生物统计分析方法精选(九篇)

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第1篇：生物统计分析方法范文

教材是教师教学和学生学习的主要依据,是体现教学内容和教学要求的知识载体,贯穿整个教学过程。国内现有《生物统计学》及相关教材有20余种,每本教材都有自己的特点和针对领域,有的还附有相关统计软件知识的介绍和应用[2～4]。河南师范大学生命科学学院是较早开设生物统计学课程的高校之一。开设之初是选修课,没有固定的教材,教师将主要讲授内容以讲义的形式发给学生,重点介绍常用的统计学原理和生物统计学的方法,所选案例亦是生物学试验中常见的。随着培养方案的完善和专业设置的调整,1997年该课程调整为全院必修课。目前,是我院生物科学专业的专业必修课,是生物技术专业和水产养殖专业的专业限选课。在多年的教学过程中,随着生物学的发展和统计软件的应用,该课程的教材也从讲义到科学出版社四版《生物统计学》及其配套的《生物统计学学习指导》[1,5～8]。笔者就四版教材建设中的体会与实践进行分析。

1《生物统计学》(第一版)

统计学是以概率论为基础的,因而生物统计学必然与抽象复杂的数学知识相联系。生物统计学的理论性和实践性均较强,而且涉及的内容、公式和抽象概念较多,需要一定的数学基础和较强的逻辑推理能力,但由于生物学科的特点,生物统计学相对应于概率论与数理统计是“拿来主义”,一般不过多讨论其数学原理,而是在简单介绍统计原理的基础上重点介绍具体分析方法的应用。教学组在多年教学实践工作的基础上,1997年在科学出版社出版的《生物统计学》[5]就充分体现了这个特点。书中内容主要侧重于各种统计方法的应用,在统计原理方面,一般只作概念上的介绍和公式的简单推导,对有些较复杂的统计公式则只给出公式,其目的主要是为让读者不但对统计学原理有较全面的了解,更重要的是结合实例了解和掌握各种常用统计方法。在内容的编排上,全书共分十二章,概括起来主要有五个方面:第一章至第三章介绍统计和概率的基础知识,包括生物统计学的概念和内容、数据的搜集与整理、平均数和变异数的计算、概率和概率分布等;第四章、第五章介绍统计推断,包括样本平均数的检验、样本频数的检验、方差同质性检验、非参数检验和检验;第六章至第九章介绍统计分析方法,主要内容有方差分析、直线回归与相关分析、可直线化的曲线回归分析、多元回归与相关分析、逐步回归分析、多项式回归、协方差分析;第十章、第十一章介绍抽样与试验设计,主要包括抽样误差估计、抽样方法、抽样方案制订及常见的试验设计如对比设计、随机区组设计、正交设计及其相应的统计分析方法;第十二章对多元统计分析进行了简单介绍。每章都附有一定数量的思考练习题,供读者参考。

2《生物统计学》(第二版)

根据教学安排和生物统计学应用的需要,在教材使用反馈意见的基础上《生物统计学》(第二版)[6]于2000年在科学出版社出版。与第一版相比,各章节做了大幅度调整,将全书分为十四章,补充了拉丁方设计和裂区设计两种试验设计方法,将抽样原理和方法、常用试验设计及其统计分析放在了可直线化的非线性回归分析之后进行介绍,使章节编排体系更符合读者学习的要求。第一章至第三章分是基础理论,包括概论、试验资料的整理与特征数的计算及概率与概率分布。第四章至第六章介绍了具体的统计分析方法,分别是统计推断、检验和方差分析。第七章、第八章主要介绍试验设计的相关内容,包括抽样原理与方法、常用试验设计及统计分析。前面所涉及的统计分析内容主要是针对一个变量而言,之后的章节则主要介绍两个及多个变量的分析方法,第九章、第十章是关于一元回归和相关的内容,分别是直线回归与相关分析、可直线化的非线性回归分析。第十一章至第十四章介绍了协方差分析、多元回归与多元相关分析、多项式回归分析和多元统计分析简介。书中增加了对全文关键词汇和术语的索引,并在书后附上了各章部分思考练习题的答案。在例题上进行了重新编排,以使所选例题更能反映本章的内容且便于读者的学习和理解。

3《生物统计学》(第三版)

为适应21世纪生命科学发展和生物学人才培养的要示,在第一版、第二版的基础上,对教材内容重新进行了编排、审核并增加了部分内容,于2005年在科学出版社出版《生物统计学》(第三版)[7],并被列为21世纪高等院校生物科学系列教材。与之前相比,此版教材突出了以下3个特点:(1)内容丰富:增加了平衡不完全区组设计、倒数函数曲线、通径分析等内容;(2)编排科学:全书分解为十六章,各章节的安排更加注重了内容的循序渐进,并在每章之首增加了本章提要,总结该章节的主要内容,并列出了难点和重点;(3)针对性强:内容突出了本教材主要作为生物学专业教材这个重点,所选例题均为均为生物学试验中的案例。另外,随着计算机统计软件的发展和应用,统计软件是在统计学研究中必不可少的应用工具。目前的统计学软件,相关的统计分析方法及术语多以英文形式给出,只有掌握了相关术语的英文表达,才能更好地应用软件,否则只会导致统计分析的误用。在此版的修订中,对主要概念和术语增加了英文标注,并重新编排了中英文对照索引,以便于学习和检索。此版还对统计分析中学生易引起歧义的内容进行了修订,例如,方差分析是统计学常用的分析方法之一,对方差分析基本原理的理解是正确运用方差分析的前提。在教学中,要求学生正确理解方差分析中的处理数和组内重复数的含义和统计学意义。原来的教材中,例题中的处理数k和每处理下的重复数n的数量值是一样的,这样学生学习起来容易产生混淆,在这次修订中对例题进行了更换,以使学生很容易掌握n、k的含义及特征。

4《生物统计学》(第四版)

为适应21世纪生命科学发展和生物学人才培养对生物统计学教材的要求,在本书前三版的基础上,按照“强化基础、突出重点、注重应用、通俗易懂”的原则对全书内容重新进行了精简和编排,于2008年出版《生物统计学》(第四版)[1],并被教育部列为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。与前三版相比,本书具有以下特点:(1)突出以本科教学为重点,注重与多数高校生物类专业目前生物统计教学要求的适应,精简了多元统计分析等部分较深的内容和平衡不完全区组设计、拉丁方设计、非参数检验等不常用的内容,将全书缩编为十四章。教材内容更侧重于各种统计方法的应用,而对复杂的统计原理只做概念上的介绍和公式的简单推导,目的是让读者在全面了解统计学原理的基础上,结合实例了解和掌握各种常用统计方法。(2)根据生命科学研究的发展和要求不断进行补充和调整教材内容,在内容结构安排方面,对全书各章节进行了部分调整,将直线回归与相关分析、可直线性的非线性回归分析放在抽样原理与方法和试验设计的前面,以使本书更加系统,便于本课程基本内容的教学。生物统计学分为统计分析和试验设计两大部分内容。此版教材在介绍统计学的基本理论之后,全面介绍各种常用的统计分析方法,然后是试验设计的内容。各章节安排循序渐进,具有一定的深度和广度。(3)更换和调整了部分例题和习题,对部分表达不甚清晰的部分进行了修订。在选用例题时,选择生物学各个分支典型例子,并着重突出生物专业及相关专业教材的重点。同时在各章后附上重新编排思考练习题,教材最后附上中英对照索引,以便于学习和检索。(4)为了进一步帮助读者理解和学习此版教材的内容,提高学生自学能力,配合本书编写了《生物统计学学习指导》一书,以利于学生加强课后实践练习,实现《生物统计学》教材的立体化。

