楊盛茹 侯銀臣

摘 要：《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》是食品類專業(yè)的必修課程，是關(guān)于科學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和整理及試驗(yàn)結(jié)果的分析、解釋和推斷的一門科學(xué)，理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng);培養(yǎng)和提高學(xué)生如何有效使用以減少試驗(yàn)次數(shù)、縮短試驗(yàn)周期、迅速找到優(yōu)化試驗(yàn)方案或數(shù)學(xué)模型。本文具體結(jié)合食品專業(yè)對《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》課程的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并在應(yīng)用型創(chuàng)新人才形勢下對課程教學(xué)改革進(jìn)行了初步探索，以期進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力以及實(shí)際應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型創(chuàng)新人才;試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析;教改

李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中提出“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的口號，這就要求本科培養(yǎng)出的應(yīng)用型人才必須具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，即應(yīng)用型創(chuàng)新人才。這類人才能夠創(chuàng)新產(chǎn)品、革新生產(chǎn)技術(shù)和工藝，能提升產(chǎn)品科技含量，并會(huì)進(jìn)行科學(xué)管理。

食品類專業(yè)《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》是以數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論和食品類的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的應(yīng)用性課程。開設(shè)本門課程的目的是為了讓學(xué)生能夠掌握并且理解統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和基本方法，并能運(yùn)用這些原理和方法進(jìn)行科學(xué)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并進(jìn)一步對試驗(yàn)結(jié)果做出科學(xué)、合理的解釋，回答食品相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)問題，或提出改進(jìn)食品生產(chǎn)工藝的具體措施。

由于課程具有概念抽象、邏輯推理強(qiáng)、計(jì)算公式煩瑣、運(yùn)算量大的特點(diǎn)，給課堂教學(xué)帶來一定難度。這門課程的實(shí)質(zhì)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用，而本科生尚未接觸到具體的科研和生產(chǎn)實(shí)際等，總是會(huì)反映出學(xué)習(xí)枯燥、理解困難、接觸實(shí)際問題的時(shí)候又無法解決等問題;學(xué)習(xí)的理論大部分都是死記硬背而未真正的理解，理論和實(shí)踐未能真正結(jié)合，在以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)際工作或者研究生學(xué)習(xí)階段仍表現(xiàn)的很吃力[1]。與此同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)現(xiàn)代技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，教學(xué)設(shè)備發(fā)展日新月異，結(jié)合SPSS、SAS、Design-Expert等數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析課程的教學(xué)改革已成為一個(gè)重要課題。筆者根據(jù)本門課程的特點(diǎn)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，分析了目前教學(xué)中存在的問題，在課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法手段及如何提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識等方面做了積極探索。

一、目前《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

在現(xiàn)代的工科教學(xué)理念中，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，因此，教師的作用也應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)變，應(yīng)當(dāng)由引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)[2]。實(shí)際教學(xué)中重理論、輕實(shí)踐的教學(xué)現(xiàn)象仍屢見不鮮，而在食品類專業(yè)的“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析”這樣一門理論和實(shí)踐緊密聯(lián)系的課程中，此現(xiàn)象也普遍存在[3]，現(xiàn)總結(jié)如下。

（一）選用優(yōu)質(zhì)教材，教學(xué)內(nèi)容需要進(jìn)一步優(yōu)化

教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求的知識載體，教學(xué)的基本工具，是學(xué)生在校獲取知識的重要來源，是教師進(jìn)行教學(xué)的依據(jù)，貫穿整個(gè)教學(xué)過程，對提高教學(xué)質(zhì)量起到重要保證作用[4]。由于培養(yǎng)目的的不同，在選用教材時(shí)應(yīng)有很強(qiáng)的針對性。食品類專業(yè)應(yīng)選擇以注重基本理論和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合，適用性強(qiáng)的教材，如規(guī)劃教材或國家級重點(diǎn)教材等優(yōu)秀教材。

目前，國內(nèi)高校關(guān)于“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析”的教材較多，由于受到專業(yè)背景的限制，教材很難兼顧內(nèi)容的全面性與系統(tǒng)性。而且，隨著試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法的不斷發(fā)展，需要教師對早期教材的內(nèi)容做必要的補(bǔ)充和修正，以做到與時(shí)俱進(jìn)。

