張靜++郭輝++韓長(zhǎng)杰++問(wèn)君彥++黃薇++李雪蓮++楊宛章

摘要：以農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程教學(xué)為例，結(jié)合當(dāng)前高校教學(xué)改革新觀念和學(xué)校實(shí)際，分析農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，即專(zhuān)業(yè)教材缺乏，課時(shí)安排不合理，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。探討該課程教學(xué)改革的思路及具體方法，為提高課程的教學(xué)效果提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)；教學(xué)；改革；教材；實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2016）09-0090-03

農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一門(mén)有關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)的設(shè)計(jì)理論和方法的學(xué)科，其研究?jī)?nèi)容主要包括合理科學(xué)地設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)方案及正確地分析試驗(yàn)結(jié)果，最終獲得較優(yōu)的試驗(yàn)方案。它是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中較先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，在眾多領(lǐng)域得到普及和應(yīng)用。由于試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法具有很強(qiáng)的實(shí)用性和應(yīng)用性，目前國(guó)內(nèi)很多高校將試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其相關(guān)課程作為各學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生了解和掌握常用的農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理及方法、試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析等，為學(xué)生畢業(yè)論文及從事科研工作打基礎(chǔ)。

農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)偏重于數(shù)理統(tǒng)計(jì)方面的知識(shí)，所講內(nèi)容也局限于教材，沒(méi)有充分融合新的教學(xué)理念及形成完整的教學(xué)方法體系。少數(shù)民族同學(xué)理解能力相對(duì)薄弱，依靠滿(mǎn)堂灌輸?shù)姆绞浇虒W(xué)，整體教學(xué)效果不佳。為此，根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況，對(duì)新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革提出建議。

1 教學(xué)現(xiàn)狀

目前，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程，課時(shí)比較少（26學(xué)時(shí)），且均為理論課。主要參考教材為何月娥、楊文孝主編的《農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)》，講授的主要內(nèi)容有單因素優(yōu)選法、方差分析、直觀分析及正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)等。在教學(xué)中，主要采用課堂講授為主、課下自學(xué)為輔，以及問(wèn)題為先導(dǎo)、理論課結(jié)合實(shí)際的教學(xué)方法，采用課堂提問(wèn)的方法加深學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解。在例題選擇時(shí)，結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械化專(zhuān)業(yè)知識(shí)，如農(nóng)機(jī)制造、農(nóng)機(jī)部件設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，使學(xué)生掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)原理在農(nóng)業(yè)機(jī)械各科研領(lǐng)域的應(yīng)用技巧。

2 存在的問(wèn)題及分析

2.1 教學(xué)課時(shí)安排不合理

受當(dāng)前教學(xué)改革思潮的影響，農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程學(xué)時(shí)被壓縮為26學(xué)時(shí)。根據(jù)教學(xué)安排，教材每章都是授課內(nèi)容，具體每章節(jié)授課課時(shí)安排如表1所示。

第一章“農(nóng)機(jī)試驗(yàn)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法”和第四章“方差分析”部分為重點(diǎn)講授章節(jié)，占用課時(shí)總數(shù)達(dá)14學(xué)時(shí)，其它章節(jié)的學(xué)時(shí)數(shù)得不到保障，導(dǎo)致試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程課時(shí)數(shù)量不夠，進(jìn)而加大教學(xué)難度。

2.2 專(zhuān)業(yè)教材缺乏

雖然國(guó)內(nèi)外有不少關(guān)于試驗(yàn)設(shè)計(jì)的書(shū)籍，但專(zhuān)門(mén)針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化專(zhuān)業(yè)編寫(xiě)的農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)教材非常少見(jiàn)，尤其是涵蓋最新試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、適合對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行研究?jī)?yōu)化、為學(xué)生提供終生受益的優(yōu)化思想和優(yōu)化工具的教材更為少見(jiàn)。目前，采用的農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)教材為1986年機(jī)械工業(yè)出版社出版的《農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)》，內(nèi)容相當(dāng)陳舊。