5《生物统计学学习指导》

生物统计学是一门实用性很强的工具性课程。学习生物统计学需要举一反三,既要对生物统计学的基本概念、基本内容有较熟悉的理解和掌握,也要通过例题学习了解不同统计问题的解题思路和解题方法,更要通过习题练习来熟练掌握这些方法。因此,编写一本与《生物统计学》教材配套的学习指导书就显得十分必要。由于课时的限制,课堂讲授仅限于基本的统计问题和部分扩展性知识,用于介绍和解析各种统计方法的例题也只能选择少部分经典例,这就不可避免地会使一些问题得不到细致分析,部分内容的叙述和公式推导也不够深入。此外,前版教材虽然在书后附有各章习题的答案,但也仅是简单的参考答案,而没有详细的解题分析和解题过程。

第2篇：生物统计分析方法范文

关键词：生物统计学；理论结合实践；数字化

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）23-0057-02

食品产业已连续多年成为我国第一大产业，不过我国与发达国家的食品产业水平还有较大的差距，尤其在产品创新和高附加值方面差距更大。为了缩小差距，有必要投入较多的人力物力和财力进行产品研发和科技创新。其中最关键的就是食品学科人才的培养，而生物统计这门课程就承担着培养高素质食品研发和生产技术人才的一份重要责任。食品学科中的生物统计学是数理统计原理和方法在食品科学研究中的具体应用，它实际上就是包括食品试验设计与统计分析两方面的内容。它主要解决下面两个问题：（1）如何合理地进行调查或试验设计；（2）如何科学地整理、分析所收集的具有变异的数据资料，揭示出隐藏在其内部的规律性。这正是食品学科人才所需具有的知识储备。所以食品学科中的生物统计学课程在培养高素质的食品研发和生产技术人才方面占有重要地位。但是这门课涉及较抽象的数理统计知识，涉及很多公式和原理的理论推导，这导致学生学起来很吃力，在这门课面前有畏难情绪。而且随着教育改革的不断推进，要求留给学生更多的自主学习空间，这使得这门课程的授课时间大量缩短，如贵州大学的食品学科的生物统计学课程学时由以前的45学时缩短到目前的32学时。这时候如果再按照传统的教学方法来上这门课，不但难以完成授课任务，而且学生也会觉得索然无味，教学效果也就可想而知。所以有必要对食品学科的生物统计学课程进行教学改革。

在改革之前，要让学生把握这门课，先解决下面几个关键问题：

1.如何尽快地把学生引进门。把学生引进门很关键，直接关系到学生对这门课程的兴趣问题和学生对这门课程学习的主观能动性。所以要设法对生物统计这门课程的每一个知识点进行形象的归纳概括，找出规律性的解决问题的办法，用学生易懂的语言进行。

2.如何应用到具体实践。学习生物统计的主要目的就是把这门课程应用于实践。那么如何应用就显得很关键。一个好的办法是通过合适的案例分析来阐述如何进行试验课题设计和统计分析，如何应用统计分析的结果找出规律性的认识或应用于具体实践。

3.如何把手算和电脑软件分析运算具体结合起来。生物统计中的手动计算和软件计算都很重要，但是如何把二者有效结合呢？因为这关系到对这门课程的理解及把握和利用现代分析软件的分析应用问题。拟设想的办法就是对于刚开始学习生物统计学和对于不复杂的统计计算就利用手动计算，让学生切实把握统计分析的具体过程，有些统计分析过程计算太复杂，但是原理并不复杂，这时我们最好借助软件来进行统计分析而节省大量的时间来做更重要的事情。

这里笔者根据自己多年在这门课程方面的教学实践，并结合这些关键问题，觉得可以从以下几个方面实施生物统计学课程的教学改革。

1.教学内容的有所为与有所不为。目前教学改革的目的是要发挥学生的主观能动性，所以要尽可能多地把一些基础内容如实验数据的整理与特征数留给学生自学，教师可不讲，但是教师要安排相应的习题让学生在自学时加以回答，因为带着问题的学习效果会更好。但是对于核心的内容如假设检验、方差分析、回归与相关分析、食品学科基本的试验设计的一般步骤和方法、试验设计实施结果的统计分析等，这些内容必须着力讲述，重点阐述基本概念和基本原理，重点掌握生物统计方法在食品学科中的功能与用途、方法与步骤，让学生把握其内在规律，提高学生解决复杂问题的水平；而对于定理的证明与公式的推导这方面不需要大花时间，因为笔者觉得这方面的内容实际上就是数学变换，可以留给学生在课下自学，教师有选择性地重点讲解结合学生课下的自主学习，可让学生更快地步入生物统计学世界。而对于难点问题和复杂问题，则也主要靠教师的讲述学生才可能把握，不过该怎么讲呢？笔者觉得最简单的方法是把一个难点问题、复杂的问题分解成若干简单的问题，那么这个复杂的问题也就变得简单了，学生也更易把握了。如方差分析这一部分看起来很难也很复杂，但是如果把其分解成平方和的求解、自由度的求解、方差的求解、F检验和多重比较这几部分，也就不难把握这部分内容了。

2.注重食品学科中生物统计案例讲解，理论结合实践。生物统计学的教学内容也应与目前食品学科的进展相适应，包括每讲述一个基本原理之后就应列举食品学科方面相应的实例讲解。而且每年食品学科的科研和生产实践都会有不少新成果，这些成果的取得大多是在统计学的指导下取得的，那么教师可通过具体的案例分析来探索这些成绩是如何取得的，激起学生的兴趣。对于一些入门的基础知识可以多讲，而对于入门之后的一些很复杂的计算应少讲，只要告诉学生基本的分析过程和如何应用有关统计分析软件来进行求解即可。

3.教学手段多样化。以现代的幻灯片课件教学为主，同时辅以传统的黑板板书。对于容易把握的知识，可以用幻灯片课件教学。而对于难点、关键点和学生的疑问解答，最好把幻灯片和板书结合起来，因为板书更随意，可以最大程度结合上课的具体情况发挥教师的随机应变能力，可依据具体情况而变动，这样也易使课堂气氛活跃，学生印象亦会深刻得多。

4.实现教学内容资源的数字化。充分利用现代先进的数字化技术，制作合适的教学大纲、教学多媒体课件、习题和参考答案、教学案例等，并把这些内容挂网，以方便学生的课下学习。

5.手动练习和软件应用相结合。对于刚刚开始学习生物统计学的学生来说，加强手动练习是引领它们快速入门的一个好方法。手动练习可加强学生的理解能力，把握解决基础的典型的统计分析和试验设计的一般程序。但是随着学习的不断深入，手动计算会越来越复杂，不过基本的统计分析过程是类似的，这时就有必要借助软件来分析和解决统计分析问题。软件可以用来分析统计分析问题，也可用来进行试验设计，学生应该先掌握一些权威统计分析软件如SPSS和试验设计软件Design-expert的一些最基本的用法。

笔者通过这几方面的教学改革探索，取得了不错的效果。学生觉得生物统计学没有想象的那么难，产生了难能可贵的兴趣，有不懂的问题也更愿意和老师、同学探讨。当然随着时代的不断发展，要让学生学好、教师教好这门课，食品学科的生物统计学教学方法也应不断改进：进一步探索教学规律，优化教学过程，完善教学体系，全面提高该课程的教学质量。

参考文献：

[1]章银良.食品与生物试验设计与数据分析[M].北京：中国轻工业出版社，2010.

[2]王钦德.食品试验设计与统计分析[M].北京：中国农业大学出版社，2011.

[3]李玉阁.“生物统计学”课程教学初探[J].生物学杂志，2006，（5）：52-54.

