自然辨证法论文

观察与实验在测控技术中的应用
范云龙
（华中科技大学自动化学院检测技术与自动化装置专业15级研究生）
摘要：观察和实验都是科学家获取科学事实的的主要方法，是科学认识的来源和验证或否认科学假说的重要环节。

而对于本专业测控技术更是将观察与实验方法体现到了极致，本文详细的分析了如何将观察与实验运用到测控技术专业研究中，并在自然辨证法的范畴内给出了详细的解释。

关键字：自然辩证法；观察与实验；测控技术；科学方法
1引言
科学方法作为自然辨证法中自然科学观的重要组成部分，对于科学技术的发展和人类认识自然具有重要的作用。

科学的独特气质在科学方法中体现的非常充分，科学之所以为科学很大程度上要归功于科研工作者采用了一系列特点鲜明的方法和手段，包括抽象、假设、观察与实验、数学、直觉与想象等。

对于不同的研究领域，可能不同的方法受到不同程度的应用[1]。

例如，人类语言的产生需要抽象的科学方法；19世纪末，经典物理学中原子不可分的传统观念无法解释X射线、放射线以及电子现象，于是，人们采用假设的科学方法，假设除了各种原子结构[2]；同样对于我们专业检测技术与自动化装置，在平时的科研生活中，更多的采用观察与实验的科学方法，作为一名工科类的研究生，解决问题的首要条件，就是要学会观察思考，实验验证，只有科学的研究方法才能在未来的科研道路上有所成就。

2观察与实验对我科研生活的影响
2.1观察方法
科学中的观察方法是指人们在一定的学说或理论的指导下，直接通过感觉器官或借助科学仪器，有目的感知、记录被研究对象的性质或过程，获取直接经验或感性材料的研究方法。

科学观察是科学研究中的基础性工作，像天文学、气候学等科学领域，没有大量的系统的严格的观察支持，学科发展几乎无从谈起[3]。

对于我们专业测控技术，观察也是非常重要的，对于在平时的科研项目中，经常会测一个电路板的性能好坏，以及它是否能正常工作，我感受最深的就是有一次我在测一个前放板的输出信号时，在示波器上的显示结果和我理论上的结果有很大差别，我观察了好久，就是不知道问题的所在，经过了各种尝试，最终找到了问题的所在，问题就出在我的测量仪器时间太久了，内部电路老化，电源的滤波效果不好加入了很大的工频50Hz干扰，经过更换了示波器，测量的效果就很接近理论值。

从自然辩证法的视角来看，这就是由于我没有坚持观察的客观性原则，忽略了测量仪器对于观察结果的影响，从而导致测量结果不准确。

通过我科研生活中的这个小小的例子，让我明白了，在间接借助仪器观察时，很大程度上依赖于测量仪器的好坏，然而我并不是要否定科学仪器在观察中的作用，相反，间接观察即借助仪器设备进行观察是科学活动中大量存在并最有成效的观察方式。

在人的感觉阀限之
外的经验内容只有通过各种观测仪器才能为人们所感知。

借助仪器的科学观察极大的突破了人体直接感觉器官在灵敏性、持续时间、感知场地等方面的局限，使科学观察活动得以在前所未有的的广度和深度上展开。

现代科学研究中，各种高、精、尖的科学仪器的大规模使用，使得我们的科学技术迅猛发展，可想而知，如果没有现代科学仪器，我们的很多研究工作几乎寸步难行。

可见测量仪器在间接观察中扮演着很重要的角色。

2.2实验方法
与自然条件下的观察相比，实验方法能较少的受研究对象和条件的限制，能更好的地体现研究者的研究意图，获得充足的实验材料。

实验方法是指人们在某种思想或理论的指导下，通过干预、控制环境或对象的某些特征或参数，获取经验数据或感性材料的研究方法。

实验方法较之观察方法更为复杂，更为有效，也更能体现科学工作的特点[4]。

实验在科学中的地位及在科学的发展中所起的作用怎么强调也不过分。

在我的科研生活中，实验更是几乎一直伴随着我。

从去年9月份研究生入学，就一直跟随导师，参与核磁测井仪器研制的项目，由于我们做的是测井仪器，说通俗一些就是能够测量井下是否有油的仪器，几乎仪器的各个部分，各个电路板都需要测试性能的好坏，都需要做实验，因为理论也许很简单的事情，如果做成实物，就会出现各种意想不到的效果，我几乎天天要和仪器打交道，可以说，实验方法在我们专业举足轻重，没有实验方法就没有测控技术的发展。

