МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
БИОМЕТРИЯ
Факультет - Биологический
Кафедра зоологии и физиологии
ВВЕДЕНИЕ
Биометрия – раздел биологии, содержанием которого является планирование наблюдений и статистическая обработка результатов биологических исследований. Предметом изучения в биометрии служит любой биологический объект, исследуемый с применением счета или меры, т. е. с количественной стороны для оценки его качественного состояния. Учебный курс «Биометрия» может рассматриваться как самостоятельная учебная дисциплина и, вместе с тем, как один из модулей программы повышения квалификации «Зоология позвоночных».
В ходе изучения дисциплины используются следующие формы работы студентов: лекции, лабораторные занятия, решение индивидуальных задач по основным разделам курса.
Виды контроля: текущий (посещение лекций и практических занятий), промежуточный (решение задач), итоговый ( зачет).
Критерии оценки за итоговый квалификационный экзамен
Оценка "Отлично" выставляется студентам, показавшим глубокое знание теоретической части курса, умение владеть практическими приемами, освоившим основную и дополнительную литературу, рекомендованную программой курса, проявившим творческие способности в понимании, изложении и использовании на практике учебно-программного материала, полно и подробно ответившим на вопросы билета и вопросы членов экзаменационной комиссии.
Оценка "Хорошо" выставляется студентам, показавшим глубокое знание теоретических вопросов, умение владеть практическими приемами, освоившим основную литературу, рекомендованную программой курса, обнаружившим стабильных характер знаний и способность к их самостоятельному восполнению и обновлению в ходе практической деятельности, полностью ответившим на вопросы билета и вопросы членов экзаменационной комиссии, но допустившим при ответах незначительные ошибки.
Оценка "Удовлетворительно" выставляется студентам, показавшим знание основных положений теории при наличии существенных пробелов в деталях, допустившим существенные ошибки при ответах на вопросы билетов и вопросы членов экзаменационной комиссии, но показавшим знания основного учебно-программного материала в объеме, необходимом для предстоящей работы.
Оценка "Неудовлетворительно" выставляется, если студент показал существенные пробелы в знаниях основных положений теории, которые не позволяют ему приступить к практической работе без дополнительной подготовки, не ответил на вопросы билета или членов экзаменационной комиссии.
В случае если количество вопросов в билете менее пяти, предложенные выше количественные критерии применяются пропорционально.
Критерии получения зачета по дисциплине
Зачет выставляется студентам освоившим основные положения теории, посетившим лабораторно-практические (семинарские) занятия, и ответившим на вопросы билета.
РАЗДЕЛ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
1.1. Цель преподавания дисциплины: объяснить студентам основные положения вариационного статистического анализа для последующего практического использования при обработке данных и написании курсовых и дипломных работ.
1.2. Задачи дисциплины: в ходе изучения материала студент должен
- рассмотреть общие закономерности группировки первичных данных, планирования полевых опытов и постановки экспериментов;
- изучить основные характеристики варьирующих объектов, привести классификацию средних величин и показателей вариации, а также основные формулы для их расчета, дать формулировку основных статистических гипотез и провести их проверку с использованием параметрических и непараметрических критериев достоверности оценок;
- определить основные положения и задачи корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа для решения практических вопросов статистической обработки зоологических исследований.
2, СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Рабочая программа
Введение в статистический анализ. Группировка первичных данных.
Предмет и основные понятия вариационной статистики. Определение статистической совокупности и статистического комплекса. Признаки и их свойства. Отличительные свойства биологических признаков. Классификация признаков: атрибутивные, количественные, меристические, пластические, дискретные, непрерывные. Причины варьирования результатов наблюдений. Переменные случайные величины: условия образования, типы и формы обозначений. Формы учета результатов наблюдений. Точность измерений. Действия над приближенными числами. Способы группировки первичных данных. Виды группировок: статистические таблицы и статистические ряды. Определение понятия вариационный ряд, условия его образования и свойства.
