《试验优化与设计》课程在食品学科的教学改革思考

【摘要】本文首先通过对食品学科开设试验优化与设计课程的必要性及目前存在的问题进行了分析，探讨了该课程在教学中应进行改革的主要内容和关键性问题，为提高食品学科中试验优化与设计课程教学质量提供启发和思路。

【关键词】试验优化与设计； 教学改革；实践教学

《试验优化与设计》是以数理统计数学理论、相关的专业知识和实践紧密结合为基础，科学的进行设计试验，并需要将所得试验数据进行系统地分析，从而达到减少实验的次数、缩短实验周期、以迅速找到试验优化方案、数学模型的应用性课程[1]。

1、课程开设的必要性：

食品学科是涵盖生命科学、农产品贮藏加工、农业工程及轻工业等学科的综合性、交叉型学科，具有原料广泛性、加工工艺的多样性和加工质量控制的重要性等特点[2]。这些特性就使得在进行食品学科试验和生产实践中，需要加强对试验的合理设计和科学安排的注重，注意试验过程的正确运转，保证试验结果的可靠性和准确性，并进行科学正确的统计分析，以便于正确揭示事物的本质，得出科学的结论。食品的试验研究已经由简单的假设测验、方差分析发展到多元分析、优化设计等高级试验设计分析方法，愈加显出《试验优化与设计》等有关试验方法学的课程在食品科学教学及研究中的重要性[3]。

《试验优化与设计》课程要求学生在掌握基本设计方法与理念的前提下，能够科学合理地设计出试验方案，并能够运用大量数学公式进行分析与讨论，且进一步熟练掌握相关统计设计软件进行应用，为多门后续课及毕业论文设计等教学内容系统学习奠定基础[4]。

2、目前存在的的主要问题：

首先，目前教学方法和手段的相对单一。目前本科生的《试验优化与设计》课程仍然以传统理论教学为主，缺少上机实践课程的设置，很难开展Execl、SPSS、Design expert等统计分析软件的实例讲授，学生也没有进行相关实践，因此难以达到良好的教学效果。

其次教学内容未与实际应用不能紧密结合。传统的《试验优化与设计》课程相关的大多数教材在内容上侧重于数学原理的论述，实际应用例子太少，可操作性差。不能着眼于理论知识的在食品等相关领域的实际应用，使学生学习的目的性不强，且不能增加其学习兴趣。而该课程具有很强的实际应用性，所以教学内容的编排应当紧密围绕实际技能的培养进行。

3、教学改革思路

为了能够摸索出一套适应当前食品、生物等相关专业学生学习需要的高效的《试验优化与设计》课程的教学方法、手段，及合理的考核方式，使得学生通过本课程的学习能在今后课程的学习和研究中自行设计实验，进行实验条件的选优及进行相关统计分析。

3.1需要进行教改的主要内容

① 优化教学方法:在讲授理论知识的同时，研究如何引入相关案例进行教学。

② 创新教学手段：开展多媒体教学的同时，研究统计软件的应用及如何开展实践教学（上机实验）。

③ 改革考核方式：研究考核学生平时成绩的手段及如何进行实践技能的考核。

3.2目前需要解决的关键问题

① 解决目前本课程教学相关内容与实际应用衔接不紧凑的问题。尽可能把分割过细的课程内容进行整合，并遵循学科本身的发展规律，符合食品相关学科及相关专业的建设，为后续相关专业课程的学习，特别是实验课程的学习奠定基础。

② 解决目前本课程教学手段单一、学生学习目的性不强的问题。在教学过程中应当通过适时引入与食品专业相关的案例、开展上机实践课程进行相关练习，增强学生的学习兴趣、提高教学效率。

③ 解决目前考核方法不能真实反应教学效果的问题。通过改革考试和考核方法，可以加大实践技能的考核比例，使学生更主动的进行实践练习，增强教学效果。

积极鼓励学生在课余时间参加老师的科学研究以及研究生的论文试验，了解试验设计及统计分析方法，明确收集和处理试验资料的过程。从而将课堂上学到的知识，转化为解决实际问题的能力，知识得到很好的内化。

3.3课程改革后的主要特色

《试验优化与设计》课程的特点可简要地概括为：突出课程内容的应用性、实用性及专业特色；教学手段上加强师生互动及实践教学、增强教学效果。

通过在理工科中对《试验与优化设计》课程的教学改革，将大大地促进学生学习该课程的积极性，使学生的学习兴趣浓厚，可以带着问题去学习、思考及实践，这将大大促进该课程的教学效果。通过课堂讲授、实际动手操作和利用计算机处理数据等手段，熟练掌握数理统计理论知识、试验设计（包括正交设计、回归设计等）以及利用软件（excel，spss等）进行数据处理技能（方差分析、回归分析等）等内容，基本可以独立完成今后毕业设计的要求。

参考文献：

[1]王钦德.食品试验设计与统计分析[M].北京：中国农业大学出版社,2003.

[2]陈柄灿.《食品试验设计与统计分析》课程教学设想[J].西南农业大学学报（社会科学版），2008,6(1):211-213.

[3]周存山，杨虎清，庞林江等.《食品试验设计方法》课程教学的改革探索[J].安徽农学通报，2008,14(24):145-146.

[4]吴晓宗.食品学科试验方法学教学的实践与探索[J].现代农业科技，2010,10:25-26