⑴ 在教育科學研究中如何綜合設計教育科研方法
教育科學研究方法
教育科學研究方法是指研究教育現象及其規律所採用的方法。中國教育科學研究方法是以馬克思主義為指導﹐採取多種方法﹐以探求教育內部各要素之間和其他事物之間的關系﹐以及教育的質與量之間的變化和規律。
中文名
教育科學研究方法
類型
方法
目的
研究教育現象及其規律
特點
以馬克思主義為指導
快速
導航
常用方法
研究步驟
口述歷史
相關書籍
歷史記載
古代的中國和西方﹐都有總結教育經驗的記載﹐所用方法有的是有關事實的記錄﹐也有初步的經驗概括﹐但都沒有形成一套科學的研究方法。隨著資本主義生產的發展﹐教育事業的興起﹐社會科學研究的調查法﹑文獻法﹑歷史研究法﹐以及自然科學研究的歸納法﹑實驗法﹑統計法等﹐都先後進入教育科學研究領域。特別是馬克思﹑恩格斯創立的辯證唯物主義和歷史唯物主義﹐為教育科學研究奠定了科學的方法論基礎﹐使教育科學研究方法的使用進入了一個新的階段。
常用方法
觀察法
教育科學研究廣泛使用的一種方法。研究者按照一定的目的和計劃﹐在自然條件下﹐對研究對象進行系統的連續的觀察﹐並作出准確﹑具體和詳盡的記錄﹐以便全面而正確地掌握所要研究的情況。觀察法不限於肉眼觀察﹑耳聽手記﹐還可以利用視聽工具﹐如錄音機﹑錄像機﹑電影機等作為手段。觀察法的步驟是﹕①事先做好充分的准備﹐制訂觀察計劃。先對觀察的現象作一般的了解﹐然後根據研究的任務和研究對象的特點﹐確定觀察的目的﹑內容和重點。如果情況復雜或內容多﹐可採取小組分工觀察。最後制定整個觀察計劃﹐確定進行觀察全過程所需的次數﹑時間﹑記錄用紙﹑表格﹐以及所採用的儀器等﹔並考慮如何保持被觀察對象的常態等等。②按計劃進行實際觀察。在進行過程中﹐既要嚴格按照計劃進行﹐必要時也可隨機應變。要選擇最適宜的觀察位置﹐集中注意力﹐記下重點﹐不為無關現象擾亂﹐觀察時可藉助儀器及時作記錄﹐不要事後回憶。③及時整理材料﹐對大量分散材料利用統計技術進行匯總加工﹐刪去一切錯誤材料﹐然後對典型材料進行分析。如有遺漏﹐及時糾正﹐對反映特殊情況的材料另作處理。
文獻法
通過閱讀有關圖書﹑資料和文件來全面地正確地掌握所要研究的情況。查閱的文件最好是第一手材料。如果是第二手材料﹐必須鑒別其真偽後才可選用。文獻法的步驟是﹕收集與研究問題有關的文獻﹐如圖書﹑資料﹑文件和原始記錄等。然後從中選擇重要的和確實可用的材料分別按照適當順序閱讀。詳細閱讀有關文獻﹐邊讀﹑邊摘錄﹑邊立大綱。根據大綱﹐將所摘錄材料分條組織進去。分析研究材料寫成報告。使用這一方法須注意﹕查閱文獻之前﹐要有與研究問題有關的知識准備﹐否則難於從材料的分析中作出正確的結論。
調查法
研究者有計劃地通過親身接觸和廣泛了解(包括口頭或書面的﹐直接或間接的)﹐比較充分地掌握有關教育實際的歷史﹑現狀和發展趨勢﹐並在大量掌握第一手材料的基礎上﹐進行分析綜合﹐找出科學的結論﹐以指導以後的教育實踐活動。調查法一般的是在自然的過程中進行的﹐通過訪問﹑發問卷﹑開調查會﹑測驗等方式去收集反映研究現象的材料。在調查的過程中﹐經常利用觀察法作為調查和核對材料的手段。調查法必要時可同歷史研究法﹑實驗法等配合使用。調查法的步驟是﹕①准備。選定調查對象﹐確定調查范圍﹐了解調查對象的基本情況﹔研究有關理論和資料﹐擬定調查計劃﹑表格﹑問卷﹑談話提綱等﹐規劃調查的程序和方法﹐以及各種必要的安排。②按計劃進行調查活動﹐通過各種手段收集材料。必要時可根據實際情況的變化﹐對計劃作相應的調整﹐以保證調查工作的正常開展。
⑵ 科學研究方法有哪些
科學研究方法是指在研究中發現新現象、新事物，或提出新理論、新觀點，揭示事物內在規律的工具和手段。這是運用智慧進行科學思維的技巧，一般包括文獻調查法、觀察法、思辨法、行為研究法、歷史研究法、概念分析法、比較研究法等。研究方法是人們在從事科學研究過程中不斷總結、提煉出來的。由於人們認識問題的角度、研究對象的復雜性等因素，而且研究方法本身處於一個在不斷地相互影響、相互結合、相互轉化的動態發展過程中，所以對於研究方法的分類目前很難有一個完全統一的認識。
