试验设计论文范文

试验设计论文篇1

关键词食品学科试验方法学;课程教学;教学实践

AbstractIn the paper，the necessity，problem，content optimization and practice of food science experimental methodology were summarized to provide a reference for further teaching reform.

Key wordsfood science experimental methodology;curriculum teaching;education practice

试验方法学(试验设计与数据处理)是自然科学研究方法论领域中一个分支，是以概率论、数理统计、专业技术知识和实践经验为基础，对试验进行科学、经济安排，并对试验结果计算分析，最终达到减少试验次数、缩短试验周期、迅速找出优化方案的一种科学方法。试验方法学也是一门理论和实践结合紧密、实用性很强的课程，它为以后从事科学研究、工程试验、工程设计工作的学生提供基本的训练，培养学生正确确定科研、工程试验方案和进行数据处理的能力[1]。

食品学科是涵盖农副产品贮藏加工、生物科学、农业工程和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。这些特点决定了进行食品学科试验和生产实践中，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[2]。20世纪80年代以来，世界食品工业飞速发展，食品科学研究朝着自动化生产、计算机应用、系统工程、生物酶技术、基因工程等高新技术发展，逐步脱离了传统的加工方法，体现了科学化、集约化生产的特色，也对食品科学研究的试验设计和统计方法提出更高的要求。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，愈加显出试验方法学在食品科学研究中的重要性。

1课程开设的必要性

试验设计方法是一项工程技术人员必须掌握的技术方法。它要求科学地安排试验方案，以最少的人力和物力消费，在最短的时间内取得更多、更好的生产和科研成果。试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要的作用，主要有:提高产量;减少质量的波动，提高产品质量水准;大大缩短新产品试验周期;降低成本;试验设计延长产品寿命。该课程的开设为大学生将来从事科学研究或新产品研发等实际工作奠定了理论和实践基础。

2存在的问题

该课程因为涉及统计学知识，需要具备深厚的概率论基础知识，而概率论较为抽象，学生普遍掌握程度不高;同时统计学涉及大量的计算，通常需要用计算机软件来完成，故必须具备一定的计算机软硬件知识及实际操作能力，所以对于大多数学生来说，对该课程的理解和掌握并不容易。

2.1教学安排问题

不同院校试验方法学课的课程性质不同，有些是必修课，有些是限选课，有些是公共选修课，让感兴趣的同学自由选择。由于选修课可以自主选择，也可以放弃学分，因此学生对选修课的态度普遍不如对必修课认真，这就造成教学效果相对较难提高。课时数不同，分别为20、30、40、50学时等。另外，开设课程时间也有不同，分别在大二、大三和大四时开设，致使学生对该课程在知识储备、使用迫切性以及将来需求等方面的掌握和了解较少。

2.2实际需求与课程脱节问题

由于没有对该课程进行科学研究，不知道试验方法学可以解决什么问题。而该课程所具有的内容多、公式多、计算多、图表多等，决定了课程本身的繁杂性，这样造成课程对学生的吸引力降低，教师虽然付出大量的心血进行课前准备和课堂教学，但在学生眼里枯燥乏味、难以理解，导致教师厌教、学生厌学。

2.3内容问题

传统的试验方法学教学内容侧重于数学原理的论述，实际应用例子太少，可操作性差。而该课程实际是应用科学，教学内容的编排应围绕实际技能的培养进行。由于学生已进行过《高等数学》《概率论与数理统计》等课程的学习，具备一定的数学基础。因此，为了节省教学时间，对公式和定理的分析、推导一带而过，不着重强调;降低理论深度，着眼于理论知识的实际应用，深入浅出，以点带面，使学生领悟教学内容。

