《实验设计与数据处理》课程教学大纲.docx

1、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Design and analysis of Experiments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、81.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

2、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。

3、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

4、，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

5、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

6、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；“Design and analysis of Experiments” SyllabusCourse CodeCou

7、rse TitleDesign and analysis of ExperimentsEnglish TitleDesign and analysis of ExperimentsCourse CategorySpecialty-related CourseCourse NatureElective courseAcademic HoursTotal: 16 computer class hour: 0 experiment class hour: 0 practice class hour: 0 actual creation class hours: 4Credit1SemesterSix

8、th SemesterInstituteSchool of DesignMajor ApplicableBachelor Major of Industrial DesignTeaching LanguageTeaching in ChinesePrerequisitesDesign psychology, ergonomics Student Outcomes (Special Training Ability)This course has the following contribution to students outcomes: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 81. Engi

9、neering knowledge: Master the basic knowledge, professional skills, Being able to use the basic knowledge of natural science, professional knowledge and professional knowledge to solve complex design problems, and learn some management knowledge of the design industry in order to lay the foundation

10、for solving complex problems in the future.2. Problem analysis: apply the basic principles, methods and means of the major as well as knowledge related to the design to identify, express and obtain effective solutions through complicated problems in the literature research and analysis design produc

11、t.3. Design/develop solution plan: being able to develop solutions for complex design problems, design the products, systems, service to meet the specific needs of users, and reflect the sense of innovation in the design process by factoring into conditions of society, health, safety, law, culture a

12、nd environment.4. Research: being able to study the design issues, including the design of experiments, analysis and interpretation of data based on the scientific and humanistic research methods and information integration to obtain reasonable and effective conclusions.5. Modern tools use: being ab

13、le to develop, select and use appropriate technical, resource and information technology tools to solve complex design problems, including forecasting and modeling of design problems, and understand their limitations respectively.6. Engineering and society: Being able to analyze reasonably based on

14、the social and cultural background knowledge, evaluate the social, cultural, legal, and cultural effects from the complex design solving plan, and understand the corresponding responsibilities.8. Professional norms: To have a good cultural, social and scientific attainments, understand and obey prof

15、essional ethics and norms, and perform duties. Course for Students Ability Development (Teaching Objectives)After the courses, students will have the following capabilities:(1) Master basic concepts of the error theory, and have a basic understanding of mathematical description such as data measurem

16、ent. Enhance students understanding of natural science and engineering, especially the importance of data; 1, 2, 6(2) Master basic methods and processes of experimental design, and can give a relevant description of factors involved in the design, and cultivate students to consider issues in the abs

17、tract society and design using engineering thinking. 1,3,4,5(3) Master the data regression analysis method, make a rational analysis of design issues, skillfully use technical tools to analyze issues in design, and be able to summarize personal and team reporting.1,2,5,8,9Course DescriptionThis cour

18、se introduces common trial design and data processing method in engineering technology, including error theory and mathematical statistics basics, trial design method, orthogonal trial design and data processing, and regression analysis and so on. Cultivate students basic ability of designing and or

19、ganizing experimental scheme; Cultivate students ability of analyzing experimental data and processing data. Through the learning of this course, the understanding of the students in industrial design specialty on how to evaluate the user experience of product and human performance will be deepened,

20、 and the role of students in quantitative analysis in product design will be promoted.Distribution of Teaching Contents and Class Hours(I) Theoretical knowledge of error 4 class hours1. Basic knowledge of data measurement and probability 2. Distribution law of random error and digital feature of ran

21、dom variable3. The most reliable value in the measurement4. Statistics significance of error5. t distribution(II) Hypothesis testing 3 class hours1. Basic ideas of hypothesis testing2. Normality test3. U test, t test, F test(III) Trial design and variance analysis 3 class hours1. General2. Method of

22、 analysis of variance3. The application of variance analysis4. Orthogonal trial design and variance analysis5. the orthogonal trial design and its application(IV) Regression analysis 2 class hours1. Least-squares principle2. Linear regression3. Curve regression(V) Experimental section 4 class hours1

23、. Experimental design and data processing, 2 class hoursDesign experiment to extract variable influencing product experience, and design experimental scheme and collect multiple variables;2. Analysis of computer-aided data, 2 class hoursAnalyze data on the computer using software tools such as SPSS,

24、 and obtain the influence degree of each variable on the experience.Experimental teaching (including computer class hours, experimental class hours, practice class hours, practical innovation class hours)Experiment 0 class hour, practice 0 class hour, practical innovation class hours: 4Teaching Meth

25、odThe curriculum teaching is carried out by classroom teaching, extracurricular homework, comprehensive discussion and the teachers scientific research projects as accumulation.Examination MethodThis curriculum stresses process assessment, and the score ratio is:regular assignment and classroom perf

26、ormance: 20%Experimental design and report: 30%Final exam: 50%Teaching Materials and Reference BooksCurrently used: Zhang zhen& Zhang Decong (Compilers). Experimental Design and Data Evaluation. South China University of Technology Press. 2014Main reference data recommended:1 Zhang Chengjun (Compile

27、r). Experimental Design and Data Processing. Chemical Industry Press. 2009;2 Du Xiaoxin (Compiler). Experimental Design and SPSS Data Processing During Psychology and Education Research. Peking University Press. 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Design and analysis of Experiments课程类别专业领域课课程性质

28、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、81.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

29、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

30、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

31、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