案例分析法在提高“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”實(shí)踐技能中的應(yīng)用

李昀 任小青

摘要：將案例分析法應(yīng)用于“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”課程教學(xué)中，突破傳統(tǒng)教學(xué)模式在實(shí)踐技能培養(yǎng)方面的局限。介紹了案例分析法在“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)”分析教學(xué)中的具體實(shí)施方法、實(shí)施效果及注意事項(xiàng)，旨在提高學(xué)生試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析處理的實(shí)踐技能和解決實(shí)際問題的能力，以期為該課程的教學(xué)改革提供新思路，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：案例分析法；食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析；教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2018.03.050

Abstract：Applicating the case analysis teaching method in Food Experimental Design and Statistical Analysis couse in order to break the limitation of the traditional teaching method in cultivating pratical ability. This report summarized the specific implementation，effects and considerations in the process of curriculum teaching reform，aiming at enhancing students' ability of test design and statistical analysis and providing a new idea for the teaching reform of this course，improving teaching effectiveness.

Key words：case analysis；Food Experimental Design and Statistical Analysis；teaching reform

“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”是食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)必修課，其專門研究在食品工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中如何合理地制定試驗(yàn)方案和科學(xué)地分析試驗(yàn)結(jié)果。通過該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析的基本原則及常用方法，使學(xué)生能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)試驗(yàn)和實(shí)施試驗(yàn)，正確制定試驗(yàn)方案，并能對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正確的統(tǒng)計(jì)處理，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力及綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題與解決問題的能力。

1 “食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”課程傳統(tǒng)教學(xué)模式在實(shí)踐技能培養(yǎng)方面的局限

作為一門應(yīng)用性很強(qiáng)的工具課，關(guān)鍵是通過學(xué)習(xí)能夠?qū)⒃囼?yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理的方法靈活地運(yùn)用于實(shí)踐中。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是課堂教學(xué)，強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)，試圖通過系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握該課程，這導(dǎo)致學(xué)生只知理論，而缺乏相關(guān)實(shí)踐技能，即運(yùn)用該理論和知識解決實(shí)際問題的能力。而且，就學(xué)校的課程設(shè)置而言，該課程安排了30個學(xué)時，完全是課堂教學(xué)，在講授過程中，注重基礎(chǔ)、概念和定理的講授，雖然也結(jié)合科研實(shí)際講授一定的實(shí)例，但是仍顯空洞和抽象[1]，而且因?yàn)橛布O(shè)施的限制，沒機(jī)會進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析軟件的講解與實(shí)際使用。然而，目前的現(xiàn)實(shí)是隨著統(tǒng)計(jì)方法的普及、計(jì)算機(jī)的發(fā)展及廣泛應(yīng)用、統(tǒng)計(jì)分析軟件的發(fā)展和普及，越來越多的科研工作者在實(shí)際研究工作中借助強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)分析軟件系統(tǒng)來完成統(tǒng)計(jì)研究，有效地對生產(chǎn)過程進(jìn)行了控制和優(yōu)化，取得了顯著成效。

2 案例分析法在“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”教學(xué)中的實(shí)施方法

案例分析法是教師根據(jù)教學(xué)目的需要，以真實(shí)的事件案例作為教學(xué)材料，將學(xué)生引入一個特定的情景中，通過剖析、討論等方式培養(yǎng)學(xué)生澄清分析和解決問題的能力[2]。

為了解決傳統(tǒng)教學(xué)模式和現(xiàn)實(shí)需求的矛盾，使“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”的教學(xué)能夠跟上時代的發(fā)展，更好地滿足學(xué)生今后工作中的實(shí)際需要，嘗試將案例分析法應(yīng)用于“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”的教學(xué)中，取得了一定成效。其具體實(shí)施方法包括2個方面。

