朱圓圓 余永建 王 柯 于 振 王玉芹 韓 冬 劉 鵬

（江蘇科技大學(xué)糧食學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212003）

“試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”是自然科學(xué)研究方法論領(lǐng)域中的一個(gè)分支學(xué)科，國內(nèi)外許多大學(xué)的食品、化學(xué)、電子、機(jī)械、材料都把它作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。食品類專業(yè)開設(shè)“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”課程，目的是讓學(xué)生用科學(xué)的方法安排試驗(yàn)，處理試驗(yàn)結(jié)果，以最少的人力和物力消耗，在最短的時(shí)間取得更多、更好的生產(chǎn)和科研成果。試驗(yàn)設(shè)計(jì)如果不合理，不僅會(huì)增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)，造成人力、物力和時(shí)間的浪費(fèi)，而且會(huì)導(dǎo)致預(yù)期結(jié)果難以達(dá)到，甚至導(dǎo)致整個(gè)研究失敗。

在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，由于“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”課程理論性太強(qiáng)，且傳統(tǒng)教學(xué)方法效果不太理想，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，對應(yīng)用型人才培養(yǎng)非常不利。基于此，在充分分析“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”課程內(nèi)容與學(xué)情的基礎(chǔ)上，尋求教學(xué)方式的突破，以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效果。

1 課程特點(diǎn)及傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題

1.1 課程理論性強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高

“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”課程內(nèi)容多，知識比較枯燥，涉及較多的公式和數(shù)據(jù)，十分抽象，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，很多新理論、新方法出現(xiàn)并納入課程內(nèi)容，要求學(xué)生利用有限的時(shí)間去消化掌握這些知識，確實(shí)有些困難。為幫助學(xué)生理解課堂知識點(diǎn)，老師往往會(huì)布置課后作業(yè)，但由于作業(yè)計(jì)算量大，更導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣降低。

1.2 教學(xué)方法簡單，形式單一

目前，傳統(tǒng)的“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”課程教學(xué)以教師講授，學(xué)生被動(dòng)接受相關(guān)知識為主。采用這種教學(xué)模式，學(xué)生只是機(jī)械地記住了相關(guān)公式，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中難以做到活學(xué)活用，將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用能力較差。另外，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，課堂氣氛沉悶，學(xué)生難以專注，教學(xué)效果較差，與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)不相適應(yīng)。

2 基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程教學(xué)方法探索

2.1 教學(xué)方法和內(nèi)容突出應(yīng)用性

食品生產(chǎn)加工、品質(zhì)控制和營養(yǎng)評價(jià)是食品類專業(yè)學(xué)生的主要就業(yè)崗位，這些崗位除要求學(xué)生具備一定的知識，更需要學(xué)生具有一定的實(shí)際操作技能，不僅能分析查找問題并能提出解決問題的方案。但“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”課程課時(shí)安排只有32 個(gè)學(xué)時(shí)，要求學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)既要掌握理論又能進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，時(shí)間有點(diǎn)偏緊。為此，在教學(xué)方法上進(jìn)行了調(diào)整，堅(jiān)持“重點(diǎn)突出應(yīng)用”原則，以應(yīng)用能力培養(yǎng)為第一目標(biāo)。食品行業(yè)需要進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找到事物變化規(guī)律，常用正交實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)等方法優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。因此，在課程教學(xué)上，重點(diǎn)對這兩種方法進(jìn)行講解，同時(shí)通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)來加深理解和實(shí)際應(yīng)用。

2.1.1 充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用

“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”課程概念和公式較多，因此，教師在課堂講授時(shí)應(yīng)采用合適的教學(xué)方法和手段，讓學(xué)生在對基本概念理解透徹的基礎(chǔ)上，達(dá)到學(xué)以致用、融會(huì)貫通[1]。如進(jìn)行響應(yīng)面分析、數(shù)據(jù)圖表分析、正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等教學(xué)內(nèi)容時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合文獻(xiàn)中的例子進(jìn)行講解。鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)?？蒲姓n題組工作，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”課程知識，制定科學(xué)的試驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)，并處理試驗(yàn)結(jié)果，從而發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。在教學(xué)過程中，可以將食品領(lǐng)域的科研工作和生產(chǎn)實(shí)踐貫穿到課程的教學(xué)內(nèi)容中[2]，深入剖析每個(gè)具體試驗(yàn)中試驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

