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1、统计计算与应用软件课程教学大纲(Statistical Calcullation and Software )一、课程概况课程代码：0808015学 分：3学 时：48 (其中：讲授学时32)先修课程：概率论、数理统计适用专业：数据科学与大数据技术建议教材：SPSS 23统计分析实用教程，邓维斌，电子工业出版社，2017.1 课程归口：理学院课程的性质与任务：统计计算与应用软件是数据科学与大数据技术专业 的一门应用型的选修课程。讲授数据处理的方法与相应的统计分析功能。通过本 课程教学，使学生明确数据处理的方法，能选用适当的统计方法进行相关的统计 分析，揭示数据内在的分布特征，同时正确解读相关的
2、统计分析结果，为后继课 程的学习及将来的工作打好坚实的基础。二、课程目标目标1.熟悉SPSS软件的基本情况：界面、菜单及数据的录入及预处理。目标2.能根据统计分析的要求进行统计图表的输出与编辑。目标3.能进行SPSS软件的基本统计分析：频率分析，描述性分析，探索 分析，交叉表分析等。目标4.能根据正态总体均值和方差的假设检验，进行参数检验和非参数检 验，进行均值比较和方差分析，并能运用软件实现。目标5.根据数据的分布特征,选用合适的回归模型和方法,进行相关分析、 回归分析并使用软件实行。目标6.根据数据的分布特征，选用合适聚类分析、判别分析的模型和方法， 进行聚类分析、判别分析并使用软件实现。
3、目标7.根据数据的分布特征，选用合适的主成分分析和因子分析模型和方法，进行主成分分析和因子分析并使用软件实行。采用闭卷笔试。（二）课程成绩=平时成绩x20%+实验成绩x20%+期末考试成绩x60%。具体内容和比例如表所示。成绩组成考核/评价环节权重考核/评价细则对应的毕业 要求指标点平时作业20%课后完成20-30个习题，主要考核学生对每节 课知识点的复习、理解和掌握程度，计算全部 作业的平均成绩再按20%计入总成绩。4-184 10-2平时成绩考勤及 课堂练习10%以随机的形式，在每章内容进行中或结束后， 随堂测试1-3题，主要考核学生课堂的听课效 果和课后及时复习消化本章知识的能力，结合
4、平时考勤，最后按10%计入课程总成绩。5-3实验成绩课程实验20%完成6个实验，主要考核学生应用基础知识进 行统计分析实验，并对实验结果进行分析与评 价的能力。每个实验按百分制分别给出预习、 操作和实验报告的成绩，平均后得到该实验的 成绩。6个实验成绩平均后得到实验总评成绩 并按20%计入课程总成绩。4-210-2期末考试期末考试 卷面成绩50%试卷题型包括选择题、判断题、简答题和综合 应用题等，以卷面成绩的60%计入课程总成绩。 其中考核统计理论与数据处理知识型题目占 30%,包括统计分析理论基础知识占20%；与 本专业相关的延伸内容占10%；考核对统计分 析的实验结果进行数据计算和分析能力
5、题目 占30%；考核针对应用统计学中问题综合分析 与验证的能力占40%。4-25-38-110-2（三）每个课程目标达成度计算方法如下:课程目标i达成度平时成绩X A i+实验成绩X Bi+期末成绩X Ci100 x（Ai+ Bi+ Ci）式中：Ai=平时成绩占总评成绩的权重x课程目标i在平时成绩中的权重, Bi=实验成绩占总评成绩的权重x课程目标i在实验成绩中的权重, Ci二期末成绩占总评成绩的权重X课程目标i在期末成绩中的权重。七、有关说明（一）持续改进本课程根据学生作业、课堂讨论、实验环节、平时考核情况和学生、教学督导等的反馈，及时对教学中的不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中整改完