2.3 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不夠

農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一門(mén)理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，但不是農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)的主干課程。在當(dāng)前傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師更多的是灌輸式地為學(xué)生教授理論知識(shí)，學(xué)生大都被動(dòng)地接受試驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)方法和理論，對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法具體運(yùn)用理解不深。從復(fù)雜的公式推導(dǎo)到實(shí)際的應(yīng)用計(jì)算，概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)較差的學(xué)生掌握困難，逐漸失去學(xué)習(xí)該課程的興趣和積極性。此外，還有部分學(xué)生認(rèn)為該課程所講授知識(shí)的實(shí)踐運(yùn)用價(jià)值低，忽視對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，最終無(wú)法達(dá)到教學(xué)目標(biāo)與要求。

3 農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的思考及實(shí)踐

3.1 教學(xué)內(nèi)容改革

3.1.1 完善教材建設(shè) 教材質(zhì)量建設(shè)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。教材建設(shè)可以帶動(dòng)課程建設(shè)及教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革，進(jìn)一步推動(dòng)教學(xué)質(zhì)量提高與師資隊(duì)伍建設(shè)。為加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容更新和教材建設(shè)，針對(duì)當(dāng)前農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程教材缺乏、內(nèi)容陳舊老化的問(wèn)題，農(nóng)機(jī)教研室嘗試編纂《農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化》的電子教材，在內(nèi)容上刪繁就簡(jiǎn)，即刪除陳舊過(guò)時(shí)的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法理論和內(nèi)容，增加國(guó)內(nèi)外新的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法和相關(guān)統(tǒng)計(jì)理論。同時(shí)，通過(guò)增加Excel等計(jì)算機(jī)軟件在試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用實(shí)例，促進(jìn)學(xué)生掌握基本知識(shí)和基本技能。

3.1.2 創(chuàng)建專(zhuān)業(yè)例題庫(kù) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程涉及很多例題講解，但部分例題比較陳舊，且與農(nóng)業(yè)機(jī)械化專(zhuān)業(yè)的相關(guān)性不大，未能體現(xiàn)出專(zhuān)業(yè)性和前沿性，在一定程度上影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為此，創(chuàng)建專(zhuān)業(yè)的例題庫(kù)，精選一些緊跟時(shí)代步伐、涉及最新科技的試驗(yàn)背景，充分發(fā)揮多媒體教學(xué)形式多樣、信息量大、形象直觀的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合應(yīng)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法取得科研成果的成功范例，與學(xué)生進(jìn)行討論和互動(dòng)，逐步培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。比如在正交試驗(yàn)的實(shí)際案例教學(xué)中，選取有代表性的農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)論文作為案例，從最初的選因素定水平、選擇正交表、確定試驗(yàn)方案到試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算分析，逐步講授所需的理論知識(shí)，為學(xué)生畢業(yè)論文及將來(lái)從事科研工作打基礎(chǔ)。

3.2 授課方式改革

3.2.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科人才培養(yǎng)目標(biāo)，逐漸由培養(yǎng)研究型人才轉(zhuǎn)向培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的高素質(zhì)應(yīng)用型高層次專(zhuān)業(yè)人才，教學(xué)內(nèi)容也相應(yīng)地要進(jìn)行改革。作為專(zhuān)業(yè)課程的農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容，既要吸納試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)新方法，也要由闡述統(tǒng)計(jì)學(xué)原理為重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?qū)W生實(shí)踐能力培養(yǎng)、統(tǒng)計(jì)方法與計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合轉(zhuǎn)變，具有一定的難度和廣度。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和計(jì)算機(jī)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)已成為當(dāng)前備受關(guān)注的教學(xué)模式。相對(duì)于傳統(tǒng)課堂，翻轉(zhuǎn)課堂更注重學(xué)生課堂外的自主控制學(xué)習(xí)，以及課堂上的師生互動(dòng)交流，教師從內(nèi)容呈現(xiàn)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)“教練”，主要解答學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。鑒于農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程的性質(zhì)，將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于課堂教學(xué)，在一定程度上可以解決解決課堂教學(xué)中存在的上述問(wèn)題。利用學(xué)?！罢n程中心”網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)課程翻轉(zhuǎn)目標(biāo)等內(nèi)容，主要包括：相關(guān)教學(xué)材料和學(xué)習(xí)精講視頻的上傳，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)；基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的課前、課后作業(yè)練習(xí)和測(cè)試，教學(xué)信息的及時(shí)反饋和教學(xué)效果的合理評(píng)價(jià)；改善課堂教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?；诜D(zhuǎn)課堂特點(diǎn)，在實(shí)際教學(xué)中僅對(duì)一些選修章節(jié)（如多元線性回歸、多元回歸正交設(shè)計(jì)等）進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，課程重點(diǎn)掌握環(huán)節(jié)（正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、方差分析等）仍采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，逐漸形成完整的教學(xué)方法體系。

