《实验设计与数据处理》课程教学大纲.docx
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《实验设计与数据处理》课程教学大纲
《实验设计与数据处理》教学大纲
课程代码
课程名称
实验设计与数据处理
英文名称
DesignandanalysisofExperiments
课程类别
专业领域课
课程性质
选修
学时
总学时：
16上机学时：
0实验学时：
0实践学时：
0实创学时：
4
学分
1
开课学期
第六学期
开课单位
设计学院
适用专业
工业设计本科专业
授课语言
中文授课
先修课程
设计心理学、人机工程学
毕业要求（专业培养能力）
本课程对学生达到如下毕业要求有如下贡献：
1、2、3、4、5、6、8
1.工程知识：
掌握扎实的基础知识、专业技能，能够将自然科学、本专业基础知识和专业知识用于解决复杂设计问题，并学习设计行业部分运营知识，为解决企业复杂问题打下基础。
2.问题分析：
能够应用本专业基本原理、方法和手段和设计行业营运知识，识别、表达、并通过文献研究分析设计中的复杂问题，以获得有效结论。
3.设计/开发解决方案：
能够制定针对设计的复杂问题的解决方案，设计满足特定人群和用户需求的产品、系统、服务，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
4.研究：
能够基于科学和人文综合研究方法对设计问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。
5.使用现代工具：
能够针对复杂设计问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源和信息技术工具，包括对设计问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。
6.工程与社会：
能够基于社会文化相关背景知识进行合理分析，评价复杂设计问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。
8.职业规范：
具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在设计实践中理解并遵守职业道德和规范，履行责任。
课程培养学生的能力（教学目标）
完成课程后，学生将具备以下能力：
（1）掌握误差理论基本概念，能对数据测量等数学描述有基本认识，加强学生对自然科学和工程的理解，尤其是对数据重要性的认识；[1、2、6]
（2）掌握实验设计的基本方法和流程，能对设计中的因素进行相关性描述，培养学生用工程思维来对抽象的社会、设计中的问题进行思考。
［1、3、4、5］
（3）掌握数据的回归分析方法，对设计问题进行理性分析，熟练使用技术工具来分析设计中的问题，并能总结个人和团队的汇报。
［1、2、5、8、9］
课程简介
本课程介绍工程技术中常用的试验设计与数据处理方法，内容包括误差理论及数理统计基础，试验设计方法，正交试验设计与数据处理，回归分析等。
旨在培养学生设计和组织实验方案的基本能力；培养学生分析实验数据与处理数据的能力。
通过本课程的学习，将加深工业设计专业学生对如何评估产品的用户体验、人因性能等的理解，提升学生对量化分析在产品设计中的作用。
教学内容与学时分配
（一）误差理论知识4学时
1.数据测量和概率基本知识
2.随机误差的分布规律和随机变量的数字特征
3.测量中的最可信赖值
4.误差的统计意义
5.t分布
（二）假设检验3学时
1.假设检验的基本思想
2.正态性检验
3.U检验、t检验、F检验
（三）试验设计与方差分析3学时
1.概述
2.方差分析法
3.方差分析法的应用
4.正交试验设计与方差分析
5.要因正交试验设计极其应用
（四）回归分析2学时
1.最小二乘法原理
2.直线回归
3.曲线回归
（五）实验部分4学时
1.实验设计与数据采集，2学时
设计实验来提取影响产品体验的变量，设计实验方案并采集多个变量；
2.上机数据分析，2学时
在计算机上用SPSS等工具软件来分析数据，得到各个变量对体验的影响大小。
实验教学（包括上机学时、实验学时、实践学时、实创学时）
实验0学时,实践0学时，实创学时：
4
教学方法
课程教学以课堂教学、课外作业、综合讨论以及授课教师的科研项目于积累等共同实施。
考核方式
本课程注重过程考核，成绩比例为：
平时作业和课堂表现：
20%
实验设计与报告：
30%
期末考试：
50%
教材及参考书
现用教材：
张震，张德聪编著.实验设计与数据评价.华南理工大学出版社.2014年
主要参考资料：
[1]张成军编著.实验设计与数据处理.化学工业出版社.2009年;
[2]杜晓新编著.心理与教育研究中实验设计与SPSS数据处理.北京大学出版社.2013年；
“DesignandanalysisofExperiments”Syllabus
CourseCode
CourseTitle
DesignandanalysisofExperiments
EnglishTitle
DesignandanalysisofExperiments
CourseCategory
Specialty-relatedCourse
CourseNature
Electivecourse
AcademicHours
Total:
16computerclasshour:
0experimentclasshour:
0practiceclasshour:
0actualcreationclasshours:
4
Credit
1
Semester
SixthSemester
Institute
SchoolofDesign
MajorApplicable
BachelorMajorofIndustrialDesign
TeachingLanguage
TeachinginChinese
Prerequisites
Designpsychology,ergonomics
StudentOutcomes（SpecialTrainingAbility）
Thiscoursehasthefollowingcontributiontostudent'soutcomes:
1,2,3,4,5,6,8
1.Engineeringknowledge:
Masterthebasicknowledge,professionalskills,Beingabletousethebasicknowledgeofnaturalscience,professionalknowledgeandprofessionalknowledgetosolvecomplexdesignproblems,andlearnsomemanagementknowledgeofthedesignindustryinordertolaythefoundationforsolvingcomplexproblemsinthefuture.
