“金课”视角下的《试验设计与分析》课程教改探究

杨盛茹，侯银臣，李琰

（河南牧业经济学院食品与生物工程学院，河南郑州 450046）

课程是人才培养的核心要素，学生大学里受益最直接、最核心、最显效的是课程[1]。2018年6月，教育部召开了改革开放以来第一次新时代中国高等学校本科教育工作会议,8月发布《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》（教高函〔2018〕8 号），其中要求各高校要加强学习过程管理，全面梳理各门课程的教学内容，淘汰“水课”、打造“金课”，合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度，切实提高课程教学质量[2]。“金课”，教育部高等教育司司长吴岩归结为“两性一度”：高阶性、创新性和挑战度。老师用心的课、有挑战性的课、有前沿性的课就是“最好的课”，而“水课”则与之相反，即低阶性、陈旧性的课，是教师不用心上的课。2019年的《政府工作报告》强调，要“发展更加公平更有质量的教育”。当前，全面振兴本科教育进入攻坚之年，淘汰“水课”、打造新时代本科教育“金课”势在必行。

1 《试验设计与分析》课程概况

《试验设计与分析》是该校食品科学与工程本科专业的学科基础课，理论性、实践性和应用性较强，是培养和提高学生有效使用统计方法和原理进行科学实验的必修课程。

这门课程是数理统计知识具体在食品专业领域中的运用，而实际中本科生尚未接触到具体的科学研究或生产实际等，即使有也是很少，在教学中反映出理解困难、学习枯燥，而又在毕业设计或者接触生产实际问题时又束手无策、无法解决；学生学习的理论表现出大部分是为了考试死记硬背而实际上并没有真正理解，造成理论知识和实践实际未能真正有效结合[3]。目前在教学实践中仍采用传统的教学方式，实践与理论未有效结合。很多教学内容在实际中已很少用，却仍是教学重点。而上机实践也只是按照教材机械的操作。随着计算机技术的发展，许多教师开展了如何将统计分析软件有效应用于本课程教学的系列教学研究，在一定程度上改善了教学效果。但是绝大部分教师在讲授时，都是依据教材先讲理论，再介绍对应的模型以及其求解方法。虽也有部分教师结合科研实际，但实际中由于专业背景不同，目前教科书以及参考书上的案例实例大都是为了教学的实际需要而安排的简化版的案例，与科研实际和工作实际相比仍显空洞和抽象。所以即使学生学完本课程，大多数学生对相关知识仍十分模糊不是很理解，遇到问题束手无策，导致出现不会设计自己的试验、不会分析数据、不会作图或者滥用、误用统计方法的现象。因此学生根本不理解本课程的理论和实践应用意义，学习纯粹是为了应付考试、获得学分。

在现代的工科教学理念中，强调应用型、创新型人才培养，如何用好用活统计与试验设计方法去解决实际问题，提高学生学理能力，让学生真正领悟到价值和魅力。因此，在打造“金课”、创建“一流专业”背景下，针对该课程特点，创新教学模式进行教学改革与实践非常必要。

2 《试验设计与分析》课程改革措施

根据《试验设计与分析》课程本身的特点，以及目前存在的情况和问题，按照吴岩司长提出的打造“金课”要求，先进行如下改革。

2.1 优化教学内容，体现前沿性和时代性

教学的三个基本问题之一是教什么、学什么即教学内容，教学内容取决于教什么的教学是以教为中心，教学内容取决于学什么的教学是以学为中心，打造“金课”课堂必须以学为中心，因此教学内容改革就是要以教为中心转变为以学为中心[4]。以学为中心的教学理念就是基于成果导向教育0BE （outcome-based education）理念，强调知识结构与职业需求相适应，教学内容取决于学生的学习产出。因此该课程组成员按照以学生为中心、成果导向和持续改进的理念，合理取舍教学内容，突出课程特色，整体优化课程的教学内容。具体做法是调研食品相关企业、科研院所及其他高校，收集校内外师生反馈意见、收集参加工作的毕业生的意见、收集攻读研究生的毕业生的意见，查阅分析国内外最新教材、最新研究文献资料等，结合食品科研、生产实践实际确定教学内容。同时筛选出部分在“挑战杯”——大学生课外学术科技作品竞赛中获奖的作品，引入到授课过程中，以提高课程的深度加深学生对试验设计与分析基本知识的理解；在授课过程中引入与《试验设计与分析》课程知识相关的国内、国外食品领域最新研究动态，并结合该院的国家自然科学基金、河南省重大专项、省部级科研项目、企业横向合作项目等向同学介绍当前国际、国内学术的研究前沿以提高课程的高度加深学生对《试验设计与分析》课程知识的应用；将往届毕业论文、生产实际案例引入课程，引导学生利用所学的试验设计与分析知识对实际问题进行分析，以提高课程的广度加深学生对《试验设计与分析》课程的热爱，由此打造课程的前沿性和时代性。

