《概率论与生物统计学》课程教学大纲

《概率论与生物统计学》课程教学大纲一、课程信息课程代码319B2323课程名称概率论与生物统计学课程性质专业必修学分3学时48先修课程大学数学、计算机基础课程负责人适用专业生物技术课程简介（300字左右）：《《概率论与生物统计学》课程教学目的是使学生学生获得试验方案拟订和试验数据处理的基础理论、基本知识和基本技能，树立辩证唯物主义观点和热爱科学的思想。课程主要内容包含：试验的设计方法、统计软件SPSS的使用、统计假设检验、方差分析、回归分析、相关分析、非参数统计、正交试验设计与分析等。该课程的教学目标是使学生具有分析问题和解决问题的能力，以适应生物技术产业对生物技术人才的需要。二、课程目标（理论、实验课程填写）通过本课程的学习，学生应具备以下几方面的目标：1.通过本课程学习，学生掌握试验指标、因素、水平等知识，掌握实验设计的基本要求与设计原则，熟悉实验误差来源及控制，具备基本的实验设计能力。2.通过本课程学习，学生具有实验数据整理以及常规的数据分析能力，包括t检验、方差分析、非参数检验、正交实验分析等,具有构建一元、多元线性回归模型和一元曲线回归模型的能力。课程目标对毕业要求的支撑关系表毕业要求毕业要求指标点课程目标1课程目标2毕业要求4毕业要求指标点4.2H毕业要求指标点4.3H三、教学内容与预期学习成效（理论、实验课程填写）知识单元对应课程目标知识点预期学习成效实现环节学时1.试验设计概述课程目标11)试验设计的历史与发展2)科学研究的主要内容3)试验设计的基本要求和注意事项4)指标、因素与水平5)试验设计的基本原则6)常用术语、统计量及其计算7)试验方案拟订8)试验误差及控制1.熟悉科学试验的特点和要求2.掌握试验设计的基本原则和要求。3.能正确的拟定试验计划和方案。4.熟练掌握下列基本概念：试验的指标、因素和水平，总体与样本，参数与统计量，准确性与精确性，随机误差与系统误差，算术平均数，中数，众数，几何平均数，调和平均数，极差，方差，标准差，变异系数。课堂讲授、课堂讨论。12课程思政元素：科学精神、创新意识等；课程思政教学内容设计：通过实验设计与数据分析发展史增强学生的科学精神，利用正交试验法成功研制的线性弹簧继电器，激发学生的创新意识，了解创新驱动发展，通过了解实验方案的设计，激发学生的科学探索精神。2.统计软件SPSS概述课程目标21)SPSSforWindows的基本特点2)SPSSforWindows的安装、启动与退出3)数据文件的建立与操作（数据编辑窗(DataEditor)的使用）4)SPSSforWindows各菜单的功能5)Analyze菜单的各项功能1.能熟练的安装SPSS软件。2.熟悉各菜单的功能3.详细了解Analyze菜单的各项功能4.能熟练的录入、导入数据课堂讲授、课堂讨论。3课程思政元素：探索精神、创新精神等；课程思政教学内容设计：通过学生创业研制SPSS软件的过程，激发学生的探索精神和创新精神。3.统计假设检验课程目标21)抽样分布2)统计假设检验的意义和基本原理3)统计假设检验的步骤4)统计假充检验的两类错误5)两尾检验与一尾检验6)样本平均数的假设检验与SPSS的实现7)参数的区间估计8)统计假设检验中应注意的问题1.了解理论分布与抽样分布的概念2.掌握统计假设检验的基本原理和一般方法3.熟练掌握利用SPSS软件进行单个样本t检验、独立样本的t检验和成对样本的t检验。4.了解参数估计的一般方法。课堂讲授、课堂讨论。124.方差分析课程目标21)方差分析与t检验的比较2)单因素方差分析的基本原理3)单因素方差分析应用实例与SPSS实现4)两因素方差分析的基本原理5)两因素方差分析应用实例与SPSS实现6)两因素随机区组试验方差分析的基本原理7)两因素随机区组试验方差分析应用实例与SPSS实现8)方差分析的基本假定和数据转换1.理解方差分析的基本原理2.熟练掌握方差分析的基本方法和多重比较方法3.