生物工程專業(yè)《生物數(shù)據(jù)處理與分析》教學大綱

【生物數(shù)據(jù)處理與分析】【Biologicaldataprocessingandanalysis】一．基本信息課程代碼：【104591】課程學分/學時：【1/16】面向?qū)I(yè)：【生物工程】課程性質(zhì)：【專業(yè)方向選修課】開課院系：生物與醫(yī)學工程學院使用教材：主教材【生物統(tǒng)計學，杜榮騫編，高等教育出版社，第4版，2014】輔助教材【全國統(tǒng)計教材編審委員會推薦教材，SPSS常用統(tǒng)計分析教程，李志輝、羅平編，電子工業(yè)出版社，SPSS22.0中英文版，第4版，2015；SPSS實戰(zhàn)與統(tǒng)計思維，武松編著，清華大學出版社，第1版，2018】先修課程：【概率論與數(shù)理統(tǒng)計B012391】二．課程目標生物數(shù)據(jù)處理與分析是生物工程專業(yè)的專業(yè)必修課程。生物數(shù)據(jù)處理與分析是應用統(tǒng)計學的基本原理和方法，研究生物科學領域?qū)嶒灥脑O計和數(shù)據(jù)的搜集、整理、分析的一門應用性學科，它在生物科學的很多領域以及農(nóng)業(yè)科學和醫(yī)學科學中發(fā)揮了重要作用，是一門重要的方法論與實踐結(jié)合的科學。課程是大四學生的專業(yè)必修課，學生有較好的專業(yè)基礎知識和網(wǎng)絡使用能力，通過本課程的理論學習和應用統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)分析的實例練習，使學生具備“善思考、能設計、會反思”的融合創(chuàng)新能力。需要達成的課程目標如下：課程目標1（知識目標）:掌握統(tǒng)計學的基本原理和方法知識，掌握常用的科學實驗設計方法和進行科學實驗設計的能力，掌握正確收集并對所獲取的數(shù)據(jù)資料進行科學地分析的方法。課程目標2（能力目標）:掌握統(tǒng)計推斷檢驗等方法，并能夠應用這些方法對研究對象的客觀規(guī)律性做出種種合理的估計和判斷，能使用相關軟件對各種生物數(shù)據(jù)進行分析和實驗設計。課程目標3（素質(zhì)目標）：培養(yǎng)學生在實際工作中應用統(tǒng)計方法的基本能力，樹立學生實事求是的科學態(tài)度，使學生具備正確的科學思維方式和研究邏輯，具有持續(xù)的創(chuàng)新動力和實踐能力。三．課程內(nèi)容（必填項）（一）教學內(nèi)容結(jié)構(gòu)關系圖（二）課程內(nèi)容表2教學內(nèi)容及對應的課程目標課程內(nèi)容對應課程目標基本要求學時安排第一章統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集與整理第一節(jié)總體與樣本1，2熟悉總體與樣本的概念；了解試驗資料的分類；掌握連續(xù)變數(shù)資料次數(shù)分布表的制作方法，算術平均數(shù)、方差、標準差、變異系數(shù)的意義與計算方法。2第二節(jié)數(shù)據(jù)類型及頻數(shù)（率）分布第三節(jié)樣本的幾個特征數(shù)思政內(nèi)容：正確看待個體（包括個人成果）之間區(qū)別第二章概率和概率分布第一節(jié)概率的基本概念1，2了解各種概率、概率分布和總體特征數(shù)的概念。1第二節(jié)概率分布第三節(jié)總體特征數(shù)第三章幾種常見的概率分布律第一節(jié)二項分布1，2掌握正態(tài)分布的主要特性，標準正態(tài)分布與正態(tài)分布的概率運算，二項分布的概念。熟悉頻率與概率的概念，二項分布的概率運算，標準差與標準誤的區(qū)別。了解泊松分布的概念。2第二節(jié)泊松分布第三節(jié)另外幾種離散型概率分布第四節(jié)正態(tài)分布第五節(jié)另外幾種連續(xù)型概率分布第六節(jié)中心極限定理思政內(nèi)容：正確看待付出與所獲成果之間的關系第四章抽樣分布第一節(jié)從一個正態(tài)總體中抽取的樣本統(tǒng)計量的分布1，2掌握抽樣分布的概念及作用，平均數(shù)的抽樣分布，中心極限定理；熟悉頻率與概率的概念、二項分布的概率運算，標準差與標準誤的區(qū)別。2第二節(jié)從兩個正態(tài)總體中抽取的樣本統(tǒng)計量的分布第五章統(tǒng)計推斷第一節(jié)單個樣本的統(tǒng)計假設檢驗1，2，3掌握顯著性檢驗的基本原理，兩類錯誤的概念及其控制途徑，平均數(shù)的各種t測驗的應用條件及方法步驟；熟悉t分布的概念；用SPSS軟件進行t檢驗分析。4第二節(jié)兩個樣本的差異顯著性檢驗第六章參數(shù)估計第一節(jié)點估計1，2，3熟悉參數(shù)的區(qū)間估計；了解區(qū)間估計與假設測驗之間的關系。2第二節(jié)區(qū)間估計第七章擬合優(yōu)度檢驗第一節(jié)擬合優(yōu)度檢驗的一般原理1，2，3掌握適合性檢驗方法，獨立性檢驗方法；熟悉方差同質(zhì)性測驗的方法；了解卡平方檢驗的意義；用SPSS軟件進行擬合優(yōu)度檢驗分析。