應用型創(chuàng)新人才形勢下食品專業(yè)《試驗設計與分析》課程教改探索

楊盛茹 侯銀臣

摘 要：《試驗設計與分析》是食品類專業(yè)的必修課程，是關于科學試驗設計和實施、試驗數(shù)據(jù)的收集和整理及試驗結(jié)果的分析、解釋和推斷的一門科學，理論性、實踐性和應用性較強;培養(yǎng)和提高學生如何有效使用以減少試驗次數(shù)、縮短試驗周期、迅速找到優(yōu)化試驗方案或數(shù)學模型。本文具體結(jié)合食品專業(yè)對《試驗設計與分析》課程的現(xiàn)狀進行分析，并在應用型創(chuàng)新人才形勢下對課程教學改革進行了初步探索，以期進一步提高學生學習能力以及實際應用能力。

關鍵詞：應用型創(chuàng)新人才;試驗設計與分析;教改

李克強總理在政府工作報告中提出“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的口號，這就要求本科培養(yǎng)出的應用型人才必須具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，即應用型創(chuàng)新人才。這類人才能夠創(chuàng)新產(chǎn)品、革新生產(chǎn)技術和工藝，能提升產(chǎn)品科技含量，并會進行科學管理。

食品類專業(yè)《試驗設計與分析》是以數(shù)理統(tǒng)計理論和食品類的實踐經(jīng)驗為基礎，對所得試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析的應用性課程。開設本門課程的目的是為了讓學生能夠掌握并且理解統(tǒng)計學的原理和基本方法，并能運用這些原理和方法進行科學的試驗設計，并進一步對試驗結(jié)果做出科學、合理的解釋，回答食品相關領域的科學問題，或提出改進食品生產(chǎn)工藝的具體措施。

由于課程具有概念抽象、邏輯推理強、計算公式煩瑣、運算量大的特點，給課堂教學帶來一定難度。這門課程的實質(zhì)是數(shù)理統(tǒng)計知識在食品領域中的應用，而本科生尚未接觸到具體的科研和生產(chǎn)實際等，總是會反映出學習枯燥、理解困難、接觸實際問題的時候又無法解決等問題;學習的理論大部分都是死記硬背而未真正的理解，理論和實踐未能真正結(jié)合，在以后的畢業(yè)設計、實際工作或者研究生學習階段仍表現(xiàn)的很吃力[1]。與此同時，隨著計算機現(xiàn)代技術在食品領域中的應用日益廣泛，教學設備發(fā)展日新月異，結(jié)合SPSS、SAS、Design-Expert等數(shù)據(jù)分析軟件進行食品試驗設計與分析課程的教學改革已成為一個重要課題。筆者根據(jù)本門課程的特點結(jié)合教學實踐，分析了目前教學中存在的問題，在課程內(nèi)容設置、教學方法手段及如何提高教學質(zhì)量，增強學生的主動學習意識等方面做了積極探索。

一、目前《試驗設計與分析》課程教學現(xiàn)狀分析

在現(xiàn)代的工科教學理念中，強調(diào)應用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，因此，教師的作用也應發(fā)生轉(zhuǎn)變，應當由引導學生學習轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑W生自主學習[2]。實際教學中重理論、輕實踐的教學現(xiàn)象仍屢見不鮮，而在食品類專業(yè)的“試驗設計與分析”這樣一門理論和實踐緊密聯(lián)系的課程中，此現(xiàn)象也普遍存在[3]，現(xiàn)總結(jié)如下。

（一）選用優(yōu)質(zhì)教材，教學內(nèi)容需要進一步優(yōu)化

教材是體現(xiàn)教學內(nèi)容和教學要求的知識載體，教學的基本工具，是學生在校獲取知識的重要來源，是教師進行教學的依據(jù)，貫穿整個教學過程，對提高教學質(zhì)量起到重要保證作用[4]。由于培養(yǎng)目的的不同，在選用教材時應有很強的針對性。食品類專業(yè)應選擇以注重基本理論和實際應用結(jié)合，適用性強的教材，如規(guī)劃教材或國家級重點教材等優(yōu)秀教材。

目前，國內(nèi)高校關于“試驗設計與分析”的教材較多，由于受到專業(yè)背景的限制，教材很難兼顧內(nèi)容的全面性與系統(tǒng)性。而且，隨著試驗設計原理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法的不斷發(fā)展，需要教師對早期教材的內(nèi)容做必要的補充和修正，以做到與時俱進。

