《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

PAGE77PAGE81《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程英文名DesignofExperiment課程代碼06M0121學(xué)分2總學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)28實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)4課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)選修先修課程概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制適用專業(yè)質(zhì)量管理工程開課學(xué)院質(zhì)量與安全工程學(xué)院一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）是工程技術(shù)與統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合的學(xué)科，主要包括兩部分內(nèi)容，第一是對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)有效的設(shè)計(jì)，第二是對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的統(tǒng)計(jì)分析，屬于設(shè)計(jì)質(zhì)量范疇。試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）在質(zhì)量設(shè)計(jì)和質(zhì)量改進(jìn)的過程中扮演了非常重要的角色，它是我們產(chǎn)品質(zhì)量提高，工藝流程改善的重要保證。試驗(yàn)設(shè)計(jì)已廣泛被運(yùn)用于從航天業(yè)到一般生產(chǎn)制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量改善、工藝流程優(yōu)化。本課程的目的是希望學(xué)生能較為透徹地理解和掌握各種方法的設(shè)計(jì)思想及其實(shí)踐過程，并能熟練運(yùn)用。（二）課程目標(biāo)了解國內(nèi)外試驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢(shì)；掌握各種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)思想；會(huì)根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合選擇和使用不同的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法；掌握軟件生成試驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)劃和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法課程目標(biāo)達(dá)成途徑與方法課程目標(biāo)1以課堂教學(xué)為主，請(qǐng)同學(xué)們查找資料，并進(jìn)行課程討論課程目標(biāo)2以課堂教學(xué)為主，以課堂討論和作業(yè)為輔課程目標(biāo)3以課堂教學(xué)為主，以課堂討論和作業(yè)為輔課程目標(biāo)4實(shí)驗(yàn)操作課程目標(biāo)5課堂教學(xué)、專題調(diào)研三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求1畢業(yè)要求2畢業(yè)要求3畢業(yè)要求4畢業(yè)要求5課程目標(biāo)1M//M/課程目標(biāo)2HHLML課程目標(biāo)3HHLHL課程目標(biāo)4/HH/M課程目標(biāo)5////M四、課程主要內(nèi)容與基本要求章節(jié)號(hào)章節(jié)名稱知識(shí)點(diǎn)課程要求重點(diǎn)難點(diǎn)思政元素第1章試驗(yàn)設(shè)計(jì)概要試驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義理解試驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義試驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義/試驗(yàn)設(shè)計(jì)的歷史與發(fā)展、試驗(yàn)設(shè)計(jì)的用途、試驗(yàn)設(shè)計(jì)的成功運(yùn)用案例了解試驗(yàn)設(shè)計(jì)的歷史與發(fā)展試驗(yàn)設(shè)計(jì)的成功運(yùn)用案例培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則及步驟掌握試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則及步驟試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神第2章方差分析單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)掌握方差分析的步驟方差分析的前提條件/正態(tài)性檢驗(yàn)、方差齊性的檢驗(yàn)方法了解正態(tài)性檢驗(yàn)、方差齊性的檢驗(yàn)方法方差齊性的檢驗(yàn)方法/多重比較的目的及不同場(chǎng)合下的比較方法了解不同的多重比較方法的區(qū)別不同的多重比較方法的區(qū)別/雙因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)掌握雙因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析交互作用的數(shù)據(jù)分析/掌握單因子、雙因子minitab及excel軟件操作掌握軟件操作數(shù)據(jù)格式問題/第3章全因子設(shè)計(jì)與分析全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法理解全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟/全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)的適用場(chǎng)合、優(yōu)缺點(diǎn)理解全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)//全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析方法理解數(shù)據(jù)分析方法數(shù)據(jù)分析方法/第4章部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析部分因子設(shè)計(jì)方法理解部分因子設(shè)計(jì)步驟部分因子設(shè)計(jì)步驟/部分因子設(shè)計(jì)的適用場(chǎng)合理解部分因子設(shè)計(jì)的適用場(chǎng)合分辨率的應(yīng)用/部分因子數(shù)據(jù)分析方法理解數(shù)據(jù)分析方法數(shù)據(jù)分析方法/第5章正交設(shè)計(jì)正交表的特征、交互作用的定義掌握正交表的正交性正交表的正交性培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神無交互作用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析掌握試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)分析培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神有交互作用情況下的表頭設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理方法掌握交互作用的分析表頭設(shè)計(jì)/第5章正交設(shè)計(jì)混合水平正交表的構(gòu)造掌握混合水平正交表的構(gòu)造方法自由度不變的原則/擬水平法、組合法等處理水平不等情況下的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析方法掌握數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析/minitab及excel正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析操作方法掌握軟件操作軟件操作/第6章參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)的基本思想理解參數(shù)設(shè)計(jì)的原理參數(shù)設(shè)計(jì)的原理/穩(wěn)健性設(shè)計(jì)和分析掌握試驗(yàn)設(shè)計(jì)的計(jì)劃及數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)計(jì)劃的生成/容差設(shè)計(jì)理解容差設(shè)計(jì)的基本思想容差設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析/minitab參數(shù)設(shè)計(jì)與分析操作方法掌握軟件操作軟件操作/第7章其它試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法介紹回歸設(shè)計(jì)的基本概念、多元線性回歸理解回歸設(shè)計(jì)的基本原理回歸設(shè)計(jì)的基本原理/均勻設(shè)計(jì)及分析理解均勻設(shè)計(jì)的基本原理均勻設(shè)計(jì)的基本原理/混料設(shè)計(jì)的基本思想、設(shè)計(jì)方法及分析方法了解混料設(shè)計(jì)的基本原理混料設(shè)計(jì)的基本原理/五、課程學(xué)時(shí)安排章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)第1章試驗(yàn)設(shè)計(jì)概要4課前自學(xué)了解試驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)科的發(fā)展。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4課程目標(biāo)5第2章方差分析6完成教材第一章課后習(xí)題2、3、4、5課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4第3章全因子設(shè)計(jì)與分析3完成另外布置的兩題課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4第4章部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析3完成另外布置的兩題課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4第5章正交設(shè)計(jì)8完成教材第四章課后習(xí)題第2、3、4課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4課程目標(biāo)5第6章參數(shù)設(shè)計(jì)4完成教材第六章課后習(xí)題第2、3課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4第7章其它試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法介紹4課前預(yù)習(xí)回歸設(shè)計(jì)、混料設(shè)計(jì)、均勻設(shè)計(jì)課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1單因子方差分析與田口設(shè)計(jì)的MINITAB實(shí)現(xiàn)2理解參數(shù)設(shè)計(jì)的基本思想，學(xué)會(huì)參數(shù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)處理方法。預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告驗(yàn)證必做2單因素方差分析、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與有重復(fù)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的excel實(shí)現(xiàn)2掌握單因子、雙因子、正交實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)分析與處理的操作過程。預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合選做3全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析2掌握全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟，掌握其數(shù)據(jù)處理與分析方法。預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告驗(yàn)證選做注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。七、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過程考核含到課率、課堂討論發(fā)言、作業(yè)、調(diào)研報(bào)告等根據(jù)到課率、課堂討論發(fā)言、平時(shí)作業(yè)和調(diào)研報(bào)告綜合評(píng)定15%過程考核實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)到課率、實(shí)驗(yàn)操作參與度、實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量評(píng)定15%期末考核閉卷考試成績(jī)70%考核類別考試成績(jī)登記方式百分制八、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材[1]陳魁.試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析[M].北