生物统计论文范文

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第1篇

生物统计课程教学内容抽象，图表较多，而传统的教学手段具有耗时较多和难以直观地通过图表来体现数据特征的不足。多媒体教学中图文并茂、生动活泼的特点既有助于集中学生的注意力，又能直观地使学生对许多抽象的概念和理论有直观的理解。如利用多媒体手段，在教学中先给出一个有2000个容量的30日龄猪仔体重的数据集做总体，利用Minitab做猪仔体重的散点图，可以很直观地看出30日龄猪仔体重总体呈正态分布，猪仔体重在6．0－8．0kg之间。然后从该总体中做有放回的抽样，每次抽10个猪仔体重做一个样本，计算该样本的均值，该过程分别重复10次，得到10个均值，做出这10个均值的散点图，可以看到该散点图的轮廓并不是呈对称的正态分布，随着重复次数的增多，做出的散点图越来越逼近正态分布。通过这种直观的教学，能让数学基础较差的生物和食品学科的学生很直观的理解抽样分布的概念和了解抽样分布的规律，并能直观的观察体会T分布如何逼近正态分布。其他如F分布、卡方分布、置信区间、两类错误、P值的意义和线性拟合等知识均能通过借助Minitab先演示实际例子，然后引出抽象的理论，这既克服了以往只讲理论公式的“填鸭式”教学，又克服了普通多媒体教学中不能体现“引导式”教学的弊端。通过教学反馈来看，取得了良好的效果。

二、结合学科实例讲解抽象的理论

生物统计是利用统计学的方法和手段来解决实际问题，突出应用性。目前国内的很多生物统计教材，或者是数学学科的专家学者编著，其基本特点的是注重理论推导，忽视通过实例直观的讲述统计思想和过程;或者是讲述的实例并不适用于生物和食品学科的科研和生产实践。因此，这就要求教师在讲述每一个概念理论时，要多举一些具体学生经常遇到的生物或者食品学科的实例。如在讲述基本的统计推断时，在生物学科举例如下:根据以往经验，30日龄猪仔体重近似服从正态分布，体重均值为7．0kg，标准差为0．5kg，现从一种猪场随机抽取30日龄10只猪仔称重并收集数据，计算的体重均值为5．0kg，问猪仔体重有无改变。从这个实例可以直观地看出总体均值和样本均值是有差异的，统计推断的本质是找出这种差异究竟是否抽样引起的，还是真实存在的。统计的原假设都是无差异的假设，即差异是由抽样引起的，备择假设与原假设互补，即差异是真实存在的，下来需要估算抽样的均值5．0kg是否在给定的显著性水平α下落在总体分布的1－α内，如果落在1－α内，则不能拒绝原假设，如果落在1－α内之外，根据小概率原理，不可能发生的事情了，那就要拒绝原假设而接受备择假设。这里有两个问题需要重点强调:一是在原假设成立的前提下，得到的分布结果不在预定的范围内，在推断过程无误时，那只能是原假设不能接受;二是小概率原理判定中的不可能事件是统计上的不可能，也就是一般发生的概率极小，而不是逻辑上的不可能。通过这种结合学科恰当实例讲述的方法，便于学生在教学后揣摩体会生物统计的基本理论和怎么在科研生产中使用以及在哪里领域能使用等。

三、强调统计软件在授课和课后中的使用

公式繁多和计算复杂是生物统计教学中一个显著特点，因此引入合适的统计学软件把人从浩繁的计算中解脱出来是一个迫切的任务。目前的统计学软件有数十种之多，常见的有SAS，SPSS，Matlab，Minitab等。结合多年教学探索，选择由美国宾州大学开发的Minitab作为教学软件。与SAS相比，Minitab具可视化操作和容易上手等优点;与SPSS相比，有较强大的试验设计模块(Designofexperiments，DOE)和质量控制模块。Minitab的常用菜单有:数据菜单、计算菜单、统计菜单和图形菜单。使用频率最高的统计菜单提供了包括基本统计分析和多元统计分析、回归分析、非参数分析、探索性数据分析、时间序列分析、质量分析、可靠性分析、列联表分析、DOE和样本含量估计等功能。其中的基本统计分析功能能满足教学中所涉及的数据的统计描述、参数估计、Z检验、单样本T检验、独立T检验、配对T检验，一元方差分析、一元线性回归和拟合优度检验。在课堂教学中，涉及所有计算均通过Minitab完成，既节约了课堂时间，又能通过幻灯片的操作演示，让学生初步了解软件的基本界面和基本操作。课堂学习是学习和理解的过程，布置适当的课后作业能更好地巩固学习效果。每一章学习之后，留有3～5道作业，要求学生完成作业的电子版后统一发到课程教学公共信箱。作业要求在每一个题目后先写出自己的分析思路，然后利用Minitab完成计算过程，并且把数据集和计算结果的截图插入电子作业中，并对结果做出合理的生物学解释。通过这种教学尝试，激发了学生的思考能力和动手能力，基本上解决了国内目前在教学中存在忽略统计方法的软件使用的问题，大多数学生在后续的本科论文中涉的统计推断均能很好的利用Minitab完成。

