МЕТОДИКА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И БИОМЕТРИЯ

МЕТОДИКА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И БИОМЕТРИЯ

Кафедра Зоотехнии Аграрный факультет

Обязательный курс

Объем учебной нагрузки: 36 час. - лекции,

54 час. – лабораторные работы

 

Цель курса

Основной целью курса является освоение студентами методологии и техники проведения эксперимента в животноводстве, овладение математической базой планирования эксперимента и обработки цифрового экспериментального материала с применением компьютерной техники.

Для реализации поставленной цели в процессе преподавания курса решаются следующие задачи:

- уметь определить задачи планируемого исследования;

- уметь планировать эксперимент, выбрать схему и метод эксперимента, определить рациональный объем групп подопытных животных, правильно отобрать животных в эксперимент;

- знать методологию и технику проведения эксперимента, получения и учета экспериментальных данных;

- уметь проводить математический анализ экспериментальных данных с использованием как простого расчетного метода (на калькуляторе), так и современных компьютерных технологий;

- знать необходимые биометрические методы и алгоритмы расчетов, применяемые в обработке данных зоотехнического эксперимента;

- уметь реализовать полученные в эксперименте результаты в научной публикации.

 

Содержание курса

Тема 1. ВВЕДЕНИЕ. Роль науки в развитии животноводства как отрасли, обеспечивающей человека полноценными продуктами пита­ния и легкую промышленность сырьем.

Краткая история развития опытного дела в животновод­стве. Научные школы, вклад выдающихся ученых-зоотехни­ков в теорию и практику животноводства. Международное сотрудничество в научно-исследователь­ских работах (международные научные ассоциации, конгрессы, сим­позиумы). Система организации и координации научных иссле­довании по животноводству в России (Всероссийская академия сельскохозяйственных наук, секционные советы, координационные совещания, научно-исследователь­ские институты и опытные станции, научно-исследовательская работа в вузах).

Тема 2. ПЛАНИРОВАНИЕ И МЕТОДОЛОГИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА. Определение круга вопросов, подлежащих исследованию. Анализ научной информации по избранному вопросу. Ос­новные источники научной информации. Составление обзор­ного реферата. Этика цитирования работ и авторских ссылок. Методика составления списка литературы. Взаимосвязь наблюдений, производственного опыта и на­учного эксперимента. Эксперимент как средство проверки тео­ретических построений. Обоснование эксперимента, построе­ние рабочей гипотезы. Характер эксперимента в животновод­стве: генетический, по кормлению животных, по изучению влияния факторов среды. Изучаемые факторы и учитываемые в эксперименте показатели (результативные признаки). Планирование эксперимента. Расчет численности выборки, достаточной для получения достоверных результатов. Выбор метода эксперимента в соответствии с поставленными задача­ми, хозяйственными и лабораторными условиями его проведе­ния. Построение схемы опыта. Метод обособленных групп, его сущность. Метод интегральных групп (факториального опыта), его сущность и условия применения. Метод периодов. Метод групп-периодов (параллельных и с обратным замеще­нием). Метод латинского квадрата. Отбор животных для эксперимента. Метод аналогов, тре­бования, предъявляемые к аналогам. Метод однояйцовых близнецов. Рендомизированный отбор особей для факториального опыта. Градации и повторности в факториальном опыте. Построение «блоков», их объем, размещение с учётом микро­условий. Проведение эксперимента, технические условия, продолжи­тельность. Методы отбора проб для исследований. Система получения и учета экспериментальной информации: порядок ведения наблюдений за подопытными объектами, формы жур­налов, ведомостей и дневников по записи экспериментальных данных. Фотографирование подопытных животных.

Тема 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫПОСТАНОВКИ ЗООТЕХНИЧЕСКИХ ОПЫТОВ. Эксперименты по кормлению животных. Методы постанов­ки опытов по изучению переваримости питательных веществ кормов и обмену веществ. Подбор животных, необходимое оборудование, продолжительность опыта. Схема опыта. Тех­ника кормления и содержания подопытных животных, учета кормов и их остатков, мочи и кала. Особенности балансовых опытов с разными видами животных: крупным рогатым ско­том, овцами, свиньями, кроликами, сельскохозяйственной пти­цей. Техника газометрических исследований. Метод инертных индикаторов. Лабораторные методы ис­следования переваримости кормов и рационов. Эксперименты по изучению влияния на животное и его продуктивность отдельных питательных веществ и рационов.

Эксперименты селекционно-генетического характера. Оцен­ка коэффициентов наследуемости, повторяемости и коэффици­ентов генетической, паратипической и фенотипической корре­ляции признаков у разных видов сельскохозяйственных жи­вотных. Селекционные индексы. Испытание производителей по потомству. Периодическая и периодическая реципрокная селекция. Оценка общей и специфической комбинационной способности линий в системе диаллельных скрещиваний. Ана­лизирующие скрещивания. Эффект превосходства. Эффект гетерозиса. Системы обработки информации по селекциони-руемым признакам.

