《試驗設(shè)計》課程教學(xué)大綱

1、試驗設(shè)計課程教學(xué)大綱課程代碼（COURSE CODE）316B4121課程名稱（COURSE TITLE）試驗設(shè)計課程性質(zhì)（COURSE CHARACTER）專業(yè)選修課學(xué)分（CREDIT）3.0學(xué)時（CONTACT HOURS）48先修課程（PRE-COURSE）概率論與數(shù)理統(tǒng)計、回歸分析課程負(fù)責(zé)人（COURSE COORDINATOR）適用專業(yè)統(tǒng)計學(xué)課程簡介：試驗設(shè)計是數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的一個重要分支，屬于工業(yè)統(tǒng)計范疇，它研究正確地設(shè)計試 驗計劃與分析試驗數(shù)據(jù)的理論和方法。試驗設(shè)計不僅在試驗科學(xué)領(lǐng)域，而且在產(chǎn)品設(shè)計、管理科學(xué)和社會科學(xué)領(lǐng)域中有著日益廣泛的應(yīng)用。試驗設(shè)計這門學(xué)科由于其應(yīng)用的廣泛 性，備

2、受統(tǒng)計學(xué)家和實際工作者的重視，并獲得迅速發(fā)展。本課程的教學(xué)目的是使學(xué)生 掌握試驗的設(shè)計與分析的基本方法，能獨立地從事簡單問題的試驗計劃的設(shè)計與實施， 并能作試驗結(jié)果的統(tǒng)計分析，能夠針對不同的試驗?zāi)康暮鸵?，合理制定設(shè)計方案，進(jìn) 行相應(yīng)的統(tǒng)計分析和結(jié)果解釋，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究打下良好的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下幾方面的目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，理解試驗設(shè)計的基本概念、基本理論和計算過程。通過本課程的學(xué)習(xí)，理解試驗設(shè)計在統(tǒng)計學(xué)中的知識體系，掌握幾類常見的試驗設(shè)計方法。培養(yǎng)學(xué)生能綜合利用所學(xué)試驗設(shè)計方法和軟件解決實際問題的能力，有一定的反思能力。通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生具備處理統(tǒng)計

3、學(xué)習(xí)中的相關(guān)問題的能力，具有終身學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展意識。課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系表畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo) 1課程目標(biāo) 2課程目標(biāo) 3課程目標(biāo) 4畢業(yè)要求 3畢業(yè)要求指標(biāo)點 3.1MHM畢業(yè)要求 4畢業(yè)要求指標(biāo)點 4.1HHHM三、教學(xué)內(nèi)容與預(yù)期學(xué)習(xí)成效知識單元對應(yīng)課程目標(biāo)知識點預(yù)期學(xué)習(xí)成效實現(xiàn)環(huán)節(jié)學(xué)時1.基本概念和單因子試驗課程目標(biāo) 1試驗設(shè)計的基本概念；試驗設(shè)計的基本原則；單因子試驗的統(tǒng)計模型：固定效應(yīng)模型的方差分析：隨機(jī)效應(yīng)模型。理解試驗以及試驗設(shè)計的一般指南；掌握試驗設(shè)計的基本概念；掌握試驗設(shè)計的三個基本原則；理解單因子試驗的統(tǒng)計模型；掌握固定效應(yīng)模型的方差分析；能應(yīng)用試驗設(shè)計的

4、三個基本原則安排試驗；能對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析。教學(xué)方法：課堂講授、課堂討論；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。10課程思政：通過對試驗設(shè)計的基本概念和單因子試驗的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體會到設(shè)計的魅力，激發(fā)學(xué)生利用統(tǒng)計試驗描述和解決實際問題的興趣。2. 區(qū)組設(shè)計課程目標(biāo) 2、3、4隨機(jī)化完全區(qū)組設(shè)計；平衡不完全區(qū)組設(shè)計；統(tǒng)計模型；參數(shù)估計；平衡不完全區(qū)組設(shè)計方差分析。掌握隨機(jī)化完全區(qū)組設(shè)計的統(tǒng)計模型,能夠進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計分析；掌握平衡不完全區(qū)組設(shè)計的含義與模型；理解平衡不完全區(qū)組設(shè)計的方差分析；能夠利用平衡不完全區(qū)組設(shè)計對實際數(shù)據(jù)進(jìn)行因子的顯著性檢驗。教學(xué)方法：講 授、例題分析；教學(xué)手段：多媒

