《最優(yōu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)》教材建設(shè)與課程教學(xué)改革

陳浩 楊雪 張艷

摘 ?要：針對(duì)目前多數(shù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)教材及其課程教學(xué)方法的某些弊端，本課程組基于譯著《最優(yōu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)——案例研究法》，進(jìn)行了《最優(yōu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)》教材建設(shè)與課程教學(xué)改革，文章簡(jiǎn)要介紹了此教改相關(guān)工作。首先根據(jù)學(xué)生接受能力以及實(shí)際需求選擇教材內(nèi)容，然后通過分析教材內(nèi)容特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了角色扮演開放型理論教學(xué)模式，并利用現(xiàn)代化機(jī)房深入開展實(shí)踐教學(xué)。此外，通過構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)資源，有效實(shí)施考核方式的改革。

關(guān)鍵詞：試驗(yàn)設(shè)計(jì);角色扮演;案例教學(xué)法;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）13-0126-03

Abstract： In view of some of the shortcomings of most experimental design textbooks and their teaching methods， this course group based on the translation of Optimal Experiment Design - Case Study Method， carried out the Optimal Experiment Design textbook construction and curriculum teaching reform. This article briefly introduces teaching reform related work. Firstly， according to the students' ability to accept and the actual needs， the content of the textbooks is selected. Then， by analyzing the characteristics of the textbooks， the open-type theoretical teaching mode of role-playing is designed， and the practical teaching is deeply carried out by using the modern computer room. In addition， through the construction of sound network resources， the reform of the assessment method is effectively implemented.

Keywords： experimental design; role-playing; case study approach; teaching reform

一、概述

近代試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以追溯到上世紀(jì)二、三十年代，現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)重要奠基人R.A.Fisher 在英國(guó)一個(gè)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站進(jìn)行的開創(chuàng)性工作，F(xiàn)isher通過研究農(nóng)田試驗(yàn)建立了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的一系列基礎(chǔ)理論和統(tǒng)計(jì)學(xué)重要方法。發(fā)展至今，試驗(yàn)設(shè)計(jì)已擁有成熟的理論體系，是統(tǒng)計(jì)學(xué)的重要分支之一，它的思想方法廣泛應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)、工業(yè)、生物、醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域?？梢哉f，科學(xué)的發(fā)展離不開試驗(yàn)，而科學(xué)地試驗(yàn)離不開試驗(yàn)設(shè)計(jì)[1]。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)以概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)論、線性模型、計(jì)算機(jī)科學(xué)等為理論基礎(chǔ)或工具，主要研究如何構(gòu)造優(yōu)良的設(shè)計(jì)來實(shí)施試驗(yàn)，如何對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析，從而指導(dǎo)人們做出最優(yōu)決策，實(shí)現(xiàn)節(jié)約試驗(yàn)資源、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等目標(biāo)。對(duì)于高校而言，為社會(huì)培養(yǎng)懂試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、會(huì)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研發(fā)的實(shí)用型人才是一項(xiàng)重要的任務(wù)。目前，國(guó)內(nèi)很多高校的相關(guān)專業(yè)均已開設(shè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程，比如統(tǒng)計(jì)學(xué)、化工、食品、生物等本科專業(yè)都將其作為必修課或重要選修課。然而，目前國(guó)內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)依然以介紹試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念和理論為主，教材中眾多的定義、復(fù)雜的計(jì)算以及抽象的理論推導(dǎo)，常常讓試驗(yàn)設(shè)計(jì)的課堂變得枯燥乏味。本課程組按照我校統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)本科培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)方案，力求理論與實(shí)際相結(jié)合，進(jìn)行了如下的教材建設(shè)與教學(xué)改革。

