天津市高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：生物统计与实验设计 课号代码：3333
第一部分 课程性质与目标
一、课程性质与特点
《生物统计与实验设计》是高等教育自学考试生物技术专业（分析检测方向）的必修课。生物学研究的对象是复杂的生物有机体。生物学以及与生物学相关的学科，如农学、食品科学、医学、环境科学等研究中涉及到的动植物的繁殖、生长、产量、遗传育种、肥效比较、饲料营养价值评价、药效实验等都离不开调查与试验。这就涉及如何合理地进行调查与试验，要用较少的人力、物力和时间收集到必要并有代表性的资料，科学地整理和分析所收集到的资料，揭示其内在的规律性，从中获得可靠的结论。以便指导进一步的研究和生产实践。
本课程的特点是应用性强，学生在学习这门课程中，要掌握基本理论，联系实际问题，处理各种数据，能够解决生物学研究中遇到的统计学问题。
二、课程设置的目的和要求
设置本科程的目的是使学生了解生物统计和实验设计在科学研究和生产实践中的作用，学会生物统计与实验设计的基本理论并具有应用这些理论解决实际问题的能力。
生物技术专业，特别是分析检测方向，在科学研究和生产实践中接触的数据很多，这就要求学生必须掌握生物统计与实验设计的基本理论和基本统计方法，以便处理科学研究和生产实践中所出现的各种问题。
课程基本要求如下：
1. 掌握数据的分类与整理，平均数、标准差、变异系数等统计数的计算方法。
2. 学习常用概率分布，为正确掌握和应用统计分析方法打下基础。
3. 掌握t检验、F检验、χ2检验的方法，学会在实际工作中如何应用。
4. 学习直线回归与相关。
5. 掌握实验设计的基本原则与实验设计的方法。
第二部分 考核内容与考核目标
第一章 绪论
一、学习目的与要求
通过本章的学习，了解本门课程在生物学研究中的必要性，掌握生物统计的常用术语。
二、考核知识点与考核目标
生物统计的常用术语（重点）
识记：总体与样本，参数与统计数，准确性与精确性，随机误差与系统误差。
理解：各术语在生物统计学中的重要性。
第二章 资料的整理
一、学习目的与要求
本章学习的内容是对数据进行分类以及整理。学会识别数据的类型以及整理方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）资料的分类及其整理（重点）
识记：资料的各种类型。
理解：资料各种类型的整理方法。
应用：熟练整理各种数据。
（二）常用统计表与统计图（重点）
识记：常用统计表格式与统计图绘制方法。
理解：在统计中如何使用统计表与统计图。
应用：用统计表与统计图表示数量关系的方法。
第三章 资料的统计描述
一、学习目的与要求
本章重点学习平均数、标准差与变异系数三个常用统计数的计算方法。学会这些统计数的应用。
二、考核知识点与考核目标
平均数和标准差（重点）
识记：平均数、样本方差、标准差和变异系数的公式。
理解：平均数、标准差和变异系数的意义；标准差的特性；平均数、样本方差和标准差的计算技巧。
应用：平均数、样本方差、标准差和变异系数的计算。
第四章 常用概率分布
一、 学习目的与要求
概率论是统计学的基础。要求学生掌握有关概率的几个基本概念、正态分布、二项分布、样本平均数分布以及t分布。认识生物学中多种现象的分布规律以及统计推断。
二、考核知识点与考核目标
（一）事件与概率（次重点）
识记：随机试验与随机事件；概率的统计定义；概率的古典定义；小概率事件实际不可能性原理。
应用：概率运算法则的应用。
（二）正态分布（重点）
识记：正态分布的密度函数；正态分布的分布函数；正态曲线；正态分布的单侧和双侧分位数。
理解：正态分布的特点；正态分布在生物学中的意义；正态分布的标准化；正态分布分位数的含义。
应用：应用正态分布表查随机变量落在任一区间内的概率；以指定的概率查正态分布的上侧、下侧和双侧分位数。
（三）二项分布的概率函数和二项分布的应用（重点）
识记：二项分布的概率；二项分布概率中各个量的含义；二项展开式。
理解：二项分布的概率计算。
应用：应用二项分布解决生物学中常见问题。
（四）泊松分布的概率函数和泊松分布的应用（次重点）
识记：泊松分布的概率。
理解：泊松分布与二项分布的区别。
应用：应用泊松分布解决生物学中常见问题。
（五）样本平均数的抽样分布（次重点）
识记：样本平均数的抽样总体的平均数、标准误以及抽样分布特点。
（六）t分布（重点）
识记：t分布密度曲线的特点。
理解：t分布表的使用。
应用：正确使用t分布表，熟悉不同自由度下t分布的双尾概率及其对应的临界值。
第五章 假设检验
一、 学习目的和要求
通过本章学习，了解假设检验（显著性检验）的基本原理、检验的基本步骤、样本平均数与总体平均数以及两个样本平均数等的假设检验的方法。
（一）假设检验的基本原理（重点）
识记：ｔ检验的基本原理；基本步骤；两尾检验与一尾检验（双侧检验与单侧检验）。
理解：t检验的意义。
（二） 两个平均数的假设检验（重点）
识记：样本平均数与总体平均数、两个样本平均数的假设检验的方法。
理解：无效假设和备择假设的提出；各备择假设的拒绝域。
应用：正确判断在什么情况下，使用样本平均数与总体平均数、非配对设计两个样本平均数以及配对设计两个样本平均数的t检验；熟练使用t检验。
（三） 百分数资料的假设检验（次重点）
识记：百分数资料的u检验的检验程序。
理解：使用u检验的条件；无效假设和备择假设的提出。
应用：判断数据是否符合u检验；对于符合u检验的数据进行检验；t检验与u检验的异同。
（四） 总体参数的区间估计（次重点）
识记：总体参数的估计方法。
第六章 方差分析
一、学习目的和要求
t检验法能用来进行两个处理平均数的假设检验。方差分析可进行多个处理平均数的假设检验。方差分析分单因素方差分析、两因素方差分析和多因素方差分析。领会方差分析的基本思想，熟悉公式和符号，掌握和应用方差分析。
二、考核知识点与考核目标
（一） 单因素方差分析（重点）
识记：方差分析中的有关概念；单因素方差分析中的总平方和的分解、总自由度的分解；方差分析中的数据符号；F分布表的查法。
理解：F检验的检验统计量的计算；检验程序；方差分析的基本原理；方差分析与t检验的区别。
应用：熟练应用单因素方差分析法进行多个处理平均数的假设检验。
（二） 两因素方差分析（次重点）
识记：两因素方差分析的基本内容；简单效应、主效应与交互作用的概念。
理解：交叉分组资料与系统分组资料的方差分析的基本步骤；试验设计的一般格式。
