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《实验设计与数据处理》课程实施大纲目录
2611.1课堂纪律26及实验设计及数据处理的重要性,采用对比、实例、导入的方法
7.
1.5作业安排及课后反思无
7.
1.6课前准备情况及其他相关特殊要求课前预习相关内容
7.
1.7参考资料(具体到哪一章节或页码)李云雁,胡传荣.试验设计与数据处理,北京化学工业出版社,2008o
7.2教学单元二实验数据的误差分析721教学日期第2次课(共8次),具体教学日期以教务处实际安排为准722教学目标理解真值与平均值,误差的基本概念,实验数据误差的来源及分类,实验数据的精准度,实验数据误差的统计检验,误差的传递723教学内容(含重点、难点)教学内容第二章实验数据的误差分析§
2.1真值和误差§
2.2实验数据的精准度§
2.3随机误差、系统误差的统计检验§
2.4误差的传递重点误差的基本概念,实验误差的统计检验,误差的传递的应用难点实验数据误差的来源§
2.54教学过程及方法§
2.1真值和误差(讲述、实例)§
2.2实验数据的精准度(讲述、实例)§
2.3随机误差、系统误差的统计检验(讲述、实例)§
2.4误差的传递(讲述、实例)§
2.55作业安排及课后反思教材习题量2-3题§
2.66课前准备情况及其他相关特殊要求课前预习相关内容727参考资料(具体到哪一章节或页码)李云雁,胡传荣.试验设计与数据处理,北京化学工业出版社,
20087.3教学单元三实验数据的图表表示法731教学日期第3次课(共8次),具体教学日期以教务处实际安排为准732教学目标可以熟练的使用图示法和列表法来处理数据
7.
3.3教学内容(含重点、难点)教学内容
1.
1.1表法
1.
1.
23.2图示法重点图示法的特点和使用难点实验数据的表示方法包括列表法和图不法,含Excel和Origin在图形绘制中的应用
7.
3.4教学过程及方法通过教师讲授和分析,举例让学生理解和掌握
7.
3.5作业安排及课后反思作业次数、数量次数1,习题量1-2题
7.
3.6课前准备情况及其他相关特殊要求课前预习相关内容737参考资料(具体到哪一章节或页码)李云雁,胡传荣.试验设计与数据处理,北京化学工业出版社,
20087.4教学单元四实验的方差分析
7.
4.1教学日期第4次课(共8次),具体教学日期以教务处实际安排为准742教学目标
7.
4.2方差分析的基本步骤;单因素试验结果的方差分析;多重比较的方法及适用条件,多重比较结果的表示方法;两因素交叉分组资料的方差分析
7.
4.3方差分析的基本假定;方差分析的数学模型与期望均方
7.
4.4了解方差分析的意义及概念;数据转换的目的和方法
7.
4.5教学内容(含重点、难点)教学内容、方差分析的基本概念1方差分析的定义;2方差分析的基本假定;3数据转换
二、方差分析的基本原理1数据结构和数学模型;2平方和、自由度的剖分;3均方及期望均方;4F检验;5多重比较
三、单因素资料的方差分析1组内样本容量相同的单因素资料;2组内样本容量不等时的单因素资料
四、两因素资料的方差分析1组内无重复观测值的两向分类资料的方差分析;2组合内有重复观测值的两因子资料方差分析重点1方差分析的基本步骤;2单因素试验结果的方差分析;3多重比较的方法及适用条件,多重比较结果的表示方法;4两因素交叉分组资料的方差分析难点1多重比较结果的字母表示法;2组内有重复观测值的两因素交叉分组资料的方差分析
7.
