|
План, что и говорить, был превосходный:
простой и ясный, лучше не придумаешь. Недостаток у него был только
один: было совершенно неизвестно, как привести его в исполнение.
Л. Кэррол.
|
Обычно исследователь составляет программу работ, в которой
выделены основные этапы, указаны ожидаемый результат, методы, сроки и
исполнители работ.
Задачи и теоретический прогноз экспериментального исследования в большой
мере определяются состоянием изучаемой проблемы, оценить которое позволяет
критический обзор литературы. Обзор помогает уяснить необходимость,
цель и метод исследования - в начале работы, и понять смысл и место собственных
результатов в общем ряду - в конце. По обзору можно судить также об уровне
знаний и общей культуре исследователя. Составление обзора складывается
из чтения и конспектирования основных монографий и периодики, выписок
из справочников, отбора, анализа и сопоставления этих материалов. Главное
в литературе для экспериментатора - это постановка задачи и собственно
экспериментальные результаты. Поэтому сначала обычно просматривают краткое
содержание реферируемой работы, рисунки, таблицы, оценивают необходимость
и значимость работы и лишь затем делают выписки. Автор обзора должен проявлять
свое собственное отношение к фактам и высказывать сомнения, если они имеются.
Если упоминаемые в обзоре факты противоречивы, а вы отдаете каким-либо
из них предпочтение, то нужно обосновать, по каким причинам. Обзор мнений
не нужен - после обзора и анализа фактов достаточно выделить, чем можно
объяснить всю их совокупность, а какие из объяснений нельзя принять.
Работа с литературой требует составления картотеки. Время громоздких
ящиков с каталожными карточками или перфокартами уходит. Картотеки, которые
включены в распространенные стандартные компьютерные программы (например,
WINDOWS), позволяют хранить больше информации о каждой работе, чем можно
записать на бумажной карточке, сохраняя практически все удобства обычных
каталогов. В компьютерных картотеках, кроме того, реализуются автоматическая
сортировка карточек (расстановка по алфавиту), поиск нужных карточек по
фамилии автора (даже если он не первый), по ключевым словам как в названиях,
так и в сделанных рефератах. Любая рабочая библиография требует разделения
на рубрики, причем выделенные по разным принципам.
Занимаясь, например, моделированием образования вольфрамовых месторождений
в грейзенах, экспериментатор наверняка заинтересуется равновесиями как
в силикатной, так и в рудной части системы, методическими особенностями
постановки опытов, генезисом месторождений в природе, геохимией вольфрама
и сопутствующих элементов... По мере углубления в проблему число вопросов
и соответствующих рубрик будет расти.
При этом многие работы, содержа информацию одновременно по нескольким
вопросам, должны попасть в разные рубрики. Для обычной картотеки нужно
приготовить соответствующее число дубликатов карточки, в компьютерной
картотеке достаточно пометить ее кодами всех (любого количества) касающихся
ее рубрик. Подбор и составление списка литературы по конкретному узкому
вопросу не составит труда. На кафедре петрологии МГУ пользуются программой
BIBL и BIBLIOGRAF, написанных с учетом опыта работы с библиографическими
каталогами.
Выписки из литературы раньше делались в тетрадках. Теперь ее роль лучше
доверить файлу (или нескольким файлам) в одной из распространенных программ-редакторов
(WINWORD, ЛЕКСИКОН и др.). Использование возможностей этих программ значительно
облегчит составление и редактирование обзора.
В заключении обзора обосновываются цели и методы исследования. Отсюда
следует его план, поскольку только выписав по порядку все действия, можно
представить объем работы и сроки, необходимые для ее исполнения. Первый
вариант плана должен быть наиболее полным, учитывающим все составы и параметры
опытов. Наиболее удобно составлять его в табличной форме. Если количество
намеченных опытов превысит ваши возможности (по срокам, доступности аппаратуры,
аналитики, экономическим факторам), начните сокращать план. Логика сокращения
обычно такова. Во-первых, лучше меньше, да лучше: лучше немного надежных
точек с достаточным для статистических выводов числом результатов, чем
много единичных результатов, которые не с чем сравнить. Во-вторых, не
обязательно сразу делать все опыты для всех вариантов (составов исходных
веществ или Т - Р параметров). Сначала нужно получить опорные точки, а
лишь затем можно заполнить пробелы, если это окажется необходимым. В-третьих,
обычно лучше потратить время и силы на один - два главных перспективных
направления, чем сделать десять более простых опытов, но без глубокого
замысла. Нельзя запланировать открытие, но вся работа для него планируется,
так как ресурсы и время, как правило, ограничены.
Прежде чем поставить опыт, всегда надо продумать каждую
его стадию и лучше всего начать с конца, т.е. с ожидаемых результатов.
Везде, где это возможно, следует провести термодинамические расчеты, используя
справочные термохимические константы соединений в рассматриваемой системе.
Для прогнозных целей пригодны константы, определенные с разной точностью,
и даже данные приближенных оценок, полученных из различных экстраполяций.
Результаты расчетов следует зафиксировать, подчеркнуть допущения и предположения,
положенные в их основу. Если невозможен количественный прогноз, могут
принести пользу и качественные оценки: построение различных вариантов
качественных диаграмм H2O
- Р (вместо Т - Р), диаграмм химических потенциалов компонентов, использование
топологических свойств диаграмм, просто аналогии
со сходными изученными системами.
Важно выработать методику обработки результатов эксперимента, обеспечить
необходимые навески для выбранных методик в соответствии с чувствительностью
и точностью анализа. Часто требуется специальное развитие стандартных
методик. Поэтому еще в период подготовки экспериментов желателен тесный
контакт с аналитиками или собственные достаточно глубокие знания методов
анализа.
Очень существенно получить результат с использованием
минимального количества опытов. Если нужно получить точку на какой-либо
кривой, серию опытов желательно располагать примерно перпендикулярно предполагаемому
ходу кривой. Так, для равновесия, слабо зависящего от давления, следует
задать несколько опытов при одном давлении, но при разных температурах.
Разница в температуре между двумя соседними точками (шаг эксперимента)
определяется необходимой точностью определения температуры равновесия.
Для установления зависимости хода процессов сразу от нескольких факторов
существуют таблицы, позволяющие наметить минимальное число опытов и рекомендуемые
сочетания факторов в них. Для сокращения числа опытов часто задают вначале
шаг, в 2-3 раза больший необходимого, а затем сгущают точки вблизи искомого
равновесия или в наиболее интересной области.
|