石河子大学：《生物统计学》课程授课教案（汉族班）

石河子大学教案 课程名称：生物统计学 任课班级：农学04-1、2班 任课教师：龚江 农学院教研室：生物统计教研室 二00六年一一二00七年第一学期

石 河 子 大 学 教 案 课 程 名 称：生物统计学 任 课 班 级：农学 04-1、2 班 任 课 教 师：龚 江 农学院教研室：生物统计教研室 二 00 六年——二 00 七年第一学期

姓名 龚江 职称讲师 总学时 46 使用教材 面向21世纪课程教材《试验统计方法》盖钧镒主编 通过《农业试验统计学》教学，农学和植保专业的学生提高对“田间 试验和统计方法”的学习，可初步掌握田间试验的基本概念，以及控 制试验误差和各种试验设计的原理和方法，对试验所获得的各种数据 教学目 进行整理、归纳，并学习处理进行差异显著性测验，对多个处理进行 方差分析，两个或多个因素进行回归与相关分析。通过实践，使学生 掌握田间试验设计方法，生物统计分析原理、程序和方法，从而对试 验结果作出科学可靠推断。 章次 章 名 学时 1 绪论、田间试验概述 6 2 资料的初步整理 3 3 理论分布和抽样分布 5 4 统计假设测验 6 5 方差分析 9 6 卡平方(x)测验 3 直线回归和相关 4 实验课 10 总计 46

1 姓 名 龚 江 职 称 讲师 总 学 时 46 使 用 教 材 面向 21 世纪课程教材《试验统计方法》盖钧镒主编 课 程 教 学 目 的 通过《农业试验统计学》教学，农学和植保专业的学生提高对“田间 试验和统计方法”的学习，可初步掌握田间试验的基本概念，以及控 制试验误差和各种试验设计的原理和方法，对试验所获得的各种数据 进行整理、归纳，并学习处理进行差异显著性测验，对多个处理进行 方差分析，两个或多个因素进行回归与相关分析。通过实践，使学生 掌握田间试验设计方法，生物统计分析原理、程序和方法，从而对试 验结果作出科学可靠推断。 章 次 章 名 学 时 1 绪论、田间试验概述 6 2 资料的初步整理 3 3 理论分布和抽样分布 5 4 统计假设测验 6 5 方差分析 9 6 卡平方（χ2）测验 3 7 直线回归和相关 4 实验课 10 总计 46

200年月日 绪论：使学生了解试验统计学的定义、发展和本课程的主要内容以及科 教学 学研究的基本过程。 目的 使学生了解田间试验的任务和要求。 一、试验统计学的定义和任务 教 二、试验统计学的发展与展望 学 三、课程的主要内容 四、田间试验的任务 五、田间试验的要求 试验统计学定义：运用数理统计学的原理与方法，收集、整理、分析数据 解释生物现象，寻求其内在规律的一门学科。与一般数理统计学相比， 它不仅要通过事物外在的数量表现去揭示事物内 点 在的规律性，而且要根据专业知识去探讨、解释为什么存在这种规律性。 试验统计学的任务是如何运用观察或试验的方法取得样本，即试验设计与 难 抽样技术：进而用统计推断的方法由样本去推断总体，即统计分析方法。 及 试验统计学的应用前景大致可以概括为以下两个方面： 教学 1、研究的问题不断深化，统计方法的应用水平不断提高 方 2、应用领域不断扩大，研究层次不断提高 法 田间试验的要求：1、试验目的要明确：2、试验条件要有代表性： 3、试验结果要正确可靠：4、试验结果要具有重演性。 作业、思1、农业和生物学领域中进行科学研究的目的是什么？简述研究的基本过程 考题（讨 论题)、 方法？ 阅读材 2、田间试验的要求是什么？ 料 题 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

