《田间试验与生物统计》模块（课程）教学纲要

适用专业：植物生产类专业

一、说明

1、根据：根据农业高等职业教育的特点，培养高等农业技术应用专门人才。借鉴定会CBE理论依据应职岗位（岗位群），确定培养目标和人才培养的基本规格。突出能力的培养，注重专业技能的训练；

2、地位与作用：农业的发展必须靠农业科研试验，生物统计与田间试验这个模块为我们科研试验提供理论依据和设计方法，它是不可缺少的重要基础专业课；

3、主要内容：田间试验方法、生物统计基础、试验结果分析；

4、与其他模块的关系：本模块与《栽培学》《育种学》《植保学》《耕作学》《土壤学》等模块关系密切；

5、执行本模块时的注意事项：

（1）提供学生训练场所、器材与仪器；

（2）学生应有机会参加实际操作；

（3）教师及时指导、总结。

二、模块（课程）的教学目标

通过本课程的学习，学生应达到以下要求：

1.掌握试验设计的基本原则和各种设计的要点及特点。

2.能根据所给试验条件，能够正确选用试验设计方法，并做出试验设计。

3.有关试验数据分析的基本技能，如整理数据和计算平均数、变异数等，对试验结果有一个数量概念。

4.有关从试验数据进行归纳的统计推断原理和程序。

5.掌握Excel常见函数主要功能和数据分析工具。

三、模块（课程）教学单元及参考学时

本课程总共64学时，讲授40学时，实验24学时。

本课程以概率论、数理统计为基础，介绍田间试验与生物统计的基本概念、基本知识和基本方法，着重讲解种植类专业常用田间试验的设计、实施和统计分析方法。

本课程概念较多、理论抽象、系统严密、实践性强、公式复杂、符号繁多、计算量大，除课堂讲授外，要求学生认真完成习题作业，并结合农业生产和科学研究实践，有针对性的安排上机实习和田间实习，注意培养学生运用所学知识和技能分析问题和解决问题的能力。

（一）教学环节

1、课堂讲授

着重讲解基本概念、基本原理和基本方法，突出重点和难点。各种统计分析方法的介绍主要结合例题来讲解。

2、实验及习题

实验对于帮助学生巩固和加深理解教学的基本内容是很有作用的。本课程所安排的实验，利用Excel所提供函数和数据分析工具实现所授统计方法计算。

本课程的实践性较强，学生只有多做习题，多上机练习，才能更好的掌握各种统计分析方法。

（二）学时分配

四、大纲内容

目的要求：介绍本门学科研究对象、内容以及与其他学科的关系，使学生明确本课程学习的重要性，了解本课程学习的特点与要求。

教学内容：

一、田间试验与生物统计的研究对象和内容

田间试验与统计分析，是运用数理统计理论研究农业科学试验和技术工作中，所需的田间试验设计、实施和试验资料统计分析方法的一门应用学科。本课程在高等数学、线性代数、概率论等课程的基础上，介绍数理统计的基本概念和基本原理，讲解田间试验的基本要求、设计、实施和试验资料统计分析方法。

二、田间试验与生物统计与其他学科的关系

本课程所学理论和方法，既是进一步学习遗传学、作物栽培学、作物育种学等专业基础课和专业课必备的基础，又是进行农业科学研究和技术工作必不可少的工具。同时，还有利于培养分析问题和解决问题的能力。

三、田间试验与生物统计学习的特点与要求

本课程既涉及一些严谨的数学理论和方法，又紧密结合农业生产和科学研究实践，具有概念较多、理论抽象、系统严密、实践性强、公式复杂、符号繁多、计算量大的特点。学习过程中，要求及时预习和复习，准确理解并记忆各种概念、方法和公式，认真完成上机实习和习题作业。