（二）提升教學(xué)成效，教學(xué)方法需要進(jìn)一步創(chuàng)新

《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》是培養(yǎng)和提高學(xué)生如何應(yīng)用統(tǒng)計(jì)原理和方法進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。目前本門課程的授課方式仍然以傳統(tǒng)的板書為主，即使加入了多媒體教學(xué)的環(huán)節(jié)，也僅僅是將原來的板書內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榛脽羝翢o新意。大部分教師在授課時(shí)，按照教科書的安排先講理論，再依據(jù)相關(guān)理論介紹對應(yīng)的模型和模型求解方法。雖也結(jié)合科研實(shí)際講授一定的實(shí)例，但由于受到專業(yè)背景的限制，目前教材上的案例都是為了教學(xué)的需要而安排的簡化案例，仍顯空洞和抽象，即使學(xué)完課程，大多數(shù)學(xué)生對所學(xué)知識仍十分模糊，遇到簡單的生產(chǎn)、科研問題卻束手無策，經(jīng)常出現(xiàn)誤用、濫用統(tǒng)計(jì)方法的現(xiàn)象。學(xué)生很難理解課程的理論及實(shí)踐應(yīng)用意義，學(xué)習(xí)完全是為了通過考試和獲得學(xué)分。結(jié)合該課程的特點(diǎn)，創(chuàng)新教學(xué)方法很有必要[5]。

（三）豐富成績考核形式，科學(xué)合理的評價(jià)體系需要建立

科學(xué)合理的評價(jià)體系是客觀反饋教學(xué)效果的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的教學(xué)評價(jià)主要采取筆試形式，學(xué)生的期末考試成績很大程度上決定了本門課程的學(xué)習(xí)總成績[6]。

本課程涉及的公式較多，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這么一種現(xiàn)象，學(xué)生為了應(yīng)對考試，每到期末學(xué)生都會(huì)挑燈夜戰(zhàn)、突擊復(fù)習(xí)，雖然能夠通過考試甚至考取高分，然而由于通過死記硬背，導(dǎo)致考試過后就忘，根本做不到正確客觀的評價(jià)學(xué)生對知識的掌握情況。當(dāng)前成績考核不再是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果的唯一標(biāo)準(zhǔn)，更重要的應(yīng)該是提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)效果客觀準(zhǔn)確的反饋，要改革當(dāng)前以全閉卷考試成績評判學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)的方法。

二、應(yīng)用型創(chuàng)新人才形勢下《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》課程教改措施

根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 年）》和《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》（國辦發(fā)（2015）36號）的規(guī)定，國家中長期教育改革的工作方針就是把提高質(zhì)量作為教育改革發(fā)展的核心任務(wù)，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，豐富社會(huì)實(shí)踐，強(qiáng)化能力培養(yǎng)，著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。在當(dāng)前國家大力引導(dǎo)地方高校向應(yīng)用技術(shù)大學(xué)轉(zhuǎn)型，創(chuàng)新教育的大背景下，應(yīng)用型本科院校食品專業(yè)建立符合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整需求的人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。根據(jù)以上存在的問題，筆者進(jìn)行了一些改革的嘗試。

（一）優(yōu)化改革教學(xué)內(nèi)容

1.結(jié)合需求對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理選擇

結(jié)合課程培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)能力本位理念，在選擇課程內(nèi)容時(shí)，需要結(jié)合學(xué)生以后職業(yè)工作分析結(jié)果來開展。食品的原料選取、加工工藝、品質(zhì)控制、營養(yǎng)評價(jià)、售后調(diào)查等都是食品專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位，對技能應(yīng)用水平提出了較高要求。那么在課程教學(xué)中，就需要將食品生產(chǎn)與科學(xué)研究中經(jīng)常使用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析方法運(yùn)用過來，如正交設(shè)計(jì)、回歸分析、方差分析、數(shù)據(jù)的表圖表示等等，都是非常重要的方面。如果學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)深造，這些也是以后科研當(dāng)中核心的知識。需要教學(xué)、科研一線的教師查閱分析國內(nèi)外最新教材、最新文獻(xiàn)資料、深入企業(yè)及科研院所廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合本專業(yè)的特點(diǎn)、結(jié)合本專業(yè)課程的特點(diǎn)，兼顧課時(shí)限制條件，廣泛征集各方面的意見，對教材內(nèi)容進(jìn)行必要的刪減、調(diào)整和整合。

2.構(gòu)建案例習(xí)題庫，增加教學(xué)中的實(shí)際案例

將試驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用案例增加到教學(xué)中，在一定程度上可以增加學(xué)生積極性。如現(xiàn)在教材中的緒論只是將課程性質(zhì)、發(fā)展史及意義等進(jìn)行介紹，大道理較多，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性沒有充分調(diào)動(dòng)起來。如果以學(xué)生比較關(guān)心的畢業(yè)設(shè)計(jì)為例引入，其講授效果會(huì)對學(xué)生的積極性產(chǎn)生直接的影響。如正交設(shè)計(jì)、回歸分析、方差分析、數(shù)據(jù)的表圖表示等內(nèi)容里，引入往屆畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)或者最新發(fā)表的文獻(xiàn)等，就會(huì)激發(fā)學(xué)生的積極性。查閱食品領(lǐng)域文獻(xiàn)、結(jié)合往屆畢業(yè)論文，提煉、設(shè)計(jì)案例習(xí)題庫。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