4.6教学过程及方法
一、方差分析的基本概念讲述、实例首先讲述3个或3个以上平均数间差异的显著性检验不能采用t检验,这是因为
①检验过程繁琐;
②无统一的试验误差;
③误差估计的精确性低;
④检验的I型错误率大
(1)方差分析的定义然后讲述方差分析的定义方差分析的基本思路就是把整个试验(设有k个样本)资料作为一个整体来考虑,把整个试验的总变异按照变异的来源分解成不同因素的变异,把总方差分解成不同因素的方差由于方差等于平方和除以自由度,因此把总方差分解成不同因素的方差,就是把总方差的平方和、自由度分解为相应于不同变异来源的平方和、自由度,进而获得不同变异来源方差的估计值,从而发现不同变异来源方差的相对重要性
(2)方差分析的基本假定接着介绍方差分析的基本假定效应的可加性;分布的正态性;方差的同质性
(3)数据转换然后介绍非线性数据的数据转换平方根转换;对数转换;反正弦转换;倒数转换
二、方差分析的基本原理(讲述、实例)
(1)数据结构和数学模型首先讲述数据结构和数学模型,因为方差分析是建立在一定的线性数学模型基础上的,所谓线性模型是指每一个观测值都可以分割成若干个线性部分,这是方差分析中平方和、自由度剖分的理论依据
(2)平方和、自由度的剖分(重点详解)k.k k.S%一制2=〃Z
5.一君2+ZZ(马一Z)2i=\j=\i=l i=l j=l上式中,〃2(%-元)2是各处理均数和与总平均数元的离均差平方和/=1与重复数n的乘积,反映了重复n次的处理间的变异,称为处理间平方和,记为S5,o即珥=式(吊-君2;而次一(工厂叩产则是各处理内离均差平z=l Z=1j=\方和之和,反映了各处理内的变异(即误差),称为处理内平方和或误差平方和,记为S即SS”火£(局-兄.)2S1实际上是各处理内平方和之和,i=[j=l k即SSZSS/于是有SST=SSI+SSC1=1dfT=nk-\dft=k-I dfe=dfT-df,
(3)均方及期望均方将上面计算的各种平方和除以各自的自由度便得到总均方、处理间均方和处理内均方,这就从均方(即样本方差)角度反映了处理间变异和处理内(误差)变异可以证明,MSe.MS,的期望分别为成£(g)=02+_L2
(4)F检验在进行了变异分解的基础上,就可以进行F检验F检验的步骤为
(1)建立假设从=〃vs兄各人不等或不全相等
(2)计算检验统计量尸=此MSe
(3)统计推断
(5)多重比较F检验是一个整体概念,F检验的结果为差异显著,从而否定了H0,接受HA,这说明各组平均值之间是有显著差异,但在这些平均数之间到底是全部都差异显著,还是部分差异显著?如果是部分差异显著,那么是哪几个平均数间差异显著呢?因此,为了分析各样本平均数间的显著关系,还应作多重比较多重比较方法包括最小显著差数法least significantdifference,即LSD法;最小显著极差法Least significant ranges,即LSR法LSR法包括q检验法Student-Newman-Keuls法,简称SNK法和新复极差法new multiplerange method,又称Duncan法,还称SSR法shortest significantranges同时讲解多重比较结果的表示方法三角形表示法和标记字母法三种多重比较方法,其检验尺度LSD法W新复极差法Wq检验法根据实际的需要进行选择举例讲解多重比较方法的选择
三、单因素资料的方差分析讲述、实例1组内样本容量相同的单因素资料的方差分析所谓单因素资料是指在试验时仅考虑一个因素,除这一因素外,其余因素均控制在同一水平上,这一个被考虑的因素被分成若干个等级,每一等级就称为一个水平当每一组内的试验对象数相等时,就称为组内样本容量相等的单因素资料其方差分析的公式与过程同方差分析的基本原理所讲内容通过实例讲解组内样本容量相同的单因素资料的方差分析的过程2组内样本容量不等时的单因素资料的方差分析在实际试验中,由于各种原因例如试验对象死亡,有时会出现各组观测值不等的情况,这时,方差分析与前面介绍的组内样本容量相等时的方差分析略有不同设有k个组,每组的样本容量分别为nl,n2,……,nk,各ni不全相等,这类问题的数学模型与前面是相同的,但在分析时所使用的公式有些调整通过实例讲解组内样本容量相同的单因素资料的方差分析的过程
四、两因素资料的方差分析(讲述、对比、实例)很多情况下,我们要设计两种不同的因素同时作用于试验对象,或在考虑某一种因素对试验对象产生影响时,还需要考虑不同的环境情况,这样当试验结束后,数据的分析就必须进行两因素或称双向分类(组)资料的方差分析
(1)组内无重复观测值的两向分类资料的方差分析(重点详解)首先讲解组内无重复观测值的两向分类资料观测值的数学模型勺=〃+%+功+4,这一模型表示每一个观测值/包含了总体平均值〃,同时还受A因子第i个效应,B因子第j个效应的影响,而为〜(0,/)然后讲解方差分解无重复的两向资料可以看作是两个单因素资料的纵横重叠,即B因素的水平数就是A因素各水平的重复,反之,A因素的水平数也是B因素各水平的重复数,在作这类资料的方差分析时,A,B两因素的变异都从总变异中被解析了出来,这样,误差项中就只剩下了随机误差通过实例讲解组合内无重复观测值的两因子资料方差分析的过程
(2)组合内有重复观测值的两因子资料方差分析(重点详解)首先讲解合内有重复观测值的两因子资料的数学模型设因素有a个水平,有b个水平,共有ab个组合,每一组合内有n个观测值(nN2),整批资料共有abn个观测值,其数学模型为为=〃+%+a+(〃%+.然后讲解其方差分解在这一类型的方查分析中,人们的重点和兴趣往往集中在互作的检验上,因此一般首先完成互作的F检验,若F显著,可不再检验A因子、B因子是否显著,习惯上我们还是同时完成A、B两因子的F检验,然后都组合进行多重比较通过实例讲解组合内有重复观测值的两因子资料方差分析的过程
7.