应用：运用两因素方差分析方法处理实际问题。
第七章 次数资料分析——χ2检验
一、 学习的目的与要求
在很多情况下需要判断实际观测数与理论数之间的一致性，就要使用χ2检验。此章中的χ2检验包扩适合性检验和独立性检验。它们在生物统计中占有很重要的地位，必须熟练掌握，正确使用。
二、考核知识点与考核目标
（一）适合性检验（重点）
识记：χ2计算公式，χ2分布表的查法。
理解：不同数据的适合性检验的方法；无效假设与备择假设。
应用：熟练使用χ2检验，对实际问题进行推断和给出结论。
（二）独立性检验（重点）
识记：检验的一般程序；列联表的制作以及表中各个数值的获得。
理解：比较与适合度检验的异同；提出假设的依据；对推断结果的解释。
应用：熟练使用χ2检验，对实际问题进行推断和给出结论。
第八章 直线回归与相关
一、学习目的与要求
回归和相关分析涉及两个或两个以上变量之间的关系。直线回归与直线相关是其中最简单一种情况。通过学习，了解自变量与因变量的关系，掌握直线回归的含义和计算方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）直线回归方程（重点）
识记：回归和相关的基本概念及有关名词；散点图的绘制和意义；直线回归方程的计算；回归线的绘制。
理解：直线回归的含义；建立直线回归方程的意义。
应用：应用试验所得数据绘制散点图、建立直线回归方程；检验直线回归的显著性。
（二）直线相关（重点）
识记：相关系数公式；相关系数的性质；相关系数的计算方法；利用相关系数检验表检验相关系数的显著性。
理解：通过相关和回归的定义及相关系数和回归系数间的关系，理解相关和回归的含义。
应用：计算相关系数；相关系数显著性的检验。
第十二章 试验设计
一、 学习目的与要求
试验设计是进行生物学研究的重要工具。试验设计的任务是在研究工作进行之前，根据研究的需要，应用数理统计原理，作出周密安排，力求用较少的人力、物力和时间，最大限度丰富而可靠的资料，通过分析得出正确的结论，明确回答研究项目所提出的问题。
二、考核知识点与考核目标
（一） 试验设计概念（次重点）
识记：试验设计的概念；基本原则。
理解：试验设计的意义。
（二） 试验设计（重点）
识记：不同试验设计的设计方法以及结果分析方法。
理解：不同试验设计的特点以及优缺点。
应用：依据试验要求，确定试验设计方案；进行试验设计以及试验结果的分析。
第四部分 有关说明与实施要求
一、考核目标的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。
二、指定教材
《生物统计附试验设计》（第四版）中国农业出版社，明道绪 主编，2008年。
三、自学方法指导
1. 在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2. 阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3. 在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4. 完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。
四、对社会助学的要求
1. 应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2. 应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3. 辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4. 辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。
5. 辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6. 注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7. 要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。
8. 助学学时：本课程共6学分，建议总课时108学时，其中助学课时分配如下：
章 次 内 容 学 时
第一章 绪论 2
第二章 资料的整理 8
第三章 资料的统计描述 6
第四章 常用概率分布 12
第五章 假设检验 12
第六章 方差分析 18
第七章 次数资料分析——χ2检验 16
第八章 直线回归与相关 16
第十二章 试验设计 18
合 计 108
五、关于命题考试的若干规定
1. 本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。 试题覆盖到章，适当突出重点。
2. 试卷中对不同能力层次的试题比例大致是："识记"为 20 %、"理解"为 30 ％、"应用"为 50 ％。
3. 试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。
4. 每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。
5. 试题类型一般分为：名词解释、单项选择题、多项选择题、填空题、判断题、简答题、计算题等。
6. 考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。
六、题型示例
（一）单选题：
从总体中（ ）一部分个体称为样本。
（1）人为挑选出 （2）随机抽出 （3）划割出 （4）取出
（二）多选题：
t检验可进行 。
（1）适合性检验 （2）两个平均数间的检验
（3）配对数据的检验 （4）独立性检验
（三）填空题：
每亩麦田中杂草株数等这类数据属于 。
（四）判断题：
在做χ2检验时，当χ2 >χ2α时拒绝H0。（ ）
（五）名词解释：
样本
（六）简答题：
说明在资料服从正态分布的条件下，资料中观测值的分布范围与平均数和标准差的关系。
（七）计算题：
甜豌豆的紫色长形植株与红色圆形植株杂交，得子二代共计419株，其中紫色长形226株，紫色圆形95株，红色长形97株，红色圆形1株。问子二代分离比数是否符合9：3：3：1？
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