课程教学大纲
课程名称 | 实验设计与统计分析 |
英文名称 | Experimental Design and StatisticalAnalysis |
课程编号 | 09_040003 | 学分 | 2 | 学时 | 36 |
课程类别 | □公共学位课 □公共选修课■学科基础课□专业主干课□专业选修课 |
适用专业 | 生物学、生态学 | 适用类别 | □博士■硕士□专业学位 |
开课学院 | 生命科学学院 | 开课学期 | 第一学期 |
主讲教师 | 姜丽娜 | 职称 | 教授 | 联系方式 | 13937361762 |
辅讲教师 | 张黛静 邵云 | 职称 | 副教授 | 联系方式 | 13937361137 |
考核方式 | ■笔试 □课程论文■实验设计□口试■其他： |
课 程 简 介 | 实验设计与统计分析是运用概率论与数理统计的基础知识，研究如何在科研和实践中有效地实施试验、获得所有数据并对数据进行整理、分析、推断的一门学科，是把数学的语言引入具体的生命科学研究领域，从大量数据资料中探寻其规律，是生命科学研究的重要工具。其中，实验设计是应用统计的原理与方法制订科学合理的实验方案，获得可靠的数据资料；统计分析是应用数理统计的原理与方法对数据资料进行分析和推断。 该课程是河南师范大学生命科学学院生物学专业、生态学专业硕士研究生的学科基础课，对于辅助研究生在开展科研工作过程中进行合理有效地科研实验设计和数据分析有着重要的作用。学生结合自己的专业和科研特点，运用所学实验设计的方法科学合理地进行实验设计，并对取得的数据资料进行深入分析和挖掘，对顺利完成科学研究和学位论文非常重要。 |
教 学 目 的 | 针对学生在科研实践过程中对实验设计方法及数据分析的需求及困惑，通过课堂讲授、案例分析与科研实践相结合，使学生掌握统计分析的基本理论和方法，指导学生掌握实验设计的原则及常用方法，使学生能够运用统计学的原理和方法进行最优化的实验设计，并能对数据资料进行科学合理地阐释，培养学生运用统计学原理分析和解释实验资料所提供信息的能力，提高学生的综合学术水平。 知识目标： 了解生命科学研究领域实验的任务、要求，掌握实验设计的原则和方法，掌握数据的统计分析方法。 能力目标： 能熟练制订实验方案，能根据生物统计学原理正确选用统计分析模型进行数据的处理与分析，并能结合专业知识作出科学合理的阐释。 素质目标： 培养学生严谨认真的数据获取和分析能力。 |
教学内容、学时分配和教学要求
第一章 绪论
【教学目标】
1. 了解试验设计与统计分析的概念、发展、学科地位及其与其他学科的关系；
2. 要求学生掌握基本术语及基本原则。
【教学内容】
1. 试验设计的几个基本概念；
2. 试验设计的基本要素；
3. 误差的控制；
4. 试验设计的基本原则；
5. 本课程的学科地位及其与其他学科的关系。
【学时分配】2 学时
第二章 统计推断
【教学目标】
1. 理解假设检验的原理与方法；
2. 理解显著性检验的原理；
3. 掌握样本平均数和频率的 u 检验及 t 检验的方法和适用范围；
4. 区间估计的原理和方法。
【教学内容】
1. 假设检验的原理与方法；
2. 样本平均数、频率的假设检验；
3. 参数区间估计与点估计；
4. 方差的同质性检验。
【学时分配】4 学时
第三章 方差分析
【教学目标】
1. 掌握方差分析的原理和基本步骤；
2. 掌握单因素资料的方差分析方法和多重比较的原理；
3. 掌握二因素及多因素资料的方差分析方法；
4. 掌握方差分析数学的模型实际，了解数据转换的常用方法。
【教学内容】
1. 方差分析的基本原理；
2. 单因素资料方差分析；
3. 二因素及多因素资料方差分析；
4. 方差分析的基本假定、数据转换。
【学时分配】4 学时
第四章 回归与相关分析
【教学目标】
1. 理解回归与相关的概念；
2. 掌握直线回归方程的建立及其假设检验；
3. 掌握直线相关系数的计算及其假设检验；
4. 正确理解回归与相关的关系及二者的适用范围。
【教学内容】
1. 回归和相关的概念；
2. 直线回归与直线相关；
3. 直线回归和直线相关的关系及注意事项；
4. 多元线性回归。
【学时分配】2 学时
第五章 对比设计与统计分析
【教学目标】熟练运用对比设计的设计方法和统计分析方法。
【教学内容】
1.对比设计特点及类型；
2.对比设计的统计分析。
【学时分配】2 学时
第六章 区组设计与统计分析
【教学目标】
1. 熟练运用完全随机化、单因素及二因素随机区组的设计方法及其统计分析方法；
2. 掌握平衡不完全区组设计及其统计分析方法。
【教学内容】
第一节 完全随机化设计及分析
1. 完全随机化设计；
2. 完全随机化设计的方差分析。
第二节 随机区组设计
1. 随机区组设计原理和特点；
2. 单因素随机区组设计及统计分析；
3. 二因素随机区组设计及统计分析；
4. 三因素随机区组设计及统计分析。
第三节 平衡不完全区组设计
1. 平衡不完全区组设计原理和特点；
2. 平衡不完全区组设计分析。
【学时分配】6 学时
第七章 拉丁方设计与统计分析
【教学目标】掌握拉丁方设计的方法、步骤及分析方法。
【教学内容】
1. 拉丁方设计的方法及步骤；
2. 单因素拉丁方设计及统计分析；
3. 二因素拉丁方设计及统计分析。
【学时分配】2 学时
第八章 裂区设计与统计分析
【教学目标】
1. 掌握裂区设计、再裂区设计的基本思想、设计原理；
2. 掌握裂区设计、再裂区设计方法及分析。
【教学内容】
1. 裂区设计的原理与方法
2. 裂区设计的统计分析；
3. 再裂区设计的统计分析；
4. 裂区设计的评价与应用中的注意事项。
【学时分配】2 学时
第九章 正交设计与统计分析
【教学目标】掌握和使用正交表安排试验并进行统计分析。
【教学内容】
1. 正交设计基本概念和基本原理；
2. 正交表及其性质、类别；
3. 正交设计的基本程序；
4. 正交设计的结果分析。
【学时分配】4 学时
第十章 回归正交设计与统计分析
【教学目标】掌握回归正交设计的原理、方法及统计分析。
第一节 回归正交设计
1. 一次回归正交设计；
2. 一次回归正交设计结果的分析；
3. 一次回归正交设计结果的失拟性检验；
4. 回归正交设计的应用。
第二节 二次回归正交设计
1. 二次回归正交的回归组合设计；
2. 二次回归正交组合设计结果的统计分析；
3. 四元二次回归正交组合设计示例。
第三节 回归旋转设计
1. 回归设计的旋转性条件；
2. 旋转组合设计正交性的实现；
3. 旋转组合设计的通用性；
4. 二次回归正交旋转组合设计及统计分析。
【学时分配】6 学时
第十一章 均匀设计与统计分析
【教学目标】掌握均匀设计的基本方法、有约束的配方均匀设计及其应用。
【教学内容】
第一节 试验设计与均匀设计
1. 均匀设计的特点与方法；
2. 混合水平的均匀设计表：
3. 均匀设计与正交设计的比较。
第二节 配方均匀设计与分析
1. 配方均匀设计：
2. 配方均匀设计的分析。
第三节 有约束的配方均匀设计
1. 有约束的配方均匀设计
2. 均匀设计的应用。
【学时分配】2 学时