4.7作业安排及课后反思作业次数、数量次数1,习题量1-2题
7.
4.8课前准备情况及其他相关特殊要求课前预习相关内容
7.
4.9参考资料(具体到哪一章节或页码)李云雁,胡传荣.试验设计与数据处理,北京化学工业出版社,
20087.5教学单元五实验数据的回归分析751教学日期第5-6次课(共8次),具体教学日期以教务处实际安排为准
7.
5.2教学目标可以一元线性回归分析,多元线性回归分析,非线性回归分析,含Excel在回归分析中的应用
7.
5.3教学内容(含重点、难点)教学内容
7.
5.
45.1基本概念
7.
5.5元线性回归分析
7.
5.6元线性回归分析
7.
5.7线性回归分析重点一元线性回归方程的建立及回归效果的显著性检验难点无
7.
5.8教学过程及方法一元线性回归分析,多元线性回归分析,非线性回归分析,含Excel在回归分析中的应用通过教师讲授和分析,举例让学生理解和掌握
7.
5.9作业安排及课后反思作业次数、数量次数1,习题量2-3题
7.
5.10前准备情况及其他相关特殊要求课前预习相关内容757参考资料具体到哪一章节或页码李云雁,胡传荣.试验设计与数据处理,北京化学工业出版社,
20087.6教学单元六正交实验设计761教学日期第7-8次课共8次,具体教学日期以教务处实际安排为准762教学目标1掌握正交试验的方案设计;正交试验结果的直观分析;正交试验结果的方差分析2熟悉正交表的概念和性质;正交试验设计原理3了解正交表的分类;正交表的正交性;正交设计的注意问题
7.
6.1概念
6.
26.2正交试验设计结果的直观分析法
6.
36.3正交试验设计结果的方差分析法重点正交表及其选用方法,单指标无交互作用的正交实验设计及极差分析难点无
6.44教学过程及方法
一、概念
二、正交试验结果的直观分析法(讲述、实例)
(1)单指标正交试验设计(重点详解)通过例题来进行讲解从某原料中提取一营养物质,根据前人的文献报道,知道有三个因素影响提取过程中的得率温度A,提取时间B,催化剂量C,根据具体情况,选出三个因素的三个水平来进行试验,今欲找出各因素的最佳组合,并确定各因素在提取中的主次顺序
①方案设计a.确定实验目的,得率应是越高越好b.制定因素水平表,确定因素及各因素合适的水平,如何确定因素,如何确定各因素的水平主要根据文献资料,本人的专业知识和经验列出因素水平表来水平因素A℃Bmin Cppm150301026045153706020c.选取正交表及进行表头设计,本例中选用L9
(34)正交表,A,B,C三因素分别为第1,2,3歹U,第4列为空列因素试验号A温度B时间C催化剂1234115013011012122231333426012153522453162312737013202832139336021
②试验结果的统计分析对于正交试验设计,其统计、分析的目的主要有一下几项a.分清因素的主次;b.找出优化方案;c.分析因素与指标的关系直接分析第9号试验的提取率为最高,达82%,由于本次正交试验未完成全部的试验,仅9个试验,因此,在这33=27个全部试验中,这一A3B3C2是否为最好搭配,还应进行进一步的计算分析计算分析这里的计算仅为最简单的分析根据各因素的水平将各提取率得到各个K值,及平均值k值R为极差,即同一因子中,最大平均值减去最小平均值之差试验号因素提取率%温度B时间C催化剂4115013011014821222643133359426012153615224531686231254737013202738321380933602182K1171182182589K2183212207K3235195200k
5760.
