《生物統(tǒng)計學》教學大綱(總10頁)

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1、《生物統(tǒng)計學》教學大綱 　　課程名稱：生物統(tǒng)計學 　　課程編號： 　　課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課/選修課 　　學時/學分：32/2 　　開設(shè)學期：第七學期 　　 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，在生物學、農(nóng)學、林學、醫(yī)藥、衛(wèi)生、生態(tài)、環(huán)保等領(lǐng)域已有廣泛應用，是生命科學中一門十分重要的工具課。 本課程是本科生物科學專業(yè)的選修課，通過本課程的學習，應使學生理解并掌握生物統(tǒng)計學的基本原理和常用方法，在了解生物統(tǒng)計學的產(chǎn)生、發(fā)展及其研

2、究對象與作用、生命科學中試驗資料的整理、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科研領(lǐng)域內(nèi)的實際問題為重點，為后續(xù)課程的學習和從事生物學科研活動打下必要的基礎(chǔ)。 　　二、教學目標 　　1.學會實驗方案的設(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、學時分配表 章序 章題 講授學時 實驗學時 實踐學時 上機學時 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、教學教法建議 　　本課程主要以課堂講授為主，應用多媒體教學手段，采用多種教

4、學方法，注意教學方法靈活、生動、吸引力強等特點，并且注重教學方法與手段的不斷改進。注意理論與實際相結(jié)合，教學示例盡量選用同學熟知的領(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，讓學生學會去分析問題、解決問題的能力。課堂教學采用問題法、比較法、案例法、討論法和自學法多種教學方式，注重課堂教學與課外自學結(jié)合。課程理論教學結(jié)束后使用統(tǒng)計軟件進行教學，讓學生學會實驗設(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 　　教學目標 　　1.能對統(tǒng)計和統(tǒng)計學的內(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)計學的關(guān)系； 　　3.學會描述統(tǒng)計與推斷統(tǒng)計之間的內(nèi)涵； 　　4.能以統(tǒng)計學方法解決生物學科中出現(xiàn)的問題； 　　5.能通過生物統(tǒng)計學的產(chǎn)生與發(fā)展對統(tǒng)計學有一個更

6、深層次的了解； 　　6.能通過數(shù)據(jù)的收集及預處理進而掌握分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)的方法； 　　7.學會不同類型分布圖的制作及應用方法； 　　8.學會集中趨勢、離散趨勢及分布形狀的統(tǒng)計特征數(shù)計算及應用。 　　教學時數(shù) 　　4學時 　　教學內(nèi)容 　　前言 　　1.學習生物統(tǒng)計學課程的意義 　　2.生物統(tǒng)計學的任務(wù)和作用 　　3.生物統(tǒng)計學的性質(zhì)和內(nèi)容 　　4.學習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.標準差 　　4.標準差的計算方法 　　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相結(jié)合。通過生命科學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，讓學生初步認識生物統(tǒng)計的基本知識，初步掌握統(tǒng)計原理和學習技巧，進而讓學生了解生物統(tǒng)計與專業(yè)學習之間的關(guān)系，激發(fā)學生的學習興趣。 　　考核要求 　　識

8、記統(tǒng)計和統(tǒng)計學定義；分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)與統(tǒng)計學的關(guān)系；學會描述統(tǒng)計與推斷統(tǒng)計內(nèi)涵；利用統(tǒng)計方法解決生物學科中的問題；說明生物統(tǒng)計學的產(chǎn)生與發(fā)展；識記數(shù)據(jù)收集及預處理的內(nèi)容和方法；學會不同類型分布圖的制作及應用；說明集中趨勢、離散趨勢及分布形狀的統(tǒng)計特征數(shù)計算及應用。 　　 第二章 概率和概率分布 　　教學目標 　　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用范圍。 　　教學時數(shù) 　　3學時 　　教學內(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相結(jié)合。通過課前給出思考問題，課堂再以生命科學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，讓學生進一步了解概率和概率分布規(guī)律，并掌握其具體應用。 　　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用范圍。 　　 第三章

10、 幾種常見的概率分布律 　　教學目標 　　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。 　　教學時數(shù) 　　4學時 　　教學內(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.標準正態(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，讓學生進一步了解幾種分布規(guī)律，并掌握其具體應用。 　　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 　　教學目標 　　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。 　　教學時數(shù) 　　4學時 　　教學內(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.樣本標準差的分布 　　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.標準差δi已知時，兩個平均數(shù)的和與差的分布 　　2.標準差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

13、生進一步了解抽樣分布規(guī)律，并掌握其具體應用。課后再布置作業(yè)，進行課外自學及對課堂內(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 　　教學目標 　　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.學會降低兩類錯誤概率的措施； 　　3.學會平均數(shù)和百分數(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.學會χ2檢驗的基本原理和方法； 　　6.能通過實例的學習，掌握適合性檢驗和獨立性檢驗等方法。 　

14、　教學時數(shù) 　　4學時 　　教學內(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.標準差（δi）已知時兩個平均數(shù)間差異顯著性的檢驗 　　3.標準差（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.標準差（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，讓學生進一步了解統(tǒng)計推斷方法，并掌握其具體應用。課后再布置作業(yè)，進行課外自學及對課堂內(nèi)容進一步鞏固。 　　考核要求 　　學會統(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；學會平均數(shù)、百分數(shù)假設(shè)測驗的方法；學會t檢驗的原理和方法，并理解其意義；學會χ2檢驗的基本原理和方法；通過實例的學習，學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 　　教學目標 　　1.能闡述方差分析的基本原理； 　　2.學會單因素試驗的方差分析方法； 　　3.能以方差分析的數(shù)學模型和基本假定學會數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法。 　　教學時數(shù) 　　4學時 　　教學內(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.不同處理效應與不同模型 　　第二節(jié) 固定效應模型 　　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) 方差分析應具備的條件 　　1.方差分析應滿足三個條件 　　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)必讓學生好好掌握，所以進行本章教學的時候，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，讓學生進一步了解單因素方差分析的原理，再通過課堂練習和課后作業(yè)進一步掌握其具體應用。 　　考核要求 　　識記方差分析的基本原理；學會單因素試驗的方差分析方法；學會方差分析的數(shù)學模型、基本假定和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法。 　　 第七章 實驗設(shè)計 　　教學目標 　　1.能描述實驗設(shè)計的基本原則； 　　2.學會實驗方案的制定方法； 　　3.學會單因素和兩因素實驗設(shè)計方法。 　　教學時數(shù) 　　5學時 　　教學內(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.實驗目的

19、 　　4.預期結(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） 　　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） 　　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相關(guān)專業(yè)大學本科畢業(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)必讓學生好好掌握，所以在進行本章教學的時候，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，讓學生進一步了解單因素方差分析的原理，再通過課堂練習和課后作業(yè)進一步掌握其具體應用。 　　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；學會單因素和兩因素實驗設(shè)計方法。 　　 指導書與參考資料 　　[1] 杜榮騫.生物統(tǒng)計學.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)計學題解及練習.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學時）