正是实验方法的不断完善和广泛采用，传统的自然哲学一统天下才逐步让位于经验学的全面胜利。

没有科学实验，近代自然科学的崛起和繁荣就完全没有可能。

“科学如果不是从实验中产生并以一种清晰实验结束，便是毫无意义的，因为实验是确实性之母”。

科学实验通过控制相应的条件与变量，简化或纯化自然现象，在现或模拟不可重复或难以重现的自然过程，放慢或加速事物的自然变化，深刻、形象、逼真地展示事物内在的结构和发展规律，给予科学理论从猜想到验证几乎所有环节以无可替代的确定性。

科学实验如此意义重大影响深远，如何操作运用也是非三言两语能够说清楚的。

从实验思想的设计到实验方案的选择，从实验过程的操作到实验结果的记录、整理和分析，各门学科均有独特之处，一般地谈及它们的共同性对实际的工作几乎是隔靴搔痒。

对于大部分经验学科来说，一个人的成长为专业领域内的专家的过程，几乎就是学习、理解和应用该领域独特的室验方法的过程，其大部分时间和精力就花费在设计和实施实验，分析和理解实验结果，继而又提出和实施验证新的猜想或学说的过程。

3结论
俄国著名的科学家门捷列夫曾经说过：“科学的原理起源于实验的世界和观察的领域，观察是第一步，没有观察就不会有接踵而来的前进”，“观察、观察、再观察”曾作为巴甫洛夫的座右铭被写在实验室的墙壁上。

任何实验都离不开观察，科学实验更是如此[5]。

归根到底，一切科学推理的力法都相同，都对准一个同样的目标。

他们都想掌握自然现象规律的知识，从而预见、变革和控制自然现象。

尽管我们刚指出所谓观察的科学与实验的科学的重要区别，但是，观察者和实验者的研究目的都是对事实和现象取得尽量精确的认识，他们的研究方法都是采取最适当的方法，在这些方面，他们又是没有区别的，实际上，在这两种情况下，他们都只是注意某一事实；唯一的不同只在于——实验者必须证实的事实不是自然地呈现给他的，他必须使它出现，诱发它出现，因此，我们可以说，实验实际上就是按照某种目的诱发观察。

实验和观察常常是同时并进的。

在这里，我还要强调另外一点：观察、实验中的机遇对科研的影响。

机遇是指人们在观
察、实验过程中，由于某一偶然的事件或机会，意外的发现了新现象，并由此导致科学上的新发现或新突破。

这种机遇产生的根源就是客观原因和认识论原因，而我期待这种机遇，希望能够在本专业领域得到突破，为科学研究奉献一些力量。

通过这门课程的学习，我才认识到抓住这种机遇需要有准备的头脑、敏锐的观察力和科学的判断力等，我也会有意识的去培养我的这种能力。

我觉得贝尔纳有句话说的好：“机遇只偏爱有准备的头脑。

”最后，我真的很庆幸我学习了这门课，我从中体会到了很多获取和整理科学事实的方法，同时我也体会了发现机遇的快乐。

参考文献：
[1]张羽. 恩格斯自然观的当代价值[D]. 哈尔滨师范大学, 2015.
[2]张庆枝. 群星荟萃,同力打造——量子力学创立历程[J]. 物理教师, 2004, 25(11):55-56.
[3]沈意. 对探究过程中观察方法的指导[J]. 现代教学, 2015(S1):55-56.
[4]冯林, 何先刚. 试论辩证唯物主义自然观在科学研究中的作用[J]. 重庆第二师范学院学
报, 2004, 17(2):49-52.
[5]蒋小珍. 爱观察会观察善观察——谈科学教学中学生观察能力的培养[J]. 中学教学参
考, 2013(2):104-105.。