高校 “食品試驗設計方法” 課程教學實踐方法改革的探索

林 顥

（江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮江 212013）

0 引言

“食品試驗設計方法優化” 課程是試驗設計和數理統計的原理和方法在食品科學研究中的具體應用，是食品科學與工程專業及食品質量與安全專業的專業基礎課。在食品生產和科學研究中，合理地確定試驗目標，有效地查閱和獲取相關信息，高效地進行試驗設計和安排，以及有效地對試驗結果進行評估，是試驗和生產實踐獲得理想結果的基礎，也可為今后的工作和學習打下必要的基礎[1]。

試驗設計方法相關課程對于農學相關專業而言相對比較成熟，但在食品類的院校開設該課程卻相對較晚。近年來，隨著開設食品相關專業的院校不斷增多，且現代食品檢測分析加工技術對試驗設計方法和試驗數據處理的要求也越來越高，越來越多高校食品專業的學生在本科階段開設該課程。但是，由于該課程存在著教材基礎理論性高、課程內容抽象、實踐性和針對性不足、教學手段單一等問題[2]。因此，如果沒有以合適的方式處理，在課程教學的過程中會容易存在學生難以理解，以至于學習積極性不高的現象[3]。筆者作為高校食品科學與工程專業的教師，從事 “食品試驗設計方法優化” 本科生和研究生課程教學近10 年根據對 “食品試驗設計方法優化” 課程的理解及教學經驗，對該課程改進提出以下幾點建議。

1 優化課程內容

1.1 優化課堂教學內容

試驗設計方法和數據處理在食品專業開設的時間相對較晚，近些年才出版了針對食品專業的相關教材，如2010 年王德欽等主編的《食品試驗設計與統計分析》 （中國農業大學出版社），2011 年張仲欣等主編的《食品試驗設計與數據處理》 （鄭州大學出版社），還有2011 年杜雙奎等主編的《食品試驗優化設計》，以及2016 年李安平等主編的《食品試驗設計與分析》 （華中科技大學出版社） 等。這幾個教材的主題內容大抵相似，均包括了試驗設計方法比較常見的 “數據資料的整理與特征”“抽樣分布理論”“方差分析”“回歸分析”“正交試驗設計分析” 等經典的試驗內容，不過由于不同高校之間的專業建設和研究領域有所不同，因此在該課程實施過程中的教學對象和側重點也存在些許差異[4-7]。然而，這幾個教材總體來說內容比較全面，但大多是傳承比較經典的數理統計教材和農業生物統計教材的教學內容，但食品專業的特色相關內容卻顯得有所不足，也不一定滿足不同高校的食品專業在試驗設計該課程建設的全部需求。因此，建議相關的任課教師可選用以上教材中的一種，結合專業的特點和優勢進行授課，在講授理論知識的同時，將實踐性和應用性結合，培養帶有學生特色的食品專業人才。以筆者所在的單位為例，食品與農產品物理加工和檢測是學院的特色，也累積了大量的相關案例，在課堂講授 “試驗設計基礎” 這一章節部分時，就與專業的無損檢測設計相結合，講述試驗設計如何在無損檢測中起作用，如何促進相關的研究。

1.2 優化實驗教學內容

食品試驗設計方法的實驗內容，一般會根據該課程的內容，設立單因素方差分析實驗和多個因素之間的正交試驗設計，在所教授的 “食品試驗設計方法” 課程在前些年也是如此。近年來，由于大數據處理在食品相關工藝優化及品質檢測中越來越多的使用，數據處理方法也在食品專業占居越來越重要的位置。因此，學生掌握相關的數據處理軟件，對實驗數據進行處理也顯得重要甚至必須了。筆者對實驗教學內容進行一定改革，將計算機處理相關的實驗數據引入實驗教學。對于本科生來說，一般讓其掌握Excel 和SPSS 或SAS 處理實驗數據，來解決科研中或生產中出現的相關數據處理，提高學生解決實際問題的能力。對于研究生而言，則要求數學基礎較好的，或研究方向對數據處理要求高的學生學習MATLAB 進行軟件處理。

