《实验设计与数据处理》课程教学大纲Word格式文档下载.docx
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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、8
1.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0学时,实创学时:
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;
“DesignandanalysisofExperiments”Syllabus
CourseCode
CourseTitle
EnglishTitle
CourseCategory
Specialty-relatedCourse
CourseNature
Electivecourse
AcademicHours
Total:
16computerclasshour:
0experimentclasshour:
0practiceclasshour:
0actualcreationclasshours:
4
Credit
Semester
SixthSemester
Institute
SchoolofDesign
MajorApplicable
BachelorMajorofIndustrialDesign
TeachingLanguage
TeachinginChinese
Prerequisites
Designpsychology,ergonomics
StudentOutcomes(SpecialTrainingAbility)
Thiscoursehasthefollowingcontributiontostudent'
soutcomes:
1,2,3,4,5,6,8
1.Engineeringknowledge:
Masterthebasicknowledge,professionalskills,Beingabletousethebasicknowledgeofnaturalscience,professionalknowledgeandprofessionalknowledgetosolvecomplexdesignproblems,andlearnsomemanagementknowledgeofthedesignindustryinordertolaythefoundationforsolvingcomplexproblemsinthefuture.
2.Problemanalysis:
applythebasicprinciples,methodsandmeansofthemajoraswellasknowledgerelatedtothedesigntoidentify,expressandobtaineffectivesolutionsthroughcomplicatedproblemsintheliteratureresearchandanalysisdesignproduct.
3.Design/developsolutionplan:
beingabletodevelopsolutionsforcomplexdesignproblems,designtheproducts,systems,servicetomeetthespecificneedsofusers,andreflectthesenseofinnovationinthedesignprocessbyfactoringintoconditionsofsociety,health,safety,law,cultureandenvironment.
4.Research:
beingabletostudythedesignissues,includingthedesignofexperiments,analysisandinterpretationofdatabasedonthescientificandhumanisticresearchmethodsandinformationintegrationtoobtainreasonableandeffectiveconclusions.
5.Moderntoolsuse:
beingabletodevelop,selectanduseappropriatetechnical,resourceandinformationtechnologytoolstosolvecomplexdesignproblems,includingforecastingandmodelingofdesignproblems,andunderstandtheirlimitationsrespectively.
6.Engineeringandsociety:
Beingabletoanalyzereasonablybasedonthesocialandculturalbackgroundknowledge,evaluatethesocial,cultural,legal,andculturaleffectsfromthecomplexdesignsolvingplan,andunderstandthecorrespondingresponsibilities.
8.Professionalnorms:
Tohaveagoodcultural,socialandscientificattainments,understandandobeyprofessionalethicsandnorms,andperformduties.
CourseforStudents'
AbilityDevelopment(TeachingObjectives)
Afterthecourses,studentswillhavethefollowingcapabilities:
(1)Masterbasicconceptsoftheerrortheory,andhaveabasicunderstandingofmathematicaldescriptionsuchasdatameasurement.Enhancestudents'
understandingofnaturalscienceandengineering,especiallytheimportanceofdata;
[1,2,6]
(2)Masterbasicmethodsandprocessesofexperimentaldesign,andcangivearelevantdescriptionoffactorsinvolvedinthedesign,andcultivatestudentstoconsiderissuesintheabstractsocietyanddesignusingengineeringthinking.[1,3,4,5]
(3)Masterthedataregressionanalysismethod,makearationalanalysisofdesignissues,skillfullyusetechnicaltoolstoanalyzeissuesindesign,andbeabletosummarizepersonalandteamreporting.[1,2,5,8,9]
CourseDescription
Thiscourseintroducescommontrialdesignanddataprocessingmethodinengineeringtechnology,includingerrortheoryandmathematicalstatisticsbasics,trialdesignmethod,orthogonaltrialdesignanddataprocessing,andregressionanalysisandsoon.Cultivatestudents'
basicabilityofdesigningandorganizingexperimentalscheme;
Cultivatestudents'
abilityofanalyzingexperimentaldataandprocessingdata.Throughthelearningofthiscourse,theunderstandingofthestudentsinindustrialdesignspecialtyonhowtoevaluatetheuserexperienceofproductandhumanperformancewillbedeepened,andtheroleofstudentsinquantitativeanalysisinproductdesignwillbepromoted.
DistributionofTeachingContentsandClassHours
(I)Theoreticalknowledgeoferror4classhours
1.Basicknowledgeofdatameasurementandprobability
2.Distributionlawofrandomerroranddigitalfeatureofrandomvariable
3.Themostreliablevalueinthemeasurement
4.Statisticssignificanceoferror
5.tdistribution
(II)Hypothesistesting3classhours
1.Basicideasofhypothesistesting
2.Normalitytest
3.Utest,ttest,Ftest
(III)Trialdesignandvarianceanalysis3classhours
1.General
2.Methodofanalysisofvariance
3.Theapplicationofvarianceanalysis
4.Orthogonaltrialdesignandvarianceanalysis
5.theorthogonaltrialdesignanditsapplication
(IV)Regressionanalysis2classhours
1.Least-squaresprinciple
2.Linearregression
3.Curveregression
(V)Experimentalsection4classhours
1.Experimentaldesignanddataprocessing,2classhours
Designexperimenttoextractvariableinfluencingproductexperience,anddesignexperimentalschemeandcollectmultiplevariables;
2.Analysisofcomputer-aideddata,2classhours
AnalyzedataonthecomputerusingsoftwaretoolssuchasSPSS,andobtaintheinfluencedegreeofeachvariableontheexperience.
Experimentalteaching(includingcomputerclasshours,experimentalclasshours,practiceclasshours,practicalinnovationclasshours)
Experiment0classhour,practice0classhour,practicalinnovationclasshours:
TeachingMethod
Thecurriculumteachingiscarriedoutbyclassroomteaching,extracurricularhomework,comprehensivediscussionandtheteacher'
sscientificresearchprojectsasaccumulation.
ExaminationMethod
Thiscurriculumstressesprocessassessment,andthescoreratiois:
regularassignmentandclassroomperformance:
20%
Experimentaldesignandreport:
30%
Finalexam:
50%
TeachingMaterialsandReferenceBooks
Currentlyused:
Zhangzhen&
ZhangDecong(Compilers).ExperimentalDesignandDataEvaluation.SouthChinaUniversityofTechnologyPress.2014
Mainreferencedatarecommended:
[1]ZhangChengjun(Compiler).ExperimentalDesignandDataProcessing.ChemicalIndustryPress.2009;
[2]DuXiaoxin(Compiler).ExperimentalDesignandSPSSDataProcessingDuringPsychologyandEducationResearch.PekingUniversityPress.2013;
《实验设计与数据处理》实创教学大纲
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
教材、实创指导书及教学参考书目
《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
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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 实验设计与数据处理 实验设计 数据处理 课程 教学大纲