领会方差分析的几种模型、期望均方和基本假定4.学会正确进行数据转换课堂讲授、课堂讨论。95.回归与相关课程目标21)回归与相关的基本概念2)一元线性回归3)直线回归应用实例与SPSS实现4)一元线性相关5)直线相关实例与SPSS实现6)多元线性回归7)多元线性回归实例与SPSS实现8)多元相关与偏相关(略讲)9)多元相关实例与SPSS实现10)曲线回归及应用实例(略讲)1.正确理解回归、相关分析的意义及有关概念2.掌握直线回归、相关分析的方法3.深刻理解多元线性回归、相关分析的基本原理4.掌握曲线回归的基本原理与方法课堂讲授、课堂讨论。36.非参数统计课程目标21)什么是非参数统计2)检验3)符号检验4)符号秩和检验1.正确理解非参数统计的概念2.掌握检验、符号检验和符号秩和检验方法课堂讲授、课堂讨论。37.正交试验设计课程目标21)正交试验简介2)正交试验设计的意义3)正交表4)正交试验设计的基本步骤5)正交试验的结果与分析1.了解正交试验的基本原理和用途2.能正确进行表头设计3.掌握正交的基本方法和步骤4.能熟练使用SPSS进行正交试验数据分析课堂讲授、课堂讨论。6四、成绩评定及考核方式（理论、实验课程填写）知识单元对应课程目标考核方式成绩评定试验设计概述课程目标1出勤及课堂表现平时表现：20%课后作业：20%期末考试：60%统计软件SPSS概述课程目标2出勤及课堂表现统计假设检验课程目标2出勤及课堂表现数据分析能力方差分析课程目标2出勤及课堂表现数据分析能力回归与相关课程目标2出勤及课堂表现数据分析能力非参数统计课程目标2出勤及课堂表现数据分析能力正交试验设计课程目标2出勤及课堂表现数据分析能力平时表现评分标准（以满分100计）评价指标（100分）优（75%-100%）良（50%-75%）中（25%-50%）差（0%-25%）积极程度（50分）积极、踊跃老师鼓励后积极、踊跃老师鼓励后积极度不高消极回答正确程度（50分）回答正确无误、分析合理，结论有效回答问题基本正确，分析比较合理，结论有效回答问题错误较多，经老师提醒后仍然分析有误，结论无效答不对题单次作业评分标准（以满分100计）评价指标（100分）优（75%-100%）良（50%-75%）中（25%-50%）差（0%-25%）作业完成进度（20分）提前完成按时完成延时完成未完成概念清晰程度（30分）75%以上概念清晰50%以上概念清晰25%以上概念清晰不清晰正确性和结论有效性（50分）分析合理、全面，计算无误，结论有效分析较合理、全面，计算错误少，结论较有效分析基本合理，计算有较大的错误，结论基本有效存在严重错误五、课程目标达成度评价依据课程目标考核环节(评价依据)期望值平均得分达成度计算课程目标1平时表现考核环节1期望值A1=50a1=考核环节1实际平均得分达成度=课后作业考核环节2期望值B1=100b1=考核环节2实际平均得分期末考试考核环节3期望值C1=20c1=考核环节2实际得分课程目标2平时表现考核环节1期望值A2=50A2=考核环节1实际平均得分达成度=课后作业考核环节2期望值B2=100B2=考核环节2实际平均得分期末考试考核环节3期望值C2=80c2=考核环节3实际得分六、课程建议教材及主要参考资料（理论、实验课程填写）1.建议教材（要尽量选用国家级规划教材、获省部级以上奖励的优秀教材、精品教材、国外原版教材以及有特色的教材）[1]王颉.试验设计与SPSS应用.北京：化学工业出版社，2018.2.主要参考资料（教学参考资料包括教学指导书、案例集、习题集等，应当尽量齐全。需要学生上网查阅的内容资料，应当列出网址）[1]周防震,罗凯.SPSS与试验设计和统计分析应用指南.武汉：华中科技大学出版社,2019.[2]弗雷德里克,等.行为科学统计精要(第八版).北京：中国人民大学出版社,2018.[3]张文彤，钟云飞.IBMSPSS数据分析与挖掘实战案例精粹.北京：清华大学出版社，2013.[4]薛薇.SPSS统计分析方法及应用.北京：电子