2 200 年 月 日 教 学 目 的 绪论：使学生了解试验统计学的定义、发展和本课程的主要内容以及科 学研究的基本过程。 使学生了解田间试验的任务和要求。 教 学 内 容 一、试验统计学的定义和任务 二、试验统计学的发展与展望 三、课程的主要内容 四、田间试验的任务 五、田间试验的要求 教 学 重 点 、 难 点 及 教 学 方 法 试验统计学定义：运用数理统计学的原理与方法，收集、整理、分析数据， 解释生物现象，寻求其内在规律的一门学科。与一般数理统计学相比， 它不仅要通过事物外在的数量表现去揭示事物内 在的规律性，而且要根据专业知识去探讨、解释为什么存在这种规律性。 试验统计学的任务是如何运用观察或试验的方法取得样本，即试验设计与 抽样技术；进而用统计推断的方法由样本去推断总体，即统计分析方法。 试验统计学的应用前景大致可以概括为以下两个方面： 1、研究的问题不断深化，统计方法的应用水平不断提高 2、应用领域不断扩大，研究层次不断提高 田间试验的要求：1、试验目的要明确；2、试验条件要有代表性； 3、试验结果要正确可靠；4、试验结果要具有重演性。 作业、思 考题（讨 论题）、 阅读材 料 1、 农业和生物学领域中进行科学研究的目的是什么？简述研究的基本过程 和 方法？ 2、田间试验的要求是什么？ 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

200年月日 教学 教会学生拟定试验方案，掌握拟定试验方案的要点。 目的 使学生了解误差的种类，田间试验误差的来源，控制误差的途径。 (一)试验方案的设计 一、试验因素与水平 二、试验指标与效应 学 三、试验方案的种类 四、制订试验方案的要点 的 (二)试验误差 一、误差的种类、二、田间试验误差的来源、三、控制田间试验误差的途径、 四、试验地的选择和培养、五、土壤差异及其控制 重点：（一）试验方案的种类。 确定试验方案的一般程序是： 明确研究目的→确定试验指标→分析影响试验指标的因素选取试验因素 一确定因素的水平→构造试验方案→专家论证→修改后实施。 教学重 (二)田间试验中控制误差的途径。 点、难点 (三)试验地的选择和培养： 及教学 难点：制订试验方案的要点： 方法 1、力求简洁明确，避免繁杂： 2、试验方案中各处理间要遵循单一差异原则： 3、试验因素水平间的级差要适当： 4、试验方案中应设置比较的基准一一对照： 5、试验方案时应对所研究的问题进行考察与调研。 作业、思 1、什么是试验方案？制订试验方案的要点是什么？ 考题（讨 2、试分析田间试验误差的主要来源，如何降低田间试验的随机误差？ 论题)、 阅读材 3、试述试验地土壤差异的特点，如何通过小区技术和试验设计控制 料 土壤差异？ 后 记 注课后记包括学生课堂纪律、教学完成情祝及教学体会等

3 200 年 月 日 教 学 目 的 教会学生拟定试验方案，掌握拟定试验方案的要点。 使学生了解误差的种类，田间试验误差的来源，控制误差的途径。 教 学 内 容 （一）试验方案的设计 一、试验因素与水平 二、试验指标与效应 三、试验方案的种类 四、制订试验方案的要点 （二）试验误差 一、误差的种类、 二、田间试验误差的来源、三、控制田间试验误差的途径、 四、试验地的选择和培养、五、土壤差异及其控制 教学重 点、难点 及教学 方法 重点：（一）试验方案的种类。 确定试验方案的一般程序是： 明确研究目的 →确定试验指标 →分析影响试验指标的因素选取试验因素 →确定因素的水平 →构造试验方案 →专家论证→修改后实施。 （二）田间试验中控制误差的途径。 （三）试验地的选择和培养: 难点：制订试验方案的要点： 1、力求简洁明确，避免繁杂； 2、试验方案中各处理间要遵循单一差异原则； 3、试验因素水平间的级差要适当； 4、试验方案中应设置比较的基准——对照； 5、试验方案时应对所研究的问题进行考察与调研。 作业、思 考题（讨 论题）、 阅读材 料 1、什么是试验方案？制订试验方案的要点是什么？ 2、试分析田间试验误差的主要来源，如何降低田间试验的随机误差？ 3、试述试验地土壤差异的特点，如何通过小区技术和试验设计控制 土壤差异？ 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