第3篇：生物统计分析方法范文

[关键词]生物统计学 教学改革 教学实践

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）14-0093-02

生物统计学是运用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门科学。其目的就是科学地设计试验，并对所得试验数据进行分析，达到减少试验次数、缩短试验周期、迅速找到优化试验方案或数学模型的作用。随着生物学研究的不断发展，该学科逐渐成为生物学领域科学研究和实际工作必不可少的工具，是高等院校生物学各专业的必修专业基础课，其应用也越来越广泛，在科学研究中被誉为“科技工作者从事科学研究的工具和手段”。

由于生物统计学是一门集理论性和实用性于一体的工具学科，其包含的公式和抽象概念也较多，且需要一定的数学推理能力，所以，学生学起来枯燥无味，甚至产生厌学情绪。本人结合近几年的教学实践和目前教学中存在的问题，就怎样提高生物统计学的教学质量，探索适合生物相关专业的教学内容、教学手段和教学方法以及考核办法，谈谈自己的一些认识和思考。

一、传统教学中存在的问题

随着时代和科技的发展，传统生物统计学教学方式已不再适应现代教学的目标，其问题主要表现为：第一，教学内容太过繁杂，无法体现重点难点和实用性，有些内容过于详细全面。第二，授课方式太传统。教师上课基本是满堂灌，学生只是机械式地学习，无法调动学生的积极性和主观能动性。第三，缺乏教学实践内容。很少安排实践课程，即使有也是敷衍了事，学生没有真正学到什么。第四，课程考查形式单一。一般以闭卷笔试为主，且考试内容全是书本上的理论，无法反映学生利用知识解决实际问题的能力。第五，师资队伍不够强大。教师的年龄比例和教学经验都有一定的不足，特别是科技的发展，使得教师也得加强专业学习。

二、生物统计学教学改革措施

针对以上教学中存在的几个问题，尝试对该课程进行教学改革，为培养现代实用创新人才，积极探索有利于调动学生学习主动性和创造性的教学方式，我们对生物统计学的教学主要做了如下几个方面的改革：

（一）精简教材，优化内容

教材既是体现教学内容和教学要求的知识载体，也是教学的基本工具，它既是教师课堂教学的依据，也是学生获取知识的参考资料，能够保证教学过程的顺利进行，又能提高教学质量。因此，教师在选择生物统计学教材时，不仅要考虑内容全面，更要重视理论与实践相结合，比如试验设计软件、统计分析软件、实例讲解等应用性强的内容。

生物统计学教学内容一般包括试验设计和统计分析两大部分。试验设计和试验实施是统计分析的前提，只有正确的试验设计才能保障后续科学研究活动的科学性和可行性。但是，当前教学只注重基本原理和公式的推导过程，而忽略了试验设计的重要性。因此，对教学内容进行了如下优化：试验设计、试验研究方法和统计分析方法并重，尽量减少统计分析中原理和公式的详细讲解过程，重视试验设计与统计分析软件的应用及对统计分析结果的合理解释。

（二）改进教学方式

教学方式包括教学方法和教学手段。改革教学方式，其目的在于激发学生学习的积极性和主动性，提高学生综合运用统计学理论解决实际问题的能力。教师在授课过程中应尽量采取丰富多样的教学方法，如“反问式”、“启发式”、“互动式”等，或将各种教学方法有机结合，从而达到提高教学效果的目的。各种教学方法都有其特点，关键是如何根据教学内容的不同选择相应的教学方法，使学生更好地领会课程内容，以取得更好的教学效果。

高校教学改革使各门课程学时数减少，但生物统计学的内容不减反增，而且该课程公式概念多、内容抽象、统计计算过程复杂。这使得传统教学手段无法满足当前的教学发展需要。因此，要在有限的学时内完成超额的教学内容并取得较好的教学效果，就必须引进现代化多媒体教学手段。多媒体教学具有内容丰富，信息量大，图文并茂，形象生动，易于学生理解和应用的特点。但传统教学手段也不能完全丢掉，其特有的优越性是多媒体无法替代的。因此，在教学过程中应将二者有机结合，充分利用两种教学方式的优势，达到提高教学效果的目的。虽然多媒体教学加快了教学进度，提高了信息量，但也要充分考虑到学生的适应能力，信息量过大易导致学生思维跟不上教学进度，反而起不到应有的效果。

（三）加强上机和实践教学

生物统计学作为一门实用性很强的工具课，其重要性就在于解决实际问题。因此，加强上机操作和试验设计十分重要。理论课结束后进行上机操作，选择一个适合自己的统计软件进行操作练习。在学会了统计软件后，学生分组自选研究题目进行试验设计并按计划实施，再利用统计分析软件对试验资料和结果进行分析，结合专业知识给出合理解释，写出详细的试验报告，从而提高学生分析问题、解决问题的能力。

（四）加强师资队伍建设

课程建设和教学改革的关键是师资队伍的建设。随着生物统计学和科学技术的不断发展，新的教学内容和教学手段不断出现，这就要求教师也要不断加强业务学习和提高科研能力，掌握先进的教学手段和教学方法。不断充实生物统计学教师队伍，为课程改革奠定师资基础。教师的科研工作可以直接作为教学的第一手资料，在课堂上进行分析讲解，更能使学生理解。

（五）改革传统考核方式

生物统计学是一门应用性较强的课程，当前的考核方式大部分是闭卷笔试，考核内容基本都是课本上的基本理论，都是死记硬背的知识，这种考核方式不能更客观准确地评定学生对这门课的掌握程度和实际应用能力。因此，对课程考核方式做了如下改革：平时成绩占20%、试验设计与统计分析占30%、笔试成绩占50%。笔试内容突出实用性和工具性，重在理解而不是死记硬背，考查学生综合利用知识分析和解决实际问题的能力，特别是结合生物工程专业来出一些试验设计和统计分析题。这样，大大减轻了学生的考试压力，使他们不仅学到试验设计和统计学知识，又能灵活地运用。

三、结语

生物统计学课程作为生物学领域中重要的工具课，对于学生的专业课学习和以后的毕业论文设计及将来从事相关专业的工作十分重要。要提高生物统计学课程的教学效果和质量，教师不仅要努力钻研探索，提高自己的综合素质，同时也必须紧跟时展步伐，优化教学内容，改进教学方式。只有不断地探索和改进，才能提高学生运用知识解决实际问题的能力，提高教学效果和质量。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王学敏.高校《生物统计学》课程教学改革的初步探讨[J].经济研究导刊，2010，（9）：233-234.

[2] 丁建华.《生物统计学》教学方法与技巧探讨[J].安徽农学通报，2011，17（19）：171-175.

[3] 王素平.《生物统计学》教学方法改革分析[J].商丘师范学院学报，2012，28（6）：132-133.

[4] 邓英毅.高校《生物统计学》课程教学改革初探[J].大学教育，2012，（7）：30.

[5] 张颖.《生物统计学》教学方法的探讨[J].内蒙古民族大学学报，2012，18（5）：219-220.

