“試驗設計”實驗課教學研究與探索

胡鳳霞 唐茂鋼

[摘 要] “試驗設計”課程在傳統教學中，教師一般都講授理論知識，未注重學生實踐能力的培養。依據課程理論與實驗的特點，從制定實驗課教學大綱、引入統計軟件、編制實驗課案例庫、建設網絡平臺、制定考核方式等方面進行探索，提出一套可行的實驗課教學的改革思路與方案，以期幫助學生提高實踐與創新能力。

[關鍵詞] 試驗設計;實驗課;教學研究

[基金項目] 上海立信會計金融學院2019年度校級重點課程建設項目“大數據分析微專業課程建設”;上海立信會計金融學院2020年校級教學研究與改革項目“大數據背景下《統計學》課程的教學研究與實踐”

[作者簡介] 胡鳳霞（1983—），女，安徽人，上海立信會計金融學院統計與數學學院講師，主要從事大數據分析研究;唐茂鋼（1984—），男，安徽人，博士，華東理工大學商學院博士后（通信作者），主要從事公共經濟學研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0371-02 ? ?[收稿日期] 2019-10-18

一、課程介紹

“試驗設計”課程是一門理論與實踐相結合的應用很強的方法論學科，它以概率論、統計學、高等數學、專業技術知識為基礎，目的在于培養學生收集試驗數據、設計試驗方案、科學合理進行試驗、用合適的方法分析試驗結果，提高學生運用理論知識解決實際應用問題的能力。

“試驗設計”實驗課是培養學生理論聯系實際，提高實踐能力與創新能力的重要環節。往年，教師主要采用傳統教學方法講授“試驗設計”課程，教學內容都是理論知識。一方面是試驗前的設計理論，包括試驗方案的設計、試驗所需的方法;另一方面是試驗后對試驗數據的處理方法。但是，“試驗設計”是一門應用型的工具學科，必須將它的理論運用到實踐中，為學生在校期間參加大學生創新項目、撰寫畢業論文、畢業之后從事各類相關工作或研究打下好的基礎。因此，教師需制定實驗課的教學大綱，開設實驗課，利用計算機、SPSS等統計軟件為工具，建設好“試驗設計”實驗課。

二、“試驗設計”實驗課教學存在的問題

目前，“試驗設計”課程教學主要都是理論知識，缺乏實驗課，教師授課時還涉及不少公式的推理與計算，除多媒體設備外，有時教師需用大量時間進行板書講解。所以，學生覺得枯燥煩瑣，缺乏學習熱情與興趣，抑制他們學習的積極性，同時，還出現理論與實踐脫離的現象。因此，開設實驗課是培養學生理論聯系實際，提高實踐能力與創新能力的重要環節。但是，目前國內各高校開設“試驗設計”相關課程實驗課的高校比較少，主要原因包括兩個：一是“試驗設計”課程每學期30學時，不夠再安排實驗課;二是實驗課需在實驗室進行，實驗需要設備、材料、網絡資源、軟件才能進行，而且每個實驗有時存在周期與次數限制。

三、“試驗設計”實驗課教學研究思路的探索

1.制定實驗課教學大綱，注重培養實踐能力。實驗課主要是培養大學生的實踐能力，授課內容會直接影響學生實踐能力的培養，因此，教師應該制定好實驗課的教學大綱。目前，第一作者所在單位“試驗設計”課程每學期30學時，除理論課與期末考試前的復習時間，能安排實驗課的時間剩余5學時，太少。為系統訓練學生實踐動手能力，教師需積極申報單位的虛擬仿真實驗教學項目，如果申報成功，將“試驗設計”的實驗課作為虛擬仿真實驗教學項目內容，此環節作為實驗課的課外學時，教師需將該環節的成績加到“試驗設計”課程的考核體系中。