四、基于Minitab讲解试验设计

客观、科学、合理和可行是一个实验设计的基本要求。首先，在教学中我们反复的向强调一个合理的实验流程是这样的:选择研究问题提炼实验因子和响应指标收集整理实验数据根据实验目标和数据特点选择合适的统计方法分析结果及生物学解释。其次，设计具体实例借助Minitab讲述试验设计部分的教学内容。相比人工制作实验项目表格的繁琐，利用Minitab实施试验设计省时省力并为后续的分析工作提供了便利。Minitab的DOE模块能快速完成生物学研究中的大部分试验设计，如全因子设计、部分因子设计、响应曲面设计、混料设计、田口设计和响应优化等。如在生物和食品学科的实践中，常遇到优化某种微生物培养基或者饲料配方的实验设计，在单因素的基础之上，就可以通过Minitab的DOE模块完成两种不同类型的优化设计:正交设计和响应曲面设计。正交设计是在DOE的子菜单点击创建田口设计，在弹出窗口中，选择因素后，选择可用设计即可实验方案设计的列表，设置重复试验或者空白列以估计误差，按此设计表实施试验，将试验结果填入设计表中完成整个实验。在DOE子菜单点击分析田口设计即可得到正交设计试验的方差分析结果和各因素主效应图，从图可以很直观的得出最佳方案。此外，还可以使用DOE子菜单的预测田口结果菜单预测最佳方案的效果。响应曲面设计基本上和正交设计类似，也是在DOE子菜单中完成设计和结果分析。Minitab的DOE模块能满足生物和食品科学常见的试验设计及结果分析。用软件代替以往试验设计只讲理论的教学探索，基本上解决了以往课程结束后学生难以正确进行试验设计的问题。

五、结语

第2篇

经济全球化和信息技术与信息产业迅速发展，电子商务将成为今后信息交流的热点，成为各国争先发展，各个产业部门最为关注的领域。

1.互联网电子商务平台的普及使安全性经受新考验

由于INTERNET的迅速流行，电子商务引起了广泛的注意，被公认为是未来IT最有潜力的增长点。然而，在开放的网络上处理交易，如何保证传输数据的安全成为电子商务能否普及的最重要的因数之一。人们担心遭到黑客的侵袭而导致信用卡信息丢失，不愿意使用电子商务，安全成为电子商务发展中最大的障碍。

2.电子商务的国际化趋势使安全问题日益严峻

中国电子商务必然走向世界，同时也面临着世界电子商务强手的严峻挑战。我国电子商务企业将随着国际电子商务环境的规范和完善逐步走向世界。我国企业可以由此同发达国家真正站在一个起跑线上,变我国在市场经济轨道上的后发劣势为后发优势。

2、基于生物统计特征的生物识别技术

1.生物识别技术的特点

生物识别技术是以生物技术为基础，以信息技术为手段，集光学、传感技术、超声波扫描和计算机技术于一身的身份验证技术。它依靠人体的生物特征来进行身份验证，具有不可复制性和唯一性。生物识别技术是最为方便与安全的识别技术，它不需要记住复杂的密码，也不需随身携带钥匙、智能卡之类的东西。可借助于计算机技术实现，实现自动化管理。

2.生物识别技术分类

虹膜识别技术:通过对虹膜的特征结构进行检验，进而确定用户身份。这种方式方便可靠，无需物理接触，具有惟一性、稳定性、可采集性、非侵犯性等优点。

视网膜识别技术：包括虹膜技术与角膜技术。角膜扫描是用低密度的红外线去捕捉角膜的独特特征，血液细胞的惟一模式就被捕捉下来。它具有使用者和设备非接触、视网膜不会被伪造等特点，但由于要求被扫描者在它读取角膜信息时直立不动，很难获得用户的普遍接受，另外，角膜扫描仪对于盲者和眼睛患病的人是无效的。

