劉淑敏，胡小軍，王標詩，楊 娟

(嶺南師范學院 食品科學與工程學院，廣東 湛江 524048)

當前，應用型本科人才培養(yǎng)已成為高等教育發(fā)展的必然趨勢[1]。2017年以來，教育部積極引導高校開展工程教育的改革創(chuàng)新，提出了高等工程教育“新工科”建設人才培養(yǎng)思路[2]。相較于“老工科”，“新工科”更強調知識的實用性、交叉性和綜合性[3-4]。對于具體課程而言，“新工科”的核心就是優(yōu)化課程知識體系和內容，拓寬課程知識的應用性和實踐性，全面提升學生分析和解決實際應用問題的能力，為培養(yǎng)實踐能力強、具有一定創(chuàng)新能力的應用型“新工科”人才服務[5-7]。作為一門理論性、實踐性和應用性極強且內容多而廣的課程，《試驗設計與數(shù)據(jù)處理》是高等學校食品、化學化工、生物、環(huán)境、材料等理工科專業(yè)本科生和研究生重要的專業(yè)課程，是培養(yǎng)學生科研工作能力和科學素質的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)具有較強獨立設計試驗和處理數(shù)據(jù)能力學生的重要手段，是學生完成畢業(yè)論文實驗設計、數(shù)據(jù)處理與論文撰寫的基礎，是學生從事專業(yè)相關工作和讀研深造的必備知識和技術手段[8-10]。

隨著信息時代和“互聯(lián)網(wǎng)+”浪潮的到來，網(wǎng)絡教學在高等教育中的應用比重有所提升[11]。與傳統(tǒng)教學變比，其具有靈活、互動方便、省時、個性化學習等特點，便于幫助學生充分掌握所學知識，有利于調動學生的主觀能動性[12]。受新冠肺炎影響，2020年上半年，遠程網(wǎng)絡教學在我國大規(guī)模開展，其異地、實時、互動的教學模式受到很多學生的認可和喜愛[13]。但是網(wǎng)絡教學也有其缺陷，如學習氛圍不強、對網(wǎng)絡依賴性高、學習過程和學習效果監(jiān)督評價難度大等，一定程度上限制了其應用[14]。將“線上”互聯(lián)網(wǎng)信息技術與“線下”傳統(tǒng)教學相結合，實現(xiàn)“以學生為主體、以教師為主導”的混合式教學，可以更好地激發(fā)學生的學習興趣，拓展傳統(tǒng)教學的時間和空間，提升教學質量和教學效果[15]。

課題組立足“新工科”課程核心理念，以學生畢業(yè)、就業(yè)和升學需求為導向，對《試驗設計與數(shù)據(jù)處理》線上線下一體化教學模式進行系統(tǒng)性探討，以提高學生學習興趣，適應新形勢下食品專業(yè)人才培養(yǎng)需求，最大限度地滿足社會及學生個人發(fā)展的需求，為食品專業(yè) “高素質、厚基礎、強能力、善創(chuàng)新”應用型人才培養(yǎng)服務，培養(yǎng)更多優(yōu)秀的“新工科”人才。

1 《試驗設計與數(shù)據(jù)處理》課程的教學現(xiàn)狀

《試驗設計與數(shù)據(jù)處理》課程在各大高校理工科專業(yè)(食品、化學化工、生物、環(huán)境、材料等)均有開設，所采用的教材基本以《試驗設計與數(shù)據(jù)處理(李云雁)》第二版和第三版為主，授課學時多為24學時。當前，該課程在實際講授過程中主要存在以下問題：

1)課程開設時間與學生需求契合度不夠

大部分高校該課程的開始時間為大四上學期，此時部分學生已經開始畢業(yè)論文工作，且大部分專業(yè)實驗課和科研項目參與工作已經結束，課程開始時間過晚，無法更好地為學生實驗課、科研項目和畢業(yè)論文服務。部分高校在大三上學期開設課程，時間雖相對合理，但是也存在開設偏早的問題，導致部分學生在課程學習過程中無法順利聯(lián)系自身知識體系和科研項目、畢業(yè)論文理解課程內容，代入感不夠，學習動機不足。

2)教材匹配度不夠，缺少專業(yè)相關科研實例分析

目前采用的教材雖能滿足基本教學需求，但是由于教材涵蓋專業(yè)范圍廣，例題的側重點與本專業(yè)領域實際問題所不同，因而學生無法很好地將所學理論知識與實際專業(yè)應用研究相結合，導致學生對該課程的認同感不足、認知程度低，系統(tǒng)運用理論知識解決實際專業(yè)問題的能力偏低。

3)課程知識點繁雜，實際應用性差

本課程所用教材教學內容繁多，其突出特點是公式多、理論多、計算多、推導多，對學生的數(shù)學基礎要求偏高，導致學生學習過程中畏難情緒較強，學習積極性不高。但是學生在實際操作過程中對原理、公式等理論知識的記憶要求并不高，更偏向于科研軟件的應用，導致課程內容與專業(yè)實際應用出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，不利于培養(yǎng)學生解決實際問題的應用能力，需要對教材內容化繁為簡甚至部分剔除。本課程的學習的最終目的，應當是為了實現(xiàn)科研數(shù)據(jù)處理自動化，課程學習和考核的重點應該是學生對各類科研軟件操作的掌握程度。

4)課時緊張，課堂效果受限

目前本課程在各大高校基本作為專業(yè)限選課，課時偏少，而學生實際畢業(yè)論文完成過程中，需要用到的科研軟件較多，如Origin、SPSS、Excel、Noteexpress、Design-Expert、ChemDraw等，繁雜的學習內容使得學生很難在短時間內對課程內容消化理解，導致課堂教學效果欠佳。

