Методические указания для студентов по проведению практических занятий по дисциплине «Основы исследовательской деятельности» (стр. 1 )

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования УФИМСКИЙ

Государственный КОЛЛЕДЖ радиоэлектроники

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора по УМР

___________

. «____» ___________ 200 _ г

Методические указания для студентов

по проведению практических занятий

по дисциплине «Основы исследовательской деятельности»

для повышенного уровня группы специальностей: 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», 210406 «Сети связи и системы коммутации», 210404 «Многоканальные телекоммуникационные системы», 080504 «Государственное муниципальное управление»

СОГЛАСОВАНО: Рассмотрено:

Методист _______ на заседании кафедры математических

и естественнонаучных дисциплин

Протокол № __ от «___» ______ 200_г.

Зав. кафедрой _____________________

Разработал преподаватель __________

Уфа 2009

Методические указания для студентов по проведению практических занятий разработаны в соответствии с рабочими программами по дисциплине «Основы исследовательской деятельности» для повышенного уровня специальностей 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», 210406 «Сети связи и системы коммутации», 210404 «Многоканальные телекоммуникационные системы», 080504 «Государственное муниципальное управление», составленными «______» ___________ 2009 г.

Составитель: преподаватель УГКР

Рецензент: преподаватель УГКР

Рецензия

на Методические указания для студентов по проведению практических занятий для дисциплины «Основы исследовательской деятельности», разработанные преподавателем Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники для специальностей: 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», 210406 «Сети связи и системы коммутации», 210404 «Многоканальные телекоммуникационные системы», 080504 «Государственное муниципальное управление»

Практические работы по данной дисциплине являются частью курса «Основы исследовательской деятельности» для специальностей: «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», «Сети связи и системы коммутации», «Многоканальные телекоммуникационные системы» «Государственное муниципальное управление».

Сборник содержит описания практических занятий:

1 Статистические методы контроля качества. Выборочный метод наблюдения. Точечные оценки

2 Выборочный метод наблюдения. Интервальные оценки, графическое изображение выборки

3 Выборочный метод наблюдения. Компьютерный вариант

4 Регрессионный анализ. Построение корреляционного поля

5 Регрессионный анализ. Построение регрессионной зависимости

6 Построение корреляционного поля и регрессионной зависимости. Компьютерный вариант

7 Семинар по теме: Федеральный закон «О техническом регулировании» от 01.01.01 г

8 Семинар по теме: Патентный закон РФ № 000-1 от 01.01.01 г. (с изменениями от 01.01.01 г.)

9 Составление структурной схемы исследования (семинар)

10 Оформление результатов исследования. Выступление с докладом, сообщением по итогам исследовательской деятельности (семинар).

11 Тематическая экскурсия «Знакомство с возможностями региональных библиотек по информационному обеспечению научных исследований. Поиск, накопление и систематизация научной информации ».

Цель практических работ научить студентов:

-  определять объект исследования, формулировать цель, составлять план выполнения исследования;

-  осуществлять сбор, изучение и обработку информации;

-  анализировать и обрабатывать результаты исследований и экспериментов;

-  формулировать выводы и делать обобщения;

-  работать с компьютерными программами при обработке и оформлении результатов исследования.

Предлагаемые практические работы соответствуют программе дисциплины «Основы исследовательской деятельности» и могут быть рекомендованы для студентов повышенного уровня средних специальных учебных заведений.

Рецензент: Королькова

УГКР

Содержание

Предисловие ………………………………………………………………………………………..3

Требования к знаниям и умениям при выполнении практических занятий……………………

Правила выполнения практических занятий …………………………………………………….

Оформление расчетной части …………………………………………………………………….

Оформление иллюстраций и таблиц ……………………………………………………………..

Титульный лист оформления практических занятий ……………….…………………………..

Перечень практических занятий………………………………………………………………….

