《實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》課程教學(xué)大綱

《實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)：24學(xué)

分：1.5考核方式：考試，平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的30%中文簡(jiǎn)介：《實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)前科學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論、知識(shí)、方法、技能以及實(shí)驗(yàn)后獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理的理論、知識(shí)、方法與技能的課程。涉及到正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、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(wú)論是平時(shí)課堂的常規(guī)性實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目、畢業(yè)論文工作以及畢業(yè)后工作中都會(huì)用到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理的相關(guān)知識(shí)。通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能在有限的實(shí)驗(yàn)條件下用最小工作量的實(shí)驗(yàn)獲得盡可能豐富的信息，并對(duì)實(shí)驗(yàn)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(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)際生產(chǎn)和科研實(shí)驗(yàn)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(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則和誤差控制的主要方法、簡(jiǎn)單對(duì)照試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理方法、單因素試驗(yàn)的方差分析方法以及多因素試驗(yàn)方差分析；2.掌握實(shí)驗(yàn)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(jì)算與顯著性檢驗(yàn)方法、簡(jiǎn)單相關(guān)分析過程，掌握多元線性回歸方程的計(jì)算與顯著性檢驗(yàn)過程，掌握曲線回歸方法。3.掌握等正交試驗(yàn)的表頭設(shè)計(jì)與正交試驗(yàn)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(shí)和操作，熟悉軟件在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jī)實(shí)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(shí)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(yùn)算規(guī)則掌握0.55.

樣本異常值的判斷和處理掌握1

重點(diǎn)與難點(diǎn):誤差及表示方法、有效數(shù)字運(yùn)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(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理，獨(dú)立完成課后習(xí)題第二章

有限數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理21.總體的參數(shù)估計(jì)掌握12.平均值檢驗(yàn)掌握1重點(diǎn)與難點(diǎn):參數(shù)估計(jì)的表示方法與統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):會(huì)對(duì)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)表示，會(huì)進(jìn)行t檢驗(yàn)與f檢驗(yàn)，獨(dú)立完成課后習(xí)題第三章

正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)41.正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概述理解12.正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論掌握13.多指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)掌握14.有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)掌握1

重點(diǎn)與難點(diǎn):表頭設(shè)計(jì)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(huì)進(jìn)行正交設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理，獨(dú)立完成課后習(xí)題第四章

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示方法與數(shù)學(xué)模型的建立41.實(shí)驗(yàn)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(diǎn)與難點(diǎn):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(huì)進(jìn)行線性回歸，獨(dú)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(shí)別掌握1

重點(diǎn)與難點(diǎn):

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(huì)繪制和使用質(zhì)量控制圖，獨(dú)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(jì)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(jì)軟件的操作1

重點(diǎn)與難點(diǎn):軟件操作

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):會(huì)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用（第一版）.北京：高等教育出版社,2005