廖延智，孔婉菲，陳美淇，顏俊標，鄒訓重

（廣東輕工職業(yè)技術學院，廣東廣州 510300）

0 引言

“試驗設計與數(shù)據(jù)處理”是一門通用的現(xiàn)代化技術課程，具有強理論性和實踐性的特點，是高職院校生物、食品、生態(tài)、輕工、檢驗、制藥等理工類相關專業(yè)的專業(yè)選修課程，是培養(yǎng)學生獨立思考、幫助解決科研問題的一個重要環(huán)節(jié)[1-2]?？蒲泄ぷ鬟^程中，學者會經(jīng)常進行試驗設計、處理數(shù)據(jù)并進行分析，需要熟悉并掌握試驗設計與數(shù)據(jù)處理的一些方法和技巧。“試驗設計與數(shù)據(jù)處理”課程部分內(nèi)容涉及較多數(shù)學模型、推導及運算，內(nèi)容較抽象且涉及面廣，計算公式多而復雜，要求學生在短時間內(nèi)較好地掌握理論和技巧，存在一定的困難，常出現(xiàn)畏難情緒和厭學現(xiàn)象[2-4]。經(jīng)過多年的教學實踐，總結(jié)相應的問題及經(jīng)驗，并找出對策。

“試驗設計與數(shù)據(jù)處理”課程研究如何進行試驗設計使方案達到合理、高效、科學的效果，利用各種軟件及手段對實驗數(shù)據(jù)進行處理以揭示其內(nèi)在的規(guī)律性。合理地進行試驗設計，可有效降低人力、物力和時間成本，并能在有限的數(shù)據(jù)中獲取所需的信息以得到可靠的結(jié)論。在數(shù)據(jù)分析處理過程中，往往需要直觀的圖標來表達實驗的規(guī)律性，因此數(shù)據(jù)分析和處理軟件是非常重要的[3-5]。由于數(shù)據(jù)分析和處理軟件很多，結(jié)合專業(yè)特點及后續(xù)課程的實際情況，以“夠用”為指導，以試驗項目為導向進行軟件學習并實踐，如正交試驗設計、響應面試驗設計、均勻試驗設計等，以及相應的數(shù)據(jù)處理方法，培養(yǎng)學生實踐操作和撰寫課程論文的能力，達到能獨立完成實驗設計的基本要求，為其在畢業(yè)論文實驗、課題研究的科研試驗及日后工作中開展試驗研究奠定基礎[6]。

1 教學中存在的問題

目前，課程在大多數(shù)高職院校以理論講解為主，講授過程中使用“線性代數(shù)”“概率論”“高等數(shù)學”“數(shù)理統(tǒng)計”等知識對文中的公式進行推導和計算，并且存在許多抽象概念，數(shù)據(jù)處理過程復雜，從而顯得內(nèi)容單調(diào)枯燥[4，7]。影響學生對課程學習興趣和教學質(zhì)量的因素有以下幾個方面。

1.1 學生課堂積極性不夠高

傳統(tǒng)教學主要以教師講課為主，“填鴨式”教學使學生在上課過程中處于被動狀態(tài)，無法達到理想的教學目標[5]。該課程由于理論性強、涉及方法分式多、計算復雜且量大的特點，需要學生具有一定的數(shù)學基礎。對于高職院校理工類專業(yè)的學生來說，數(shù)學基礎知識較薄弱，原理抽象，難以理解和掌握，難免會產(chǎn)生厭學心理及畏難情緒，從而失去學習興趣和降低教學質(zhì)量。教師在授課過程中還要補充學生已經(jīng)忘記的基礎知識，容易忽略理論在實踐中的應用。

1.2 學時比例不夠合理

根據(jù)學校食品、生物類專業(yè)“試驗設計與數(shù)據(jù)處理”課程大綱要求，課程總學時為32 學時，剛開設本課程時以理論教學為主，實踐課比例?。ㄖ话才帕? 課時），導致理論課學時多而實踐課學時少。為了講通理論知識點，教師需要在課堂上進行公式推導、講解并演示，消耗大量時間，導致學生在課堂上消化運用的時間有所減少，甚至忽略實踐教學環(huán)節(jié)。