常用的科學研究方法有：觀察法、調查法、歷史法、比較法、統計法、實驗研究法、行動研究法等。
一、觀察法
觀察法是進行教育科學研究常用的一種方法。研究者依據一定的目的和計劃，在自然條件下，對研究對象進行系統的連續的觀察，並做出准確、具體和詳盡的記錄，以便全面而正確地掌握所要研究的情況。 觀察法的一般步驟是：（1）事先做好准備，制訂觀察計劃，先對觀察的對象作一般的了解，然後根據研究任務和研究對象的特點，確定觀察的目的、內容和重點，最後制定整個觀察計劃，確定進行觀察全過程的步驟、次數、時間、記錄用紙、表格，以及所用的儀器等；（2）按計劃進行實際觀察，在進行觀察過程中，一般要嚴格按計劃進行，必要時也可隨機應變，觀察時要選擇最適宜的位置，集中注意力並及時作記錄；（3）及時整理材料，對大量分散材料進行匯總加工，刪去一切錯誤材料，然後對典型材料進行分析，如有遺漏，及時糾正，對反映特殊情況的材料另作處理。
二、調查法
調查法是研究者有計劃地通過親身接觸和廣泛考察了解，掌握大量的第一手材料，並在這一基礎上進行分析綜合，研究有關教育實際的歷史、現狀及發展趨勢，找出科學的結論，以指導教育實踐的方法。調查法一般是在自然的過程中進行，通過訪問、開調查會、發問卷、測驗等方式去搜集反映研究現象的材料。調查法常同觀察法、歷史研究法、實驗法等配合使用。調查法的步驟是：（1）准備，選定調查對象，確定調查范圍，了解調查對象的基本情況；研究有關理論和資料，擬定調查計劃、表格、問卷和談話提綱等，規劃調查的程序和方法及各種必要的安排；（2）按計劃進行調查，通過各種手段搜集材料，必要時可根據實際情況，對計劃作相應的調整，以保證調查工作的正常開展；（3）整理材料，研究情況，包括分類、統計、分析、綜合，寫出調查報告。
三、歷史法
歷史法強調一國的歷史傳統和民族特性對教育的決定性作用，注重廣泛搜集被研究國家教育的歷史文獻資料，鑒別和整理史料，分析比較被研究國家教育的發生和發展過程，最後得出相應的結論。
四、比較法
比較法是對某類教育現象在不同時期、不同社會制度、不同地點、不同情況下的不同表現，進行比較研究，以揭示教育的普遍規律及其特殊表現的方法。採用比較法要注意各個國家的社會經濟制度、政治制度、歷史傳統、科學和技術以及文化發展的水平、教育理論及其在實踐中的反映，等等，明確可比較的指標。從而正確掌握某一國家教育發展的基本趨勢，明確可以借鑒和學習什麼。 比較法的步驟是：（1）描述，准確、客觀地描述所要比較的教育現象的外部特徵，為進一步分析、比較提供必要的資料；（2）整理，把搜集到的有關資料進行整理，如做出統計材料，進行解釋、分析、評價，設立比較的標准等；（3）比較，對資料進行比較和對照，找出異同和差距，提出合理運用的意見。比較法的使用要同其他方法互相配合。
五、統計法
統計法是通過觀察、測驗、調查、實驗，把得到的大量數據材料進行統計分類，以求得對所研究的教育現象作出數量分析的結果的方法。這是數理統計方法在教育方面的應用。在教育實際工作中，經常使用描述統計研究情況，如整理實驗或調查來的大量數據，找出這些數據分布的特徵，計算集中趨勢、離中趨勢或相關系數等，將大量數據簡縮，找出其中所傳遞的信息。同時，還可進一步使用推斷統計法，即利用描述統計取得的信息，通過局部去推斷全局的情況。此外，近幾十年來隨著統計學的發展，提出了實驗設計，要求在較嚴謹的實驗研究中檢驗設計中所列的自變數和因變數之間的關系。 統計法一般分為兩大步驟：（1）統計分類：整理數據，列成系統，分類統計，制統計表或統計圖；（2）數量分析；通過數據進行計算，找出集中趨勢、離中趨勢或相關系數等，從中找出改進工作的措施。使用統計法，必須學會科學的推理方法和掌握統計計算的技術。
