生物工程专业《生物数据处理与分析》教学大纲

【生物数据处理与分析】【Biologicaldataprocessingandanalysis】一．基本信息课程代码：【104591】课程学分/学时：【1/16】面向专业：【生物工程】课程性质：【专业方向选修课】开课院系：生物与医学工程学院使用教材：主教材【生物统计学，杜荣骞编，高等教育出版社，第4版，2014】辅助教材【全国统计教材编审委员会推荐教材，SPSS常用统计分析教程，李志辉、罗平编，电子工业出版社，SPSS22.0中英文版，第4版，2015；SPSS实战与统计思维，武松编著，清华大学出版社，第1版，2018】先修课程：【概率论与数理统计B012391】二．课程目标生物数据处理与分析是生物工程专业的专业必修课程。生物数据处理与分析是应用统计学的基本原理和方法，研究生物科学领域实验的设计和数据的搜集、整理、分析的一门应用性学科，它在生物科学的很多领域以及农业科学和医学科学中发挥了重要作用，是一门重要的方法论与实践结合的科学。课程是大四学生的专业必修课，学生有较好的专业基础知识和网络使用能力，通过本课程的理论学习和应用统计软件对数据分析的实例练习，使学生具备“善思考、能设计、会反思”的融合创新能力。需要达成的课程目标如下：课程目标1（知识目标）:掌握统计学的基本原理和方法知识，掌握常用的科学实验设计方法和进行科学实验设计的能力，掌握正确收集并对所获取的数据资料进行科学地分析的方法。课程目标2（能力目标）:掌握统计推断检验等方法，并能够应用这些方法对研究对象的客观规律性做出种种合理的估计和判断，能使用相关软件对各种生物数据进行分析和实验设计。课程目标3（素质目标）：培养学生在实际工作中应用统计方法的基本能力，树立学生实事求是的科学态度，使学生具备正确的科学思维方式和研究逻辑，具有持续的创新动力和实践能力。三．课程内容（必填项）（一）教学内容结构关系图（二）课程内容表2教学内容及对应的课程目标课程内容对应课程目标基本要求学时安排第一章统计数据的收集与整理第一节总体与样本1，2熟悉总体与样本的概念；了解试验资料的分类；掌握连续变数资料次数分布表的制作方法，算术平均数、方差、标准差、变异系数的意义与计算方法。2第二节数据类型及频数（率）分布第三节样本的几个特征数思政内容：正确看待个体（包括个人成果）之间区别第二章概率和概率分布第一节概率的基本概念1，2了解各种概率、概率分布和总体特征数的概念。1第二节概率分布第三节总体特征数第三章几种常见的概率分布律第一节二项分布1，2掌握正态分布的主要特性，标准正态分布与正态分布的概率运算，二项分布的概念。熟悉频率与概率的概念，二项分布的概率运算，标准差与标准误的区别。了解泊松分布的概念。2第二节泊松分布第三节另外几种离散型概率分布第四节正态分布第五节另外几种连续型概率分布第六节中心极限定理思政内容：正确看待付出与所获成果之间的关系第四章抽样分布第一节从一个正态总体中抽取的样本统计量的分布1，2掌握抽样分布的概念及作用，平均数的抽样分布，中心极限定理；熟悉频率与概率的概念、二项分布的概率运算，标准差与标准误的区别。2第二节从两个正态总体中抽取的样本统计量的分布第五章统计推断第一节单个样本的统计假设检验1，2，3掌握显著性检验的基本原理，两类错误的概念及其控制途径，平均数的各种t测验的应用条件及方法步骤；熟悉t分布的概念；用SPSS软件进行t检验分析。4第二节两个样本的差异显著性检验第六章参数估计第一节点估计1，2，3熟悉参数的区间估计；了解区间估计与假设测验之间的关系。2第二节区间估计第七章拟合优度检验第一节拟合优度检验的一般原理1，2，3掌握适合性检验方法，独立性检验方法；熟悉方差同质性测验的方法；了解卡平方检验的意义；用SPSS软件进行拟合优度检验分析。2第二节拟合优度检验第八章单因素方差分析第一节方差分析的基本原理1，2，3掌握方差分析的基本原理、多重比较、单向、两向分组资料方差分析的步骤和基本方法；熟悉方差分析的基本假定和数据转换；了解方差分析的线性模型与期望均方的概念；用SPSS软件进行单因素方差分析。