食品试验设计与统计分析(Food experimental design and statistical analysis)

仙仙

        课程名：食品试验设计与统计分析(Food experimental design and statistical analysis)  学分：2  学时：32  
课程类别：综合教育选修课  
开课学院：食品学院  所属基层教学组织：
曾任课教师：
        课程大纲：
一、课程性质与目的
    本课程是为本科生的综合教育选修课，通过本课程的学习将使学生掌握正确地收集、整理、分析数据的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生能够独立进行试验设计，并能利用统计知识对试验结果进行正确的处理，为以后的学习打下必要的基础。
二、课程简介
    《食品试验设计与统计分析》是数理统计的原理和方法在食品科学研究中的应用，通过该门课程的学习，将学习到如何正确地收集、整理、分析数据，从而得出客观、科学的结论的方法，以及掌握基本的试验（调查）设计和统计分析方法，从而可以对食品科学研究中拟通过试验解决的具体问题提出科学而合理的试验方案，并用科学的统计方法进行数据处理，得出可靠的结论，从而为今后的工作和学习打下必要的基础。
三、教学内容
第一章  绪论（1学时）
主要内容：介绍试验设计与统计分析课程的性质、地位及其重要性，介绍本门课程对今后学习及工作的影响；介绍食品科学试验的特点与要求。
学习要求：了解试验设计与统计分析在食品科学研究中的应用及发展概况；熟悉食品科学实验的特点与要求。
自学：试验设计与统计学发展概况。
第二章  数据资料的整理与特征数（2.5学时）
主要内容：统计常用术语概念；资料的分类及整理方法；常用统计表和统计图的绘制；资料特征数的计算；异常数据的检出。
学习要求：理解统计常用术语的含义；理解不同类型资料的性质并掌握资料的整理方法；掌握统计表和统计图的绘制；掌握资料特征数的计算方法；掌握异常数据的检出方法。
自    学：部分统计表和统计图的绘制；部分异常数据的检出方法。
作    业：课后习题。
第三章  理论分布与抽样分布（2.5学时）
主要内容：介绍有关随机变量的几种常用理论分布、平均数和均数差数的抽样分布及t分布。
学习要求：掌握常用理论分布的规律及相互间的关系；正确进行有关随机变量的概率计算；掌握t分布规律及其与标准正态分布的关系；理解均数标准误和均数差数标准误的意义，并掌握其计算方法。
作    业：课后习题。       
第四章  统计假设检验（5学时）
主要内容：统计假设检验的基本原理及相关概念；样本平均数、二项百分率的的假设检验；参数的点估计和区间估计。
学习要求：深刻理解统计假设检验的意义、原理和概念；掌握平均数假设检验的基本方法；掌握总体均数的区间估计方法。
作    业：课后习题。
第五章 方差分析（6学时）
主要内容：方差分析的原理、步骤和方法；多重比较的方法及结果的表示方法；数据转换。
学习要求：深刻理解方差分析的基本原理；熟悉掌握方差分析的基本方法和多重比较方法；领会方差分析的3种模型、期望均方和基本假定；了解数据转换。
作    业：课后习题。
第六章  非参数统计（1学时）
主要内容：χ2检验；适合性检验；独立性检验。
学习要求：正确理解非参数统计的概念；掌握χ2检验的方法
作    业：课后习题。
第七章  直线回归与相关（3学时）
主要内容：直线回归分析的原理、方法，包括直线回归方程的建立、直线回归关系的显著性检验、散点图与回归直线的绘制以及直线回归方程的应用；直线相关分析的方法，包括决定系数、直线相关系数的意义、性质、作用、计算方法以及显著性检验的方法；常见的可直线化曲线回归分析方法；多元线性回归和相关分析的方法。
学习要求：正确理解回归、相关分析的意义及有关概念；掌握直线回归和相关分析的方法；了解常见的可直线化曲线回归分析的方法；了解多元线性回归和相关分析的方法。
作    业：课后习题。
第八章  试验设计基础与抽样方法（4学时）
主要内容：试验设计的基本原则、作用及其相互关系；拟订试验计划和方案的步骤；基本抽样方法；样本含量的估计。
学习要求：深刻理解试验设计的意义、任务、作用及相关概念；明确食品试验研究的主要内容；掌握试验设计的基本原则和要求；掌握基本抽样方法，正确估计抽样误差和样本含量。
作    业：课后习题。