6、善，确保相应毕业要求指标点达成。（二）参考书目及学习资料略批准时间：2020.09目标8.根据数据的分布特征，选用合适的时间序列模型和方法，进行时间 序列分析并使用软件实行。本课程支撑专业培养计划中毕业要求4-1 （占该指标点达成度的6%）、毕业 要求4-2（占该指标点达成度的6%）、毕业要求5-1（占该指标点达成度的5%；）、 毕业要求5-2 （占该指标点达成度的8%；）毕业要求5-3 （占该指标点达成度的 7%；）、毕业要求8-1 （占该指标点达成度的8%；）和毕业要求10-2 （占该指标点 达成度的9%）,对应关系如表所示。毕业要求 指标点课程目标目标1目标2目标3目标4目标5目标6目标
7、7目标8毕业要求4-1qq毕业要求4-27毕业要求5-1qq毕业要求5-2qq毕业要求5-3q毕业要求8-1q毕业要求10-2三、课程内容及要求（一）SPSS软件的基本情况1 .教学内容SPSS统计软件的界面。（1） SPSS统计软件的菜单、工具栏。（2） SPSS统计软件的在线帮助。2 .基本要求（1）熟悉SPSS统计软件的界面。（2）熟悉SPSS统计软件的菜单、工具栏及其功能。3 .思政元素在大数据的背景下，组织学生讨论基于自身的专业特点，思考自己能为国 家综合国力的提升做什么？引导学生努力学习专业知识，用现代统计理论知识及 实用技能武装自己，不断提高自身素质，树立正确的人生观和价值观。（
8、二）统计图表的输出与编辑1 .教学内容（1）散点图。（2）直方图。（3）折线图。（4）茎叶图。（5）箱图。（6）饼图2 .基本要求（1）能够按统计分析要求选取统计图表的输出。（2）会按统计分析要求对输出的统计图表进行编辑。（3）明白输出统计图表的解读要领。3 .思政元素（1）培养学生空间思维和空间想象能力（统计图表）（2）强调物质世界的多样性和客观性，尊重客观规律、提升唯物思想（统 计图表的功能）（3）生活中处处渗透着数学美的思想。（统计图表的应用）（三）SPSS软件的基本统计分析功能1 .教学内容（1）频数分析。（2）描述性分析。（3）探索分析。（4）交叉列联表分析。（5）多选项分析。2 .
9、基本要求（1）熟悉基本统计分析的理论与计算原理。（2）会基本统计分析的操作步骤及程序实现。3 .思政元素1）体现分类的思想、构造的思想、定性分析的思想、数学建模的思想、数形结合的思想等(描述性分析)(2)强调慎思和明辨的态度、善于分类的方法、相互联系的方法和“归纳猜 测验证”(探索性分析及应用)(四)参数与非参数检验 均值比较1 .教学内容(1)分组平均值的比较。(2)单样本T检验。(3)独立样本T检验。(4)配对样本T检验。(5)非参数检验的定义与适用条件。(6)单样本非参数检验。(7)相关样本非参数检验。(8)配对样本非参数检验。(9)方差分析的原理与步骤。(10)单因素方差分析。(11)
10、多因素方差分析。(12)协方差分析。2 .基本要求(1)熟悉参数检验与非参数检验的原理及适用条件。(2)会方差分析的原理及方法。(3)能够进行参数检验与非参数检验及方差分析的软件实现，并对处理结 果进行合理的解读。3 .思政元素(1)超市产品不合格追源问题、组装型不合格商品问责各部件外包商问题、 保险赔偿问题，都会由参数检验和非参数检验的方法获得，计算的结果影响到人 们对源头商家的诚信认同度，进而因为诚信问题减少或者停止合作。在授课时可 以将诸如此类案例的计算结果与社会主义诚信观穿插结合起来，引导学生树立正 确的意识:诚实守信是中华儿女的传统美德，也是一个人的立身之本、立身之基， 要做一个诚实
11、诚恳、信守承诺的人，传承这种美德血脉。(2)数学期望又称“均值”，也可以说是对未来的预期。可以从定义出发, 以案例为切入点，让学生明白对未来要有切合实际的期望，并且要脚踏实地去实 现。例如:有些学生平时不勤奋刻苦，寄希望于考试超常发挥;看到电视里有人中 彩票大奖，便寄希望于“一夜暴富”或者赌博。可以通过对事件期望的计算分析 出这类事件的成功概率极低，使学生明白未来事件的“均值”是基于之前事件的 分布，不切实际的期望是难以实现的，唯有树立合理的目标，注重平时的积累, 踏实勤恳才能有所成。个人是这样，实现社会主义现代化也是这样，唯有从本国 国情出发，走中国特色社会主义道路，才能实现中华民族的伟大复
