Phương pháp nghiên cứu khoa học

Tuần Chương Các nhóm phương pháp nghiên cứu khoa học 7.1 Nhóm phương pháp luận 7.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết a Thu thập liệu từ tài liệu tham khảo b Một số chương trình mơ hóa học 7.3 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn c Thu thập liệu thực nghiệm  Khái niệm  Định nghĩa loại biến thí nghiệm  Xác định biến thí nghiệm dựa mối quan hệ nhân giả thiêt  Cách thức lấy mẫu  Bố trí thí nghiệm b Thu thập liệu phi thực nghiệm 7.4 Nhóm phương pháp nghiên cứu tốn học a Thống kê tốn học b Lí thuyết tốn học Phương pháp luận Thu thập liệu từ tài liệu tham khảo Nhằm thu liệu, đưa luận để chứng minh giả thiết Phương pháp nghiên cứu lí thuyết Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Phương pháp nghiên cứu toán học Sử dụng số chương trình mơ Thu thập liệu thực nghiệm Thu thập liệu phi thực nghiệm Giả thiết? Giả thuyết câu trả lời ướm thử phán đoán để trả lời cho “vấn đề” nghiên cứu Gỉa thiết phải kiểm chứng sở lý luận thực nghiệm Một giả thuyết tốt phải thoả mãn yêu cầu sau: * Phải có tham khảo tài liệu, thu thập thơng tin * Phải có mối quan hệ nhân - * Có thể thực nghiệm để thu thập số liệu Ví dụ: Vấn đề nghiên cứu “Nghiên cứu phương pháp làm giảm tượng rụng xoài” Người nghiên cứu xây dựng giả thuyết dựa sở hiểu biết, nghiên cứu tài liệu, … sau: Nếu giả thuyết cho NAA làm tăng đậu trái xồi Cát Hòa Lộc Bởi NAA giống kích thích tố Auxin nội sinh, chất có vai trò sinh lý giúp tăng đậu trái, làm giảm hàm lượng ABA hay giảm tạo tầng rời NAA làm tăng đậu trái số loài ăn trái, việc phun NAA giúp xồi Cát Hòa Lộc đậu trái nhiều so với khơng phun NAA Ví dụ  Để tổng hợp Biodiesel từ mỡ cá Basa, tác giả đề giả thiết dùng phương pháp khuấy gia nhiệt thông thường Luận cứ?  Luận đề “giả thuyết” cần chứng minh  Để chứng minh luận đề nhà khoa học cần đưa chứng hay gọi luận khoa học  Luận bao gồm thông tin thu thập từ tài liệu tham khảo; quan sát thực nghiệm   Vậy liệu gì? Dữ liệu khác tài liệu đâu? Dữ liệu thông tin, số liệu, mà sau đáng giá phân tích liệu, đưa luận để chứng minh luận đề (giả thiết) Vậy thu thập liệu cách nào? tài liệu có phải sở để thu thập liệu khơng? 7.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết a Thu thập liệu từ tài liệu tham khảo Phương pháp dựa nguồn thông tin sơ cấp thứ cấp thu thập từ tài liệu nghiên cứu trước để xây dựng sở luận để chứng minh giả thuyết Thí dụ, để chứng minh giả thuyết “khơng thể loại bỏ bạch đàn khỏi cấu trồng rừng”, người ta dựa vào liệu từ nghiên cứu có trước sau (Vũ Cao Đàm, 2003):   * Kết nghiên cứu Nga cho thấy, 15 năm bạch đàn có sức tăng trưởng chiều cao gấp lần so với dẻ 10 lần so với sồi; * Sản lượng bạch đàn hàng năm cao, tới 20 đến 25 m3/ha/năm, mỡ đạt 15-20 m3/ha/năm bồ đề 10-15 m3/ha/năm; * Theo thống kê FAO, từ năm 1.744 đến 1.975 có 100 nước nhập bạch đàn, có 78 nước trồng rừng bạch đàn thành rừng kinh tế có sản lượng cao với qui mơ lớn 6 nhóm nghiên cứu lên làm việc với giáo viên, xem lại cách đặt tên đề tài nhóm, trình bày liệu - luận thu sau tham khảo số tài liệu, báo 7.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết b Sử dụng số chương trình mơ hóa học Trong năm học tiếp theo, em học mơn tin học hóa học, lúc em sâu thực hành phần Sinh viên trình bày số chương trình mơ mà em tìm hiểu Trong lĩnh vực cơng nghệ hố học có nhiều phần mềm mô công ty phần mềm phát triển sử dụng rộng rãi thiết kế công nghệ, như: PRO/II, DYNSIM (Simsci); HYSIM, HYSYS, HTFS, STX/ACX, BDK (AspenTech); UNISIM (Honeywell-UOP); PROSIM, TSWEET (Bryan Research & Engineering); Design II (Winsim); IDEAS Simulation; Simulator 42,…, phổ biến PRO/II, DYNSIM (Simsci), HYSYS (AspenTech) UNISIM (Honeywell-UOP) Trong số UNISIM HYSYS phần mềm mơ cơng nghệ hóa học sử dụng rộng rãi trường đại học công nghệ Các phần mềm mơ có sở nhiệt động học