3课程教学的内容优化

3.1引入试验设计发展史

为了使学生明确学习目的，有必要在课堂教学中引入试验设计发展史。例如:1949 年，日本电讯研究所研制的“线形弹簧继电器”，运用正交设计技术，对数十个特性值、2 000 多个变量进行研究，制造出比竞争对手美国西方电器公司先进、价廉的产品，给该所带来几十亿美元的效益[3]。1978 年原七机部在进行某项产品的试验设计时，须考虑5 因素31 水平，且要求试验次数不能超过50 次。5因素31水平可能的试验次数多达2 800 多万次，为研究其数学模型曾试用国外的方法，长时间得不到理想的结果，而运用“正交设计”方法，5 因素31水平的试验次数为312=961。为解决该难题，我国著名的数理统计专家方开泰与数论专家王元合作，将数论理论成功地应用于试验设计问题中，创立了一种全新的试验设计方法，即“均匀设计试验法”，运用该方法于上述试验，仅做31次，其效果便接近于2 800多万次的试验，成功解决了该难题。在讲这段历史时，学生感兴趣，不仅认识到进行该课程学习的重要性，变“要我学”为“我要学”，而且激发出强烈的爱国主义热情和努力学习的决心。

3.2重视教学内容的实用性

在试验设计基础、方差分析、回归分析、正交试验设计、均匀设计、回归正交设计、回归旋转正交试验设计等教学内容中，对基础理论不作重点阐述，强调理论在实际应用中的结果理解与现象解释的作用，重点讲解遇到什么样的研究课题需用哪种设计方法进行设计，采用什么软件对所得到的数据结果进行处理。例如:采用物理和化学结合的办法来提取酵母细胞中的海藻糖[4]，先用微波处理，后用溶剂来提取。考察的因素是微波时间(min)、提取体积(mL)、提取时间(min)、提取温度(℃)(X1、X2、X3、X4)。针对这4个影响因素，每个因素安排6个水平，4 因素的取值范围分别为微波时间2.0～5.0 min;提取体积10～50 mL;提取时间10～60 min;提取温度0~100 ℃。如果采用全面试验则需64=1 296次试验，如果是正交法必须做62=36次试验，而均匀试验法6次就可以解决，所以选择均匀试验设计。对于试验结果如何处理，均匀设计法由于没有正交法整齐可比的特点，所以不能采用方差分析方法去处理，而采用回归分析的方法。

3.3加强对实用软件使用的教学

目前，具体可用于试验方法学中进行数据处理的广泛流行的软件有Mathematics[5]、SAS[6]、Minitab 、Matlab、SPSS、DPS、Origin、Design expert等。每个软件有其自己的特点，例如SPSS主要用于统计量计算，Matlab主要用于数值分析，Mathematics主要用于函数分析与计算，Origin主要用于绘图等等。另外，还有专门用于正交试验设计的正交设计助手软件，用于均匀设计的均匀分析软件，用于曲线拟合的Curve expert等专门软件。因此，该课程教学的关键是要使学生在不同方案设计中采用不同的软件处理试验结果，以提高试验的准确性和可靠性。

4课程教学的实践与设想

课程教学方法改革的总原则是:把培养创新精神和实践能力作为教学的重点;遵循现代教育以人为本的观念，给学生发展以最大的空间;在教学中应因材施教，采用多种方法，切实发挥学生的自主性和教师的促进作用。同时，通过该课程的学习，使学生能自己设计试验方案，自己动手进行数据处理。

4.1积极解决学生的思想问题

要让学生学好课程，必须确保其对课程的正确认识。笔者教学实践发现，只有通过鲜明的个案引导、启发才能使学生觉得试验方法学的学习可以解决许多难点问题，提高知识层次结构，挖掘隐含在试验数据内部的深层次要素，以保证学生有积极学习该课程的意识。

4.2在教学过程中，采用“主导—主体”的设计模式，引导学生进行自主探究，小组讨论，动手实践

引导学生进行食品学科的试验及数据处理，课后撰写技术报告，通过学生动手实践让其亲自体验试验设计整个过程:①了解试验目的，实验目的是试验设计首先要考虑的问题，对其应当深入了解，认真分析，提出试验目的及预期效果，避免盲目性。②确定因素和水平，试验设计之前必须了解可能对试验结果产生影响的因素，并根据实验要求选出适当因素加以研究。③确定指标，在选择试验指标时，必须考虑指标对所研究问题能提供的信息，及其测定方法。④确定试验计划，实验计划的确定在整个实验设计中至关重要。采用何种设计方案须考虑试验误差、方便程度、人力、物力、财力等多个方面。⑤实施试验设计。⑥数据分析。