12、兴。(五)相关分析与回归分析1 .教学内容(1)相关分析的基本概念、方法及SPSS软件的实现。(2)回归分析的基本概念：函数与相关、回归分析的主要内容、回归分析 与最小二乘的关系。(3) 一元线性回归：一元线性回归方程、回归方程的方差分析及显著性检 验、重复试验情况、回归直线的简便求法，线性回归的软件实现。(4)非线性回归的原理、方法及软件实现。2 .基本要求(1)熟悉相关分析、回归分析的基本概念。(2)熟悉相关分析、一元线性回归和非线性回归的方法。(3)熟悉多元线性回归的方法。(4)熟悉非线性回归的方法(5)能利用回归分析的原理求解两个或多个变量之间的内在关系。(6)能进行回归分析的软件实现
13、并进行正确解读。3 .思政元素在关于环境污染方面的具体教学案例中，先共同探讨环境污染对人类造成的 伤害，再运用课程中的相关分析和回归分析等统计模型分析数据，不仅能根据得 到的分析结果给环境保护等相关部门起到一定的借鉴作用提供可行性建议，还因 为前期开展的讨论，使同学们在思想层面达成共识，培养对其他生命的同情和关 心，提高对社会的客观认知、责任意识和主人翁意识，把自己与世界的联系变得更加紧密相连。（六）聚类分析与判别分析1.教学内容（1）聚类分析的原理及方法。（2）层次聚类分析中的Q型聚类。（3）层次聚类分析中的R型聚类。（4）快速聚类分析。（5）聚类分析的软件实现。（6）判别分析的原理及方法。
14、（7）判别分析的软件实现。2 .基本要求（1）熟悉聚类分析的基本概念、数学模型。（2）会聚类分析的方法。（3）熟悉判别分析的基本概念、数学模型。（4）会判别分析的方法（5）能进行聚类分析与判别分析的软件实现。3 .思政元素我国第一个基于5G技术的国家级新媒体平台的开建，虹云工程技术验证 卫星发射成功等有关聚类分析与判别分析的案例，使学生们通过对国情等知识全 面的深入了解，认识中华民族的伟大和民族精神的崇高，增强民族自尊心、自信 心和自豪感；进行历史比较、发展比较和中西比较的过程中，认识中国共产党领 导和中国特色社会主义道路是我们的必然选择，树立和坚定建设现代化强国、实 现民族振兴的理想信念。从
15、而激发同学们的民族自豪感及爱国意识。（七）主成分分析与因子分析1.教学内容（1）主成分分析的原理及方法。（2）主成分分析的软件实现。（3）因子分析的原理及方法。（4）因子分析的软件实现。2 .基本要求（1）熟悉主成分分析的基本概念、数学模型。（2）会主成分分析的方法。（3）熟悉因子分析的基本概念、数学模型。（4）会因子分析的方法（5）能进行主成分分析与因子分析的软件实现。（6）能对软件处理结果进行正确的解读。3 .思政元素描述厉害了我的国的内容，使用主成分分析和因子分析方法，揭示我国 十八大以来改革开放和社会主义现代化的历史成就，怀揣着对我国综合国力不断 提高的自豪心情，通过理性地分析，我国综
16、合国力的不断提升受到哪些因素的影 响，从而引入核心价值观中德育因素的内容，组织同学们讨论综合国力提高的重 要性，以及国家发展中受到各因素的影响程度，让学生在无察觉中学习、了解、 掌握十九大报告内容。（八）时间序列分析1.教学内容（1）时间序列的定义。（2）时间序列模型及方法。（3）时间序列的软件实现。（4）时间序列分析软件处理结果的解读。2 .基本要求（1）熟悉时间序列分析的基本概念、数学模型。（2）会时间序列分析的方法。（3）能进行聚时间序列分析的软件实现并正确解读结果。3 .思政元素（1）强调质变和量变转换规律（时间序列的定义）（2）强调有限和无限思想的转换（时间序列的性质）（3）强调认识