760.7k
6170.769k
78.
86566.7R
21.
3108.3A因素的极差值最大,达
21.3,这说明温度为主要因素;依极差的大小,因素的主次顺序为A—B—C,即三个因素中,A为最重要因素,其次是B,再次是C本例营养物质提取率为想上选指标因此应选最大水平组合A3B2c2为最优组合,从理论计算上得到这一组合后,还应进行验证2正交试验设计原理重点详解正交试验设计所以能用较少的试验次数,取得良好的试验效果,并找到最佳或最佳组合点,是因为它具有以下两条性质均衡分散性;综合可比性以图举例来比较为直观解释3多指标正交试验设计在生产和研究中,有时要同时考虑多个指标或称多个性状,要兼顾各个指标,以达到平衡的关系,即找出每个指标尽可能好的生产条件,即应该综合分析多指标试验设计结果,常用来作多指标正交试验设计的方法有综合平衡法和综合评分法两种,我们仅介绍综合平衡分析法即先找出各个指标最优的生产条件,然后对这些方法综合平衡,最好根据各个指标的重要程度即其他相关情况找到兼顾每个指标尽可能好的生产条件通过实例讲解多指标正交试验设计及其分析过程4混合型正交试验设计当各因素由于各种客观条件不允许有相同的水平数或不需要有相同的水平数时,可采用混合型正交表进行试验设计通过实例讲解混合型正交试验设计及其分析过程5考虑交互作用的正交试验设计实际工作中,因素间除了因素本身对实验测试指标有作用外,还存在着因素的联合作用,这种因素间联合产生的效应就是交互作用,在多因素分析中,因素间的交互作用是很大的,往往是我们需要考察的重点对象通过举例说明具有交互作用的试验方法的设计与分析
三、正交试验结果的方差分析方法实例1正交试验方差分析的一般表格形式正交试验设计方差分析的一般表格形式正交表£”/可按下方式计算各值,并计算总平方和及各因素平方和S
5.o其中n为试验次数,m为水平数,k为因子数,r为每一水平的重复数,且『乌;而校正C/2/n,T为观测值总和,总平方和Ss,=Zx,2-,误差项平方和sse=ssT-ssA+ssB+…+…O因素实验结果A B••••••试验号列号阳x;12•••k1121x21111111a nm hi%12•••hk T=工工k2%21%22♦••k2k ssT=Z#-T2!n1111k”.kml kjn2•••k『nk k;k2k2••k2K•\k K11院12k2k22♦••k K21K212k1111k上2•••kmk m2SS Jss1ss2♦••SSk.1”1各项平方和=S$1=-2扁-72/〃=一(烂+舄+…+皤)一,r z=i丫1工12y/+(烂+扃+...+镐i SSR=SS21m1SS}=-Ykf2-T2/n=-(kf2+kl2+…+d)—c r^tr左+T212m=2水平时,SS/=,一且一―=一(%—%-r nn二_[(左1厂左2/)2+(%2/_%3j)2+(%3/_左1/)2]列出方差分析表:变异来源SS dfMS FA凡m-1SSA/dfA MS.I MSe BSSB m-1SSB/df AXBMSR/MS AXBSSAXB以x%SSAxB/dfAxB^SAxB/MSe1■I1I11a i1■I■I■■11■1误差sse dfeSSe/dfe总的sst dfT2二水平正交试验的方差分析
①不考虑交互作用时的方差分析通过实例讲解不考虑交互作用时的二水平正交试验的方差分析
②考虑交互作用时的方差分析通过实例讲解考虑交互作用时的二水平正交试验的方差分析3三水平正交试验的方差分析
①不考虑交互作用的正交设计方差分析通过实例讲解不考虑交互作用时的三水平正交试验的方差分析
②考虑交互作用的方差分析方法通过实例讲解考虑交互作用时的三水平正交试验的方差分析4混合型及有重复正交试验的方差分析当试验设计为混合型即L喈、屣2时,其方差分析基本同L小n n在很多情况下,每一试验号外面可能会进行不止一次的重复试验,即有重复的试验,其方差分析通过实例进行讲解,该例中外面把混合型正交设计与有重复的正交设计结合起来了765作业安排及课后反思作业次数、数量次数1,习题量2-3题
7.
