高校 “食品试验设计方法” 课程教学实践方法改革的探索

林 颢

（江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013）

0 引言

“食品试验设计方法优化” 课程是试验设计和数理统计的原理和方法在食品科学研究中的具体应用，是食品科学与工程专业及食品质量与安全专业的专业基础课。在食品生产和科学研究中，合理地确定试验目标，有效地查阅和获取相关信息，高效地进行试验设计和安排，以及有效地对试验结果进行评估，是试验和生产实践获得理想结果的基础，也可为今后的工作和学习打下必要的基础[1]。

试验设计方法相关课程对于农学相关专业而言相对比较成熟，但在食品类的院校开设该课程却相对较晚。近年来，随着开设食品相关专业的院校不断增多，且现代食品检测分析加工技术对试验设计方法和试验数据处理的要求也越来越高，越来越多高校食品专业的学生在本科阶段开设该课程。但是，由于该课程存在着教材基础理论性高、课程内容抽象、实践性和针对性不足、教学手段单一等问题[2]。因此，如果没有以合适的方式处理，在课程教学的过程中会容易存在学生难以理解，以至于学习积极性不高的现象[3]。笔者作为高校食品科学与工程专业的教师，从事 “食品试验设计方法优化” 本科生和研究生课程教学近10 年根据对 “食品试验设计方法优化” 课程的理解及教学经验，对该课程改进提出以下几点建议。

1 优化课程内容

1.1 优化课堂教学内容

试验设计方法和数据处理在食品专业开设的时间相对较晚，近些年才出版了针对食品专业的相关教材，如2010 年王德钦等主编的《食品试验设计与统计分析》 （中国农业大学出版社），2011 年张仲欣等主编的《食品试验设计与数据处理》 （郑州大学出版社），还有2011 年杜双奎等主编的《食品试验优化设计》，以及2016 年李安平等主编的《食品试验设计与分析》 （华中科技大学出版社） 等。这几个教材的主题内容大抵相似，均包括了试验设计方法比较常见的 “数据资料的整理与特征”“抽样分布理论”“方差分析”“回归分析”“正交试验设计分析” 等经典的试验内容，不过由于不同高校之间的专业建设和研究领域有所不同，因此在该课程实施过程中的教学对象和侧重点也存在些许差异[4-7]。然而，这几个教材总体来说内容比较全面，但大多是传承比较经典的数理统计教材和农业生物统计教材的教学内容，但食品专业的特色相关内容却显得有所不足，也不一定满足不同高校的食品专业在试验设计该课程建设的全部需求。因此，建议相关的任课教师可选用以上教材中的一种，结合专业的特点和优势进行授课，在讲授理论知识的同时，将实践性和应用性结合，培养带有学生特色的食品专业人才。以笔者所在的单位为例，食品与农产品物理加工和检测是学院的特色，也累积了大量的相关案例，在课堂讲授 “试验设计基础” 这一章节部分时，就与专业的无损检测设计相结合，讲述试验设计如何在无损检测中起作用，如何促进相关的研究。

1.2 优化实验教学内容

食品试验设计方法的实验内容，一般会根据该课程的内容，设立单因素方差分析实验和多个因素之间的正交试验设计，在所教授的 “食品试验设计方法” 课程在前些年也是如此。近年来，由于大数据处理在食品相关工艺优化及品质检测中越来越多的使用，数据处理方法也在食品专业占居越来越重要的位置。因此，学生掌握相关的数据处理软件，对实验数据进行处理也显得重要甚至必须了。笔者对实验教学内容进行一定改革，将计算机处理相关的实验数据引入实验教学。对于本科生来说，一般让其掌握Excel 和SPSS 或SAS 处理实验数据，来解决科研中或生产中出现的相关数据处理，提高学生解决实际问题的能力。对于研究生而言，则要求数学基础较好的，或研究方向对数据处理要求高的学生学习MATLAB 进行软件处理。

2 优化教学方法和手段

2.1 在课堂期间不定期加入即时小测验

课堂加入小测验，即在课堂上课的同时对课堂的一些重要知识点对学生进行当堂的小测验，这种形式的考核有诸多的优势。首先，充分调动学生上课的注意力和积极性，充分利用现今多元的通讯和网络方式，对学生专心听讲有诸多的干扰。因此，在课堂上不定期、不定时地即时当堂考核，会使学生处于随时备考的状态，会极大地提高学生的课堂注意力，对课堂不听课的学生也会起到警戒作用；其次，课堂即时考核会有利于学生对知识点的消化吸收，促进学生理解相关的知识点，这样学生可以当堂消化课堂的重要内容，对于课后的复习和相关作业完成有极大的帮助作用；最后，及时复习课堂知识，完成课后作业。此外，如果发现大多数学生并没有理解相关的知识点，也能提醒教师对相关内容再进行合适的讲解说明，直至学生理解。