二、教材建設(shè)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)的發(fā)展動(dòng)力源于解決實(shí)際問題的需要，因此試驗(yàn)設(shè)計(jì)知識(shí)的講解應(yīng)配以實(shí)際案例，然而多數(shù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)教材中只有少量涉及現(xiàn)實(shí)背景的習(xí)題，鮮有完整的實(shí)際案例。為解決此問題，本課程組翻譯了英文專著《Optimal Design of Experiments：A Case Study Approach》[2]（中文名為《最優(yōu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)——案例研究法》），其每一章都是一個(gè)真實(shí)試驗(yàn)設(shè)計(jì)問題從遇到到解決的完整再現(xiàn)。本課程組結(jié)合我校統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案以及實(shí)際應(yīng)用需要，從中選取了若干重要章節(jié)作為我們的教學(xué)內(nèi)容。

（一）教學(xué)內(nèi)容選擇

教材選擇了譯著中的九章作為實(shí)際教學(xué)內(nèi)容，關(guān)于過程變量和協(xié)變量的兩章沒有選擇。選擇這九章的原因主要有兩點(diǎn)：第一，依據(jù)這九章的內(nèi)容，將其分為四個(gè)部分，分別圍繞篩選設(shè)計(jì)、響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)、混料設(shè)計(jì)以及裂區(qū)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化展開，而這四種設(shè)計(jì)的概念、構(gòu)造方法都在學(xué)生容易接受的范圍內(nèi);第二，四種設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用非常廣泛。具體如下：

第一部分：最優(yōu)篩選設(shè)計(jì)。在試驗(yàn)初期，需要把潛在因子都考慮進(jìn)來，然而眾多因子中很大一部分對(duì)響應(yīng)的影響是微乎其微的（效應(yīng)稀疏原則[1]），即不顯著的，需要把它們篩選出去，從而有效降低經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本。篩選試驗(yàn)設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn)此任務(wù)。本部分為教材前三章。

第二部分：響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)。很多試驗(yàn)?zāi)康氖菍ふ易顑?yōu)響應(yīng)及其最優(yōu)因子設(shè)置，但在試驗(yàn)初期，往往對(duì)這兩個(gè)問題所知甚少。響應(yīng)曲面方法提供了兩階段探索：第一階段尋找最優(yōu)響應(yīng)所在方向，第二階段確定最優(yōu)區(qū)域，擬合響應(yīng)曲面，并找出最優(yōu)響應(yīng)及其因子設(shè)置。本部分為教材四、五、六三章。

第三部分：最優(yōu)混料設(shè)計(jì)。在化學(xué)、材料、食品等工業(yè)領(lǐng)域中，常會(huì)遇到如何設(shè)置各種配料成分在總混合物中所占的比例，以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量或性能最佳等問題。通過構(gòu)造相應(yīng)的最優(yōu)混料設(shè)計(jì)，實(shí)施試驗(yàn)、獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)、擬合模型，即可解決以上問題。本部分為教材第七章。

第四部分：最優(yōu)裂區(qū)設(shè)計(jì)。實(shí)際試驗(yàn)中有些因子的水平難以任意改變，比如鍋爐的溫度，其溫度上升和下降的過程是緩慢的。若每次試驗(yàn)隨機(jī)設(shè)置一個(gè)溫度，則試驗(yàn)成本和試驗(yàn)時(shí)間都會(huì)顯著增加。裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)即可有效解決此問題。本部分為第八、九章。

