生物统计附试验设计教学大纲 (生物技术（动物方向入生物制品专业四年制本科） 课程基本信息 中文名称 生物统计附试验设计 课程名称 英文名称 Biology Statistics Add Experimental Design 课程代码 030305 课程类型 学科基础课 开课学期 第1学期 总学时 64 讲课 56 实验（实习） 8 学分 4 预修课程 高等数学、概率论、线性代数 二、课程的性质、特点和任务 (一)课程性质 本门课程是生物技术（动物方向)、生物制品等本科专业的专业基础课，其前期开设的基础 课为高等数学、概率论、线性代数，在此基础上开设本门课程。 (二)课程特点 本门课程为数理统计在生物学中的应用，属于生物数学范畴。开设本门课程时，学生应具有 一般生物学基础知识和科学的初步常识，也应掌握了高等数学、概率论、线性代数等有关课程 的内容。教学中注意本门课程与高等数学、概率论、线性代数的衔接，也要适当补充动物科学 基础知识。 (三)主要任务 1培养学生初步掌握开展科学试验的方法
生物统计附试验设计教学大纲 （生物技术（动物方向）、生物制品专业四年制本科） 一、 课程基本信息 课程名称 中文名称 生物统计附试验设计 英文名称 Biology Statistics Add Experimental Design 课程代码 030305 课程类型 学科基础课 开课学期 第 1 学期 总 学 时 64 讲课 56 实验（实习） 8 学分 4 预修课程 高等数学 、概率论、线性代数 二、课程的性质、特点和任务 （一）课程性质 本门课程是生物技术（动物方向）、生物制品等本科专业的专业基础课, 其前期开设的基础 课为高等数学 、概率论、线性代数，在此基础上开设本门课程。 （二）课程特点 本门课程为数理统计在生物学中的应用，属于生物数学范畴。开设本门课程时，学生应具有 一般生物学基础知识和科学的初步常识，也应掌握了高等数学 、概率论、线性代数等有关课程 的内容。教学中注意本门课程与高等数学 、概率论、线性代数的衔接，也要适当补充动物科学 基础知识。 （三）主要任务 1.培养学生初步掌握开展科学试验的方法
2.培养学生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。 3培养学生掌握正确收集、整理试验资料的方法。 4,培养学生掌握生物统计基本理论、基本技术和常用方法，能够用生物统计方法和技术对试 验资料进行正确的统计分析。 5培养学生掌握必要的计算技术，包括电子计算器的使用方法。 三、课程教学的基本要求 学生学完本课程后，应达到如下要求： 1.掌握正确收集试验数据的方法以及数据资料的整理方法。 2.掌握数据资料的基本统计分析方法。 3. 掌握显著性检验的基本理论和常用方法，能对不同的试验资料应用显著性检验方法进行 统计分析和处理。 4.掌握相关分析和回归分析的常用统计分析方法。 5.掌握常用抽样调查技术和方法。 6.具备科学试验设计的能力，能正确应用试验设计方法进行科学试验的设计，以及对试验 资料进行正确的统计分析。 四、课程学时分配的建议 教学时数 讲课 习题课 实验课 小计 课程内容 第一章绪论 2 第二章资料的整理 2 2
2.培养学生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。 3.培养学生掌握正确收集、整理试验资料的方法。 4.培养学生掌握生物统计基本理论、基本技术和常用方法 ，能够用生物统计方法和技术对试 验资料进行正确的统计分析。 5.培养学生掌握必要的计算技术，包括电子计算器的使用方法。 三、课程教学的基本要求 学生学完本课程后，应达到如下要求： 1. 掌握正确收集试验数据的方法以及数据资料的整理方法。 2. 掌握数据资料的基本统计分析方法。 3. 掌握显著性检验的基本理论和常用方法，能对不同的试验资料应用显著性检验方法进行 统计分析和处理。 4. 掌握相关分析和回归分析的常用统计分析方法。 5. 掌握常用抽样调查技术和方法。 6. 具备科学试验设计的能力，能正确应用试验设计方法进行科学试验的设计，以及对试验 资料进行正确的统计分析。 四、课程学时分配的建议 教学时数 课程内容 讲 课 习题课 实验课 小 计 第一章 绪论 2 2 第二章 资料的整理 2 2