一方面，在相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容講授中多以學(xué)院本科生近年的優(yōu)秀畢業(yè)論文、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的科研論文為講解素材[3]，分析其研究論文的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法，討論其試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，縮短了教學(xué)與現(xiàn)實(shí)的食品科技工作的差距，使學(xué)生體會到課程內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用過程和價值，讓學(xué)生更深刻地理解和吸收抽象的理論原理，促使學(xué)生對理論運(yùn)用的方式原因等進(jìn)行更深入的思考，辨別出案例中所包含的基本原理和準(zhǔn)則。

另一方面，在課程作業(yè)的設(shè)計(jì)上進(jìn)行案例分析環(huán)節(jié)的安排。目前，統(tǒng)計(jì)分析軟件應(yīng)用廣泛，除了運(yùn)用Excel進(jìn)行基本統(tǒng)計(jì)運(yùn)算外，SPSS，SAS，MATLAB，Design expert等在科研實(shí)踐中也已成為常用的工具軟件。但是，由于課時及硬件條件的限制，沒有機(jī)會在課堂上安排這些軟件的使用學(xué)習(xí)，而且這些軟件的升級及一些新軟件的出現(xiàn)層出不窮，僅僅依靠課堂上的學(xué)習(xí)無法跟上發(fā)展、滿足需要。為了應(yīng)對這一矛盾局面，在課程作業(yè)的安排上進(jìn)行了新嘗試，不僅是對計(jì)算內(nèi)容較多的章節(jié)，輔以適量作業(yè)加強(qiáng)練習(xí)，更是將案例分析作為課程作業(yè)的一種重要形式。收集相應(yīng)的科技論文，在完成相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容后，要求學(xué)生在利用文獻(xiàn)中提及的統(tǒng)計(jì)分析軟件重現(xiàn)完整的數(shù)據(jù)處理過程的基礎(chǔ)上，討論、嘗試?yán)闷渌治鲕浖M(jìn)行處理的可行性并進(jìn)行比較，以實(shí)現(xiàn)使學(xué)生掌握軟件的正確使用、能利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)合理的數(shù)據(jù)處理和分析的目的。目前，學(xué)生中擁有個人電腦已經(jīng)非常普遍，并且通過之前的計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)熟練掌握了基本的計(jì)算機(jī)使用?，F(xiàn)今常用的統(tǒng)計(jì)分析軟件有Excel，SPSS，SAS，MATLAB等，這些軟件語法簡單使用方便，尤其是Excel和SPSS，功能強(qiáng)大、界面友好，完全可以通過提供相應(yīng)的軟件使用指導(dǎo)來鼓勵學(xué)生通過自學(xué)掌握其使用。尤其是這種結(jié)合科研實(shí)例的學(xué)習(xí)，目標(biāo)明確，應(yīng)用背景清晰，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率?！笆称吩囼?yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”本身理論知識多、計(jì)算枯燥、計(jì)算量大，借助計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算是必然的發(fā)展趨勢。利用案例分析法的作業(yè)形式，很好地幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算的學(xué)習(xí)。

案例分析法在“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”課程中的應(yīng)用目標(biāo)見表1。

3 案例分析法在“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”教學(xué)中的實(shí)施效果

案例分析法在“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”課程中實(shí)施以來取得了很好的效果，歸納下來，主要有以下幾點(diǎn)：

（1）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動學(xué)生積極性。課程本身理論抽象、計(jì)算枯燥，結(jié)合學(xué)院本科生優(yōu)秀畢業(yè)論文的講解素材，可以讓學(xué)生感到與其關(guān)系密切，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。由于案例分析作業(yè)都是本專業(yè)比較熟悉的研究內(nèi)容、難度把握得當(dāng)，適當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）培養(yǎng)自學(xué)能力、建立成就感。案例分析作業(yè)的完成需要學(xué)生去自行學(xué)習(xí)、嘗試相應(yīng)統(tǒng)計(jì)軟件的使用，在這一過程中較好地培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。俗話說“授人以魚不如授人以漁”，通過這樣的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生掌握了統(tǒng)計(jì)軟件的學(xué)習(xí)能力，樹立了信心，能夠很好地應(yīng)對在今后學(xué)習(xí)工作中層出不窮的新軟件。

