应用型创新人才形势下食品专业《试验设计与分析》课程教改探索

杨盛茹 侯银臣

摘 要：《试验设计与分析》是食品类专业的必修课程，是关于科学试验设计和实施、试验数据的收集和整理及试验结果的分析、解释和推断的一门科学，理论性、实践性和应用性较强;培养和提高学生如何有效使用以减少试验次数、缩短试验周期、迅速找到优化试验方案或数学模型。本文具体结合食品专业对《试验设计与分析》课程的现状进行分析，并在应用型创新人才形势下对课程教学改革进行了初步探索，以期进一步提高学生学习能力以及实际应用能力。

关键词：应用型创新人才;试验设计与分析;教改

李克强总理在政府工作报告中提出“大众创业，万众创新”的口号，这就要求本科培养出的应用型人才必须具有创新意识、创新精神和创新能力，即应用型创新人才。这类人才能够创新产品、革新生产技术和工艺，能提升产品科技含量，并会进行科学管理。

食品类专业《试验设计与分析》是以数理统计理论和食品类的实践经验为基础，对所得试验数据进行统计分析的应用性课程。开设本门课程的目的是为了让学生能够掌握并且理解统计学的原理和基本方法，并能运用这些原理和方法进行科学的试验设计，并进一步对试验结果做出科学、合理的解释，回答食品相关领域的科学问题，或提出改进食品生产工艺的具体措施。

由于课程具有概念抽象、逻辑推理强、计算公式烦琐、运算量大的特点，给课堂教学带来一定难度。这门课程的实质是数理统计知识在食品领域中的应用，而本科生尚未接触到具体的科研和生产实际等，总是会反映出学习枯燥、理解困难、接触实际问题的时候又无法解决等问题;学习的理论大部分都是死记硬背而未真正的理解，理论和实践未能真正结合，在以后的毕业设计、实际工作或者研究生学习阶段仍表现的很吃力[1]。与此同时，随着计算机现代技术在食品领域中的应用日益广泛，教学设备发展日新月异，结合SPSS、SAS、Design-Expert等数据分析软件进行食品试验设计与分析课程的教学改革已成为一个重要课题。笔者根据本门课程的特点结合教学实践，分析了目前教学中存在的问题，在课程内容设置、教学方法手段及如何提高教学质量，增强学生的主动学习意识等方面做了积极探索。

一、目前《试验设计与分析》课程教学现状分析

在现代的工科教学理念中，强调应用型、创新型人才培养，因此，教师的作用也应发生转变，应当由引导学生学习转变为引导学生自主学习[2]。实际教学中重理论、轻实践的教学现象仍屡见不鲜，而在食品类专业的“试验设计与分析”这样一门理论和实践紧密联系的课程中，此现象也普遍存在[3]，现总结如下。

（一）选用优质教材，教学内容需要进一步优化

教材是体现教学内容和教学要求的知识载体，教学的基本工具，是学生在校获取知识的重要来源，是教师进行教学的依据，贯穿整个教学过程，对提高教学质量起到重要保证作用[4]。由于培养目的的不同，在选用教材时应有很强的针对性。食品类专业应选择以注重基本理论和实际应用结合，适用性强的教材，如规划教材或国家级重点教材等优秀教材。

目前，国内高校关于“试验设计与分析”的教材较多，由于受到专业背景的限制，教材很难兼顾内容的全面性与系统性。而且，随着试验设计原理和数据统计分析方法的不断发展，需要教师对早期教材的内容做必要的补充和修正，以做到与时俱进。

（二）提升教学成效，教学方法需要进一步创新

《试验设计与分析》是培养和提高学生如何应用统计原理和方法进行科学实验的理论性、实践性和应用性较强的课程。目前本门课程的授课方式仍然以傳统的板书为主，即使加入了多媒体教学的环节，也仅仅是将原来的板书内容转变为幻灯片，毫无新意。大部分教师在授课时，按照教科书的安排先讲理论，再依据相关理论介绍对应的模型和模型求解方法。虽也结合科研实际讲授一定的实例，但由于受到专业背景的限制，目前教材上的案例都是为了教学的需要而安排的简化案例，仍显空洞和抽象，即使学完课程，大多数学生对所学知识仍十分模糊，遇到简单的生产、科研问题却束手无策，经常出现误用、滥用统计方法的现象。学生很难理解课程的理论及实践应用意义，学习完全是为了通过考试和获得学分。结合该课程的特点，创新教学方法很有必要[5]。

（三）丰富成绩考核形式，科学合理的评价体系需要建立

科学合理的评价体系是客观反馈教学效果的基础。传统的教学评价主要采取笔试形式，学生的期末考试成绩很大程度上决定了本门课程的学习总成绩[6]。

本课程涉及的公式较多，经常会出现这么一种现象，学生为了应对考试，每到期末学生都会挑灯夜战、突击复习，虽然能够通过考试甚至考取高分，然而由于通过死记硬背，导致考试过后就忘，根本做不到正确客观的评价学生对知识的掌握情况。当前成绩考核不再是衡量学生学习效果的唯一标准，更重要的应该是提高学生自主学习的能力。因此，为了能够实现教学效果客观准确的反馈，要改革当前以全闭卷考试成绩评判学生的标准的方法。

二、应用型创新人才形势下《试验设计与分析》课程教改措施

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）》和《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》（国办发（2015）36号）的规定，国家中长期教育改革的工作方针就是把提高质量作为教育改革发展的核心任务，优化知识结构，丰富社会实践，强化能力培养，着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力。在当前国家大力引导地方高校向应用技术大学转型，创新教育的大背景下，应用型本科院校食品专业建立符合地方经济发展与产业结构调整需求的人才培养体系，培养应用型创新人才。根据以上存在的问题，笔者进行了一些改革的尝试。