第三章平均数、标准差 4 4 第四章常用概率分布 8 8 第五章t检验 6 6 第六章方差分析 8 8 第七章资料分析x检验 4 第八章直线回归与相关 6 6 第九章多元线性回归 第十章协方差分析 2 2 第十一章试验设计 第十二章 2 8 10 Excel、spss上的生物统计 总 计 56 8 64 五、课程的主要内容与教学要求 第一章绪论 教学目的和要求：要求学生了解课程产生的背景，该门课程能够解决的实际问题，从而进一步 理解该门课程的地位与作用。 教学内容： 第一节生物统计与试验设计的产生及应用 一、生物统计与试验设计的产生
第三章 平均数、标准差 4 4 第四章 常用概率分布 8 8 第五章 ｔ检验 6 6 第六章 方差分析 8 8 第七章 资料分析 2 检验 4 4 第八章 直线回归与相关 6 6 第九章 多元线性回归 6 6 第十章 协方差分析 2 2 第十一章 试验设计 6 6 第十二章 Excel、spss 上的生物统计 2 8 10 总 计 56 8 64 五、课程的主要内容与教学要求 第一章 绪论 教学目的和要求：要求学生了解课程产生的背景,该门课程能够解决的实际问题，从而进一步 理解该门课程的地位与作用。 教学内容： 第一节 生物统计与试验设计的产生及应用 一、生物统计与试验设计的产生
二、生物统计能够解决的实际问题 第二节生物统计的常用术语 一、总体与样本 二、参数与统计量 三、准确性生物统计确性 四、随机误差与系统误差 本章重点：本章重点是生物统计与试验设计的概念，以及常用统计术语。要求学生了解该课 程产生的背景；能够解决的实际问题；生物统计的常用术语。 本章难点：生物统计的常用术语。本章为本门课程的前言部分，主要让学生了解本门课程的 地位与作用。 第二章资料的整理 教学目的和要求：要求学生掌握数量性状资料、质量性状资料区别、3种资料的整理（表格 表示和图像表示)。 教学内容：由调查或试验收集来的原始资料，往往是零乱的，无规律性可循。只有通过统计 整理，才能发现其内部的联系和规律性，从而揭示事物的本质。资料整理是进一 步统计分析的基础，本章首先介绍资料的分类，然后介绍不同类型资料的整理方 法。主要教学形式为课堂讲授，主要教学环节包括课堂讲授、辅导答疑、课外作 业、习题讲解等。 第一节资料的分类 一、资料的检查与核对
二、生物统计能够解决的实际问题 第二节 生物统计的常用术语 一、总体与样本 二、参数与统计量 三、准确性生物统计确性 四、随机误差与系统误差 本章重点：本章重点是生物统计与试验设计的概念，以及常用统计术语。要求学生了解该课 程产生的背景；能够解决的实际问题；生物统计的常用术语。 本章难点：生物统计的常用术语。本章为本门课程的前言部分，主要让学生了解本门课程的 地位与作用。 第二章 资料的整理 教学目的和要求：要求学生掌握数量性状资料、质量性状资料区别、3 种资料的整理（表格 表示和图象表示）。 教学内容：由调查或试验收集来的原始资料，往往是零乱的，无规律性可循。只有通过统计 整理，才能发现其内部的联系和规律性，从而揭示事物的本质。资料整理是进一 步统计分析的基础，本章首先介绍资料的分类，然后介绍不同类型资料的整理方 法。主要教学形式为课堂讲授，主要教学环节包括课堂讲授、辅导答疑、课外作 业、习题讲解等。 第一节 资料的分类 一、资料的检查与核对
二、资料的整理方法 (一)计数资料的整理 (二)计量资料的整理 (三)质量性状资料、半定量（等级）资料的整理 第三节常用统计表与统计图 一、统计表 (一)统计表的结构和要求 (二)统计表的种类 二、统计图 (一)统计图绘制的基本要求 (二)常用统计图及其绘制方法 本章重点：大样本连续型变数资料的整理、分组方法，次数分布表与次数分布图的制作。 本章难点：等级资料 习题与作业：P27,习题5~8。 第三章平均数、标准差与变异系数 教学目的和要求：本章重点介绍平均数、标准差与变异系数三个常用统计量，要求学生不仅 要会熟练计算，而且要掌握它们的几何意义。 教学内容：前者用于反映资料的中心位置，即观测值以某一数值为中心而分布的性质；后两 者用于反映资料的集中度，即观测值离中分散变异的性质。 第一节平均数
二、资料的整理方法 （一）计数资料的整理 （二）计量资料的整理 （三）质量性状资料、半定量（等级）资料的整理 第三节 常用统计表与统计图 一、统计表 （一）统计表的结构和要求 （二） 统计表的种类 二、统计图 （一）统计图绘制的基本要求 （二）常用统计图及其绘制方法 本章重点：大样本连续型变数资料的整理、分组方法，次数分布表与次数分布图的制作。 本章难点：等级资料 习题与作业: P27，习题 5～8。 第三章 平均数、标准差与变异系数 教学目的和要求：本章重点介绍平均数、标准差与变异系数三个常用统计量，要求学生不仅 要会熟练计算,而且要掌握它们的几何意义。 教学内容：前者用于反映资料的中心位置，即观测值以某一数值为中心而分布的性质；后两 者用于反映资料的集中度，即观测值离中分散变异的性质。 第一节 平均数
