生物统计学实验教学大纲.docx

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生物统计学实验教学大纲

生物科学与技术学院生态系

生物统计与试验设计

实验教学大纲

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职称：

讲师

2010.4

1.实验课程号：

20326B6sy-0

2.课程属性：

生态专业专业基础课

3.学时学分：

实验学时12

4.实验应开学期：

春季

5.先修课程：

高等数学

一、课程的性质与任务

生物统计学是一门运用统计学的原理和方法，研究生物学数据资料的一般统计学。

统计方法是现代生物学研究不可缺少的工具。

正确的统计分析能够帮助我们正确认识事物客观存在的规律性。

高等数学中概率论与数理统计等先开课程的重点是讲述没有量纲或单位抽象的数量规律，为生物学科应用这些规律打基础。

二、教学重点和难点

本课程教学的全过程可以看成是一个生物信息搜集、处理、分析，从而提炼新的生物信息的过程。

教学重点是通过生物现象的数量观察、对比、归纳和分析，揭示那些困惑费解的生物学问题，从偶然性的剖析中，发现事物的必然性，指导生物科学的理论和实践。

本课程的难点是概念较多、理论抽象、系统严密、实践性强、公式复杂、符号繁多、计算量大，因此，教学安排上除精讲48学时外，有针对性的安排上机操作12学时。

三、实验考核方式与方法

考试与实验、作业相结合，其中考试占总成绩的70%，考勤、实验报告和作业完成情况占30%。

四、实验项目具体内容

实验一试验数据的整理与特征数的计算（4学时）

1、基本要求及实验内容：

了解资料搜集整理的意义，更好地掌握次数分布表、图的制作方法、各种特征数的计算方法。

熟练掌握利用EXCEL进行数据整理、图表制作及特征数的计算

2、需用的设备和软件：

电子计算机、EXCEL2003版

3、实验内容

3.1Excel中的数据整理工具

Ø数据排序

Excel可以根据用户的要求对数据资料的行或列数据进行排序。

排序时，Excel将利用指定的排序顺序重新排列行、或列各单元格，从而使现象的规则性更加简洁地表现出来。

利用“数据”菜单中“排序”命令。

Ø频数分布函数（FREQUENCY）

频数分布函数是Excel的一个工作表函数，是编制次数分布的主要工具，通过频数分布函数，可以对数据进行分组与归类，从而使数据的分布形态更加清楚地表现出来。

利用“函数”菜单中“FREQUENCY”命令。

间隔的数组需用户预先设定；Ctrl+Shift+Enter输出结果

Ø利用透视表进行数据整理

数据透视表是一种交互式工作表，用于对已有数据清单、表和数据库中的数据进行汇总和分析的一种工具，这可用于单向表，双向表的制作，能够非常容易地展现数据的分布状况。

利用“数据”菜单中“数据透视表和图表报告”命令。

Ø统计图

Excel可以绘制许多图表，其中大部分是统计图，可用于数据的整理与分析，能够直观形象地描述现象的数量规律性。

利用“图标导向”菜单中“图表类型”。

Ø直方图分析工具

3.2利用Excel进行数据描述

Ø利用“统计函数”进行数据描述

用于集中性测定的常用函数有：

（1）均值函数（AVERAGE）

（2）中位数函数（MEDIAN）

（3）众数函数（MODE）

（4）几何平均数函数（GEOMEAN）

用于离中趋势测定的常用函数有：

（1）总体方差函数（VARP）

（2）样本方差函数（VAR）

（3）总体标准差函数（STDEVP）

（4）样本标准差函数（STDEV）

Ø利用“统计函数”进行数据描述

Excel描述统计工具计算与数据的集中趋势、离中趋势、偏度等有关的描述性统计指标。

“描述统计”对话框如下图所示。

4、操作步骤

进入EXCEL工作表→数据排序与分组→频率分布表→图表导向→频率分布图（条形、饼图、散点）

进入EXCEL工作表→统计函数（集中性函数AVERAGE、MEDIAN、MODE、GEOMEAN；离散性函数VAR、STDEV）

进入EXCEL工作表→分析工具库→加载宏→分析工具库→数据分析→直方图（或描述统计）

5、教学方式：

教师操作步骤演示；学生实际操作。

6、考核要求：

掌握次数分布表、图的制作、各种特征数计算；EXCEL中的数据整理工具；利用EXCEL进行数据描述。

7、实验报告要求：

利用EXCEL将实验数据绘制成次数分布表、图，计算出各种特征数；EXCEL中的数据整理工具进行数据描述。

要求计算结果准确。

实验二单因素、二因素实验方差分析（4学时）

1、基本要求及实验内容：

了解方差分析的意义和基本原理，熟悉方差分析的步骤，能够独立地利用EXCEL中的数据分析工具进行单因素、二因素资料进行方差分析，以及利用SPSS进行单因素、二因素方差分析。

2、需用的设备和软件：

电子计算机、SPSS13.0、EXCEL2003版

3、方差分析基本原理

多处理试验造成观测值不同的原因为：

处理不同引起，即处理效应；和偶然因素干扰和测量误差，即误差效应。

分析测量数据的总变异按变异原因分为处理效应和误差效应，并作出数量估计。

4、实验内容

4.1利用Excel进行方差分析

进入EXCEL工作表→分析工具库→加载宏→分析工具库→数据分析→方差分析

4.2利用SPSS进行方差分析

二、随机区组设计单因素方差分析

三、完全随机设计二因素方差分析

四、随机区组设计二因素方差分析

5、教学方式：

教师操作步骤演示；学生实际操作。

6、考核要求：

掌握EXCEL和SPSS的数据分析工具；利用数据分析工具进行单因素、二因素资料的方差分析。

7、实验报告要求：

利用EXCEL和SPSS将实验数据进行方差分析，要求计算结果准确。

实验三线性回归与相关分析（4学时）

1、基本要求及实验内容

了解回归与相关分析的意义，掌握利用EXCEL和SPSS建立一元回归方程和计算相关系数的方法和显著性检验方法；同时掌握对若散点图的趋势不呈线性分布，利用曲线估计进行拟合，筛选最佳拟合方案。

2、需用的设备和软件

电子计算机、SPSS13.0、EXCEL2003版

3、实验内容

利用EXCEL2003和SPSS13.0进行

Ø直线回归

*EXCEL

（1）利用图表向导建立回归方程

（2）利用数据分析建立回归方程

*SPSS

利用LinearRegression建立回归方程

Ø直线相关

*EXCEL

*SPSS

Ø曲线估计

*EXCEL

进入EXCEL工作表→数据排序→图表导向→对数（幂、指数）→添加趋势线

*SPSS

利用CurveEstimation进行曲线估计

Analyze->Regression->CurveEstimation

4、教学方式

教师操作步骤演示；学生实际操作。

5、考核要求：

掌握回归系数、回归截距和相关系数计算；利用图表向导进行直线回归与相关分析；利用数据分析工具进行直线回归与相关分析

6、实验报告要求：

 利用EXCEL和SPSS进行回归方程的建立以及检验，计算相关系数；利用EXCEL进行最优方程的选择，利用SPSS拟合Logistic方程。