六、實驗研究法
實驗研究法是在人工控制教育現象的情況下，有目的有計劃地觀察教育現象的變化和結果的方法。實驗法可分為實驗室實驗法和自然實驗法。前者基本上是在人工設置的條件下進行，可藉助各種儀器和現代技術。後者在日常教育工作的正常條件下進行。兩者都要保證受試者處在正常的狀態中。 實驗法一般分三種：（1）單組法：就一個組或班進行實驗，看施加某一實驗因子與不施加實驗因子，或在不同時期施加另一實驗因子在效果上有什麼不同；（2）等組法：就各方面情況相等的兩個班或組，分別施以不同的實驗因子，再來比較其效果；（3）循環法：把幾個不同的實驗因子，按照預定的排列次序，分別施加在幾個不同的班或組，然後把每個因子的幾次效果加在一起，進行比較。實驗法進行的步驟是：①決定實驗目的、方法和組織形式，擬定實驗計劃；②創造實驗條件，准備實驗用具；③實驗的進行，在實驗過程中要作精確而詳盡的記錄，在各階段中要作準確的測驗；④處理實驗結果，考慮各種因素的作用，慎重核對結論，力求排除偶然因素作用。與實驗法有關的還有模擬法，即創設專門類似物（模型）或情境的辦法。科學模擬便於進行精確分析，把所得結論用於現實環境。
七、行動研究法
行動研究法是為了克服傳統的教育研究脫離教育實際、脫離教師實際的弊端，教育實踐的參與者與教育理論工作者或組織中的成員共同合作，為了解決實際問題，按照一定的操作程序，綜合運用多種研究方法和技術，在真實、自然的教育環境中開展的一種教育科學研究模式。
⑶ 室內設計研究方法
一、以滿足人和人際活動的需要為核心
針對不同的人、不同的使用對象，考慮他們不同的要求：空間設計；需要注意研究人們的行為心理、視覺感受方面的要求。不同的空間給人不同的感受。
二、加強整體環境觀
室內設計設計的立意、構思、風格和環境氛圍的創造，需要著眼於環境的整體、文化特徵以及建築功能特點等多方面考慮。
宏觀環境；（自然環境）太空，大氣；山川森林，平原草地；氣候地理特徵，自然景色， 當地材料。
中觀環境；（城鄉，街坊及室外環境）城鎮及鄉村環境；社區街坊建築物及室外環境； 歷史文脈，民俗風情，建築功能特點，形體，風格；
微觀環境；（室內環境）各類建築的室內環境；室內功能特點，空間組織特點，風格。
三、科學性與藝術性結合
現代設計的又一個基本點，是在室內設計環境中高度重視科學性、藝術性及其相互之間的結合。
科學性；包括新型材料、結構構成、施工工藝，良好的聲、光、熱環境的設施設備，以及設計手段的變化（電腦設計）
藝術性：在重物質技術手段的同時，高度重視建築美學原理，重視創造具有表現力和感染 力的室內空間形象，具有視覺愉悅和文化內涵的室內環境。
⑷ 論文常用的研究方法有哪些
01
【調查法】
調查法是科學研究中最常用的一種方法，通常指通過書面或口頭回答問題的方式，了解被試的心理活動的方法。它是有計劃、有目的並且系統地搜集有關研究對象歷史狀況或現實狀況材料的方法，調查方法是科學研究中常用的基本研究方法，它綜合運用了觀察法、歷史法等方法以及談話、問卷、個案研究、測驗等科學方式，對教育現象進行有計劃的、周密的和系統的了解，並且對調查搜集到的資料進行分析、綜合、比較、歸納，從而為人們提供規律性的知識。調查法可以分為書面調查和口頭調查兩種。
02
【觀察法】
觀察法是指研究者根據一定的研究目的、研究提綱或觀察表，用自己的感官和輔助工具去觀察被研究對象，從而獲得資料的一種方法。科學的觀察具有目的性和計劃性、系統性和可重復性，在科學實驗和調查研究中，觀察法具有擴大人們的感性認識、啟發人們的思維、導致新的發現這幾個方面的作用。常見的觀察方法有：核對清單法；級別量表法；記敘性描述。觀察一般利用眼睛、耳朵等感覺器官去感知觀察對象。