200年月日 教学 田间试验的基本原则，掌握田间试验的小区技术。 目的 掌握和熟练运用常用的田间试验设计方法、试验实施过程中的注意事项。 田间试验设计的三个原则，控制土壤差异的小区技术 二、顺序排列的试验设计 1、对比法设计2、间比法设计 三、随机排列的试验设计 内 1、完全随机设计2、随机区组设计亦称完全随机区组设计 3、拉丁方设计4、裂区设计5、再裂区设计6、条区设计 四、田间试验的实施：1、田间试验计划的制订 2、编制种植计划书 3、田间试验的观察记载和测定 重点：一、田间试验设计的三个原则：1、重复2、随机排列3、局部控制。 整 二、随机区组试验设计特点 设计特点是根据“局部控制”的原则，将试验地按肥力程度划分为等于重复 点 次数的区组，一区组安排一重复，区组内各处理都独立地随机排列。 三、裂区设计的特点： 难 点 裂区设计时则先按第一个因素设置各个处理（主处理）的小区：然后在 及 这主处理的小区内引进第二个因素的各个处理（副处理）的小区：按主处理 划分的小区称为主区，亦称整区，主区内按各个副处理所划分的小区称为副 方 亦称裂区。处理所划分的小区称为副亦称裂区。从第而因素来讲，一个主区 就是一个区组，但是从整个处理组合讲，一个主区仅是一个不完全区组。由 于这种设计将主区分裂为副区，故称为裂区设计。 作业、思1、田间试验设计的基本原则是什么？ 考题（讨2、完全随机设计、完全随机区组设计、拉丁方设计各有何特点☒ 论题) 3、田间试验要编制种植计划书、绘制田间种植图、进行观察记载和数据收集， 阅读材 料 试以育种试验为例说明其内容和方法。 题后记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情祝及教学体会等

4 200 年 月 日 教 学 目 的 田间试验的基本原则，掌握田间试验的小区技术。 掌握和熟练运用常用的田间试验设计方法、试验实施过程中的注意事项。 教 学 内 容 一、田间试验设计的三个原则，控制土壤差异的小区技术 二、顺序排列的试验设计 1、对比法设计 2、间比法设计 三、随机排列的试验设计 1、完全随机设计 2、随机区组设计亦称完全随机区组设计 3、拉丁方设计 4、裂区设计 5、再裂区设计 6、条区设计 四、田间试验的实施： 1、田间试验计划的制订 2、编制种植计划书 3、田间试验的观察记载和测定 教 学 重 点 、 难 点 及 教 学 方 法 重点：一、田间试验设计的三个原则：1、重复 2、随机排列 3、局部控制。 二、随机区组试验设计特点 设计特点是根据“局部控制”的原则，将试验地按肥力程度划分为等于重复 次数的区组，一区组安排一重复，区组内各处理都独立地随机排列。 三、裂区设计的特点： 裂区设计时则先按第一个因素设置各个处理（主处理）的小区；然后在 这主处理的小区内引进第二个因素的各个处理（副处理）的小区；按主处理 划分的小区称为主区，亦称整区，主区内按各个副处理所划分的小区称为副 亦称裂区。处理所划分的小区称为副亦称裂区。从第而因素来讲， 一个主区 就是一个区组，但是从整个处理组合讲，一个主区仅是一个不完全区组。由 于这种设计将主区分裂为副区，故称为裂区设计。 作业、思 考题（讨 论题）、 阅读材 料 1、田间试验设计的基本原则是什么？ 2、完全随机设计、完全随机区组设计、拉丁方设计各有何特点？ 3、田间试验要编制种植计划书、绘制田间种植图、进行观察记载和数据收集， 试以育种试验为例说明其内容和方法。 题后记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