6.6课前准备情况及其他相关特殊要求课前预习相关内容
7.
6.7参考资料具体到哪一章节或页码李云雁,胡传荣.试验设计与数据处理,北京化学工业出版社,
20088.课程要求
8.1学生自学要求课前预习课前提出预习要求,课堂上以随机抽查学生回答的方式,考察学生预习情况课后复习课后需对上课内容进行复习,下一堂课以随机抽查学生回答的方式,考察学生复习情况
8.2课外阅读要求对指定要求课外阅读的内容,以报告形式作为课外作业于指定时间上交,计入平时成绩
8.3课堂讨论要求对需要讨论的章节,教师提前一节课布置讨论内容,学生可主动发言或教师随机抽问指定同学回答,根据回答情况计分并计入平时成绩加分项
8.4课程实践要求本课程是工具课,对实践要求较高要求同学认真完成课作业
9.课程考核
9.1出勤迟到、早退等、作业、报告等的要求1迟到认定上课铃响后5分钟进入教室计为迟到,迟到学生须坐最后两排迟到席,并在课后向老师说明迟到原因迟到不扣分2早退认定教师点名后,无故离开教室者,记为早退(早退作为旷课处理)
(3)旷课认定教师点名不在场者,认定为旷课,点名后再到者,仍作旷课处理累计3次无故缺课,做平时成绩不及格处理
(4)请假制度病假、事假请假条须在上课铃响之前出示,否则按缺课记录;医生诊断需在一周内出示给主讲教师如事出紧急,可通过同学口头请假,并在下次上课时出示相关请假手续课后作业课后作业按实际完成情况给分,未交作业计为0分,出现雷同、抄袭现象均按照分处理,未按规定时间上交者,只计50%
9.2成绩的构成与评分规则说明总成绩100%=平时成绩(80%)+报告成绩(20%),平时成绩构成计算公式作业成绩+考勤总成绩-(考勤扣分+缺作业扣分)(按“优、良、中、及格、不及格”五个等级给定)
10.学术诚信
10.1杜撰数据、信息处理等作业中的数据和信息要求注明来源开放性作业答案情况雷同、抄袭者,该次成绩计分,并提出警告
10.2学术剽窃处理等请同学们高度重视学术诚信问题,对自己负责,严格要求自己,遵守四川理工学院相关的管理规范要求出现剽窃、抄袭或其他欺诈行为一经证实,该课程成绩将被判不及格,情节严重者将上报学校
11.课堂规范
11.1课堂纪律1尽量不要迟到、把最后两排空出来作为迟到席,迟到的同学坐迟到席2禁止无故早退若在课堂期间有私事需要处理,可从后门安静离开,处理后回到座位上3上课期间请不要把玩手机,请关闭手机,或将手机调至振动模式4上课期间请不要说话或大声喧哗5上课期间不准吃东西、不能睡觉、不看与本课程无关的书籍、报纸、杂志等1L2课堂礼仪1请注意服装礼仪,无故穿拖鞋、背心的同学请不要进入教室2课堂讲授过程中若需表达自己的观点前,请举手示意,得到允许后发言O3课堂提问过程中请不要随意提醒或帮答,若想阐述自己的观点,需在答题同学言毕后,举手示意,得到允许后发言4课堂讨论过程中请注意聆听别人的观点,发表自己观点时不许涉及人身攻击
12.课程资源教材与参考书李云雁,胡传荣.试验设计与数据处理,北京化学工业出版社,2008曹贵平,朱中南,戴迎春.化工实验设计与数据处理,上海华东理工大学出版社,2009刘振学,王力等编.实验设计与数据处理,北京化学工业出版社,2015方开泰,马长兴.正交与均匀试验设计,北京科学出版社,
200113.教学合约1我已经认真阅读了《实验设计与数据处理》课程实施大纲,并清楚理解其中所陈述的内容;2任课教师已预备足够的时间让我咨询课程实施大纲的相关内容;3我认同任课教师针对课程实施所提的课程标准;4我同意遵守本课程实施大纲中所阐述的课程考核方式、学术诚信规定、课堂规范等规定;
14.其他说明如果同学们有对本课程实施的意见和建议,欢迎大家提出教学进程为计划方案,我有权根据实际学习情况进行一定调整
