Особое значение имеет правильная разработка методик эксперимента.
Методика - это совокупное и. мыслительных и физических операций, размещенных в определенной последовательности, в соответствии с которой достигается цель исследования.
При разработке методик проведения эксперимента необходимо предусматривать:
проведение предварительного целенаправленного наблюдения над изучаемым объектом или явлением с целью определения исходных данных (гипотез, выбора варьирующих факторов);
создание условий, в которых возможно экспериментирование (подбор объектов для экспериментального воздействия, устранение влияния случайных факторов);
определение пределов измерений; систематическое наблюдение за ходом развития изучаемого явления и точные описания фактов;
проведение систематической регистрации измерений и оценок фактов различными средствами и способами;
создание повторяющихся ситуаций, изменение характера условий и перекрестные воздействия, создание усложненных ситуаций с целью подтверждения или опровержения ранее полученных данных;
переход от эмпирического изучения к логическим обобщениям, к анализу и теоретической обработке полученного фактического материала.
Перед каждым экспериментом составляется его план (программа), который включает:
цель и задачи эксперимента;
выбор варьирующих факторов;
обоснование объема эксперимента, числа опытов;
порядок реализации опытов, определение последовательности изменения факторов;
выбор шага изменения факторов, задание интервалов между будущими экспериментальными точками;
обоснование средств измерений;
описание проведения эксперимента;
обоснование способов обработки и анализа результатов эксперимента.
Результаты экспериментов должны отвечать трем статистическим требованиям:
требование эффективности оценок, т.е. минимальность дисперсии отклонения относительно неизвестного параметра;
требование состоятельности оценок, т.е. при увеличении числа наблюдений оценка параметра должна стремиться к его истинному значению;
требование несмещенности оценок - отсутствие систематических ошибок в процессе вычисления параметров.
Важнейшей проблемой при проведении и обработке эксперимента является совместимость этих трех требований.
План-программу рассматривает научный руководитель, обсуждают в научном коллективе и утверждают в установленном порядке.
При разработке плана-программы эксперимента всегда необходимо стремиться к его упрощению, наглядности без потери точности и достоверности. Это достигается предварительным анализом и сопоставлением результатов измерений одного и того же параметра различными техническими средствами, а также методов обработки полученных результатов. В условиях интенсификации проведения научных исследований важнейшее место в процессе подготовки эксперимента должно отводиться его автоматизации (АСНИ) с вводом экспериментальных данных непосредственно в ЭВМ, с расчетом результирующих показателей, с автоматическим управлением хода эксперимента (последовательности к повторимости замеров, определение средних значений, построение и т.д.).