实验设计与数据处理心得

1、实验设计与数据处理心得体会刚开始选这门课的时候， 我觉得这门课应该是很难懂的课程， 首 先我们做过不少的实验了， 当然任何自然科学都离不开实验， 大多数 学科（化工、化学、轻工、材料、环境、医药等）中的概念、原理和 规律大多由实验推导和论证的， 但我觉得每次到处理数据的时候都很 困难，所以我觉得这是门难懂的课程， 却也是很有必要去学的一门课 程，它对于我们工科生来说也是很有用途的， 在以后我们实验的数据 处理上有很重要的意义。如何科学的设计实验， 对实验所观测的数据进行分析和处理， 获 得研究观测对象的变化规律， 是每个需要进行实验的人员需要解决的 问题。“实验设计与数据处理”课程就是是以概率

2、论数理统计、 专业 技术知识和实践经验为基础，经济、科学地安排试验，并对试验数据 进行计算分析，最终达到减少试验次数、缩短试验周期、迅速找到优 化方案的一种科学计算方法。 它主要应用于工农业生产和科学研究过 程中的科学试验， 是产品设计、 质量管理和科学研究的重要工具和方 法，也是一门关于科学实验中实验前的实验设计的理论、 知识、方法、 技能，以及实验后获得了实验结果， 对实验数据进行科学处理的理论、 知识、方法与技能的课程。通过本课程的学习， 我掌握了试验数据统计分析的基本原理， 并 能针对实际问题正确地运用，为将来从事专业科学的研究打下基础。 这门课的安排很合理 , 由简单到复杂、由浅入深

3、的思维发展规律，先 讲单因素试验、双因素试验、正交试验、均匀试验设计等常用试验设 计方法及其常规数据处理方法、再讲误差理论、方差分析、回归分析 等数据处理的理论知识， 最后将得出的方差分析、 回归分析等结论和 处理方法直接应用到试验设计方法。比如我对误差理论与误差分析的学习： 在实验中， 每次针对实验 数据总会有误差分析， 误差是进行实验设计和数据评价最关键的一个 概念，是测量结果与真值的接近程度。 任何物理量不可能测量的绝对 准确，必然存在着测定误差。通过学习，我知道误差分为过失误差， 系统误差与随机误差， 并理解了他们的定义。 另外还有对准确度与精 密度的学习， 了解了他们之间的关系以及提

4、高准确度的方法等。 对误 差的学习更有意义的应该是如何消除误差， 首先消除系统误差， 可以 通过对照试验， 空白试验， 校准仪器以及对分析结果的校正等方法来 消除；其次要减小随机误差，就是要在消除系统误差的前提下，增加 平行测定次数，可以提高平均值的精密度。比如我对方差分析的理解 : 方差分析是实验设计中的重要分析方 法，应用非常广泛，它是将不同因素、不同水平组合下试验数据作为 不同总体的样本数据， 进行统计分析， 找出对实验指标影响大的因素 及其影响程度。对于单因素实验的方差分析，主要步骤如下：建立线 性统计模型，提出需要检验的假设；总离差平方和的分析与计算；统 计分析，列出方差分析表。对于

5、双因素实验的方差分析，分为两种， 一种是无交互作用的方差分析， 另一种是有交互作用的方差分析， 对 于这两种类型分别有各自的设计方法， 但是总体步骤都和单因素实验 的方差分析一样。除了以上一些实验设计与数据处理方法外， 学习这门课程最大的 收获就是对chemdraw及origin两个软件的学习。计算机软件的应用 是计算机学科在化学领域中的最主要的应用之一， 它不仅解决了化学 计算中的复杂问题， 而且利用虚拟的程序把化学世界的微观结构、 光 谱形态等形象地展现出来， 以致把化学学科的教育和科研的革命推向 一个崭新的阶段。ChemdraW软件。ChemDraw是为辅助专业学科工作者及相关科技人员的

6、交流活动 和研究开发工作而设计的。 它给出了直观的图形界面， 开创了大量的 变化功能，只要稍加实践， 便会很容易地绘制出高质量的化学结构图 形。因而，可为化学界出版物、手稿、报告、 CAI 软件、涉及化学结 构图形的软件的编写制作等提供高质量的结构图形、 3D 转换、基本 的分子模型及化学数据管理功能等。ChemDraw为此已成为世界上最 流行、最受欢迎和最有应用价值的化学绘图软件。这个软件对于我们化工专业的学生来说是很有用途的。 我们会经 常写一些化学反应式或反应机理，但每次在Word文档中都无法输入正常的分子式或根本无渠道来表达反应式。但通过对Chemdraw软件的学习，显然给我们带来了极

7、大的方便 . 它给出了直观的图形界面， 用起来方便，也很容易学习，不需要我们再去一条线一条线的来画， 而是可以直接用鼠标点一下就可以插入， 像苯环及其衍生物， 而且很 多反应式可以极其形象的表达出来，给我们的学习带来极大的方便。Origin 软件Origin为OriginLab公司出品的较流行的专业函数绘图软 件，是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的软件，既可以满 足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟 合的需要。而使用 Origin就像使用Excel和Word那样简单，只 需点击鼠标，选择菜单命令就可以完成大部分工作，获得满意的 结果。像Excel和Word 一样，Ori

8、gin是个多文档界面应用程序。 它将所有工作都保存在Project(*OPJ)文件中。该文件可以包含多个子窗口，如 Worksheet， Graph， Matrix ， Excel 等。各子窗 口之间是相互关联的，可以实现数据的即时更新。子窗口可以随 Project文件一起存盘，也可以单独存盘，以便其他程序调用。Origin的数据分析主要包括统计、信号处理、图像处理、峰 值分析和曲线拟合等各种完善的数学分析功能。准备好数据后， 进行数据分析时，只需选择所要分析的数据，然后再选择相应的 菜单命令即可。Origin的绘图是基于模板的，Origin本身提供了 几十种二维和三维绘图模板而且允许用户自己

9、定制模板。绘图时，只要选择所需要的模板就行。用户可以自定义数学函数、图形样 式和绘图模板；可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软 件等方便的连接。 Origin 可以导入包括 ASCII、Excel、pCIamp 在内的多种数据。另外，它可以把Origin图形输出到多种格式的 图像文件，譬如 JPEG GIF、EPS TIFF等等。Origin 里面也支 持编程，以方便拓展Origin的功能和执行批处理任务。Origin里面有两种编程语言一 LabTalk和Origin C。在Origin的原有基 础上，用户可以通过编写 X-F un ction 来建立自己需要的特殊工 具。Origin软

10、件也是非常实用的一个软件，在数据处理方面带给我们极大方便。在平时的实验中，往往都需要将测得的数据用图 表表示出来，以便观察规律，但由于原理可能较复杂，图表表达 起来很困难，而且就算画得出来，也是有很大的误差，往往也会 给实验结果带来偏差。学习了这个软件之后，感觉实验数据的处 理问题不再那么难以解决了，这个软件最突出的特点就是它的操 作灵活与功能强大，只需要我们将数据输入，就可以看到形象的 图示，而且点图，线图，或者点线连接都能显示出来，更方便的 是，只需要点一下鼠标，不需要我们再去算，就可以通过拟合将 图形的方程及参数写出来。这些对于我们以后的实验是有非常重 要的意义的。总之，这门课带给了我意想不到的收获，为我以后的学习带 来了极大的方便与乐趣。对于实验设计与数据处理方法，我们在 以后的实验