03
【實驗法】
實驗法是研究者有意改變或設計的社會過程中了解研究對象的外顯行為。實驗法的依據是自然和社會中現象和現象之間相當普遍存在著的一種相關關系——因果關系。其主要特點是：主動變革性、控制性、因果性。實驗法有實驗室實驗法與自然實驗法兩種，實驗室實驗法便於嚴格控制各種因素，並通過專門儀器進行測試和記錄實驗數據，一般具有較高的可信度。自然實驗法比較接近人的生活實際，易於實施。
04
【文獻研究法】
文獻研究法是根據一定的研究目的或課題，通過調查文獻來獲得資料，從而全面地、正確地了解掌握所要研究問題的一種方法。文獻研究法被子廣泛用於各種學科研究中，既能了解有關問題的歷史和現狀，幫助確定研究課題，又能形成關於研究對象的一般印象，有助於觀察和訪問，還能得到現實資料的比較資料，並且有助於了解事物的全貌。文獻法是一種古老、而又富有生命力的科學研究方法。
05
【實證研究法】
實證研究法是認識客觀現象，向人們提供實在、有用、確定、精確的知識研究方法，其重點是研究現象本身「是什麼」的問題。實證研究法試圖超越或排斥價值判斷，只揭示客觀現象的內在構成因素及因素的普遍聯系，歸納概括現象的本質及其運行規律。
06
【定量分析法】
定量分析法是對社會現象的數量特徵、數量關系與數量變化進行分析的方法。在企業管理上，定量分析法是以企業財務報表為主要數據來源，按照某種數理方式進行加工整理，得出企業信用結果。定量分析是投資分析師使用數學模塊對公司可量化數據進行的分析，通過分析對公司經營給予評價並做出投資判斷。定量分析的對象主要為財務報表，如資金平衡表、損益表、留存收益表等。其功能在於揭示和描述社會現象的相互作用和發展趨勢。
07
【定性分析法】
定性分析法亦稱非數量分析法，主要依靠預測人員的豐富實踐經驗以及主觀的判斷和分析能力，推斷出事物的性質和發展趨勢的分析方法，屬於預測分析的一種基本方法。定性分析法主要是解決研究對象「有沒有」、「是不是」的問題。定性分析常在定量分析之前進行，它為設計或選擇定量方法提供有用的信息；但並非所有的定量分析都必須事先進行定性分析，因為有時分析對象中含有哪些組分是已知的。這類方法主要適用於一些沒有或不具備完整的歷史資料和數據的事項。
08
【跨學科研究法】
運用多學科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行綜合研究的方法，也稱「交叉研究法」。科學發展運動的規律表明，科學在高度分化中又高度綜合，形成一個統一的整體。據有關專家統計，現在世界上有2000多種學科，而學科分化的趨勢還在加劇，但同時各學科間的聯系愈來愈緊密，在語言、方法和某些概念方面，有日益統一化的趨勢。
09
【功能分析法】
功能分析法是社會科學用來分析社會現象的一種方法，是社會調查常用的分析方法之一。它通過說明社會現象怎樣滿足一個社會系統的需要（即具有怎樣的功能）來解釋社會現象。
10
【模擬法（模型方法）】
模擬法和類比法很近似。它是在實驗室里先設計出於某被研究現象或過程（即原型）相似的模型，然後通過模型，間接的研究原型規律性的實驗方法。先依照原型的主要特徵，創設一個相似的模型，然後通過模型來間接研究原型的一種形容方法。根據模型和原型之間的相似關系，模擬法可分為物理模擬和數學模擬兩種。
⑸ 如何在物理教學設計中滲透科學研究方法
一、在剖析物理學史案例中讓學生體會科學方法
例如「原子的能級」一節就有及其豐富的科學方法教育內容，是科學方法教育的好素材。
二、在物理概念、規律建立的教學中重視科學方法滲透
在概念教學中應按照學生的認知規律教給學生形成概念的科學方法。即提出問題→觀察實驗(直接感官)→分析、比較、抽象、概括、演繹(抽象思維)→形成物理概念。使學生學習領會比值定義法、乘積定義法、類分法、比例系數法等物理概念定義的方法。
