陳 瓊，蔣變玲，趙 亮，王維維，王海潮，韓方凱，鮑妮娜

（宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽宿州 234000）

0 引言

2021 年4 月，教育部與自然資源部一致決定全面推進(jìn)科教融合合作共建工作?？平倘诤鲜菄?guó)家推動(dòng)現(xiàn)代高等教育發(fā)展、落實(shí)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略的關(guān)鍵要素，也是保證杰出人才產(chǎn)出的重要支撐[1]。宏觀層面的科教融合主要表現(xiàn)為傳統(tǒng)獨(dú)立的科研系統(tǒng)與教育系統(tǒng)的協(xié)同融合；中觀層面的科教融合以科研單位與高等院校的協(xié)同融合為主；微觀層面的科教融合，核心是高等院校內(nèi)部的科學(xué)研究和教育教學(xué)的相融合[2]。高校思想政治教育工作直接關(guān)系到高校人才培養(yǎng)質(zhì)量，需建立全員、全程、全方位育人機(jī)制[3]。

將科教融合的人才培養(yǎng)理念落實(shí)到課堂教學(xué)中，需要全員參與、全過(guò)程不松懈、全方位整合設(shè)施及資源，同時(shí)要求教師講授基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)開(kāi)展以探究為導(dǎo)向的引導(dǎo)，激發(fā)師生互動(dòng)。推進(jìn)科教融合實(shí)質(zhì)建設(shè)，對(duì)提升國(guó)家創(chuàng)新體系整體效能具有極為重要的意義。如何更好地實(shí)現(xiàn)科教融合也是教育工作者關(guān)注的課題。

1 傳統(tǒng)“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)”課程中的問(wèn)題

“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)”是食品及生物相關(guān)專業(yè)本科教學(xué)中重要的專業(yè)必修課程，也是學(xué)生必須掌握的一門工具學(xué)科[4]。掌握該課程的內(nèi)容是學(xué)生從事科學(xué)研究的重要基石，也是“科教融合”及“三全育人”的必然要求。科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性及規(guī)范性要求日益增長(zhǎng)，使得該課程的關(guān)注度越來(lái)越高。

在“科教融合”及“三全育人”的新背景下，該課程的傳統(tǒng)教學(xué)方式弊端凸顯，如學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與科研實(shí)踐脫離、被動(dòng)接受教育、學(xué)習(xí)積極性不高、思想政治教育與專業(yè)課教育分離等。教師需全面整合各方資源，結(jié)合科研實(shí)況，有機(jī)地融入科學(xué)研究，使學(xué)生積極主動(dòng)、全面直觀地掌握基本理論和實(shí)踐應(yīng)用等知識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生科研探索精神和專業(yè)責(zé)任感。因此，教師需要根據(jù)新的發(fā)展需求做好相關(guān)的教學(xué)改革探索實(shí)踐，從而更高效地實(shí)現(xiàn)科教融合及立德樹(shù)人的總體目標(biāo)。

2 “科教融合”“三全育人”雙驅(qū)動(dòng)的“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)”課程具體應(yīng)用與實(shí)踐

將課程理論知識(shí)與科學(xué)研究及思政教育進(jìn)行融合，在傳授知識(shí)的同時(shí)，以潤(rùn)物無(wú)聲的方式讓學(xué)生的思想政治得到教育，教學(xué)效果較好?？蒲邪咐囊耄軌蛴兄趯W(xué)生理解和掌握專業(yè)理論知識(shí)，同時(shí)能夠很大程度激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)研究的熱情，在達(dá)到以科研促教學(xué)目的的同時(shí)，為“三全育人”作鋪墊。循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、專注的科學(xué)態(tài)度，并逐步將這些優(yōu)良品質(zhì)內(nèi)化成為自身的高尚情操[5-6]。

2.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)”進(jìn)行鋪墊

食品及生物相關(guān)專業(yè)學(xué)生，在大學(xué)一年級(jí)時(shí)就需要進(jìn)行全方位的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，這些實(shí)驗(yàn)為學(xué)生后期學(xué)習(xí)“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)”相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了重要鋪墊。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中的課題，基本上都是一些經(jīng)典的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中需要提前了解相關(guān)的過(guò)程，明確實(shí)驗(yàn)原理及目的，確定實(shí)驗(yàn)操作步驟及注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后需要對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。該過(guò)程需要學(xué)校提供充足資源，教師全方位悉心指導(dǎo)，學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)、密切配合、積極反思、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)為后續(xù)的科研探究打下基礎(chǔ)，是“三全育人”和“科教融合”的良好開(kāi)端。

2.2 學(xué)生科研項(xiàng)目申報(bào)及實(shí)施

教師指導(dǎo)已具備相關(guān)基礎(chǔ)科研探究能力的學(xué)生，積極申報(bào)省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，學(xué)生經(jīng)過(guò)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)施和數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析等。在已有的研究為基礎(chǔ)上，還可以繼續(xù)深入探索相關(guān)研究，進(jìn)而申報(bào)國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目等。此外，科研論文的撰寫(xiě)能夠鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)及數(shù)據(jù)分析能力，學(xué)生需要借助“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)”相關(guān)知識(shí)。例如，對(duì)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，首先需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，這就要用到該課程第二章試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和特征數(shù)的計(jì)算相關(guān)知識(shí)；然后根據(jù)樣本數(shù)據(jù)分布類型，從而選用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)，這就要用到理論分布及抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)、單因素及二因素方差分析等章節(jié)內(nèi)容。

