“金課”視角下的《試驗設計與分析》課程教改探究

楊盛茹，侯銀臣，李琰

（河南牧業經濟學院食品與生物工程學院，河南鄭州 450046）

課程是人才培養的核心要素，學生大學里受益最直接、最核心、最顯效的是課程[1]。2018年6月，教育部召開了改革開放以來第一次新時代中國高等學校本科教育工作會議,8月發布《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》（教高函〔2018〕8 號），其中要求各高校要加強學習過程管理，全面梳理各門課程的教學內容，淘汰“水課”、打造“金課”，合理提升學業挑戰度、增加課程難度、拓展課程深度，切實提高課程教學質量[2]。“金課”，教育部高等教育司司長吳巖歸結為“兩性一度”：高階性、創新性和挑戰度。老師用心的課、有挑戰性的課、有前沿性的課就是“最好的課”，而“水課”則與之相反，即低階性、陳舊性的課，是教師不用心上的課。2019年的《政府工作報告》強調，要“發展更加公平更有質量的教育”。當前，全面振興本科教育進入攻堅之年，淘汰“水課”、打造新時代本科教育“金課”勢在必行。

1 《試驗設計與分析》課程概況

《試驗設計與分析》是該校食品科學與工程本科專業的學科基礎課，理論性、實踐性和應用性較強，是培養和提高學生有效使用統計方法和原理進行科學實驗的必修課程。

這門課程是數理統計知識具體在食品專業領域中的運用，而實際中本科生尚未接觸到具體的科學研究或生產實際等，即使有也是很少，在教學中反映出理解困難、學習枯燥，而又在畢業設計或者接觸生產實際問題時又束手無策、無法解決；學生學習的理論表現出大部分是為了考試死記硬背而實際上并沒有真正理解，造成理論知識和實踐實際未能真正有效結合[3]。目前在教學實踐中仍采用傳統的教學方式，實踐與理論未有效結合。很多教學內容在實際中已很少用，卻仍是教學重點。而上機實踐也只是按照教材機械的操作。隨著計算機技術的發展，許多教師開展了如何將統計分析軟件有效應用于本課程教學的系列教學研究，在一定程度上改善了教學效果。但是絕大部分教師在講授時，都是依據教材先講理論，再介紹對應的模型以及其求解方法。雖也有部分教師結合科研實際，但實際中由于專業背景不同，目前教科書以及參考書上的案例實例大都是為了教學的實際需要而安排的簡化版的案例，與科研實際和工作實際相比仍顯空洞和抽象。所以即使學生學完本課程，大多數學生對相關知識仍十分模糊不是很理解，遇到問題束手無策，導致出現不會設計自己的試驗、不會分析數據、不會作圖或者濫用、誤用統計方法的現象。因此學生根本不理解本課程的理論和實踐應用意義，學習純粹是為了應付考試、獲得學分。

在現代的工科教學理念中，強調應用型、創新型人才培養，如何用好用活統計與試驗設計方法去解決實際問題，提高學生學理能力，讓學生真正領悟到價值和魅力。因此，在打造“金課”、創建“一流專業”背景下，針對該課程特點，創新教學模式進行教學改革與實踐非常必要。

2 《試驗設計與分析》課程改革措施

根據《試驗設計與分析》課程本身的特點，以及目前存在的情況和問題，按照吳巖司長提出的打造“金課”要求，先進行如下改革。

2.1 優化教學內容，體現前沿性和時代性

教學的三個基本問題之一是教什么、學什么即教學內容，教學內容取決于教什么的教學是以教為中心，教學內容取決于學什么的教學是以學為中心，打造“金課”課堂必須以學為中心，因此教學內容改革就是要以教為中心轉變為以學為中心[4]。以學為中心的教學理念就是基于成果導向教育0BE （outcome-based education）理念，強調知識結構與職業需求相適應，教學內容取決于學生的學習產出。因此該課程組成員按照以學生為中心、成果導向和持續改進的理念，合理取舍教學內容，突出課程特色，整體優化課程的教學內容。具體做法是調研食品相關企業、科研院所及其他高校，收集校內外師生反饋意見、收集參加工作的畢業生的意見、收集攻讀研究生的畢業生的意見，查閱分析國內外最新教材、最新研究文獻資料等，結合食品科研、生產實踐實際確定教學內容。同時篩選出部分在“挑戰杯”——大學生課外學術科技作品競賽中獲獎的作品，引入到授課過程中，以提高課程的深度加深學生對試驗設計與分析基本知識的理解；在授課過程中引入與《試驗設計與分析》課程知識相關的國內、國外食品領域最新研究動態，并結合該院的國家自然科學基金、河南省重大專項、省部級科研項目、企業橫向合作項目等向同學介紹當前國際、國內學術的研究前沿以提高課程的高度加深學生對《試驗設計與分析》課程知識的應用；將往屆畢業論文、生產實際案例引入課程，引導學生利用所學的試驗設計與分析知識對實際問題進行分析，以提高課程的廣度加深學生對《試驗設計與分析》課程的熱愛，由此打造課程的前沿性和時代性。