2.2 创新教学形式，体现先进性和互动性

教学的三个基本问题之二是怎么教、怎么学即教学方法，教学方法取决于怎么教的教学是以教为中心，教学方法取决于怎么学的教学是以学为中心，打造“金课”课堂必须以学为中心，因此教学方法改革就是要从怎么教转变为怎么学[4]。怎么学，强调以学生为中心，教师从传统意义上的知识的传授者转变为引导者，而学生从传统意义上的知识的被动接受者转变为主动学习者。微课是一种主题突出、内容精细、学生使用方便、能引起学生学习兴趣、交互性良好的教学辅助方式[5]。案例教学法是以真实案例为引导的教学方法，其核心是注重理论联系实际，即通过具体案例分析来加深学生对理论的理解与运用，丰富课堂内容，激发教、学双方的活力和效率[6-7]。因此该课程组成员按照以学生为中心，结合本课程特点探索微课与案例教学法有机融合的教学模式。通过查阅食品领域最新文献报道、结合毕业生论文，设计、提炼、完成案例习题库，从课前的学习引导、启发思考到课中的重难点解析、实践教学到课后知识点总结、拓展，三个方面设计并制作紧密联系课程理论知识以及实践实用性良好的微课。以案例教学法的实际问题来搭建符合学生思维习惯的知识体系，然后用微课丰富、精彩的表现形式加深学生对知识点的认识，并启发学生进行深入的思考和讨论。根据该校目前本课安排，具体在课堂讲授、上机实践、网络拓展三个方面进行，如图1所示。

图1 微课与案例教学法

通过微课与案例教学法，并结合网络学习空间，进行上机实践和网络拓展课程的任务设置，积极引导学生学习，由此打造课程的先进性和互动性。

2.3 夯实学习结果，体现探究性和个性化

教学的三个基本问题之三是教得怎么样、学得怎么样即教学评价，教学评价取决于教得怎么样的教学是以教为中心，教学评价取决于学得怎么样的教学是以学为中心，打造“金课”课堂必须以学为中心，因此教学评价改革就是要从教得怎么样转变为学得怎么样[4]。学得怎么样是产出导向的评价，以促进学生发展为宗旨。因此该课程组成员根据课程的教学目标，结合课程性质与特点深化课程评价方式改革。综合成绩=平时成绩×40%+期末考核成绩×60%，其中：平时成绩由考勤（10%）、期中考核 （40%）、实践教学 （25%）、作业（12.5%）、课堂表现（12.5%）等综合评定，期中考核主要是这一阶段内学习感悟以及下一阶段学习计划； 期末考核成绩采用上机操作和设计答辩形式进行评定，占总成绩的60%。设计答辩中，结合本专业的科研课题项目或者实习基地情况等对学生分组，引导学生采用合适的方法收集相关资料，例如通过图书馆的纸质和电子资料、网上的各种课堂教学材料等，设计合理的试验方案并进行团队汇报。平时成绩进行课堂讲授、实践训练和网络拓展全过程的监控考核，期末考试通过增加实践性较强的试验设计和软件操作(上机考试)内容来测试学生对所学知识的理解掌握程度，提高学生对本课程知识的应用性，为以后的工作或者深造学习打下一定基础，由此打造课程的探究性和个性化。

3 结语

《试验设计与分析》课程教学改革，确定出结合食品科研、生产实践实际的、与时俱进的、符合该校办学定位的《试验设计与分析》教学内容，摸索出适合该校食品专业学生的微课与案例教学法有机融合的教学模式，整理出与食品的原料选取、品质控制、加工工艺、营养评价和售后调查等各环节密切相关的案例习题集和微课视频集，建立行之有效的科学评价体系，新的教学理念和方法可以提高师生的教、学效率。在上述微课和案例教学改革建设成果的基础上，《试验设计与分析》课程在近三百多名学生中进行教学应用，取得了很好的效果。通过微课和案例教学法的实施，促使该课程向金课进一步靠拢，但是教学中仍要进行持续探索和改进，不断进行教学思考与总结，真正打造具有高阶性、创新性、挑战度的《试验设计与分析》“金课”。