基于應用型人才培養(yǎng)定位的“食品試驗設計方法”課程教學改革

朱圓圓 余永建 王 柯 于 振 王玉芹 韓 冬 劉 鵬

（江蘇科技大學糧食學院，江蘇鎮(zhèn)江 212003）

“試驗設計方法”是自然科學研究方法論領域中的一個分支學科，國內(nèi)外許多大學的食品、化學、電子、機械、材料都把它作為一門專業(yè)基礎課程。食品類專業(yè)開設“食品試驗設計方法”課程，目的是讓學生用科學的方法安排試驗，處理試驗結(jié)果，以最少的人力和物力消耗，在最短的時間取得更多、更好的生產(chǎn)和科研成果。試驗設計如果不合理，不僅會增加實驗次數(shù)，造成人力、物力和時間的浪費，而且會導致預期結(jié)果難以達到，甚至導致整個研究失敗。

在教學過程中發(fā)現(xiàn)，由于“食品試驗設計方法”課程理論性太強，且傳統(tǒng)教學方法效果不太理想，導致學生學習興趣不高，對應用型人才培養(yǎng)非常不利?；诖?，在充分分析“食品試驗設計方法”課程內(nèi)容與學情的基礎上，尋求教學方式的突破，以調(diào)動學生學習積極性，提高教學效果。

1 課程特點及傳統(tǒng)教學存在的問題

1.1 課程理論性強，學生學習積極性不高

“食品試驗設計方法”課程內(nèi)容多，知識比較枯燥，涉及較多的公式和數(shù)據(jù)，十分抽象，導致學生學習積極性不高。隨著信息技術的發(fā)展，很多新理論、新方法出現(xiàn)并納入課程內(nèi)容，要求學生利用有限的時間去消化掌握這些知識，確實有些困難。為幫助學生理解課堂知識點，老師往往會布置課后作業(yè)，但由于作業(yè)計算量大，更導致學生學習興趣降低。

1.2 教學方法簡單，形式單一

目前，傳統(tǒng)的“食品試驗設計方法”課程教學以教師講授，學生被動接受相關知識為主。采用這種教學模式，學生只是機械地記住了相關公式，在實際實驗中難以做到活學活用，將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐應用能力較差。另外，采用傳統(tǒng)的教學方法，課堂氣氛沉悶，學生難以專注，教學效果較差，與應用型人才培養(yǎng)目標不相適應。

2 基于應用型人才培養(yǎng)的課程教學方法探索

2.1 教學方法和內(nèi)容突出應用性

食品生產(chǎn)加工、品質(zhì)控制和營養(yǎng)評價是食品類專業(yè)學生的主要就業(yè)崗位，這些崗位除要求學生具備一定的知識，更需要學生具有一定的實際操作技能，不僅能分析查找問題并能提出解決問題的方案。但“食品試驗設計方法”課程課時安排只有32 個學時，要求學生在有限的課時內(nèi)既要掌握理論又能進行實際應用，時間有點偏緊。為此，在教學方法上進行了調(diào)整，堅持“重點突出應用”原則，以應用能力培養(yǎng)為第一目標。食品行業(yè)需要進行大量實驗，通過分析實驗數(shù)據(jù)找到事物變化規(guī)律，常用正交實驗和響應面實驗等方法優(yōu)化試驗設計方案。因此，在課程教學上，重點對這兩種方法進行講解，同時通過課內(nèi)實驗來加深理解和實際應用。

2.1.1 充分發(fā)揮學生的主體作用

“食品試驗設計方法”課程概念和公式較多，因此，教師在課堂講授時應采用合適的教學方法和手段，讓學生在對基本概念理解透徹的基礎上，達到學以致用、融會貫通[1]。如進行響應面分析、數(shù)據(jù)圖表分析、正交實驗設計等教學內(nèi)容時，可引導學生查閱相關文獻，結(jié)合文獻中的例子進行講解。鼓勵學生參加學?？蒲姓n題組工作，指導學生運用“食品試驗設計方法”課程知識，制定科學的試驗方案進行試驗，并處理試驗結(jié)果，從而發(fā)揮學生學習的主觀能動性。在教學過程中，可以將食品領域的科研工作和生產(chǎn)實踐貫穿到課程的教學內(nèi)容中[2]，深入剖析每個具體試驗中試驗設計的優(yōu)缺點，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的科學思維和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