4.3改革考试和考核方法

考试是促进学生学习、检验学习成效的一种重要手段。学生最简单的目的就是拿学分，增加获得奖学金和就业机会。为了克服平时不认真、一到考试就死记硬背突击过关的弊端，激发学生自主学习的能动性，增强学生主动思维的积极性，在考试、考核中可将讨论、课程的论文成绩与平时成绩相结合，综合评定。如平时表现 10%，课外作业 10%，课堂讨论 20%，课程论文 60%。将考试的重点侧重于提交课程论文上。课程论文是培养创新意识和提高研究能力的有效途径，许多学生习惯老师问学生答的考试模式，依赖老师划范围、定重点地被动学习方法。采用课程小论文的考试形式会给学生提供一个展现创造能力的机会，促使他们在学习过程中深层次地理解知识和方法，主动搜寻资料，阅读参考书，解决科研中的方案设计与数据处理问题。

5结语

试验方法学课的角色，其实无论是必修课还是选修课并不重要，重要的是应当教给学生真正有用的知识和技能，帮助其在今后科研和管理工作中解决实际问题，借助各种应用软件，根据具体问题进行方案设计及试验结果的数据处理，揭示隐含在试验现象中的科学问题，完成科学研究和论文写作。

6参考文献

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[2] 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.

[3] 陈红，黄海东.试验设计与数据处理课程教学改革的探讨[J].农机化研究，2004(2):266-267.

[4] 章银良，刘庭淼，张鑫，等.微波破碎酵母细胞提取海藻糖的研究[J].郑州轻工业学院学报:自然科学版，2001(4):51-53.

[5] ELIZABETH B.Data processing mathematics[M].Englewood Cliffs，N J:Preontice-Hall，1995.

[6] SUSAN M，DYSZEL.Country of origin of peanuts:a comparison of statistical Software for discriminate analysis of DSC results[J].Thermoc-himica Acta，1996(284):103-108.

试验设计论文篇2

随着现代科学的发展，特别是医学统计学、生物医学工程学和电子计算机在医学科研中的应用，广大临床工作者越来越有必要更多地熟悉一些数理统计知识，以便获得可靠的资料，从而得出正确的结论。全国不少医学期刊，从七十年代以来对这个问题日益引起广泛注意。为了让临床医务工作者在科研和写作、评阅论文中，对实验设计与数据统计问题引起足够重视，笔者近几年来学习国内医学、生物学期刊中见到的一些统计学问题，略加讨论。

一、临床疗效观察的实验设计问题

在各种医学期刊中，半数以上是疗效观察方面的论著。现择其较普遍存在的统计学问题，结合实验设计基本原则加以讨论。

（一）对照与均衡性测定

国内医学期刊有关临床疗效观察的文章甚多，不少杂志刊登了一些事先未设计对照的文章，其结论难以令人信服。如《用柴葛解肌汤治疗上呼吸感染》一文，报道治愈好转率为97.7％，因无对照，无法断定其效果如何，因此，治愈好转率中含有假像。

对照的方法虽有多种，但对照的基本原则是与实验组齐同可比，最好作均衡性测定。

（二）安慰剂与盲法试验

安慰剂与盲法试验是医研（主要是比较性研究）中常用的科研方法，结果准确、误差性小。安慰剂在形、量、色、味等要与实验药物一样，不能给受试者和执行者任何暗示。这种试验就是双盲法试验。但近年来，尚有人用改良的双盲法，此法分两期：第一期（公开期）试验有效者留，无效者弃。有效者进入第二期（双盲试验），以确定疗效是否系安慰剂的作用。在预防效果观察时可采用该法，临床上应用诸多困难，应视具体情况而定。

（三）样本含量与重复原则

没有足够样本的研究结果，是经不起重复试验的，有的论文凭少数病例观实的结果下结论，是不慎重的。如《重症肺炎并发DIC29例》一文，作者观察脑型患者3例，其中死亡一例，就得出“一般脑型病死率高达57％，本组脑型病死率较低，看来及早用肝素阻断DIC过程，对降低脑型病死率可能具有重要意义”的结论。因无对照，结论不可靠。