1.教学理念《实验设计与数据处理》是试验设计与数据处理的方法在化学等学科研究中的应用,是一门应用数学它不仅提供如何正确地设计科学试验和收集数据的方法,而且也提供如何正确地整理、分析数据,得出客观、科学的结论的方法学生在已学习《微积分》、《线性代数》、《概率论》等课程的基础上,通过本门课程的学习,让学生熟练掌握所介绍的几种基本的试验设计方法,能独立、正确进行试验设计;熟练掌握所介绍的几种基本的数据处理与分析的方法因此,在课堂教学过程中,我将注重理论联系实际,引导学生积极思考,充分调动学生学习的积极性,引起学生学习的兴趣,帮助学生突破难点在教学过程中,我将遵守以下原则1公平对待每一位学生无论学生成绩好坏,我都将公平、公正、地对待每一位同学,对其学习、作业进行认真评判2提高学生学习主观能动性尽量以讨论、作业的形式,促进学生自主学习,并对每一位同学进行认真评价,帮助学生养成自主学习习惯3课堂讲授轻松、愉快为避免学生学习流于形式,我将采用展示、举例、对比、抽问等方式,提高课程趣味性,集中学生注意力围绕“以学生为中心”的教学方法,提高知识的有效性,秉承“授人以鱼不如授人以渔”教学理念,课程内容主要采用讲述法、实例法、对比法、列举法、演示法讲授,除了教授知识,还教授同学们自主学习的方法,通过学生的自主学习,掌握相关知识,并同时具备自主学习的能力
2.课程介绍
2.1课程的性质《实验设计与数据处理》是应用化学专业的基础任选课
2.2课程在学科专业结构中的地位、作用《实验设计与数据处理》是化工学院各个专业的基础任选课,是一门工具课,为学生在以后的专业课学习、生产实践、科研和管理提供试验设计的方法与试验结果的统计分析方法通过本课程的学习使学生掌握种基本的试验设计方法,能独立、正确进行试验设计;熟练掌握所介绍的几种基本的生物统计方法;能独立进行试验设计及结果的处理
2.3课程的前沿及发展趋势《实验设计与数据处理》是各个学科领域生产实践和科学研究中必不可少的工具,现已被广泛应用于化学、化工、生物学等各个方面随着科技的进步,数据统计与处理越来越显示出它的重要性,对于每天产生的海量分试验数据,必须借助于《实验设计与数据处理》的方法用计算机加以分析处理、剔除冗余数据,这样才能从中获得有意义的数据,并很好的表示出来
2.4学习本课程的必要性《实验设计与数据处理》是一门工具课,为学生在以后的专业课学习、生产实践、科研和管理提供试验设计的方法与试验结果的统计分析方法因此本门课程是学生毕业后从事本专业的生产管理和科研等所必需的
3.教师简介
4.先修课程《微积分》、《线性代数》、《概率论》
5.课程目标
5.1知识与技能方面掌握几种基本的试验设计方法,能独立、正确进行试验设计;熟练掌握所介绍的几种基本的生物统计方法;能独立进行试验设计及结果的统计分析
5.2过程与方法方面教师对教学内容进行优化,力求突出重点,让学生对《实验设计与数据处理》课程有全面清晰的认识与了解,采取有效运用多媒体教学,注重理论联系生活实际、加强互动式教学等灵活多样的课堂教学,提高学生学习兴趣、积极性和学习效率,提高发现问题、研究问题和解决问题的能力,实现创新人才的培养目标
5.3情感、态度与价值观方面在课程讲授过程中,除对学生的知识、能力等进行培养外,我将注重同学生进行情感、态度与价值观的交流将学生当做自己的朋友,细心教授,不以个人好恶对待学生,努力同学生建立良好的关系,让他们能与我交谈、肯与我交谈,做他们除学习外的朋友另外我将着重对学生的职业态度和价值观进行引导,促进学生树立正确的价值观、人生观、世界观,帮助学生培养良好的职业操守,培养学生严谨的实验态度
6.课程内容
6.1课程的内容概要§
1.1本课程所涉及的基本内容;§
1.
