《材料工程实验设计及数据处理》课程教学大纲

1、材料工程实验设计及数据处理课程教学大纲一、基本信息中文名称:材料工程实验设计及数据处理英文名称：Experiment Design and Data Processing of Material Engineering 编号：16045208性质：专业选修课学时和学分：总学时：24 理论学时：24 总学分：1.5 适用学院及专业：学院：材料科学与工程学院专业：材料化学先修课程：高等数学、概率论、有机化学A、物理化学开课学院、部、中心：材料科学与工程学院、材料化学系二、课程地位与作用材料工程实验设计及数据处理是适用于材料及其相关专业的具有实践特色的专业选修课。课程主要介绍科学研究相关的实验设计方

2、法以及科研思想。本课程可培养学生在科研训练、工程训练、毕业设计以及未来更高层次学习、工作中使用实验设计方法，提高科学研究质量和效率；让学生对材料学科及相关专业的科学研究有深刻的体会，激发科研兴趣。三、课程教学目的和要求本课程的教学目的是使学生较系统地了解实验设计的要素与原则，实验设计及数据处理的主要方法、误差理论及数据统计方法、回归分析方法等。通过本课程的学习，要求学生能合理的设计实验、科学地分析和处理实验数据，摸索出较优的工艺条件及配方，提高学生分析问题和解决问题的能力，使学生掌握实验研究中所需要的基本技能，设计实验的方法以及分析、处理数据的综合能力。四、主要教学内容第1章 实验设计与数据处

3、理简介（4学时）要求学生了解实验设计的作用及类型、数据处理的方法；掌握实验设计的基本概念、实验设计的要素与原则、实验设计中因素与水平的选取、实验设计中的误差控制；理解并掌握实验设计与数据处理的基本过程。重点：实验设计的要素与原则；实验设计中因素与水平的选取第2章 对比实验与方差分析（3学时）要求学生了解、多处理对比与方差分析；掌握基于Excel的t检验与方差分析；两个处理的水平对比t检验方法。第3章 回归分析（3学时）要求学生了解一元线性回归分析、一元非线性回归分析、多元线性回归分析、多元非线性回归分析；掌握逐步回归分析的主要思路、主要计算步骤。理解用Excel作逐步回归分析的方法。重点：逐步

4、回归分析难点：用Excel作逐步回归分析的方法第4章 单因素优选法（3学时）要求学生了解单因素优选的基本方法及其在材料科学与工程中的应用；掌握均分法、对分法、黄金分割法、分数法、抛物线法、分批实验法。重点：黄金分割法、分数法、抛物线法。第5章 多因素实验设计（3学时）要求学生了解多因素优选实验设计的基本方法及应用；要求学生掌握因素轮换法、随机实验法、 拉丁方实验法、全面实验法。重点：随机实验法、全面实验法。第6章 正交设计（4学时）要求学生了解正交表及其基本性质、正交实验在材料科学与工程中的应用；掌握正交实验设计的基本步骤、正交实验设计结果的直观分析、正交实验设计结果的方差分析。掌握并理解基于

5、EXcel的正交实验设计方差分析方法。重点：正交实验设计结果的直观分析难点：正交实验设计结果的方差分析、正交实验的灵活使用第7章 均匀设计（4学时）要求学生了解均匀设计和正交设计的异同、均匀设计在材料科学与工程中的应用；掌握均匀设计表及构造、均匀设计表符号及特点；理解并掌握用均匀设计表安排实验、配方均匀设计。重点：均匀设计表及构造、均匀设计表符号及特点。难点：均匀设计的灵活应用、有约束的配方均匀设计。五、课程考核和成绩评定方式课程考核采用大作业与平时考核相结合。大作业成绩占总评成绩的80%，平时成绩占占总评成绩的20%。六、教材及参考文献1、教材：张新平编著，材料工程实验设计及数据处理，北京，国防工业出版社，2013年2、主要参考教材1 何为，优化试验设计方法及数据分析，北京，化学工业出版社，2012年