課程教學(xué)大綱
課程名稱 | 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析 | |||||
英文名稱 | Experimental Design and StatisticalAnalysis | |||||
課程編號(hào) | 09_040003 | 學(xué)分 | 2 | 學(xué)時(shí) | 36 | |
課程類別 | □公共學(xué)位課 □公共選修課■學(xué)科基礎(chǔ)課□專業(yè)主干課□專業(yè)選修課 | |||||
適用專業(yè) | 生物學(xué)、生態(tài)學(xué) | 適用類別 | □博士■碩士□專業(yè)學(xué)位 | |||
開課學(xué)院 | 生命科學(xué)學(xué)院 | 開課學(xué)期 | 第一學(xué)期 | |||
主講教師 | 姜麗娜 | 職稱 | 教授 | 聯(lián)系方式 | 13937361762 | |
輔講教師 | 張黛靜 邵云 | 職稱 | 副教授 | 聯(lián)系方式 | 13937361137 | |
考核方式 | ■筆試 □課程論文■實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)□口試■其他： | |||||
課 程 簡(jiǎn) 介 | 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析是運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，研究如何在科研和實(shí)踐中有效地實(shí)施試驗(yàn)、獲得所有數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析、推斷的一門學(xué)科，是把數(shù)學(xué)的語言引入具體的生命科學(xué)研究領(lǐng)域，從大量數(shù)據(jù)資料中探尋其規(guī)律，是生命科學(xué)研究的重要工具。其中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)的原理與方法制訂科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方案，獲得可靠的數(shù)據(jù)資料；統(tǒng)計(jì)分析是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理與方法對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析和推斷。 該課程是河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物學(xué)專業(yè)、生態(tài)學(xué)專業(yè)碩士研究生的學(xué)科基礎(chǔ)課，對(duì)于輔助研究生在開展科研工作過程中進(jìn)行合理有效地科研實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析有著重要的作用。學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)和科研特點(diǎn)，運(yùn)用所學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法科學(xué)合理地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并對(duì)取得的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行深入分析和挖掘，對(duì)順利完成科學(xué)研究和學(xué)位論文非常重要。 | |||||
教 學(xué) 目 的 | 針對(duì)學(xué)生在科研實(shí)踐過程中對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法及數(shù)據(jù)分析的需求及困惑，通過課堂講授、案例分析與科研實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生掌握統(tǒng)計(jì)分析的基本理論和方法，指導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則及常用方法，使學(xué)生能夠運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和方法進(jìn)行最優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并能對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行科學(xué)合理地闡釋，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理分析和解釋實(shí)驗(yàn)資料所提供信息的能力，提高學(xué)生的綜合學(xué)術(shù)水平。 知識(shí)目標(biāo)： 了解生命科學(xué)研究領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)的任務(wù)、要求，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則和方法，掌握數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法。 能力目標(biāo)： 能熟練制訂實(shí)驗(yàn)方案，能根據(jù)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理正確選用統(tǒng)計(jì)分析模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與分析，并能結(jié)合專業(yè)知識(shí)作出科學(xué)合理的闡釋。 素質(zhì)目標(biāo)： 培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的數(shù)據(jù)獲取和分析能力。 | |||||
教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配和教學(xué)要求
第一章 緒論
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 了解試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析的概念、發(fā)展、學(xué)科地位及其與其他學(xué)科的關(guān)系；
2. 要求學(xué)生掌握基本術(shù)語及基本原則。
【教學(xué)內(nèi)容】
1. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的幾個(gè)基本概念；
2. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素；
3. 誤差的控制；
4. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則；
5. 本課程的學(xué)科地位及其與其他學(xué)科的關(guān)系。
【學(xué)時(shí)分配】2 學(xué)時(shí)
第二章 統(tǒng)計(jì)推斷
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 理解假設(shè)檢驗(yàn)的原理與方法；
2. 理解顯著性檢驗(yàn)的原理；
3. 掌握樣本平均數(shù)和頻率的 u 檢驗(yàn)及 t 檢驗(yàn)的方法和適用范圍；
4. 區(qū)間估計(jì)的原理和方法。
【教學(xué)內(nèi)容】
1. 假設(shè)檢驗(yàn)的原理與方法；
2. 樣本平均數(shù)、頻率的假設(shè)檢驗(yàn)；
3. 參數(shù)區(qū)間估計(jì)與點(diǎn)估計(jì)；
4. 方差的同質(zhì)性檢驗(yàn)。
【學(xué)時(shí)分配】4 學(xué)時(shí)
第三章 方差分析
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 掌握方差分析的原理和基本步驟；
2. 掌握單因素資料的方差分析方法和多重比較的原理；
3. 掌握二因素及多因素資料的方差分析方法；
4. 掌握方差分析數(shù)學(xué)的模型實(shí)際，了解數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的常用方法。
【教學(xué)內(nèi)容】
1. 方差分析的基本原理；
2. 單因素資料方差分析；
3. 二因素及多因素資料方差分析；
