林 顥

（江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212013）

0 引言

“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法優(yōu)化” 課程是試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法在食品科學(xué)研究中的具體應(yīng)用，是食品科學(xué)與工程專業(yè)及食品質(zhì)量與安全專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在食品生產(chǎn)和科學(xué)研究中，合理地確定試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，有效地查閱和獲取相關(guān)信息，高效地進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)和安排，以及有效地對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評估，是試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐獲得理想結(jié)果的基礎(chǔ)，也可為今后的工作和學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)[1]。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法相關(guān)課程對于農(nóng)學(xué)相關(guān)專業(yè)而言相對比較成熟，但在食品類的院校開設(shè)該課程卻相對較晚。近年來，隨著開設(shè)食品相關(guān)專業(yè)的院校不斷增多，且現(xiàn)代食品檢測分析加工技術(shù)對試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的要求也越來越高，越來越多高校食品專業(yè)的學(xué)生在本科階段開設(shè)該課程。但是，由于該課程存在著教材基礎(chǔ)理論性高、課程內(nèi)容抽象、實(shí)踐性和針對性不足、教學(xué)手段單一等問題[2]。因此，如果沒有以合適的方式處理，在課程教學(xué)的過程中會容易存在學(xué)生難以理解，以至于學(xué)習(xí)積極性不高的現(xiàn)象[3]。筆者作為高校食品科學(xué)與工程專業(yè)的教師，從事 “食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法優(yōu)化” 本科生和研究生課程教學(xué)近10 年根據(jù)對 “食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法優(yōu)化” 課程的理解及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對該課程改進(jìn)提出以下幾點(diǎn)建議。

1 優(yōu)化課程內(nèi)容

1.1 優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容

試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和數(shù)據(jù)處理在食品專業(yè)開設(shè)的時(shí)間相對較晚，近些年才出版了針對食品專業(yè)的相關(guān)教材，如2010 年王德欽等主編的《食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》 （中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社），2011 年張仲欣等主編的《食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》 （鄭州大學(xué)出版社），還有2011 年杜雙奎等主編的《食品試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)》，以及2016 年李安平等主編的《食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》 （華中科技大學(xué)出版社） 等。這幾個(gè)教材的主題內(nèi)容大抵相似，均包括了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法比較常見的 “數(shù)據(jù)資料的整理與特征”“抽樣分布理論”“方差分析”“回歸分析”“正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析” 等經(jīng)典的試驗(yàn)內(nèi)容，不過由于不同高校之間的專業(yè)建設(shè)和研究領(lǐng)域有所不同，因此在該課程實(shí)施過程中的教學(xué)對象和側(cè)重點(diǎn)也存在些許差異[4-7]。然而，這幾個(gè)教材總體來說內(nèi)容比較全面，但大多是傳承比較經(jīng)典的數(shù)理統(tǒng)計(jì)教材和農(nóng)業(yè)生物統(tǒng)計(jì)教材的教學(xué)內(nèi)容，但食品專業(yè)的特色相關(guān)內(nèi)容卻顯得有所不足，也不一定滿足不同高校的食品專業(yè)在試驗(yàn)設(shè)計(jì)該課程建設(shè)的全部需求。因此，建議相關(guān)的任課教師可選用以上教材中的一種，結(jié)合專業(yè)的特點(diǎn)和優(yōu)勢進(jìn)行授課，在講授理論知識的同時(shí)，將實(shí)踐性和應(yīng)用性結(jié)合，培養(yǎng)帶有學(xué)生特色的食品專業(yè)人才。以筆者所在的單位為例，食品與農(nóng)產(chǎn)品物理加工和檢測是學(xué)院的特色，也累積了大量的相關(guān)案例，在課堂講授 “試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)” 這一章節(jié)部分時(shí)，就與專業(yè)的無損檢測設(shè)計(jì)相結(jié)合，講述試驗(yàn)設(shè)計(jì)如何在無損檢測中起作用，如何促進(jìn)相關(guān)的研究。