2.引入統計軟件，改善機房的實驗條件。計算機技術在各個學科中都有廣泛的應用，它幫助學生分析問題、解決問題，提高自身的綜合素質。在“試驗設計”實驗教學過程中，教師需將Excel、SPSS、SAS類的主流統計軟件引入實驗教學中，如果存在大數據方面的問題，教師還需將處理大數據的軟件Python、R都引入至實驗教學中，在計算機上使用統計軟件培養學生的實踐操作能力，從而顯著提高實驗課的教學效果。例如，在數據的搜集與整理中，運用SPSS軟件繪制統計表與統計圖：頻數分布表、直方圖、折線圖、莖葉圖、箱線圖;在相關與回歸分析中，運用SPSS軟件繪制散點圖;在大數據方面，運用Python在巨量數據中爬蟲、數據挖掘與清洗，再分析它們。因此，運用計算機與統計軟件能夠把數據資料通過直觀的圖像表現出來，又能夠快速得出試驗結果揭示數據資料內在規律，這不僅培養學生的動手能力與實踐能力，還提高學生的學習興趣與熱情，同時提高教師的教學效果。

3.合理使用網絡資源，編制實驗課案例庫。在較好的網絡資源條件下，要求學生運用圖書館的網絡文獻檢索系統，搜索“試驗設計”設計方法相關的各種文獻。首先，將搜集好的文獻根據專題或設計方法分類，同時將學生分組，每組學生先負責一類專題的文獻，編寫此類專題的子案例庫。其次，要求每組學生分工閱讀所在組的專題文獻，并在閱讀過程中，交流、討論，寫出心得，制作PPT，再向老師與同學們匯報，提出意見。再次，每組學生根據匯報與討論的意見，修改各組的文獻，改善各自組的子案例庫。最后，教師再把各組的子案例庫匯總，完善再綜合，從而實驗課案例庫編制完成。

4.進行“試驗設計”課程網站建設，為實驗課提供學習資料。目前，第一作者擔任一項校級項目建設：2019年度校級重點課程建設項目。作者進行《試驗設計》課程網站建設是該項目的部分任務，正在建設中。網站建設包括：教學章節、PPT、習題與題庫、其他學習資料等方面，豐富且實用。因此，網站建設能夠為實驗課提供有價值的學習資料。同時，網絡教學平臺與手機學習通App都包括多個功能，例如：簽到、主題討論、作業、課程實驗、視頻、測驗、搶答、問卷、直播，這些豐富的方式不僅提高學生的學習興趣，還方便教師在平時的教學。

5.結合實踐授課，提高實驗課教學效果。為加強學生創新能力與實踐能力的培養，教師應該鼓勵學生積極申報大學生科研創新項目。學生通過查閱文獻資料，運用各自所學知識與試驗設計方法，學習設計具有一定科學性、創新性與可行性方案，再在教師指導幫助下，申請課題，實現自身所學知識的價值。此外，教師還能邀請學生加入教師在研的項目，例如，作者準備邀請“試驗設計”實驗課班的學生參加作者的校級重點課程建設項目，培養學生運用“試驗設計”課程學到的知識，科學地制定實驗方案，進行試驗。這不僅為學生提供實踐的機會，同時還培養學生的科研能力。

6.制定科學的考核方式，注重學生實踐能力考核。考核是實驗教學體系的重要組成部分，如果考核環節不科學，將會影響實驗教學效果。科學的考核方式有利于學生自主學習與全面發展。因此，教師制定的實驗課考核包括：平時成績50%、課堂表現5%、上機實驗25%，實驗報告20%。其中，平時成績包括出勤10%、主題討論10%、作業10%、期中測驗20%;上機實驗的成績主要考核學生運用統計軟件動手操作的準確程度、實驗速度;實驗報告的成績主要考核學生對各自的實驗的進展情況、實驗結果的分析與總結情況、是否按時交實驗報告給教師批閱。這樣的考核方式注重學生實踐能力的培養，達到了實驗課的預期效果。

四、結語

“試驗設計”實驗課教學研究的目標是培養學生在學好理論的同時，培養學生的創新能力與實踐能力，提高學生的綜合素質。因此，教師必須重視實踐環節，以學生為主體，以教師為主導，充分調動學生的學習積極性，培養他們解決實際的問題的能力，實驗課教學改革才能取得顯著的效果。

參考文獻

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