第4篇：生物统计分析方法范文

1计算机技术在生物统计教学中的应用

1.1利用软件完成生物统计教学工作生物统计学传统教学中，每一种统计分析方法的计算过程介绍要占相当大的比重，在多元统计部分这一点尤为突出。在计算机统计分析软件非常普及的今天，我们把教学的重点放在分析方法基本原理以及结果的解释上，将繁杂的计算任务交由到处都能得到的软件Excel来完成。这样做既缓解了由于学时减少给教学带来的压力，又提高了学生使用统计软件解决实际问题的能力。

1.2建成生物统计学教学网络支撑平台。通过网络平台增加生物统计学应用背景知识和范例的介绍，有助于学生进一步了解课程广泛应用背景及重要性，增强学生自主学习生物统计学的积极性，培养他们的探究精神与学习动力，提高正确运用统计工具解决实际问题的能力等。“在线自测”可以帮助学生诊断学习中还存在那些不足；“参考资料”栏目内设有“教学篇”、“人物篇”、“历史篇”、“故事篇”、“软件篇”、“应用篇”等内容，为学生提供了丰富的学习资源；“教学互动”则成为了师生们教与学之间交流互动的空间。通过网络平台的自测系统，学生可以诊断出学习中存在的薄弱环节，进而加强独立学习的能力。多年的教学实践表明：这些措施的实施，对于吸引学生学习课程、深入理解课程基本理论和基本概念，正确使用统计工具解决生物学中的实际问题等方面起到了很好作用[3]。

1.3利用计算机多媒体技术进行教学生物统计知识，有的抽象性强，有的综合复杂，有的时空跨度大，难就难在这些知识信息不能直接被学生感知。而利用多媒体计算机，可以把这些信息通过转换变成一种直观的形式，使事物真实地再现于课堂，让学生耳闻目睹、身临其境。建议生物统计学课程全部在多媒体教室授课，教师可利用多媒体课件结合板书方式灵活授课。课件在教学内容、方法、手段的改革上有很大突破，可将抽象的、难以理解的内容化成直观的、易于理解的内容。在制作课件时，采用启发式教学方式，精炼教学内容，模仿传统教学书写板书的过程，根据教学内容的难易程度，采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式[4]。

1.4利用计算机技术完善实践性教学环境学生人手一册《生物统计学题解及练习》教材，我校图书馆有足够的生物统计学实践课教材；学校建有专门的计算机房，可供本课程实践教学的计算机100多台，均安装了SAS、SPSS、EditPlus、Excel等多种统计软件。同时，提供给学生上述软件的试用版本，让学生在课外自主学习和练习。通过实践课练习，绝大多数同学可以熟练应用SAS统计软件处理和分析试验数据，得出可置信度较高的科学结论，提高本课程的实用效果。此外，还使学生加深了对本课程讲授的统计学原理与方法的理解，使每届学生毕业论文应用统计学的水平逐年提高，在学生参与教师课题研究中，能较熟练地应用统计方法分析试验所获得的数据，得出置信度高的科学结论[5]。

1.5改革现行考核方式在生物统计学的考核方式上,我们可以利用计算机技术，将学生真正从应试教育中摆脱出来。我们可以对生物统计课程实行计算机上考试,例如通过计算机绘制试验设计图;进行试验设计；通过统计假设测验,分析给定试验数据的结果,作出统计推断等。

第5篇：生物统计分析方法范文

关键词：

中图分类号： G642 文献标识码： A 文章编号：1672-1578（2013）01-0040-02

《生物统计学》是数理统计在生物学中的应用，从数量角度研究生命科学现象已经为大多数生物学研究者所认知。通过对生物试验与调查数据资料的客观分析，不仅能够将生命科学问题推向深化和精确化，而且还能对其理论及其假说进行论证和说明。在这一过程中，生物统计为生命科学的研究和探索提供了重要方法和工具。近年来，全国各高校生物类专业普遍加强了《生物统计学》的教学工作[1]。《生物统计学》具有较强的理论性和实践性，学生普遍反映这门课程难懂、难学。本文中笔者结合自己的教学实践，在分析目前教学中存在问题的基础上，就如何提高《生物统计学》的教学效果，谈谈自己的一些体会和思考。

1 现状分析

1.1 内容侧重数理，计算繁琐，令学生缺乏兴趣

统计学是把数学的语言引入具体的科学研究领域，将所研究的问题抽象为数学问题的过程，是搜集、分析和解释数据的一门科学。《生物统计学》是数理统计在生物学研究中的应用，它是用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门学科，属于应用统计学的一个分支[1]。该课程有许多抽象的理论、概念和公式，难以理解和记忆，所以课程学习起来，枯燥单调，且计算繁琐，学生的兴趣很难长时间保持。计算繁琐突出表现在作业完成需要用较多的时间，学生反映大部分时间都用于计算，由于平时学习任务较为繁重，没有充足的时间来完成作业。在考试过程中甚至存在个别同学宁愿放弃计算最后结果以求争得更多审题做题时间。因此计算繁琐、费时导致部分学生学习热情和兴趣下降。

1.2 教学条件限制，计算机应用欠缺

由于教学条件限制，目前生物类专业的教学没有条件开设上机试验课，所以目前广泛应用的Excel表统计分析工具和SAS等统计分析软件这部分知识就没有机会传授给学生。如果仅仅在课堂上进行讲授不进行实际上机操作，就很难做到所学内容与科研实践的紧密结合。如果在课堂上学生用计算器来计算，一是降低了运算速度，相对耗时较多，二是无法对一些常用的《生物统计学》软件进行学习，无法进行较为复杂的统计分析。

1.3 专业课程尚未开设，学生理解困难

现代教学理论认为，在教学过程中，学生是学习的主体，教师是学习活动的组织者，是知识的传播者，教学的一切活动都必须以强调学生的主动性、积极性为出发点。根据这一教学理念，首先应该了解学生的特点。

开设本门课程是在大二的第一个学期，学生已经学过了高等数学，有了一定数学基础和分析归纳问题的能力，本课程需要用到的数学知识，大部分都已掌握；但对于专业课程尚未接触，对一些专业术语还不熟悉，在举专业方面的例子的时候学生理解时存在一定的困难。不过就笔者这学期所带的3个班而言，接受能力比以往的班级要强一些，特别是很多同学考研愿望比较强烈。因此，在给这些班级上课时，就必须考虑这种情况，结合专业术语、统计原理多举实例，着重突出统计原理在科研实践中的应用，体现因材施教的教育理念。

2 教学实践中的两个发现

2.1 从课堂效果看

在讲解试验设计的基本要求这一章节内容中，针对试验目的要明确这一知识点，“安排试验时，需要对试验的预期结果及其在生产和科研中的作用做到心中有数，既要抓住眼前的关键问题，又要兼顾未来。”在举例时，谈到国家转基因专项的立项目的和小麦突变体库构建的试验目的，通过一宏观一微观两个例子，学习便很好地理解了这一知识点。并且从学生的课堂表现可以看出，学生是非常乐意学习到一些这样紧密联系实际的例子。

2.2 从试卷分析看

笔者对商丘师范学院生命科学学院2011级生物科学、生物工程专业共111名学生的期末试卷成绩进行了分析，从中可以了解学生对各知识点的理解和掌握程度，也可以为进一步改进教学方法和提高教学效果提供依据。考试采用开卷形式，考试题型有名词解释、填空题、计算题、综合题。学生成绩在各分数段的分布情况见表1。

从表1可以看出成绩大致呈正态分布，大部分的学生掌握了课程的基本内容。通过对试卷的分析，还发现试卷中学生的计算题失分较多。分析原因，可能存在以下几方面因素：一是只掌握了基本理论，应用到具体情况往往不知道该怎么分析。比如平均数的假设检验，根据不同的实际情况应该有区别的应用，但学生不知道什么情况下用哪种方法来计算，区分不明便容易出错；二是掌握知识点不细致，导致在计算时出现一些错误。比如t测验和u测验中临界值的大小记不准确；三是审题不明，导致所问非所答。比如把“相关系数”看成“回归系数”导致出错；四是难点没有很好掌握，导致计算错误。比如对数据进行多重比较时出错率较高；五是计算失误，导致结果错误。

3 改进设想

基于以上对现状的分析及教学实践中的发现，针对存在问题，笔者有下面一些改进设想。

3.1 调整已有教学内容顺序

该课程包括试验设计和统计分析两部分，考虑到学生对专业知识接触少，在课程内容的编排上可以实行先介绍试验设计的内容，包括田间试验、温室和盆栽试验的设计，而后再对统计分析结果的专业解释和剖析反馈信息内容作介绍。从试验研究的选题和设计、试验方案的制定和实施、试验数据的收集整理到试验数据的统计分析，最后做出科学判断等，尽可能把抽象的数理概念变为看得见摸得着的具体事物，提高学生对学习的兴趣，使之更好地理解和掌握所学的课程内容[2]。

