研究生专业课程教学改革与探索——以《实验设计与数据处理》为例

王燕锋 杨磊 赵 毅

中原工学院（450007）

1 课程建设的背景

研究生培养处于人才培养的顶端，其培养质量影响到我国社会主义建设的各个方面，为此，我国自2013年起，先后出台《关于深化研究生教育改革的意见》、《关于改进和加强研究生课程建设的意见》、《学位与研究生教育发展“十三五”规划》等文件，不断加强研究生课程建设、深化课程教学改革，全面提升研究生培养的质量[1-2]。

2020年7月，习近平主席就研究生教育工作作出了重要指示。习近平强调，研究生教育在培养创新人才、提高创新能力、服务经济社会发展、推进国家治理体系和治理能力现代化方面具有重要作用。各级党委和政府要高度重视研究生教育，推动研究生教育适应党和国家事业发展需要，坚持“四为”方针，瞄准科技前沿和关键领域，深入推进学科专业调整，提升导师队伍水平，完善人才培养体系，加快培养国家急需的高层次人才，为坚持和发展中国特色社会主义、实现中华民族伟大复兴的中国梦作出贡献[3]。

为了提升研究生培养质量，培养创新能力，研究生教育必须夯实基础，创新能力源于坚实的基础知识和广博的学科交叉，没有坚实的基础，难以支撑未来科研的创新，因此，研究生课程的学习必须重视和加强，在一流学科建设的过程中，打造高质量的研究生课程对研究生培养意义重大[4-9]。在过去的研究生教育中，基础课程的教学往往由一个教师来进行，为了提升课程建设质量，构建强大课程教学团队有利于保证基础课程的顺利开展，提升课程教学效果。基于上述背景，本教学团队在研究生专业课程《实验设计与数据处理》中尝试了一系列教学改革，全面提升课程教学效果，力求夯实学生专业基础，助力科研过程，提升研究生的创新能力。

2 课程的基本情况

《实验设计与数据处理》开设在研究生专业课之前，是一门必修课。课程的作用是让研究生在学习专业课程时，对所学的专业课程中的实验部分，以及在研究学习时所进行的实验项目，做出优化设计，并对实验数据进行分析处理。本课程的主要任务是介绍工程技术中常用的实验设计与数据处理方法，具体内容包括误差理论及数理统计基础，实验设计方法，正交实验设计与数据处理，回归分析，常用的数学建模方法等。

本课程是在学完大学数学基础课（概率论与数理统计）后开设的。通过本课程的学习，要求研究生掌握实验的设计以及对实验中所得数据的处理。在对实际问题的研究中，绝大多数是利用实验的方法，寻求最佳的解决方案，因此实验设计与数据处理是必不可少的一门专业基础课程。通过对本课程的学习，为研究生今后的学习和工作打下坚实的基础。

3 课程改革的措施

1）融入课程思政元素，引导研究生求真务实，以科学家的钻研精神为榜样，在自己的课题试验中，敢于探索，大胆质疑，仔细探究，详细求证。《实验设计与数据处理》中的内容有很多章节设计课程思政的元素，比如误差分析，可以强调实事求是精神，真解是存在的，但往往在测试过程中很难得到，但详细求证测量值的精度需要学生进行估计。正交试验设计理论的产生是数学家们探索创新精神的结果，在科学实验过程中，该方法应用广泛、对工业生产影响深远，可以结合讲述我国数学工作者在该领域做出的贡献，激发学生的科研热情，鼓励广大研究生大胆创新。回归分析章节，可以引领学生（研一新生）广泛阅读文献，从已有科研工作者的数据中寻找规律，助力自己的课题研究；同时也可以讲述统计学在工业生产中、科学试验中的作用和意义。

2）探索混合式教学模式，由于课程教学内容多，课时相对较少，本课程教学团队采用线上、线上混合式教学模式，通过课前分布教学任务，师生在线交流，微信群讨论互动，反馈自主预习等方式分解教学任务，授课教师可以在上课时，有针对性地讲述学生普遍感觉困难的内容，提升教学效率，采用混合式教学方式，还可以进一步拓宽学生的学习的广度和深度。

3）尝试翻转课堂，教师安排学生在某些章节尝试讲述相关问题或部分内容，作为学生中期学习考核的一部分，在提前布置了课程任务后，学生能提前准备，在规定的时间参与进来，提高学生学习的积极性与参与度，锻炼学生的综合素质。在翻转课程的实施过程中，也存在学生上述错误、停顿等问题，但经任课教师点拨大多能顺利完成规定的任务。

4）强化过程性考核,为了提高研究生的参与度，课程强化过程考核，平时线上发布的小任务，习题练习均占有一定的分值；课程中期的汇报及测试、翻转课程的参与和表现，都占有较高的分值，通过课程考核，让研究生真正动起来，确保教学每个环节学生的参与度、积极性和教学效果。

4 课程改革的效果

《实验设计与数据处理》课程经过教学团队的精心设计，融入课程思政元素，通过混合式教学模式的实施及翻转课堂的尝试，学生的学习积极性及主动性都得到提升，学生课程参与度比以前高了，课堂气氛活跃了，成绩优良率增大。学生给与了课程高度肯定，通过教学模式改革，师生互动增大，相关了解也增加了，学生科研兴趣通过课程的学习得以启发，做好科研工作的热情增加。

课程建设的具体成果包括:全英课程建设尝试、混合式教学模式改革、微课视频录制、课程教学大纲修订、课程线上题库建设、综合实验设计案例分析等。本课程建设也得到了学校的肯定，获得校级教学改革优秀的评价，上过该课程的学生也给予了高度认可。

5 结论

本教学团队为加强研究生课程建设，提高研究生培养质量，强化研究生创新能力，提升学生综合素质。《实验设计与数据处理》课程教学团队从课程思政元素设计、教学模式转变、综合能力提升几个方面进行了改革和探索，在教学改革过程中，融入思政元素，增强爱国主义教育，价值观引领；引入线上、线下混合式教学方法，尝试翻转课堂，在理论教学、实践教学中不断摸索经验，取得了较好的成效，真正做到教学相长，持续改进。