高職試驗數據處理與試驗設計方法

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摘要：本文針對高職院校試驗數據處理與試驗設計方法課程的特點，從教學目標、教學設計思路、理論教學內容、實驗教學內容、教學手段、專業數據統計軟件應用、考核方式等方面對該課程教學進行了改革與實踐，并取得了良好效果。

關鍵詞：教學內容；教學手段；專業軟件；考核方式；教學改革

試驗數據處理與試驗設計方法是高職高專農產品加工與質量檢測專業的一門重要專業基礎課程，該課程內容涵蓋高等數學、概率論、數理統計等知識，所學內容是有機化學、無機化學、儀器分析、農產品質量檢測技術等專業課程試驗數據處理的基礎，也是該專業學生將來從事農產品質量檢測相關工作時必須掌握的知識與技能之一。學習該課程的目的就是讓學生學會對農產品檢測結果進行科學處理，力爭使測量結果更接近于真值。同時，以本課程理論知識為指導，分析誤差產生的原因，根據檢測的實際需要選擇檢測儀器，更加合理的設計和優化試驗過程。本課程的學習需要建立在大量的數學知識的基礎上，涉及大量抽象的統計學原理和公式，計算過程也較為復雜深奧，容易產生枯燥感，教學難度大大提升。針對上述問題，樂山職業技術學院農學教研室從以下幾個方面對農產品加工與質量檢測專業的試驗數據處理與試驗設計方法課程進行了教學改革。

一、明確教學目標

依據農產品加工與質量檢測專業人才培養標準，使學生通過本課程的系統學習，掌握試驗設計與數據處理和分析的方法和技能，并能熟練運用所學的知識和技能解讀實際案例中的試驗結果，重點包括來源于農業、食品領域的實例，也能對化工、輕工、制藥、生物等領域的實例有所涉及。學生在完成本課程學習以后，能夠將所學的試驗設計原理、方法，數據處理的技巧運用于實驗設計及今后的工作崗位中。在知識教學目標上，要求學生理解并掌握誤差理論、參數估計、統計假設檢驗等數據處理方法原理；掌握方差分析、一元線性回歸分析，了解多元線性回歸分析、非線性回歸分析等數據分析方法步驟；掌握和了解正交試驗設計方法、均勻設計、響應面優化設計等試驗設計方法；掌握產品質量控制理論及方法。在技能培養目標上，著重培養學生能獨立進行試驗數據收集、整理和分析的能力；能獨立承擔抽樣調查、預測分析、配方試驗、新產品新技術引進篩選試驗等試驗過程的能力；能運用實驗室內質量控制方法對試驗質量進行有效控制的能力；能熟練使用Excel軟件進行公式編輯、圖表繪制和數據分析等的能力。同時，在教學中，注重學生綜合素質的培養，使之具有認真負責、實事求是、心思縝密、一絲不茍的科學精神及敏銳的洞查力與精準的判斷力，在善于獨立思考的同時也善于與人溝通合作，并能勇于承擔責任，堅持用科學的結論指導生產。

二、梳理教學設計總體思路

在本課程設計思路上，以崗位真實的試驗工作任務為載體，展示大量實例，構建理論知識與實踐一體化的課程內容。以任務驅動實施教學過程，充分體現課程的職業性、實踐性和開放性。對試驗實例的選取，在內容上既要體現出農業科學技術研究的最新成果，又要符合教學過程的完整性和系統性，教學手段要先進，方法要實用。目的是通過教學激發學生對數據處理與分析試驗的熱情，將繁雜、枯燥的數字變成有血有肉、有感情的文字。在掌握計算機軟件使用、數據統計分析的同時，挖掘學生發現問題、解決問題以及對實驗數據進行科學分析的能力。

三、合理安排和優化理論教學內容

本課程具有理論性強、知識點多而雜的特點，在教學中主要從以下兩個方面對課程內容進行了安排和優化：（1）教學知識點根據今后職業崗位需求有所取舍。例如，方差分析在農產品質量檢測試驗中尤其重要，常用于比較抽樣樣本與標準樣或空白樣之間是否存在顯著性差異。因此，在教學中對該知識點進行了強調。首先，通過方差分析流程圖幫助學生梳理思路，再逐步分析每一步所用公式的原理，最后通過大量的例題使學生對該知識點融會貫通。又如，根據本專業畢業生反饋的信息，試驗設計方法中的均勻設計和響應面設計知識點在初次就業崗位中涉及不多，因此在教學中只做略講。（2）合理安排小結與練習。正所謂溫故而知新，在每一章教學內容結束后，都安排了一次小結與練習，幫助學生對上一章的知識點進行梳理，加深認識與理解。如，在學習完誤差理論后，安排一次討論課，列表分析三種誤差的異同，再通過習題，聯系實際，加以區分。