2 《試驗設計與數(shù)據(jù)處理》課程改革的內容

根據(jù)“新工科”人才培養(yǎng)要求、食品專業(yè)應用型本科人才培養(yǎng)要求及《試驗設計與數(shù)據(jù)處理》課程知識體系和內容，本研究對課程教學內容、教學方式和考核方法進行改革，以課堂教學為基礎，采用線上線下一體化，課內、課外同步學，理論與實操并重的方式，提高學生對《試驗設計與數(shù)據(jù)處理》知識的理解能力和運用能力。

2.1 結合專業(yè)需求，調整教學側重點，補充新知識

興趣是最好的老師，根據(jù)不同教學章節(jié)，以畢業(yè)論文實驗設計、數(shù)據(jù)處理、文獻查找及引用、論文撰寫等實際問題作為授課切入點，并貫穿于整個課程內容體系，保證知識的學習應用導向，可以很好激發(fā)學生的學習興趣。食品專業(yè)學生在其他專業(yè)課實驗、畢業(yè)論文、畢業(yè)后工作及讀研深造過程中，應用最多的是單因素實驗、正交試驗和響應面實驗的設計及數(shù)據(jù)分析，而對于優(yōu)選法、均勻設計和配方試驗設計的需求不高。在實際課程講授過程中，對涉及到單因素、正交和響應面的內容進行重點強化，對于需求不高的內容進行剔除。同時，根據(jù)學生畢業(yè)、就業(yè)、升學需求，補充文獻查找和論文撰寫等應用性較強的內容。

2.2 以例串點，增加課堂科研實例分析和討論式教學的比重

采用案例教學，在授課過程中每部分內容以教師科研項目、往屆學生畢業(yè)論文、學生其他專業(yè)課程實驗等為案例進行討論、分析，或者讓學生分享自己畢業(yè)課題或其他科研課題的實驗方案或數(shù)據(jù)分析中遇到的問題，現(xiàn)場討論、點評、分析，從而激發(fā)學生興趣，幫助學生理解教學內容，把對知識原理的學習演變成解決實際問題的應用能力培養(yǎng)，促進學生自主思考能力的提升。

2.3 弱化公式記憶和推導，通過“線上”學習強化科研軟件實操

淡化 “為什么”的知識講授，把“怎么做”的知識作為教授重點，即不要求學生對原理和公式的分析、推導、記憶，只需要理解公式中參數(shù)的意義，把重點放在科研軟件的操作上。利用計算機軟件事先制作Origin、SPSS、Excel、Noteexpress、Design-Expert、ChemDraw等課內軟件實操微視頻，并將其通過微信、百度云盤等發(fā)送給學生，不僅便于學生利用片段化時間自學和鞏固復習，還可以大大節(jié)省教師逐個指導的時間。借助專業(yè)科研軟件，將繁瑣的人工數(shù)據(jù)處理過程化繁為簡，不僅可以讓學生在軟件實操過程中體會到應用計算機完成數(shù)據(jù)處理的優(yōu)勢，也能由此帶來學習參與感和獲得感，從而激發(fā)學生的學習積極性和學習興趣。

2.4 充分利用線上教學平臺，加強課前、課中和課后管理

運用超星學習通、雨課堂等多種智慧課堂平臺，將手機轉變?yōu)閷W習工具。課前，將上周知識回顧、本周教學課件推送給學生，監(jiān)督學生完成課前預習工作。課中，通過掃碼簽到、實時答疑、答疑彈幕、習題發(fā)送等形式增強師生互動，解決到課率、抬頭率和入腦率“三率”問題。同時，進行課程錄制。課后，發(fā)送授課視頻和課堂作業(yè)，使得學生課后可以反復回看課堂內容，幫助學生自主學習，完成知識點自測。

2.5 加強知識歸納，搭建知識結構圖

加強課程內容的總結串講，每周通過知識結構圖對上周內容進行回顧，并引出本周講授內容，講授結束后通過知識結構圖對所授內容進行歸納梳理，搭建各章節(jié)知識點間的內在聯(lián)系，有效促進學生的知識內化。

2.6 改革考核內容與方式，細化考核指標

期末考試過程中，將傳統(tǒng)的紙質試卷課堂作答轉向計算機作答，通過要求學生采用Origin、SPSS、Excel、Noteexpress、Design-Expert等軟件進行作答，重點考察學生對課程各個環(huán)節(jié)包括單因素實驗數(shù)據(jù)處理、正交和響應面實驗設計及數(shù)據(jù)處理、文獻查找和引用、圖表規(guī)范制作等內容的掌握程度。細化考核評價，從期末考試、課堂作業(yè)、智慧課堂平臺數(shù)據(jù)、課堂發(fā)言四個方面，全方位考核評價學生的知識能力達成情況和個人效能達成情況。

3 結語

《試驗設計與數(shù)據(jù)處理》是一門實踐性極強的課程，通過對課程教學內容、教學方式和考核方法的改革，可以彌補傳統(tǒng)“數(shù)學式”教學模式的不足，使得學生能夠將本課程與其他專業(yè)課程尤其是專業(yè)實驗課緊密聯(lián)系起來，基本具備獨立查找文獻、設計實驗、分析和處理數(shù)據(jù)并得到科學結論、撰寫論文的能力，為食品專業(yè)應用型“新工科”人才培養(yǎng)服務，為學生畢業(yè)、就業(yè)、升學奠定堅實的理論和實踐基礎。