200年月日 教学 使学生了解收集资料的常用方法、掌握资料初步整理的方法一一次数分布表 目的 讲解描述生物特征的基本统计数：平均数。 1、农作物病虫害常用的抽样方法，掌握几个基本概念、数据、变数、总体、 样本、个体、参数、统计数。 教 2、资料的初步整理试验资料的性质与分类、制作次数分布表和次数分布 冰 图、方柱形图、多边形图、条形图。 3、平均数的意义、种类、计算方法 4、算术平均数的两个重要特性。 重点：1、连续性变数的次数分布表制作 学 2、算术平均数的特性与应用 难点：1、连续性变数的次数分布表的编制步骤： (1)求极差R=最大值一最小值 (2)确定组数 的 (3)计算组距 (4)确定第一组区间的组限 教 (5)写出分组数列与组中值 (6)用划线统计各变量在各组的出现次数 方 法 2、算术平均数的性质 a.(x-x)=0 b.(x-x)2=min 作业、思详见《试验统计方法》书Ps3.2、3.3。 考题（讨 P473.4 论题)、 阅读材 料 题 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

5 200 年 月 日 教 学 目 的 使学生了解收集资料的常用方法、掌握资料初步整理的方法——次数分布表 讲解描述生物特征的基本统计数：平均数。 教 学 内 容 1、农作物病虫害常用的抽样方法，掌握几个基本概念、数据、变数、总体、 样本、个体、参数、统计数。 2、资料的初步整理 试验资料的性质与分类、 制作次数分布表和次数分布 图、方柱形图、多边形图、条形图。 3、平均数的意义、种类、计算方法 4、算术平均数的两个重要特性。 教 学 重 点 、 难 点 及 教 学 方 法 重点：1、连续性变数的次数分布表制作 2、算术平均数的特性与应用 难点：1、连续性变数的次数分布表的编制步骤： （1）求极差 R=最大值—最小值 （2）确定组数 （3）计算组距 （4）确定第一组区间的组限 （5）写出分组数列与组中值 （6）用划线统计各变量在各组的出现次数 2、算术平均数的性质 a. (x − x) = 0 b. ( ) min 2  x − x = 作业、思 考题（讨 论题）、 阅读材 料 详见《试验统计方法》书 P 45 3.2、3.3。 P47 3.4 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

200年月日 教学 掌握各种变异数的定义、性质及计算方法。 目的 明确统计概率的概念、概率计算。 1、变异数意义、种类、计算方法 2、自由度的概念和统计意义。 3、事件、概率和随机变量 内容 重点：1、标准差的意义与计算 2、小概率事件实际不可能性原理， 难点：(1)概率是文件出现可能性大小的数量指标，性质：0≤(4)≤ 重 (2)0、1总体：二项总体的特点：单元中的对立文件。 其参数是w=P=要-9-P 难 g2=g=0-A0.NP0-卫=PI-p)=四 及 (3)标准差：总体。=V20-2N样本s=2y-/N- w=20-2=8y2-y2 s=0-r-r2-列-Σ-C 学 设d'=x-41 s=20-y2=. 法 n 作业、思详见《试验统计方法》书P473.6、3.9。 考题（讨 论题) 阅读材 料 题 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

6 200 年 月 日 教 学 目 的 掌握各种变异数的定义、性质及计算方法。 明确统计概率的概念、概率计算。 教 学 内 容 1、变异数意义、种类、计算方法 2、自由度的概念和统计意义。 3、事件、概率和随机变量 教 学 重 点 、 难 点 及 教 学 方 法 重点：1、标准差的意义与计算 2、小概率事件实际不可能性原理， 难点：（1）概率是文件出现可能性大小的数量指标，性质： 0  p(A)  1 （2）0、1 总体：二项总体的特点：单元中的对立文件。 其参数是 P N NP N fy u p = −  = = P p pq N NP p N f y M pq = − = − =  − = = (1 ) ( ) (1 ) 2 2  （3）标准差：总体 y N 2  = ( − ) 样本 ( ) 1 2 s =  y − y N − n y ss y y y 2 2 2 ( ) ( )  =  − =  − fy C n fy ss f y y fy = −  =  − =  −  2 2 2 2 ( ) ( ) 设 d = x − A l         =  − =   − n fd ss y y i fd 2 2 2 ( ) ( ) 作业、思 考题（讨 论题）、 阅读材 料 详见《试验统计方法》书 P47 3.6、3.9。 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