5、體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。10課程思政：通過對區(qū)組設(shè)計的學(xué)習(xí),讓學(xué)生理解隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計的統(tǒng)計模型，估計和檢驗問題，讓學(xué)生體會到統(tǒng)計理論與方法是普遍聯(lián)系的。3. 正交設(shè)計課程目標(biāo) 2、3、4多因子試驗與正交表；無交互作用下的正交設(shè)計；數(shù)據(jù)的直觀分析，方差分析；有交互作用下的正交設(shè)計；表頭設(shè)計；有重復(fù)試驗下的數(shù)據(jù)分析。正確理解多因子試驗的部分實施；掌握無交互作用下的正交設(shè)計；數(shù)據(jù)的直觀分析；數(shù)據(jù)的方差分析。熟練掌握有交互作用下的正交設(shè)計掌握水平數(shù)不等下的混合水平正交表。會根據(jù)實際情況安排相應(yīng)的正交設(shè)計表；會求實際正交設(shè)計數(shù)據(jù)的方差分析。教學(xué)方法：講授、例題分析教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。1

6、0課程思政：通過對正交設(shè)計的學(xué)習(xí),讓學(xué)生掌握正交設(shè)計表,以及對正交數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,從而，培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力。4. 飽和設(shè)計與超飽和設(shè)計課程目標(biāo) 2、3飽和設(shè)計的概念；飽和設(shè)計的統(tǒng)計模型。飽和設(shè)計的圖形分析法；半正態(tài)圖法；超飽和設(shè)計的概念；超飽和設(shè)計的統(tǒng)計模型；理解掌握飽和設(shè)計的概念；掌握飽和設(shè)計的圖形分析法、半正態(tài)圖法；了解飽和設(shè)計的數(shù)值分析法、直接法；掌握超飽和設(shè)計的概念和模型；能夠利用半正態(tài)圖判讀因子的顯著性；能根據(jù)超飽和數(shù)據(jù)，給出模型的參數(shù)估計。教學(xué)方法：講 授、例題分析、討論歸納總結(jié)；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。10課程思政：通過對飽和設(shè)計與超飽和設(shè)計的學(xué)習(xí), 讓學(xué)生掌握

7、飽和設(shè)計的各種方法，建立統(tǒng)計模型，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。5. 回歸設(shè)計課程目標(biāo) 2、3正交回歸設(shè)計的概念；正交回歸設(shè)計的定義；線性回歸正交設(shè)計的統(tǒng)計分析；正交表構(gòu)造線性回歸的正交設(shè)計添加中心點的重復(fù)試驗；掌握正交回歸設(shè)計的概念；掌握用正交表構(gòu)造線性回歸的正交設(shè)計；掌握一次回歸正交設(shè)計的數(shù)據(jù)分析和模型；會根據(jù)回歸分析的結(jié)果給出正交回歸設(shè)計的參數(shù)估計，模型檢驗；能利用一次回歸正交設(shè)計判斷因子的顯著教學(xué)方法：講 授、例題分析、歸納總結(jié)；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)8課程思政：通過對回歸設(shè)計的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解回歸正交設(shè)計的統(tǒng)計分析，豐富學(xué)生的知識范疇，激發(fā)其探索統(tǒng)計世界的興趣。四、成績評定及考核方式知識單

8、元對應(yīng)課程目標(biāo)考核方式成績評定（1）出勤及課堂表現(xiàn)1. 基本概念和單因子試驗1平時表現(xiàn)（10%）設(shè)此考核項目，目的是控制無故缺課和課堂懶散無紀(jì)律情況，具體方案為：總分為 100 分，無故曠課一次扣 5 分；無故2. 區(qū)組設(shè)計2、3、4平時表現(xiàn)+期末考試曠課超過 3 次數(shù)者，此項總分記 0 分；無故曠課超過學(xué)校規(guī)定次數(shù)者，按學(xué)校有關(guān)規(guī)定處理；上課睡覺、玩手機(jī)、吃零食者被3. 正交設(shè)計2、3、4平時表現(xiàn)+期末考試?yán)蠋煱l(fā)現(xiàn)一次扣 5 分。（2）平時考核（10%）每章布置一次課后作業(yè)，作業(yè)包括課后思考題、計算題及教學(xué)設(shè)計，評分以答4. 飽和設(shè)計與超飽和設(shè)計2、3平時表現(xiàn)+期末考試題思路的規(guī)范性、整潔性、整體性、邏輯性、正確性為依據(jù)，每次滿分為 100分，最后取平均分。作業(yè)缺少一次扣 5 分，總計缺少超過三分之一，作業(yè)成5. 回歸設(shè)計2、3平時表現(xiàn)+期末考試績記 0 分。（3）期末考試（80%）期末進(jìn)行綜合閉卷考試。五、課程建議教材及主要參考資料 建議教材1 茆詩松、周紀(jì)薌、陳穎，試驗設(shè)計，中國統(tǒng)計出版社，2005.主要參考資料方開泰、劉民千、周永道，試驗設(shè)計與