物理規律是物理知識的骨架。和物理概念教學一樣，在探索、總結物理規律時，也應重視科學方法的傳授。即教會學生：①提出問題→觀察實驗→歸納、演繹→物理規律；②已有概念和規律→建立假說→實驗驗證→物理規律；③已有概念和規律→數學或邏輯推理→得出物理規律。使學生學習領會實驗歸納法、實驗驗證法、演繹推理法、類比法等總結物理規律的方法。比如安培環流假說，盧瑟福類比太陽---行星模型，提出原子核結構學說等。
三、在探究性實驗中訓練學生科學方法
物理學是一門實驗科學，探究實驗是訓練科學方法教育的有效策略。一個完整的實驗，包括提出問題、設計操作、數據分析和理論解釋四個階段。在整個過程中蘊含著豐富的科學方法，如比較、分類、分析、綜合、推理、歸納、演譯，等等。教學中要注重把教材上的演示實驗變為學生的探索實驗，引導學生通過親身實踐去領會科學家們研究問題的科學方法，並內化為自己的思維和行為方式，培養他們用科學方法主動探求新知識、研究新問題的習慣和能力。使學生學習掌握觀察法、控制變數法、補償法、放大法、模擬法、留跡法等物理實驗的方法。
四、在練習中強化科學方法
練習教學中進行科學方法教育，主要是進行思維方法的訓練，提高學生分析和解決問題的能力。教師要站在科學方法論的高度，認真研究題型、分析歸類、精選典型例題。對學生進行邏輯思維與非邏輯思維、集中思維與發散思維、正向思維與逆向思維、局部思維與整體思維、類比思維與聯想思維等專項訓練。使學生學習掌握整體與隔離法、類比法、近似估演算法、守恆法等規律應用的方法。
五、在章節單元小結中總結科學方法
復習課的目的是總結知識結構，使學生所學知識系統化。由於物理概念和規律的建立、發展和應用過程中以及各知識點相互聯系的地方往往蘊含著豐富的科學方法。所以通過復習，一方面引導學生總結知識結構，一方面可以系統地總結一個單元或一部分內容中所涉及的重要科學方法，並通過舉例說明科學方法應用的條件、有效性和局限性，使學生進一步完善科學方法。例如數學方法在「直線運動」一章有突出的運用。教師在本章學完後的知識復習中可對數學方法作系統總結，數學方法在物理學中的運用主要體現在三個方面：用比值定義物理量、表達規律的形式化語言、運用圖象探究和描述物理現象與規律。
⑹ 科學的研究方法有哪些
所謂科學的研究方法，很明顯就是科學工作者在從事某
項科學發現時所採用的方法。但是。這個過於簡單的說明對
我們沒有多大幫助。能不能對這個問題作出更詳細的說明呢？
好吧！我們可以描述一下這個問題的一個理想答案。
（1）在進行科學研究時，應當首先認識到問題的存在。
例如，在研究物體的運動時，首先應當注意到物體為什麼會
像它所發生的那樣進行運動，亦即物體為什麼在某種條件下
會運動得越來越快（加速運動），而在另一種條件下則會運
行得越來越慢（減速運動）。
（2）要把問題的非本質方面找出來，加以剔除。例如，
一個物體的味道對物體的運動是不起任何作用的。
（3）要把你能夠找到的、同這個問題有關的全部數據
都收集起來。在古代和中世紀，這一點僅僅意味著如實地對
自然現象進行敏銳觀察。但是進入近代以後，情況就有所不
同了，因為人們從那時起已經學會去模仿各種自然現象，也
就是說，人們已經能夠有意地設計出種種不同的條件來迫使
物體按一定的方式運動，以便取得與該問題有關的各種數據。
例如，可以有意地讓一些球從一些斜面上滾下來；這樣做時，
既可以用各種大小不同的球，也可以改變球的表面性質或者
改變斜面的傾斜度，等等。這種有意設計出來的情況就是實
驗，而實驗對近代科學起的作用是如此之大，以致人們常常
把它稱為「實驗科學」，以區別於古希臘的科學。
（4）有了這些收集起來的數據，就可以作出某種初步
的概括，以便盡可能簡明地對它們加以說明，亦即用某種簡