4第二节固定效应模型第三节随机效应模型第四节多重比较第五节方差分析应具备的条件第九章两因素及多因素方差分析第一节两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、交互作用判别、多重比较、单向、两向分组资料方差分析的步骤和基本方法；熟悉方差分析的基本假定和数据转换；了解方差分析的线性模型与期望均方的概念；用SPSS软件进行多因素方差分析。4第二节固定模型第三节随机模型第四节混合模型第五节两个以上因素的方差分析第六节缺失数据的估计第七节变换思政内容：正确看待因果关系及内因外因重要性（讨论）第十章一元回归及简单相关分析第一节回归与相关的基本概念1，2，3掌握回归方程的建立及回归关系的显著性检验，相关系数的计算及其显著性检验，回归系数与相关系数的统计意义；熟悉直线回归与相关分析的意义；了解多元回归和多元相关的概念及意义；用SPSS软件进行一元线性回归分析。2第二节一元线性回归方程第三节一元线性回归的检验第四节一元非线性回归第五节相关第十一章多元回归及复相关分析第一节多元线性回归方程1，2，3掌握回归方程的建立及回归关系的显著性检验，相关系数的计算及其显著性检验，回归系数与相关系数的统计意义；熟悉直线回归与相关分析的意义；了解多元回归和多元相关的概念及意义；用SPSS软件进行多元线性回归分析和最佳回归模型选择。2第二节复相关分析第二节逐步回归分析思政内容：内驱力的重要性（讨论）第十二章实验设计第一节实验设计的基本原则1，2，3掌握试验设计的基本原则，常用的试验设计及分析方法；熟悉完全随机设计及其统计分析。5第二节实验计划书的编制第三节简单实验设计第四节单因素实验设计第五节两因素实验设计第六节正交设计总计32（三）教学进度与学时分配表3教学进度与学时分配教学内容讲课讨论实验上机合计第一章统计数据的收集与整理20002第二章概率和概率分布10001第三章几种常见的概率分布律20002第四章抽样分布20002第五章统计推断40004第六章参数估计20002第七章拟合优度检验20002第八章单因素方差分析40004第九章两因素及多因素方差分析40004第十章一元回归及简单相关分析20002第十一章多元回归及复相关分析20002第十二章实验设计50005合计3200032课内实验名称及基本要求无 五．课程考核方式与评分标准课程目标考核内容课程目标在各考核方式中的比例课程目标占总成绩的比例课堂讨论课后作业期中考试期末考试课程目标1掌握统计学的基本原理和方法知识，掌握常用的科学试验设计方法和进行科学试验设计的能力，掌握正确收集并对所获取的数据资料进行科学地分析的方法。20%20%0%20%30%课程目标2掌握统计推断检验等方法，并能够应用这些方法对研究对象的客观规律性做出种种合理的估计和判断，能使用相关软件对各种生物数据进行分析和实验设计。60%60%0%60%50%课程目标3培养学生在实际工作中应用统计方法的基本能力，树立学生实事求是的科学态度，使学生具备正确的科学思维方式和研究逻辑，具有持续的创新动力和实践能力。20%20%0%20%20%考核方式占总成绩的比例20%20%0%60%100%表4课程成绩构成表1、课堂讨论评分标准在讨论课时中，以专题为核心，进行讨论。单独同学讨论表现满分为100分，60分及以上为及格；小组讨论结果由小组代表回答表现为准，最终组内得分为小组代表得分，满分为100分，60分及以上为及格。小组中的缺席同学，则在此次讨论课中，不得分。表5课堂讨论评分标准91-10075-9060-741-590评分标准论述清楚，结论准确，能够结合文献提出自己的观点。对问题能够进行较为详尽的解释，结论基本正确。论述简单，结论不完整。仅有结论，不能对问题进行分析。未能出席课堂讨论。2、课后作业评分标准每周均布置作业，并在下周课前根据习题情况进行讲解，老师批阅后将作业发回给学生以便学生复习、订正。每次作业满分均为100分，60分及以上为及格。表6课后作业评分标