面部识别:通过对面部特征进行识别。标准视频技术通过一个标准的摄像头摄取面部的图像或者一系列图像，记录一些核心点及它们之间的相对位置，然后形成模板；热成像技术通过分析由面部的毛细血管的血液产生的热线来产生面部图像，通过特定算法将图像变成数字信号，最终产生匹配或不匹配信号。面部识别是非接触的，用户不需要和设备直接接触。

签名识别:也被称为签名力学辩识，它是建立在签名时的力度上的。它分析的是笔的移动，而非签名的图像本身。签名力学的关键在于区分出不同的签名部分，有些是习惯性的，而另一些在每次签名时都不同。它容易被大众接受，但随着经验的增长、性情的变化与生活方式的改变，签名也会随之改变。

声音识别技术:是一种行为识别技术，识别设备不断地测量、记录声音的波形和变化,并将现场采集到的声音同登记过的声音模板进行精确的匹配，从而确定用户身份。是一种非接触的识别技术，用户可以很自然地接受。

指纹识别系统:它通过对指纹的全局特征和局部特征采集、分析后，与模板库中存储的指纹对比，自动、准确地鉴别出个人身份。用来采集指纹图像的技术为光学技术和电容技术。光学技术需要一个光源从棱镜反射按在一个取像头的手指，光线照亮指纹从而采集到指纹。电容技术是按压到采集头上的手指的脊和谷在手指表皮和芯片之间产生不同的电容，芯片通过测量空间中的不同的电容场得到完整的指纹。

3、生物识别技术发展趋势

随着数字时代的到来,基于生物特征的验证技术愈加显示出它的价值。生物密码时代呼之欲来,生物识别技术的可靠性,以及有效地鉴定个人的身份有着重大的社会和经济意义。“执生命密匙，启身份之锁”,在以计算机和生物技术为主流的知识经济崛起时代,身份的鉴定有了来自生物体自身的密匙,横跨这两大科技领域的生物特征识别技术正愈益显示出其旺盛的生命力和远大前景。

由于各种生物特征的识别方式都有其一定的适用范围，单一的生物特征识别系统在实际应用中显现出各自的局限性，生物特征识别技术开始向多生物特征识别技术结合方向发展。当然生物识别技术并非万无一失，与数字密码识别技术相比最大的缺点是，一旦当事人的生物特征被仿制，很难像改变密码一样更改自身的特征。

4、结论

从目前的应用现状看，生物特征是最好的验证方式，个体的生物特征不易丢失，不易仿造，是个体在出生的时候就获得了的惟一的、先天的身份证明，这份证明是由最可信，最具权威性和通用性的大自然发放的。总之，随着电子商务成为信息交流的热点，生物识别技术将获得空前的发展空间，多生物识别技术共同应用是大势所趋，随着时间的推移和技术的发展，电子商务安全体系将越来越完善。

参考文献:

[1]徐雪梅:浅谈保障电子商务活动中的信息安全[J]．科技情报开发与经济，2003(5)

[2]王飞刘毅:可信计算平台安全体系及应用研究.微计算机信息，2007（3～3）P76～78

第3篇

青海大学农牧学院草业科学系承担着草业科学专业本科教学任务。在以往的教学中,《生物统计》课程的定位是服务于专业课程的专业基础课,但是随着青海大学进入“211”重点建设行列后,学校教学及科研工作都有了大幅度的发展,对教学工作和学生培养工作也提出了新要求,加之社会各级各类就业单位对本科学生综合素质的要求越来越高,使得《生物统计》课程的外延发生了相应的变化,即课程不仅是服务于专业学习的基础课,同时应该成为学生参与科研,开展科研活动必须具备的基本技能,也就是说,需要通过《生物统计》等课程来提升学生的科研素质。那么,为什么结合《生物统计》课程提出“提升学生科研素质”这一问题呢？近几年来,青海大学农牧学院草业科学系在青海大学教学科研不断快速发展的推动下,自身也有了长足发展。截止2012年底,草业科学系教师主持科研课题24项,其中国家级5项、省部级课题9项、校院级课题7项,其他来源3项,合计科研经费720万元,教师参加科研比例为100%。