明扼要的語言或者某種數學關系式來加以概括。這也就是假
設或假說。
（5）有了假說以後，你就可以對你以前未打算進行的
實驗的結果作出推測。下一步，你便可以著手進行這些實驗，
看看你的假說是否成立。
（6）如果實驗獲得了預期的結果，那麼，你的假說便
得到了強有力的事實依據，並可能成為一種理論，甚至成為
一條「自然定律」。
當然，任何理論或自然定律都不是最後定論。這一過程
會一次又一次地重復下去。新的數據，新的觀察和新的實驗
結果將不斷出現，舊的自然定律將不斷為更普遍的自然定律
所替代，因為這些新的定律不但能說明舊定律所能解釋的各
種現象，而且還能說明舊定律所不能解釋的一些現象。
以上這些，正如我已經說過的，是一種理想的科學研究
方法。但是在真正的實踐中，科學工作者並不需要像做一套
柔軟體操那樣一步一步地進行下去，而且他們通常也不這樣
做。
比起旁的事情來，像直覺、洞察力甚至運氣這一類因素
常常更起作用。在整部科學史中充滿了這樣的例子。有不少
科學家僅僅根據很不充分的數據和很少一點實驗結果（有時
甚至一點實驗結果也沒有），便突然靈機一動，得出了有用
的、合乎事實的論斷。這樣的論斷，如果按部就班地通過上
述理想的科學研究方法進行，就可能要用好幾年的時間才能
得到。
例如，凱庫勒就是在郵車上打瞌睡的時候，突然領悟到
苯的化學結構的。洛維則在半夜醒來的時候，突然得到了關
於神經刺激的化學傳導問題的答案。格拉澤卻由於無聊地凝
視著一杯啤酒，才得到了氣泡室的想法。
然而這是不是說，一切都是憑好運氣得來的，根本不需
要動腦筋去思考呢？不，絕對不是的。這樣的「好運氣」只
有那些具有最好領悟力的人才會碰上，換句話說，有些人之
所以會碰上這樣的「好運氣」，只是因為他們具有十分敏銳
的直覺，而這種敏銳的直覺則是依靠他們豐富的經驗、深刻
的理解力和平時愛動腦筋換來的。
阿西莫夫《你知道嗎？——現代科學中的一百個問題》
科學普及出版社 1984年
⑺ 研究者們用什麼科學的方法來設計研究並收集所需的信息呢
最常用的調查法、觀察法、實驗法、文獻研究法。
調查法是科學研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計劃、有系統地搜集有關研究對象現實狀況或歷史狀況的材料的方法。觀察法是指研究者根據一定的研究目的、研究提綱或觀察表，用自己的感官和輔助工具去直接觀察被研究對象，從而獲得資料的一種方法。實驗法是通過主支變革、控制研究對象來發現與確認事物間的因果聯系的一種科研方法。文獻研究法是根據一定的研究目的或課題，通過調查文獻來獲得資料，從而全面地、正確地了解掌握所要研究問題的一種方法。
四種研究方法各有其用，根據研究的需要選擇合適的方法。
⑻ 科學研究方法有哪幾種
所謂科學的研究方法，很明顯就是科學工作者在從事某
項科學發現時所採用的方法。但是。這個過於簡單的說明對
我們沒有多大幫助。能不能對這個問題作出更詳細的說明呢？
好吧！我們可以描述一下這個問題的一個理想答案。
（1）在進行科學研究時，應當首先認識到問題的存在。
例如，在研究物體的運動時，首先應當注意到物體為什麼會
像它所發生的那樣進行運動，亦即物體為什麼在某種條件下
會運動得越來越快（加速運動），而在另一種條件下則會運
行得越來越慢（減速運動）。
（2）要把問題的非本質方面找出來，加以剔除。例如，
一個物體的味道對物體的運動是不起任何作用的。
（3）要把你能夠找到的、同這個問題有關的全部數據
都收集起來。在古代和中世紀，這一點僅僅意味著如實地對
自然現象進行敏銳觀察。但是進入近代以後，情況就有所不
同了，因為人們從那時起已經學會去模仿各種自然現象，也
就是說，人們已經能夠有意地設計出種種不同的條件來迫使
物體按一定的方式運動，以便取得與該問題有關的各種數據。
