實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄精確值
實(shí)驗(yàn)的成敗以及是否能反映客觀實(shí)際,除了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及裝置的可靠性以外,實(shí)驗(yàn)操作是否正確是十分重要的因素,是由實(shí)驗(yàn)者本身的素質(zhì)和態(tài)度決定的。素質(zhì)只有通過長期的訓(xùn)練及本身的努力才能提高;而態(tài)度更是實(shí)驗(yàn)者主觀能動作用是否真正發(fā)揮的體現(xiàn)。
為了達(dá)到教學(xué)目的,對學(xué)習(xí)化工原理實(shí)驗(yàn)提出了下列要求。
1.1.3.1 課前預(yù)習(xí)
在實(shí)驗(yàn)之前要求將所有的問題都搞清楚是不可能的。但如果不預(yù)習(xí),實(shí)驗(yàn)是做不好的。與課堂講課不同,為開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,所投入的人力、物力和財(cái)力是很大的,若實(shí)驗(yàn)后收獲甚小,將是極大的浪費(fèi)。尤其是本實(shí)驗(yàn)課工程性較強(qiáng),有許多問題需事先考慮、分析,并做好必要的準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)具體要求如下。
(1)認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)教材和網(wǎng)絡(luò)課堂上的多媒體課件,明確本實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容及注意事項(xiàng)。
(2)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的具體任務(wù)、研究實(shí)驗(yàn)的做法及其理論根據(jù),分析應(yīng)該測取哪些數(shù)據(jù),并估計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律。
(3)在現(xiàn)場結(jié)合實(shí)驗(yàn)教材,仔細(xì)查看設(shè)備流程,主要設(shè)備的構(gòu)造,儀表種類,安裝位置;了解設(shè)備啟動和使用方法以及設(shè)備流程的特點(diǎn)。
(4)擬定實(shí)驗(yàn)方案,掌握操作順序及操作條件、設(shè)備的啟動程序;知道如何調(diào)整操作條件、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)如何布點(diǎn)。
(5)寫出預(yù)習(xí)報(bào)告,包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、裝置流程示意圖、實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)等,列出本實(shí)驗(yàn)需在實(shí)驗(yàn)室得到的全部原始數(shù)據(jù)、操作現(xiàn)象觀察項(xiàng)目的清單,并畫出便于記錄的原始數(shù)據(jù)表格。
1.1.3.2 實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)記錄
實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心環(huán)節(jié)。學(xué)生只有通過操作才能了解和領(lǐng)會單元操作設(shè)備及流程,了解如何實(shí)現(xiàn)過程的優(yōu)化,分析各種非正?,F(xiàn)象產(chǎn)生的原因并研究可能采取的措施。實(shí)際上,關(guān)于操作問題的討論和思考無不與基本原理息息相關(guān)。例如流體流動阻力實(shí)驗(yàn)中,工作介質(zhì)為水,實(shí)驗(yàn)前務(wù)必對系統(tǒng)(實(shí)驗(yàn)管道和測壓管)進(jìn)行排氣操作。那么,為什么要排氣?怎樣排氣?怎樣檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的氣體是否排凈?這一系列問題都是伯努利方程的生動應(yīng)用。
要求認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),讓學(xué)生懂得并努力養(yǎng)成科學(xué)研究工作所必需的良好習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄不僅是寫報(bào)告和出版作品的原始資料,而且是可供查閱的永久記錄。把與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的每件事(數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)過程中的計(jì)算、情況說明、對于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一些問題的看法及圖示等)直接記錄在編有頁碼的記錄本內(nèi),是實(shí)驗(yàn)室研究工作的標(biāo)準(zhǔn)做法。這種良好的習(xí)慣是高素質(zhì)的一種表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄具體要求如下。