第1单元  田间试验方法

1.1田间试验的任务和要求

分单元目标：本单元重点和难点：掌握田间试验的种类及确定试验方案的要点、控制试验误差的方法；田间试验因素效应和交互作用。通晓任务、了解误差，掌握降低误差的方法

分单元内容：

1.1.1 田间试验的任务和要求

1.1.1 .1田间试验的任务 

1.1.1 .2田间试验的要求

1.1.2 田间试验方案

1.1.2 .1 田间试验的种类 

1.1.2 .2 试验因素的效应和交互作用 

1.1.2 .3 确定试验方案的要点

1.1.3 试验误差及控制途径

1.1.3 .1 试验误差的概念 

1.1.3 .2 试验误差的来源 

1.1.3 .3 控制试验误差的途径

实训项目：无

教学提示：系统误差与随机误差

1.2 田间试验设计

分单元目标  本章重点和难点：掌握和应用田间试验设计的基本原理，进行正确的田间试验设计。

分单元内容：

1.2.1 田间试验设计的基本原理

1.2.1 .1 设置重复 

1.2.1 .2 随机排列 

1.2.1 .3 局部控制

1.2.2 控制土壤差异的小区技术

1.2.2 .1 试验小区的面积 

1.2.2 .2 试验小区的形状 

1.2.2 .3 重复和对照区的设置 

1.2.2 .4 保护行（区）的设置

1.2.3 常用的田间试验设计

1.2.3 .1 顺序排列的田间试验设计 

1.2.3 .2 随机排列的田间试验设计

实训项目：田间设计

教学提示：（1）田间设计的科学性

         （2）田间区划的准确性

1.3 田间试验的实施

分单元目标：掌握试验方案制订的要点和常用田间试验设计方法；了解田间试验实施的步骤和要求

分单元内容：

1.3.1 试验方案

1.3.1 .1试验方案的概念

1.3.1 .2拟订试验方案的要点

1.3.2 田间试验的实施步骤

1.3.2 .1计划的制订

1.3.2 .2试验地的准备和田间区划

1.3.2 .3试验材料的准备

1.3.2 .4播种或移栽

1.3.2 .5田间管理

1.3.2 .6观察记载和测定

1.3.2 .7收获脱粒与计产

实训项目：田间区划、播种与调查

教学提示：（1）拟定计划要科学

         （2）具体实施要严格

第2单元   统计学基础

2.1 基本特征数

分单元目标：了解总体与样本、参数与统计数等常用统计术语的概念和试验资料的分类；掌握次数分布表和次数分布图的制作方法；掌握平均数和变异数的意义和计算方法。

分单元内容：

2.1.1 试验资料的整理

2.1.1 .1 试验资料的性质 

2.1.1 .2 次数分布表及其制作 

2.1.1 .3 次数分布图

2.1.2 平均数与变异数

2.1.2 .1 算术平均数 

2.1.2 .2 变异数

实训项目：资料的整理与田间调查

教学提示：（1）取样的代表性

         （2）整理的合理性

2.2统计假设测验

本章重点和难点：明确并掌握统计假设测验的基本原理和方法。

2.2.1 概率及概率分布

2.2.1 .1 事件、频率和概率 

2.2.1 .2 概率的两个基本性质 

2.2.1 .3 二项分布 

2.2.1 .4 正态分布

2.2.2 统计假设测验

2.2.2 .1 统计假设测验的基本原理和方法 

2.2.2 .2 单个平均数的假设测验 

2.2.2 .3 平均数差数分布及其假设测验

2.3方差分析

分单元目标  本章重点和难点：方差分析的基本原理及其应用。

分单元内容：

2.3.1 方差分析的基本原理

2.3.1 .1 方差及方差分析的概念 

2.3.1 .2 方差分析的实质

2.3.2 单向分组资料的方差分析

2.3.2 .1 样本容量相等的单向分组资料的方差分析 

2.3.2 .2 样本容量不相等的单向分组资料的方差分析

2.3.3 两向分组和系统分组资料的方差分析

2.3.3 .1 两向分组资料的方差分析 

2.3.3 .2 系统分组资料的方差分析

实训项目：练习

教学提示：（1）方差分析应用的条件

         （2）方差分析的步骤

第3单元  试验结果分析

3.1顺序排列试验设计结果的统计分析

单元教学目标  本章重点和难点：通过分析各种不同类型的资料，掌握顺序排列试验结果的统计分析方法。

分单元内容：

3.1.1 对比法试验结果的统计分析 

3.1.2 间比法试验结果的统计分析

3.2 随机区组试验结果的统计分析