例如，可以有意地讓一些球從一些斜面上滾下來；這樣做時，
既可以用各種大小不同的球，也可以改變球的表面性質或者
改變斜面的傾斜度，等等。這種有意設計出來的情況就是實
驗，而實驗對近代科學起的作用是如此之大，以致人們常常
把它稱為「實驗科學」，以區別於古希臘的科學。
（4）有了這些收集起來的數據，就可以作出某種初步
的概括，以便盡可能簡明地對它們加以說明，亦即用某種簡
明扼要的語言或者某種數學關系式來加以概括。這也就是假
設或假說。
（5）有了假說以後，你就可以對你以前未打算進行的
實驗的結果作出推測。下一步，你便可以著手進行這些實驗，
看看你的假說是否成立。
（6）如果實驗獲得了預期的結果，那麼，你的假說便
得到了強有力的事實依據，並可能成為一種理論，甚至成為
一條「自然定律」。
當然，任何理論或自然定律都不是最後定論。這一過程
會一次又一次地重復下去。新的數據，新的觀察和新的實驗
結果將不斷出現，舊的自然定律將不斷為更普遍的自然定律
所替代，因為這些新的定律不但能說明舊定律所能解釋的各
種現象，而且還能說明舊定律所不能解釋的一些現象。
以上這些，正如我已經說過的，是一種理想的科學研究
方法。但是在真正的實踐中，科學工作者並不需要像做一套
柔軟體操那樣一步一步地進行下去，而且他們通常也不這樣
做。
比起旁的事情來，像直覺、洞察力甚至運氣這一類因素
常常更起作用。在整部科學史中充滿了這樣的例子。有不少
科學家僅僅根據很不充分的數據和很少一點實驗結果（有時
甚至一點實驗結果也沒有），便突然靈機一動，得出了有用
的、合乎事實的論斷。這樣的論斷，如果按部就班地通過上
述理想的科學研究方法進行，就可能要用好幾年的時間才能
得到。
例如，凱庫勒就是在郵車上打瞌睡的時候，突然領悟到
苯的化學結構的。洛維則在半夜醒來的時候，突然得到了關
於神經刺激的化學傳導問題的答案。格拉澤卻由於無聊地凝
視著一杯啤酒，才得到了氣泡室的想法。
然而這是不是說，一切都是憑好運氣得來的，根本不需
要動腦筋去思考呢？不，絕對不是的。這樣的「好運氣」只
有那些具有最好領悟力的人才會碰上，換句話說，有些人之
所以會碰上這樣的「好運氣」，只是因為他們具有十分敏銳
的直覺，而這種敏銳的直覺則是依靠他們豐富的經驗、深刻
的理解力和平時愛動腦筋換來的。
⑼ 現代設計方法是指什麼
現代設計方法是以研究產品設計為對象的科學。它以電子計算機為手段運用工程設計的新理論和新方法，使計算結果達到最優化，使設計過程實現高效化和自動化。產品的質量和經濟效益取決於設計、製造和管理的綜合水平，而產品設計則是關鍵，沒有高質量的設計就不可能有高質量的產品，而要達到高質量的設計，就必須採用先進的設計方法和手段。
現代設計方法是研究產品設計方法的綜合類科學，他涉及的科學范圍非常廣泛，是多學科交叉融合的產物，是人們把相關科學技術綜合應用於設計領域的產物。而其中一個具體的設計方法，同樣也是若干學科的交叉與融合。例如，優化設計是數學規劃的方法與計算機編程的有機結合，計算機輔助設計可以看作是數學建模、計算機軟體和硬體技術、工程圖形學等的有機結合；同時現代設計是傳統設計技術的繼承、延伸和發展。從傳統設計發展到現代設計，都有著時序性、繼承性。例如，傳統的運動學、動力學、結構學，以及強度理論等基本原理與方法，是現代設計方法的數學建立模型及許多分支學科（如可靠設計、健壯設計、疲勞設計）的基礎，另外許多現代設計方法是在吸收了傳統設計方法中的思想、觀點、方法的精華而發展起來的，如模塊化設計、優化設計、並行設計等。本節介紹幾個常用的現代設計方法。
⑽ 機械設計都有哪些現代設計方法
機械設計的現代設計方法：
一、專業現代
