《生物统计附试验设计》课程教学大纲

生物统计附试验设计课程教学大纲BIOMETRY总学时数：48学时其中：实验学时：8学时学分：3适用专业：生物技术（本科）一、课程的性质、目的和任务《生物统计附试验设计》是数理统计的原理和方法在生物科学研究中的应用，是一门应用数学。本课程为生物技术专业本科学生必修的一门学科基础课。开设本课程的主要任务是通过系统教学，培养学生对该学科的逻辑思维能力，使学生掌握本课程的基本概念、基本原理、基本技能和基本方法，培养学生在开展生物技术领域的科学研究时具备试验设计和对试验资料进行统计分析处理的能力。二、课程教学的基本要求总体要求：熟练掌握所介绍的几种基本的试验设计方法，能独立、正确进行试验设计；熟练掌握所介绍的生物统计方法；熟练掌握计算器和常用统计软件的使用，能独立进行试验结果的统计分析；通过学习，达到“基本概念清晰，基本方法熟练，基本原理了解，基本运算正确”的基本要求。三、课程的教学内容与重点、难点第一章绪论（2学时）一、基本要求（一）掌握生物统计与试验设计的概念、特点；（二）掌握总体与样本、样本含量、参数与统计量、错误与误差、准确性与精确性的概念；（三）了解生物统计的作用及其主要内容；（四）了解生物统计的发展概况。二、基本内容（一）生物统计在畜禽、水产科学研究中的作用（二）生物统计的常用术语1、总体与样本2、参数与统计量3、准确性与精确性4、随机误差与系统误差（三）统计学发展概况重点：生物统计与试验设计的概念以及它们之间的关系。难点：参数与统计量的概念第二章资料的整理（2学时）一、基本要求（一）掌握资料的分类及各种资料的特点；（二）掌握连续性数量性状资料的整理与分组方法及其步骤；（三）了解质量性状资料数量化的方法及其整理方法；（四）了解资料整理的必要性；（五）了解常用的统计表与统计图的制作。二、基本内容（一）资料的分类1、数量性状资料2、质量性状资料3、半定量（等级）资料（二）资料的整理1、资料的检查与核对2、资料的整理方法（三）常用统计表与统计图1、统计表2、统计图重点：数量性状资料、质量性状资料的概念与特点。难点：连续性资料与间断性资料的分组整理方法。第三章平均数、标准差与变异系数（4学时）一、基本要求（一）掌握平均数的分类、意义及其计算方法；（二）掌握算术平均数的性质；（三）掌握标准差和变异系数的意义、计算及性质；（四）掌握加权法计算平均数、标准差；（五）了解各种平均数的意义、计算方法及适用范围。二、基本内容（一）平均数1、算术平均数2、中位数3、几何平均数4、众数5、调和平均数（二）标准差1、标准差的意义2、标准差的计算方法3、标准差的特性（三）变异系数重点：算术平均数计算的加权法，标准差及变异系数的计算方法和特性。难点：标准差公式的来源。第四章常用概率分布（6学时）一、基本要求（一）掌握随机事件（事件）、必然事件、不可能事件的概念；掌握概率的概念及其性质；（二）熟练掌握“小概率事件实际不可能性”原理；（三）掌握正态分布的定义、特点及其标准化；（四）掌握二项分布的定义、特点和概率计算以及总体平均数和标准差的计算；（五）掌握样本平均数的抽样分布以及标准误的概念、标准误与标准差的区别与联系；（六）掌握t分布及其概率分布密度曲线的特点；（七）了解离散型和连续型随机变量的概率分布及其性质；二、基本内容（一）事件与概率1、事件2、概率3、小概率原理（二）概率分布（三）正态分布1、正态分布的定义与特征2、标准正态分布3、正态分布的概率计算（四）二项分布1、二项分布的意义与性质2、二项分布的概率计算（五）波松分布（六）样本平均数的抽样分布1、抽样分布2、标准误（七）t分布重点：小概率原理；正态分布的特点；标准误的概念；t分布的意义与特点。难点：正态分布密度函数及普哇松分布。第五章t检验（6学时）一、基本要求（一）掌握显著性检验的基本原理；（二）掌握样本平均数差异显著性检验的方法；（三）掌握百分数资料差异显著性检验的方法；（四）掌握置信区间、置信度的概念；二、基本内容（一）显著性检验的基本原理（二）样本平均数与总体平均数差异显著性检验（三）两个样本平均数差异显著性检验（四）百分数资料差异显著性检验（五）总体参数的区间估计重点：几种情形的样本均数、百分数资料差异显著性检验。难点：两种类型的错误。第六章方差分析（6学时）一、基本要求（一）掌握方差分析的基本原理与步骤；（二）掌握试验因素、水平、处理、试验方案等基本概念；（三）熟练掌握单因素和两因素的方差分析法；（四）掌握多重比较的方法（LSD法,q法，SSR法）；（五）了解掌握数据转换的目的和方法。