《實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》課程教學(xué)大綱

《實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》課程教學(xué)大綱ExperimentalDesignandDateProcessing一、課程基本信息學(xué)

時：24學(xué)

分：1.5考核方式：考試，平時成績占總成績的30%中文簡介：《實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》是化學(xué)和化工、輕工、材料、環(huán)境等多門類學(xué)科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，該課程屬于專業(yè)必選課，是關(guān)于實驗前科學(xué)進(jìn)行實驗設(shè)計的理論、知識、方法、技能以及實驗后獲得實驗結(jié)果、對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理的理論、知識、方法與技能的課程。涉及到正交實驗設(shè)計、方差分析、誤差理論、數(shù)據(jù)回歸、質(zhì)量控制、Origin軟件等方面的內(nèi)容。無論是平時課堂的常規(guī)性實驗還是學(xué)生創(chuàng)新基金項目、畢業(yè)論文工作以及畢業(yè)后工作中都會用到實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理的相關(guān)知識。通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能在有限的實驗條件下用最小工作量的實驗獲得盡可能豐富的信息，并對實驗結(jié)果進(jìn)行有效、合理的分析，挖掘數(shù)據(jù)潛在的、本質(zhì)的規(guī)律。二、

教學(xué)目的與要求

通過本課程的學(xué)習(xí)，使同學(xué)能較好的掌握試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理的基本原理和應(yīng)用方法，培養(yǎng)有關(guān)實際生產(chǎn)和科研實驗中解決問題的能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和分析、思考的能力，為后續(xù)課程和科學(xué)研究打下一定的基礎(chǔ)。通過本課程學(xué)習(xí)，要求：1.掌握試驗設(shè)計的基本原則和誤差控制的主要方法、簡單對照試驗的設(shè)計與數(shù)據(jù)處理方法、單因素試驗的方差分析方法以及多因素試驗方差分析；2.掌握實驗數(shù)據(jù)表示方法與數(shù)學(xué)模型的建立。熟練掌握一元線性回歸方程的計算與顯著性檢驗方法、簡單相關(guān)分析過程，掌握多元線性回歸方程的計算與顯著性檢驗過程，掌握曲線回歸方法。3.掌握等正交試驗的表頭設(shè)計與正交試驗結(jié)果的直觀分析與方法方差分析、最優(yōu)組合的選擇方法。4.掌握Origin軟件的基本知識和操作，熟悉軟件在實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。三、教學(xué)方法與手段教學(xué)主要采用的方法和手段包括課堂講授、課堂討論、案例分析、分組討論、上機實操等。四、

教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)學(xué)時分配緒論了解0.5第一章誤差理論和數(shù)據(jù)處理3.51.

誤差及其表示方法掌握12.

偶然誤差的正態(tài)分布掌握0.53.

誤差傳遞理解0.54.

有效數(shù)字及運算規(guī)則掌握0.55.

樣本異常值的判斷和處理掌握1

重點與難點:誤差及表示方法、有效數(shù)字運算與異常值處理

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):會對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理，獨立完成課后習(xí)題第二章

有限數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理21.總體的參數(shù)估計掌握12.平均值檢驗掌握1重點與難點:參數(shù)估計的表示方法與統(tǒng)計檢驗衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):會對參數(shù)進(jìn)行估計表示，會進(jìn)行t檢驗與f檢驗，獨立完成課后習(xí)題第三章

正交實驗設(shè)計41.正交實驗設(shè)計概述理解12.正交實驗設(shè)計理論掌握13.多指標(biāo)的實驗數(shù)據(jù)設(shè)計掌握14.有交互作用的正交試驗設(shè)計掌握1

重點與難點:表頭設(shè)計與數(shù)據(jù)處理

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):會進(jìn)行正交設(shè)計與數(shù)據(jù)處理，獨立完成課后習(xí)題第四章

實驗數(shù)據(jù)表示方法與數(shù)學(xué)模型的建立41.實驗數(shù)據(jù)的表示方法掌握12.一元線性回歸分析掌握1.53.多元線性回歸分析理解1.5

重點與難點:最小二乘法

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):會進(jìn)行線性回歸，獨立完成課后習(xí)題第五章質(zhì)量控制21.質(zhì)量控制方法掌握12.

質(zhì)量控制圖的繪制、應(yīng)用、識別掌握1

重點與難點:

質(zhì)量控制圖的繪制、應(yīng)用

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):會繪制和使用質(zhì)量控制圖，獨立完成課后習(xí)題第五章

Origin軟件的使用81.

Origin介紹理解12.

數(shù)據(jù)計算、曲線擬合和非線性曲線擬合及擬合技巧掌握63.正交設(shè)計軟件的操作1

重點與難點:軟件操作

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):會用軟件解決問題

五、推薦教材和教學(xué)參考資源1．劉振學(xué),王力等.實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2015年.2.馬江權(quán),楊德明,龔方紅.計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用（第一版）.北京：高等教育出版社,2005