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)密切注意儀表示數(shù)的變動,隨時調(diào)節(jié),以保證過程的穩(wěn)定。一定要在過程穩(wěn)定后方可取樣或讀取數(shù)據(jù)。所以實(shí)驗(yàn)條件改變后,要等一段時間才能取樣或讀數(shù),時間的長短視實(shí)驗(yàn)是“熱?!边€是“冷模”、儀表的滯后等情況而定。
(2)準(zhǔn)備好完整的原始數(shù)據(jù)記錄表,記下各項(xiàng)物理量的名稱、符號和計(jì)量單位。不應(yīng)隨便用一張紙記錄,要保證數(shù)據(jù)完整。
(3)凡是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果或與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)均應(yīng)測取,包括大氣壓、室溫、水溫、設(shè)備有關(guān)尺寸、物料性質(zhì)等,不應(yīng)遺漏。需注意:并非所有的數(shù)據(jù)都是能夠直接測取的,如水的黏度、密度等,測定水溫即可。吸收實(shí)驗(yàn)中的平衡組成ye,可根據(jù)測得的當(dāng)?shù)卮髿鈮?、塔頂表壓、塔頂塔底壓降、吸收液溫度及查算亨利系?shù),進(jìn)行計(jì)算得到。
(4)實(shí)驗(yàn)時待現(xiàn)象穩(wěn)定后開始讀數(shù)據(jù)。條件改變后,也要待穩(wěn)定一定時間后讀取數(shù)據(jù),以排除因儀表滯后現(xiàn)象導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確的情況。
(5)同一條件下至少應(yīng)讀取兩次數(shù)據(jù),而且只有當(dāng)兩次讀數(shù)相近時才能改變操作條件。
(6)每個數(shù)據(jù)記錄后,應(yīng)該立即復(fù)核,以免發(fā)生讀錯或?qū)戝e數(shù)字等事故。
(7)數(shù)據(jù)記錄必須真實(shí)地反映儀表的精度,一般要記錄至儀表最小分度以下一位數(shù)。
(8)如果出現(xiàn)不正常情況以及數(shù)據(jù)有明顯誤差時,應(yīng)在備注欄中加以注明。小組成員應(yīng)與教師一起認(rèn)真討論,研究異?,F(xiàn)象發(fā)生的原因,及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,或者對現(xiàn)象做出合理的分析和解釋。
(9)實(shí)驗(yàn)過程中切忌只顧埋頭操作和讀數(shù),忽略了對過程中現(xiàn)象的觀察。
(10)實(shí)驗(yàn)完畢后,所記錄的數(shù)據(jù)經(jīng)指導(dǎo)老師檢查合格簽字后,才可結(jié)束實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)若有短缺或不合理應(yīng)該補(bǔ)全或重做。
1.1.3.3 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫要求
按照一定的格式和要求表達(dá)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果的文字材料稱為實(shí)驗(yàn)報(bào)告,它是實(shí)驗(yàn)工作的全面總結(jié)和系統(tǒng)概括,是實(shí)驗(yàn)工作不可缺少的一個環(huán)節(jié)。從現(xiàn)實(shí)的狀況看,很大一部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,普遍存在的問題不容忽視。為此,本實(shí)驗(yàn)課對實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告一般應(yīng)包括以下幾方面的內(nèi)容。
1)實(shí)驗(yàn)名稱
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的名稱,又稱標(biāo)題,列在報(bào)告的最前面。實(shí)驗(yàn)名稱應(yīng)簡潔、鮮明、準(zhǔn)確。字?jǐn)?shù)要盡量少,一目了然,能恰當(dāng)反映實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。如傳熱系數(shù)及其準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式常數(shù)的測定、離心泵的操作和性能測定。
2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
簡明扼要地說明為什么要進(jìn)行本實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)要解決什么問題。例如,填料吸收塔實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模孩倭私馓盍衔账臉?gòu)造并練習(xí)操作;②了解填料吸收塔的流體力學(xué)性能;③學(xué)習(xí)填料吸收塔傳質(zhì)能力和傳質(zhì)效率的測定方法。
3)實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)(實(shí)驗(yàn)原理)