（四）随机分组与实验设计类型

随机化分组即每个实验对象有同等机会被抽样（分配）到各组去，而不受任何系统因素的影响。常用的实验设计类型有完全随机设计、自身对照设计、交义设计、配偶设计、随机区组设计、拉丁方设计、正文（析因）设计、序贯设计、半数效量实验设计（动物试验），回顾性与前赡性调查研究设计等。科研设计时应根据研究目的要求选择不同类型的实验设计方法，进行相应的统计处理。

试验设计论文篇3

关键词：生物统计学 实验教学 改革 实践

中图分类号：G642.0 文献标识码： A 文章编号：1672-1578（2013）04-0084-01

生物统计学是一门理论性、应用性和实践性较强的专业基础课，是数理统计的原理和方法在生物学中的应用[1]。学生科学研究能力的培养与生物统计学实验教学密切相关，高校课程体系除把其作为专业基础实验课外，还把其作为素质教育中的重要课程。通过这门课程的系统学习，不仅能够培养学生的逻辑思维能力，还能培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。实验教学是培养学生理论联系实际，提高创新意识和实践能力的重要环节[2]。通过《生物统计学》实验教学，可以培养大学生的归纳推理能力、科研能力，也为大学生毕业论文的设计以及毕业后的科学研究等奠定良好基础，有利于培养学生的实践能力和创新能力。以往，生物统计学以单纯理论教学为主，不设或很少开设实验课，其实验教学有待进一步加强。因此，我们结合《生物统计学》的基本原理，利用计算机和统计软件，开设了《生物统计学》实验课，并尝试对该课程的实验教学方法进行探索和改革。

1 优化实验教学内容，注重能力培养

生物统计学实验是培养大学生科研素质、试验设计及其统计分析能力的基础，其实验教学内容的设置直接影响学生对生物统计学的理解程度，它在培养学生科研能力和应用技能方面起到重要作用。在实验教学过程中，我们把常用的统计软件和统计方法引入实验教学中。根据生物统计学教学大纲，在教学过程中，优化整体设计，以完整性、系统性、实用性为原则，基础实验与应用实验相结合，将生物统计学实验课程设计为一个有机结合、互相连贯的整体。在《生物统计学》实验教学过程中，我们利用计算机辅助实验教学，从以下几个方面开设实验课：（1）《生物统计学》某章节理论知识讲授完之后，利用计算机和相关统计软件，开设相应的实验课。（2）学生参与试验设计和试验数据统计分析。学生要在生产实践或实验室设计试验，亲自参与试验数据的采集，并对试验数据进行统计和分析，这样有利于加深学生对所学内容的理解。

2 优化实验结构，培养创新能力

根据生物统计学实验教学大纲和课程要求，其实验分为基础性实验、综合性实验、提高性实验三个层次。基础性实验为第一层次，以实际案例验证和再现基本原理为目的，加深学生对理论知识的掌握。例如按照例题借助计算机利用Excel绘制常用统计图以及进行数据描述统计分析设置为基础性实验。综合性实验为第二层次，理论和实践分析相结合，以培养学生发现、分析、解决问题的能力为目的。例如利用Excel进行统计假设检验、利用SPSS和SAS软件进行方差分析和回归分析等为综合性实验。根据第二章试验资料的整理与特征数的计算，让学生利用excel对不同类型资料进行整理，绘制相关统计图表，培养学生实际操作能力，并要求学生在实验过程中要有探索意识，对培养学生的创造意识很有帮助。提高性实验为第三层次，以设计试验为目的，主要在开放实验室进行。学生可根据专业特点、知识结构和兴趣，设计试验内容，教师指导学生查阅文献、分析资料、提出假设，引导学生互相讨论，激发学生的兴趣，逐步完成试验。在这一过程中，发展了学生的个性和主观能动性，锻炼了学生创新思维，培养了学生试验设计及其统计分析的能力，为将来完成毕业论文设计和进行科学研究打下了坚实基础。

3 运用多媒体技术和统计软件，优化实验教学方式

随着多媒体技术的发展和多媒体设备的普及，多媒体课件在教学中的应用越来越广泛。多媒体课件因其容量大、展示灵活，而且集图像、音频和视频于一体，为教学创造了广阔的空间。实验教学过程中多媒体技术的适当应用可起到直观教学的目