以上四個(gè)部分內(nèi)容來源于實(shí)踐，又反過來指導(dǎo)實(shí)踐，有利于培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。每部分內(nèi)容均是試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論的重要組成部分，又各成體系。雖是同一類型的設(shè)計(jì)，但學(xué)生可以體會(huì)到在不同的試驗(yàn)情形下需要構(gòu)造相適應(yīng)的最優(yōu)設(shè)計(jì)，或者隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，需要基于已做試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，序貫地構(gòu)造最優(yōu)跟隨試驗(yàn)設(shè)計(jì)。這有利于學(xué)生充分認(rèn)識(shí)某種試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用，從而融會(huì)貫通、舉一反三。比如第一部分，其中第一章是針對(duì)一個(gè)微生物提取試驗(yàn)來尋找最優(yōu)篩選設(shè)計(jì)，但該最優(yōu)篩選設(shè)計(jì)無法篩選出顯著的交互效應(yīng)，而第二章即在第一章基礎(chǔ)上，通過添加最優(yōu)跟隨試驗(yàn)來達(dá)到篩選交互效應(yīng)的目的;進(jìn)一步，第三章介紹了在含有區(qū)組條件下如何構(gòu)造最優(yōu)篩選設(shè)計(jì)。第一部分的三章內(nèi)容層層遞進(jìn)，學(xué)生可以隨著問題的深入，逐步意識(shí)到現(xiàn)實(shí)中試驗(yàn)的復(fù)雜性，并學(xué)會(huì)如何針對(duì)具體試驗(yàn)情形構(gòu)造相適應(yīng)的最優(yōu)設(shè)計(jì)。其余三部分亦有此特點(diǎn)。

（二）教材特點(diǎn)分析

常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)教材一般采取平鋪直敘的方式介紹知識(shí)，同學(xué)們對(duì)此過程已非常熟悉，加上眾多的概念與推導(dǎo)，很難激發(fā)高昂的學(xué)習(xí)熱情。本教材打破常規(guī)，具有以下特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，很好地滿足了本課程組進(jìn)行開放型教學(xué)改革的要求。下面分節(jié)進(jìn)行分析。

1. 本教材每章的第一節(jié)將本章的主要概念和思想方法以提綱的形式列出來。這樣有利于學(xué)生快速了解本章的重要知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生可以帶著問題進(jìn)入后面的學(xué)習(xí)，當(dāng)講到重要知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候會(huì)更加聚精會(huì)神。

2. 每章的第二節(jié)構(gòu)造虛擬場(chǎng)景，采用人物對(duì)話的形式介紹試驗(yàn)發(fā)生的場(chǎng)所、類型、目的、實(shí)施過程，以及試驗(yàn)涉及的響應(yīng)、因子等，人物間的交流討論使人身臨其境，隨著對(duì)話的層層深入，有關(guān)試驗(yàn)的背景以及需要解決的問題逐漸明了。這樣的問題引出模式有利于學(xué)生以第一視角循序漸進(jìn)地了解問題，極大地激發(fā)著學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生主動(dòng)思考，自動(dòng)產(chǎn)生解決問題的意愿。本教材中的試驗(yàn)情形往往是新出現(xiàn)的，已有設(shè)計(jì)很難完美解決，需要針對(duì)具體試驗(yàn)情形構(gòu)造相適應(yīng)的最優(yōu)設(shè)計(jì)。這種問題解決方式有利于學(xué)生體會(huì)實(shí)際生活中試驗(yàn)設(shè)計(jì)問題的復(fù)雜程度，不再只依賴于書上所學(xué)到的知識(shí)，有利于培養(yǎng)活學(xué)活用、創(chuàng)新創(chuàng)造的思維方式。

3. 每章的第三節(jié)根據(jù)前面所述的現(xiàn)實(shí)問題，系統(tǒng)介紹解決此問題所需要的先驗(yàn)?zāi)Ｐ图捌涔烙?jì)方法、最優(yōu)設(shè)計(jì)的概念與構(gòu)造方法，以及如何利用統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、擬合模型，從而實(shí)現(xiàn)因子最優(yōu)設(shè)置、響應(yīng)最優(yōu)化等目標(biāo)。這樣的內(nèi)容安排方式與順序，不需要教師過多強(qiáng)調(diào)知識(shí)的重要性，學(xué)生自然而然地就有所體會(huì)，從而產(chǎn)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的渴望，在問題解決中潛移默化地鍛煉了科學(xué)思維，提高了解決實(shí)際問題的能力，教學(xué)效果也自然得到了提高。