在指導(dǎo)學(xué)生項(xiàng)目的申報(bào)及實(shí)施過(guò)程中，全方位密切協(xié)作，全過(guò)程悉心指導(dǎo)，全員共同參與。首先，讓學(xué)生端正科研態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)。學(xué)生獲取知識(shí)的同時(shí)，實(shí)驗(yàn)技能也得到了強(qiáng)化和鍛煉；實(shí)驗(yàn)測(cè)定工作量較大時(shí)，按照傳統(tǒng)方法測(cè)定較為繁瑣且試劑耗材用量大，學(xué)生會(huì)通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和咨詢指導(dǎo)教師，改變傳統(tǒng)的測(cè)定方法，使之適用于微量測(cè)定，在獲取較為準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的同時(shí)厲行節(jié)約；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)實(shí)施需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作，有些指標(biāo)需要短時(shí)間內(nèi)快速測(cè)定，這就需要各成員分工明確、密切配合，鍛煉了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一些新的現(xiàn)象，也需要去學(xué)生繼續(xù)探索。

2.3 “科教融合”“三全育人”驅(qū)動(dòng)學(xué)科競(jìng)賽

為了進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生積極參與科研，教師還可以通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生將獲得的成果參加相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽。在競(jìng)賽的前期準(zhǔn)備及參與過(guò)程中，學(xué)生需要進(jìn)行課題的設(shè)計(jì)及嘗試，在不斷試錯(cuò)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。例如，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)類學(xué)科競(jìng)賽的準(zhǔn)備過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)3 次平行實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性極差，需要在指導(dǎo)教師的指引下，結(jié)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)中試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這一章節(jié)的內(nèi)容，逐一排查操作、樣品沉淀、加樣誤差和所使用的儀器設(shè)備未清洗干凈等因素，均未發(fā)現(xiàn)異常。后續(xù)仍不斷探索，發(fā)現(xiàn)個(gè)別樣品中有結(jié)晶出現(xiàn)，學(xué)生經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證后找出原因，即反應(yīng)體系在低溫下形成肉眼難以分辨的微小結(jié)晶，從而影響了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。然后放在水浴鍋上保溫，問(wèn)題得到解決，進(jìn)而鍛煉了學(xué)生在科研的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

參與學(xué)科競(jìng)賽需要發(fā)揮團(tuán)隊(duì)成員的各自優(yōu)勢(shì)，整合各方面的資源，積極探索新的方向，為后續(xù)從事相關(guān)研究及工作奠定基礎(chǔ)。

2.4 “科教融合”“三全育人”驅(qū)動(dòng)“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)”在畢業(yè)論文中不斷優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)類型的畢業(yè)論文需要應(yīng)用“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)”相關(guān)知識(shí)。首先，學(xué)生需要根據(jù)畢業(yè)論文題目及任務(wù)書(shū)的要求進(jìn)行文獻(xiàn)資料查閱，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。該過(guò)程是以“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)”課程中的《試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這一章為基礎(chǔ)，首先明確畢業(yè)論文的研究目的是什么、解決什么問(wèn)題，以及在科研和生產(chǎn)中的作用、效果如何等。注重實(shí)用性、先進(jìn)性、創(chuàng)新性及可行性。明確要研究或者設(shè)計(jì)的對(duì)象，結(jié)合選題表的相關(guān)要求，設(shè)計(jì)與自己課題相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。確定實(shí)驗(yàn)方案，主要包括研究的因素、水平確定等；實(shí)施過(guò)程中嚴(yán)格遵循試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三大原則：重復(fù)、隨機(jī)化、局部控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)各階段取得的資料要進(jìn)行整理與分析，所以應(yīng)明確采用統(tǒng)計(jì)分析的方法，如t 檢驗(yàn)，方差分析、回歸與相關(guān)分析等[7]。題目論證、實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)、試劑耗材采購(gòu)、過(guò)程指導(dǎo)、論文答辯等，整個(gè)過(guò)程需要整合學(xué)校及二級(jí)學(xué)院相關(guān)資源，達(dá)到全員、全過(guò)程、全方位育人的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

以“科教融合”“三全育人”雙驅(qū)動(dòng)主導(dǎo)食品及生物相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)全過(guò)程，在“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)”教學(xué)改革、探索、應(yīng)用實(shí)踐等方面積極探索，讓教學(xué)與科研相互促進(jìn)、相輔相成，對(duì)高素質(zhì)綜合人才的培養(yǎng)具有重要意義。隨著科學(xué)研究的不斷創(chuàng)新，社會(huì)對(duì)于創(chuàng)新型人才解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力提出了更高的要求，而以“科教融合”和“三全育人”為背景的教育教學(xué)模式有助于培養(yǎng)高素質(zhì)綜合型創(chuàng)新人才。