2.实验设计及数据处理的发展概况;§
1.3实验设计及数据处理的重要性第二章实验数据的误差分析(3学时)§
2.1真值和误差;§
2.2实验数据的精准度;§
2.3随机误差、系统误差的统计检验;§
2.4误差的传递;第三章实验数据的图表表示法(2学时)§
3.1列表法;§
3.2图不法第四章实验的方差分析(2学时)§
4.1方差分析的基本概念
(1)方差分析的定义;
(2)方差分析的基本假定;
(3)数据转换§
4.2方差分析的基本原理
(1)数据结构和数学模型;
(2)平方和、自由度的剖分;
(3)均方及期望均方;
(4)F检验;
(5)多重比较§
4.3单因素实验的方差分析
(1)组内样本容量相同的单因素资料;
(2)组内样本容量不等时的单因素资料§
4.4双因素实验的方差分析
(1)组内无重复观测值的两向分类资料的方差分析;
(2)组合内有重复观测值的两因子资料方差分析第五章实验数据的回归分析(4学时)§
5.1基本概念;§
5.2一元线性回归分析;§
5.3多元线性回归分析;§
5.4非线性回归分析;第六章正交试验设计(4学时)§
6.1正交表(讲述、实例)
(1)正交表的概念;
(2)正交表的性质和分类;
(3)正交表的正交性§
6.2正交试验结果的直观分析法
(1)单指标正交试验设计
(2)正交试验设计原理;
(3)多指标正交试验设计;
(4)混合型正交试验设;
(5)考虑交互作用的正交试验设计§
6.3正交试验结果的方差分析方法
(1)正交试验方差分析的一般表格形式;
(2)二水平正交试验的方差分析;
(3)三水平正交试验的方差分析;
(4)混合型及有重复正交试验的方差分析
6.2教学重点、难点及处理方法第一章绪论重点实验设计与数据处理的意义知识点实验设计与数据处理的发展概况,实验设计与数据处理的意义处理方法通过教师举化工实验设计与数据处理实例讲授和分析,让学生理解第二章实验数据的误差分析重点误差的基本概念,实验误差的统计检验,误差的传递的应用难点实验数据误差的来源知识点真值与平均值,误差的基本概念,实验数据误差的来源及分类,实验数据的精准度,实验数据误差的统计检验,误差的传递处理方法通过教师讲授和分析,举例让学生理解和掌握第三章实验数据的表图表示法重点图示法的特点和使用知识点实验数据的表示方法包括列表法和图不法,含Excel和Origin在图形绘制中的应用处理方法通过教师讲授和分析,举例让学生理解和掌握第四章实验的方差分析重点单因素方差分析的基本步骤和简化计算难点方差的计算知识点方差分析的概念,单因素实验的方差分析,含Excel在单因素实验方差分析中的应用处理方法通过教师讲授和分析,举例让学生理解和掌握第五章实验数据的回归分析重点一元线性回归方程的建立及回归效果的显著性检验知识点一元线性回归分析,多元线性回归分析,非线性回归分析,含Excel在回归分析中的应用处理方法通过教师讲授和分析,举例让学生理解和掌握第六章正交实验设计重点正交表及其选用方法,单指标无交互作用的正交实验设计及极差分析知识点正交实验的基本概念,正交表及其选用方法,正交实验设计的基本步骤,正交实验及结果的直观分析,含Excel在极差分析中的应用处理方法通过教师讲授和分析,举例让学生理解和掌握
6.3学时安排(共16学时)第二章实验数据的误差分析(3学时)第三章实验数据的图表表示法(2学时)第四章实验的方差分析(2学时)第五章实验数据的回归分析(4学时)第六章正交试验设计(4学时)
7.课程实施
7.1教学单元一第一章绪论
7.
1.1教学日期第1次课(共8次),具体教学日期以教务处实际安排为准
7.
1.2教学目标了解本课程所涉及的基本内容、实验设计及数据处理的发展概况及重要性
7.
1.3教学内容(含重点、难点)教学内容第一章绪论§
1.1程所涉及的基本内容§
1.2实验设计及数据处理的发展概况§
1.3验设计及数据处理的重要性重点实验设计与数据处理的意义难点实验设计与数据处理的发展概况,实验设计与数据处理的意义
7.
1.4教学过程及方法分别讲述本课程所涉及的基本内容、实验设计及数据处理的发展概况。