《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化》教學(xué)大綱

PAGEPAGE5《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化》教學(xué)大綱《ExperimentalDesignandOptimization》Syllabus課程代碼學(xué) 分：2學(xué) 時(shí)：（其中：講課學(xué)時(shí)實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)學(xué)時(shí)： 上機(jī)學(xué)時(shí)先修課程：要求先修完無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、高等數(shù)學(xué)適用專業(yè)：化學(xué)、化學(xué)教育、化學(xué)工藝、制藥工程建議教材：自編教材開課系部：化學(xué)與生物工程系一、課程的性質(zhì)與任務(wù)《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化》是研究試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法的一門應(yīng)用數(shù)學(xué)課班專業(yè)基礎(chǔ)課，選修課程。學(xué)完本課程后，可使學(xué)生掌握基本的數(shù)據(jù)處理方法，并用它來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、優(yōu)化實(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程的基本內(nèi)容及要求第一章統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容：正態(tài)分布緒論基本概念真值基本單位和標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)加和號(hào)的運(yùn)算隨機(jī)誤差的正態(tài)分布正態(tài)分布表的使用正態(tài)分布的數(shù)字特征。分析結(jié)果的合理表達(dá)有限次測(cè)定的統(tǒng)計(jì)處理區(qū)間估計(jì)和分析結(jié)果的表達(dá)預(yù)測(cè)分析數(shù)據(jù)和置信度總體平均值的區(qū)間估計(jì)測(cè)定結(jié)果不確定度和分析結(jié)果的表達(dá)有效數(shù)字的取舍課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：正態(tài)分布的數(shù)字特征總體平均值的區(qū)間估計(jì)難點(diǎn)：數(shù)字的正態(tài)分布分析數(shù)據(jù)的表達(dá)方法課程教學(xué)要求：了解正態(tài)分布相關(guān)的基本概念以及正態(tài)分布的數(shù)字特征。理解真值基本單位和標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)，隨機(jī)誤差的正態(tài)分布，分析數(shù)據(jù)的表達(dá)方法。掌握正態(tài)分布表的使用，學(xué)會(huì)預(yù)測(cè)分析數(shù)據(jù)的置信度及總體平均值的區(qū)間估計(jì)。第二章數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容：偶然誤差的檢驗(yàn)概況小概率事件原則方差的檢驗(yàn)。系統(tǒng)誤差的檢驗(yàn)t檢驗(yàn)方差檢驗(yàn)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：各種檢驗(yàn)基礎(chǔ)思想各種檢驗(yàn)基礎(chǔ)思想難點(diǎn)：方差的檢驗(yàn)t檢驗(yàn)課程教學(xué)要求：了解偶然誤差檢驗(yàn)和系統(tǒng)誤差檢驗(yàn)的方法。理解誤差檢驗(yàn)和系統(tǒng)誤差檢驗(yàn)的基礎(chǔ)思想。t檢驗(yàn)和方差檢驗(yàn)及離群值檢驗(yàn)的方法。第三章方差分析課程教學(xué)內(nèi)容：?jiǎn)我蛩胤讲罘治鲎儾钇椒胶偷募雍托詥我蛩卦囼?yàn)的方差分析。二因素方差分析雙因素試驗(yàn)的方差分析課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：雙因素實(shí)驗(yàn)的方差分析難點(diǎn)：兩因素交叉分組全面試驗(yàn)的方差分析變差平方和的加和性課程教學(xué)要求：了解兩兩多重比較問(wèn)題。理解單因素與雙因素有重復(fù)問(wèn)題與無(wú)重復(fù)問(wèn)題進(jìn)行方差分析的基本原理。掌握方差分析的基本原理及分析方法。第四章試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析課程教學(xué)內(nèi)容：一元線性回歸基本概念一元線性回歸。多元線性及多項(xiàng)式回歸多元線性回歸非線性回歸重點(diǎn)：一元線性回歸多元線性回歸和多項(xiàng)式回歸難點(diǎn)：非線性回歸的線性轉(zhuǎn)化多項(xiàng)式回歸課程教學(xué)要求：了解一元及多元線性回歸的基本概念。理解多元線性回歸和非線性回歸的問(wèn)題。掌握一元及多元線性回歸方程的建立和檢驗(yàn)的方法。第五章正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容：正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和正交表基本概念。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的直觀分析正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的直觀分析。