МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет им.
Кафедра оптики и биофотоники
(наименование кафедры)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине MathCAD и его использование
при обработке статистических данных
для специальности
010708 биохимическая физика
Специализация “Биомедицинская оптика и лазерная биофизика”
реализуемой на физическом факультете
Саратов, 2011 год
Рабочая программа
составлена в соответствии с Государственным образовательным
стандартом высшего профессионального образования
по специальности 010708 биохимическая физика
(номер государственного стандарта 272 ен/сп от 01.01.2001)
ОДОБРЕНО: Председатель учебно-методической профессор _______________________ “________” ____________ 2011 г. | УТВЕРЖДАЮ: Проректор по учебно-методической работе профессор _______________________ “________” ____________ 2011 г. |
СОГЛАСОВАНО:
Декан
физического факультета
профессор
_______________________
“________” ____________ 2011 г.
Вид учебной работы | Бюджет времени по формам обучения, час | ||||
очная | очно- | заочная | |||
полная программа | ускоренные сроки | Заочная | полная программа | ускоренные сроки | |
Аудиторные занятия, всего | 36 | - | - | - | - |
в том числе: лекции - лабораторные (практические) - семинарские - | 18 18 | - | - | - | - |
Самостоятельная работа студентов | 18 | - | - | - | - |
Зачёты, +/- | + | - | - | - | - |
Экзамены, +/- | - | - | - | - | - |
Контрольные работы, количество | - | - | - | - | - |
Курсовая работа, +/- | - | - | - | - | - |
Заведующий кафедрой оптики и биофотоники //
д. ф.м. н., профессор
Автор: профессор кафедры оптики и биофотоники /C. C. Ульянов/
д. ф.м. н., профессор
“______” ___________ 2011 г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет им.
Кафедра оптики и биофотоники
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
MathCAD и его использование
при обработке статистических данных
для специальности
010708 биохимическая физика
Специализация “Биомедицинская оптика и лазерная биофизика”
реализуемого на физическом факультета
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии
с Государственным образовательным
стандартом высшего профессионального образования
по специальности 010708 биохимическая физика
(код и наименование специальности, направления)
(номер государственного стандарта 272 ен/сп от 01.01.2001)
ОДОБРЕНО: Председатель учебно-методической профессор _______________________ “________” ____________ 2011 г. | УТВЕРЖДАЮ: Проректор по учебно-методической работе профессор _______________________ “________” ____________ 2011 г. |
СОГЛАСОВАНО:
Декан
физического факультета
профессор
_______________________
“________” ____________ 2011 г.
Заведующий кафедрой _____________________
Автор: ___________________________________ “______” __________ 2011 г.
1. Организационно-методическое сопровождение
Целями освоения дисциплины “MathCAD и его использование при обработке статистических данных” являются: расширение и углубление знаний студентов по вопросам статистической обработки данных в биологии и медицине, позволяющего выпускнику успешно работать в избранной сфере деятельности в РФ и за рубежом, обладать универсальными и предметно специализированными компетенциями, способствующими его социальной мобильности, востребованности на рынке труда и успешной профессиональной карьере.
Форма итоговой аттестации — зачет.
Данный курс лекций ориентирован на изучение простых, но наиболее часто используемых методов статистической обработки данных.
Курс лекций носит сугубо прикладной характер. Особое внимание при разборе материала уделяется анализу ошибок, которые обычно делают начинающие исследователи при применении того или иного метода статистической обработки данных биометрических измерений.
Курс лекций преподается с использованием компьютерной сети. Лекционный материал содержит множество конкретных примеров, которые разбираются в интерактивном режиме.
При изучении курса “ Введение в компьютерные методы статистических исследований” студенты должны иметь теоретическую подготовку по информатике и основным разделам математического анализа, дифференциального и интегрального исчисления. Студенты также должны обладать начальными практическими навыками работы на компьютере.
Форма итоговой аттестации — зачет. Контроль знаний поводится в виде тестирования.
Данный курс лекций носит не теоретический, а сугубо практический и прикладной характер. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
•Знать: основные методы обработки статданных. Особое внимание при разборе материала уделяется анализу ошибок, которые обычно делают начинающие исследователи при применении того или иного метода статистической обработки
•Уметь: применить методы статистики к обработке биометрических данных.
•Владеть: навыками применения набора стандартных методов статистической обработки данных с использованием стандартных компьютерных программ.