（二）提升教學成效，教學方法需要進一步創(chuàng)新

《試驗設計與分析》是培養(yǎng)和提高學生如何應用統(tǒng)計原理和方法進行科學實驗的理論性、實踐性和應用性較強的課程。目前本門課程的授課方式仍然以傳統(tǒng)的板書為主，即使加入了多媒體教學的環(huán)節(jié)，也僅僅是將原來的板書內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榛脽羝翢o新意。大部分教師在授課時，按照教科書的安排先講理論，再依據(jù)相關理論介紹對應的模型和模型求解方法。雖也結(jié)合科研實際講授一定的實例，但由于受到專業(yè)背景的限制，目前教材上的案例都是為了教學的需要而安排的簡化案例，仍顯空洞和抽象，即使學完課程，大多數(shù)學生對所學知識仍十分模糊，遇到簡單的生產(chǎn)、科研問題卻束手無策，經(jīng)常出現(xiàn)誤用、濫用統(tǒng)計方法的現(xiàn)象。學生很難理解課程的理論及實踐應用意義，學習完全是為了通過考試和獲得學分。結(jié)合該課程的特點，創(chuàng)新教學方法很有必要[5]。

（三）豐富成績考核形式，科學合理的評價體系需要建立

科學合理的評價體系是客觀反饋教學效果的基礎。傳統(tǒng)的教學評價主要采取筆試形式，學生的期末考試成績很大程度上決定了本門課程的學習總成績[6]。

本課程涉及的公式較多，經(jīng)常會出現(xiàn)這么一種現(xiàn)象，學生為了應對考試，每到期末學生都會挑燈夜戰(zhàn)、突擊復習，雖然能夠通過考試甚至考取高分，然而由于通過死記硬背，導致考試過后就忘，根本做不到正確客觀的評價學生對知識的掌握情況。當前成績考核不再是衡量學生學習效果的唯一標準，更重要的應該是提高學生自主學習的能力。因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)教學效果客觀準確的反饋，要改革當前以全閉卷考試成績評判學生的標準的方法。

二、應用型創(chuàng)新人才形勢下《試驗設計與分析》課程教改措施

根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 年）》和《國務院辦公廳關于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》（國辦發(fā)（2015）36號）的規(guī)定，國家中長期教育改革的工作方針就是把提高質(zhì)量作為教育改革發(fā)展的核心任務，優(yōu)化知識結(jié)構，豐富社會實踐，強化能力培養(yǎng)，著力提高學生的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力。在當前國家大力引導地方高校向應用技術大學轉(zhuǎn)型，創(chuàng)新教育的大背景下，應用型本科院校食品專業(yè)建立符合地方經(jīng)濟發(fā)展與產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整需求的人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才。根據(jù)以上存在的問題，筆者進行了一些改革的嘗試。

（一）優(yōu)化改革教學內(nèi)容

1.結(jié)合需求對教學內(nèi)容進行合理選擇

結(jié)合課程培養(yǎng)目標，根據(jù)能力本位理念，在選擇課程內(nèi)容時，需要結(jié)合學生以后職業(yè)工作分析結(jié)果來開展。食品的原料選取、加工工藝、品質(zhì)控制、營養(yǎng)評價、售后調(diào)查等都是食品專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位，對技能應用水平提出了較高要求。那么在課程教學中，就需要將食品生產(chǎn)與科學研究中經(jīng)常使用的試驗設計及統(tǒng)計分析方法運用過來，如正交設計、回歸分析、方差分析、數(shù)據(jù)的表圖表示等等，都是非常重要的方面。如果學生繼續(xù)學習深造，這些也是以后科研當中核心的知識。需要教學、科研一線的教師查閱分析國內(nèi)外最新教材、最新文獻資料、深入企業(yè)及科研院所廣泛調(diào)研的基礎上，結(jié)合本專業(yè)的特點、結(jié)合本專業(yè)課程的特點，兼顧課時限制條件，廣泛征集各方面的意見，對教材內(nèi)容進行必要的刪減、調(diào)整和整合。

2.構建案例習題庫，增加教學中的實際案例

將試驗設計的實際應用案例增加到教學中，在一定程度上可以增加學生積極性。如現(xiàn)在教材中的緒論只是將課程性質(zhì)、發(fā)展史及意義等進行介紹，大道理較多，學生的學習積極性沒有充分調(diào)動起來。如果以學生比較關心的畢業(yè)設計為例引入，其講授效果會對學生的積極性產(chǎn)生直接的影響。如正交設計、回歸分析、方差分析、數(shù)據(jù)的表圖表示等內(nèi)容里，引入往屆畢業(yè)生的畢業(yè)設計或者最新發(fā)表的文獻等，就會激發(fā)學生的積極性。查閱食品領域文獻、結(jié)合往屆畢業(yè)論文，提煉、設計案例習題庫。