17、物质世界的规律性、尊重客观规律（时间序列的应用）教学内容与课程目标的对应关系及学时分配如表所示。序号教学内容支撑的课程目标支撑的毕业要求指标点讲授 学时实验学时1SPSS软件的基本情况目标14-1、4-222统计图表的输出与编辑目标24-1、4-2223SPSS软件的基本统计分析功能目标35-1224参数与非参数检验均值比较目标45-145相关分析与回归分析目标55-2226聚类分析与判别分析目标65-2227主成分分析与因子分析目标75-3228时间序列分析目标88-1、 10-242合计2012四、课内实验（实践）实验项目名称实验内容及要求学时对毕业要 求的支撑类型备注1SPSS统计软件的
18、 基本情况与统计 图表的输出熟练掌握SPSS统计软件的菜单，数 据的预处理，掌握统计图表的输出及 编辑。24-1、 4-2、5-1综合性必做2基本统计分析功 能基本统计分析功能计算及程序实现。45-1、 5-2、5-3综合性必做3高级统计分析功 能使用统计软件进行回归分析聚类分 析，判别分析，因子分析与主成分分68-1、 10-2综合性必做五、课程实施（一）把握主线，引导学生掌握常用统计分析方法的相关概念、方法的实际 意义，利用统计分析中的实际案例，帮助学生理解数据统计分析和处理的方法和 过程，使学生能用统计分析的原理处理和分析数据，并最终能探求出数据的分布 特征和规律，从而作出正确的预测和决
19、策。（二）采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进 度的同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。（三）采用案例式教学，引进数据统计分析过程中的实际案例，让学生真正了解并掌握统计分析及软件的实施过程和结果的解读方法，从而具备相关知识和 方法的实际应用能力。(四)主要教学环节的质量要求如表所示。主要教学环节质量要求1备课(1)掌握本课程教学大纲内容，严格按照教学大纲要求进行课程教学内 容的组织。(2)熟悉教材各章节，借助专业书籍资料，并依据教学大纲编写授课计 戈U,编写每次授课的教案。教案内容包括章节标题、教学目的、教法设 计、课堂类型、时间分配、授课内容、课后作业、教学效果分析
20、等方面。(3)根据各部分教学内容，构思授课思路、技巧，选择合适的教学方法。2讲授(1)要点准确、推理正确、条理清晰、重点突出，能够理论联系实际， 熟练地解答和讲解例题。(2)采用多种教学方式(如启发式教学、案例分析教学、讨论式教学、 多媒体示范教学等)，注重培养学生发现、分析和解决问题的能力。(3)能够采用现代信息技术辅助教学。(4)表达方式应能便于学生理解、接受，力求形象生动，使学生在掌握 知识的过程中，保持较为浓厚的学习兴趣。3作业布置与批改学生必须完成规定数量的作业，作业必须达到以下基本要求：(1)按时按量完成作业，不缺交，不抄袭。(2)书写规范、清晰。(3)解题方法和步骤正确。教师批改
21、和讲评作业要求如下：(1)学生的作业要按时全部批改，并及时进行讲评。(2)教师批改和讲评作业要认真、细致，按百分制评定成绩并写明日期。(3)学生作业的平均成绩应作为本课程总评成绩中平时成绩的重要组成 部分。4课外答疑为了解学生的学习情况，帮助学生更好地理解和消化所学知识、改进学 习方法和思维方式，培养其独立思考问题的能力，任课教师需每周安排 一定时间进行课外答疑与辅导。5成纭1考核本课程考核的方式为闭卷笔试。考试采取教考分离，监考由学院统一安排。有卜列情况之一者，总评成绩为不及格：(1)缺交作业次数达1/3以上者。(2)缺课次数达本学期总授课学时的1/3以上者。(3)课程总评成绩小于60分。六、考核方式(一)课程考核包括期末考试、平时及作业情况考核和实验考核，期末考试