《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》課程的設(shè)置與教學(xué)實(shí)踐

劉建國(guó) 王家平 張偉

摘要：《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》是農(nóng)學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是集試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、制表制圖和論文撰寫(xiě)為一體的專業(yè)必修課程。本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)等方面對(duì)該課程進(jìn)行了一些嘗試和探索，以期提高《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理；課程設(shè)置；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）36-0177-02

2013年，教育部、農(nóng)業(yè)部、國(guó)家林業(yè)局下發(fā)《關(guān)于實(shí)施卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃的意見(jiàn)》（教高函[2013]14號(hào)），正式啟動(dòng)“卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃”。石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)專業(yè)積極響應(yīng)卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)計(jì)劃，2014年獲批教育部質(zhì)量工程項(xiàng)目“農(nóng)學(xué)專業(yè)卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃改革試點(diǎn)項(xiàng)目（復(fù)合應(yīng)用型）”。從2014年開(kāi)始，針對(duì)專業(yè)教學(xué)中存在的問(wèn)題，如學(xué)生在面對(duì)畢業(yè)論文題目時(shí)，不能展開(kāi)有效的試驗(yàn)設(shè)計(jì)；對(duì)畢業(yè)論文實(shí)施過(guò)程中采集到的數(shù)據(jù)，只會(huì)求平均數(shù)，不會(huì)數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)挖掘；在撰寫(xiě)論文時(shí)，做不出符合發(fā)表文章要求的圖表，不會(huì)合理運(yùn)用相關(guān)的文獻(xiàn)，不明白科研論文撰寫(xiě)的格式化和規(guī)范化等，2014—2015年農(nóng)學(xué)專業(yè)本科生卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)方案中增設(shè)了《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》課程，集試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、制表制圖和論文撰寫(xiě)為一體的專業(yè)必修課程，目前已完成兩輪的教學(xué)實(shí)踐。本文就《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》課程的設(shè)置思路、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)實(shí)踐的成效進(jìn)行討論，為進(jìn)一步推進(jìn)課程建設(shè)汲取經(jīng)驗(yàn)。

一、課程的設(shè)置思路

石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)專業(yè)是國(guó)家級(jí)特色專業(yè)，始終秉承“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強(qiáng)應(yīng)用”的辦學(xué)理念，著力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，形成了一套認(rèn)知實(shí)踐——專業(yè)實(shí)踐——綜合實(shí)踐四年不斷線的實(shí)踐教學(xué)體系。但是與專業(yè)動(dòng)手操作能力和實(shí)踐能力密切相關(guān)的課程設(shè)置卻存在著斷線現(xiàn)象，如與專業(yè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)的整理、分析密切的生物統(tǒng)計(jì)課程開(kāi)設(shè)在二年級(jí)，課程內(nèi)容抽象、原理枯燥、師生之間的互動(dòng)和交流較少，課程內(nèi)容多為理論，沒(méi)有實(shí)踐作為支撐，造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大，學(xué)習(xí)效果不好[1]。且課程由于學(xué)時(shí)的限制，不能以具體的數(shù)據(jù)處理軟件為工具，有效地展開(kāi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)教學(xué)，也不能教會(huì)學(xué)生科研論文制圖制表技巧和相關(guān)軟件，更不能教會(huì)學(xué)生階段性成果的展示——PPT的制作、匯報(bào)、答辯技巧，淡化了學(xué)生從試驗(yàn)設(shè)計(jì)——文獻(xiàn)利用——計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理——數(shù)據(jù)分析——論文撰寫(xiě)——成果展示動(dòng)手操作和實(shí)踐的系統(tǒng)性。因此，新的人才培養(yǎng)方案在常規(guī)設(shè)置《生物統(tǒng)計(jì)》和《科技寫(xiě)作》課程的基礎(chǔ)上增加了一門與學(xué)生實(shí)踐技能培養(yǎng)和行業(yè)需求密切相關(guān)的課程，即《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》，該課程64學(xué)時(shí)，其中理論24學(xué)時(shí)，實(shí)踐40學(xué)時(shí)，在二年級(jí)第四學(xué)期開(kāi)設(shè)，課程的目的在于使學(xué)生掌握依據(jù)研究目標(biāo)及內(nèi)容撰寫(xiě)田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的能力；掌握文獻(xiàn)檢索的步驟和方法及文獻(xiàn)閱讀、篩選和引用方法；學(xué)會(huì)使用計(jì)算機(jī)軟件記錄、處理專業(yè)數(shù)據(jù)，熟練掌握科學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)圖形繪制，并具備對(duì)圖表進(jìn)行描述、初步分析判斷的能力，為科研論文、畢業(yè)論文撰寫(xiě)打下基礎(chǔ)。

二、課程的教學(xué)內(nèi)容

《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》課程教學(xué)內(nèi)容分四大模塊：文獻(xiàn)利用、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理與分析和成果展示。

文獻(xiàn)利用模塊主要包括文獻(xiàn)檢索的重要性、來(lái)源、方法和步驟，文獻(xiàn)閱讀與引用方法。通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握文獻(xiàn)閱讀、篩選和引用方法。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)模塊內(nèi)容包括農(nóng)業(yè)試驗(yàn)研究的一般程序，田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)因素、指標(biāo)、水平和處理，試驗(yàn)誤差的來(lái)源、控制途徑，田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的小區(qū)技術(shù)，常用的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法和特點(diǎn)。通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握依據(jù)研究目標(biāo)及內(nèi)容撰寫(xiě)田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的能力。