2.1.2 強(qiáng)化案例教學(xué)

改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，采用案例教學(xué)法，做到“活學(xué)活用”。在教學(xué)過程中，運(yùn)用食品行業(yè)生產(chǎn)的實(shí)例，結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、參與的科研項(xiàng)目及畢業(yè)論文方向等，教授學(xué)生試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理能力。高等教育工科專業(yè)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用能力培養(yǎng)，采用案例教學(xué)法對培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維具有獨(dú)特的作用。

針對課程核心知識點(diǎn)設(shè)計(jì)相關(guān)案例，如在介紹單因素方差分析時(shí)，列舉食品生產(chǎn)或研發(fā)相關(guān)案例，在介紹正交試驗(yàn)時(shí)，列舉食品企業(yè)生產(chǎn)工藝條件的優(yōu)化案例等。通過這些案例，促使學(xué)生更好理解知識點(diǎn)，并通過練習(xí)學(xué)會(huì)應(yīng)用。

“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”采用案例教學(xué)法，有助于將抽象的理論知識具體化、形象化，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，同時(shí)可增強(qiáng)學(xué)生知識的遷移和應(yīng)用能力，促使學(xué)生對具體知識點(diǎn)的應(yīng)用情景進(jìn)行分析，從而選擇合適的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。在具體應(yīng)用過程中，促使學(xué)生對細(xì)節(jié)更加深入理解，更加充分靈活應(yīng)用。

2.1.3 注重實(shí)踐教學(xué)

“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”是理論知識傳授與應(yīng)用能力培養(yǎng)并重的課程，教師應(yīng)重點(diǎn)講授知識應(yīng)用和解釋分析結(jié)果，這樣可節(jié)約教學(xué)時(shí)間，讓學(xué)生有足夠時(shí)間進(jìn)行模仿練習(xí)，鞏固所學(xué)知識。本課程設(shè)置的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)主要包括正交實(shí)驗(yàn)、回歸分析和方差分析等內(nèi)容，同時(shí)教會(huì)學(xué)生使用SPSS、Excel、Design Expert等軟件[3]，實(shí)驗(yàn)教學(xué)共8 個(gè)學(xué)時(shí)，包括5 個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（表1）。

表1 食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排

在既定的實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)思想指導(dǎo)下，實(shí)踐教學(xué)注重理論與實(shí)踐結(jié)合，內(nèi)容新、應(yīng)用性強(qiáng)，注重學(xué)生科研開發(fā)素質(zhì)、生產(chǎn)實(shí)踐能力的培養(yǎng)與提高。如，結(jié)合“食品工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程植物多糖提取研究，分析提取時(shí)間、固液比、提取溫度和提取溶液對多糖提取率的影響，先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)或響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，再讓學(xué)生對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，確定最優(yōu)提取條件，最后讓學(xué)生對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行制圖和制作表格。這樣的教學(xué)與練習(xí)，既可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識遷移，舉一反三，又增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.2 合理評價(jià)與考核

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”考核方式需要變革，可采取應(yīng)靈活多樣的辦法。由于本課程教學(xué)目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)在食品實(shí)驗(yàn)和企業(yè)生產(chǎn)中使用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，所以考核應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐能力。因此學(xué)生總成績由3 部分組成，即平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績和期末筆試成績。具體權(quán)重為：平時(shí)成績占20%，主要由作業(yè)完成情況、平時(shí)課堂提問和課堂測試組成；實(shí)驗(yàn)成績占30%，主要由預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)實(shí)施效果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告組成；期末筆試成績占50%，除常規(guī)的理論知識題型外，重點(diǎn)考查學(xué)生對知識的應(yīng)用，如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析、方差分析、極差等。在實(shí)施考核過程中，教師制定并提前公布課程考核標(biāo)準(zhǔn)，便于考核與評價(jià)。過程考核不僅有利于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度，還有利于學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，提高分析問題、解決問題等能力，防止死記硬背。

3 結(jié)語

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法”課程教學(xué)改革，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，以學(xué)生成果產(chǎn)出為導(dǎo)向，以持續(xù)改進(jìn)為手段。通過改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。