课程名称：实验设计与数据处理
第一部分 课程性质与目标
一、课程性质与特点
《试验设计与数据处理》 是应用化工技术系工业分析与检验专业大二学生开设的一门必修课。它是以概率论、数理统计、专业知识和实践经验为基础，经济、科学地安排试验，并对试验结果进行计算、分析，最终达到减少试验次数，缩短试验周期、找到优化方案的一种科学计算方法 。它应用于食品、药品等工业生产、科学研究和分析条件优化等领域，是新产品新技术设计开发、质量管理和科学研究的重要工具和方法。
二、课程的目标与基本要求
《试验设计与数据处理》是一门理论和实践结合紧密，实用性很强的工具课、方法课和实验技能课。通过对本门课的学习要求学生达到的知识目标是掌握试验设计和数据统计分析的基本原理和基本方法。能力目标是熟练掌握数理统计、试验设计（正交设计及均匀设计）以及数据分析（方差分析、回归分析等）等内容，具备实际动手操作和利用计算机完成数据处理，达到能独立完成毕业设计的基本要求，并具备在工作岗位上独立进行简单实验设计与数据处理的素质和能力。
三、与本专业其他课程的关系
本课程是在无机、有机、物化、分析化学等四大化学基础课以及高职数学等通识课程的基础上开设的一门专业技术基础课。将统计学中的理论知识与化学实验相结合，从而提高实验的科学性并能从实验数据中得到正确结论。
四、课程设计思路与课程安排
以工业分析与检验专业岗位对统计知识和能力需求为导向，以能力培养为本 位，以数据收集、数据分析、试验设计、软件应用四个方面为载体，将项目内容分解为七个工作任务用以培养和训练学生的职业岗位能力，在教学过程中，以学生为主体，教、学、做一体化，其主要理念如下：
1） 基于学生为主，教师为辅的教学过程的课程设计理念采用行动导向的过程教学，教师通过制定工作任务书进行具体内容设定，通过学生自 己计划、实施、修正、修改等环节真正实现“学中做、做中学”，教师只是针对性的讲授、示范、引导，有效的实行“工学结合”。
2） 基于以学生职业素质培养与提高的课程设计理念整个教学环节突出过程考核，强调对学生的综合评价，不仅对知识和技能提出要求，同时将学习过程中的方法、态度、情感、价值观等融入评价体系，在教学过程中提高学生的职业素质。 课程设计思路：本课程从应用的角度出发，基于工作过程采取由简到难的原则，以项目为导向，以典型工作任务为驱动，设立课程教学内容，通过教师指导学生开展自主学习完成工作任务，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体 验，从而形成职业能力。本课程包括 7 个工作任务：误差与数据处理；有限数据统计；方差分析；回归分析；正交试验设计与均匀设计；质量控制；EXCEL、正 交设计助手、SPSS等数据统计软件的应用。这些任务突出对学生职业能力的训练，融“知 识、技能、态度”为一体，在教学评价方面采取过程评价与效果评价相结合的形式，使学生达到学会、会学、会用。课程总学时48。
课程安排：本课程总共48学时，建议理论教学24学时，上机教学24学时，一共安排12次上机。
具体安排为：
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1）理论部分（共24学时）：
误差与数据处理（2学时）
有限数据统计处理（4学时）
回归分析（4学时）
方差分析（2学时）
正交试验设计（4学时）
均匀实验设计（4学时）
质量控制（2学时）
习题课（2学时）
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2）上级部分（共24学时）
Excel在数据处理中的应用（8学时）
散点图及回归方程的拟合
置信区间、平均值、标准偏差等的计算
正交设计与数据处理
Origin的使用（4学时）
软件的介绍和基本操作
做散点图，进行一元线性回归分析及方差分析
SPSS统计软件与数据处理（10学时）
SPSS的简介与操作
正交设计
回归分析
方差分析
上机考试（2学时）
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第二部分 课程内容与要求
第一章 数据处理基础绪论
明确：教学目的
理解： 实验设计的性质和价值
理解：实验研究方法
第二章 误差和数据处理
掌握：误差及其表示方法
掌握：偶然误差的正态分布
掌握：误差传递
掌握：有效数字及运算规则
1. 对于误差能够从实际应用中理解；
2. 能收集、整理相关数据、资料，对检验结果的误差进行客观的分析和评价；
第三章 有限数据统计处理
理解：总体参数估计
掌握：一般统计检验
第四章 方差
了解：方差分析的基本方法
掌握：单因素方差分析
掌握：无重复两因素方差分析
能够根据案例进行其方差分析。
第五章正交实验设计
了解：正交表的特点和分类
掌握：正交实验设计的步骤和数据处理
掌握：多指标的实验、有交互作用的设计、正交实验的方差分析
第七章 回归分析
理解：线性回归分析
均方设计
了解：均方表的特点和分类
掌握：均方实验设计的步骤和数据处理
第八章 质量控制
上机部分课程内容与要求：
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序号
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工作任务
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技能内容与要求
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建议课时
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1
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Excel作数据处理
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1. 软件EXCEL的入门，掌握置信区间、平均值的计算
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2
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2
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1、 熟练EXCEL作图，能用Excel作回归分析