2. Тематический план учебной дисциплины
№ | Наименование раздела, подраздела, | Бюджет учебного времени | Форма | |||||||
семестр | в том числе | |||||||||
Лек | Лабор. и | семи- | Сам ост. рабо та | |||||||
1 | Начальные сведения об использовании пакета Mathcad при анализе и обработке статистических данных | 4 | 2 | 2 | 2 | |||||
Особенности работы с пакетом Mathcad. Меню Mathcad. Полосы прокрутки. Панель шрифтов. Заполнение бланков. Открытие нескольких окон. Сохранение рабочего документа. Открытие рабочего документа. Пример простых вычислений. Создание выражений. Определение переменных. Ввод текста. Определение дискретного аргумента. Оптределение функции. Построение графиков. Стандартные операторы пакета Mathcad. | ||||||||||
2 | Вычисление средних величин с помощью пакета Mathcad. | 4 | 4 | 4 | 4 | Тест | ||||
Виды средних. Средняя | ||||||||||
3 | Анализ вариаций массовых явлений с помощью пакета Mathcad. | 4 | 4 | 4 | 4 | |||||
Понятие вариации. Вариационный ряд. | ||||||||||
4 | Анализ структурных характеристик | 4 | 4 | 4 | 4 | ||
Медиана распределения. Модальный Относительное квартильное расстояние. | |||||||
Стандарные операторы статистической обработки в пакете Mathcad. | 4 | 4 | 4 | 4 | |||
Примеры использования операторов min, max, mean, median, hist, stdev, var, corr, cvar, slope, intercept, regress, interp, linfit, medfit, supsmooth, ksmooth, rnd, runif, rexp, rnorm, rlnorm, dnorm, dlnorm |
3. Содержание учебной дисциплины
1. Начальные сведения об использовании пакета Mathcad
Особенности работы с пакетом Mathcad. Меню Mathcad. Полосы прокрутки. Панель шрифтов. Заполнение бланков. Открытие нескольких окон. Сохранение рабочего документа. Открытие рабочего документа. Пример простых вычислений. Создание выражений. Определение переменных. Ввод текста. Определение дискретного аргумента. Оптределение функции. Построение графиков. Стандартные операторы пакета Mathcad.________________________________________________
2. Вычисление средних величин с помощью пакета Mathcad.
Виды средних. Средняя арифметическая. Взвешенная средняя арифметическая. Средняя квадратическая. Средняя степенная. Средняя гармоническая. Средняя геометрическая. Правило мажорантности средних величин. Многомерные средние
3. Анализ вариаций массовых явлений с помощью пакета Mathcad.
Понятие вариации. Вариационный ряд. Ранжированный, дискретный и интервальный выриационный ряд. Формула Стержеса (Штюргеса) для числа интервалов в интервальном вариационном ряду. Правило Йетса.
Ширина интервала. Гистограмма. Полигон. Гистограмма и полигон, как
выборочные аналоги дифференциальной и интегральной функций распределения, используемых в математической статистике.
4. Анализ структурных характеристик вариационного ряда с помощью пакета Mathcad.
Медиана распределения. Модальный интервал. Мода распределения. Оценка медианы по интервальному ряду. Оценка моды по интервальному ряду. Квартили распределения.
Квинтили, децили и перцентили. Моменты распределения и показатели его формы. Центральные моменты первого, второго, третьего и четвертого порядков. Коэффициент асимметрии. Коэффициент асимметрии Пирсона. Левосторонняя и правосторонняя асимметрия. Эксцесс. Размах или амплитуда вариации. Средний модуль отклонений. Среднее взвешенное линейное отклонение. Среднее квартильное расстояние. Относительные показатели вариации. Относительный размах вариации. Относительное отклонение по модулю. Относительное среднеквадратическое отклонение. Относительное квартильное расстояние. Предельно возможные значения
показателей вариации.
5. Стандарные операторы статистической обработки в пакете Mathcad.
Примеры использования операторов min, max, mean, median, hist, stdev, var, corr, cvar, slope, intercept, regress, interp, linfit, medfit, supsmooth, ksmooth, rnd, runif, rexp, rnorm, rlnorm, dnorm, dlnorm
4. Перечень основной и дополнительной литературы
Основная литература | |
1. | Математическая статистика. Учебник. 4-е издание Санкт-Петербург, Лань, 2010, 704 с |
2. | Элементарный курс теории вероятностей и математической статистики: Учебное пособие. 7-е изд. Санкт-Петербург, Лань, 2010, 256с |
3. | , . Математическая статистика. 2-е издание, стереотипное, М: Высшая школа, 1998, 336 с. |
4. | , . Общая теория статистики. М: Финансы и статистика, 1995, 368 с. |
5. | Mathcad 2000 Pro. Руководство пользователя |
Дополнительная литература | |
1. | Учебно-методические материалы по оптике, размещенные на Интернет-сайте кафедры оптики и биомед. физики http://optics. ***** |
2. | Статистические методы построения эмпирических формул. Учебное пособие для вузов. М: Высшая школа, 1988, 239 с. |
3. | Дж. Бендат, А. Пирсол. Прикладной анализ случайных данных. М.:Мир, 1989, 540 с. |
5. Виды самостоятельной работы студента
Изучение теоретического материала по конспектам лекций, рекомендованным учебным пособиям, монографической учебной литературе, справочным источникам; самостоятельное изучение некоторых теоретических вопросов программы курса, нерассмотренных на лекциях; решение рекомендованных задач из сборника задач по статистике; изучение теоретического материала по методическим руководствам к практикуму по статистике.
Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) “MathCAD и его использование при обработке статистических данных”:
1. Мультимедиа-проектор
2. Ноутбук
Тесты по курсу “MathCAD и его использование при обработке статистических данных”
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным
стандартом высшего профессионального образования по специальности 010708 биохимическая физика
Профессор кафедры оптики и биофотоники,
д. ф.-м. н., профессор C. C. Ульянов
Программа одобрена на заседании кафедры оптики и биофотоники СГУ
(указать наименование кафедры)
от ____2011___года, протокол № _________________.
Подписи:
Зав. кафедрой д. ф.-м. н. проф.
Декан факультета
(факультет, где разрабатывалась
программа) д. ф.-м. н., проф.
Декан факультета
(факультет, где реализуется
программа) д. ф.-м. н., проф.