1.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，一般會根據(jù)該課程的內(nèi)容，設(shè)立單因素方差分析實(shí)驗(yàn)和多個(gè)因素之間的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在所教授的 “食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法” 課程在前些年也是如此。近年來，由于大數(shù)據(jù)處理在食品相關(guān)工藝優(yōu)化及品質(zhì)檢測中越來越多的使用，數(shù)據(jù)處理方法也在食品專業(yè)占居越來越重要的位置。因此，學(xué)生掌握相關(guān)的數(shù)據(jù)處理軟件，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理也顯得重要甚至必須了。筆者對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行一定改革，將計(jì)算機(jī)處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。對于本科生來說，一般讓其掌握Excel 和SPSS 或SAS 處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，來解決科研中或生產(chǎn)中出現(xiàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)處理，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。對于研究生而言，則要求數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好的，或研究方向?qū)?shù)據(jù)處理要求高的學(xué)生學(xué)習(xí)MATLAB 進(jìn)行軟件處理。

2 優(yōu)化教學(xué)方法和手段

2.1 在課堂期間不定期加入即時(shí)小測驗(yàn)

課堂加入小測驗(yàn)，即在課堂上課的同時(shí)對課堂的一些重要知識點(diǎn)對學(xué)生進(jìn)行當(dāng)堂的小測驗(yàn)，這種形式的考核有諸多的優(yōu)勢。首先，充分調(diào)動學(xué)生上課的注意力和積極性，充分利用現(xiàn)今多元的通訊和網(wǎng)絡(luò)方式，對學(xué)生專心聽講有諸多的干擾。因此，在課堂上不定期、不定時(shí)地即時(shí)當(dāng)堂考核，會使學(xué)生處于隨時(shí)備考的狀態(tài)，會極大地提高學(xué)生的課堂注意力，對課堂不聽課的學(xué)生也會起到警戒作用；其次，課堂即時(shí)考核會有利于學(xué)生對知識點(diǎn)的消化吸收，促進(jìn)學(xué)生理解相關(guān)的知識點(diǎn)，這樣學(xué)生可以當(dāng)堂消化課堂的重要內(nèi)容，對于課后的復(fù)習(xí)和相關(guān)作業(yè)完成有極大的幫助作用；最后，及時(shí)復(fù)習(xí)課堂知識，完成課后作業(yè)。此外，如果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生并沒有理解相關(guān)的知識點(diǎn)，也能提醒教師對相關(guān)內(nèi)容再進(jìn)行合適的講解說明，直至學(xué)生理解。

2.2 案例教學(xué)法- 科研反哺教學(xué)

案例教學(xué)法是課程授課教師根據(jù)教學(xué)需要，以一系列與課程相關(guān)的事件（案例） 引入教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力[4]?！笆称吩囼?yàn)設(shè)計(jì)方法” 是理論性強(qiáng)的課程，對實(shí)踐和應(yīng)用有較高要求，案例教學(xué)就顯得尤為必要。在上課的過程中，將相關(guān)的科研工作和生產(chǎn)實(shí)踐，如何將數(shù)據(jù)處理解決實(shí)際的問題或者在數(shù)據(jù)處理在應(yīng)用的過程中會存在的問題以案例的方式呈現(xiàn)，會將抽象問題實(shí)際化和形象化，將會極大地提高課程效果。如課堂闡述t 檢驗(yàn)中的方差齊次檢驗(yàn)與配對檢驗(yàn)比較抽象的概念，就以2 個(gè)班級學(xué)生期末成績比較，以及學(xué)生自己期中考和期末考比較生活化案例作為例證，還有不同批次肉類比較、同一批肉貯藏不同時(shí)間進(jìn)行相比較，學(xué)生就比較容易抓住要點(diǎn)。

