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《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)大綱(總10頁)

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1、《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)大綱   課程名稱:生物統(tǒng)計學(xué)   課程編號:   課程類別:專業(yè)基礎(chǔ)課/選修課   學(xué)時/學(xué)分:32/2   開設(shè)學(xué)期:第七學(xué)期    說明   一、課程性質(zhì)與說明   1.課程性質(zhì)   專業(yè)基礎(chǔ)課/選修課   2.課程說明   生物統(tǒng)計學(xué)是運用數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法來分析和解釋生物界各種現(xiàn)象和試驗調(diào)查資料的一門科學(xué),在生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、醫(yī)藥、衛(wèi)生、生態(tài)、環(huán)保等領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用,是生命科學(xué)中一門十分重要的工具課。 本課程是本科生物科學(xué)專業(yè)的選修課,通過本課程的學(xué)習(xí),應(yīng)使學(xué)生理解并掌握生物統(tǒng)計學(xué)的基本原理和常用方法,在了解生物統(tǒng)計學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展及其研

2、究對象與作用、生命科學(xué)中試驗資料的整理、特征數(shù)的計算、概率和概率分布、抽樣分布等基礎(chǔ)上,掌握平均數(shù)的統(tǒng)計推斷、χ2檢驗、方差分析、直線回歸與相關(guān)分析、可直線化的曲線回歸分析、多項式回歸分析、多元回歸與相關(guān)分析、常用試驗設(shè)計、抽樣原理和方法等,以運用統(tǒng)計方法分析和解決生物學(xué)科研領(lǐng)域內(nèi)的實際問題為重點,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和從事生物學(xué)科研活動打下必要的基礎(chǔ)。   二、教學(xué)目標(biāo)   1.學(xué)會實驗方案的設(shè)計方法;   2.能搜集、整理、分析實驗數(shù)據(jù),并會根據(jù)實驗進程及時調(diào)整不合理的實驗設(shè)計方案;   3.能對生物信息進行有目的的搜集、處理、分析,從而提煉新的生物信息;   4.會用統(tǒng)計軟件處理、

3、分析實驗數(shù)據(jù)。   三、學(xué)時分配表 章序 章題 講授學(xué)時 實驗學(xué)時 實踐學(xué)時 上機學(xué)時 小計 1 前言及統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集與整理 4 2 概率和概率分布 3 3 幾種常見的概率分布律 4 4 抽樣分布 4 5 統(tǒng)計推斷 4 6 單因素方差分析 4 7 實驗設(shè)計 5 統(tǒng)計軟件的使用 4 合計 26 4   四、教學(xué)教法建議   本課程主要以課堂講授為主,應(yīng)用多媒體教學(xué)手段,采用多種教

4、學(xué)方法,注意教學(xué)方法靈活、生動、吸引力強等特點,并且注重教學(xué)方法與手段的不斷改進。注意理論與實際相結(jié)合,教學(xué)示例盡量選用同學(xué)熟知的領(lǐng)域,尤其是本專業(yè)歷年畢業(yè)論文中涉及到的生物統(tǒng)計領(lǐng)域的實例,讓學(xué)生學(xué)會去分析問題、解決問題的能力。課堂教學(xué)采用問題法、比較法、案例法、討論法和自學(xué)法多種教學(xué)方式,注重課堂教學(xué)與課外自學(xué)結(jié)合。課程理論教學(xué)結(jié)束后使用統(tǒng)計軟件進行教學(xué),讓學(xué)生學(xué)會實驗設(shè)計方法,能對實驗數(shù)據(jù)進行合理的搜集、整理,并根據(jù)實驗進程及時調(diào)整不合理的實驗設(shè)計方案和處理水平,從而提煉新的生物信息。   五、課程考核及要求   1.考核方式:考試(√);考查()   2.成績評定   計分制:百

