《實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》課程教學(xué)大綱課程代碼：010332012課程英文名稱：ExperimentDesignandDataProcessing課程總學(xué)時(shí)：24講課：20實(shí)驗(yàn)：4上機(jī)：0適用專業(yè)：工業(yè)工程大綱編寫（修訂）時(shí)間：2017.7大綱使用說(shuō)明（一）課程的地位及教學(xué)目標(biāo)該課程是為機(jī)械學(xué)院工業(yè)工程專業(yè)本科生開(kāi)設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是工業(yè)工程專業(yè)本科生的選修課程，設(shè)置本課程旨在使學(xué)生了解并掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)前的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)所獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理的基本理論和知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生合理設(shè)計(jì)工業(yè)工程與人因工程的實(shí)驗(yàn)，并掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析和處理的技能，最終達(dá)到提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力（如確定最優(yōu)綜合環(huán)境數(shù)據(jù)）的目標(biāo)。（二）知識(shí)、能力及技能方面的基本要求該課程要求學(xué)生掌握一定的數(shù)學(xué)知識(shí)，尤其是統(tǒng)計(jì)學(xué)與高數(shù)知識(shí)。另外，該課程與工業(yè)工程專業(yè)中實(shí)驗(yàn)課程結(jié)合最佳，安排時(shí)間最佳為大三下學(xué)期或者大四上學(xué)期。學(xué)生需要有一定實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷。（三）實(shí)施說(shuō)明1.本大綱編寫適用于本科工業(yè)工程專業(yè)學(xué)生，課程以授課為主，以實(shí)驗(yàn)為輔，著重強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用。2．考慮到該課程教材可能發(fā)生變化，教師在授課過(guò)程中可對(duì)學(xué)時(shí)分配在小范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。3．教師在授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部分與其他課程內(nèi)容部分重疊或缺失的可以自行刪減、或增加。（四）對(duì)先修課的要求該課程需要高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方面的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。（五）對(duì)習(xí)題課、實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求習(xí)題課以課后題為主，著重考察學(xué)生的解決問(wèn)題能力，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)要求學(xué)生掌握具體的實(shí)驗(yàn)合理安排與數(shù)據(jù)處理。（六）課程考核方式1.考核方式：考查。2.考核目標(biāo)：使學(xué)生掌握合理設(shè)計(jì)工業(yè)工程與人因工程的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析和處理的技能。3.成績(jī)構(gòu)成：期末成績(jī)60%、平時(shí)成績(jī)（包括作業(yè)、出勤率等）30%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)10%。（七）參考書目《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》（第二版），李云雁，化學(xué)工業(yè)出版社，2012年《化工試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》，曹貴平，華東理工大學(xué)出版社，2009年《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》，吳貴生，冶金工業(yè)出版社，1997年二、中文摘要實(shí)驗(yàn)設(shè)汁與數(shù)據(jù)處理是以數(shù)理統(tǒng)計(jì)及線性代數(shù)為理論基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)地、科學(xué)地安排實(shí)驗(yàn)和分析處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)。其主要內(nèi)容是包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析，方差分析，正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，回歸分析等，其主要目的是討論如何合理地安排實(shí)驗(yàn)方案和科學(xué)地分析處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，從而達(dá)到解決生產(chǎn)中和科學(xué)研究中的實(shí)際問(wèn)題。課程學(xué)時(shí)分配表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)1緒論222試驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析442.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差來(lái)源及分類222.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差估計(jì)與檢驗(yàn)223方差分析443.1單因素試驗(yàn)的方差分析223.2雙因素試驗(yàn)的方差分析224回歸分析225優(yōu)選法445.1單因素優(yōu)選法225.2雙因素優(yōu)選法226正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)8446.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的直觀分析法226.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的方差分析法22分揀豆子實(shí)驗(yàn)（不同環(huán)境）44合計(jì)24204教學(xué)內(nèi)容及基本要求第01部分緒論總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容：1）實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理的發(fā)展概況3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素4）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理的目的重點(diǎn)：了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理的基本概念，學(xué)習(xí)此門課程的目的與意義；掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本要素。習(xí)題：掌握幾種概念第02部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):4講課:4實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0第2.1部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差來(lái)源及分類（講課2學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：1）掌握真值與平均值2）掌握誤差的基本概念3）掌握試驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差的來(lái)源及分類4）試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精密度與準(zhǔn)確度重點(diǎn)：了解真值與平均值的概念，各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差的來(lái)源及分類，精密度與準(zhǔn)確度的概念。第2.2部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差估計(jì)與檢驗(yàn)（講課2學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：1）試驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差的統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)2）異常樣本值的判斷和處理（過(guò)失誤差的檢驗(yàn)）3）有效數(shù)字4）誤差的傳遞，重點(diǎn)：掌握絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差的基本概念及計(jì)算方法，常用顯著性檢驗(yàn)的方法，異常樣本值的判斷和處理原則，有效數(shù)字的修約和運(yùn)算規(guī)則，常用函數(shù)的誤差傳遞公式及其應(yīng)用。難點(diǎn)：顯著性檢驗(yàn)的方法，異常樣本值的判斷和處理原則習(xí)題：課后習(xí)題第03部分方差分析總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):4講課:4實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0第3.1部分單因素試驗(yàn)的方差分析（講課2學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：掌握單因素試驗(yàn)的方差分析（one-way

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variance）重點(diǎn)：了解方差分析的原理；掌握單因素試驗(yàn)方差分析的基本方法。習(xí)題：課后習(xí)題第3.2部分雙因素試驗(yàn)的方差分析（講課2學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：掌握雙因素試驗(yàn)的方差分析（two-way

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variance）重點(diǎn)：了解方差分析的原理；掌握雙因素方差分析的基本方法。難點(diǎn)：雙因素方差分析習(xí)題：課后習(xí)題第04部分回歸分析總學(xué)時(shí)(單位：學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容：1）基本概念2）一元線性回歸3）多元線性回歸分析4）非線性回歸分析重點(diǎn)：了解回歸分析的基本概念；掌握一元與多元線性回歸方程的計(jì)算方法及回歸方程的顯著性檢驗(yàn)方法。難點(diǎn)：多元線性回歸及非線性回歸。習(xí)題：課后習(xí)題第05部分優(yōu)選法總學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)，講課4學(xué)時(shí)第5.1部分單因素優(yōu)選法（講課2學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：1）基本命題2）均分法3）比例分割法4）對(duì)分法5）黃金分割法（0.618法）6）分?jǐn)?shù)法7）逐步提高法（爬山法）8）多峰情況重點(diǎn)：了解優(yōu)選法的基本概念，了解單因素優(yōu)選中的均分法、比例分割法、對(duì)分法，了解雙因素及多因素優(yōu)選的原則及方法；掌握單因素優(yōu)選法中黃金分割法與分?jǐn)?shù)法的原理和具體步驟。第5.2部分雙因素優(yōu)選法（講課2學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：1）對(duì)開(kāi)法2）旋升法3）平行線法4）按格上升法習(xí)題：課后習(xí)題。第06部分正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)，講課4學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)第6.1部分正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的直觀分析法（講課2學(xué)時(shí)）具體內(nèi)容：1）正交法概述2）單指標(biāo)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其結(jié)果的直觀分析3）多指標(biāo)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其結(jié)果的直觀分析4）有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)5）混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)6）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的方差分析法重點(diǎn)：了解正交試驗(yàn)的基本概念和正交表的特點(diǎn)；掌握等水平、混合水平和