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的均衡評(píng)定正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的均衡評(píng)定正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的方差分析正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的方差分析課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法條件求和及極差的計(jì)算進(jìn)行正交試驗(yàn)結(jié)果的均衡評(píng)定正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的方差分析難點(diǎn)：正交性和正交表直觀分析結(jié)果的表述評(píng)分法和均衡評(píng)定變差平方和的計(jì)算課程教學(xué)要求：了解多指標(biāo)問(wèn)題的各種解決方法。理解正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法。掌握正交表的使用，會(huì)用直觀分析與方差分析方法分析試驗(yàn)結(jié)果。第六章均勻設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容：均勻設(shè)計(jì)和均勻表均勻設(shè)計(jì)表。均勻設(shè)計(jì)的基本步驟。均勻設(shè)計(jì)的結(jié)果處理均勻設(shè)計(jì)的應(yīng)用。課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：進(jìn)行均勻設(shè)計(jì)進(jìn)行均勻設(shè)計(jì)并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析難點(diǎn)：均勻設(shè)計(jì)表的選擇均勻設(shè)計(jì)結(jié)果分析時(shí)，回歸方程的建立和規(guī)劃求解課程教學(xué)要求：了解多元回歸分析方法。理解均勻設(shè)計(jì)的步驟與結(jié)果分析。掌握均勻表的使用，會(huì)構(gòu)造一張均勻表。第七章回歸正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容：回歸正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法一次回歸正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)?；貧w正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的結(jié)果處理一次回歸正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的結(jié)果分析。課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：進(jìn)行一次回歸正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次回歸正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)并分析其結(jié)果難點(diǎn)：一次回歸正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)正交表的填寫回歸方程的計(jì)算方法課程教學(xué)要求：了解多指標(biāo)問(wèn)題的各種解決方法。理解正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法。果。三、實(shí)踐教學(xué)要求通過(guò)上機(jī)實(shí)踐，本課程要求學(xué)生在真正意義上掌握正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的直觀分析、方差分析方法與解決正交設(shè)計(jì)表頭問(wèn)題的方法，熟悉正交設(shè)計(jì)與均勻設(shè)計(jì)的應(yīng)用條件及區(qū)別。四、課程學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容理論教學(xué)學(xué)時(shí)實(shí)踐學(xué)時(shí)實(shí)踐內(nèi)容1第一章統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)302第二章數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)303第三章方差分析32方差分析方法的應(yīng)用4第四章實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析32回歸方程的建立及檢驗(yàn)5第五章正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)72正交表的使用6第六章均勻設(shè)計(jì)32構(gòu)造均勻表并分析結(jié)果7第七章回歸正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)408合計(jì)268五、大綱說(shuō)明1、在本門課程的教學(xué)過(guò)程中主要采用多媒體教學(xué)方法，結(jié)合上機(jī)實(shí)踐，利用理論與實(shí)際相的方法。2、考核方式：考查，最終考核、平時(shí)考核（包括上機(jī)、作業(yè)、小測(cè)驗(yàn)、提問(wèn)、出勤等30%；3、本教學(xué)大綱課程內(nèi)容的第1-2章是基礎(chǔ)性內(nèi)容，教師可多參考一些《數(shù)理統(tǒng)計(jì)》方面的書籍和文獻(xiàn)，使其豐富并易于接受；第3-7章講解時(shí)盡量與實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)合，要求學(xué)生掌握基本理論，并且能夠靈活應(yīng)用。課程進(jìn)行時(shí)可以根據(jù)所選教材適當(dāng)