5、分制(√);五級分制( );兩級分制( )   成績構(gòu)成:總成績=平時考核(30%)+期末考核(70%)。   3.考核內(nèi)容:通過討論達到能夠?qū)Y料進行正確的整理和分析,能夠?qū)颠M行顯著性檢驗、χ2檢驗、方差分析和相關(guān)與回歸等理論鞏固,最終能夠達到熟練應(yīng)用于科研工作的目的。    本文 第一章 前言及統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集與整理   教學(xué)目標(biāo)   1.能對統(tǒng)計和統(tǒng)計學(xué)的內(nèi)涵給予詳細闡述;   2.能通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)闡明它與統(tǒng)計學(xué)的關(guān)系;   3.學(xué)會描述統(tǒng)計與推斷統(tǒng)計之間的內(nèi)涵;   4.能以統(tǒng)計學(xué)方法解決生物學(xué)科中出現(xiàn)的問題;   5.能通過生物統(tǒng)計學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展對統(tǒng)計學(xué)有一個更

6、深層次的了解;   6.能通過數(shù)據(jù)的收集及預(yù)處理進而掌握分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)的方法;   7.學(xué)會不同類型分布圖的制作及應(yīng)用方法;   8.學(xué)會集中趨勢、離散趨勢及分布形狀的統(tǒng)計特征數(shù)計算及應(yīng)用。   教學(xué)時數(shù)   4學(xué)時   教學(xué)內(nèi)容   前言   1.學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)課程的意義   2.生物統(tǒng)計學(xué)的任務(wù)和作用   3.生物統(tǒng)計學(xué)的性質(zhì)和內(nèi)容   4.學(xué)習(xí)這門課程所具備的條件   5.統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集與整理   第一節(jié) 總體與樣本   1.統(tǒng)計數(shù)據(jù)的不齊性   2.總體與樣本   3.抽樣   第二節(jié) 數(shù)據(jù)類型及頻數(shù)(率)分布   1.連續(xù)型數(shù)據(jù)和離散型數(shù)據(jù)   2

7、.頻數(shù)(率)表和頻數(shù)(率)圖的編繪   3.研究頻數(shù)(率)分布的意義   4.研究頻數(shù)(率)分布的不恒定性   第三節(jié) 樣本的幾個特征數(shù)   1.平均數(shù)   2.平均數(shù)的計算方法   3.標(biāo)準(zhǔn)差   4.標(biāo)準(zhǔn)差的計算方法   5.偏斜度和峭度   6.變異系數(shù)   教法建議   講授、案例式和問題式教學(xué)相結(jié)合。通過生命科學(xué)中常見示例和本專業(yè)相關(guān)權(quán)威期刊上發(fā)表的高檔次文章,尤其是以本專業(yè)歷年畢業(yè)論文中出現(xiàn)的生物統(tǒng)計相關(guān)示例,讓學(xué)生初步認(rèn)識生物統(tǒng)計的基本知識,初步掌握統(tǒng)計原理和學(xué)習(xí)技巧,進而讓學(xué)生了解生物統(tǒng)計與專業(yè)學(xué)習(xí)之間的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。   考核要求   識

8、記統(tǒng)計和統(tǒng)計學(xué)定義;分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)與統(tǒng)計學(xué)的關(guān)系;學(xué)會描述統(tǒng)計與推斷統(tǒng)計內(nèi)涵;利用統(tǒng)計方法解決生物學(xué)科中的問題;說明生物統(tǒng)計學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展;識記數(shù)據(jù)收集及預(yù)處理的內(nèi)容和方法;學(xué)會不同類型分布圖的制作及應(yīng)用;說明集中趨勢、離散趨勢及分布形狀的統(tǒng)計特征數(shù)計算及應(yīng)用。    第二章 概率和概率分布   教學(xué)目標(biāo)   1.能通過對隨機事件、統(tǒng)計概率的了解進而掌握其運算規(guī)律;   2.領(lǐng)會小概率事件實際不可能性原理;   3.能通過兩種概率分布原理詳細闡述其應(yīng)用范圍。   教學(xué)時數(shù)   3學(xué)時   教學(xué)內(nèi)容   第一節(jié) 概率的基本概念   1.問題的提出   2.事件及事件間的關(guān)系