3.2 加入计算机统计软件的教学内容

在计算机日益普及的今天，统计软件的使用使得计算变得简单、快捷和准确，这有利于将学生从繁琐的计算中解放出来，把注意力放到对问题的讨论、分析和评价统计结论上去，所以，学生应该通过统计教学对常用的统计软件有所了解和掌握。目前适用于统计教学的计算机软件有SAS、SPSS、Excel等，前两种属于专业统计软件，SAS功能强大，是国际流行的统计软件包，分析结果得到国内外专家的认可，但缺点也很明显，过于庞杂，且是完全的英文界面，教学难度较大[3]。非统计专业的统计教学也可以选用Exce1软件作为辅助教学工具。因为Excel提供了一个功能相对完整的数据分析工具，它的统计功能涵盖了统计学的基本内容，并在Excel的宏内提供了一些实用的统计分析程序，如t测验、方差分析和回归分析等。而且大多数计算机里都装有该软件，学习起来非常方便。

在以后的教学中，可以尝试运用Excel或SAS软件来解决《生物统计学》教学的大量统计计算，使学生熟练掌握该统计软件进行统计分析的基本操作，进一步加深学生对有关统计学原理和方法的理解，也可以提高学生分析问题和解决问题的能力，为今后从事科学研究工作奠定良好的基础。

3.3 类比人文学科实例，提高学生学习兴趣

针对培养学生的统计思维，运用统计学的思维和方法去分析和解决实际问题这个教学目标，可以类比人文社科的例子，从身边看得到摸得着已经熟悉的例子入手，再介绍相关专业上的例子，理解起来就会简单许多。如讲相关性分析时，就可以举如下例子：有10人对红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色按照其喜好程度进行等级评价。其中，最喜欢的等级为1，最不喜欢的等级为7，结果用表格形式列出。问这10人对颜色的爱好是否具有一致性。通过这个例子学生可以明了相关分析的用途，然后再详细讲解专业上的例子。将抽象、枯燥的理论结合一个个生动的事例进行讲解，学生听起来感到形象、生动，有利于对知识的理解和升华，起到举一反三、触类旁通的作用[4]。

4 结语

对于《生物统计学》课程的学习，尤其是要发挥学生的学习主观能动性。教师在课堂上应反复强调这门课程的学习要求和学习的四个环节——预习、听课并做笔记、做题、复习。明确指出做笔记可以帮助学生集中注意力，提高课堂利用效率。注重发挥学生的主体性，倡导学生主动参与教学实践活动，调动学生的学习积极性。鼓励学生踊跃提出问题、回答问题和上讲台演算，提高学生分析和解决问题的能力，并引导学生在每学完一部分内容时进行归纳总结。统计学的内容博大精深，作为《生物统计学》课程的教师，应努力通过各种信息反馈途径，找出教学中的不足，从而加强教学研究，探索新的教学方法，提高《生物统计学》教学质量，为学生今后的科研奠定基础。

参考文献：

[1]李春喜.生物统计学（第四版）[M].北京：科学出版社，2008.

[2]郭新梅，宋希云.增强《生物统计学》教学效果的几点建议[J].考试周刊，2009，50：203-204

[3]郑先波，栗燕，宋尚伟. Excel在生物统计学实验教学中的应用探讨[J].中国科教创新导刊，2010，11：183-183

第6篇：生物统计分析方法范文

关键词：生物统计学；试卷分析；教学效果；教学方法

资助项目：新疆自治区和校级精品课程（生物统计学）建设项目

生物统计学是生命科学专业的一门重要课程之一。由于该课程的理论和方法大都建立在较抽象的科学假设之上，因此计算公式较多、分析过程复杂，既难学，又难教[ 1- 3]。教师授课方法与技巧是引导学生学习、影响学习效果的重要因素之一。考试是教学过程中的一个很重要的环节，其测试与反馈功能是教育目标管理的主要手段。对试卷进行科学合理的分析，不仅有助于教师了解教学实效，而且为评定教学质量提供依据和指明改进方向，即通过对试卷和考试成绩的分析，获得反馈信息，既可了解学生对课程的掌握程度，又有助于任课教师对今后教学内容的调整和对教学方法的改进，可以进一步提高教师的课堂教学水平和教学质量。新疆大学生命科学与技术学院所开设的生物统计学是一门自治区级精品课程，为了解学生对各知识点的理解和掌握程度， 也为进一步改进教学方法和提高教学质量，对本学期生工10-1、食品10-1以及食品09-2共计79名学生的期末考试试卷和成绩进行综合分析和评价。

1 材料与方法

1.1 材料

调查对象为生命科学学院四年制本科学生---09级和10级食品工程与科学专业（55人）、10级生物工程专业（24人）生物统计学期末考试试卷及成绩。教材选用杜荣骞主编，高等教育出版社出版出版的《生物统计学》第三版。理论课学时32学时，采用多媒体教学方式授课。

期末考试在大学教务处统一组织、安排下进行，一般在结课后1～2周后进行。试卷来自生物统计学教研组自拟试卷库，由教务办随机抽取卷别，考核方式为闭卷笔答考试。试卷题型包括选择题、判断题、简答题和问答题4种，卷面总分100分。各题型分值及其考察目的见表1。

1.2 方法

考试结束后，并由专人按照标准答案和评分标准阅卷，以减少主观性差异。数据处理：将每个学生的总成绩和每道题的得分情况输入计算机，进行数据处理和统计分析，成绩正态性检验，比较

分析每题的得分、难度以及不同班级之间的成绩差异。

2 结果与分析

2.1考试成绩分析

依图2分析：考试成绩基本呈正态布，符合教学规律。有30%的学生，其考试成绩在80分以上，说明这部分学生已经较好地掌握了所学内容，能够熟练地设计试验方案和处理分析数据，具有在进一步深入学习的能力，有36.7%的学生其考试成绩为70～79分，说明这部分学生基本掌握了所学内容，但仍需对所学内容进行进一步熟化；还有21.5%学生的考试成绩在70～79分，结合试卷这部分学生对易混淆的知识点掌握的不好，计算公式、统计原理的运用很不熟练；12.7%学生没有达到教学要求，这部分学生对所学内容掌握程度较差。

2.2 各题型得分情况分析

依图1分析，大约70%的学生在选择题和判断题的得分率在70%以上，说明大部分学生对重点内容和一些基本性质等核心内容掌握得很好；对于计算题而言，仅51.9%的学生得分率为80%以上，结合试卷分析说明学生对一些基本假设推断原理的熟化程度需要进一步加强。在四种类型考题中，判断题得分率最低，说明学生对一容易混淆的知识点掌握不够。综合各题型的得分情况可以得出，学生较好地掌握了教材的重点内容和核心内容，但是对容易混淆的知识点和统计学原理应用掌握程度较差，有待加强。

2.3 试卷难度及不同班级成绩的差异分析

如果一个题目的难度大，则被试者得高分的可能性小；反之，如果题目的难度小，则被试者得高分的可能性就大。因此，用得分率可以作为难度系数的指标。题型结构是试卷内容的主要表现形式。考试的题型一般可分为主观题和客观题两类。主观题主要考察学生对核心内容和数据统计分析能力，此类题型题目大，分值高，涉及课程内容相对较少， 内容涵盖面相对较窄，有一定的局限性。客观题题型较固定，主要考察学生对主要知识点的掌握和记忆情况。由图3可以看出学生在不同题型上得分总趋势是计算题和简答题差异较大，说明学生对基本性质，理论以及统计推断掌握情况差异较大，主要表现在这两道题的标准差较大；

