Nghiên cứu và Thực nghiệm, một công cụ quan trọng bao gồm hai phần:
-Phương pháp luận nghiên cứu khoa học.
-Thiết kế và phân tích thực nghiệm.
Phần 1, Phương pháp luận nghiên cứu khoa học bao gồm 3 chương:
Chương 1: Nghiên cứu - Phát triển (NCPT) trình bày về lịch sử Nghiên cứu - Phát triển, các vấn đề, công cụ và nguồn lực trong NCPT. Chương này cũng trình bày về quản lý dự án NCPT, cũng như công việc NCPT.
Chương 2: Tri thức trong NCPT trình bày quá trình nhận thức, tiêu chuẩn tri thức, biểu diễn tri thức và vai trò tri thức trong NCPT.
Chương 3: Trình bày Phương pháp Nghiên cứu Phát triển với các bước nghiên cứu phát triển bao gồm phân tích, giả thiết, tổng hợp, kiểm chứng.
Phần 2 trình bày một bước quan trọng trong Phương pháp luận nghiên cứu khoa học là Thiết kế và phân tích thực nghiệm bao gồm 6 chương:
Chương 4: Giới thiệu về Thiết kế và phân tích thực nghiệm với các nội dung về ứng dụng thực nghiệm, chiến lược thực nghiệm, nguyên lý thực nghiệm và quy trình thực nghiệm.
Chương 5: Trình bày Thực nghiệm so sánh bao gồm so sánh kỳ vọng và so sánh biến thiên.
Chương 6: Trình bày Thực nghiệm đơn biến với các phần phân tích phương sai ANOVA, ước lượng sau thực nghiệm, kiểm tra mô hình, hồi quy đơn biến, xác định cỡ mẫu. Chương này còn trình bày so sánh kỳ vọng theo nhóm và so sánh kỳ vọng theo cặp.
Chương 7: Trình bày một kỹ thuật quan trọng trong thiết kế và phân tích thực nghiệm là Thực nghiệm phân khối, khi yếu tố gây rối đầu vào có thể kiểm soát được.
Chương 8: Trình bày Thực nghiệm đa biến khi có nhiều yếu tố đầu vào. Chương này cũng trình bày kỹ thuật phân khối trong thực nghiệm đa biến.
Chương 9: Trình bày Thực nghiệm nhị phân là một trường hợp đặc biệt nhưng cũng rất thông dụng khi thiết kế và phân tích thực nghiệm, khi yếu tố đầu vào có hai mức.
Ngoài ra còn có phần phụ lục - Thống kê trong thực nghiệm, trình bày các kiến thức cơ bản về thống kê cho các kỹ thuật thiết kế và phân tích thực nghiệm ở các chương trên.