4. 每章最后一節(jié)對(duì)本章解決問題的過程進(jìn)行總結(jié)，包括涉及的模型估計(jì)方法、設(shè)計(jì)構(gòu)造算法等，這樣有利于學(xué)生加深理解和記憶，深刻體會(huì)本章所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。此外，在總結(jié)的同時(shí)，對(duì)于書中無法詳細(xì)介紹的知識(shí)、方法，均給出擴(kuò)展閱讀的參考文獻(xiàn)，這有利于學(xué)有余力的同學(xué)進(jìn)一步探索，補(bǔ)充完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

三、教學(xué)改革

很多使用常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)教材的高校，都認(rèn)識(shí)到了傳統(tǒng)教學(xué)方式的諸多弊端。比如，教學(xué)過程主要是教師講、學(xué)生聽，教師往往只注重理論的講解演示與習(xí)題的計(jì)算證明，卻忽略了與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合、忽略了統(tǒng)計(jì)軟件的輔助教學(xué)、忽略了學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，等等。長(zhǎng)期以來，這種填鴨式的教學(xué)方法使得試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程變得單調(diào)無趣。雖然有些高校嘗試讓學(xué)生走上講臺(tái)，但最終還是受限于教材的束縛，無法實(shí)現(xiàn)深層次改革。而本教材有著獨(dú)特的對(duì)話敘述方式以及適合探索性學(xué)習(xí)的章節(jié)安排，非常有利于學(xué)生成為課堂的主體，有利于進(jìn)行開放型教學(xué)。下面具體闡述我們對(duì)此課程的教學(xué)改革措施。

（一）課堂教學(xué)改革

教材中針對(duì)每個(gè)試驗(yàn)情形都借助統(tǒng)計(jì)軟件構(gòu)造相適應(yīng)的最優(yōu)設(shè)計(jì)，并有針對(duì)性地介紹理論知識(shí)，在得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，依然利用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析，因此課程的教學(xué)需要理論課和實(shí)踐課相結(jié)合進(jìn)行。課程共計(jì)48課時(shí)，預(yù)設(shè)理論教學(xué)24課時(shí)，實(shí)踐教學(xué)24課時(shí)。不論理論課還是實(shí)踐課，均采用開放型教學(xué)方式，不斷激起學(xué)生的探索、發(fā)現(xiàn)、想象和表現(xiàn)的愿望，學(xué)生隨時(shí)可以發(fā)表自己的觀點(diǎn)，或提出自己的疑問，做到不遺留、不積攢問題。

1. 理論教學(xué)部分

針對(duì)每一節(jié)的內(nèi)容不同，我們采用不同的教學(xué)方式。下面分節(jié)闡述課程教學(xué)設(shè)計(jì)。

（1）第一節(jié)提綱挈領(lǐng)

對(duì)于第一節(jié)的主要概念與結(jié)論，由教師引領(lǐng)大家快速而有重點(diǎn)地瀏覽，但不作詳解，主要目的是讓大家對(duì)本章主要的概念和結(jié)論有個(gè)初步印象，然后帶著問題與疑惑開始后面的學(xué)習(xí)。

（2）第二節(jié)角色扮演

對(duì)于第二節(jié)的案例描述，鑒于教材中人物對(duì)話式的問題引出方式，教師在上課時(shí)選擇同學(xué)進(jìn)行相關(guān)角色扮演，學(xué)生直接參與到教學(xué)過程中。只是模仿對(duì)話，并非回答難題，可以順利營(yíng)造輕松、開放的課堂氛圍。在對(duì)話深入進(jìn)行的同時(shí)，問題自然引出，這樣便于學(xué)生體會(huì)問題來源于現(xiàn)實(shí)，不再覺得突兀、空洞。兩次教學(xué)經(jīng)歷顯示，如此新穎的教學(xué)方式足以吸引所有同學(xué)的注意力，在問題明了之后，同學(xué)們紛紛產(chǎn)生解決問題的動(dòng)力，此時(shí)教師稍加點(diǎn)撥與啟發(fā)，大家便對(duì)需要什么樣的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和模型來解決此問題產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇。在角色扮演情境中，同學(xué)們思維異?；钴S，輕松的氛圍使得大家有任何疑惑均可以自由提問，而教師也及時(shí)做出回應(yīng)，真正實(shí)現(xiàn)開放型教學(xué)。此外，整個(gè)學(xué)期要照顧到所有同學(xué)，讓每個(gè)同學(xué)都有機(jī)會(huì)參與其中。

