實驗設計與數(shù)據處理心得

1、實驗設計與數(shù)據處理心得體會剛開始選這門課的時候， 我覺得這門課應該是很難懂的課程， 首 先我們做過不少的實驗了， 當然任何自然科學都離不開實驗， 大多數(shù) 學科（化工、化學、輕工、材料、環(huán)境、醫(yī)藥等）中的概念、原理和 規(guī)律大多由實驗推導和論證的， 但我覺得每次到處理數(shù)據的時候都很 困難，所以我覺得這是門難懂的課程， 卻也是很有必要去學的一門課 程，它對于我們工科生來說也是很有用途的， 在以后我們實驗的數(shù)據 處理上有很重要的意義。如何科學的設計實驗， 對實驗所觀測的數(shù)據進行分析和處理， 獲 得研究觀測對象的變化規(guī)律， 是每個需要進行實驗的人員需要解決的 問題?！皩嶒炘O計與數(shù)據處理”課程就是是以概率

2、論數(shù)理統(tǒng)計、 專業(yè) 技術知識和實踐經驗為基礎，經濟、科學地安排試驗，并對試驗數(shù)據 進行計算分析，最終達到減少試驗次數(shù)、縮短試驗周期、迅速找到優(yōu) 化方案的一種科學計算方法。 它主要應用于工農業(yè)生產和科學研究過 程中的科學試驗， 是產品設計、 質量管理和科學研究的重要工具和方 法，也是一門關于科學實驗中實驗前的實驗設計的理論、 知識、方法、 技能，以及實驗后獲得了實驗結果， 對實驗數(shù)據進行科學處理的理論、 知識、方法與技能的課程。通過本課程的學習， 我掌握了試驗數(shù)據統(tǒng)計分析的基本原理， 并 能針對實際問題正確地運用，為將來從事專業(yè)科學的研究打下基礎。 這門課的安排很合理 , 由簡單到復雜、由淺入深

3、的思維發(fā)展規(guī)律，先 講單因素試驗、雙因素試驗、正交試驗、均勻試驗設計等常用試驗設 計方法及其常規(guī)數(shù)據處理方法、再講誤差理論、方差分析、回歸分析 等數(shù)據處理的理論知識， 最后將得出的方差分析、 回歸分析等結論和 處理方法直接應用到試驗設計方法。比如我對誤差理論與誤差分析的學習： 在實驗中， 每次針對實驗 數(shù)據總會有誤差分析， 誤差是進行實驗設計和數(shù)據評價最關鍵的一個 概念，是測量結果與真值的接近程度。 任何物理量不可能測量的絕對 準確，必然存在著測定誤差。通過學習，我知道誤差分為過失誤差， 系統(tǒng)誤差與隨機誤差， 并理解了他們的定義。 另外還有對準確度與精 密度的學習， 了解了他們之間的關系以及提

4、高準確度的方法等。 對誤 差的學習更有意義的應該是如何消除誤差， 首先消除系統(tǒng)誤差， 可以 通過對照試驗， 空白試驗， 校準儀器以及對分析結果的校正等方法來 消除；其次要減小隨機誤差，就是要在消除系統(tǒng)誤差的前提下，增加 平行測定次數(shù)，可以提高平均值的精密度。比如我對方差分析的理解 : 方差分析是實驗設計中的重要分析方 法，應用非常廣泛，它是將不同因素、不同水平組合下試驗數(shù)據作為 不同總體的樣本數(shù)據， 進行統(tǒng)計分析， 找出對實驗指標影響大的因素 及其影響程度。對于單因素實驗的方差分析，主要步驟如下：建立線 性統(tǒng)計模型，提出需要檢驗的假設；總離差平方和的分析與計算；統(tǒng) 計分析，列出方差分析表。對于

5、雙因素實驗的方差分析，分為兩種， 一種是無交互作用的方差分析， 另一種是有交互作用的方差分析， 對 于這兩種類型分別有各自的設計方法， 但是總體步驟都和單因素實驗 的方差分析一樣。除了以上一些實驗設計與數(shù)據處理方法外， 學習這門課程最大的 收獲就是對chemdraw及origin兩個軟件的學習。計算機軟件的應用 是計算機學科在化學領域中的最主要的應用之一， 它不僅解決了化學 計算中的復雜問題， 而且利用虛擬的程序把化學世界的微觀結構、 光 譜形態(tài)等形象地展現(xiàn)出來， 以致把化學學科的教育和科研的革命推向 一個嶄新的階段。ChemdraW軟件。ChemDraw是為輔助專業(yè)學科工作者及相關科技人員的