2.Problemanalysis:
applythebasicprinciples,methodsandmeansofthemajoraswellasknowledgerelatedtothedesigntoidentify,expressandobtaineffectivesolutionsthroughcomplicatedproblemsintheliteratureresearchandanalysisdesignproduct.
3.Design/developsolutionplan:
beingabletodevelopsolutionsforcomplexdesignproblems,designtheproducts,systems,servicetomeetthespecificneedsofusers,andreflectthesenseofinnovationinthedesignprocessbyfactoringintoconditionsofsociety,health,safety,law,cultureandenvironment.
4.Research:
beingabletostudythedesignissues,includingthedesignofexperiments,analysisandinterpretationofdatabasedonthescientificandhumanisticresearchmethodsandinformationintegrationtoobtainreasonableandeffectiveconclusions.
5.Moderntoolsuse:
beingabletodevelop,selectanduseappropriatetechnical,resourceandinformationtechnologytoolstosolvecomplexdesignproblems,includingforecastingandmodelingofdesignproblems,andunderstandtheirlimitationsrespectively.
6.Engineeringandsociety:
Beingabletoanalyzereasonablybasedonthesocialandculturalbackgroundknowledge,evaluatethesocial,cultural,legal,andculturaleffectsfromthecomplexdesignsolvingplan,andunderstandthecorrespondingresponsibilities.
8.Professionalnorms:
Tohaveagoodcultural,socialandscientificattainments,understandandobeyprofessionalethicsandnorms,andperformduties.
CourseforStudents'AbilityDevelopment（TeachingObjectives）
Afterthecourses,studentswillhavethefollowingcapabilities:
（1）Masterbasicconceptsoftheerrortheory,andhaveabasicunderstandingofmathematicaldescriptionsuchasdatameasurement.Enhancestudents'understandingofnaturalscienceandengineering,especiallytheimportanceofdata;[1,2,6]
（2）Masterbasicmethodsandprocessesofexperimentaldesign,andcangivearelevantdescriptionoffactorsinvolvedinthedesign,andcultivatestudentstoconsiderissuesintheabstractsocietyanddesignusingengineeringthinking.［1,3,4,5］
（3）Masterthedataregressionanalysismethod,makearationalanalysisofdesignissues,skillfullyusetechnicaltoolstoanalyzeissuesindesign,andbeabletosummarizepersonalandteamreporting.［1,2,5,8,9］
CourseDescription
Thiscourseintroducescommontrialdesignanddataprocessingmethodinengineeringtechnology,includingerrortheoryandmathematicalstatisticsbasics,trialdesignmethod,orthogonaltrialdesignanddataprocessing,andregressionanalysisandsoon.Cultivatestudents'basicabilityofdesigningandorganizingexperimentalscheme;Cultivatestudents'abilityofanalyzingexperimentaldataandprocessingdata.Throughthelearningofthiscourse,theunderstandingofthestudentsinindustrialdesignspecialtyonhowtoevaluatetheuserexperienceofproductandhumanperformancewillbedeepened,andtheroleofstudentsinquantitativeanalysisinproductdesignwillbepromoted.
DistributionofTeachingContentsandClassHours
（I）Theoreticalknowledgeoferror4classhours
1.Basicknowledgeofdatameasurementandprobability
2.Distributionlawofrandomerroranddigitalfeatureofrandomvariable
3.Themostreliablevalueinthemeasurement
4.Statisticssignificanceoferror
5.tdistribution
（II）Hypothesistesting3classhours
1.Basicideasofhypothesistesting
2.Normalitytest
3.Utest,ttest,Ftest
（III）Trialdesignandvarianceanalysis3classhours
1.General
2.Methodofanalysisofvariance
3.Theapplicationofvarianceanalysis
4.Orthogonaltrialdesignandvarianceanalysis
5.theorthogonaltrialdesignanditsapplication
（IV）Regressionanalysis2classhours
1.Least-squaresprinciple
2.Linearregression
3.Curveregression
（V）Experimentalsection4classhours
1.Experimentaldesignanddataprocessing,2classhours
Designexperimenttoextractvariableinfluencingproductexperience,anddesignexperimentalschemeandcollectmultiplevariables;
2.Analysisofcomputer-aideddata,2classhours
AnalyzedataonthecomputerusingsoftwaretoolssuchasSPSS,andobtaintheinfluencedegreeofeachvariableontheexperience.
