《试验设计与数据处理》课程的设置与教学实践

刘建国 王家平 张伟

摘要：《试验设计与数据处理》是农学专业的一门专业基础课，是集试验设计、数据处理、数据分析、制表制图和论文撰写为一体的专业必修课程。本文从教学内容、教学方法、学生学习兴趣的培养和学生学习能力的培养等方面对该课程进行了一些尝试和探索，以期提高《试验设计与数据处理》课程的教学质量，培养和提高学生的实践能力。

关键词：试验设计与数据处理；课程设置；教学实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）36-0177-02

2013年，教育部、农业部、国家林业局下发《关于实施卓越农林人才教育培养计划的意见》（教高函[2013]14号），正式启动“卓越农林人才教育培养计划”。石河子大学农学专业积极响应卓越农林人才培养计划，2014年获批教育部质量工程项目“农学专业卓越农林人才教育培养计划改革试点项目（复合应用型）”。从2014年开始，针对专业教学中存在的问题，如学生在面对毕业论文题目时，不能展开有效的试验设计；对毕业论文实施过程中采集到的数据，只会求平均数，不会数据处理和数据挖掘；在撰写论文时，做不出符合发表文章要求的图表，不会合理运用相关的文献，不明白科研论文撰写的格式化和规范化等，2014—2015年农学专业本科生卓越农林人才培养方案中增设了《试验设计与数据处理》课程，集试验设计、数据处理、数据分析、制表制图和论文撰写为一体的专业必修课程，目前已完成两轮的教学实践。本文就《试验设计与数据处理》课程的设置思路、教学内容以及教学实践的成效进行讨论，为进一步推进课程建设汲取经验。

一、课程的设置思路

石河子大学农学专业是国家级特色专业，始终秉承“厚基础、宽专业、强应用”的办学理念，着力培养学生的学习能力、实践能力、创新能力，形成了一套认知实践——专业实践——综合实践四年不断线的实践教学体系。但是与专业动手操作能力和实践能力密切相关的课程设置却存在着断线现象，如与专业试验设计，数据的整理、分析密切的生物统计课程开设在二年级，课程内容抽象、原理枯燥、师生之间的互动和交流较少，课程内容多为理论，没有实践作为支撑，造成学生学习兴趣不大，学习效果不好[1]。且课程由于学时的限制，不能以具体的数据处理软件为工具，有效地展开试验数据处理的计算机教学，也不能教会学生科研论文制图制表技巧和相关软件，更不能教会学生阶段性成果的展示——PPT的制作、汇报、答辩技巧，淡化了学生从试验设计——文献利用——计算机数据处理——数据分析——论文撰写——成果展示动手操作和实践的系统性。因此，新的人才培养方案在常规设置《生物统计》和《科技写作》课程的基础上增加了一门与学生实践技能培养和行业需求密切相关的课程，即《试验设计与数据处理》，该课程64学时，其中理论24学时，实践40学时，在二年级第四学期开设，课程的目的在于使学生掌握依据研究目标及内容撰写田间试验设计方案的能力；掌握文献检索的步骤和方法及文献阅读、筛选和引用方法；学会使用计算机软件记录、处理专业数据，熟练掌握科学数据相关图形绘制，并具备对图表进行描述、初步分析判断的能力，为科研论文、毕业论文撰写打下基础。

二、课程的教学内容

《试验设计与数据处理》课程教学内容分四大模块：文献利用、试验设计、数据处理与分析和成果展示。

文献利用模块主要包括文献检索的重要性、来源、方法和步骤，文献阅读与引用方法。通过学习使学生掌握文献阅读、筛选和引用方法。

试验设计模块内容包括农业试验研究的一般程序，田间试验设计的试验因素、指标、水平和处理，试验误差的来源、控制途径，田间试验设计的小区技术，常用的田间试验设计的方法和特点。通过学习使学生掌握依据研究目标及内容撰写田间试验设计方案的能力。