一、算术平均数 (一)直接法 (二)加权法 (三)平均数的基本性质 二、中位数 (一)未分组资料中位数的计算方法 (二)已分组资料中位数的计算方法 三、几何平均数 四、众数 五、调和平均数 第二节标准差 一、标准差的意义 二、标准差的计算方法 (一)直接法 (二)加权法 三、标准差的特性 第三节变异系数 变异系数定义 变异系数的计算方法 本章重点：样本平均数、标准差的作用、计算和几何意义 本章难点：是常用统计量样本平均数、样本标准差、样本变异系数的意义。 习题与作业：P38,习题5~10
一、算术平均数 （一）直接法 （二）加权法 （三）平均数的基本性质 二、中位数 （一）未分组资料中位数的计算方法 （二）已分组资料中位数的计算方法 三、几何平均数 四、众 数 五、调和平均数 第二节 标准差 一、标准差的意义 二、标准差的计算方法 (一)直接法 （二）加权法 三、标准差的特性 第三节 变异系数 变异系数定义 变异系数的计算方法 本章重点：样本平均数、标准差的作用、计算和几何意义 本章难点：是常用统计量样本平均数、样本标准差、样本变异系数的意义。 习题与作业: P38，习题 5～10
第四章 常用概率分布 教学目的和要求：本章要求学生在理解事件和概率的基础上掌握生物科学研究中常用的几种 随机变量的概率分布一正态分布、二项分布、波松分布以及样本平均 数的抽样分布和t分布，掌握它们在实际中的应用 教学内容：本章在介绍概率论中最基本的两个概念一事件、概率的基础上，重点介绍生物 科学研究中常用的几种随机变量的概率分布一正态分布、二项分布、波松分布 以及样本平均数的抽样分布和t分布。主要教学形式为课堂讲授，主要教学环节 包括课堂讲授、辅导答疑、课外作业、习题讲解等。 第一节事件与概率 一、事件 二、概率 (一)概率的统计定义 (二)概率的古典定义 (三)概率的性质 三、小概率事件实际不可能性原理 第二节概率分布 一、随机变量 二、离散型随机变量的概率分布 三、连续型随机变量的概率分布 第三节正态分布
第四章 常用概率分布 教学目的和要求：本章要求学生在理解事件和概率的基础上掌握生物科学研究中常用的几种 随机变量的概率分布——正态分布、二项分布、波松分布以及样本平均 数的抽样分布和 t 分布,掌握它们在实际中的应用 教学内容：本章在介绍概率论中最基本的两个概念——事件、概率的基础上，重点介绍生物 科学研究中常用的几种随机变量的概率分布——正态分布、二项分布、波松分布 以及样本平均数的抽样分布和 t 分布。主要教学形式为课堂讲授，主要教学环节 包括课堂讲授、辅导答疑、课外作业、习题讲解等。 第一节 事件与概率 一、事 件 二 、 概 率 （一）概率的统计定义 （二）概率的古典定义 （三）概率的性质 三、小概率事件实际不可能性原理 第二节 概率分布 一、随机变量 二、离散型随机变量的概率分布 三、连续型随机变量的概率分布 第三节 正态分布
一、正态分布的定义及其特征 (一)正态分布的定义 (二)正态分布的特征 二、标准正态分布 三、正态分布的概率计算 (一）标准正态分布的概率计算 (二)一般正态分布的概率计算 第四节二项分布 一、贝努利试验及其概率公式 二、二项分布的意义及性质 三、二项分布的概率计算及应用条件 四、二项分布的平均数与标准差 第五节波松分布 一、波松分布的意义 二、波松分布的概率计算 第六节样本平均数的抽样分布 一、样本平均数抽样分布 二、标准误 第七节t分布 一、t分布定义 二、t分布特点 三、t值表用法
一、正态分布的定义及其特征 (一) 正态分布的定义 (二) 正态分布的特征 二、标准正态分布 三、正态分布的概率计算 (一) 标准正态分布的概率计算 (二) 一般正态分布的概率计算 第四节 二项分布 一、贝努利试验及其概率公式 二、二项分布的意义及性质 三、二项分布的概率计算及应用条件 四、二项分布的平均数与标准差 第五节 波松分布 一、波松分布的意义 二、波松分布的概率计算 第六节 样本平均数的抽样分布 一、样本平均数抽样分布 二、标准误 第七节 t 分布 一、t 分布定义 二、t 分布特点 三、t 值表用法