9、   3.概率的統(tǒng)計定義   4.概率的古典定義   5.概率的一般運算   第二節(jié) 概率分布   1.隨機變量   2.離散型概率分布   3.連續(xù)型概率分布   4.概率分布與頻率分布的關(guān)系   教法建議   講授、案例式和問題式教學(xué)相結(jié)合。通過課前給出思考問題,課堂再以生命科學(xué)中常見示例和本專業(yè)相關(guān)權(quán)威期刊上發(fā)表的高檔次文章,尤其是以本專業(yè)歷年畢業(yè)論文中出現(xiàn)的生物統(tǒng)計相關(guān)示例,讓學(xué)生進一步了解概率和概率分布規(guī)律,并掌握其具體應(yīng)用。   考核要求   識記隨機事件、統(tǒng)計概率及其運算; 領(lǐng)會小概率事件實際不可能性原理;說明兩種概率分布原理及應(yīng)用范圍。    第三章

10、 幾種常見的概率分布律   教學(xué)目標(biāo)   1.能對幾個理論分布----二項分布、泊松分布、正態(tài)分布和中心極限定理的概念和基本性質(zhì)加以詳細闡述;   2.能運用這些理論分布的概率進行計算。   教學(xué)時數(shù)   4學(xué)時   教學(xué)內(nèi)容   第一節(jié) 二項分布   1.二項分布的概率函數(shù)   2.服從二項分布的隨機變量的特征數(shù)   3.二項分布應(yīng)用實例   第二節(jié) 泊松分布   1.泊松分布的概率函數(shù)   2.服從泊松分布的隨機變量的特征數(shù)   3.泊松分布應(yīng)用實例   第三節(jié) 正態(tài)分布   1.正態(tài)分布的密度函數(shù)和分布函數(shù)   2.標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布   3.正態(tài)分布表的查

11、法   4.正態(tài)分布表的單側(cè)臨界值   第四節(jié) 中心極限定理   1.中心極限定理的基本內(nèi)容   2.中心極限定理推理的兩個例子   3中心極限定理的抽樣實驗   教法建議   講授、案例式和問題式教學(xué)相結(jié)合。通過課前給出思考問題,課堂再以本專業(yè)相關(guān)權(quán)威期刊上發(fā)表的高檔次文章,尤其是以本專業(yè)歷年畢業(yè)論文中出現(xiàn)的生物統(tǒng)計相關(guān)示例,讓學(xué)生進一步了解幾種分布規(guī)律,并掌握其具體應(yīng)用。   考核要求   識記幾個理論分布----二項分布、泊松分布、正態(tài)分布和中心極限定理的概念、基本性質(zhì);利用這些理論分布的概率進行計算。    第四章 抽樣分布   教學(xué)目標(biāo)   1.能對抽樣分布

12、的概念和基本性質(zhì)加以詳細闡述;   2.能對抽樣分布的概率進行計算。   教學(xué)時數(shù)   4學(xué)時   教學(xué)內(nèi)容   第一節(jié) 從一個正態(tài)總體中抽取的樣本統(tǒng)計量的分布   1.樣本平均數(shù)的分布   2.樣本方差的分布   3.樣本標(biāo)準(zhǔn)差的分布   第二節(jié) 從兩個正態(tài)總體中抽取的樣本統(tǒng)計量的分布   1.標(biāo)準(zhǔn)差δi已知時,兩個平均數(shù)的和與差的分布   2.標(biāo)準(zhǔn)差δi未知但相等時兩個平均數(shù)的和與差的分布   3.兩個樣本方差比的分布─F分布   教法建議   講授、案例式、問題式和討論式教學(xué)相結(jié)合。通過課前給出思考問題,課堂再以本專業(yè)歷年畢業(yè)論文中出現(xiàn)的生物統(tǒng)計相關(guān)示例,讓學(xué)