数据处理与分析模块包括Excel在数据处理中的应用基础，SigmaPlot统计分析，SigmaPlot制图，试验结果的分析。通过学习使学生掌握数据输入、计算、均值和均方根误差计算，了解各种形图绘制与分析过程及运用图形合并、处理与改进的技巧与方法，学会依据试验图表分析数据结果的变化规律。

成果展示模块包括试验结果的展示和汇报技术，包括PPT的制作及注意事项，PPT汇报的方法和汇报重点。

三、课程教学方法和讲授内容相结合

在教学过程中为了充分调动学生的积极性，使学生积极主动地学习，以提高课堂教学的实效性[2]，在讲授过程中，教师要从作物栽培、育种和耕作方向，利用专业教师和研究生科研及研究活动获得的成果编写具体案例。文献利用模块和试验设计模块采用课堂讲授、讨论和课后作业模式推进教学。课堂上老师结合具体案例阐述基本概念、基本理论，学生主动提出与专业相关的问题，引发课堂讨论；课后老师按小组分配研究方向和设计题目，每位学生在独立查阅相关文献基础上，完成试验设计，试验设计包括：研究目标、研究内容、试验方案（试验方法、试验处理、试验技术路线）、测试指标及测试方法。数据处理与分析模块学习在机房进行，采用边讲授边练习的方式推进教学。学生依据设置好的具体案例，对数据进行筛选、处理，绘制相关图形或表格，并对图表进行描述、初步分析，根据图形来分析数据特征、揭示生物学规律，为科研论文和毕业论文撰写提供基础。成果展示模块采用学生课后完成的课程论文和制作好的PPT，形成课堂汇报，老师点评，引导学生参与分析、讨论、表达，让学生在具体的问题情境中积极思考、主动探索，培养学生的理论思维能力和决策技能，切实提升学生项目组织、语言表达和团队协作能力。

四、课程的考核方法

课程成绩包括五个部分，分别为平时出勤、课堂作业、试验设计、课程论文和PPT汇报，每部分成绩占比分别为：10%、30%、30%、20%和10%，总计100分。具体要求及成绩评定方法如下：平时出勤，采用“只扣分，不加分”的方法计算成绩，无故旷课将在总评成绩中扣除2分，无故缺勤3次者，取消本门课程的考核资格，占总成绩的10%；课堂作业，在数据处理及软件学习环节，每一知识要点都布置有课堂作业，要求每位学生独立完成，课堂作业的成绩占总成绩的30%；试验设计，课后由老师按小组分配研究方向和设计题目，要求独立完成试验设计，占总成绩的30%；课程论文，期末考试采取课程论文的方式进行，每位学生独立完成课程论文，占总成绩的20%；实验结果汇报，根据课程论文数据和内容，独立完成汇报PPT，组长课堂汇小组PPT，占总成绩的10%。

五、课程教学实践的效果

通過《试验设计与数据处理》课程两轮教学效果调查，农学专业的学生可以正确而规范地完成科研论文选题、试验设计、数据获取与分析、论文撰写和成果汇报等工作，课程教学内容系统连续不枯燥，每当完成一项工作时，学生自己有成就感。因此，学生学习兴趣高，乐于参加并完成课程布置的各项实践内容。在未设立该课程之前，学生认为独立完成科研项目或毕业论文设计、数据处理和撰写文章是遥不可及之事。现在通过本课程的系统学习，学生初步具备了发现问题、分析问题和解决问题的能力，达到了预期的目标，提高了本科生学习能力、实践能力和创新能力。

总之，要想使学生形成基本的专业知识技能结构，增强学生的专业热情和对职业的适应性，必须加强《试验设计和数据处理》课程建设。教师感情的投入、学生学习兴趣和动机的培养、教学内容的处理、教学方法的选择、教学节奏的控制均有助于课程教学体系的完善和教学质量的提高。

参考文献：

[1]张素斌，刘燕芳.《试验设计与数据处理》课程的教学探讨[J].广东化工，2014，（4）：120-122.

[2]王玉，赵伟春，万海同.启发式教学方法在生物统计学教学中的实践与研究[J].中国高等医学教育，2015，（7）：100-101.