Experimental Design & Data Processing
一、课程基本信息
学 时：24
学 分：1.5
考核方式：考查
中文简介：实验设计与数据处理是以概率论和数理统计为理论基础，经济、科学地安排试验，并对科研工作中所取得的实验数据进行筛查、处理，必要时建立相应的模型，以便于控制和预测，或了解过程的机理。合理的试验设计一方面减少实验工作量，另一方面可以减少数据处理工作量，以最小的实验工作量，得到最可靠的信息。
二、 教学目的与要求
本课程为高分子材料与工程专业、材料化学专业专业选修课，通过本课程的学习，要求学生能合理地设计试验、科学地分析和处理试验数据，进而摸索出较优的工艺条件或配方，达到提高学生分析问题和解决问题能力的目的。
三、教学方法与手段
本课程采用讲练结合的方式进行教学。采用PowerPoint多媒体教学讲述课程的理论部分，同时选取一些实践中的具体案例，按学生自行设计实验，并对结果进行分析处理。
四、 教学内容及目标
教学内容 |
教学目标 |
学时 分配 |
第一章 试验数据的误差分析 |
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4 |
第一节 真值与平均值 |
掌握 |
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第二节 误差的基本概念 |
掌握 |
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第三节 试验数据误差的来源及分类 |
掌握 |
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第四节 试验数据的精准度 |
掌握 |
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第五节 试验数据误差的统计检验 |
理解 |
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第六节 有效数字和试验结果的表示 |
了解 |
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第七节 误差的传递 |
了解 |
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重点与难点：精度及误差的分析、校验，可疑数据取舍规则。 |
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衡量学习是否达到目标的标准:掌握精度及误差的分析、校验，可疑数据取舍规则。 |
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第二章 试验数据的表图表示法 |
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2 |
第一节 列表法 |
掌握 |
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第二节 图示法 |
掌握 |
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Origin在图形绘制中的应用 |
掌握 |
3 |
重点与难点：Origin软件的使用。 |
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衡量学习是否达到目标的标准:掌握Origin软件的使用。 |
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第三章 试验的方差分析 |
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2 |
第一节 单因素试验的方差分析 |
掌握 |
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第二节 双因素试验的方差分析 |
了解 |
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计算机模拟：Excel在方差分析中应用 |
掌握 |
2 |
重点与难点：方差分析的基本步骤、离差平方和、自由度、均方、F值的计算。 |
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衡量学习是否达到目标的标准:掌握方差分析的基本步骤、离差平方和、自由度、均方、F值的计算。 |
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第四章 试验数据的回归分析 |
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2 |
第一节 基本概念 |
了解 |
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第二节 一元线性回归分析 |
掌握 |
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第三节 多元线性回归分析 |
了解 |
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重点与难点：回归方程的建立，求解及显著性检验。 |
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衡量学习是否达到目标的标准:掌握回归方程的建立，求解及显著性检验。 |
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第五章 优选法 |
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2 |
第一节 单因素优选法 |
掌握 |
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第二节 双因素优选法 |
了解 |
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重点与难点：黄金分割法、分数法、抛物线法。 |
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衡量学习是否达到目标的标准: 掌握黄金分割法、分数法、抛物线法。 |
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第六章 正交试验设计 |
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4 |
第一节 概述 |
掌握 |
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第二节 正交试验设计结果的直观分析法 |
掌握 |
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第三节 正交试验设计结果的方差分析法 |
掌握 |
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计算机模拟：正交设计软件及其应用 |
掌握 |
3 |
重点与难点：正交试验的直观分析法和方差分析。 |
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衡量学习是否达到目标的标准:掌握正交试验的直观分析法和方差分析。 |
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五、推荐教材和教学参考资源
教 材：
1. 李云雁，胡传荣. 试验设计与数据处理(第二版). 北京：化学工业出版社，2008年.
参考书：
1. 华罗庚. 优选学.北京：科学出版社，1981年。
2. 方开泰. 均匀设计与均匀设计表. 北京：科学出版社，1994年。
3. 黄华江.实用化工计算机模拟——MATLAB在化工中的应用.北京：化学工业出版社，2004年。
大纲修订人：陈铧耀 修订日期：2017-12-20
大纲审定人： 审定日期：