Практическое занятие 1 (ВМ, С, МТС – Пр.1). Статистические методы контроля качества. Выборочный метод наблюдения. Точечные оценки……………………………………………

Практическое занятие 2 (ВМ, С, МТС – Пр.2). Выборочный метод наблюдения. Интервальные оценки, графическое изображение выборки……………………………………

Практическое занятие 3 (ВМ, С, МТС – Пр.3). Выборочный метод наблюдения. Компьютерный вариант…………………………………………………………………………..

Практическое занятие 4 (ВМ, С, МТС – Пр.4). Регрессионный анализ. Построение корреляционного поля……………………………………………………………………………

Практическое занятие 5 (ВМ, С, МТС – Пр.5). Регрессионный анализ. Построение регрессионной зависимости………………………………………………………………………

Практическое занятие 6 (ВМ, С, МТС – Пр.6). Построение корреляционного поля и регрессионной зависимости. Компьютерный вариант………………………………………….

Практическое занятие 7 (ВМ, С, МТС – Пр.8). Семинар по теме: Федеральный закон «О техническом регулировании» от 01.01.01 ………………………………………………

Практическое занятие 8 (ВМ, С, МТС – Пр.9). Семинар по теме: Патентный закон РФ № 000-1 от 01.01.01 г. (с изменениями от 01.01.01 г.)

Практическое занятие 9 (ГМУ – Пр.1) Составление структурной схемы исследования (семинар)…………………………………………………………………………………………….

Практическое занятие 10 (ГМУ - Пр.2) Оформление результатов исследования. Выступление с докладом, сообщением по итогам исследовательской деятельности (семинар).

Практическое занятие 11 (ГМУ – Пр.3; ВМ, С, МСТ – Пр. 7) Тематическая экскурсия «Знакомство с возможностями региональных библиотек по информационному обеспечению научных исследований. Поиск, накопление и систематизация научной информации »………

Приложение 1(электронная версия методических указаний) Федеральный закон "О техническом регулировании" от 01.01.01 г. N 184-ФЗ

Приложение 2 (электронная версия методических указаний) Патентный закон РФ от 01.01.01 г. № 000-1

Предисловие

Назначение методических указаний

Настоящий сборник практических занятий предназначен в качестве методического пособия при проведении практических занятий по программе дисциплины «Основы исследовательской деятельности» для повышенного уровня специальностей: 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», 210406 «Сети связи и системы коммутации», 210404 «Многоканальные телекоммуникационные системы», 080504 «Государственное муниципальное управление».

Сборник содержит описания практических занятий:

1 Статистические методы контроля качества. Выборочный метод наблюдения. Точечные оценки.

2 Выборочный метод наблюдения. Интервальные оценки, графическое изображение выборки.

3 Выборочный метод наблюдения. Компьютерный вариант.

4 Регрессионный анализ. Построение корреляционного поля.

5 Регрессионный анализ. Построение регрессионной зависимости.

6 Построение корреляционного поля и регрессионной зависимости. Компьютерный вариант.

7 Семинар по теме: Федеральный закон «О техническом регулировании» от 01.01.01 г.

8 Семинар по теме: Патентный закон РФ № 000-1 от 01.01.01 г. (с изменениями от 01.01.01 г.).

9 Составление структурной схемы исследования (семинар).

10 Оформление результатов исследования. Выступление с докладом, сообщением по итогам исследовательской деятельности (семинар).

11 Тематическая экскурсия «Знакомство с возможностями региональных библиотек по информационному обеспечению научных исследований. Поиск, накопление и систематизация научной информации ».

Примечание:

Указанная в скобках нумерация практических занятий соответствует перечню практических занятий для соответствующих специальностей: ВМ- «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», С-«Сети связи и системы коммутации», МТС- «Многоканальные телекоммуникационные системы», ГМУ- «Государственное муниципальное управление».