vững đầy đủ, khả thiết kế linh hoạt, với mức độ xác tính thiết thực hệ nhiệt động cho phép thực mơ hình tính tốn gần với thực tế công nghệ Điều quan trọng phải hiểu biết sâu sắc q trình cơng nghệ trước bắt đầu thực mơ phỏng, mô cung cấp công cụ phục vụ cho mơ tính tốn cơng nghệ, mà khơng thể suy nghĩ thay cho kỹ sư Ví dụ: Sử dụng công cụ UNISIM để mô số q trình cơng nghệ hố học đơn giản, nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến chất lượng sản phẩm Cuộc thi “Sử dụng phần mềm UNISIM Design thiết kế mô công nghệ” Honeywell tổ chức hàng năm cho sinh viên Châu Á – Thái Bình Dương, sinh viên Hóa Dầu trường ĐH Bách Khoa Hà Nội đạt giải nhì vào năm 2012 Hysys phầm mềm chuyên dụng dùng để tính tốn mơ cơng nghệ dùng cho chế biến dầu khí, q trình xử lý chế biến khí sử dụng nhiều 7.3 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn a Thu thập liệu thực nghiệm a Khái niệm Thu thập liệu thực nghiệm, tức liệu thu thập cách quan sát, theo dõi, đo đạc qua thí nghiệm Bao gồm thí nghiệm lĩnh vực khoa học tự nhiên, vật lý, hóa học, kỹ thuật, nông nghiệp, kể xã hội thường thực phòng thí nghiệm, nhà lưới, ngồi đồng cộng đồng xã hội Các bước nghiên cứu thực nghiệm Lập giả thuyết Xác định biến Bố trí thí nghiệm Thu thập số liệu Biến gì? * Là yếu tố, điều kiện quan trọng chi phối trực tiếp đến vấn đề cần nghiên cứu Biến yếu tố, điều kiện, đo đạc dựa đơn vị đo Các nhà nghiên cứu quan sát đo đạc biến nhằm thu thập liệu cho đề tài Biến độc lập (còn gọi nghiệm thức) Biến phụ thuộc (còn gọi tiêu thu thập) *Trong biến độc lập, thường có mức độ đối chứng hay nghiệm thức đối chứng (chứa yếu tố, điều kiện mức độ thông thường) *Mỗi biến độc lập ảnh hưởng đến kết số biến phụ thuộc liên quan *Hay nói cách khác biến phụ thuộc thay đổi nghiệm thức (biến độc lập) khác  Thí dụ:  Đề tài: “Ảnh hưởng liều lượng phân N suất lúa Hè Thu” có biến sau:  + Biến độc lập: liều lượng phân N bón cho lúa khác Các nghiệm thức thí nghiệm 0, 20, 40, 60 80 kgN/ha Trong nghiệm thức “đối chứng” khơng bón phân N  + Biến phụ thuộc: số bông/m2, hạt chắt/bông, trọng lượng hạt suất hạt (t/ha) Thí dụ 2: Nghiên cứu tổng hợp Biodiesel từ mỡ cá Basa  Gỉa thiết sử dụng phương pháp khuấy gia nhiệt thông thường Trong công nghệ khuấy gia nhiệt thơng thường có yếu tố sau: Ảnh hưởng Yếu tố công nghệ biến độc lập: • Lượng xúc tác KOH • Lượng ethanol • Nhiệt độ phản ứng • Thời gian phản ứng Hiệu suất, tính chất sản phẩm - biến phụ thuộc: • Hiệu suất Biodiesel (%) • Tỷ trọng 30 ° C • Nhiệt độ chớp cháy • Độ nhớt • … Các xác định biến thí nghiệm Dựa mối quan hệ “nhân-quả” giả thuyết Kết quan sát lệ thuộc vào nguyên nhân gây ảnh hưởng Ví dụ: Đề tài “Biện pháp giảm rụng trái Xồi Cát Hòa Lộc” Đề giả thiết giải vấn đề sau “NAA làm tăng đậu trái xồi Cát Hòa Lộc” => Nồng độ NAA ảnh hưởng đến tỉ lệ đậu trái Như vậy, biến độc lập biến mà người nghiên cứu có ý định làm thay đổi (nồng độ NAA khác nhau) biến phụ thuộc đậu trái hay tỷ lệ rụng trái nghiệm thức có nồng độ NAA khác  Thảo luận cuối giảng 7.1 Nhóm phương pháp luận Phép vật biện chứng Mối quan hệ thành phần hệ thống Tiếp cận vấn đề nghiên cứu cách khoa học Những quan điểm thực tiễn Nắm trình phát sinh, phát triển kết thúc vấn đề .. .Phương pháp luận Thu thập liệu từ tài liệu tham khảo Nhằm thu liệu, đưa luận để chứng minh giả thiết Phương pháp nghiên cứu lí thuyết Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Phương pháp nghiên cứu. .. để thu thập số liệu Ví dụ: Vấn đề nghiên cứu Nghiên cứu phương pháp làm giảm tượng rụng xoài” Người nghiên cứu xây dựng giả thuyết dựa sở hiểu biết, nghiên cứu tài liệu, … sau: Nếu giả thuyết... thập liệu không? 7.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết a Thu thập liệu từ tài liệu tham khảo Phương pháp dựa nguồn thông tin sơ cấp thứ cấp thu thập từ tài liệu nghiên cứu trước để xây dựng sở