1.3 教學內(nèi)容與實踐銜接不佳

通過調(diào)研，學生普遍認為公式太多，原理復雜不易理解，課本上的習題雖然能夠解答，但在應用原理知識靈活解決實際問題方面仍不知所措，究其原因主要是教學內(nèi)容與實踐應用脫節(jié)。以理論講解和公式推導為主的傳統(tǒng)教學模式，對于數(shù)學基礎較薄弱的學生來說較難適應，會被貼上抽象乏味的標簽，難以讓學生產(chǎn)生主動學習興趣，甚至在修完課程后還不能獨立進行試驗設計、分析數(shù)據(jù)。此外，教學內(nèi)容過于陳舊，一些新的實驗方法和數(shù)據(jù)處理方法都沒有及時傳授給學生，缺乏知識的更新和融入，導致教學內(nèi)容與社會前沿知識脫節(jié)，從而使學生學習知識片面化[7-8]。

1.4 考核方式單一

課程剛開設時對學生成績進行評定采用傳統(tǒng)模式，以平時成績和期末考試成績相結(jié)合進行最終成績評定。在傳統(tǒng)教學模式中，通常采用多媒體教學，與學生互動較少，不注重過程性考核，學生在課程考試前突擊復習幾天，依舊是及格60 分萬歲的理念，使學生的能力無法提升。近年來才把課程屬性更改為考查課，考核方式采取論文綜述或結(jié)課后的一個綜合作業(yè)為主要考核依據(jù)，并無法真正體現(xiàn)學生對知識的掌握程度和應用能力。

2 “試驗設計與數(shù)據(jù)處理”課程教學改革實踐

以高素質(zhì)技術技能型人才為目標培養(yǎng)的課程教學改革，需要對教學設計進行相應改變。為解決食品、生物類專業(yè)“試驗設計與數(shù)據(jù)處理”課程存在的諸多問題。近年來，進行了相應的改革實踐，成效初現(xiàn)。

2.1 提高學生上課聽課積極性

學習態(tài)度從“要我學”到“我要學”的轉(zhuǎn)變是至關重要的，為此在傳授知識和培養(yǎng)能力時使用啟發(fā)式教學模式，激發(fā)學生的學習熱情；其次，是以科研成果和科研方法激起學生的學習欲望，直接激起學生發(fā)現(xiàn)問題、探索問題的興趣；再次，給予適合的課程考核壓力，讓壓力轉(zhuǎn)化為學生學習的動力。課程結(jié)合學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽活動，以學生自己的課題為切入點，以其自身項目內(nèi)容為考核點布置作業(yè)，學生在完成作業(yè)的同時，可對自身課題進行實驗設計，可謂一箭雙雕。經(jīng)過近2 年的實踐探索，學生上課積極性大大提高。

2.2 理論與實踐緊密結(jié)合

理論是基石，操作技能需要在理論的指導下才能做到規(guī)范和標準化，才能更好地促進科研工作的開展，同時經(jīng)過了實踐操作，可讓學生更好地理解理論知識，因此將課程實驗與科研相關工作有機融合，可以提高課程課堂教學質(zhì)量。經(jīng)過多年探索，從教師的科研實驗中選取部分內(nèi)容較新且能與設計聯(lián)系較緊密的成熟課題進行實踐性教學環(huán)節(jié)，在傳授理論知識的過程中，適時安排學生進行實驗設計，以提高其學習的積極性；安排學生進行實驗結(jié)果數(shù)據(jù)處理，以激發(fā)其學習興趣，培養(yǎng)學生勤思考的習慣和提高其解決問題的能力。此外，積極鼓勵對科研感興趣的學生參與到教師的科研項目中，利用該課程所學的試驗設計和數(shù)據(jù)處理的方法進行一些試驗研究。在課程教學授課過程中，適當加入計算軟件的使用教學，如正交設計助手、Design Expert、SPSS、SAS 等分析軟件。通過實踐，學生在畢業(yè)論文過程中運用的效果良好，無論是過程試驗設計還是結(jié)果數(shù)據(jù)處理，各環(huán)節(jié)都順利且高效高質(zhì)量地完成。