二、基本内容（一）方差分析的基本原理与步骤1、线性模型与基本假定2、平方和与自由度的剖分3、F分布与F检验4、多重比较（二）单因素试验资料的方差分析1、各处理重复数相等的方差分析2、各处理重复数不等的方差分析（三）两因素试验资料的方差分析1、交叉分组资料的方差分析2、系统分组资料的方差分析（四）方差分析的数学模型与期望均方（五）数据转换重点：方差分析的基本原理及方差分析的基本方法。难点：方差分析的数学模型。第七章次数资料分析—检验（4学时）一、基本要求（一）掌握卡方检验的意义、原理；（二）掌握卡方的连续性矫正；（三）掌握适合性检验的步骤；（四）掌握2×2表、2×C表、R×2表的独立性检验的步骤；了解R×C表的独立性检验。二、基本内容（一）统计量与分布1、统计量的意义2、分布（二）适合性检验1、适合性检验的意义2、适合性检验的方法（三）独立性检验1、独立性检验的意义2、独立性检验的方法重点：检验的原理；2×2联列表的独立性检验方法及简易公式的用法。难点：检验的连续性矫正。第八章直线回归与相关（4学时）一、基本要求（一）掌握直线回归回归方程的建立及意义；（二）掌握直线相关相关系数的计算及意义；（三）掌握回归方程、回归系数、相关系数的显著性检验；（四）了解直线回归与相关的关系；二、基本内容（一）直线回归1、直线回归方程的建立2、直线回归方程的显著性检验（二）直线相关1、决定系数和相关系数2、相关系数的计算3、的显著性检验4、相关系数与回归系数（三）曲线回归重点：回归方程的建立；相关与回归的关系。难点：回归系数的显著性检验，回归方程的方差分析。第九章多元线性回归与多项式回归（选学）一、基本要求（一）掌握多元线性回归方程的建立步骤和显著性检验；（二）了解多元线性回归方程偏离度的估计；（三）偏回归系数的显著性检验方法。二、基本内容（一）多元线性回归分析（二）复相关分析（三）偏相关分析（四）多项式回归（五）通径分析重点：多项式回归方程的建立与显著性检验。难点：偏回归系数与复相关系数的概念及显著性检验。第十章协方差分析（选学）一、基本要求（一）掌握单因素试验资料协方差分析的基本步骤；（二）了解协方差分析的意义。二、基本内容（一）协方差分析的意义（二）单因素试验资料的协方差分析重点：单因子协方差分析的基本步骤。难点：单因子协方差分析的基本方法。第十一章非参数检验（选学）一、基本要求（一）掌握非参数检验的意义；（二）掌握符号检验的方法与步骤；（三）掌握配对和非配对试验资料秩和检验的方法与步骤；（四）了解多个样本比较、多个样本两两比较的秩和检验；（五）了解等级相关分析的方法与步骤。二、基本内容（一）符号检验（二）秩和检验（三）等级相关分析重点：非参数检验的意义。难点：秩和检验的方法。第十二章试验设计（6学时）一、基本要求（一）掌握试验设计的概念、特点和基本要求；了解试验设计任务与类型；（二）掌握试验设计的基本原则、作用；（三）掌握完全随机试验设计的概念及其方法；（四）掌握随机单位组设计的概念及其方法；（五）了解拉丁方设计、交叉设计、正交设计的概念及其方法；（六）了解调查设计的概念及其方法；（七）掌握试验研究中样本含量的估计；二、基本内容（一）试验设计概述（二）动物试验计划（三）试验设计的基本原则（四）完全随机设计（五）随机单位组设计（六）拉丁方设计（七）交叉设计（八）正交设计（九）调查设计（十）样本含量的确定重点：完全随机设计、随机单位设计的方法。难点：正交设计。四、课程各教学环节要求本课程教学环节以课堂讲授为主，并安排适当学时组织学生课堂讨论，除讲课外，还有实验课，实验内容和具体要求详见实验教学大纲。理论课采用以课堂教授为主的教学方式，侧重统计方法的应用，结合生物技术领域的实例加以说明，培养学生分析问题和解决问题的能力，并借助电子教案和多媒体幻灯片以及CAI课件进行教学，使讲授内容形象直观、以提高教学效果。成绩考核按平时成绩（10%）、实验（20%）、考试（70%）计。五、学时分配教学内容各教学环节学时分配作业题量备注章节主要内容讲授实验讨论习题课外其它小计一绪论22二资料的整理22三平均数、标准差与变异系数426四常用概率分布66五ｔ检验628六方差分析628七次数资料分析—检验44八直线回归与相关426九多元线性回归与多项式回归00选学十协方差分析00选学十一非参数检验00选学十二试验设计66合计40848六、本课程与其他课程的联系学生在学习本课程之前应已掌握了微积分、线性代数和概率统计方面的一些必要知识，本课程能为遗传学、生态学、免疫学、细胞工程等后续课程的学习打好基础，并为今后开展生物技术领域的科学研究提供试验设计和统计分析方法。七、教材与教学参考书（一）教材：明道绪主编.生物统计学（第三版）[M].中国农业出版社,2002。