食品加工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

史琳 常雪妮 馬鳳鳴 魏寶東

摘要：分析食品加工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中亟待解決的問題，從教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、教學(xué)模式創(chuàng)新和綜合素質(zhì)培養(yǎng)3個(gè)方面進(jìn)行深入探索，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，梳理出該課程教學(xué)改革的思路與方法，以期為改善教學(xué)效果與提高學(xué)生綜合素質(zhì)提供參考。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；食品加工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；問題；措施；實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2018）04-0091-02

食品加工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門核心必修課，其以高等數(shù)學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)、專業(yè)基礎(chǔ)課為先修課，是指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐以及開展科學(xué)研究必不可少的重要基礎(chǔ)理論工具。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以學(xué)會(huì)如何正確地收集、整理、分析數(shù)據(jù)，從而得出客觀、科學(xué)的結(jié)論，掌握基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)具體問題的能力和利用專業(yè)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展具有極其重要的意義。

1 食品加工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問題

該課程涵蓋內(nèi)容豐富，是運(yùn)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理來研究食品領(lǐng)域中科研和加工生產(chǎn)中的數(shù)量變異規(guī)律，具體說來屬于應(yīng)用數(shù)學(xué)的范疇，并且含有大量抽象的理論、較強(qiáng)的邏輯推理和復(fù)雜的計(jì)算，而且實(shí)踐性要求較高，使得該課程在教與學(xué)兩方面都存在著很大的困難，因此教學(xué)效果往往不甚理想。

1.1 教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜

食品加工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課程中講述的概念較多、原理抽象、計(jì)算公式也冗長復(fù)雜，所以對(duì)本科生或研究生的基礎(chǔ)理論相對(duì)要求較高，需要他們具有一定的邏輯推理能力與綜合分析能力。但由于專業(yè)的限制，食品相關(guān)專業(yè)的學(xué)生在數(shù)理邏輯方面的水平較低，大部分學(xué)生的基礎(chǔ)比較薄弱，導(dǎo)致相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)該課程無法真正地理解與掌握。另外，各個(gè)章節(jié)前后相關(guān)性比較強(qiáng)，如果在學(xué)習(xí)的過程中課程前部分基礎(chǔ)章節(jié)的內(nèi)容沒有理解，后面的章節(jié)也就無法掌握，如此往復(fù)，惡性循環(huán)，無形之中加大了該課程講授的難度。

1.2 授課模式單一

長期以來，該課程多以教師課堂上的講授和教材中的重點(diǎn)知識(shí)為中心，強(qiáng)調(diào)“概念、原理、公式、例題、課后練習(xí)題”，可以做到讓學(xué)生扎實(shí)地掌握基本知識(shí)，但通常不能讓學(xué)生體會(huì)到如何獨(dú)立思考并解決問題。同時(shí)，該課程相對(duì)抽象，而學(xué)生未參與過食品加工的科研或生產(chǎn)的全過程，造成他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中普遍對(duì)數(shù)學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論知識(shí)缺少興趣。由于相關(guān)課程內(nèi)容抽象、計(jì)算繁瑣、原理枯燥，讓人覺得難懂、難學(xué)、僵化，所以學(xué)生們?cè)谡n堂上的積極性不高，導(dǎo)致采用傳統(tǒng)授課方式的課堂大多較為沉悶而缺少互動(dòng)，單純的教師“單口相聲式”的授課模式顯然已經(jīng)行不通。

1.3 實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱

該課程設(shè)置為32學(xué)時(shí)，以往在教學(xué)過程中，授課教師過于偏重講授教材上的基礎(chǔ)知識(shí)、原理和概念等理論方面。雖然對(duì)基本原理的應(yīng)用也會(huì)結(jié)合一些例子來演示，著重統(tǒng)計(jì)的分析過程，但僅局限于書上的例題、習(xí)題或類似問題的解決，與實(shí)際應(yīng)用缺少銜接。導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)熱情，且無法靈活運(yùn)用相關(guān)理論解決實(shí)際問題。

2 改革方法

為使學(xué)生更好地掌握和應(yīng)用食品加工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課程中的基本原則與常用方法，培養(yǎng)他們從事食品領(lǐng)域相關(guān)科學(xué)研究工作及加工生產(chǎn)的能力，全面提高其綜合素質(zhì)，使其成為高質(zhì)量的應(yīng)用型人才，課程組結(jié)合教學(xué)經(jīng)歷和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，提出幾點(diǎn)建議。