（3）第三節(jié)講授互動(dòng)

對(duì)于第三節(jié)的理論知識(shí)，主要以教師教授為主。首先，教師需要精心制作課件，一方面可以展示主要知識(shí)點(diǎn)，節(jié)省部分板書時(shí)間;另一方面，可以展示難以手動(dòng)畫出的圖形，更加形象生動(dòng)。其次，對(duì)于需要計(jì)算、推導(dǎo)的過程依然需要板書，以展示完整思路、過程。再次，講解過程中要適時(shí)回顧、強(qiáng)調(diào)第一節(jié)的重要知識(shí)點(diǎn)，且要不斷聯(lián)系第二節(jié)的案例問題，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考如何應(yīng)用這些知識(shí)去解決問題，鼓勵(lì)學(xué)生說出自己的想法，特別是角色扮演者，在互動(dòng)中進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)開放型教學(xué)。最后，教師要結(jié)合自己研究的前沿?zé)狳c(diǎn)問題，對(duì)本章知識(shí)進(jìn)行必要的擴(kuò)充，進(jìn)一步拓展學(xué)生視野，提高學(xué)生鉆研的熱情，同時(shí)對(duì)教師自身也有教學(xué)相長(zhǎng)的作用。

2. 實(shí)踐教學(xué)部分

據(jù)課程組教師學(xué)習(xí)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于試驗(yàn)設(shè)計(jì)這樣實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，只學(xué)習(xí)理論知識(shí)顯然不夠。往往通過軟件完整實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的構(gòu)造與數(shù)據(jù)分析，才能對(duì)理論知識(shí)融會(huì)貫通，不再紙上談兵，方可進(jìn)一步創(chuàng)新創(chuàng)造。總之，開展高效的實(shí)踐教學(xué)非常重要。

（1）實(shí)踐教學(xué)方式

由于最優(yōu)設(shè)計(jì)的構(gòu)造以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算分析均需要借助統(tǒng)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)，因此實(shí)踐教學(xué)需要在機(jī)房進(jìn)行。本課程主要采用Minitab軟件進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，結(jié)合教材中的案例進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)構(gòu)造與數(shù)據(jù)分析的演示。

在實(shí)踐教學(xué)過程中，教師可以借助先進(jìn)的教學(xué)系統(tǒng)，自由掌控學(xué)生電腦，一方面便于控制課堂，另一方面可增強(qiáng)軟件操作教學(xué)的可視性，提高實(shí)踐教學(xué)效果。教師演示完成，可隨時(shí)切換為學(xué)生案例練習(xí)。為了促進(jìn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，提高問題解決效率，可將學(xué)生分成若干個(gè)組，以便于討論難點(diǎn)問題。為鼓勵(lì)自由探索，每個(gè)組可從案例庫中任選案例進(jìn)行練習(xí)，組內(nèi)協(xié)商分工到個(gè)人，比如設(shè)計(jì)構(gòu)思、軟件操作、算法編寫、數(shù)據(jù)整理、撰寫報(bào)告、修改潤(rùn)色等等。這樣的訓(xùn)練過程可以提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。最后，在教師的引領(lǐng)下，對(duì)本章進(jìn)行總結(jié)，解決遺留問題，從而完成第四節(jié)的教學(xué)工作。

