(yǎng)2 2、論文寫作可使人的思維方式改變和提升、論文寫作可使人的思維方式改變和提升 寫作過程能培養(yǎng)人的科學(xué)思維，能提寫作過程能培養(yǎng)人的科學(xué)思維，能提高人的分析問題和解決問題的能力。寫高人的分析問題和解

39、決問題的能力。寫作應(yīng)貫穿于整個研究過程中，邊研究、作應(yīng)貫穿于整個研究過程中，邊研究、邊試驗、邊寫作，可以及時地發(fā)現(xiàn)不足邊試驗、邊寫作，可以及時地發(fā)現(xiàn)不足和問題。并且和問題。并且寫作本身就是一個不斷思寫作本身就是一個不斷思考、不斷推敲的過程?？?、不斷推敲的過程。3 3、論文寫作有利于科學(xué)積累和促進(jìn)學(xué)術(shù)交流、論文寫作有利于科學(xué)積累和促進(jìn)學(xué)術(shù)交流 中國古中國古代科學(xué)代科學(xué)技術(shù)著技術(shù)著作作 農(nóng)學(xué)領(lǐng)域：農(nóng)學(xué)領(lǐng)域：齊民要術(shù)齊民要術(shù)； 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：黃帝內(nèi)經(jīng)黃帝內(nèi)經(jīng)，李時珍著的，李時珍著的本草綱目本草綱目； 理工領(lǐng)域：理工領(lǐng)域：考工記考工記，沈括編著，沈括編著夢夢溪筆談溪筆談，是綜合性的科學(xué)論著；明代宋，是綜合性的科學(xué)論著；明代宋應(yīng)星著的應(yīng)星著的天工開物天工開物； 數(shù)學(xué)領(lǐng)域：數(shù)學(xué)領(lǐng)域：九章算術(shù)九章算術(shù)英國文學(xué)家英國文學(xué)家肖伯納肖伯納 如果你有一個蘋果，我也有一個如果你有一個蘋果，我也有一個蘋果，彼此交換，那你我仍然各有蘋果，彼此交換，那你我仍然各有一個蘋果。但如果雙方交流思想，一個蘋果。但如果雙方交流思想，則我們將各有兩種思想。則我們將各有兩種思想。4 4、論文寫作是發(fā)現(xiàn)人才的一個重要渠道，也是考、論文寫作是發(fā)現(xiàn)人才的一個重要渠道，也是考核人才業(yè)務(wù)成績的重要依據(jù)之一核人才業(yè)