《實驗設計》課程教學大綱

PAGE1PAGE11教學大綱試驗設計（experimentaldesign）一、課程說明課程編號：046403課程性質：專業(yè)課適用專業(yè)：理工類統(tǒng)計學專業(yè)開設開課學期：一般可在第四、五學期開設學時與學分：總課時：40學時。其中講授32學時，實驗8學時。學分：2.5學分。先修課程：概率論、數(shù)理統(tǒng)計學二、開課目的試驗設計是自然科學研究方法論領域中一個分支學科。正確設計試驗方案并對所獲調查數(shù)據進行科學的統(tǒng)計分析是每個研究工作者必須具備的基本功。尤其是在人類社會進入科技發(fā)展的今天，如何花費最小的代價取得所關心的信息，學習、掌握與應用本課程知識就顯得尤為重要了。它作為應用統(tǒng)計專業(yè)學生的專業(yè)課程，具有非常重要的地位，在開設課程時需要注意學生需要已經學過描述統(tǒng)計、推斷統(tǒng)計、方差分析以及線性回歸等基本概念、基本原理和方法。本課程涉及管理學、數(shù)理統(tǒng)計學、質量管理學及統(tǒng)計專業(yè)課等相關知識較多。要求在教學過程中特別注重各種概念和方法的統(tǒng)計思想，使學生牢固地掌握基本的試驗設計的基本理論與方法，以解決實際問題；試驗設計是實用性很強的課程，因此要堅持理論聯(lián)系實際的原則，緊密結合實際，加強案例教學；同時培養(yǎng)學生對各種質量管理統(tǒng)計的有機結合及靈活運用的能力。三、教學要求（一）教學方法與手段本課程主要采用理論教學的方式。在教學過程中，應注意在系統(tǒng)講授數(shù)理統(tǒng)計學的基本理論和基本方法的同時，注重學生對理論、方法與實際問題的結合，正確的理解與運用相關理論與方法分析解決問題。教學方法上，可以將啟發(fā)式教學、討論式教學等結合使用，多媒體與板書相結合，增強師生之間的互動交流。（二）考核方式1.考核內容?？己藘热輵ㄋ兄R點?？己嘶局R、基本理論的掌握程度以及分析應用能力。2.考核方式與成績評定?？己朔绞揭苑纸M大作業(yè)為主。成績評定以分組大作業(yè)與學生平時作業(yè)成績、考勤記錄、課堂表現(xiàn)等作出綜合評價，具體做法：分組大作業(yè)占50-60%，平時成績占40-50%。四、教學中應注意的問題1.學習《試驗設計》需要具備一些必要的知識，主要有企業(yè)管理學、數(shù)理統(tǒng)計學、現(xiàn)代統(tǒng)計分析方法及相關的統(tǒng)計專業(yè)知識等，因此，這些課程要開在本課程之前。2.本課程屬統(tǒng)計學專業(yè)本科限選課，與其他各有關課程之間存在著密切的關系。在教學內容方面應力求相互銜接，避免不必要的重復。五、課程教學內容第一章試驗設計簡介教學目的與要求：本章主要介紹試驗設計的基本流程與原理，具體要求：了解試驗設計在科學研究中的地位、作用及試驗設計的主要內容；了解合理制定試驗方案原則，理解試驗數(shù)據誤差的產生及控制途徑。教學重點難點：試驗設計的基本原理，試驗設計的流程第一節(jié)試驗設計的目的一、試驗設計二、試驗設計的目的第二節(jié)常見試驗設計類型最佳猜測法一次一因子析因試驗第三節(jié)試驗設計基本準則隨機化重復區(qū)組化第四節(jié)簡單試驗設計練習試驗設計的流程試驗設計練習第二章圖形化的試驗數(shù)據分析方法教學目的與要求：本章主要介紹常見的探索性數(shù)據分析技術，具體要求：了解試驗設計數(shù)據分析的流程，掌握常用的數(shù)據分析技術：描述統(tǒng)計，探索性分析和確認性分析。