Требования к знаниям и умениям при выполнении практических занятий

В результате выполнения практических занятий, предусмотренных программой по данной специальности, студент должен

уметь:

-  применять теоретические знания для решения конкретных практических задач;

-  определять объект исследования, формулировать цель, составлять план выполнения исследования;

-  осуществлять сбор, изучение и обработку информации;

-  анализировать и обрабатывать результаты исследований и экспериментов;

-  формулировать выводы и делать обобщения;

-  работать с компьютерными программами при обработке и оформлении результатов исследования.

иметь представление:

-об основных положениях закона «О техническом регулировании» от 15декабря 2002г.;

- о патентном законе РФ № 000-1 от 01.01.01 г

Правила выполнения практических занятий

Общие положения

Студент должен прийти на практическое занятие, подготовленным к выполнению заданий. Студент, не подготовленный к работе, не может быть допущен к ее выполнению.

Работа должна быть выполнена в той же последовательности, в какой приведены вопросы практического занятия.

Следует полностью записывать формулировку вопроса согласно заданию, затем давать ответ.

В отчете по практическому занятию должны быть приведены условия задач, исходные данные и решения. Решение должно сопровождаться четкой постановкой вопроса (например, «Определяется …»); должны указываться используемые в расчетах формулы с пояснением буквенных обозначений; выполненные расчеты и полученные результаты должны быть пояснены.

Каждый студент после выполнения работы должен представить отчет о проделанной работы с анализом полученных результатов и выводом по работе. Отчет о проделанной работе следует делать в журнале практических занятий, выполненном на листах формата А4 с одной стороны листа. Содержание отчета указано в описании практической работы.

Все страницы, формулы и таблицы нумеруются. Нумерация по практической работе – сквозная (т. е. номер – один, два и т. д.).

Сокращение наименований и таблицы в задачах должны выполняться с учетом требований ЕСКД (Единая система конструкторской документации). При переносе таблиц следует повторить заголовок таблицы, указывая над ней «Продолжение таблицы» и ее номер. Единицы измерения указывать только в результирующих значениях.

Рисунки следует выполнять с помощью чертежных инструментов (линейки и т. д.) карандашом с соблюдением ЕСКД.

Таблицы следует выполнять с помощью чертежных инструментов (линейки и т. д.) карандашом с соблюдением ЕСКД. В заголовках граф таблиц обязательно проводить буквенные обозначения величин и единицы измерения в соответствии с ЕСКД.

Расчет следует проводить с точностью до двух значащих цифр.

Исправления выполняются на обратной стороне листа отчета. При мелких исправлениях неправильное слово (буква, число и т. п.) аккуратно зачеркивают и над ним пишут правильное пропущенное слово (букву, число).

Вспомогательные расчеты можно выполнить на отдельных листах, а при необходимости, на листах отчета.

Титульный лист работы должен быть оформлен в соответствии с утвержденной формой (форма титульного листа прилагается).

Если студент не выполнил практическую работу или часть работы, то он может выполнить работу или оставшуюся часть во внеурочное время, согласованное с преподавателем.

Оценку по практической работе студент получает, с учетом срока выполнения работы, если:

- расчеты выполнены правильно и в полном объеме;

- сделан анализ проделанной работы и вывод по результатам работы;

- студент может пояснить выполнение любого этапа работы;

- отчет выполняется в соответствии с требованиями к выполнению работы.

Зачет по практическим работам студент получает: при условии выполнения всех предусмотренных программой работ, после сдачи отчетов по работам, при удовлетворительных оценках за опросы и контрольные вопросы во время практических занятий.

1 Оформление расчетной части

Порядок изложения расчетной части определяется характером рассчитываемых величин. Каждый расчет в общем случае должен содержать:

- эскиз или схему рассчитываемого изделия;

- задачу (с указанием, что требуется определить при расчете);

- исходные данные;

- расчет;

- заключение.

Эскиз допускается вычерчивать в произвольном масштабе, обеспечивающем четкое представление о рассчитываемом изделии.

2 Оформление иллюстраций

Иллюстрации в указаниях располагают по возможности ближе к соответствующим частям текста.