（3）延展課堂教學(xué)、彌補(bǔ)硬件設(shè)施的局限?！笆称吩囼?yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”課程本身理論知識多，課時安排有限，沒有安排機(jī)房來進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，案例分析的作業(yè)形式很好地彌補(bǔ)了這一局限。教師課堂上完成理論知識的講授，學(xué)生課下完成統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)訓(xùn)，相得益彰，互為補(bǔ)充，有效地延伸了課堂學(xué)習(xí)，解決了硬件設(shè)施缺乏對課程學(xué)習(xí)效果造成的障礙。

（4）結(jié)合實(shí)際需求、提高了學(xué)生實(shí)踐技能。借助計(jì)算機(jī)輔助完成數(shù)據(jù)的處理分析是必然的發(fā)展趨勢，目前在實(shí)踐中應(yīng)用廣泛。課堂上理論知識、計(jì)算方法的學(xué)習(xí)不能滿足實(shí)際工作中的需求，實(shí)踐技能的培養(yǎng)勢在必行，通過案例分析的形式，達(dá)到了學(xué)以致用的目的，有效提高了學(xué)生的實(shí)踐技能，使學(xué)生能夠熟練使用Excel和SPSS進(jìn)行基本統(tǒng)計(jì)運(yùn)算和作圖。

近年來，在食品科學(xué)與工程專業(yè)的本科畢業(yè)論文、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的科研論文中，試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理方法的應(yīng)用更為嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、合理，論文質(zhì)量明顯提高。學(xué)生對統(tǒng)計(jì)分析軟件的學(xué)習(xí)熱情高漲，不少學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，結(jié)合教師的指導(dǎo)，嘗試在論文中應(yīng)用Design expert進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì)、模型建立與分析，應(yīng)用SAS，MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，取得了很好的效果。

4 案例分析法在“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”教學(xué)中實(shí)施的注意事項(xiàng)

案例分析法的實(shí)施提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，延伸了課堂教學(xué)內(nèi)容，提高了學(xué)生的實(shí)踐技能，但是也對教師提出了更高的要求，在實(shí)施過程中應(yīng)注意到以下幾點(diǎn)。

（1）熟悉統(tǒng)計(jì)分析軟件的使用，能夠及時為學(xué)生答疑解惑?！敖o學(xué)生一瓢水自己要有一桶水”，要讓學(xué)生通過案例分析的形式完成統(tǒng)計(jì)軟件的學(xué)習(xí)，教師當(dāng)然要先熟練掌握各種常用軟件的使用，不斷學(xué)習(xí)，這樣才能夠及時解答學(xué)生在完成作業(yè)中的各種問題。

（2）關(guān)注學(xué)科研究動態(tài)，及時更新案例。食品領(lǐng)域研究過程中數(shù)據(jù)分析處理手段不斷發(fā)展，為了保證教學(xué)內(nèi)容做到與時俱進(jìn)，教師要關(guān)注學(xué)科研究動態(tài)，關(guān)注研究過程中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析處理的具體方法，圍繞教學(xué)目標(biāo)，及時更新案例庫。

5 結(jié)語

在“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”課程教學(xué)過程中如何提高學(xué)生的實(shí)踐技能是關(guān)乎教學(xué)效果的重要問題，在課時有限、學(xué)校硬件設(shè)施局限、且短時期內(nèi)無法徹底改變其現(xiàn)狀的情況下，通過案例分析法的實(shí)施彌補(bǔ)不足、提高學(xué)生數(shù)據(jù)分析處理的實(shí)踐技能和解決實(shí)際問題的能力、改善課程教學(xué)效果是一個行之有效的途徑。案例分析法在“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”中的應(yīng)用對于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動獲取知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力具有積極意義。

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