2.1.2 強化案例教學

改變傳統(tǒng)教學模式，采用案例教學法，做到“活學活用”。在教學過程中，運用食品行業(yè)生產(chǎn)的實例，結(jié)合大學生創(chuàng)新實驗、參與的科研項目及畢業(yè)論文方向等，教授學生試驗設計和數(shù)據(jù)處理能力。高等教育工科專業(yè)強調(diào)應用能力培養(yǎng)，采用案例教學法對培養(yǎng)學生應用能力和創(chuàng)新思維具有獨特的作用。

針對課程核心知識點設計相關案例，如在介紹單因素方差分析時，列舉食品生產(chǎn)或研發(fā)相關案例，在介紹正交試驗時，列舉食品企業(yè)生產(chǎn)工藝條件的優(yōu)化案例等。通過這些案例，促使學生更好理解知識點，并通過練習學會應用。

“食品試驗設計方法”采用案例教學法，有助于將抽象的理論知識具體化、形象化，增加學生學習興趣和動力，同時可增強學生知識的遷移和應用能力，促使學生對具體知識點的應用情景進行分析，從而選擇合適的試驗設計方法。在具體應用過程中，促使學生對細節(jié)更加深入理解，更加充分靈活應用。

2.1.3 注重實踐教學

“食品試驗設計方法”是理論知識傳授與應用能力培養(yǎng)并重的課程，教師應重點講授知識應用和解釋分析結(jié)果，這樣可節(jié)約教學時間，讓學生有足夠時間進行模仿練習，鞏固所學知識。本課程設置的課內(nèi)實驗主要包括正交實驗、回歸分析和方差分析等內(nèi)容，同時教會學生使用SPSS、Excel、Design Expert等軟件[3]，實驗教學共8 個學時，包括5 個實驗內(nèi)容（表1）。

表1 食品試驗設計方法實驗教學安排

在既定的實踐教學設計思想指導下，實踐教學注重理論與實踐結(jié)合，內(nèi)容新、應用性強，注重學生科研開發(fā)素質(zhì)、生產(chǎn)實踐能力的培養(yǎng)與提高。如，結(jié)合“食品工藝學實驗”課程植物多糖提取研究，分析提取時間、固液比、提取溫度和提取溶液對多糖提取率的影響，先引導學生進行正交試驗設計或響應面試驗設計，再讓學生對得到的數(shù)據(jù)進行方差分析，確定最優(yōu)提取條件，最后讓學生對試驗結(jié)果進行制圖和制作表格。這樣的教學與練習，既可以讓學生學會知識遷移，舉一反三，又增加了學生學習的興趣。

2.2 合理評價與考核

基于應用型人才培養(yǎng)的“食品試驗設計方法”考核方式需要變革，可采取應靈活多樣的辦法。由于本課程教學目的是讓學生學會在食品實驗和企業(yè)生產(chǎn)中使用試驗設計方法，所以考核應體現(xiàn)學生的實踐能力。因此學生總成績由3 部分組成，即平時成績、實驗成績和期末筆試成績。具體權重為：平時成績占20%，主要由作業(yè)完成情況、平時課堂提問和課堂測試組成；實驗成績占30%，主要由預習報告、實驗實施效果和實驗報告組成；期末筆試成績占50%，除常規(guī)的理論知識題型外，重點考查學生對知識的應用，如實驗數(shù)據(jù)的相關性分析、方差分析、極差等。在實施考核過程中，教師制定并提前公布課程考核標準，便于考核與評價。過程考核不僅有利于教師及時調(diào)整教學內(nèi)容和教學進度，還有利于學生發(fā)揮學習主觀能動性，培養(yǎng)團隊合作精神，提高分析問題、解決問題等能力，防止死記硬背。

3 結(jié)語

基于應用型人才培養(yǎng)的“食品試驗設計方法”課程教學改革，堅持以學生為中心，以學生成果產(chǎn)出為導向，以持續(xù)改進為手段。通過改進教學內(nèi)容和教學方法，提高了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的綜合運用能力。