由此反映出,随着草业科学专业教师学历和职称的提高,教师申报获批或参与的科研项目在不断增加,这就需要大量的学生参与到科研活动中,并且为学生参与到科研中提供了可能,这样,就使得草业科学专业学生参与到教师科研项目中的人数和比例逐年增加。同时,草业科学专业本科学生积极申报国家或青海大学的大学生科技创新项目,截止2012年,获批的国家或青海大学大学生科技创新项目8项,共计20余人参与,其中有两项在第11届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中获三等奖,表明草业科学专业本科学生参与、甚至主持的科研项目面积不断在增大。另外,近三年草业科学专业本科毕业论文中,86%的毕业论文选题来自教师在研的科研项目或学生自己获批的大学生科技创新项目,表明学生的毕业论文是在参与科研项目的基础上完成的,从今后的发展趋势看,这一比例还将增大。综上所述,作为支撑科学研究中试验方案设计、试验内容实施、试验结果整理统计与分析的《生物统计》课程在学生培养中的作用重大。因此,为了适应草业科学专业本科教学的这一新形势和新需要,提出了《生物统计》课程的教学需配合学生科研素质的提升这一问题。

2《生物统计》课程教学与学习中存在的突出问题

从《生物统计》课程的内容看,涉及较多的数学公式和抽象的统计概念,要求学生具备较为扎实的数学基础和较强的逻辑思维能力。因此,《生物统计》课程一直以来就是草业科学专业课程中较难授课和较难学习掌握的课程之一。对草业科学专业大多数本科学生而言,该课程晦涩难懂,似乎与专业课程学习和参与科研没有直接的联系,更突出的问题是,即便学生能够认识到该课程在今后专业学习和参与科研中的重要作用,但是很难将课程的学习和将其科学地应用在科研活动中有机结合起来,导致对该课程的学习仅仅就是学习一门课程而已,当面对如何设计科学研究试验方案,如何布置试验、实施试验,如何获取客观的试验数据,如何通过科学的统计分析方法揭示自然规律时束手无策,缺乏将《生物统计》课程内容与实际应用紧密结合起来的能力,这样,一方面导致课程学习结束后不能继续发挥课程的作用,一方面导致学生在参与科研中因统计学方面知识的欠缺而成为短板。也就是说,目前《生物统计》课程的教学没有达到学以致用的教学目的。

3《生物统计》课程在提升学生科研素质中的作用

草业科学专业本科学生科研素质的培养主要体现在研究课题的设计与实施两个方面。其中研究课题的设计与实施能力的培养是主要目标。《生物统计》课程的主要内容是运用概率论与数理统计的基本理论,合理地安排科学试验,以获得尽可能多的、能反映事物本质的信息,并通过正确合理的统计分析,揭示事物内在的客观规律及相互作用。因此,通过课程中试验设计的教学是可以提高学生设计研究课题试验方案能力的。众所周知,在科学研究中,试验结果会受到系统误差和随机误差的影响,使得试验处理的真实效应受到许多非处理因素的干扰和影响,从而影响到科学试验的精确度和准确度,甚至无法揭示真实的自然规律。这就要求科学研究人员不但要清晰地了解这一现状,更重要的是必须通过科学合理的试验设计和安排来减少或是避免这种不利影响,这样,才能在有限的科研时限内获得科研成果。因此,需要培养参与科研的学生的这种科学、严谨、一丝不苟的精神和切实可行的科研方法,而这种科研方法的培养是可以通过《生物统计》课程实现的。在科研中,获得了大量科研数据后,面临的一个重要问题就是如何通过试验数据揭示自然规律。由于本科学生参与科研工作的沉淀相对不足,当面对大量的科研数据时,更是无从着手,不能通过科学合理的统计分析方法揭示规律,而通过《生物统计》课程是可以提高学生分析数据,揭示规律的能力的。

4提升学生科研素质,改革《生物统计》课程教学

4.1转变《生物统计》课程的定位

在以往的草业科学专业本科教学中,《生物统计》课程的性质是专业基础课,教学中侧重于理论教学,在一定程度上忽视了课程的实践性应用。因此,要使《生物统计》课程在提升学生科研素质中发挥作用,首先要转变课程的定位,即将《生物统计》课程定位在培养学生具体应用能力,提高学生动手能力,提升学生发现问题解决问题能力上。简单说,就是将《生物统计》课程定位于学生学习后能切实使用这一教学目标上。

