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1、实验设计与数据处理教学大纲课程名称：实验设计与数据处理课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称：Experiment Design and Data Processing总学时/周学时/学分：24/2/1.5其中实验/实践学时：o先修课程：高等数学后续课程支撑：精细有机合成与单元反应、纳米技术材料授课时间：516周，周二3-4节授课地点：松山湖校区6B-503答疑时间、地点与方式：1 .课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑；2 .课外：可直接到12L302 （朝洁）办公室进行答疑；3 .线上：建立优学院课程群和微信课程群，实施线上答疑。课程考核方式：开卷（/）闭卷（）课程论文（）其它。使用
2、教材：刘振学，王力.实验设计与数据处理，北京：化学工业出版社第二版，2015.教学参考资料：李云雁，胡传荣.试验设计与数据处理，化学工业出版社第二版，2016.课程简介：实验设计与数据处理是针对能源、化工、食品、材料等理工科类相关专业本科生开设的一门专业选修课程。主要讨论试验工作的设计方法、分 析数据的统计处理、质量控制方法以及误差理论等内容，是为从事科学研究、工程实验、工程设计工作提供基本训练的基础性课程。课程主要分为两大 部分，分别为数据处理部分和实验设计部分。1-4章为第一部分，主要介绍测量值与误差的分布、性质及检验，重点介绍方差分析的应用，并利用方差 分析解决一些实际问题。5-6章为第
3、二部分，为实验设计及统计方法应用内容，主要介绍正交实验设计、优选法、随机区组设计等实验方法的应用。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：课程教学目标支撑毕业要求指标点毕业要求目标1:掌握基本的实验设计方法，如正交实验、序贯实验设计等， 具备一定的统计意识和实验方案设计能力。2.2能够理解到解决复杂问题的多种方 案，并通过分析文献选择和判断可替 代的解决方案2.问题分析：能够运用数学、自然科学和化学学科 等领域的基本原理，识别和表达化学领域相关的 工程与设计问题，并通过文献研究分析以获得有效 结论。目标2：掌握数据分析的一些基本处理方法，如方差分析、统计检 验等知识，能对复杂问题的实验结果进行分
4、析和解释。4.3能够对实验过程加以控制，可以及 时发现和理解实验问题，合理地分析 和处理实验结果，并得到有效的结论。4.研究：能够采用科学方法对化学领域工程问题进 行研究和分析，包括设计实验、处理与解释数据 得到合理有效的结论。目标3：培养一定的软件使用能力，能运用excel等软件对大量的 实验数据进行信息化处理和分析。5.2能够采用正确的试验方法并选择合 适的现代工具，检测、分析和鉴定样品 特性。5.使用现代工具：能够针对化学领域的复杂问题， 选择和使用恰当的技术和资源，应用现代工程和 信息技术工具，包括对复杂化学问题的预测，并能 够理解其局限性。理论教学进程表周次教学主题授课教师学时 数教
5、学内容（重点、难点、课程思政融入 点）教学模式（线上/混合式/线下教学方法作业安排支撑课 程目标5绪论朝洁1重点：实验设计与数据处理的发展概况、 性质和价值，实验研究方法。难点：深入理解该课程可以解决的问题 及相关方法论。课程思政融入点：实验设计方法的发展 历史，与世界先进水平的差距，培养学 生的爱国情怀。线下课堂讲授 与讨论无目标一5实验数据的误差分 析朝洁1重点：真值与平均值，系统误差与偶然 误差的特点、产生因素及处理方法，偏 差的相关定义及数学表达。难点：自由度的理解以及标准偏差的计 算方法。课程思政融入点：从误差的规律性与偶然性看待社会发展的必然性和偶然性，坚定共产主义必将实现的理想信
6、念。线下课堂讲授课后作业：误差分 析。目标二6偶然误差的正态分 布、误差传递、有 效数字朝洁2重点：试验数据误差的统计检验，有效 数字和试验结果的表示，误差的传递， 有效数字的修约规则。难点：误差的传递以及偶然误差的正态 分布相关理论。课程思政融入点：从实验数据误差的危 害及传递性看偏差行为对社会的影响。线下课堂讲授无目标二7总体的参数估计朝洁2重点：样本数据的参数估计、点估计和 区间估计。难点：参数估计的理解以及一般的统计 检验。线下课堂讲授无目标二8-9试验数据误差的统 计检验朝洁3重点：异常值的检验方法，拉依达法、 格鲁布斯法等。难点：系统误差、随机误差的检验，F检 验法和t检验法，秩和
7、检验法。线下课堂讲授课后作业：区间估 计与统计检验。目标二9-12方差分析朝洁7重点：方差分析的概念，方差分析基本 步骤（自由度、方差、F-检验），单因 素实验方差分析。难点：多因素重复实验方差分析。线下课堂讲授 与讨论课堂测验：F检验。目标二13-14正交实验设计的基 本步骤及极差分析朝洁3重点：正交实验原理、正交实验设计的 基本步骤，单指标正交实验设计及极差 分析；多指标正交实验设计，综合平衡 法、综合评分法。难点：有交互作用的正交试验设计及其 结果的极差分析，混合水平的正交试验 设计及其结果的极差分析。线下课堂讲授无目标三14-15正交试验的方差分 析朝洁2重点：正交试验方差分析的基本步
8、骤与 格式。难点：二水平正交试验的方差分析，三 水平正交试验的方差分析。线下课堂讲授课后作业：方差分 析。目标三15-16多因素序贯实验设 计朝洁3重点：单因素优选法，单峰函数、黄金 分割法、分数法、对分法、盲人爬山法。 难点：双因素优选法，对开法、平行线 法、从好点出发法、纵横对折法、最陡 坡法。线下课堂讲授无目标一合计24课程考核课程目标支撑毕业要求指评价依据及成绩比例（）权重（）标点平时作业课堂讨论期末考试目标一2.351()1328目标二4.2503742目标三5.2552030总计151570100附录：各类考核评分标准表作业评分标准观测点评分标准90-10080-8960-790-59基本概念掌握程度概念清楚，答题正确。概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。概念基本清楚，答题基本正 确。概念不太清楚，答题错误 较多。解决问题的方案正确性解题思路清晰，计算正确概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。概念基本清楚，答题基本正 确。概念不太清楚，答题错误 较多。作业完成态度按时完成，书写工整、清晰， 符号、单位等按规范要求执行按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行按时完成，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行未交作业或后期补交，不 能辨识，符号、单位等不 按照规范执行