Experimentalteaching（includingcomputerclasshours,experimentalclasshours,practiceclasshours,practicalinnovationclasshours）
Experiment0classhour,practice0classhour,practicalinnovationclasshours:
4
TeachingMethod
Thecurriculumteachingiscarriedoutbyclassroomteaching,extracurricularhomework,comprehensivediscussionandtheteacher'sscientificresearchprojectsasaccumulation.
ExaminationMethod
Thiscurriculumstressesprocessassessment,andthescoreratiois:
regularassignmentandclassroomperformance:
20%
Experimentaldesignandreport:
30%
Finalexam:
50%
TeachingMaterialsandReferenceBooks
Currentlyused:
Zhangzhen&ZhangDecong（Compilers）.ExperimentalDesignandDataEvaluation.SouthChinaUniversityofTechnologyPress.2014
Mainreferencedatarecommended:
[1]ZhangChengjun（Compiler）.ExperimentalDesignandDataProcessing.ChemicalIndustryPress.2009;
[2]DuXiaoxin（Compiler）.ExperimentalDesignandSPSSDataProcessingDuringPsychologyandEducationResearch.PekingUniversityPress.2013;
《实验设计与数据处理》实创教学大纲
课程代码
课程名称
实验设计与数据处理
英文名称
DesignandanalysisofExperiments
课程类别
专业领域课
课程性质
选修
学时
总学时：
16上机学时：
0实验学时：
0实践学时：
0实创学时：
4
学分
1
开课学期
第六学期
开课单位
设计学院
适用专业
工业设计本科专业
授课语言
中文授课
先修课程
设计心理学、人机工程学
毕业要求（专业培养能力）
本课程对学生达到如下毕业要求有如下贡献：
1、2、3、4、5、6、8
1.工程知识：
掌握扎实的基础知识、专业技能，能够将自然科学、本专业基础知识和专业知识用于解决复杂设计问题，并学习设计行业部分运营知识，为解决企业复杂问题打下基础。
2.问题分析：
能够应用本专业基本原理、方法和手段和设计行业营运知识，识别、表达、并通过文献研究分析设计中的复杂问题，以获得有效结论。
3.设计/开发解决方案：
能够制定针对设计的复杂问题的解决方案，设计满足特定人群和用户需求的产品、系统、服务，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
4.研究：
能够基于科学和人文综合研究方法对设计问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。
5.使用现代工具：
能够针对复杂设计问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源和信息技术工具，包括对设计问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。
6.工程与社会：
能够基于社会文化相关背景知识进行合理分析，评价复杂设计问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。
8.职业规范：
具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在设计实践中理解并遵守职业道德和规范，履行责任。
课程培养学生的能力（教学目标）
完成课程后，学生将具备以下能力：
（1）掌握误差理论基本概念，能对数据测量等数学描述有基本认识，加强学生对自然科学和工程的理解，尤其是对数据重要性的认识；[1、2、6]
（2）掌握实验设计的基本方法和流程，能对设计中的因素进行相关性描述，培养学生用工程思维来对抽象的社会、设计中的问题进行思考。
［1、3、4、5］
（3）掌握数据的回归分析方法，对设计问题进行理性分析，熟练使用技术工具来分析设计中的问题，并能总结个人和团队的汇报。
［1、2、5、8、9］
课程简介
本课程介绍工程技术中常用的试验设计与数据处理方法，内容包括误差理论及数理统计基础，试验设计方法，正交试验设计与数据处理，回归分析等。
旨在培养学生设计和组织实验方案的基本能力；培养学生分析实验数据与处理数据的能力。
通过本课程的学习，将加深工业设计专业学生对如何评估产品的用户体验、人因性能等的理解，提升学生对量化分析在产品设计中的作用。
主要仪器设备与软件
计算机，SPSS软件，测量尺
实创报告
实验0学时,实践0学时，实创4学时
考核方式
本课程注重过程考核，成绩比例为：
平时作业和课堂表现：
20%
实验设计与报告：
30%
期末考试：
50%
教材、实创指导书及教学参考书目
现用教材：
张震，张德聪编著.实验设计与数据评价.华南理工大学出版社.2014年
主要参考资料：
[1]张成军编著.实验设计与数据处理.化学工业出版社.2009年;
[2]杜晓新编著.心理与教育研究中实验设计与SPSS数据处理.北京大学出版社.2013年；
《实验设计与数据处理》实创教学内容与学时分配
实创项目编号
实创项目名称
实验学时
实创内容提要
实创类型
实创要求
每组人数
主要仪器设备与软件
1
用户体验数据采集
2
设计实验方案，采集用户的生理参数、使用产品的效率等
设计性
必做
升级会员 