冯宪超，杜双奎，李志西

西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌，712100

摘要：《食品试验优化设计》是一门具有很强综合性、实践性的课程。本文通过对课程性质与目的、教学方法等方面的介绍，根据本门课程的特点，着重阐述了教学中比较好的教学方法，例如实践式教学、互动式教学、“软件验证式”教学等。

关键词：食品试验优化设计；教学方法；教学体会

基金项目：国家自然科学基金青年项目（31401515）

一、课程性质与目的

《食品试验优化设计》是食品科学与工程、食品质量与安全专业的一门选修课。课程内容主要包括试验资料的统计描述、理论分布与抽样分布、统计假设测验与参数估计、方差分析、回归与相关、多元线性回归分析、试验设计基础、正交试验设计、均匀试验设计以及响应面设计等。通过学习使学生掌握试验设计的基本原理和方法，使学生能够独立设计试验和实施试验，并能对试验结果进行正确的统计处理，培养学生成为具有一定试验设计水平的人才。

试验优化设计是以数理统计为理论基础，按照试验设计原理，对科学研究中拟通过试验解决的具体问题提出科学而合理的试验方案，指导和保证试验环节的正确实施，力求以最经济的试验投入获得尽可能多的数据信息，然后用科学的统计方法进行数据处理，得出可靠的结论，从而进一步指导生产以及科研工作。食品试验优化设计是试验优化设计在食品科学领域的具体应用，是食品科学与工程以及相关专业必修的专业基础课。学习本课程的主要目的是让学生掌握试验设计的基本原理和方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生能够独立设计试验和实施试验，并能对试验结果进行正确的统计处理，培养学生成为具有一定试验设计水平的高级专业人才。

本课程的教学的主要目的是，引导学生了解试验设计与统计分析的发展历史、基本原理；熟悉食品试验优化设计课程的基本内容、关键知识点；掌握常用的试验设计方法，能独立进行试验设计；掌握常用的试验设计方法数理统计方法，能独立地对试验结果进行合理的统计分析；掌握常用数据处理软件Excel、DPS、Minitab的应用。知识认知方面的培养，特别是数据资料的整理与分析；理论分布与抽样分布；统计假设检验与参数估计；方差分析；回归与相关；试验设计基础；全面试验设计；正交试验设计；均匀试验设计。能力培养方面，包括试验结果简单统计处理分析的能力；利用统计假设检验的理论和方法解决实际问题能力；使用方差分析的基本知识处理实践中的差异显著性检验问题的能力；建立两个变量间的简单回归关系，并运用统计方法进行显著性检验的能力；应用正交试验设计原理与方法处理科研与生产实际问题能力；运用常用的试验设计方法能够独立设计试验和实施试验，对试验结果进行正确的统计处理，分析问题和解决问题的能力。同时，提高学生的综合素质，严谨的科研态度；精细的治学作风；独立的自学能力。

二、《食品试验优化设计》教学的相关策略

食品试验优化设计课程有着比较深的逻辑性和数学理论，是应用数学的应用再现。学生应充分认识食品试验优化设计课是一门应用性较强的“工具课”，不是“数学课”，作为“工具课”，关键应在应用中去学习，边应用边学习边掌握。在课程学习中始终围绕“试验设计”、“数据处理”、“统计软件应用”三个方面，贵在领会基本试验设计思想，掌握必要的设计和统计分析方法，最终才能灵活地运用到实践中去。可采取以下几种教学策略：

1. 首先应以学生为本，在教学中最大限度突出学生的主体地位。主动适应学生的个性化求，开展分类培养，尊重学生的选择。在新型教学模式中，教师与学生角色转变，我们新的教学理念是以学生发展为根本，学生为主体。而教师主要起到一个指导的作用，教师在教学中主要是挖掘学生的学习潜力，让学生在自觉主动的认知活动中获取知识，增长才干。具体的做法是，根据学生的兴趣爱好，让学生把课堂中学到的知识应用到实际生活中去，让学生在课堂上提出自己生活中遇到的与统计相关的例子或者问题，教师和学生共同去探讨。这种方式增加了学生对相关知识的理解，提高了学生的学习热情。

2. 注重实践教学改革，提升学生创新实践能力；随着高等教育的大众化，实践教学逐步由从属于理论教学，走向与理论教学、学生思想政治教育并重的地位。实践引起兴趣，兴趣带动学习，学习提高素养，素养促进发展。《食品试验优化设计》是一门实用性非常强的课程，食品科学在原料、生产工艺、质量控制等方面具有特殊性和复杂性，科学地进行试验设计和统计分析对获得正确的结论尤为重要[1]。我们的《食品试验优化设计》是给大学三年级学生开设的，这个时期的学生大多已经通过“科学创新”等项目加入到实验室的学习中去了，所以此时我们可结合所学内容，把我们的试验设计知识应用到学生正在进行的科研试验中去，使理论与实际相结合，有助于自身对所学知识的掌握。同时，结合实际的案例教学具有形象化、生动化、简单化、具体化的特点，可以使沉闷的学习环境变得轻松愉快，一改课堂上死气沉沉的氛围，教师课堂中过多的理论公式推导模式会造成满堂灌的教学结果。