3试卷分析对生物统计学教学改革的启示

3.1优化教学内容

根据各专业特点， 在有限的学时内制定合理的教学计划，在教授基本原理、推导方法为基础，按照专业需求侧重于该专业最常用的试验设计和数据统计分析方法，精简不用的部分试验设计和统计分析方法；同时，整合、优化部分教学内容及顺序，调整授课课时。为了检验和提高学生的实践和数据资料统计分析能力，增加实验教学内容，以便充实教学内容；同时继续加强作为统计理论延伸的课程小论文实践环节，要求学生依据自己感兴趣的问题，先提出假设，然后围绕假设进行试验设计和实际调查或试验，收集原始数据，最后进行统计分析并给出合理的解释。通过几届学生课程小论文来看，学生在此方面的积极性很高，兴趣也很浓厚，收到较好的效果。通过此方式不仅极大地提高了学生学习生物统计学的兴趣，而且培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的实际能力，这也是知识转化为能力的主要途径。

3.2改进教学方法

3.2.1消除学生对公式的惧怕心理

生物统计学中的公式非常多，因此教师在讲授过程中不要把公式的推导过程作为重点，而是着重使学生理解公式的含义及其用途，掌握其规律性，引导学生把学习重点转移到统计方法的应用以及对分析结果的解释方面。

3.2.2根据学生的听课和掌握情况及时调整授课节奏

课堂上要随时观察学生的听课情况，以控制讲课节奏和方式。若发现某些内容学生难以理解，要及时变换一个角度讲解；或通过学生间讨论，可以深化成绩优秀的学生对所学内容的理解，同时能够对学习较差学生产生影响，加深、提高他们的理解能力，对于通过讨论仍不能理解的内容，教师再给予指导。这种方法可有效提高整体教学效果。课后通过本教研小组说课，广泛交流，丰富教学经验。不同教师的授课方式不同，通过交流可以丰富自身的教学经验。还可以组织课程组成员，对教学内容、教学方法、教学效果和教学手段加强研究，从总体上探索提高教学质量的新途径。总结各章节讲授的成功和不足之处，及时发现问题并调整授课方法。通过学生信息反馈、课堂讲授、课后作业和试卷分析等渠道，了解所授课程中存在的不足。另外，加强与其它院校教师的交流，借鉴和引进先进的教学理念。

3.2.3采用启发式教学来激发学生的学习积极性

教师应与学生多沟通，鼓励学生善于思考，使学生由被动听课变为积极思考，充分发挥学生的主观能动性；注重理论与实践相结合，在讲授各种数据统计分析方法时，最好列举专业实例进行讲解，使学生意识到所学的知识具有很强的实用性，并非是学无所用，一脸茫然，从而充分调动学生的学习积极性。合理分配各章节的讲授时间，根据各章节的难易程度确定授课学时，对于易于掌握的内容，尽量缩短讲授时间，难以理解或不易掌握的重点内容应重点讲授，由此向学生传达课程的重点与难点。对于较为抽象的内容最好采用类比法，使抽象问题形象化、直观化，以增加课堂教学的趣味性，激发学生的学习兴趣。此外，还可通过课程小论文的方式提高学生学习生物统计的兴趣，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3.3 考改进试方式

考试是教学的重要环节，是教学反馈的主要渠道，《生物统计学》的教学内容主要包括理论知识和综合应用两大部分，考试方式的改进应围绕这两部分展开。改进命题，重点考察学生基本知识的掌握程度及灵活应用解决实际问题的能力，多种形式（ 如增加软件操作） 测试学生对统计知识的综合应用能力[5]。

综上，《生物统计学》作为生命科学学科中重要而特殊的一门工具课程，要教好这门课，还有很多问题需要进一步的探究。教学效果是教与学的最终体现，教师在其中具有重要作用，因此加强师资力量，提高教师自身的教学素质是提升教学质量的重要保障。在以后的教学中，还需要继续钻研统计理论，探索教学规律，优化教学过程，完善教学体系，从而全面提高该课程的教学质量。

参考文献

[1]朱汉春，程龙.生物统计学教学改革与实践[J].西南农业大学学报：社会科学版，2006，4（3） ：270- 272.

[2]范平，崔党群，詹克慧，等.Excel软件在生物统计实验教学中的综合开发应用[J].实验技术与管理，2003，20（2）：65- 69.

[3]刘小宁，马纪，生物统计学授课中的几点体会[J]，教育教学实践，2010.115：3-4.

[4]郝小琴.生物统计学课采用一纸开卷考试的体会[J].高教论坛，2006， （4）：64- 65.

第7篇：生物统计分析方法范文

关键词 食品试验设计与统计分析；教学改革；实践

中图分类号 G420 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）22-0335-01

Innovation and Practice of Teaching on Food Experiment Design and Statistics Analysis

FU Xiao-ping LI Ling-Fei FAN Jiang-ping HUANG Ai-Xiang*

（College of Food Science and Technology，Yunnan Agricultural University，Kunming Yunnan 650201）

Abstract Food experiment design and statistics analysis is an important basic course of majors of food science and engineering and food quality and safety with fairly instrumental，theoretical and practical value；Innovation and exploration of teaching improved teaching quality and students′ study enthusiasm，fostered students capacity of scientific research and innovation，and obtained favorable result in practice

Key words food experiment design and statistics analysis；teaching reform；practice

《食品试验设计与统计分析》作为高等院校食品专业本科生的专业基础课程[1]，具有内容全面、理论概括性强、实践应用突出等特点，教学内容主要包括科学试验设计和统计分析方法，课程的开设对学生综合运用试验设计和统计分析的思想和理论基础，从而解决实际生产科研问题的能力有较高的要求，因此常被学生认为是一门学习难度大、考核偏应用的专业课程。在专业课程的教学中如何改进教学方法、手段，激发学习兴趣[2]，突出课程对学生创新能力和和解决实际应用能力的培养，是目前《食品试验设计与统计分析》课程教学改革的热点内容。为不断满足社会对高素质食品专业人才的需求，针对该课程存在的问题，结合课程教学特点和专业人才培养目标，根据多年的教学实践经验和教训，对课程教学体系进行探索，期望能提高教学效果，以供参考。

1 重视教材建设，合理选用教材

目前，国内每年都有大量统计方面的新出版教材，种类繁多，但多数内容雷同，能结合专业编辑的教材，并满足教学大纲基本要求的教材较少。经过多年的教学实践和使用比较，最后选用中国农业大学出版社出版，由王钦德、杨坚主编的《食品试验设计与统计分析》作为教材，该教材为国家级优秀规划教材，基本满足了本科阶段学生对全面、系统的专业统计知识学习要求。云南农业大学的教学大纲规定《食品试验设计与统计分析》的理论教学为23学时，实验教学为时，学时较少，较难实现对学习内容的面面俱到。因此在教学过程中，按照保障教学学时、突出讲授重点内容等特点[3]，不断优化教学内容，课堂下认真做好教案准备，在保证完成教学目标的前提下，根据教学实际，分清教学重点和难点[4]，将课程的每一章教学内容划分为重要讲授内容、理解内容和课后自学内容3个部分，适时、灵活地对教学要点、课程进度进行合理调整，既保证了教学活动的有序开展，也满足了不同学习层次学生在面向不同深度的统计知识学习内容上的个性发展需要。