4.2对课程理论内容的讲解要有针对性,部分内容适当弱化

《生物统计》是一门既有理论又有实践的课程。基于上述对课程定位的转变,在学时有限的教学中,教师应当根据各章教学内容及教学要求的不同,采取不同的教学方式,对部分理论内容适当弱化。如统计学基础知识部分,着重讲清基本概念和基本理论即可,力求深入浅出。对于统计学基本原理,要紧密结合草业科学专业特点,着重讲清发现问题、解决问题的基本思路来启发学生的逻辑思维能力即可。对于课程中大量的数理统计学公式,应淡化演绎、推理过程,而将数学公式的统计学含义、在实践中的应用条件和范围、如何运用讲解清晰。

4.3紧密结合科研实践,增加实例教学

在课堂教学中,将基本的科研方法,如怎样进行科研选题、如何收集资料、如何制定试验方案和实施试验、如何对试验结果进行统计分析等穿插在授课内容中进行讲授。同时,在减少教材中部分练习题的前提下,布置具有实际意义的综合性练习,加强学生进行科研活动的基本训练,使学生初步掌握科研活动的方法和途径,为下一步参与到教师科研项目中打基础。其次,在课程授课中,增加实例教学内容。例如,在讲授随机区组设计方法时,可以列举本专业科研中牧草饲料作物栽培领域涉及的实例,如肥料、水分两因素对燕麦产量的影响;在讲授卡平方测验时,可以列举牧草饲料作物育种领域里的实例,如通过卡平方测验中的适合性测验来验证披碱草某一性状的遗传规律等。通过实例教学,使得该课程不再枯燥难懂,而且将学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生学习兴趣,提高学生解决实际问题的能力。在实例教学中,所举例子既要符合教学内容,又要有现实意义,紧密结合科研与生产中的实际问题,这对学生才有吸引力。不仅加深学生对授课内容的理解和记忆,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助,能增强学生在以后的科研工作中的实际应用能力。

4.4增加统计软件的学习

目前,随着计算机技术在各领域的广泛使用,科学研究中数据的处理及统计分析基本依靠相应的软件来完成,常用的有SAS、SPSS、DPS等。虽然统计分析软件功能强大,几乎无所不能,但是前提是使用者要深入理解科研数据统计分析的应用范围、适用方法以及对软件分析结果的解读,否则,要么面对数据和软件不知如何下手,要么套用错误的分析模块得不出正确的结论,要么面对软件给出的丰富结果不知对自己真正有用的结论是什么。基于此,将计算机统计分析软件的应用融入到教学过程中。例如,在讲授试验资料的整理、假设检验、方差分析、回归分析等内容时,在讲清思路和分析步骤的基础上,直接利用ExcelSPSS、DPS等统计分析软件演示例题的分析过程与结果,并安排适当的时间让学生动手练习。这种教学方式的改革,能够发挥学生的主动性与积极性,增加学生动手机会,在完成课程内容学习的同时就基本掌握了相应软件应用能力,在后期学生参与科研项目时,遇见统计分析软件不再陌生,甚至能灵活运用。

4.5教学文件公开,实行开放式教学

目前,草业科学专业《生物统计》课程总学时有限,在不增加学时而又增加了统计软件等学习内容的背景下,课堂学习时间就捉襟见肘了。解决这一问题而进行的教学改革就是实行开放式教学,将课程教学文件通过各种网络平台呈现给学生,如可以共享在学生建立的QQ群中,或上传到教师的个人空间中,搭起一个容易被学生接受的教师与学生间的互动平台。这样,就避免了教师下课后学生见不到老师无法继续向老师学习,教师课后要给学生辅导又需要另找时间和教室而带来的诸多不便,可以有更充裕的时间和更灵活的方式在师生间交流和互动。

4.6改革考核方式,提升学生综合运用知识的能力

《生物统计》课程实践性较强的性质决定了应把考核学生应用知识的能力和综合分析问题的能力作为考核重点。考核方式可以从以往的闭卷理论考试改革为考核实践技能的开卷考试。开卷考试的命题可采取教师事先编制好若干套综合应用题,由考生抽签选作,学生可以查阅有关参考资料,但要求考生在规定时间内独立完成。如果条件具备,甚至可以采用计算机机考与笔试相结合,主观性题以计算机考试为主,客观性题则以笔试为主。这种考核改革,可以使学生从死记硬背概念和公式中解脱出来,以考查学生解决实际问题能力为重点,从而督促学生以掌握实际应用为学习目标。

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