单元教学目标  本章重点和难点：通过分析各种不同类型的资料，掌握单因素随机区组试验结果的统计分析方法。

分单元内容：

3.2.1 单因素随机区组排列试验结果的统计分析示例 

3.2.2 单因素随机区组试验的统计分析

3.2.3 复因素随机区组排列试验结果的统计分析示例 

3.2.4 复因素随机区组试验的统计分析

实训项目：

（1）百分比法分析

（2）单因素与复因素随机设计试验结果的统计分析

教学提示：方差分析要点

第4单元  试验总结

4.1试验结果范例

分单元目标：学完后能写出较正规的试验总结

4.2试验结果总结

分教学目标：写出较正规的试验总结

实训项目：试验总结

教学提示：总结的方法

第五部分 实验纲要

实验一 田间试验计划书的拟定

目的要求：熟悉拟定试验计划的内容、方法和步骤

教学内容：根据各类资料学生编写一份试验计划书。

实验二 田间试验设计与区划

目的要求：使学生掌握田间试验设计和小区布置图的绘制方法。要求做到：设计要符合试验设计的基本原则和田间小区技术的要求；图形中的长度要与实际长度符合比例；用绘图铅笔绘制，一律采用实线，并力求美观、整洁。

教学内容：

1、对比法设计

2、随机区组设计

实验三 田间试验调查

目的要求：学生应掌握田间调查、田间取样、去除面积与收获计产面积确定的方法和考种方法，为获得正确的试验结果奠定基础。

教学内容：

1、调查方法

2、取样方法

实验四 试验数据的整理

目的要求：了解资料搜集整理的意义，更好地掌握次数分布表、图的制作方法。熟练掌握利用Excel进行数据整理与图表制作。

教学内容：

1、Excel中的数据整理工具

2、利用Excel进行数据描述

实验五 特征数的计算

目的要求：掌握各种特征数的计算方法，熟练掌握利用Excel进行特征数的计算

教学内容：

1、Excel中的函数使用

2、利用Excel进行数据描述

实验六 概率和概率分布

目的要求：掌握概率和概率计算。了解二项分布、正态分布和抽样分布原理，掌握理论分布的概率计算。

教学内容：

1、利用函数进行概率和概率计算

2、正态分布的概率密度函数和概率密度图

3、随机抽样、抽样分布与总体分布的关系

4、二项分布、t分布、F分布的概率计算

实验七 统计推断

目的要求：了解显著性测验的意义和基本原理，掌握利用Excel进行统计假设测验和区间估计的方法。

教学内容：

1、利用函数进行样本平均数、平均数差数、方差、方差比的假设测验

2、利用数据分析工具进行假设测验

实验八 方差分析

目的要求：了解方差分析的意义和基本原理，熟悉方差分析的步骤，能够独立地利用Excel中的函数对交叉分组资料和系统分组资料进行方差分析。

教学内容：

1、利用Excel中的函数进行单向分组和交叉分组资料的方差分析

2、利用数据分析工具进行单向分组和交叉分组资料的方差分析

实验九 顺序排列试验设计的结果统计分析

目的要求：掌握顺序排列试验设计的结果统计分析方法。

教学内容：

1、随机区组试验统计分析

2、拉丁方试验统计分析

3、裂区试验统计分析

实验十 随机排列试验设计的结果统计分析

目的要求：掌握随机排列试验设计的结果统计分析方法。

教学内容：

1、单因素随机区组试验统计分析

2、复因素随机区组试验统计分析

实验十一 试验总结

目的要求：了解试验总结的基本格式，掌握试验总结的编写方法。

教学内容：

1、试验总结的基本格式

2、试验总结的编写方法

3、实际编写

六、模块实训(教学实习)

名称：田间区划与调查

一、实训目的和任务

通过实训培养学生的独立解决实际问题的能力，使学生熟练掌握田间区划与调查实训的基本操作，为学生在后续学习中奠定基础。

1、要求学生结合理论知识，明确实习目的、方法、要求，做到充分理解实训内容。

2、充分估计实训过程中可能出现问题，拟定相应的对策。

3、要求学生掌握田间区划与调查主要环节，及可操作内容。

4、出现异常现象能准确分析。

二、实训内容和要求

内容：田间区划与调查

要求：1、学生必须严格遵守实训课的纪律，在老师指定的场所进行。

2、严格按照操作程序进行，注意操作时间，认真完成实训任务。

3、分小组实训，每一个环节应有指导教师检查指导。

七、教材及参考书

(一) 教材

王宝山：《田间试验与统计方法》，中国农业出版社

朱明哲：《田间试验与统计分析》，中国农业出版社

(二) 参考书

[1]莫惠栋：《农业试验统计》，上海科学技术出版社

[2]王文中：《Excel在统计分析中应用》，中国铁道出版社。