2.2 案例教学法- 科研反哺教学

案例教学法是课程授课教师根据教学需要，以一系列与课程相关的事件（案例） 引入教学中，培养学生分析和解决问题的能力[4]。“食品试验设计方法” 是理论性强的课程，对实践和应用有较高要求，案例教学就显得尤为必要。在上课的过程中，将相关的科研工作和生产实践，如何将数据处理解决实际的问题或者在数据处理在应用的过程中会存在的问题以案例的方式呈现，会将抽象问题实际化和形象化，将会极大地提高课程效果。如课堂阐述t 检验中的方差齐次检验与配对检验比较抽象的概念，就以2 个班级学生期末成绩比较，以及学生自己期中考和期末考比较生活化案例作为例证，还有不同批次肉类比较、同一批肉贮藏不同时间进行相比较，学生就比较容易抓住要点。

此外，国内食品院校从事食品试验设计方法教学的教师，在教授理论课的同时从事相关的科研工作。因此，课程教授相关教师可通过一定的方式，将从事科研研究的成果或者该学科学术研究的前沿动态，并与课堂的各个知识点结合。这样对激发学生探知新领域的好奇心、提高学术的注意力、活跃课堂气氛都会提供很多帮助。在食品试验设计方法的教学过程中，将学科的最新研究动态穿插到各个知识点中[8]。例如，在讲授多元回归分析及其应用时，讲述多元回归分析和变量筛选在食品检测分析中的应用给学生介绍，讲述方差分析的多重比较和响应面设计，也会将最新的一些研究应用内容给学生讲解，以科研反哺教学，对激发学生创新思维、拓宽学生的视野和思维模式、提高学生能力有重要帮助。

3 优化及改革考核形式

3.1 多元化考核形式相结合的形式

在该课程学习中，良好的课程考核模式对有效地评估学生成绩、提高学生的积极性有重要帮助。如果按照传统的一个期末考试卷子去衡量学生一学期的学习情况，很难全面地有效地衡量教师在课程中的教学效果和学生掌握情况，不利于教学过程的实施[9]。为了更充分有效地激励学生独立思维，建立科学的实验评价机制，该课程将期末理论考试与平时各种形式的考核相结合，以多元化考核方式促进学生学习掌握该课程的知识内容。考核的方式可以包括课堂考核、课后独立作业、课后团队协作和期末考试多元化考核形式相结合的方式，这样可较为有效地调动学生平时学习的积极性，以更有效的方式促进学生学习。

3.2 课堂考核与课后作业相结合的形式

课堂考核有当堂对知识点消化吸收、有效提高学生上课注意力等优点，但也存在将占用部分上课时间的缺点，因此只能在上课过程中随机适时进行。同时，课堂考核也只能考核学生一些课堂知识点，没有办法给学生更多的空间学习知识点的扩展。为了让学生更好地理解课堂学生内容，并对学习内容进行一定的应用和拓展，需要以课后作业的形式来完成。在课后作业中可让学生查阅相关资料，特别是与食品专业相关的学术论文或生产实践等资料，与所学习的内容相结合，将有效地促进学生明白、理解、应用所学习的内容。

3.2 个人作业与团队协作相结合的方式

中国学生从小学开始就开始养成完成作业的习惯，但大部分都是个人完成的，团队协作的意识和操练的机会较少。在大学期间的相关教学需要额外注意团队协作的练习，这个是以后从事科研或别的相关工作必须操练的环节。因此，在给学生布置课后作业中，可设置团队协作的内容，让学生在每个课程中操练团队协作。

4 结语

从 “食品试验设计方法” 的课程和教材内容，课堂的教学方法和教学手段、多元化的考核方式等方面进行改革和探讨，将新的模式引入 “食品试验设计方法” 的教学过程，给教师提供了新的教学思想和理念，通过对课程诸多方面实施改革，使教师更加注重学生想要什么、从中能学到什么等问题，为高质量工程型创新人才的培养提供保障。