2 優化教學方法和手段

2.1 在課堂期間不定期加入即時小測驗

課堂加入小測驗，即在課堂上課的同時對課堂的一些重要知識點對學生進行當堂的小測驗，這種形式的考核有諸多的優勢。首先，充分調動學生上課的注意力和積極性，充分利用現今多元的通訊和網絡方式，對學生專心聽講有諸多的干擾。因此，在課堂上不定期、不定時地即時當堂考核，會使學生處于隨時備考的狀態，會極大地提高學生的課堂注意力，對課堂不聽課的學生也會起到警戒作用；其次，課堂即時考核會有利于學生對知識點的消化吸收，促進學生理解相關的知識點，這樣學生可以當堂消化課堂的重要內容，對于課后的復習和相關作業完成有極大的幫助作用；最后，及時復習課堂知識，完成課后作業。此外，如果發現大多數學生并沒有理解相關的知識點，也能提醒教師對相關內容再進行合適的講解說明，直至學生理解。

2.2 案例教學法- 科研反哺教學

案例教學法是課程授課教師根據教學需要，以一系列與課程相關的事件（案例） 引入教學中，培養學生分析和解決問題的能力[4]?！笆称吩囼炘O計方法” 是理論性強的課程，對實踐和應用有較高要求，案例教學就顯得尤為必要。在上課的過程中，將相關的科研工作和生產實踐，如何將數據處理解決實際的問題或者在數據處理在應用的過程中會存在的問題以案例的方式呈現，會將抽象問題實際化和形象化，將會極大地提高課程效果。如課堂闡述t 檢驗中的方差齊次檢驗與配對檢驗比較抽象的概念，就以2 個班級學生期末成績比較，以及學生自己期中考和期末考比較生活化案例作為例證，還有不同批次肉類比較、同一批肉貯藏不同時間進行相比較，學生就比較容易抓住要點。

此外，國內食品院校從事食品試驗設計方法教學的教師，在教授理論課的同時從事相關的科研工作。因此，課程教授相關教師可通過一定的方式，將從事科研研究的成果或者該學科學術研究的前沿動態，并與課堂的各個知識點結合。這樣對激發學生探知新領域的好奇心、提高學術的注意力、活躍課堂氣氛都會提供很多幫助。在食品試驗設計方法的教學過程中，將學科的最新研究動態穿插到各個知識點中[8]。例如，在講授多元回歸分析及其應用時，講述多元回歸分析和變量篩選在食品檢測分析中的應用給學生介紹，講述方差分析的多重比較和響應面設計，也會將最新的一些研究應用內容給學生講解，以科研反哺教學，對激發學生創新思維、拓寬學生的視野和思維模式、提高學生能力有重要幫助。

3 優化及改革考核形式

3.1 多元化考核形式相結合的形式

在該課程學習中，良好的課程考核模式對有效地評估學生成績、提高學生的積極性有重要幫助。如果按照傳統的一個期末考試卷子去衡量學生一學期的學習情況，很難全面地有效地衡量教師在課程中的教學效果和學生掌握情況，不利于教學過程的實施[9]。為了更充分有效地激勵學生獨立思維，建立科學的實驗評價機制，該課程將期末理論考試與平時各種形式的考核相結合，以多元化考核方式促進學生學習掌握該課程的知識內容?？己说姆绞娇梢园ㄕn堂考核、課后獨立作業、課后團隊協作和期末考試多元化考核形式相結合的方式，這樣可較為有效地調動學生平時學習的積極性，以更有效的方式促進學生學習。

3.2 課堂考核與課后作業相結合的形式

課堂考核有當堂對知識點消化吸收、有效提高學生上課注意力等優點，但也存在將占用部分上課時間的缺點，因此只能在上課過程中隨機適時進行。同時，課堂考核也只能考核學生一些課堂知識點，沒有辦法給學生更多的空間學習知識點的擴展。為了讓學生更好地理解課堂學生內容，并對學習內容進行一定的應用和拓展，需要以課后作業的形式來完成。在課后作業中可讓學生查閱相關資料，特別是與食品專業相關的學術論文或生產實踐等資料，與所學習的內容相結合，將有效地促進學生明白、理解、應用所學習的內容。

3.2 個人作業與團隊協作相結合的方式

中國學生從小學開始就開始養成完成作業的習慣，但大部分都是個人完成的，團隊協作的意識和操練的機會較少。在大學期間的相關教學需要額外注意團隊協作的練習，這個是以后從事科研或別的相關工作必須操練的環節。因此，在給學生布置課后作業中，可設置團隊協作的內容，讓學生在每個課程中操練團隊協作。

4 結語

從 “食品試驗設計方法” 的課程和教材內容，課堂的教學方法和教學手段、多元化的考核方式等方面進行改革和探討，將新的模式引入 “食品試驗設計方法” 的教學過程，給教師提供了新的教學思想和理念，通過對課程諸多方面實施改革，使教師更加注重學生想要什么、從中能學到什么等問題，為高質量工程型創新人才的培養提供保障。