四、加強實驗教學內容

試驗數據處理與試驗設計方法課程源于實踐，也應回歸于實踐，在教學中必須將理論與實踐相結合，加深學生對本課程知識點的理解，增強學習的目的性、趣味性和主動性。通過教研活動，本門課的任課教師與其他專業課程教師充分溝通，了解本專業課程中，特別是核心課程中所涉及的會運用試驗數據處理與試驗設計方法知識點的實驗。例如，運用凱氏定氮法測定食品中蛋白質含量是農產品加工與質量檢測專業的一項核心技能，在授課過程中，將該技能所涉及的試驗設計和數據分析作為本門課程的一次專項能力訓練，引導學生科學設計包含有試驗組、空白組、對照組等的試驗方案，分析消化、蒸餾、滴定等操作中可能造成的試驗誤差來源，進一步分析試驗組與其他組之間的顯著性差異水平，得出試驗結論。通過對這些實驗數據的處理與分析，進一步分析實驗過程，優化實驗設計，實現在實踐中運用理論，用理論指導實踐，對檢測過程全面控制，提升學生解決問題的能力。除了課堂教學，教研室的教師會盡量創造條件，使學生們參與教師的科研項目，承擔一部分試驗設計、試驗操作、數據分析工作。在此過程中，教師帶領學生進入全真的試驗環境，切實體會整個試驗過程，對試驗數據處理和試驗設計方法的知識進行了有效運用。

五、板書與多媒體有機結合

樂山職業技術學院所有教室都安裝有電子白板，利用電子白板進行PPT展示使授課生動直觀，有利于本課程大量抽象概念的學習。動畫、圖表的使用更是能體現細節，突出重點，提升課堂的趣味性。然而，本課程涉及大量公式推導和數據計算過程，教師授課中適當進行板書可以使學生容易跟上教師的節奏，集中注意力，理清推導和計算的思路。因此，在本課程的教學中采取板書與多媒體有機結合的教學方式，既能取長補短，提升學生的學習興趣，又保證了教學進度，突出了教學的重點和難點。

六、引入專業數據處理軟件

在學生充分掌握基礎理論知識和能夠進行簡單數據手工計算的基礎上，引入Excel、SPSS等專業數據統計軟件，幫助學生處理更多、更復雜的試驗檢測數據。通過專業數據統計軟件的演示和操作，使學生擺脫耗時、耗力且煩瑣的手工計算，體驗真實工作環境中對數據處理分析的過程。例如，在學習標準偏差的計算時，首先通過公式推導和簡單數據的計算，使學生掌握標準偏差的原理和計算過程，當學生熟練掌握手工計算方法后，再引入Excel中標準偏差函數來處理更為復雜的數據。當經歷過煩瑣的手工計算，軟件瞬間顯示出答案時，學生往往會驚嘆于軟件的強大，對于學習和將來的工作充滿信心。利用SPSS等軟件進行方差分析等更為復雜的數據分析過程，體現了專業數據統計軟件強大的功能性。

七、改革考核方式

由于本課程計算量巨大，單單通過期末筆試往往不能體現學生對本門課程知識的掌握程度，因此本課程的考核加大了平時表現和實驗實訓的占比，期末筆試成績只占60%，平時表現包括課堂表現、測驗、作業、討論等占20%，實驗實訓占20%，以此提升學生平時學習的積極性和主動性，保證了教學質量。

八、結論

試驗數據處理與試驗設計方法課程理論性強，但同時又強調運用，在學生專業課程學習和將來工作中有著舉足輕重的作用，對教學提出了較高的要求。筆者總結了多年的教學經驗，運用多種教學手段和方法，教學內容重點突出、布局合理，引導學生思考所學知識怎么用、如何用。大部分實習生和畢業生能將所學知識運用到實際工作崗位中，取得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]孫鵬,馮新宇,王蘊恒,等.誤差理論與數據處理課程教學改革與實踐[J].黑龍江教育(理論與實踐),2017,(7-8):68-69.

[2]裴玲.《試驗設計與數據處理》課程的教學思考與實踐[J].山東化工,2015,44(19):118-119.

[3]徐霞,張美鳳,蔡建文.“誤差理論與數據處理”課程建設的實踐與思考[J].科技視界,2016,(21):103-104.

[4]林立.試驗設計與數據處理課程教學改革與研究[J].科技文匯,2017,(7):63-64.

作者:鮮凌瑾 單位:樂山職業技術學院