2第二節(jié)擬合優(yōu)度檢驗第八章單因素方差分析第一節(jié)方差分析的基本原理1，2，3掌握方差分析的基本原理、多重比較、單向、兩向分組資料方差分析的步驟和基本方法；熟悉方差分析的基本假定和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；了解方差分析的線性模型與期望均方的概念；用SPSS軟件進行單因素方差分析。4第二節(jié)固定效應模型第三節(jié)隨機效應模型第四節(jié)多重比較第五節(jié)方差分析應具備的條件第九章兩因素及多因素方差分析第一節(jié)兩因素方差分析中的一些基本概念1，2，3掌握方差分析的基本原理、交互作用判別、多重比較、單向、兩向分組資料方差分析的步驟和基本方法；熟悉方差分析的基本假定和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；了解方差分析的線性模型與期望均方的概念；用SPSS軟件進行多因素方差分析。4第二節(jié)固定模型第三節(jié)隨機模型第四節(jié)混合模型第五節(jié)兩個以上因素的方差分析第六節(jié)缺失數(shù)據(jù)的估計第七節(jié)變換思政內(nèi)容：正確看待因果關系及內(nèi)因外因重要性（討論）第十章一元回歸及簡單相關分析第一節(jié)回歸與相關的基本概念1，2，3掌握回歸方程的建立及回歸關系的顯著性檢驗，相關系數(shù)的計算及其顯著性檢驗，回歸系數(shù)與相關系數(shù)的統(tǒng)計意義；熟悉直線回歸與相關分析的意義；了解多元回歸和多元相關的概念及意義；用SPSS軟件進行一元線性回歸分析。2第二節(jié)一元線性回歸方程第三節(jié)一元線性回歸的檢驗第四節(jié)一元非線性回歸第五節(jié)相關第十一章多元回歸及復相關分析第一節(jié)多元線性回歸方程1，2，3掌握回歸方程的建立及回歸關系的顯著性檢驗，相關系數(shù)的計算及其顯著性檢驗，回歸系數(shù)與相關系數(shù)的統(tǒng)計意義；熟悉直線回歸與相關分析的意義；了解多元回歸和多元相關的概念及意義；用SPSS軟件進行多元線性回歸分析和最佳回歸模型選擇。2第二節(jié)復相關分析第二節(jié)逐步回歸分析思政內(nèi)容：內(nèi)驅(qū)力的重要性（討論）第十二章實驗設計第一節(jié)實驗設計的基本原則1，2，3掌握試驗設計的基本原則，常用的試驗設計及分析方法；熟悉完全隨機設計及其統(tǒng)計分析。5第二節(jié)實驗計劃書的編制第三節(jié)簡單實驗設計第四節(jié)單因素實驗設計第五節(jié)兩因素實驗設計第六節(jié)正交設計總計32（三）教學進度與學時分配表3教學進度與學時分配教學內(nèi)容講課討論實驗上機合計第一章統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集與整理20002第二章概率和概率分布10001第三章幾種常見的概率分布律20002第四章抽樣分布20002第五章統(tǒng)計推斷40004第六章參數(shù)估計20002第七章擬合優(yōu)度檢驗20002第八章單因素方差分析40004第九章兩因素及多因素方差分析40004第十章一元回歸及簡單相關分析20002第十一章多元回歸及復相關分析20002第十二章實驗設計50005合計3200032課內(nèi)實驗名稱及基本要求無 五．課程考核方式與評分標準課程目標考核內(nèi)容課程目標在各考核方式中的比例課程目標占總成績的比例課堂討論課后作業(yè)期中考試期末考試課程目標1掌握統(tǒng)計學的基本原理和方法知識，掌握常用的科學試驗設計方法和進行科學試驗設計的能力，掌握正確收集并對所獲取的數(shù)據(jù)資料進行科學地分析的方法。20%20%0%20%30%課程目標2掌握統(tǒng)計推斷檢驗等方法，并能夠應用這些方法對研究對象的客觀規(guī)律性做出種種合理的估計和判斷，能使用相關軟件對各種生物數(shù)據(jù)進行分析和實驗設計。60%60%0%60%50%課程目標3培養(yǎng)學生在實際工作中應用統(tǒng)計方法的基本能力，樹立學生實事求是的科學態(tài)度，使學生具備正確的科學思維方式和研究邏輯，具有持續(xù)的創(chuàng)新動力和實踐能力。20%20%0%20%20%考核方式占總成績的比例20%20%0%60%100%表4課程成績構(gòu)成表1、課堂討論評分標準在討論課時中，以專題為核心，進行討論。單獨同學討論表現(xiàn)滿分為100分，60分及以上為及格；小組討論結(jié)果由小組代表回答表現(xiàn)為準，最終組內(nèi)得分為小組代表得分，滿分為100分，60分及以上為及格。小組中的缺席同學，則在此次討論課中，不得分。表5課堂討論評分標準91-10075-9060-741-590評分標準論述清楚，結(jié)論準確，能夠結(jié)合文獻提出自己的觀點。對問題能夠進行較為詳盡的解釋，結(jié)論基本正確。論述簡單，結(jié)論不完整。僅有結(jié)論，不能對問題進行分析。未能出席課堂討論。2、課后作業(yè)評分標準每周均布置作業(yè)，并在下周課前根據(jù)習題情況進行講解，老師批閱后將作業(yè)發(fā)回給學生以便學生復習、訂正。每次作業(yè)滿分均為100分，60分及以上為及格。表6課后作業(yè)評分標