教學重點難點：：描述性數(shù)據分析，探索性數(shù)據分析和確認性數(shù)據分析第一節(jié)試驗數(shù)據分析的流程試驗數(shù)據分析的流程第二節(jié)描述性數(shù)據分析常見的統(tǒng)計量常見的統(tǒng)計圖第三節(jié)探索性數(shù)據分析探索性數(shù)據分析第四節(jié)確認性數(shù)據分析確認性數(shù)據分析第三章簡單對比試驗教學目的與要求：本章介紹在試驗設計中常用的假設檢驗方法，具體要求：掌握各種不同情況下的假設檢驗，了解樣本量對假設檢驗兩類錯誤的影響，掌握配對比較。教學重點難點：假設檢驗，配對比較，假設檢驗樣本量的確定第一節(jié)假設檢驗基本概念假設檢驗的基本概念假設檢驗的過程各種不同情況下的假設檢驗第二節(jié)假設檢驗中樣本量的確定統(tǒng)計檢驗的勢函數(shù)二、樣本量的確定第三節(jié)配對比較試驗配對比較試驗配對比較分析第四章*數(shù)據建模與回歸分析教學目的與要求：掌握多元回歸分析的原理，以及如何進行模型的選擇教學重點難點：回歸分析第一節(jié)簡單線性模型相關與一元回歸分析多元回歸分析第二節(jié)模型評價與驗證模型評價的原則二、模型的驗證第五章方差分析教學目的與要求:本章主要介紹方差分析的概念、單元素方差分析和雙元素方差分析，具體要求:了解方差分析的應用背景；掌握單因素方差分析；掌握無交互作用的雙因素方差分析，了解有交互作用的雙因素方差分析教學重點難點：單元素方差分析，雙元素方差分析第一節(jié)單元素方差分析方差分析的基本概念和思想單因素方差分析第二節(jié)雙元素方差分析無交互作用的雙因素方差分析二、有交互作用的雙因素方差分析第六章全因子設計教學目的與要求：本章介紹全因子分析，兩水平全因子分析，區(qū)組，無重復全因子設計，具體要求：了解一般的全因子設計，掌握兩水平的全因子分析，理解區(qū)組在全因子設計中的作用，掌握無重復全因子設計。教學重點難點：兩水平全因子設計和區(qū)組設計，無重復全因子設計第一節(jié)兩水平全因子設計全因子設計兩水平全因子設計第二節(jié)區(qū)組設計區(qū)組兩水平全因子設計中的區(qū)組第三節(jié)無重復全因子設計無重復全因子設計無重復全因子設計的分析第七章分式析因設計教學目的與要求：本章主要介紹別名，效應的混雜，最小低階混雜，分辨度，具體要求：掌握別名，了解分辨度對于分式析因設計的重要性，理解在分式析因設計中效應的混雜的原理，掌握最小低階混雜。教學重點難點：別名，分辨度，最小低階混雜第一節(jié)分式析因設計的原理與方法分式析因設計1/2分式析因設計分辨度第二節(jié)一般的分式析因設計1/4分式析因設計最小低階混雜一般的分式析因設計第八章*響應曲面設計教學目的與要求：本章主要介紹響應曲面設計，穩(wěn)健設計，正交表，田口設計，具體要求：了解響應曲面設計，穩(wěn)健設計，掌握正交表的使用。教學重點難點：正交表，田口設計，響應曲面設計響應曲面設計響應曲面設計二階響應曲面分析穩(wěn)健設計直積表設計直積表的分析六、教學學時分配試驗設計教學課時分配表章節(jié)名稱課時分配（節(jié)數(shù)）授課上機討論實驗備注第一章試驗設計簡介2第二章圖形化的試驗數(shù)據分析方法42第三章簡單對比試驗2第四章數(shù)據建模與回歸分析2第五章方差分析42教學重點第六章全因子設計62教學重點第七章分式析因設計62教學重點第八章響應曲面設計42課時小計3028課時合計40七、推薦教材與參考書目：推薦教材傅鈺生等譯：《試驗設計與分析》，人民郵電出版社，20