在第七步的讲述中，我们已较完整地给出了研究和探究的方法论及关键原则。但因其中需要涉及到很多准确规范的科学方法和技术，所以这一讲我们专门就其中的实验设计和数据方法这两大关键给予展开讨论。毕竟，随意实验、无规测试和数据胡乱处理都无助于获得真正的结果和规律，做了也等于白做，所以必须科学化、规范化，也就必须进行专门的学习。对于STEM中的学生而言，这两大关键直接决定了研究和探究的高度、深度与质量水平，十分重要。作为STEM教师或导师，这更是基本功，就像一个科研人员必须具备的一样，不会就无法成为合格的人员（提请STEM教师或导师予以特别注意和重视）。

在我国，往往要到大学甚至研究生后，部分学校才给出一些研究相关的教学（如清华大学的本科课程）；但在国外很多地方，都有更为专门的课程，例如“实验设计与数据处理”，一般大学都开设，很多中学课程甚至连小学科学课程中也有相应的初步内容。相比之下，我国在这一方面有着较大的差距。这也可能是形成我国学生科学素养相对不足、科研人员基本功不足从而平均科研水平较低的核心原因之一。

严格意义上，实验设计（有时也称试验设计）与数据处理是一个理论上基于概率论、数理统计及线性代数等，通过设计实现优化、科学、经济的实验（试验）安排和结果分析处理的专门科学技术和研究方法，考虑如何合理安排实验（试验）和科学地分析处理实验（试验）结果，以达到研究和探究中的实际问题的更好解决。它同时还要求设计者具有丰富的实践经验，所以它本身是一个内容丰富的专业课程，并需要较多的历练才能提高。这里仅给出相关的一个言简意赅的描述，主要是使大家建立必要的基本方法和思路（深入的学习，大家可查阅相应文献和书籍）。