簡要說明實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的基本原理,包括實(shí)驗(yàn)涉及的主要概念,實(shí)驗(yàn)依據(jù)的重要定律、公式及據(jù)此推算的重要結(jié)果,要求準(zhǔn)確、充分。
4)實(shí)驗(yàn)裝置流程示意圖
簡單地畫出實(shí)驗(yàn)裝置流程示意圖,測試點(diǎn)的位置及主要設(shè)備、儀表的名稱。標(biāo)出設(shè)備、儀器儀表及調(diào)節(jié)閥等的標(biāo)號,在流程圖的下面寫出圖名及與標(biāo)號相對應(yīng)的設(shè)備、儀表的名稱。
5)實(shí)驗(yàn)操作方法和注意事項(xiàng)
根據(jù)實(shí)際操作程序,按時間的先后劃分為幾個步驟,并在前面加上序數(shù)詞1,2,3,…,以便條理更為清晰。實(shí)驗(yàn)步驟的劃分,一般多以改變某一組因素(參數(shù))作為一個步驟。對于操作過程的說明應(yīng)簡單明了。
對于容易引起危險(xiǎn)、損壞儀器儀表或設(shè)備以及一些對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響比較大的操作,應(yīng)在注意事項(xiàng)中注明,以引起注意。
6)數(shù)據(jù)記錄
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)過程中從測量儀表所讀取的數(shù)值,要根據(jù)儀表的精度決定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效數(shù)字位數(shù)。讀取數(shù)據(jù)的方法要正確,記錄數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確。通常是將數(shù)據(jù)先記在原始數(shù)據(jù)記錄表格里。數(shù)據(jù)較多時,此表格宜作為附錄放在報(bào)告的后面。
7)數(shù)據(jù)整理表或作圖
數(shù)據(jù)整理是實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重點(diǎn)內(nèi)容之一,要求將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、加工成圖或表格的形式。數(shù)據(jù)整理時應(yīng)根據(jù)有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行。一般將主要的中間計(jì)算值和最后計(jì)算結(jié)果列在數(shù)據(jù)整理表格中。表格要精心設(shè)計(jì),使其易于顯示數(shù)據(jù)的變化規(guī)律及各參數(shù)的相關(guān)性。為了更直觀地表達(dá)變量間的相互關(guān)系,有時采用作圖法,即用相對應(yīng)的各組數(shù)據(jù)確定出若干坐標(biāo)點(diǎn),然后依點(diǎn)畫出相關(guān)曲線。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不經(jīng)過重復(fù)實(shí)驗(yàn)不得修改數(shù)據(jù),更不得偽造數(shù)據(jù)。
8)數(shù)據(jù)整理計(jì)算過程舉例
數(shù)據(jù)整理計(jì)算是以某一組原始數(shù)據(jù)為例,把各項(xiàng)計(jì)算過程列出,以說明數(shù)據(jù)整理表中的結(jié)果是如何得到的。
9)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論
實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論十分重要,是作者理論水平的具體體現(xiàn),也是對實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果進(jìn)行的綜合分析研究。討論范圍應(yīng)只限于與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的內(nèi)容。討論的內(nèi)容包括以下幾個方面。
(1)從理論上對實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行分析和解釋,說明其必然性。
(2)對實(shí)驗(yàn)中的異?,F(xiàn)象進(jìn)行分析討論。
(3)分析誤差的大小和原因,討論如何提高測量精度。
(4)分析本實(shí)驗(yàn)結(jié)果在生產(chǎn)實(shí)踐中的價值和意義。
(5)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出進(jìn)一步的研究方向或?qū)?shí)驗(yàn)方法及裝置提出改進(jìn)建議等。
有時將7)、9)兩項(xiàng)合并寫為“結(jié)果與討論”,其中有兩個原因:一是討論的內(nèi)容少,無須另列一部分;二是實(shí)驗(yàn)的幾項(xiàng)結(jié)果獨(dú)立性大,內(nèi)容多,需要逐項(xiàng)討論,使條理更清楚。
10)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
結(jié)論是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果所做出的最后判斷,得出的結(jié)論要從實(shí)際出發(fā),有理論根據(jù)。
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