13、生進一步了解抽樣分布規(guī)律,并掌握其具體應(yīng)用。課后再布置作業(yè),進行課外自學(xué)及對課堂內(nèi)容進一步鞏固。   考核要求   識記抽樣分布的概念和基本性質(zhì);利用抽樣分布的概率進行計算。    第五章 統(tǒng)計推斷   教學(xué)目標(biāo)   1.能通過對統(tǒng)計假設(shè)測驗和參數(shù)區(qū)間估計的基本原理和步驟的了解詳細闡述一尾測驗與兩尾測驗的區(qū)別以及統(tǒng)計假設(shè)測驗兩類錯誤的概念;   2.學(xué)會降低兩類錯誤概率的措施;   3.學(xué)會平均數(shù)和百分?jǐn)?shù)假設(shè)測驗的方法;   4.能通過t檢驗的原理和方法理解其意義;   5.學(xué)會χ2檢驗的基本原理和方法;   6.能通過實例的學(xué)習(xí),掌握適合性檢驗和獨立性檢驗等方法。  

14、 教學(xué)時數(shù)   4學(xué)時   教學(xué)內(nèi)容   第一節(jié) 單個樣本的統(tǒng)計假設(shè)檢驗   1.一般原理及兩種類型的錯誤   2.單個樣本顯著性檢驗的程序   3.在δ已知的情況下單個平均數(shù)的顯著性檢驗-u檢驗(u-test)   4.δ未知時平均數(shù)的顯著性檢驗-t檢驗(t-test)   5.變異性的顯著性檢驗─檢驗(─test)   6.正態(tài)性的判斷   7.小結(jié)   第二節(jié) 兩個樣本的差異顯著性檢驗   1.兩個方差的檢驗─F檢驗   2.標(biāo)準(zhǔn)差(δi)已知時兩個平均數(shù)間差異顯著性的檢驗   3.標(biāo)準(zhǔn)差(δi)未知但相等時,兩平均數(shù)之間差異顯著性的檢驗—成組數(shù)據(jù)t檢驗  

15、 4.標(biāo)準(zhǔn)差(δi)未知且可能不等時,兩平均數(shù)間差異顯著性檢驗   5.配對數(shù)據(jù)的顯著性檢驗─配對數(shù)據(jù)的t檢驗   6.二項分布數(shù)據(jù)的顯著性檢驗   7.關(guān)于連續(xù)性矯正   8.小結(jié)   教法建議   講授、案例式、參與式、問題式和討論式教學(xué)相結(jié)合。通過課前給出思考問題,課堂再以本專業(yè)相關(guān)權(quán)威期刊上發(fā)表的高檔次文章中出現(xiàn)的生物統(tǒng)計相關(guān)示例,讓學(xué)生進一步了解統(tǒng)計推斷方法,并掌握其具體應(yīng)用。課后再布置作業(yè),進行課外自學(xué)及對課堂內(nèi)容進一步鞏固。   考核要求   學(xué)會統(tǒng)計假設(shè)測驗、參數(shù)區(qū)間估計的基本原理和步驟,一尾測驗與兩尾測驗的區(qū)別以及統(tǒng)計假設(shè)測驗兩類錯誤的概念;分析兩類錯誤降低概

16、率的措施;學(xué)會平均數(shù)、百分?jǐn)?shù)假設(shè)測驗的方法;學(xué)會t檢驗的原理和方法,并理解其意義;學(xué)會χ2檢驗的基本原理和方法;通過實例的學(xué)習(xí),學(xué)會適合性檢驗和獨立性檢驗等方法。    第六章 單因素方差分析   教學(xué)目標(biāo)   1.能闡述方差分析的基本原理;   2.學(xué)會單因素試驗的方差分析方法;   3.能以方差分析的數(shù)學(xué)模型和基本假定學(xué)會數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法。   教學(xué)時數(shù)   4學(xué)時   教學(xué)內(nèi)容   第一節(jié) 方差分析的基本原理   1.方差分析的一般概念   2.方差分析的直觀理解   3.不同處理效應(yīng)與不同模型   第二節(jié) 固定效應(yīng)模型   1.線性統(tǒng)計模型   2.平方和與