（一）优化改革教学内容

1.结合需求对教学内容进行合理选择

结合课程培养目标，根据能力本位理念，在选择课程内容时，需要结合学生以后职业工作分析结果来开展。食品的原料选取、加工工艺、品质控制、营养评价、售后调查等都是食品专业毕业生的主要就业岗位，对技能应用水平提出了较高要求。那么在课程教学中，就需要将食品生产与科学研究中经常使用的试验设计及统计分析方法运用过来，如正交设计、回归分析、方差分析、数据的表图表示等等，都是非常重要的方面。如果学生继续学习深造，这些也是以后科研当中核心的知识。需要教学、科研一线的教师查阅分析国内外最新教材、最新文献资料、深入企业及科研院所广泛调研的基础上，结合本专业的特点、结合本专业课程的特点，兼顾课时限制条件，广泛征集各方面的意见，对教材内容进行必要的删减、调整和整合。

2.构建案例习题库，增加教学中的实际案例

将试验设计的实际应用案例增加到教学中，在一定程度上可以增加学生积极性。如现在教材中的绪论只是将课程性质、发展史及意义等进行介绍，大道理较多，学生的学习积极性没有充分调动起来。如果以学生比较关心的毕业设计为例引入，其讲授效果会对学生的积极性产生直接的影响。如正交设计、回归分析、方差分析、数据的表图表示等内容里，引入往届毕业生的毕业设计或者最新发表的文献等，就会激发学生的积极性。查阅食品领域文献、结合往届毕业论文，提炼、设计案例习题库。

3.加强实验教学

本课程实践性较强，通过实践性教学不仅让学生掌握具体的试验设计与统计分析方法，而且掌握统计软件的应用技能。在教学中把统计软件的应用融入教学过程，食品类专业建议安排占总学时数25%的上机实验，要求学生在规定的上机时间在教师的指导下通过软件完成实验内容，从而培养学生应用统计软件解决实际问题的能力。结合学生实际以及未来的发展需要，在实验教学中可将Excel和SPSS、SAS、Design-Expert三种统计软件，根据实验教学内容灵活结合，可起到很好的实验教学效果。这样可以督促学生将课堂讲过的试验设计和统计方面的基本原理进行进一步的消化吸收，真正实现知识的深入理解和灵活运用。

（二）创新改革教学方法

1.板书与先进的多媒体教学技术结合

如果完全使用板书或简单的将板书内容转化为多媒体课件，无法获得较好的教学效果。改变以往教学模式，在改革教学内容基础上，教师进行多媒体课件的精心准备，通过多媒体来演示需要讲解的案例题数据表和统计结果图表，统计分析过程由板书来完成，同时配合常用统计软件的讲解和演示，取长补短，这样教学效果就可以得到显著提升，以实现多媒体与传统板书的真正意义的结合与优势互补。充分调动学生的积极性和注意力，并为上机实验打下基础。

2.将微课运用到教学中，充分利用网络资源

微课是一种以教学重点或者教学难点为中心录制的长度为5-8分钟左右的教学视频。在这种教学视频中，主要录制教师关于重难点问题的阐释以及课堂教学活动的设计等内容。微课由于教学时间较短，所以能够充分地抓住学生的注意力，因此在《试验设计与分析》的教学中效果显著。结合教学目标、内容以及重难点，并结合案例习题，从课前（学习引导和启发思考）、课中（重难点解析和实践教学）、课后（知识点总结和拓展）三个方面来具体设计并制作紧密联系课程和实践的、实用性良好的微课视频集。建设好网络课程，提高学生网络自学能力，內化网络自主学习策略，让学生重视并充分利用网络资源。

3.建立科学合理的评价体系

本课程的教学目的是将试验设计和统计分析技术应用于食品的科学试验研究和企业生产实践中，成绩考核的目的主要是评价学生实际应用食品试验设计与统计分析的能力，因此，考核的重点应是评价学生实际掌握所学的常用食品试验设计及统计分析方法的程度。改变以往闭卷考试的评价模式，通过借鉴其他高校的成功模式，结合自己的办学特色，建立不拘传统的、适应于应用型、创新型人才培养的科学评价体系。进行理论讲授、上机实验和网络学习全过程的监控考核为主、期末考试为辅的评价体系。

三、结语

随着我国食品工业的快速发展，食品专业在体现高等教育“宽口径、厚基础、重素质”理念的同时，对学生实际动手能力、创新能力的要求愈来愈高。提高《试验设计与分析》课程的教学效率和质量，一直是食品类专业教师积极思考的问题。通过不断探索，提高自身综合素质，优化教学内容，改进教学方法，可以提高学生独立思考、团队合作、综合分析和解决实际问题的能力，并进一步培养学生的科研素质和逻辑思维能力，为应用型创新人才培养奠定基础。

参考文献：

[1]黄进宝，葛高飞，梁进.“食品试验设计与统计分析"中任务驱动与三位一体教学法的应用[J].农产品加工2015（7）：77-79.

[2]胡苗忠，吴来祥.“基础会计”课程实验教学研究[J].时代经贸，2007（12）：13-15.

[3]弯艳玲，丛茜，田为军.“实验设计”课程教学改革的内容与方法[J].实验科学与技术，2012，10（2）：60-63.

[4]尹国友，孙婕，谢朝晖.《生物统计学》教学的探索与实践[J].广东科技，2010（10）：52-53.

[5]陈柄灿.“食品实验设计与统计分析”课程教学设想[J].西南农业大学学报（社会科学版），2008，6（1）：211-213.

[6]赵胜娟，关随霞，张慧云.如何提高“食品实验设计”课程教学效果的探讨[J].农产品加工（学刊），2011（7）：149-150.