《试验设计与分析》课程教学大纲.docx

试验设计与分析

（ExperimentDesignandAnalysis）

课程基本信息

课程编号课程总学时：32

实验学时：0学时

课程性质：选修

课程属性:专业类

开设学期：第5学期

适用专业：农业建筑环境与能源工程

对先修的要求：先修高等数学，线性代数，计算机语言，工程数学等课程

对后续的支撑：能够将试验设计与分析方法用于开展创新实验、毕业设计等科研实践活动；培养后续读研学生提出课题探索性解决方案的能力。

一、课程的教学理念、性质、目标和任务

试验设计与分析是农业建筑环境与能源工程专业重要的专业选修课，是理论和实践结合紧密、实用性强的课程。它是数理统计的原理和方法在工程研究中的应用，其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。本课程依据“巩固基础、加深理解、增强科学实践能力”的教学理念，采用理论传授、课堂讨论、案例解析、课后复习相结合的教学方法。本课程任务使学生能够了解常用的数理统计软件，掌握常用的试验设计原理、设计方法和试验结果统计分析方法。通过该课程的学习，可以实现掌握基本的试验设计和统计分析方法，为创新实验及将来从事科研工作打基础等教学目标。

二、课程教学的基本要求

1.理论知识方面：掌握工科学生在试验研究中应该具备的试验设计的基本理念、典型的方差、回归分析方法，掌握最基本的正交试验设计方法和分析统计方法，从而学会试验优化设计和分析；了解均匀设计方法，为多因素、多水平试验设计和优化提供研究思路和方法；理解响应面试验设计思路、方法、分析软件的应用，为后续的研究和实践工作提供基础知识。

2.实验技能方面：利用学习的试验设计和思路进行实际实验的设计和分析。

三、课程的教学设计

1.教学设计说明

为实现掌握基本的试验设计和统计分析方法等教学目标，本课程主要涵盖试验设计的概念、意义，方差分析、回归分析、正交试验设计与分析、均匀试验设计、响应面试验设计等内容，课程实施方案主要包括讲解理论知识、软件模拟设计过程、实际案例解析等，满足学生个性化特点与专业学习要求。积极使用我国必威体育精装版的前沿科学研究案例，结合思政进课堂，引导学生理解课程开设的意义；通过理论知识与实践活动的结合，使学生理解并掌握试验设计的方法与技巧；通过案例分析过程，使学生掌握试验设计的分析方法，并将分析结果用于实践。

2.课程目标及对毕业要求的支撑

序号

课程目标

毕业要求

1

目标1：通过该课程的学习，使学生具备正确地整理、分析数据，得出客观、科学的结论的能力。

2

2

目标2：通过该课程的学习，使学生能够了解常用的数理统计软件，掌握常用的试验设计原理、设计方法和试验结果统计分析方法。

3

3

目标3：通过课程的学习，使学生具备基本的试验设计和统计分析方法，为创新实验及将来从事科研工作打基础。

4

四、理论教学内容及学时分配（32学时）

绪论

学时数：2

教学目标：了解试验设计的概念、意义，试验设计的发展概况、应用效果；熟悉试验设计常用术语及统计模型。

教学重点和难点：试验设计的发展及意义。

主要教学内容及要求：

了解：试验设计的发展概况。

理解：试验设计的概念、意义和应用效果。

掌握：试验设计常用术语及统计模型。

熟练掌握：试验设计常用术语含义及意义。

教学组织与实施：通过历史上经典的试验，引导学生整体认识本门课程。

第一章试验数据的误差分析

学时数：2

教学目标：掌握真值与平均值的概念；掌握误差的基本概念；掌握试验数据误差的来源及分类；掌握试验数据的精准度；掌握试验数据误差的统计检验；掌握有效数字和试验结果的表示；掌握误差的传递。

教学重点和难点：真值与平均值、误差、试验数据的精准度、试验数据误差的统计检验等有关数学知识在实验结果分析中的应用。

主要教学内容及要求：

了解：误差在试验设计中的传递与影响。

理解：试验设计中的相关误差知识。

掌握：真值与平均值、误差的概念、误差的来源与分类、试验数据的精准度、试验数据误差的统计检验、有效数字和试验结果表示等。

熟练掌握：误差的概念、误差的来源与分类、试验数据的精准度、试验数据误差的统计检验等在实验结果分析中的应用。

教学组织与实施：课前知识点回顾，预备提问环节；课堂借助提问互动、理论讲解、案例剖析完成知识点的传授；课后在线答疑、小组讨论、完成作业及效果反馈。

第二章试验数据的表图表示法

学时数：2

教学目标：掌握列表法和图示法对试验数据的表示；掌握常用计算机软件在图表绘制中的应用。

教学重点和难点：列表法和图示法对试验数据的表示。

主要教学内容及要求：

了解：常用计算机软件在图表绘制中的应用。

理解：列表法和图示法对试验数据的表示。

掌握：列表法和图示法对试验数据的表示方法与格式要求。