Основные характеристики варьирующих объектов. Средние величины. Степенные средние: средняя арифметическая, средняя гармоническая, средняя квадратическая, средняя кубическая, средняя геометрическая. Свойства средней арифметической. Показатели вариации: лимиты, среднее линейное отклонение, дисперсия, среднее квадратичное отклонение, коэффициент вариации, нормированное отклонение. Свойства дисперсии. Способы вычисления степенных средних и показателей вариации. Структурные средние: медиана, мода и способы их вычисления. Статистические характеристики при альтернативной группировке.
Законы распределения. Характерные черты варьирования. Случайные события: совместные и несовместные. Вероятность события и ее свойства. Закон больших чисел. Нормальное распределение и его свойства. Показатели асимметрии и эксцесса: терминология и основные способы вычисления. Применение показателей асимметрии и эксцесса для проверки гипотезы нормального распределения. Причины отклонения статистических характеристик биологических объектов от закона нормального распределения.
Выборочный метод и оценка генеральных параметров. Понятие о генеральной совокупность и выборке. Точечные оценки: статистическая ошибка и показатель точности оценок. Способы вычисления точечных оценок. Основные требования к точечным оценкам: эффективность, состоятельность, несмещенность. Интервальные оценки: доверительный интервал для средней, дисперсии, коэффициента вариации, доли и основные способы их вычисления.
Критерии достоверности оценок. Статистические гипотезы и их проверка. Понятие о нулевой и альтернативной гипотезе. Параметрические критерии: условия применения, преимущества и недостатки. Виды параметрических критериев для средних (критерий Стьюдента) и дисперсий (критерий Фишера), основные способы вычислений. Непараметрические критерии: критерий Ван-дер-Вардена, критерий Манна-Уитни, критерий знаков, критерий Уилкоксона; основные способы вычислений.
Дисперсионный анализ. Сущность и требования к методу. Условия образования и виды дисперсионных комплексов. Способы разложения выборочных дисперсий комплекса на составляющие. Анализ однофакторных, двухфакторных, многофакторных и иерархических комплексов. Оценка силы влияния регулируемых и нерегулируемых факторов на результирующий признак различными методами.
Корреляционный анализ. Определение понятия корреляция. Задачи корреляционного анализа. Параметрические показатели связи: коэффициент корреляции и корреляционное отношение. Условия применения, преимущества и недостатки параметрических показателей корреляции. Непараметрические показатели связи: коэффициент корреляции рангов; коэффициент ассоциации и коэффициент корреляции знаков; преимущества непараметрических показателей связи над параметрическими. Множественная и частная корреляция.
Регрессионный анализ. Определение понятия регрессия. Задачи регрессионного анализа. Способы построения эмпирической линии регрессии. Линейная регрессия. Способы составления уравнения линейной регрессии по эмпирическим данным: метод средних уравнений и метод наименьших квадратов. Нелинейная регрессия. Основные виды уравнений нелинейной регрессии и способы их линеаризации. Оценка достоверности показателей регрессии. Выбор уравнений регрессии.
Раздел 3. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1. Петров, математика для студентов биологов : учеб. пособие: [в 3ч.] / АлтГУ. - Барнаул : Изд-во АлтГУ. Ч. 1. - 2007. - 122 с.
2. Петров математика для студентов-биологов : учеб. пособие / АлтГУ. - Барнаул : Изд-во АлтГУ. Ч. 2. - 2009. - 128 с.
3. (составитель). Математические методы в биологии. Методические рекомендации к лекционному курсу для студентов биологического факультета.- Барна8, 12с.
Дополнительная литература
4. Лакин . – М.: Высшая школа, 1990. – 287с.
5. , Баженова задач по биометрии для зоологов. – Вологда, изд-во Вологодского ун-та, 1997. – 102с.
6. Плохинский биометрии. – М.: Изд-во МГУ, 1980.– 202с.
7. , Ростова по биометрии. – Л.: ЛГУ, 1977. – 176с.
8. , Макаров анализ данных на компьютере. – М.: Инфа-М, 1998. – 326с.
9. Урбах анализ в биологических и медицинских исследованиях. – М.: Высшая школа, 1975. – 465с.
10. Васильева методы в биологии / ; РАН, Сибирское отделение, Институт цитологии и генетики, НГУ. - Новосибирск, 2004. - 127 с.
Составитель: д. б.н. ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.