Иллюстрации нумеруют в пределах раздела арабскими цифрами. Номер иллюстрации состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой, например, «рис. 3.1», «рис. 3.2».

При необходимости иллюстрации могут иметь наименование и поясняющие данные (подрисуночный текст). Подрисуночный текст с номером рисунка помещают под иллюстрацией.

На приводимых в качестве иллюстраций электрических схемах около каждого элемента указывается его позиционное обозначение и при необходимости - номинальное значение величины. Для электро - и радиоэлементов, других комплектующих изделий, являющихся органами регулировки или настройки, дополнительно указываются в подрисуночном тексте назначение каждой регулировки и настройки, позиционное обозначение и надписи на соответствующей планке или панели.

Схемы, таблицы, чертежи и графики, приводимые в тексте требований, могут выполняться на листах любых форматов по ГОСТ 2.

3 Оформление таблиц

Цифровой материал, как правило, оформляется в виде таблиц. Таблица может иметь тематический заголовок, который выполняется строчными буквами (кроме первой прописной) и помещается над таблицей посередине.

Все таблицы, если их несколько, нумеруются в пределах каждого раздела. Номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделенных точкой. Над правым верхним углом таблицы помешают надпись «Таблица» с указанием номера таблицы без знака «№». Слово «Таблица» при наличии тематического заголовка пишут над заголовком.

Диагональное деление головки таблицы не допускается. Высота строк таблицы должна быть не менее 8 мм.

Заголовки граф указываются в единственном числе. Заголовки граф начинают с прописных букв, а подзаголовки - со строчных. Если подзаголовки имеют самостоятельное значение, их начинают с прописной буквы.

Графу «№ п\п» в таблицу не включают. Для облегчения ссылок в тексте пояснительной записки допускается нумерация граф таблицы.

Если цифровые данные и графы таблицы имеют различную размерность, она указывается в заголовке каждой графы. Если все параметры, размещенные в таблице, имеют одну размерность, сокращенное обозначение единицы измерения помещают над таблицей. Если все данные в строке имеют одну размерность, ее указывают в соответствующей строке боковины таблицы.

Слова «более», «не более», «менее», «не менее», «в пределах» помещают рядом с наименованием соответствующего параметра или показателя (после размерности) в боковине таблицы или заголовке графы.

Если цифровые или иные данные в графе таблицы не приводятся, то в графе ставят прочерк. Числовые величины в одной графе приводятся с одинаковым количеством десятичных знаков.

Уфимский государственный колледж радиоэлектроники

ЖУРНАЛ

практических занятий (отчеты)

по дисциплине___________________________________

________________________________________________

Группа _____________

Студент _______________ ________________ __________________

(подпись) (дата) (Ф. И.О.)

Преподаватель _________ ________________ _________________________________

(подпись) (дата) (Ф. И.О.)

______________________

(оценка)

200__ г.

Перечень практических занятий

230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», 210406 «Сети связи и системы коммутации», 210404 «Многоканальные телекоммуникационные системы»

Наименование тем	Номер и наименование практических занятий
Тема 3.1 Методы оценки случайных погрешностей в измерениях	Практическое занятие 1 (2ч.) «Статистические методы контроля качества. Выборочный метод наблюдения. Точечные оценки»
Тема 3.1 Методы оценки случайных погрешностей в измерениях	Практическое занятие 2 (2ч.) «Выборочный метод наблюдения. Интервальные оценки, графическое изображение выборки»
Тема 3.1 Методы оценки случайных погрешностей в измерениях	Практическое занятие 3 (2ч.) «Выборочный метод наблюдения. Компьютерный вариант»
Тема 3.2 Регрессионный анализ. Корреляционное поле	Практическое занятие 4 (2ч.) «Регрессионный анализ. Построение корреляционного поля»
Тема 3.3 Регрессионный анализ. Регрессионная зависимость	Практическое занятие 5 (2час.) «Регрессионный анализ. Построение регрессионной зависимости»
Тема 3.3 Регрессионный анализ. Регрессионная зависимость	Практическое занятие 6 (2ч.) «Построение корреляционного поля и регрессионной зависимости. Компьютерный вариант»
Тема 5.1 Поиск научной информации	Практическое занятие 7 (4ч.) Тематическая экскурсия «Определение информационных возможностей региональных библиотек по информационному обеспечению научных исследований».
Тема 6.4Оформление результатов сертификации	Практическое занятие 8 (2ч.) Семинар по теме: Федеральный закон «О техническом регулировании» от 01.01.01 г.
Тема 7.1 Патентный поиск	Практическое занятие 9 (2ч.) Семинар по теме: Патентный закон РФ № 000-1 от 01.01.01 г. (с изменениями от 01.01.01 г.)