4. 方差分析的基本假定、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
【學(xué)時(shí)分配】4 學(xué)時(shí)
第四章 回歸與相關(guān)分析
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 理解回歸與相關(guān)的概念；
2. 掌握直線回歸方程的建立及其假設(shè)檢驗(yàn)；
3. 掌握直線相關(guān)系數(shù)的計(jì)算及其假設(shè)檢驗(yàn)；
4. 正確理解回歸與相關(guān)的關(guān)系及二者的適用范圍。
【教學(xué)內(nèi)容】
1. 回歸和相關(guān)的概念；
2. 直線回歸與直線相關(guān)；
3. 直線回歸和直線相關(guān)的關(guān)系及注意事項(xiàng)；
4. 多元線性回歸。
【學(xué)時(shí)分配】2 學(xué)時(shí)
第五章 對(duì)比設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析
【教學(xué)目標(biāo)】熟練運(yùn)用對(duì)比設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法和統(tǒng)計(jì)分析方法。
【教學(xué)內(nèi)容】
1.對(duì)比設(shè)計(jì)特點(diǎn)及類型；
2.對(duì)比設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析。
【學(xué)時(shí)分配】2 學(xué)時(shí)
第六章 區(qū)組設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 熟練運(yùn)用完全隨機(jī)化、單因素及二因素隨機(jī)區(qū)組的設(shè)計(jì)方法及其統(tǒng)計(jì)分析方法；
2. 掌握平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)及其統(tǒng)計(jì)分析方法。
【教學(xué)內(nèi)容】
第一節(jié) 完全隨機(jī)化設(shè)計(jì)及分析
1. 完全隨機(jī)化設(shè)計(jì)；
2. 完全隨機(jī)化設(shè)計(jì)的方差分析。
第二節(jié) 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)
1. 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)原理和特點(diǎn)；
2. 單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析；
3. 二因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析；
4. 三因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析。
第三節(jié) 平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)
1. 平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)原理和特點(diǎn)；
2. 平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)分析。
【學(xué)時(shí)分配】6 學(xué)時(shí)
第七章 拉丁方設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析
【教學(xué)目標(biāo)】掌握拉丁方設(shè)計(jì)的方法、步驟及分析方法。
【教學(xué)內(nèi)容】
1. 拉丁方設(shè)計(jì)的方法及步驟；
2. 單因素拉丁方設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析；
3. 二因素拉丁方設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析。
【學(xué)時(shí)分配】2 學(xué)時(shí)
第八章 裂區(qū)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 掌握裂區(qū)設(shè)計(jì)、再裂區(qū)設(shè)計(jì)的基本思想、設(shè)計(jì)原理；
2. 掌握裂區(qū)設(shè)計(jì)、再裂區(qū)設(shè)計(jì)方法及分析。
【教學(xué)內(nèi)容】
1. 裂區(qū)設(shè)計(jì)的原理與方法
2. 裂區(qū)設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析；
3. 再裂區(qū)設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析；
4. 裂區(qū)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)與應(yīng)用中的注意事項(xiàng)。
【學(xué)時(shí)分配】2 學(xué)時(shí)
第九章 正交設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析
【教學(xué)目標(biāo)】掌握和使用正交表安排試驗(yàn)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
【教學(xué)內(nèi)容】
1. 正交設(shè)計(jì)基本概念和基本原理；
2. 正交表及其性質(zhì)、類別；
3. 正交設(shè)計(jì)的基本程序；
4. 正交設(shè)計(jì)的結(jié)果分析。
【學(xué)時(shí)分配】4 學(xué)時(shí)
第十章 回歸正交設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析
【教學(xué)目標(biāo)】掌握回歸正交設(shè)計(jì)的原理、方法及統(tǒng)計(jì)分析。
第一節(jié) 回歸正交設(shè)計(jì)
1. 一次回歸正交設(shè)計(jì)；
2. 一次回歸正交設(shè)計(jì)結(jié)果的分析；
3. 一次回歸正交設(shè)計(jì)結(jié)果的失擬性檢驗(yàn)；
4. 回歸正交設(shè)計(jì)的應(yīng)用。
第二節(jié) 二次回歸正交設(shè)計(jì)
1. 二次回歸正交的回歸組合設(shè)計(jì)；
2. 二次回歸正交組合設(shè)計(jì)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析；
3. 四元二次回歸正交組合設(shè)計(jì)示例。
第三節(jié) 回歸旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)
1. 回歸設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)性條件；
2. 旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)正交性的實(shí)現(xiàn)；
3. 旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)的通用性；
4. 二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析。
【學(xué)時(shí)分配】6 學(xué)時(shí)
第十一章 均勻設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析
【教學(xué)目標(biāo)】掌握均勻設(shè)計(jì)的基本方法、有約束的配方均勻設(shè)計(jì)及其應(yīng)用。
【教學(xué)內(nèi)容】
第一節(jié) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與均勻設(shè)計(jì)
1. 均勻設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與方法；
2. 混合水平的均勻設(shè)計(jì)表：
3. 均勻設(shè)計(jì)與正交設(shè)計(jì)的比較。
第二節(jié) 配方均勻設(shè)計(jì)與分析
1. 配方均勻設(shè)計(jì)：
2. 配方均勻設(shè)計(jì)的分析。
第三節(jié) 有約束的配方均勻設(shè)計(jì)
1. 有約束的配方均勻設(shè)計(jì)
2. 均勻設(shè)計(jì)的應(yīng)用。
【學(xué)時(shí)分配】2 學(xué)時(shí)