2.1 教學(xué)內(nèi)容特色化

實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有很多，它們?cè)谑称芳庸ひ约笆称房茖W(xué)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。主講教師在授課時(shí)不僅要講授相關(guān)的科研實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法，還要涉及到生產(chǎn)過程中工藝參數(shù)優(yōu)化和配方優(yōu)化等內(nèi)容；指導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并獲取數(shù)據(jù)，要用到Excel，SPSS，Design expert等統(tǒng)計(jì)分析軟件和一些繪圖軟件。如何用較少的學(xué)時(shí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)到本專業(yè)中科學(xué)研究的基本方法與手段，是作為授課教師需要面對(duì)并解決的難題。課程組成員通過查閱大量的文獻(xiàn)及資料，進(jìn)行多次研討，結(jié)合食品科學(xué)與工程學(xué)科的專業(yè)特點(diǎn)，確定了該課程的教學(xué)大綱和主要教學(xué)內(nèi)容。在課堂上列舉在《食品科學(xué)》上發(fā)表的最新期刊文章、本校及兄弟院校的研究生學(xué)位論文中所涉及到的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，以及食品加工領(lǐng)域的一般實(shí)驗(yàn)程序和應(yīng)該注意的事項(xiàng)，讓學(xué)生充分了解課程的重要性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。然后，教師根據(jù)最新報(bào)道科研成果所涉及到的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，從單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、回歸分析、回歸的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)等方面著重介紹基本的理論，同時(shí)介紹試驗(yàn)結(jié)果的分析方法，包括極差分析和方差分析等。

2.2 教學(xué)模式“互動(dòng)式”

食品加工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是食品科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，既有理論性又有實(shí)踐性。在教學(xué)過程中，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)本科生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問題和及時(shí)解決問題的能力。通過近3 a的實(shí)踐，將傳統(tǒng)的教師教、學(xué)生學(xué)的模式轉(zhuǎn)化為師生共同研究、共同探索的模式。例如：有針對(duì)性地增加教學(xué)的互動(dòng)性，在完整講授一種方法后加案例分析，案例來自《食品科學(xué)》《食品與發(fā)酵工業(yè)》《食品工業(yè)科技》最新發(fā)表的科研論文；積極建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程，通過智能手機(jī)或電腦等網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng)，有效提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。通過多元化的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，學(xué)生分析問題、解決問題的能力顯著提升，教學(xué)效果良好。

2.3 注重綜合素質(zhì)培養(yǎng)

該課程的教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性，如果學(xué)生不動(dòng)腦子只會(huì)機(jī)械地死記硬背，遇到實(shí)際的具體問題不會(huì)靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題，那么就達(dá)不到設(shè)置該課程的目的。因此，既要重視統(tǒng)計(jì)軟件的使用，更要重視統(tǒng)計(jì)思維的培養(yǎng)。經(jīng)過幾年的探索與實(shí)踐，授課教師將該課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外，豐富并且多樣化，包括課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)習(xí)、創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等；讓學(xué)生利用學(xué)過的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)條件的選優(yōu)；積極鼓勵(lì)學(xué)生參加到專業(yè)教師的科研課題以及研究生的論文試驗(yàn)中去，了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析方法的具體應(yīng)用，明確收集和處理實(shí)驗(yàn)資料的完整過程。采取這些措施可以使學(xué)生將課堂上學(xué)到的知識(shí)真正轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力，為造就一批具有較強(qiáng)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)潛力的食品科學(xué)與工程專業(yè)高層次人才做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 施文正，曲映紅，錢韻芳，等.《食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，22（7）：134-135.

[2] 王正榮，武忠偉，郭延成，等.食品類專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)課程改革的探索[J].河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，2（2）：89-91.

[3] 楊吉霞，杜木英，張甫生，等.案例教學(xué)法在《食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》課程教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，39（2）：172-175.

[4] 白曉虎，秦軍偉，李軼，等.《試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析方法》研究生精品課程建設(shè)與實(shí)踐[J].高等教育，2015，12（2）：128-129.

[5] 李偉，胡冬梅.食品專業(yè)“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”課程教學(xué)改革的探索[J].中國林業(yè)教育，2013，31（6）：71-73.