6、交流活動 和研究開發(fā)工作而設計的。 它給出了直觀的圖形界面， 開創(chuàng)了大量的 變化功能，只要稍加實踐， 便會很容易地繪制出高質量的化學結構圖 形。因而，可為化學界出版物、手稿、報告、 CAI 軟件、涉及化學結 構圖形的軟件的編寫制作等提供高質量的結構圖形、 3D 轉換、基本 的分子模型及化學數(shù)據管理功能等。ChemDraw為此已成為世界上最 流行、最受歡迎和最有應用價值的化學繪圖軟件。這個軟件對于我們化工專業(yè)的學生來說是很有用途的。 我們會經 常寫一些化學反應式或反應機理，但每次在Word文檔中都無法輸入正常的分子式或根本無渠道來表達反應式。但通過對Chemdraw軟件的學習，顯然給我們帶來了極

7、大的方便 . 它給出了直觀的圖形界面， 用起來方便，也很容易學習，不需要我們再去一條線一條線的來畫， 而是可以直接用鼠標點一下就可以插入， 像苯環(huán)及其衍生物， 而且很 多反應式可以極其形象的表達出來，給我們的學習帶來極大的方便。Origin 軟件Origin為OriginLab公司出品的較流行的專業(yè)函數(shù)繪圖軟 件，是公認的簡單易學、操作靈活、功能強大的軟件，既可以滿 足一般用戶的制圖需要，也可以滿足高級用戶數(shù)據分析、函數(shù)擬 合的需要。而使用 Origin就像使用Excel和Word那樣簡單，只 需點擊鼠標，選擇菜單命令就可以完成大部分工作，獲得滿意的 結果。像Excel和Word 一樣，Ori

8、gin是個多文檔界面應用程序。 它將所有工作都保存在Project(*OPJ)文件中。該文件可以包含多個子窗口，如 Worksheet， Graph， Matrix ， Excel 等。各子窗 口之間是相互關聯(lián)的，可以實現(xiàn)數(shù)據的即時更新。子窗口可以隨 Project文件一起存盤，也可以單獨存盤，以便其他程序調用。Origin的數(shù)據分析主要包括統(tǒng)計、信號處理、圖像處理、峰 值分析和曲線擬合等各種完善的數(shù)學分析功能。準備好數(shù)據后， 進行數(shù)據分析時，只需選擇所要分析的數(shù)據，然后再選擇相應的 菜單命令即可。Origin的繪圖是基于模板的，Origin本身提供了 幾十種二維和三維繪圖模板而且允許用戶自己

9、定制模板。繪圖時，只要選擇所需要的模板就行。用戶可以自定義數(shù)學函數(shù)、圖形樣 式和繪圖模板；可以和各種數(shù)據庫軟件、辦公軟件、圖像處理軟 件等方便的連接。 Origin 可以導入包括 ASCII、Excel、pCIamp 在內的多種數(shù)據。另外，它可以把Origin圖形輸出到多種格式的 圖像文件，譬如 JPEG GIF、EPS TIFF等等。Origin 里面也支 持編程，以方便拓展Origin的功能和執(zhí)行批處理任務。Origin里面有兩種編程語言一 LabTalk和Origin C。在Origin的原有基 礎上，用戶可以通過編寫 X-F un ction 來建立自己需要的特殊工 具。Origin軟

10、件也是非常實用的一個軟件，在數(shù)據處理方面帶給我們極大方便。在平時的實驗中，往往都需要將測得的數(shù)據用圖 表表示出來，以便觀察規(guī)律，但由于原理可能較復雜，圖表表達 起來很困難，而且就算畫得出來，也是有很大的誤差，往往也會 給實驗結果帶來偏差。學習了這個軟件之后，感覺實驗數(shù)據的處 理問題不再那么難以解決了，這個軟件最突出的特點就是它的操 作靈活與功能強大，只需要我們將數(shù)據輸入，就可以看到形象的 圖示，而且點圖，線圖，或者點線連接都能顯示出來，更方便的 是，只需要點一下鼠標，不需要我們再去算，就可以通過擬合將 圖形的方程及參數(shù)寫出來。這些對于我們以后的實驗是有非常重 要的意義的?？傊?，這門課帶給了我意想不到的收獲，為我以后的學習帶 來了極大的方便與樂趣。對于實驗設計與數(shù)據處理方法，我們在 以后的實驗