Перечень практических занятий

080504 «Государственное муниципальное управление»

Наименование разделов и тем	Номер и наименование практических занятий
Раздел 2 Основные понятия научно-исследовательской работы Тема 2.2 Планирование и организация исследовательской деятельности Тема 2.3 Способы представления результатов исследовательской деятельности	Практическое занятие 1 « Составление структурной схемы исследования». Практическое занятие 2 «Оформление результатов исследования. Выступление с докладом, сообщением по итогам исследовательской деятельности».
Раздел 5 Накопление научной информации Тема 5.2 Накопление и обработка научной информации	Практическое занятие 3 Тематическая экскурсия «Знакомство с возможностями региональных библиотек по информационному обеспечению научных исследований. Поиск, накопление и систематизация научной информации »

Примечание:

Указанная в скобках нумерация практических занятий соответствует перечню практических занятий для соответствующих специальностей: ВМ- «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», С-«Сети связи и системы коммутации», МТС- «Многоканальные телекоммуникационные системы», ГМУ- «Государственное муниципальное управление».

Практическое занятие 1 (ВМ, С, МТС-Пр.1). Статистические методы контроля качества. Выборочный метод наблюдения. Точечные оценки

1 Цель работы

Освоить методику статистической обработки выборочных данных

2 Пояснения к работе

2.1. Краткие теоретические сведения.

Статистические методы управления качеством продукции. Общие понятия

Статистические методы управления качеством продукции об­ладают в сравнении со сплошным контролем продукции таким важным преимуществом, как возможность обнаружения откло­нения от технологического процесса не тогда, когда вся партия деталей изготовлена, а в процессе производства (когда можно сво­евременно вмешаться в процесс и скорректировать его).

Основные области применения статистических методов управ­ления качеством продукции представлены на рисунке 1.

Коротко раскроем понятия, используемые на рисунке 1.

Рисунок 1 Статистические методы управления качеством продукции

Статистический анализ точности и стабильности техно­логического процесса - это установление статистическими мето­дами значений показателей точности и стабильности технологического процесса и определение закономерностей его протекания во времени.

Статистическое регулирование технологического процесса - это корректирование значений параметров технологического про­цесса по результатам выборочного контроля контролируемых па­раметров, осуществляемое для технологического обеспечения тре­буемого уровня качества продукции.

Статистический приемочный контроль качества продукции - это контроль, основанный на применении методов математической статистики для проверки соответствия качества продукции установ­ленным требованиям и принятия продукции.

Статистический метод оценки качества продукции - это ме­тод, при котором значения показателей качества продукции опре­деляют с использованием правил математической статистики.

Термин «статистический приемочный контроль» не следует обязательно связывать с контролем готовой продукции. Статис­тический приемочный контроль может применяться на операци­ях входного контроля, на операциях контроля закупок, при опе­рационном контроле, при контроле готовой продукции и т. д., т. е. в тех случаях, когда надо решить - принять или отклонить партию продукции.

Область применения статистических методов в задачах уп­равления качеством чрезвычайно широка и охватывает весь жиз­ненный цикл процесса (разработку, производство, эксплуатацию, потребление и т. д.).

Статистические методы анализа и оценки качества продук­ции, статистические методы регулирования технологических про­цессов и статистические методы приемочного контроля качества продукции являются составляющими управления качеством.