200年月日 教学 明确统计概率的运算法则与二项分布的概念、概率计算。 目的 了解正态分布的特性，正态分布方程。 二项式分布 教 (一)二项总体及二项式分布（二）二项式分布的概率计算方法 学 (三)二项式分布的形状和参数（四）多项式分布 (五)泊松分布-一二项分布的一种极限分布 容 二、二项分布的极限-一正态分布 重点：二项分布是一种间断性变数的理论分布，要求理解它的程度和定义， 并会做概率计算 难点： (1)二项分布：a、二项总体，b、n次试验为独立的，其有n+1项结果 赏 C、p为一定值，其展开式：P-=CPg- 其参数u=pσ2=p9 难 用平均数表示：4，=4，=u=p==02h=四 及 教 (2)正态分布的方程了= 方 标准老分有方产-0。= 作业、思 详见《试验统计方法》书Pn4.3、4.4、4.5。 考题 令 注课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

7 200 年 月 日 教 学 目 的 明确统计概率的运算法则与二项分布的概念、概率计算。 了解正态分布的特性，正态分布方程。 教 学 内 容 一、二项式分布 （一）二项总体及二项式分布 （二）二项式分布的概率计算方法 （三）二项式分布的形状和参数 （四）多项式分布 （五）泊松分布-二项分布的一种极限分布 二、二项分布的极限-正态分布 教 学 重 点 、 难 点 及 教 学 方 法 重点：二项分布是一种间断性变数的理论分布，要求理解它的程度和定义， 并会做概率计算。 难点： （1）二项分布：a、二项总体，b、n 次试验为独立的，其有 n+1 项结果 C、p 为一定值，其展开式： k k n k y k n P C P q − = = ( ) 其参数 u = np = npq 2  用平均数表示： u p = uy = u = p n pq n p y = = = 2 2 2    （2）正态分布的方程 2 2 1 ( ) 2 1       − − =    y u N y f e （3）标准正态分布 ( 0, 1) 2 1 2 2 1 ( ) = = = −  e u  u u 作业、思 考题 详见《试验统计方法》书 P 72 4.3、4.4、4.5。 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

200年月日 教学 掌握正态分布曲线的特性，正态分布曲线下某一区间概率的计算。 目的 掌握无偏估计、复置抽样、中心极限定理等概念，理解样本平均数抽样分布。 教 正态分布曲线的特性 二、 计算正态分布曲线区间面积或概率的方法。 三、统计数的抽样及其分布参数 四、正态总体抽样的分布规律 重点：正态分布的概率计算方法1=一巴 在，E分o应同 学 率计算ay=布宁天伪-回 P(4-0≤y≤4+o)=68.27%P(H-2o≤y≤4+2o)=95.45% P(u-3o≤y≤4+3o)=99.73%P(4-1.96a≤y≤4+1.96o)=95% P(4-2.58g≤y≤μ+2.58o)=99% 点及 无偏估计的概念 单个样本平均数抽样分布的结论：4=4o=σ2n 学 两个独立样本平均数差数抽样分布的结论山万=4一凸 -+ 法 二项总体的抽样分布的参数 (一)二项总体的分布参数4=pσ2-p四 (二)样本平均数（成数）的抽样分布片=P=四 (三)样本总和数（次数）的抽样分布空，=叩，=网 作业、思详见《试验统计方法》书P24.6、4.7、4.8、4.9、4.10 考题 题 后记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