由機械設計和計算機專業人員共同開發的計算機軟體，能夠反映和描述機械產品在實際工況下的各種損傷、失效和破壞的機理，可以定量分析和計算機械零件和機械的動態行為，並形成固定的設計程序，這就是專業的現代設計方法，如：振動分析和設計，摩擦學設計，熱力學傳熱設計，強度、剛度設計，溫度場分析等等。這些軟體都是在傳統的設計方法基礎上，應用計算機技術開發出來的。例如：用Pro/M軟體分析機械裝置的動態特性，用ANSYS軟體分析應力都是這方面很好的例子，為准確判斷裝置的可靠性和選擇設計參數奠定了基礎。
二、通用現代
為了滿足機械產品性能的高要求，在機械設計中大量採用計算機技術進行輔助設計和系統分析，這就是通用的現代設計方法。常見的方法包括優化、有限元、可靠性、模擬、專家系統、CAD等。這些方法並不只是針對機械產品去研究，還有其自身的科學理論和方法。
1、優化設計
機械優化設計是最優化技術在機械設計領域的移植和應用，其基本思想是根據機械設計的理論，方法和標准規范等建立一反映工程設計問題和符合數學規劃要求的數學模型，然後採用數學規劃方法和計算機計算技術自動找出設計問題的最優方案。它是機械設計理論與優化數學、電子計算機相互結合而形成的一種現代設計方法。
2、模擬與虛擬設計
計算機模擬技術是以計算機為工具「建立實際或聯想的系統模型」並在不同條件下對模型進行動態運行實驗的一門綜合性技術。而虛擬技術的本質是以計算機支持的模擬技術為前提，在產品設計階段，實時地並行地模擬出產品開發全過程及其對產品設計的影響，預測產品性能、產品製造成本、產品的可製造性、產品的可維護性和可拆卸性等，從而提高產品設計的一次成功率。這種方法不但縮短產品開發周期，也實現了縮短產品開發與用戶之間的距離。
3、有限元設計
這種方法是利用數學近似的方法對真實物理系統（幾何和載荷工況）進行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數量的未知量去逼近無限未知量的真實系統。它不僅能用於工程中復雜的非線行問題、非穩態問題的求解，而且還可用於工程設計中進行復雜結構的靜態和動力分析，並能准確地計算形狀復雜零件的應力分布和變形，成為復雜零件強度和剛度計算的有力分析工具。
4、模糊設計
它是將模糊數學知識應用到機械設計中的一種設計方法。機械設計中就存在大量的模糊信息。如機械零部件設計中，零件的安全系數往往從保守觀點出發，取較大值而不經濟，但在其允許的范圍內存在很大的模糊區間。機械產品的開發在各階段常會遇到各種模糊問題，雖然這些問題的特點、性質及對計策的要求不盡相同，但所採取的模糊分析方法是相似的。它的最大特點是，可以將各因素對設計結果的影響進行全面定量地分析，得出綜合的數量化指標，作為選擇決斷的依據。
機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產的第一步，是決定機械性能的最主要的因素。機械設計的努力目標是：在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設計出最好的機械，即做出優化設計。優化設計需要綜合地考慮許多要求，一般有：最好工作性能、最低製造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少環境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。設計者的任務是按具體情況權衡輕重，統籌兼顧，使設計的機械有最優的綜合技術經濟效果。過去，設計的優化主要依靠設計者的知識、經驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統分析等新學科的發展，製造和使用的技術經濟數據資料的積累,以及計算機的推廣應用,優化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。