本章的重点小概率事件实际不可能性原理的概念及应用，正态分布标准化的概念和方法及正 态分布的概率计算方法，二项分布与波松分布的概念、性质及概率计算；中心 极限定理。 本章的难点：样本平均数的分布、中心极限定理本章讲授6学时，学生自学3学时。 习题与作业：P65,习题5~21。 第五章t检验 教学目的和要求：本章要求学生掌握1个和2个总体平均数、总体百分率的检验方法并且 能够根据各种实际情况进行一定的试验设计得到正确的统计结论，能够准确的 对总体平均数、总体百分率进行估计。 教学内容：假设检验又叫显著性检验，是统计学中一个很重要的内容。显著性检验的方法很 多，常用的有t检验、F检验和2检验等。尽管这些检验方法的用途及使用条件 不同，但其检验的基本原理是相同的。本章以两个平均数的差异显著性检验为例 来讲述显著检验的原理，介绍几种t检验的方法，然后介绍总体参数的区间估计。 主要教学形式为课堂讲授，主要教学环节包括课堂讲授、课外作业、习题讲解等。 第一节显著性检验的基本原理 一、显著性检验的意义 二、显著性检验的基本步骤 (一)首先对试验样本所在的总体作假设 (二)在无效假设成立的前提下，构造合适的统计量，并研究试验所得统计量的抽 样分布，计算无效假设正确的概率
本章的重点：小概率事件实际不可能性原理的概念及应用,正态分布标准化的概念和方法及正 态分布的概率计算方法,二项分布与波松分布的概念、性质及概率计算；中心 极限定理。 本章的难点：样本平均数的分布、中心极限定理本章讲授 6 学时，学生自学 3 学时。 习题与作业: P65，习题 5～21。 第五章 t 检验 教学目的和要求：本章要求学生掌握 1 个和 2 个总体平均数、总体百分率的检验方法,并且 能够根据各种实际情况进行一定的试验设计,得到正确的统计结论，能够准确的 对总体平均数、总体百分率进行估计。 教学内容：假设检验又叫显著性检验，是统计学中一个很重要的内容。显著性检验的方法很 多，常用的有 t 检验、F 检验和2 检验等。尽管这些检验方法的用途及使用条件 不同，但其检验的基本原理是相同的。本章以两个平均数的差异显著性检验为例 来讲述显著检验的原理，介绍几种 t 检验的方法，然后介绍总体参数的区间估计。 主要教学形式为课堂讲授，主要教学环节包括课堂讲授、课外作业、习题讲解等。 第一节 显著性检验的基本原理 一、显著性检验的意义 二、显著性检验的基本步骤 （一）首先对试验样本所在的总体作假设 （二）在无效假设成立的前提下，构造合适的统计量，并研究试验所得统计量的抽 样分布，计算无效假设正确的概率
(三)根据“小概率事件实际不可能性原理”否定或接受无效假设 三、显著水平与两种类型的错误 四、双侧检验与单侧检验 五、显著性检验中应注意的问题 第二节一个总体平均数显著性检验 一、提出无效假设与备择假设 二、计算1值 三、查临界t值，作出统计推断 第三节两个总体平均数的差异显著性检验 一、非配对设计两样本平均数的差异显著性检验 二、配对设计两样本平均数的差异显著性检验 第四节百分数资料差异显著性检验 一、 样本百分数与总体百分数差异显著性检验 二 两个样本百分数差异显著性检验 第五节总体参数的区间估计 一、正态总体平均数4的置信区间 二、二项总体百分数P的置信区间 本章重点：为差异显著性检验的意义、基本原理、基本步骤，以及常用t检验方法、总体参 数的区间估计方法。 本章难点：百分率的检验 习题与作业：P90,习题9,11,12,13,14,15
（三）根据“小概率事件实际不可能性原理”否定或接受无效假设 三、显著水平与两种类型的错误 四、双侧检验与单侧检验 五、显著性检验中应注意的问题 第二节 一个总体平均数显著性检验 一、提出无效假设与备择假设 二、计算 t 值 三、查临界 t 值，作出统计推断 第三节 两个总体平均数的差异显著性检验 一、非配对设计两样本平均数的差异显著性检验 二、配对设计两样本平均数的差异显著性检验 第四节 百分数资料差异显著性检验 一、 样本百分数与总体百分数差异显著性检验 二、 两个样本百分数差异显著性检验 第五节总体参数的区间估计 一、正态总体平均数 的置信区间 二、二项总体百分数 P 的置信区间 本章重点：为差异显著性检验的意义、基本原理、基本步骤，以及常用 t 检验方法、总体参 数的区间估计方法。 本章难点：百分率的检验 习题与作业: P90，习题 9，11，12，13，14，15