8 200 年 月 日 教 学 目 的 掌握正态分布曲线的特性，正态分布曲线下某一区间概率的计算。 掌握无偏估计、复置抽样、中心极限定理等概念，理解样本平均数抽样分布。 教 学 内 容 一、正态分布曲线的特性 二、计算正态分布曲线区间面积或概率的方法。 三、统计数的抽样及其分布参数 四、正态总体抽样的分布规律 教 学 重 点 、 难 点 及 教 学 方 法 重点：正态分布的概率计算方法  −  = y u 难点：正态分布的方程 2 2 1 ( ) 2 1       − − =    y u N y f e 标准正态分布 ( 0, 1) 2 1 2 2 1 ( ) = = = −    e u u u 概率计算 ( ) ( ) 2 1 ( y ) 2 2 1 P a b f ( )dy e FN b FN a u u b   =  a = = − −   P( −  y   +) = 68.27% P( − 2  y   + 2) = 95.45% P( − 3  y   + 3 ) = 99.73% P( −1.96  y   +1.96 ) = 95% P( − 2.58  y   + 2.58) = 99% 无偏估计的概念 单个样本平均数抽样分布的结论：  =  y n y 2 2  =  两个独立样本平均数差数抽样分布的结论 1 2 1 2  =  −  y − y 2 2 2 1 2 2 1 1 2 n n y y    = + − 二项总体的抽样分布的参数 （一）二项总体的分布参数  = p = pq 2  （二）样本平均数（成数）的抽样分布 p y  = n pq y = 2  （三）样本总和数（次数）的抽样分布 np y =   npq y =  2  作业、思 考题 详见《试验统计方法》书 P 72 4.6、4.7、4.8、4.9、4.10 题 后记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等

200年月日 教学 掌握统计假设测验的基本原理，显著水平的概念和选取依据。 目的 统计假设 (一)单个平均数的假设H。:4=4, （二)两个平均数的假设H。:4=山 二、统计假设测验的基本步骤 内 (一)对样本所属的总体提出统计假设，包括无效假设和备择假设 (二)规定显著水平α值，（三）在H为正确的假定下，根据平均数(y) 或其他统计数的抽样分布，计算平均数出现的概率值。 三、 两尾测验与一尾测验 四、假设测验的两类错误 重点：统计假设测验的基本方法和步骤 a.了解统计假设含义，（包括无效假设和备择假设） 学 b.选择显著水平是根据“小概率文件实际不能性”原理规定 c.降低犯两类错误的概率需采用一个较低的显著水平，如σ≤0.05，同时适 当增加，或减少σ：，两者兼有之。 难 难点：(1)大样本(n≥30)与总体已知采用u测验 及 小样本(n,4,>2为一尾 尾测验比两尾测验容易否定H。 作业、思详见《试验统计方法》书P,5.1、52、5.3、5.4。 考题（讨 论题) 阅读材 料 题 后 记 注课后记包括学生课常纪律、教学完成情况及教学体会等。 9

9 200 年 月 日 教 学 目 的 掌握统计假设测验的基本原理，显著水平的概念和选取依据。 教 学 内 容 一、统计假设 （一）单个平均数的假设 Ho  = o : （二）两个平均数的假设 1 2 Ho :  =  二、统计假设测验的基本步骤 （一）对样本所属的总体提出统计假设，包括无效假设和备择假设 （二）规定显著水平  值，（三）在 Ho 为正确的假定下，根据平均数（ y ） 或其他统计数的抽样分布，计算平均数出现的概率值。 三、两尾测验与一尾测验 四、假设测验的两类错误 教 学 重 点 、 难 点 及 教 学 方 法 重点：统计假设测验的基本方法和步骤 a.了解统计假设含义，（包括无效假设和备择假设） b.选择显著水平是根据“小概率文件实际不能性”原理规定 c.降低犯两类错误的概率需采用一个较低的显著水平，如   0.05 ，同时适 当增加 n，或减少 y  ，两者兼有之。 难点：（1）大样本（n  30）与总体已知 采用 u 测验 小样本（n  0，1 > 2 为一尾 一尾测验比两尾测验容易否定 H 0 作业、思 考题（讨 论题）、 阅读材 料 详见《试验统计方法》书 P 97 5.1、5.2、5.3、5.4。 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学完成情况及教学体会等