17、自由度的分解   3.均方期望與統(tǒng)計量F   4.平方和的簡易計算方法   第三節(jié) 隨機效應(yīng)模型   1.線性統(tǒng)計模型   2.均方期望與統(tǒng)計量F   3.不等重復(fù)時平方和的計算   第四節(jié) 多重比較   1.最小顯著差數(shù)檢驗   2.Duncan檢驗   第五節(jié) 方差分析應(yīng)具備的條件   1.方差分析應(yīng)滿足三個條件   2.多個方差齊性檢驗   教法建議   講授、案例式、參與式、問題式和討論式教學(xué)相結(jié)合。本章是本門課程的一個重點,前面的章節(jié)全是本章的鋪墊,因此本章內(nèi)容務(wù)必讓學(xué)生好好掌握,所以進行本章教學(xué)的時候,通過課前給出思考問題,課堂再以本專業(yè)相關(guān)權(quán)威期刊上發(fā)

18、表的高檔次文章中出現(xiàn)的生物統(tǒng)計相關(guān)示例,讓學(xué)生進一步了解單因素方差分析的原理,再通過課堂練習(xí)和課后作業(yè)進一步掌握其具體應(yīng)用。   考核要求   識記方差分析的基本原理;學(xué)會單因素試驗的方差分析方法;學(xué)會方差分析的數(shù)學(xué)模型、基本假定和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法。    第七章 實驗設(shè)計   教學(xué)目標(biāo)   1.能描述實驗設(shè)計的基本原則;   2.學(xué)會實驗方案的制定方法;   3.學(xué)會單因素和兩因素實驗設(shè)計方法。   教學(xué)時數(shù)   5學(xué)時   教學(xué)內(nèi)容   第一節(jié) 實驗設(shè)計的基本原則   第二節(jié) 實驗計劃書的編制   1.實驗計劃書的格式   2.國內(nèi)外研究動態(tài)   3.實驗?zāi)康?

19、   4.預(yù)期結(jié)果   5.實驗設(shè)計的選擇   6.實驗方法的確定   7.田間規(guī)劃   8.實驗記錄   第三節(jié) 簡單實驗設(shè)計 (自學(xué))   1.成組比較實驗設(shè)計   2.成組比較實驗設(shè)計所需的樣本含量   3.配對比較實驗設(shè)計   4.配對設(shè)計與成組設(shè)計檢驗效率的比較   第四節(jié) 單因素實驗設(shè)計 (自學(xué))   1完全隨機化設(shè)計   2.拉丁方設(shè)計   3.希臘-拉丁方設(shè)計   第五節(jié) 正交設(shè)計

20、   1.正交設(shè)計方法   2.正交設(shè)計的方差分析   教法建議   講授、案例式、參與式、問題式和討論式教學(xué)相結(jié)合。本章也是本門課程的重點內(nèi)容之一,與前面的章節(jié)既有一定聯(lián)系又獨立成章,也是每一個生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)生做畢業(yè)論文時進行實驗設(shè)計時需要的最基本的專業(yè)技能,因此本章內(nèi)容務(wù)必讓學(xué)生好好掌握,所以在進行本章教學(xué)的時候,通過課前給出思考問題,課堂再以本專業(yè)相關(guān)權(quán)威期刊上發(fā)表的高檔次文章中出現(xiàn)的生物統(tǒng)計相關(guān)示例,讓學(xué)生進一步了解單因素方差分析的原理,再通過課堂練習(xí)和課后作業(yè)進一步掌握其具體應(yīng)用。   考核要求   識記實驗設(shè)計的基本原則;說明實驗方案的制定方法;學(xué)會單因素和兩因素實驗設(shè)計方法。    指導(dǎo)書與參考資料   [1] 杜榮騫.生物統(tǒng)計學(xué).北京:高等教育出版社,2009   [2] 李松崗,曲紅.實用生物統(tǒng)計.北京:北京大學(xué)出版社,2007   [3] 蓋鈞鎰.試驗統(tǒng)計方法.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2005   [4] 杜榮騫.生物統(tǒng)計學(xué)題解及練習(xí).北京:高等教育出版社,2003   [5] 莫惠棟.農(nóng)業(yè)試驗統(tǒng)計.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1984 統(tǒng)計軟件的使用   DPS或者SPSS統(tǒng)計軟件使用(4學(xué)時)

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