3.加強實驗教學

本課程實踐性較強，通過實踐性教學不僅讓學生掌握具體的試驗設計與統(tǒng)計分析方法，而且掌握統(tǒng)計軟件的應用技能。在教學中把統(tǒng)計軟件的應用融入教學過程，食品類專業(yè)建議安排占總學時數(shù)25%的上機實驗，要求學生在規(guī)定的上機時間在教師的指導下通過軟件完成實驗內(nèi)容，從而培養(yǎng)學生應用統(tǒng)計軟件解決實際問題的能力。結(jié)合學生實際以及未來的發(fā)展需要，在實驗教學中可將Excel和SPSS、SAS、Design-Expert三種統(tǒng)計軟件，根據(jù)實驗教學內(nèi)容靈活結(jié)合，可起到很好的實驗教學效果。這樣可以督促學生將課堂講過的試驗設計和統(tǒng)計方面的基本原理進行進一步的消化吸收，真正實現(xiàn)知識的深入理解和靈活運用。

（二）創(chuàng)新改革教學方法

1.板書與先進的多媒體教學技術結(jié)合

如果完全使用板書或簡單的將板書內(nèi)容轉(zhuǎn)化為多媒體課件，無法獲得較好的教學效果。改變以往教學模式，在改革教學內(nèi)容基礎上，教師進行多媒體課件的精心準備，通過多媒體來演示需要講解的案例題數(shù)據(jù)表和統(tǒng)計結(jié)果圖表，統(tǒng)計分析過程由板書來完成，同時配合常用統(tǒng)計軟件的講解和演示，取長補短，這樣教學效果就可以得到顯著提升，以實現(xiàn)多媒體與傳統(tǒng)板書的真正意義的結(jié)合與優(yōu)勢互補。充分調(diào)動學生的積極性和注意力，并為上機實驗打下基礎。

2.將微課運用到教學中，充分利用網(wǎng)絡資源

微課是一種以教學重點或者教學難點為中心錄制的長度為5-8分鐘左右的教學視頻。在這種教學視頻中，主要錄制教師關于重難點問題的闡釋以及課堂教學活動的設計等內(nèi)容。微課由于教學時間較短，所以能夠充分地抓住學生的注意力，因此在《試驗設計與分析》的教學中效果顯著。結(jié)合教學目標、內(nèi)容以及重難點，并結(jié)合案例習題，從課前（學習引導和啟發(fā)思考）、課中（重難點解析和實踐教學）、課后（知識點總結(jié)和拓展）三個方面來具體設計并制作緊密聯(lián)系課程和實踐的、實用性良好的微課視頻集。建設好網(wǎng)絡課程，提高學生網(wǎng)絡自學能力，內(nèi)化網(wǎng)絡自主學習策略，讓學生重視并充分利用網(wǎng)絡資源。

3.建立科學合理的評價體系

本課程的教學目的是將試驗設計和統(tǒng)計分析技術應用于食品的科學試驗研究和企業(yè)生產(chǎn)實踐中，成績考核的目的主要是評價學生實際應用食品試驗設計與統(tǒng)計分析的能力，因此，考核的重點應是評價學生實際掌握所學的常用食品試驗設計及統(tǒng)計分析方法的程度。改變以往閉卷考試的評價模式，通過借鑒其他高校的成功模式，結(jié)合自己的辦學特色，建立不拘傳統(tǒng)的、適應于應用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的科學評價體系。進行理論講授、上機實驗和網(wǎng)絡學習全過程的監(jiān)控考核為主、期末考試為輔的評價體系。

三、結(jié)語

隨著我國食品工業(yè)的快速發(fā)展，食品專業(yè)在體現(xiàn)高等教育“寬口徑、厚基礎、重素質(zhì)”理念的同時，對學生實際動手能力、創(chuàng)新能力的要求愈來愈高。提高《試驗設計與分析》課程的教學效率和質(zhì)量，一直是食品類專業(yè)教師積極思考的問題。通過不斷探索，提高自身綜合素質(zhì)，優(yōu)化教學內(nèi)容，改進教學方法，可以提高學生獨立思考、團隊合作、綜合分析和解決實際問題的能力，并進一步培養(yǎng)學生的科研素質(zhì)和邏輯思維能力，為應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)奠定基礎。

參考文獻：

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