2.3 項目驅(qū)動教學，構建高效教學模式

經(jīng)過多年的教學實踐，引入項目化教學模式，選擇學生正在進行的“挑戰(zhàn)杯”項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐項目等，激發(fā)了學生的學習興趣與主動性，提高其參與度與成就感。在項目化驅(qū)動教學模式中，采取“學中做”與“做中學”深度融合的模式，一般包括以下幾個方面：①確定實踐項目；②布置試驗設計任務；③學習、咨詢、制定方案；④項目實施；⑤結(jié)果數(shù)據(jù)處理及分析；⑥工作匯報、交流；⑦點評、歸納、完善[9]。通過項目或工作任務等載體將理論知識與實踐應用有機融合，學生可充分利用課外時間進行資料查閱、任務設計、方案制訂，并咨詢指導教師進行交流，最后完成項目任務，課程推進效果良好。

例如，學生的挑戰(zhàn)杯項目“龍眼核總黃酮提取工藝條件優(yōu)化及其抗氧化活性研究”，是對嶺南水果龍眼的下腳料龍眼核進行綜合利用，提取其中的總黃酮，并應用到日用品、化妝品領域中，具有一定的創(chuàng)新性。在對提取工藝環(huán)節(jié)進行試驗設計時，可設計的試驗影響因子較多，如提取溶劑種類、提取時間、提取溫度、料液比、粉碎度、是否使用超聲輔助等。教師下達給該組學生工作任務后，組員自行安排時間進行資料查閱、設計實驗方案、咨詢指導教師，完善實驗方案后進行相關試驗，完成實驗后整理實驗數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析，最后進行成果匯報與展示，總結(jié)存在的問題，提出改進措施，注重感受與分享。

2.4 改革考核方式，科學考核指標

考核是課程教學的最后一個環(huán)節(jié)，也是對教學效果最有力的反饋。采取實踐操作考核（試驗設計）、課堂成績和期末考試有機結(jié)合的方式進行總成績評定[10]。實踐操作考核，專指安排學生進行試驗設計，以考核學生對課堂教學的理解掌握程度和消化程度。課堂成績包括課堂作業(yè)、互動表現(xiàn)等方面，將有利于教師及時掌握學生的學習動態(tài)，并且利于激發(fā)學生學習的主動性。期末考試則是全面考核學生對課程的學習情況，“試驗設計與教學處理”課程是一門理論性強、實踐操作性高的課程，因此在考核過程中不僅要著重注意各知識點的量化，還要注重實操環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題等重點和難點。除了成績考核方式來判斷教學效果，還可以通過與學生交流、問卷調(diào)查等方式結(jié)合學生需求來調(diào)整教學方案，從而提高教學質(zhì)量。

3 結(jié)語

試驗設計、結(jié)果數(shù)據(jù)處理能力的高低直接影響高職院校理工類專業(yè)學生在科學研究、產(chǎn)品開發(fā)、檢驗檢測工作等崗位上能力發(fā)揮的優(yōu)劣，可以說“試驗設計與數(shù)據(jù)處理”課程對于學生是一門實用性非常強的課程。多年的教學實踐發(fā)現(xiàn)，對該課程知識點掌握越好的學生，其實踐應用能力和操作能力越高，畢業(yè)后對工作的適應磨合期也較短，對工作的自信心也較高。

通過課程改革實踐，發(fā)現(xiàn)學生的學習積極性有明顯的提高，其動手實踐能力有顯著的提升，并對后續(xù)課程教學、學生進行科研等方面有很大的幫助。課程建設仍存在一些不完善的地方，仍有較大的改革提升空間，團隊教師必須多學習、多思考，拓寬知識面，提升授課技巧，并緊密結(jié)合學生實際情況與專業(yè)的實際情況，持續(xù)優(yōu)化授課內(nèi)容、改善授課方法、完善考核體系，才能更好地發(fā)揮本課程在專業(yè)課程系統(tǒng)中的作用，達到人才培養(yǎng)方案的要求，為專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)技術技能型人才，滿足社會對當代大學生的要求。