Исходным материалом для любого статистического исследования являются статистические данные ─ сведения о числе объектов обширной совокупности.

Совокупность всех исследуемых объектов называется генеральной совокупностью.

Иногда приходиться исследовать каждый объект совокупности, иначе говоря, проводить сплошное исследование. Во многих случаях в силу различных причин исследовать каждый объект невыгодно или невозможно. Например, если рассматриваемая совокупность содержит слишком много объектов или если исследование требует больших затрат времени или является дорогостоящим, то проводить сплошное исследование нерентабельно. Кроме того, иногда исследование объекта связано с его уничтожением. Поэтому на практике чаще применяют выборочное исследование.

Основными задачами выборочного статистического исследования является:

-определение приближенного значения некоторого неизвестного параметра (а) случайной величины (х) по выборке ее значений, то есть нахождение точечных оценок параметра или нахождение выборочных характеристик;

-нахождение границ, в которых с определенной вероятностью замечено неизвестное значение параметра, то есть нахождение интервальных оценок параметра;

- создание графических изображений выборочных данных.

Выборочные характеристики

Выборочной совокупностью или просто выборкой называется совокупность случайно отобранных объектов из генеральной совокупности.

Число объектов выборочной совокупности называется объемом выборки (n).

При статистической обработке результаты исследования объектов, составляющих выборку, представляют в виде числовой выборки, т. е. в виде неyбывающей последовательности чисел х1, х2, …, хn ( вариационный ряд).

Значение, которое чаще встречается в вариационном ряду, называется модой.

Значение, которое расположено в середине ряда, деля его численность на две равные части, называется медианой.

Разность между наибольшим значением числовой выборки и ее наименьшим значением называют размахом выборки (R). R=xmax - xmin

Количество повторяющихся значений выборки называется частотой (f). Сумма частот значений выборки () равна объему выборки (n):

f1 + f2 +…+ fn = = n;

Ряд распределения (статистический ряд) ─ это групповая таблица, имеющая две графы: группы по выделенному признаку (например, повторяющиеся числа в ряду) и численность групп (частоты).

Ломаная линия с вершинами в точках (х1; f1), (x2; f2),…(xn; fn) называется полигоном частот.

Среднее арифметическое значений выборки называется выборочным средним ().

Среднее отклонение от выборочного среднего называется выборочным средним абсолютным отклонением ()

Среднее арифметическое квадратов отклонений значений выборки от выборочного среднего называется выборочной дисперсией

Среднее квадратическое отклонение определяется следующим образом:

Относительное среднее квадратичное отклонение, выраженное в процентах, называется, коэффициентом вариации

2.2 Пример расчёта

На электроламповом заводе цех производит электролампы. Для проверки их качества отбирают 25 ламп и подвергают испытанию на специальном стенде (меняется напряжение, стенд подвергается вибрации и т. д.). Каждый час снимают показания о продолжительности горения ламп. Получены следующие результаты по продолжительности горения ламп (в часах):

6; 6; 4; 5; 7;

5; 6; 6; 7; 8;

5; 7; 7; 6; 4;

5; 6; 8; 7; 5;

7; 6; 5; 6; 6

Найти характеристики и рассчитать точечные оценки выборки электроламп.

Решение:

1 Находятся выборочные характеристики:

а)Объем выборки(n) равен 25.

б) Вариационный ряд: 4,4,5,5,5,5,5,5,6,6,6,6,6,6,6,6,6,7,7,7,7,7,7,8,8.

в) Мода равна 6.

г) Медиана равна 6.

д) Размах выборки: R= (8-4) = 4.

2 Записывается ряд распределения ( статистический ряд) в виде таблицы 1:

Таблица 1 Ряд распределения

Продолжительность горения, х i	Частота, f i
4	2
5	6
6	9
7	6
8	2
	S=25

f1 + f2 +…+ fn = = n; 2+6+9+6+2=25