3.2.2 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程 利用學(xué)校公共網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中的“課程中心”平臺(tái)建設(shè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)課程，共享教學(xué)PPT、試題庫(kù)、精選案例及相關(guān)優(yōu)秀資源，供學(xué)生在線學(xué)習(xí)。此外，在網(wǎng)絡(luò)課程中設(shè)立作業(yè)板塊和答疑版塊，加強(qiáng)與學(xué)生之間的交流與互動(dòng)，定期對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)進(jìn)行解答，及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，為下一步的教學(xué)提供參考，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、課內(nèi)學(xué)習(xí)和課外學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合。

3.2.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程是一門(mén)實(shí)用性及應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，而目前的26個(gè)課程學(xué)時(shí)中沒(méi)有實(shí)驗(yàn)課或上機(jī)課，導(dǎo)致試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法沒(méi)有具體應(yīng)用或?qū)嵺`的機(jī)會(huì)，只處于理論掌握階段，不利于學(xué)生對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的進(jìn)一步理解。因此，增設(shè)6～8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課，使學(xué)生通過(guò)實(shí)踐進(jìn)一步理解試驗(yàn)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及步驟。與此同時(shí)，積極鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目訓(xùn)練。在實(shí)際科研訓(xùn)練中，學(xué)生收集資料、閱讀文獻(xiàn)后，對(duì)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，得到數(shù)據(jù)后，結(jié)合正交設(shè)計(jì)助手、Excel等軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，全面提升科研創(chuàng)新能力。

3.2.4 因材施教 學(xué)生是因材施教面向的主體對(duì)象。農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)偏重?cái)?shù)理統(tǒng)計(jì)方面的知識(shí)，為鞏固學(xué)習(xí)效果，學(xué)生需要做大量的課后練習(xí)。針對(duì)少數(shù)民族同學(xué)理解能力相對(duì)薄弱、整體教學(xué)效果不佳的情況，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，通過(guò)更多案例加強(qiáng)其理解及認(rèn)知能力。此外，在課堂上進(jìn)行隨堂小測(cè)，進(jìn)一步了解學(xué)生掌握課程知識(shí)點(diǎn)的情況。

3.3 考核方式改革

農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程主要考核學(xué)生實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)的能力。根據(jù)課程特點(diǎn)，考核方式主要由平時(shí)表現(xiàn)（考勤、課堂提問(wèn)、隨堂測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)情況、課后作業(yè)）和期末測(cè)評(píng)兩部分組成。其中，平時(shí)成績(jī)占50%，期末測(cè)評(píng)成績(jī)占50%，大大增加了平時(shí)成績(jī)的比例。通過(guò)多種考核方式結(jié)合，全面考察學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握情況，提高學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的具體實(shí)踐和應(yīng)用能力。

4 結(jié)語(yǔ)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)是農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須掌握的一門(mén)工具，而試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程為其今后解決工程設(shè)計(jì)及產(chǎn)品優(yōu)化等問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。隨著社會(huì)的發(fā)展，課程教學(xué)應(yīng)適應(yīng)社會(huì)、科技和就業(yè)的需要，以培養(yǎng)學(xué)生思維能力、實(shí)踐能力為主要目的，不斷改革教學(xué)模式、提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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