Эксперименты по изучению влияния среды. Постановка экспериментов по изучению влияния на животное и его про­дуктивность систем содержания (типов помещений, станков, клеток). Изучение оптимальных условий плотности размещения животных. Эксперименты по изучению эффективности ре­жимов освещения в помещениях (длительность освещения, ин­тенсивность освещенности, источники освещения). Экспери­менты по изучению климатических влияний на животных и их продуктивность. Исследование влияния на животное взаимо­действия генотип -среда.

Тема 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ. Расчет основных характеристик выборочных совокупностей: средней арифметической, квадратического отклонения, ошибки репрезентативности, коэффициента вариации. Выбор алгоритма расчетов в зависимости от характера цифрового материала (его численности и значности). Доверительные границы генеральной средней, ее оценка. Оценка разности между выборочными средними величинами, между выборочными долями. Достоверность расхождения рас­пределений частот признака по Колмогорову-Смирнову (критерий лямбда). Корреляционный анализ. Функциональные и коррелятив­ные зависимости. Коэффициент корреляции. Алгоритмы рас­четов коэффициента корреляции в малых и больших выбор­ках. Анализ криволинейных связей при помощи корреляцион­ного отношения. Ранговая корреляция по Спирмену. Регрессионный анализ. Расчет коэффициента линейной ре­грессии. Уравнение линейной регрессии. Построение теорети­ческого ряда регрессии. Расчет латинского квадрата. Расчет данных факториальных опытов методом дисперси­онного анализа. Сущность метода. Основные показатели. Нулевая гипотеза. Критерий Фишера. Алгоритмы дисперсионного анализа однофакторных комплексов количественных при­знаков (вариации для различных объемов выборок и значно­сти дат). Дисперсионный анализ однофакторных комплексов для альтернативных признаков. Алгоритмы дисперсионного анализа двухфакторных комплексов для количественных при­знаков (вариации для разных объемов выборок). Анализ иерархических комплексов, его применение для расчета коэффициентов наследуемости. Применение электронно-вычислительных машин большой разрешающей способности для анализа экспериментального материала.

Графический метод анализа цифрового материала. Эконо­мическая оценка результатов опыта.

Тема 5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА. Составление отчета об эксперименте. Выводы. Разработка предложений по внедрению в производство научных достиже­ний. Печатная пропаганда материалов научных исследова­ний.

 

Перечень лабораторных работ

 

1. Планирование эксперимента (составление схемы опыта, расчет числа объектов в опыте). Построение схемы опыта.

2. Расчет средней величины и показателей изменчивости

3. Расчет достоверности разности выборочных средних и выборочных долей.

4. Расчет латинского квадрата.

5. Расчет коэффициента корреляции в больших выборках.

6. Определение повторяемости расчетом коэффициента ранговой корреляции.

7. Расчет коэффициента регрессии, уравнения регрессии, построение теоретического ряда регрессии.

8. Дисперсионный анализ однофакторного комплекса для количественных признаков.

9. Дисперсионный анализ однофакторного комплекса для качественных признаков.

10. Дисперсионный анализ пропорционального двухфак­торного комплекса для количественных признаков.

11. Определение коэффициента наследуемости расчетом иерархического двухфакторного комплекса.

12. Обработка экспериментального материала с использованием программ статистического анализа результатов эксперимента (пакеты анализа данных "Excel", "Стадия", "Statistica for Windows").

13. Составление отчетов и подготовка печатной продукции в системе "Word" с использованием табличного и графического материалов, полученных в результате обработки экспериментальных данных с применением программ статистического анализа результатов эксперимента.

 

Литература

 

Обязательная

1. Куликов Л.В., Никишов А.А. Математическое обеспечение эксперимента в животноводстве. (2-е издание). М., Изд-во РУДН, -2006.-178 с.

2. Плохинский Н. А. Руководство по биометрии для зоотехников. М., 1969.

Дополнительная

1. Мидлтон М.Р. Анализ статистических данных с использованием Microsoft Excel для Office XP. М.: Бином. Лаборатория изданий.-2005.- 296 с.

2. Минько А.А. Статистический анализ в MS Excel. М.: Изд-во Диалектика.-2004.- 437 с.

3. Овсянников А. И. Основы опытного дела в животноводстве. М., 1975.

4. Глембоцкий Я. Л. Методы научных исследовании в животновод­стве. М., 1975.

5. Плохинский Н. А. Алгоритмы биометрии. М., 1980.

 

Программа составлена

Куликовым Л.В.

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Никишовым А.А.

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Кафедра Зоотехнии, аграрный факультет