3. 互动式教学方法的应用：

为了构建合理新颖的互动课堂，首先最重要的是要能够吸引学生的注意。采用一些学生不熟悉的表现模式；形式的变化多样会极大地吸引学生的兴趣，游戏和研讨问题都是非常好的选择。其次，这些教师准备的学习资料应当能够让学生易于理解。尽可能让讲解与真实场景相联系，不仅能够吸引学生的兴趣，也能更易于理解。同时，课堂上不仅仅提供给学生知识，更应当能够引导学生的学习。另外，在课前资料的准备中要能够提出问题，激发的学生学习动机。“互动式”教学方法是从教育理念上和教学方法上的革新。在课堂上多与老师、同学们进行激烈的讨论，选择自己感兴趣的主题，查找相关资料，自学备课，制作PPT，上讲台给老师和同学介绍自己正在进行的科研项目的试验优化设计，其它同学提问。充分发挥学习的主观能动性，既掌握了所学知识，使自己的思维更加活跃，提高了分析问题和解决问题的能力。通过这种方式，锻炼了自己收集信息的能力，提高了自己的沟通能力、组织协调能力、团队协作能力以及语言表达能力。

4.其他一些针对《食品试验优化设计》特点的教学方法：

可采取“归纳学习法”，分析所收集文献资料用到的“试验设计与数据处理方法”，通过归纳思维，形成对所学试验设计与数据处理知识的识别、理解与运用，掌握常用试验设计与统计分析方法在科学研究中的应用。采取“问题学习法”，结合课后习题做好上课前的预习，找出自己不理解的问题，以便在听课时集中注意力，带着问题去学习，有利于提高学习效率。采取“软件验证法”学习，用自己掌握的软件去分析教材或文献资料中的“试验数据”，验证教材或文献资料的结果分析是否合理正确，以熟悉和掌握统计软件，结合实例正确解读分析结果。

针对该课程的特点关于软件方面，首先可以从互联网搜集统计学资料，根据查阅的电子资料和授课知识点制作幻灯片，开展多媒体教学[2]。由于现代科技的发展，统计软件是几乎每时每刻都在不断地推陈出新，学生自然是对各种软件充满了好奇，所以教师可以通过给学生介绍各种现代地统计软件，例如Excel、SPSS、SAS、TableCurve 等，引起学生的学习兴趣，激发学生学习的热情。课堂教学中利用相关软件，例如Excel既可对调查资料进行科学的分类汇总和数值计算，又可据此将整理后的资料编制成统计表、绘制成统计图，加强学生对例题的理解。这些统计分析软件的语法简单、使用方便，学生借助软件可以对数据输入后采用的分析方法、结果的识读进行独立思考，使学生将课堂上学到的理论、方法原理运用于实验数据处理，让数据分析结果更具说服力，既增强了学生对统计知识的实践应用能力，加深统计学原理与方法的理解，也激发学生学习统计分析的兴趣[3]。

三、结语

以综合能力为导向，以培养高素质、高技能人才为目标的教学模式。将综合能力培养作为主线贯穿学习的全过程，把理论教学与实践紧密结合进行改革。《试验优化设计与统计分析》教材是学生了解该课程内容“窗口”，老师课堂授课是学生学习该课程的关键，按时上课、做好课堂笔记、独立完成作业、多练习是学好本门课程的基础。在阅读教师给出的参考书目和其他教学资源的基础上，制定学习计划，拓展知识视野。同时充分利用该课程最后毕业设计试验，学生根据自己的实际需要提出各种各样的问题，学生根据亲身经历为案例，让教师有针对性地进行指导，通过论与实践的结合提高学生自身综合运用所学知识的能力，使学生成为适应现代食品生产方式的创新型专业人才。

参考文献：

1.李伟 and 胡冬梅, 食品专业“试验设计与统计分析”课程教学改革的探索. 中国林业教育, 2013. 31(6): p. 71-73.

2.姬华, et al., 对《食品试验设计与统计分析》教学的体会. 高教高职研究, 2013. 48: p. 172-173.

3.付晓萍, et al., 食品试验设计与统计分析课程教学改革与实践. 现代农业科技, 2013. 22: p. 335,337.