數(shù)據(jù)處理與分析模塊包括Excel在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用基礎(chǔ)，SigmaPlot統(tǒng)計(jì)分析，SigmaPlot制圖，試驗(yàn)結(jié)果的分析。通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)輸入、計(jì)算、均值和均方根誤差計(jì)算，了解各種形圖繪制與分析過(guò)程及運(yùn)用圖形合并、處理與改進(jìn)的技巧與方法，學(xué)會(huì)依據(jù)試驗(yàn)圖表分析數(shù)據(jù)結(jié)果的變化規(guī)律。

成果展示模塊包括試驗(yàn)結(jié)果的展示和匯報(bào)技術(shù)，包括PPT的制作及注意事項(xiàng)，PPT匯報(bào)的方法和匯報(bào)重點(diǎn)。

三、課程教學(xué)方法和講授內(nèi)容相結(jié)合

在教學(xué)過(guò)程中為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，以提高課堂教學(xué)的實(shí)效性[2]，在講授過(guò)程中，教師要從作物栽培、育種和耕作方向，利用專業(yè)教師和研究生科研及研究活動(dòng)獲得的成果編寫(xiě)具體案例。文獻(xiàn)利用模塊和試驗(yàn)設(shè)計(jì)模塊采用課堂講授、討論和課后作業(yè)模式推進(jìn)教學(xué)。課堂上老師結(jié)合具體案例闡述基本概念、基本理論，學(xué)生主動(dòng)提出與專業(yè)相關(guān)的問(wèn)題，引發(fā)課堂討論；課后老師按小組分配研究方向和設(shè)計(jì)題目，每位學(xué)生在獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，完成試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)包括：研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、試驗(yàn)方案（試驗(yàn)方法、試驗(yàn)處理、試驗(yàn)技術(shù)路線）、測(cè)試指標(biāo)及測(cè)試方法。數(shù)據(jù)處理與分析模塊學(xué)習(xí)在機(jī)房進(jìn)行，采用邊講授邊練習(xí)的方式推進(jìn)教學(xué)。學(xué)生依據(jù)設(shè)置好的具體案例，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、處理，繪制相關(guān)圖形或表格，并對(duì)圖表進(jìn)行描述、初步分析，根據(jù)圖形來(lái)分析數(shù)據(jù)特征、揭示生物學(xué)規(guī)律，為科研論文和畢業(yè)論文撰寫(xiě)提供基礎(chǔ)。成果展示模塊采用學(xué)生課后完成的課程論文和制作好的PPT，形成課堂匯報(bào)，老師點(diǎn)評(píng)，引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論、表達(dá)，讓學(xué)生在具體的問(wèn)題情境中積極思考、主動(dòng)探索，培養(yǎng)學(xué)生的理論思維能力和決策技能，切實(shí)提升學(xué)生項(xiàng)目組織、語(yǔ)言表達(dá)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

四、課程的考核方法

課程成績(jī)包括五個(gè)部分，分別為平時(shí)出勤、課堂作業(yè)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、課程論文和PPT匯報(bào)，每部分成績(jī)占比分別為：10%、30%、30%、20%和10%，總計(jì)100分。具體要求及成績(jī)?cè)u(píng)定方法如下：平時(shí)出勤，采用“只扣分，不加分”的方法計(jì)算成績(jī)，無(wú)故曠課將在總評(píng)成績(jī)中扣除2分，無(wú)故缺勤3次者，取消本門課程的考核資格，占總成績(jī)的10%；課堂作業(yè)，在數(shù)據(jù)處理及軟件學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，每一知識(shí)要點(diǎn)都布置有課堂作業(yè)，要求每位學(xué)生獨(dú)立完成，課堂作業(yè)的成績(jī)占總成績(jī)的30%；試驗(yàn)設(shè)計(jì)，課后由老師按小組分配研究方向和設(shè)計(jì)題目，要求獨(dú)立完成試驗(yàn)設(shè)計(jì)，占總成績(jī)的30%；課程論文，期末考試采取課程論文的方式進(jìn)行，每位學(xué)生獨(dú)立完成課程論文，占總成績(jī)的20%；實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯報(bào)，根據(jù)課程論文數(shù)據(jù)和內(nèi)容，獨(dú)立完成匯報(bào)PPT，組長(zhǎng)課堂匯小組PPT，占總成績(jī)的10%。

五、課程教學(xué)實(shí)踐的效果

通過(guò)《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》課程兩輪教學(xué)效果調(diào)查，農(nóng)學(xué)專業(yè)的學(xué)生可以正確而規(guī)范地完成科研論文選題、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)獲取與分析、論文撰寫(xiě)和成果匯報(bào)等工作，課程教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)連續(xù)不枯燥，每當(dāng)完成一項(xiàng)工作時(shí)，學(xué)生自己有成就感。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高，樂(lè)于參加并完成課程布置的各項(xiàng)實(shí)踐內(nèi)容。在未設(shè)立該課程之前，學(xué)生認(rèn)為獨(dú)立完成科研項(xiàng)目或畢業(yè)論文設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和撰寫(xiě)文章是遙不可及之事。現(xiàn)在通過(guò)本課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生初步具備了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，提高了本科生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

總之，要想使學(xué)生形成基本的專業(yè)知識(shí)技能結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)熱情和對(duì)職業(yè)的適應(yīng)性，必須加強(qiáng)《試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理》課程建設(shè)。教師感情的投入、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)的培養(yǎng)、教學(xué)內(nèi)容的處理、教學(xué)方法的選擇、教學(xué)節(jié)奏的控制均有助于課程教學(xué)體系的完善和教學(xué)質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]張素斌，劉燕芳.《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》課程的教學(xué)探討[J].廣東化工，2014，（4）：120-122.

[2]王玉，趙偉春，萬(wàn)海同.啟發(fā)式教學(xué)方法在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐與研究[J].中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2015，（7）：100-101.