此外，國內(nèi)食品院校從事食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法教學(xué)的教師，在教授理論課的同時(shí)從事相關(guān)的科研工作。因此，課程教授相關(guān)教師可通過一定的方式，將從事科研研究的成果或者該學(xué)科學(xué)術(shù)研究的前沿動態(tài)，并與課堂的各個(gè)知識點(diǎn)結(jié)合。這樣對激發(fā)學(xué)生探知新領(lǐng)域的好奇心、提高學(xué)術(shù)的注意力、活躍課堂氣氛都會提供很多幫助。在食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的教學(xué)過程中，將學(xué)科的最新研究動態(tài)穿插到各個(gè)知識點(diǎn)中[8]。例如，在講授多元回歸分析及其應(yīng)用時(shí)，講述多元回歸分析和變量篩選在食品檢測分析中的應(yīng)用給學(xué)生介紹，講述方差分析的多重比較和響應(yīng)面設(shè)計(jì)，也會將最新的一些研究應(yīng)用內(nèi)容給學(xué)生講解，以科研反哺教學(xué)，對激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、拓寬學(xué)生的視野和思維模式、提高學(xué)生能力有重要幫助。

3 優(yōu)化及改革考核形式

3.1 多元化考核形式相結(jié)合的形式

在該課程學(xué)習(xí)中，良好的課程考核模式對有效地評估學(xué)生成績、提高學(xué)生的積極性有重要幫助。如果按照傳統(tǒng)的一個(gè)期末考試卷子去衡量學(xué)生一學(xué)期的學(xué)習(xí)情況，很難全面地有效地衡量教師在課程中的教學(xué)效果和學(xué)生掌握情況，不利于教學(xué)過程的實(shí)施[9]。為了更充分有效地激勵學(xué)生獨(dú)立思維，建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)評價(jià)機(jī)制，該課程將期末理論考試與平時(shí)各種形式的考核相結(jié)合，以多元化考核方式促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握該課程的知識內(nèi)容?？己说姆绞娇梢园ㄕn堂考核、課后獨(dú)立作業(yè)、課后團(tuán)隊(duì)協(xié)作和期末考試多元化考核形式相結(jié)合的方式，這樣可較為有效地調(diào)動學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性，以更有效的方式促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。

3.2 課堂考核與課后作業(yè)相結(jié)合的形式

課堂考核有當(dāng)堂對知識點(diǎn)消化吸收、有效提高學(xué)生上課注意力等優(yōu)點(diǎn)，但也存在將占用部分上課時(shí)間的缺點(diǎn)，因此只能在上課過程中隨機(jī)適時(shí)進(jìn)行。同時(shí)，課堂考核也只能考核學(xué)生一些課堂知識點(diǎn)，沒有辦法給學(xué)生更多的空間學(xué)習(xí)知識點(diǎn)的擴(kuò)展。為了讓學(xué)生更好地理解課堂學(xué)生內(nèi)容，并對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行一定的應(yīng)用和拓展，需要以課后作業(yè)的形式來完成。在課后作業(yè)中可讓學(xué)生查閱相關(guān)資料，特別是與食品專業(yè)相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或生產(chǎn)實(shí)踐等資料，與所學(xué)習(xí)的內(nèi)容相結(jié)合，將有效地促進(jìn)學(xué)生明白、理解、應(yīng)用所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

3.2 個(gè)人作業(yè)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作相結(jié)合的方式

中國學(xué)生從小學(xué)開始就開始養(yǎng)成完成作業(yè)的習(xí)慣，但大部分都是個(gè)人完成的，團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識和操練的機(jī)會較少。在大學(xué)期間的相關(guān)教學(xué)需要額外注意團(tuán)隊(duì)協(xié)作的練習(xí)，這個(gè)是以后從事科研或別的相關(guān)工作必須操練的環(huán)節(jié)。因此，在給學(xué)生布置課后作業(yè)中，可設(shè)置團(tuán)隊(duì)協(xié)作的內(nèi)容，讓學(xué)生在每個(gè)課程中操練團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

4 結(jié)語

從 “食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法” 的課程和教材內(nèi)容，課堂的教學(xué)方法和教學(xué)手段、多元化的考核方式等方面進(jìn)行改革和探討，將新的模式引入 “食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法” 的教學(xué)過程，給教師提供了新的教學(xué)思想和理念，通過對課程諸多方面實(shí)施改革，使教師更加注重學(xué)生想要什么、從中能學(xué)到什么等問題，為高質(zhì)量工程型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供保障。