《实验设计》大纲08版.doc

实验设计课程教学大纲一、课程简介【课程编号】：735038【开课对象】：四年制本科，统计专业【学分】：2【总学时】32【先修课程】：微观经济学、宏观经济学、微积分、线性代数、概率论与数理统计、统计学基础。二、课程教学目的和课程性质实验设计是一种通用的科学合理地安排实验和分析实验数据的方法。在日本，实验设计被称为工程师的共同语言。一个实验如果设计的好就会事半而功倍；反之，则会事倍而功半，甚至劳而无功。实验设计的主要功能是对变量的控制，首先是在控制条件下有效地操纵或改变自变量，使因变量(即反应变量)的变化得到观察。例如，研究两种教学方法对儿童学业成就的影响时，实验设计者应安排使其他条件尽量相同，如选择家庭和学校环境相似、学业基础相似，年龄相同的两组儿童，只控制使用两种不同的教学方法，然后考查二者对学习结果的影响。良好的实验设计主要表现在合理安排实验程序，对无关变量进行有效的控制。心理学实验中的无关变量,有些可以像理化实验那样通过一定的实验仪器及技术予以排除，但大部分难以排除，因而必须依靠实验设计平衡或抵消其影响。通过该学科的学习，使学生学会一种有计划的研究，包括一系列有意图性的对过程要素进行改变与其效果观测，对这些结果进行统计分析以便确定过程变异之间的关系，从而改变这过程。三、课程教学要求学生在本门课程中应学会一下内容：1从众多的影响因素中找出影响输出的主要因素； 2分析影响因素之间交互作用影响的大小；3能够分析实验误差的影响大小，提高实验精度； 4找出较优的参数组合，并通过对实验结果的分析、比较，找出达到最优化方案进一步实验的方向。5、对最佳方案的输出值进行预测。第一部分 实验设计概述（一） 教学要求1、 了解实验设计的类型。2、 了解实验设计的要素与原则。3、 了解计量经济学分析工作的步骤。（二）重点、难点1、重点：实验设计的要素与原则。2、难点：实验设计的要素与原则。第二部分 实验与方差分析（一）教学要求1、掌握两个处理的水平比较。2、掌握方差分析。（二）重点、难点1、重点：两个处理的水平比较。2、难点：方差分析。第三部分 单因素优化实验设计（一）教学要求1、了解单因素优化实验设计的适用场合。2、掌握均分法、对分法。3、掌握黄金分割法、分数法、分批实验法。（二）重点、难点1、重点：均分法、对分法。2、难点：黄金分割法、分数法、分批实验法。 第四部分 多因素优化实验设计（一）教学要求1、理解多因素优化实验概述。2、了解因素轮换法。3、理解和掌握随机实验。4、理解和掌握拉丁方。（二）重点、难点1、重点：随机实验。2、难点：拉丁方。第五部分 正交设计（一）教学要求1、理解和掌握正交表与正交设计。2、掌握分析实验结果。3、理解和掌握有交互作用的正交设计。4、掌握水平不等的正交设计。5、掌握独立重复实验。6、掌握筛选实验。7、掌握正交设计与区组设计（二）重点、难点1、重点：分析实验结果。2、难点：有交互作用的正交设计。第六部分 均匀设计（一）教学要求1、理解均匀设计。2、深刻理解用均匀设计安排实验。3、掌握均匀设计的实验结果分析。4、掌握均匀设计的灵活应用。5、掌握配方均匀设计。（二）重点、难点1、重点：用均匀设计安排实验。2、难点：均匀设计的实验结果分析及均匀设计的灵活应用。第七部分 稳健性设计 （一）教学要求1、了解稳健性设计。2、理解稳健性设计实施方法。3、掌握内外表参数设计。4、掌握简单稳健性设计方法。（二）重点、难点 1、重点：稳健性设计实施方法、内外表参数设计。2、难点：简单稳健性设计方法。第八部分 可靠性设计与寿命实验 （一）教学要求1、了解可靠性。2、理解可靠性设计。3、掌握可靠性实验。（二）重点、难点 1、重点：理解可靠性设计。2、难点：掌握可靠性实验。第九部分 析因设计及有关的方法（一）教学要求1、理解析因设计。2、理解裂区设计。3、熟悉调优运算。（二）重点、难点 1、重点：理解析因设计。2、难点：理解裂区设计。四、学时分配序号单元节名称学时学时分配作业量讲授实训1第一部分 实验设计概述2222第二部分 实验与方差分析2223第三部分 单因素优化实验设计4444第四部分 多因素优化实验设计4445第五部分 正交设计4446第六部分 均匀设计4447第七部分 稳健性设计 4448第八部分 可靠性设计与寿命实验4449第九部分 析因设计及有关的方法444合计323232五、教材使用教材： 刘文卿实验设计清华大学; 第1版 (2007年6月1日)参考教材： 陈魁试验设计与分析清华大学出版社; 第1版 (2005年7月1日)狄恩(Angela Dean) 实验设计和分析世界图书出版公司; 第1版 (2010年4月1日)方开泰试验设计与建模高等教育出版社; 第1版 (2011年6月1日)六、考核方法本课程采