第九章  随机区组试验设计及统计分析（2学时）
主要内容：根据专业知识，确定区组；随机区组试验设计及统计分析。
学习要求：能够根据专业知识确定区组；掌握随机区组试验设计及统计分析方法。
作    业：课后习题。
第十章  正交试验设计（2学时）
主要内容：拉丁方试验设计的概念；正交试验设计的基本方法和步骤；正交试验设计的统计分析；有交互作用的正交试验设计的方法、步骤和统计分析。
学习要求：理解正交试验的基本原理和用途；能够正确进行表头设计；熟练掌握正交试验设计的基本方法和步骤；掌握正交试验分析的两种方法；了解有交互作用的正交试验设计的方法、步骤和统计分析。
作    业：课后习题。
第十一章  均匀试验设计（1学时）
主要内容：均匀试验设计的基本方法；实验结果的分析方法。
学习要求：了解均匀设计的意义和特点；了解等水平均匀设计表的构造；了解均匀试验设计的基本方法与实验结果的分析方法。。
作    业：课后习题。
第十二章  相关内容介绍 （2学时）
主要内容：其他试验设计方法简单介绍；食品科学领域内生物统计学进展的介绍；统计软件的介绍，包括excel、SAS、SPSS等软件。
学习要求：了解其他试验设计方法；了解食品科学领域内生物统计学的应用；了解统计软件在统计分析和试验设计中的应用，包括excel、SAS、SPSS等软件；。
四、教学基本要求
    教师在课堂上应对食品试验设计及统计分析中的基本概念、原理和方法进行必要的讲授，并详细讲授每章的重点、难点内容；讲授中多举例题，使学生可以更好的理解相关理论，例题应以主讲教材以外为主，教材上例题让同学作为参考，加深理解；例题应以食品科学为主，并适当扩展到相关领域如医学、生物学、日常生活中等实例，以加强学生的领会贯通，更好的掌握。通过一定的例题讲解、讨论，启迪学生的思维，加深学生对有关概念、理论等内容的理解，并应采用多媒体辅助教学，加大课堂授课的知识含量。重要术语用英文单词标注。
    习题讨论课的次数应不少于4次，主要安排在假设检验、方差分析、试验设计等章节进行；进行讨论之前，教师事先对讨论的具体过程进行充分的设计，考虑可能发生的各种情况；讨论中，教师应把握讨论的进度及方向，进行必要的提示，引导学生运用所学理论知识，分析、解决实际问题；讨论后，教师应及时进行总结。
    由于没有上机课，教师应用必要时间演示用excel进行最基本的统计分析，并作为作业布置，使学生能够用excel进行最基本的数据处理。
    平时作业量共计应不少于48学时，使学生通过一定量的习题掌握统计分析的基本方法和试验设计的基本方法。
五、教学方法
    实行模块式教学，即将整个课程按照上述内容结构划分为十二个单元，每个单元再由理论授课、讨论、启发式教学、自学、作业等方式构成。
    本课程采用的教学媒体主要有：文字教材（包括主教材和推荐参考书）、课件（包括主讲老师对全书的系统讲授，还有重要内容的文字提示与电子教学幻灯片）、作业（以课后习题为主，适当补充课外习题）以及辅导（主要采用当面讲解和E-mail等形式）。作业每次批改1/3，将错误较多习题课上重点讲解。
    考试根据情况采用开卷或半开卷（可带一张16K复习纸）考试，考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的理解、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。
    总评成绩：平时作业占20%、课堂讨论和出勤占10%、考试占70%。
六、参考教材和阅读书目
参考教材：
1. 王钦德，杨坚主编.  食品试验设计与统计分析. 中国农业大学出版社出版；
2. 李春喜，王志和等. 生物统计学. 科学出版社；
3. 洪伟，吴承祯主编. 试验设计与分析—原理•操作•案例. 中国林业出版社；
4. 明道绪主编. 生物统计附试验设计（第三版）. 中国农业出版社；
5. 刘魁英主编. 食品研究与数据分析. 中国轻工业出版社；
6. 方积乾主编. 卫生统计学. 人民卫生出版社。   
七、本课程与其它课程的联系与分工
    本课程是数理统计的原理和方法在食品科学研究中的应用，学生应预先学习过高等数学、概率论及统计基础知识，通过该门课程的学习，将培养学生在食品科学研究中分析问题和解决问题的能力，使学生能够独立进行食品科学试验设计，并能利用统计知识对试验结果进行正确的处理，为今后的学习打下必要的基础。