本課程實(shí)踐性較強(qiáng)，通過實(shí)踐性教學(xué)不僅讓學(xué)生掌握具體的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析方法，而且掌握統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用技能。在教學(xué)中把統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用融入教學(xué)過程，食品類專業(yè)建議安排占總學(xué)時(shí)數(shù)25%的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在規(guī)定的上機(jī)時(shí)間在教師的指導(dǎo)下通過軟件完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件解決實(shí)際問題的能力。結(jié)合學(xué)生實(shí)際以及未來的發(fā)展需要，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可將Excel和SPSS、SAS、Design-Expert三種統(tǒng)計(jì)軟件，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容靈活結(jié)合，可起到很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。這樣可以督促學(xué)生將課堂講過的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方面的基本原理進(jìn)行進(jìn)一步的消化吸收，真正實(shí)現(xiàn)知識的深入理解和靈活運(yùn)用。

（二）創(chuàng)新改革教學(xué)方法

1.板書與先進(jìn)的多媒體教學(xué)技術(shù)結(jié)合

如果完全使用板書或簡單的將板書內(nèi)容轉(zhuǎn)化為多媒體課件，無法獲得較好的教學(xué)效果。改變以往教學(xué)模式，在改革教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行多媒體課件的精心準(zhǔn)備，通過多媒體來演示需要講解的案例題數(shù)據(jù)表和統(tǒng)計(jì)結(jié)果圖表，統(tǒng)計(jì)分析過程由板書來完成，同時(shí)配合常用統(tǒng)計(jì)軟件的講解和演示，取長補(bǔ)短，這樣教學(xué)效果就可以得到顯著提升，以實(shí)現(xiàn)多媒體與傳統(tǒng)板書的真正意義的結(jié)合與優(yōu)勢互補(bǔ)。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和注意力，并為上機(jī)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。

2.將微課運(yùn)用到教學(xué)中，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源

微課是一種以教學(xué)重點(diǎn)或者教學(xué)難點(diǎn)為中心錄制的長度為5-8分鐘左右的教學(xué)視頻。在這種教學(xué)視頻中，主要錄制教師關(guān)于重難點(diǎn)問題的闡釋以及課堂教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。微課由于教學(xué)時(shí)間較短，所以能夠充分地抓住學(xué)生的注意力，因此在《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》的教學(xué)中效果顯著。結(jié)合教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容以及重難點(diǎn)，并結(jié)合案例習(xí)題，從課前（學(xué)習(xí)引導(dǎo)和啟發(fā)思考）、課中（重難點(diǎn)解析和實(shí)踐教學(xué)）、課后（知識點(diǎn)總結(jié)和拓展）三個(gè)方面來具體設(shè)計(jì)并制作緊密聯(lián)系課程和實(shí)踐的、實(shí)用性良好的微課視頻集。建設(shè)好網(wǎng)絡(luò)課程，提高學(xué)生網(wǎng)絡(luò)自學(xué)能力，內(nèi)化網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)策略，讓學(xué)生重視并充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。

3.建立科學(xué)合理的評價(jià)體系

本課程的教學(xué)目的是將試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)應(yīng)用于食品的科學(xué)試驗(yàn)研究和企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，成績考核的目的主要是評價(jià)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析的能力，因此，考核的重點(diǎn)應(yīng)是評價(jià)學(xué)生實(shí)際掌握所學(xué)的常用食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析方法的程度。改變以往閉卷考試的評價(jià)模式，通過借鑒其他高校的成功模式，結(jié)合自己的辦學(xué)特色，建立不拘傳統(tǒng)的、適應(yīng)于應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的科學(xué)評價(jià)體系。進(jìn)行理論講授、上機(jī)實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)全過程的監(jiān)控考核為主、期末考試為輔的評價(jià)體系。

三、結(jié)語

隨著我國食品工業(yè)的快速發(fā)展，食品專業(yè)在體現(xiàn)高等教育“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重素質(zhì)”理念的同時(shí)，對學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的要求愈來愈高。提高《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》課程的教學(xué)效率和質(zhì)量，一直是食品類專業(yè)教師積極思考的問題。通過不斷探索，提高自身綜合素質(zhì)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，可以提高學(xué)生獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)合作、綜合分析和解決實(shí)際問題的能力，并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和邏輯思維能力，為應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

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