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3
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3
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1. 能用excel 进行正交设计与数据处理
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3
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4
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Origin的使用
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1. 基本能用Origin作线性图；
2. 会用Origin作回归分析
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4
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5
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SPSS应用
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Spss的使用（入门），熟悉SPSS软件界面及常用功能键，能做简单的变量定义和数据输入
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2
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6
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Spss 进行正交设计及分析：能运用SPSS软件自带的正交设计模块进行正交试验方案设计，正确定义因素和水平，并能对实验结果做直观分析
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2
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7
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Spss 进行线性回归及分析：能根据模型进行一元线性回归分析、多元线性回归分析，并能处理均匀设计的结果
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4
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8
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Spss进行方差分析：能对正交试验结果进行方差分析
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2
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四、 职业素养要求
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素养类别
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素养内容及要求
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职业道德
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培养实事求是的实验态度，养成检验人员应有的严谨的作风。
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职业思想
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热爱工业分析与检验专业，对未来要从事的职业充满信心并对专业知识产生主动学习的欲望。
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职业行为习惯
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养成良好的数据处理习惯；养成科学严谨对待实验数据的作风。
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职业技能
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数据的统计检验技术，常用数据处理软件的实用技术
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五、实施建议
（一）教学建议
1.采取多种教学方式
课程采样多媒体教学，结合实验小组讨论，网络实验心得交流等多种形式开展，使教学内容更丰富多彩，吸引学生兴趣，调动学习积极性。
2.培养学生运用计算机进行数据处理的能力
本课程注重实操性，理论课与上机课相结合，注重学生独立处理数据能力的培养。通过理论讲授和实际上机训练，使学生掌握运用计算机进行数据处理的能力。
（二）教学评价建议
本课程的教学评价与高职学校的过程性教学相适应，采取以过程评价为主的考核形式。将平时成绩与期末成绩相结合，进行综合评定，如课堂提问占10%，作 业占20%，则平时成绩共占30%；期末考核占 70%，其中笔试占40%，上机考试占30% 。
（三）教材编写建议
教材编写原则：应根据高职学生的数学水平和实际接受程度，编写符合工业分析与检验专业高职学生实际工作需要的教材，简化理论及公式推导，强化理论的实际应用和软件操作。
（四）课程资源的开发与利用
（1）根据学生工作的实际需要，结合学生将来的就业岗位，开发切合专业需求的讲义。
（2）建设网络课程与数据处理资料库，为学生提供学习交流的平台。
（五）实验实训设施配备建议
本课程主要用到计算机房作为上机教学场地。
（六）教师配备建议
建议配备从事过化学分析研究或相关工作的主讲教师2名。
