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试验设计方法试验设计方法课程教学大纲课程教学大纲 课程编号学时：32 学分：2 先修课程：《无机化学》、《物理化学》、《电子材料》、《微机原理与应用》、 《大学物理》、《高等数学》、《概率及数理统计》 一一.课程性质和任务课程性质和任务 试验设计方法是自然科学研究方法论领域中一个分支学科。正确设计试验方案并对所 获得的实验数据进行科学的统计分析是每个研究工作者必须具备的基本功。应用科学 的试验设计方法，可以以最少的人力、物力消耗，取得更多、更好的科研成果，达到 多、快、好、省建设社会主义的目的。其任务是让学生掌握近代最常用、最有效的几 种试验设计方法的基本原理及其在化学、电子、材料和机械等领域中应用的基本方 法。 二二.教学目的和要求教学目的和要求 (1) 正交试验法： 要求学生掌握正交实验法的基本原理，能熟练地运用正交实验法安排多因素多水平多 指标的正交实验，正确地运用自由度选表原则，选择适当的正交表来安排正交实验， 并能用极差分析法、方差分析法分析实验结果。掌握多指标问题及正交表在试验设计 中的灵活应用方法。掌握混合水平正交试验设计方法，活动水平法，组合因素法及正 交分割试验的原理及实施方法。 (2) 优选法基础： 掌握优选法的基本原理，掌握黄金分割、平分法，多因素降维法进行试验设计的原理 及应用。 (3) 回归分析法： 掌握一元线性回归、多元回归、正交多项回归方程建立的基本方法。 (4) 均匀设计法及单纯形法： 掌握均匀设计法的基本原理及应用。掌握单纯形优化法的基本原理，单纯形法优化法 的参数选择及应用。 三三. 课程内容和学时分配课程内容和学时分配 本课程共分7章，总学时为32学时，其中讲授28学时，实验4学时，课外上机8学时。 学 内容 时 数 绪论 1 第一章 正交试验基本方法 5 第二章 正交试验结果的统计分析- 5 -方差分析法 第三章 多指标问题及正交表在试 5 验设计中的灵活运用 第四章 优选法基础 3 第五章 回归分析法 4 第六章 均匀设计法 3 第七章 单纯形优化法 2 四四.基本内容基本内容 绪论（绪论（1学时）学时） ? 试验设计方法在科学技术发展中的地位和作用。 ? 试验设计方法的起源。 ? 我国试验设计方法的发展和现状。 ? 使用试验设计方法的目的、内容和应用。 ? 试验设计方法是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。 第一章 正交试验基本方法（第一章 正交试验基本方法（5学时）学时） ? 多因素试验问题、正交试验、正交表符号的意义。 ? 因素、水平、自由度、试验指标、交互作用。均衡分散性、整齐可比性、自由度选 表原则、表头设计。 ? 正交表的特点、用正交表安排试验及结果分析。正交试验的步骤。 第二章 正交试验结果的统计分析第二章 正交试验结果的统计分析--方差分析法（方差分析法（5学时）学时） ? 正交试验的实际工作意义。正交试验的应用范例。 ? 正交试验方差分析法。试验数据构造模型。方差分析建立的基础。参数估计、变差 平方和分解公式、自由度分解公式及相应的计算公式。 ? 方差分析的必要性，显著性检验，方差分析表。方差分析的一般步骤。 ? 有交互作用的方差分析。有重复试验的方差分析方法，两类误差的物理意义。方差 分析的精度。 ? 缺落数据的弥补。 ? 第三章 多指标问题及正交表在试验设计中的灵活运用（第三章 多指标问题及正交表在试验设计中的灵活运用（5学时）学时） 多指标问题的两种处理方法。 ? 水平数不同的正交表的使用及结果分析。并列法、拟水平法。 ? 混合水平有交互作用的正交试验。活动水平法，组合因素法。 ? 正交分割试验法。分级因素、正交分割试验的方差分析表。 ? 部分追加试验。配比试验和寿命试验。误差与重复。 ? 特殊类型二水平和三水平正交表及交互作用表的构造。 第四章 优选法基础（第四章 优选