（2）實(shí)踐教學(xué)拓展

關(guān)于科研與教學(xué)的關(guān)系，已有不少相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了研究。比如，教學(xué)是科研的前提和基礎(chǔ)條件，科研是提高教育質(zhì)量和層次的關(guān)鍵[3]。高校應(yīng)鼓勵(lì)廣大教師將科研過程中探索出的新技術(shù)、新方法引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革[4]。因此，在課時(shí)有富余的情況下，教師應(yīng)結(jié)合自身研究情況，為學(xué)生介紹試驗(yàn)設(shè)計(jì)的最新進(jìn)展，包括試驗(yàn)背景、所需設(shè)計(jì)的構(gòu)造方法及其建模分析方法等。

此外，可利用學(xué)校作為依托單位，建立與某些工廠企業(yè)的合作，爭(zhēng)取獲得更多現(xiàn)實(shí)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)素材，豐富教學(xué)案例，同時(shí)嘗試讓學(xué)生參觀企業(yè)的研發(fā)部門，甚至參與到實(shí)際研發(fā)中去。這樣有利于學(xué)生在“實(shí)戰(zhàn)”中檢驗(yàn)自己所學(xué)的知識(shí)，進(jìn)一步提高自己的知識(shí)運(yùn)用能力和實(shí)踐操作能力。

（二）考核方式改革

學(xué)習(xí)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要目的是學(xué)以致用，因此傳統(tǒng)的紙質(zhì)閉卷考試很難滿足本課程考核的要求。經(jīng)課程組商議，本課程考核分為三部分：考勤、平時(shí)作業(yè)和期末考試，三部分分?jǐn)?shù)各占10%、50%和40%。平時(shí)作業(yè)和期末考試均采用電子版試驗(yàn)報(bào)告的形式。目前，我校已允許任課教師申請(qǐng)課程考試改革，此考核方式在我?？尚?。

為了順利實(shí)施考核方式改革，課程組已經(jīng)建立了豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，如案例庫、作業(yè)庫等，隨時(shí)對(duì)在校學(xué)生開放。其中，案例庫收集了包括教材案例在內(nèi)的諸多實(shí)際問題，并配以最優(yōu)設(shè)計(jì)構(gòu)造以及數(shù)據(jù)分析過程的相關(guān)軟件演示或程序代碼;作業(yè)庫分章給出每章作業(yè)，既包括基本知識(shí)題，也包括案例分析題。

由于平時(shí)作業(yè)所占比重最大，學(xué)生自然就加倍重視，而教師也須認(rèn)真批閱，針對(duì)作業(yè)中的問題，及時(shí)點(diǎn)評(píng)、糾正。對(duì)于期末考試，不能像平時(shí)案例練習(xí)，只涉及一章的內(nèi)容，期末考試要綜合性考查學(xué)生的各方面能力。因此，課程組針對(duì)教材的四部分內(nèi)容，給出四道綜合性選題，同學(xué)們只需任意選擇其一。不論是平時(shí)作業(yè)還是期末考試，答案未必唯一，但必須按規(guī)范格式獨(dú)立完成，要求試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)包含詳細(xì)的試驗(yàn)情形描述、完整的設(shè)計(jì)構(gòu)造步驟、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)分析過程以及軟件演示截圖或算法代碼等。目前，已設(shè)立專有的作業(yè)提交平臺(tái)，方便學(xué)生提交試驗(yàn)報(bào)告。

四、結(jié)束語

試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一門理論性與應(yīng)用性都很強(qiáng)的課程，其教學(xué)理念需要從以知識(shí)傳授為重點(diǎn)轉(zhuǎn)向以培養(yǎng)實(shí)踐能力為重點(diǎn)。本文從教學(xué)內(nèi)容的選取，到理論課與實(shí)踐課的安排，再到平時(shí)與期末考核，展示了《最優(yōu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)》教材建設(shè)與課程教學(xué)改革精心規(guī)劃的每一環(huán)節(jié)，為能培養(yǎng)出實(shí)用型人才的教學(xué)提供了一定參考。

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