2 开展案例教学，丰富课程内容针对性

应用案例教学方法是培养学生应用统计的理论、原理和方法解决实际问题的重要途径[5]。案例教学具有形象化、生动化、简单化、具体化等特点，能将沉闷的学习环境变成轻松愉快的学习氛围，能有效避免出现教师满堂灌、学生被动接受的问题，防止教师在讲授理论时过多推导理论公式等情况。因此在讲授课程内容时，一方面要增强所讲理论知识的实践应用性，同时还要积极调动学生学习的兴趣和积极性，让学生参与案例分析的解决，通过引导和启发学生利用理论原理和方法来思考解决案例中的问题。比如科学试验研究步骤和程序，借助常见的试验内容为实例，就可以实现抽象的统计原理转变为学生熟知的、感性的具体事例[6]，在激发学生学习兴趣的同时，也使他们从食品专业的角度对结果做出科学的分析和判断。课堂引入案例教学，可以起到丰富课堂教学和增强统计知识的实用性作用[7]；有助于启发学生借助具体的统计分析方法来实现生产科研实际问题的解决，也能促使学生更好的开展自我学习、自我提高，为深入学习课程内容打下坚实的兴趣基础。

3 依托现代教学技术，综合提高教学效果

现代教学技术是提高教学质量的重要手段和方法。作为基础理论课程，多媒体技术可以促进文字、图像、动画和声音等教学材料的有机融合，促进不同统计方法在案例中的应用说明，信息量大，形象生动、具体化，对提高学生学习的主动性和自觉性作用很大，同时也能减轻教师工作强度，促进教学质量的提高。另外，相对于多媒体教学的板书教学方法也有其独特优势，能给学生足够的时间来消化、理解多媒体教学内容，是对多媒体教学技术的有益补充。这种多媒体教学为主，板书教学为辅的教学方式，能大大提高教学效果。

4 强化计算机实验教学，突出课程应用实践性

《食品试验设计与统计分析》实验教学是理论课程的重要补充部分，能借助各种统计软件如 SPSS、Excel、SAS等培养学生进行数据处理与分析的能力，也是课堂教学的延续和检验。这些统计分析软件的语法简单、使用方便[8]，学生借助软件可以对数据输入后采用的分析方法、结果的识读进行独立思考，使学生将课堂上学到的理论、方法原理运用于实验数据处理[9]，让数据分析结果更具说服力，既增强了学生对统计知识的实践应用能力，加深统计学原理与方法的理解，也激发学生学习统计分析的兴趣。

综上所述，相对于其他基础课程而言，《食品试验设计与统计分析》课程较难教、难学，但教学改革是永恒的主题。在教学过程中，只要刻苦钻研教学内容和教学方法，不断提高教学水平和转变教学理念，在实践中不断探索，在探索中不断实践，就能培养出真正的现代化实用型与复合型人才。

5 参考文献

[1] 周鑫斌，赖凡，刘峰.《试验设计与统计分析》课程教学改革探索[J].安徽农业科学，2010，38（28）：16042-16043.

[2] 黄利文.概率论与数理统计课程的教学探讨[J].廊坊师范学院学报：自然科学版，2013，13（1）：117-119.

[3] 于晓芳.农学类专业《试验设计与统计分析》课程教学改革的探讨[J].内蒙古农业大学学报：社会科学版，2013，15（67）：78-79.

[4] 董春玲，王锐，王晓宇.《统计原理》课程教学改革研究[J].职业技术教育，2009（29）：18-20.

[5] 李杰勤，王丽华，詹秋文.《试验统计方法》课程教学改革与实践[J].安徽科技学院学报，2013，27（1）：97-99.

[6] 李兰会，周荣艳，李祥龙.强化生物统计课程实践教学[J].培养综合素质畜牧人才，2013，15（2）：46-48.

[7] 孙晓祥，惠英杰.数理统计课程教学中培养学生统计思维的几点认识[J].吉林农业科技学院学报，2013，22（1）：80-82.

第8篇：生物统计分析方法范文

关键词：生物统计；R语言；软件教学；教学研讨

生命科学领域的学习和研究内容决定了生物统计学课程是此领域本科学生的必修课程。但与生命科学领域其他专业课程相比，生物统计学理论性强、内容抽象、计算公式繁多。生命科学专业学生由于受形象思维方式的影响，较难接受和理解生物统计学的抽象概念和逻辑推理。课堂调查显示学生在心理上对本课程产生一定的抵触情绪，学习兴趣不高，学习效果不好。随着近年来本科教育目标及培养方案的不断调整，作为专业基础课程的生物统计学教学课时不断被压缩。但与此同时，生物统计学领域的新概念和新方法不断出现，学生由于进一步深造和工作对生物统计学知识的需求也不断增加，我们也必须不断增加和调整生物统计课程的教学内容。教学内容的不断膨胀和发展需求与教学学时压缩之间的矛盾是摆在国内众多任课教师面前的现实问题。因此，在学生认知不足、学习积极性不高的情况下，如何在有限的教学学时内高质量地完成生物统计学课程的教学，为学生奠定一个坚实的试验设计和统计分析的基础，是摆在每位从事生物统计课程教学教师面前的巨大挑战。

不同于传统的生物统计学教学对统计理论的过多强调，现代生物统计学教学过程中需对计算机技术在统计计算中应用能力的培养给予足够的重视。鉴于现在大学生计算机操作能力普遍较好且有兴趣的特点，在生物统计学课程教学中引入计算机教学为该课程改革提供了契机。运用计算机教学需要选择一个合适的统计分析软件，与常用的Excel和SAS软件相比，R语言既是一款更适合在生命科学相关专业本科生教学中进行使用的统计分析软件。

一、R语言的特点及应用现状

R语言早期由新西兰奥克兰大学的Ross Ihaka和Robert Gentleman开发，现在则由“R开发核心团队”负责开发。R语言免费的软件，可从R网站（http：//）及其分布于世界各地的镜像网站上自由下载，具有丰富的统计函数及强大的画图功能，而且用户还可以通过安装新的套件（Packages）进一步增强其功能。R语言的代码是公开的，用户既可以查看函数的源代码学习统计编程，也可以通过修改源代码实现新的功能。鉴于其强大的统计计算与图形展示功能，且完全免费和源代码开放的特点，其近年来发展迅速。目前，国外众多大学统计相关课程及笔者较为了解的动物科学专业相关课程都将R作为教学工具软件。然而，目前国内高校统计相关课程教学中统计软件的使用虽种类繁多，有SPSS，SAS，Matlab，Minitab，Stata，Origin，MS xcel等，据笔者了解将R软件运用于大学统计教学的案例还非常少。因此，如何将R软件应用于大学生物统计学教学还需更多的研究和探讨。

二、R语言的基本功能

R语言在统计描述、统计作图、统计分布及统计检验等方面丰富的函数为生物统计教学提供了便利的资源。这些函数可分类总结如下：

统计描述：常用的统计描述函数有算术平均数mean，标准差sd，方差var，极差range，中位数median，和sum，最大值max，最小值min。同时，还可以用summary对不同类型数据进行简单统计描述，用table对多变量分类数据进行统计，用frequency对频数资料进行整理。统计作图：简单统计作图函数包括柱状图barplot、饼图pie、直方图hist、茎叶图stem、箱线图boxplot、散点图plot等图示方法；除此之外，还可以使用lattice程序包制作更为复杂的多变量、多数据集的组合图形，及3D图形。统计分布：在统计教学中统计分布是重要的一部分函数，R中常用的统计分布有正态分布normal，二项式分布binom，卡方分布chisq，指数分布exp，F分布f，泊松分布pois，t分布t，及均匀分布unif。将这些统计分布名称前面分别加上字母d、q和p即可获得这些统计分布的分布密度density，分位数quantile，概率函数probability。如dnorm（），即为正态分布密度函数。统计检验：R中常见的统计检验函数有t检验t.test，方差分析aov，卡方检验chisq.test，及相关检验cor.test。需要注意的是，在调用相关函数时，需提供正确的数据变量及参数选项。