2.2 創新教學形式，體現先進性和互動性

教學的三個基本問題之二是怎么教、怎么學即教學方法，教學方法取決于怎么教的教學是以教為中心，教學方法取決于怎么學的教學是以學為中心，打造“金課”課堂必須以學為中心，因此教學方法改革就是要從怎么教轉變為怎么學[4]。怎么學，強調以學生為中心，教師從傳統意義上的知識的傳授者轉變為引導者，而學生從傳統意義上的知識的被動接受者轉變為主動學習者。微課是一種主題突出、內容精細、學生使用方便、能引起學生學習興趣、交互性良好的教學輔助方式[5]。案例教學法是以真實案例為引導的教學方法，其核心是注重理論聯系實際，即通過具體案例分析來加深學生對理論的理解與運用，豐富課堂內容，激發教、學雙方的活力和效率[6-7]。因此該課程組成員按照以學生為中心，結合本課程特點探索微課與案例教學法有機融合的教學模式。通過查閱食品領域最新文獻報道、結合畢業生論文，設計、提煉、完成案例習題庫，從課前的學習引導、啟發思考到課中的重難點解析、實踐教學到課后知識點總結、拓展，三個方面設計并制作緊密聯系課程理論知識以及實踐實用性良好的微課。以案例教學法的實際問題來搭建符合學生思維習慣的知識體系，然后用微課豐富、精彩的表現形式加深學生對知識點的認識，并啟發學生進行深入的思考和討論。根據該校目前本課安排，具體在課堂講授、上機實踐、網絡拓展三個方面進行，如圖1所示。

圖1 微課與案例教學法

通過微課與案例教學法，并結合網絡學習空間，進行上機實踐和網絡拓展課程的任務設置，積極引導學生學習，由此打造課程的先進性和互動性。

2.3 夯實學習結果，體現探究性和個性化

教學的三個基本問題之三是教得怎么樣、學得怎么樣即教學評價，教學評價取決于教得怎么樣的教學是以教為中心，教學評價取決于學得怎么樣的教學是以學為中心，打造“金課”課堂必須以學為中心，因此教學評價改革就是要從教得怎么樣轉變為學得怎么樣[4]。學得怎么樣是產出導向的評價，以促進學生發展為宗旨。因此該課程組成員根據課程的教學目標，結合課程性質與特點深化課程評價方式改革。綜合成績=平時成績×40%+期末考核成績×60%，其中：平時成績由考勤（10%）、期中考核 （40%）、實踐教學 （25%）、作業（12.5%）、課堂表現（12.5%）等綜合評定，期中考核主要是這一階段內學習感悟以及下一階段學習計劃； 期末考核成績采用上機操作和設計答辯形式進行評定，占總成績的60%。設計答辯中，結合本專業的科研課題項目或者實習基地情況等對學生分組，引導學生采用合適的方法收集相關資料，例如通過圖書館的紙質和電子資料、網上的各種課堂教學材料等，設計合理的試驗方案并進行團隊匯報。平時成績進行課堂講授、實踐訓練和網絡拓展全過程的監控考核，期末考試通過增加實踐性較強的試驗設計和軟件操作(上機考試)內容來測試學生對所學知識的理解掌握程度，提高學生對本課程知識的應用性，為以后的工作或者深造學習打下一定基礎，由此打造課程的探究性和個性化。

3 結語

《試驗設計與分析》課程教學改革，確定出結合食品科研、生產實踐實際的、與時俱進的、符合該校辦學定位的《試驗設計與分析》教學內容，摸索出適合該校食品專業學生的微課與案例教學法有機融合的教學模式，整理出與食品的原料選取、品質控制、加工工藝、營養評價和售后調查等各環節密切相關的案例習題集和微課視頻集，建立行之有效的科學評價體系，新的教學理念和方法可以提高師生的教、學效率。在上述微課和案例教學改革建設成果的基礎上，《試驗設計與分析》課程在近三百多名學生中進行教學應用，取得了很好的效果。通過微課和案例教學法的實施，促使該課程向金課進一步靠攏，但是教學中仍要進行持續探索和改進，不斷進行教學思考與總結，真正打造具有高階性、創新性、挑戰度的《試驗設計與分析》“金課”。