三、生物统计教学实例分析

生物统计学的教学内容包括很多理论内容，例如各种统计分布、种统计检验的原理等。这些内容往往比较抽象，以口头讲解的方式通常难以在有限的时间内高效地传递这些信息，学生接受程度较低，教学效果不理想。生物统计学课程中讲解标准误时涉及到的“样本平均数的抽样分布”即是一个较为抽象的概念。此时可以使用R语言的数据模拟及图形演示功能演示样本平均数的生成过程及其分布。具体实现过程如下：（1）设定包括群体大小、样本大小、抽样次数、总体均数、总体方差等群体参数，使用rnorm（）函数模拟生成服从正态分布的群体数据。（2）使用hist（）函数作总体频数分布图。（3）用sample（）函数对总体进行抽样，计算并记录样本均数，使用plot（）函数和point（）函数演示抽样过程及样本平均数。（4）使用hist（）函数制作样本平均数的抽样分布频数图，使用sd（），mean（）等函数统计输出样本平均数的抽样分布。

第9篇：生物统计分析方法范文

摘要：我国中药发展已有悠久历史，中药大多采用复方制剂，以其复方疗效显著而越来越受到重视，在其成分分析中，多元统计分析方法的运用，本质上是一种多变量协同考量的思路。本文通过对以往多元统计分析方法在中药成分分析数据中的应用作整理总结，对今后相关研究提供理论依据。

关键词：多元统计分析 中药成分分析

中药物质基础的阐明和科学质量控制方法的建立是中药现代化和国际化的关键，在化学计量学中，多元统计分析方法得到了很好的应用，通过优化了化学量测过程，提高分析效果，应用统计分析方法及其他数学方法和计算机软件的应用对其数据进行整理，已较好的阐明了中药物质成分，结构与其性能之间的复杂关系。

一、应用现状

1.1方法

在中药成分分析中，多元统计分析方法如多元回归，多元相关分析，逐步回归分析，最大似然法，判别分析，聚类分析和主成分分析，利用电子计算机能迅速而大量地处理实验数据，还广泛采用了蒙特卡洛（Monte Carlo）统计模拟法，都能在某一特定方面很好的说明其成分，但尚未有统一理论支撑整个体系，也是国内着力于建立中成药数据库的缘由之一。要进一步定性定量的确定中药成分，并很好的分析中药成分还需不断努力。

在应用中，应用最多的为多元线性回归和Logistic回归方法，其次是通径分析，因子分析和聚类分析的运用较少，比如风险模型，典型相关，MCA分析和Probit分析。

1.1.1成分提取

在对中药复方有效成分的整体提取方法，指纹图谱条件优化及定量评价指标，以及基于药理活性的组方条件优化的基础上，化学模式识别方法引入中药分析体系，模式识别，指通过相关软件等用数学方法来实现模式的自动处理和判别，模式识别可大致分为用监督模式识别（判别分析方法），是实现规定分类的标准和种类的数模，并且通过大批已知样本的信息处理找出规律，再预报未知样本的类型，如贝叶斯法（Bayes）逐步判别分析方法，人工神经网络判别法等，无监督模式识别（聚类分析方法），是对一组尚无明确分类的样本，根据它们所变现的变量特征，按相似程度的大小加以归类，最终通过信息处理找出合适的分类方法并实现样本的分类，如系统聚类分析，模糊聚类分析等以及基于特征投影的降维显示方法，另外还有一类基于特征投影的降维显示方法，如主成分分析方法，基于偏最小二乘法的降维方法等，中药的化学模式识别方法可以从复杂的化学测量数据出发，进一步揭示复杂化合物之间的隐藏规律，为中药整体研究提供十分有用的信息。

1.1.2质量控制

在中药复方质量控制方面，近年来，有监督的模式识别和无监督的模式识别往往联合起来使用，即当某中药方剂的总体质量分类不清楚时，可先用聚类分析对原来的样品进行分类，然后再用判别分析建立判别式以对新样品进行判别。

1.1.3药效检验

在化学计量中运用多变量统计过程控制（multivariate statistical process control,MSPC） 方法来处理中药成分组成，在中药分析中，结合对无知复杂多组分进行同时定性定量分析的方法，连用色谱仪器等，包括HPLC-DAD.CE-DAD(毛细管电泳二极管阵列联用仪),HPLC-MS,HPLC-IR,GC-MS.GC-IR等因其将分离与分析技术集于一体，已有很大突破，目前国内在中药成分分析中，运用了在中药化学成分研究的手段方面，如薄层色谱，气相色谱，高效液相色谱，紫外光谱，红外光谱等已得到普遍使用，还包括超临界色谱，高效逆流色谱，色谱质谱连用技术（GC/MS、HPLC/MS），核磁共振（NMR）指纹图谱，x-射线衍射指纹图谱等。其中产生大量的数据，有关研究人员运用数学中多元统计分析方法对其分析，得到相关结论，进而对药效进行更有效的分析。

1.1.4组分分析

借助各类分析仪器以及光谱色谱联用手段，可以再较短的时间内得到大量的多元性化合物信息，该过程所用到的具体方法有聚类分析，主成分分析以及偏最小二乘法，判别式分析法等，中药药效，由定量构效关系到定量组效关系研究

1.2数据处理的应用实例

在对药材产地区分和鉴别研究方面，徐永群等在黄苓的红外光谱的指纹图谱基础上，采用主成分分析法，对多个产地进行了聚类分析。

王继国等分析中药血竭样品的高效液相色谱中，把指纹图谱信息进行数据处理时，用重叠率与相关系数两个参数，从两个方面定量地对图谱进行了相似性评价，在此基础上用系统聚类分析法定性地对样品进行了分类和鉴别，建立了一种相对完善的中药血竭的化学模式识别技术。

杨红娟等对金银花的种类进行了模式识别研究，利用高效液相色谱分析获得金银花的化学信息，并进行了系统聚类分析，同时用微生物法进行抑菌活性测定，用多重线性回归揭示化学信息与药理指标之间的关系。

孙丽新等用典型相关分析对获得反映样品整体化学特征的数据做了处理，并运用聚类的方法将样品分类，得到效果良好的质量控制方法。

周立东等提出在天然药物演技中建立定量组效关系，用以解决中药复杂成分的化学组成与生物活性之间的关系问题，在中药的多变量的化学祖坟空间和中药的多变量空间之间建立起定量的关系，在多元统计分析中，如回归分析，聚类分析以及因子分析西欧提供了操作方法，

二、存在的主要问题

统计方法的选择在一定程度上取决于变量的测度水平，多元统计分析，自变量中包括名义变量的最多，自变量全部为间距测度的很少，多元统计分析方法中序次测度变量和名义测度变量的处理方法一样，所以一般并不加以区分，序次测度变量作为名义测度变量来用，把二者合成为分类变量，本次研究的论文数据中应用多元统计方法时大多数的分析中是分类变量。

2.1方法使用错误

在多元统计分析方法的应用中，如通经分析等存在一些错误，通径分析是建立一组线性回归方程，因此对变量的要求和多元线性回归一样，多元线性回归要求因变量必须为间距测度或以上的变量，自变量可以使分类变量，但当自变量中有分类变量时，必须做虚拟变量回归，而不是普通的线性回归。

2.2数据的评价和检验

对实验数据处理的最终评价是要反映该药效的最好方式，即数据在多大程度上能很好解释了因变量的间的关系，每一种统计分析方法都有自己的数据评价指标和方法。

三、总结

化学计量学提供了一整套区别于传统复方研究的思路，在中药化学，质量控制，药效检验，组方分析，代谢组学以及建立中药数据等各个领域都已有了初步的应用和发展。多元统计分析方法作为数学数据分析中的主要分析方法，虽在中药分析方法中应用存在少数问题，但其应用前景及意义极其乐观。（作者单位：沈阳师范大学）

参考文献：

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