的[3]。为了提高实验教学效果，我们将Excel、SPSS、SAS等 软件与《生物统计学》实验教学有机结合起来，在计算机上利用相关统计学软件进行实践操作，改革传统的教学方法，显著提高了《生物统计学》的教学效果，并有效提高了学生应用《生物统计学》解决实际问题的综合能力。例如利用统计软件开设回归分析实验教学时，创设情境，设置如下问题：（1）如何确定因变量与自变量之间的回归模型；（2）如何根据样本观测数据，估计未知参数，检验回归模型及；（3）在众多的自变量中，让学生判断哪些变量对因变量的影响是显著的，哪些变量的影响是不显著的。

4 改革实验教学考核方式，注重学生能力考查

成绩考核是促进学生复习、巩固所学知识， 并对教学效果进行检查的重要方法[4]。生物统计学实验教学的目的除了加深学生对理论知识的理解外，培养学生实践能力和科研素质，更重要的是培养学生设计试验的能力和统计分析能力。因此，我们制定出能全面反映学生能力的综合评估指标：一是平时实验考核，包括出勤、纪律、动手操作能力、团结协作、实验完成时间等，占总成绩的30%；二是实验报告考核，占总成绩的40%，每次实验结束后5d交实验报告，以班级进行批改，重点批阅实验结果、讨论与分析，若发现问题，及时纠正和解决。三是期末实验考核，占总成绩的30%。就是在期末时安排单独的实验操作考试，分为上机操作和笔试2个部分。上机操作考试要求学生在规定时间内上机进行实例操作分析，教师的评分以学生基本操作为主，并辅以相关理论问题进行提问，试探学生是否具有积极主动性和创新能力。笔试题包括基础性实验、综合性实验和提高性实验的内容，涉及实验原理、操作步骤、结果、讨论与分析等方面，目的在考查学生对知识的掌握程度，能否灵活运用相关统计方法分析和解决问题等。

5 语结

教学改革是时展的要求，教育改革是社会发展的必然趋势。实践证明，开设《生物统计学》实验教学后，培养了学生试验设计的能力，使学生掌握了正确收集、整理试验资料的方法、常见统计方法，最终目的是培养学生能利用生物统计方法对试验资料进行正确的统计分析，得出科学合理的结论。

参考文献：

[1]李春喜，邵云，姜丽娜.生物统计学（第四版）[M].北京：科学出版社，2008：1-3.

[2]张强，张建平.生物统计学实验教学的探索与实践[J].实验室科学，2012，15（6）：15-18.

[3] 王学敏. 高校《生物统计学》课程教学改革的初步探讨[J]. 经济研究导刊，2010，（9）：233-234.

试验设计论文篇4

关键词： 材料专业 试验设计与数据处理 课程体系 不足 对策

试验设计与数据处理是自然科学研究方法论领域中一个分支学科，是一项通用技术，是国内外许多大学材料、化学、石油、冶金、机械、交通、电力、生物[1]、农科[2]、食品[3]包括管理等专业的开设的专业基础课程，是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。

开设“试验设计与数据处理”课程的目的是使学生掌握科学的方法去安排试验，处理得到的试验结果，对所学的专业课程中的试验部分，以及在毕业环节中所进行的试验项目，做出优化设计，并对试验数据进行分析处理，以最少的人力和物力消耗，在最短的时间内取得更多、更好的试验结果。

早在1988年，安徽理工大学材料学科的张明旭教授就讲授了矿物加工试验研究方法。而后由无机非金属材料（2002）、高分子材料（2006）和复合材料（2011）等专业的大三学年也都开先后开设了该课程。本课程经过近20年的建设，教学水平、教学质量在不断提高与完善，特别是在教材、教学手段、教学方法等方面进行了一系列的改革与探索，取得了显著的成绩。并于2008年由中国科学技术大学出版《试验设计与数据处理》[4]正式教材。翻开了该课程的教学新篇章。

本文就试验设计与数据处理在本校材料专业中开设中存在的不足及相应对策进行总结和分析。

一、课程体系的不足

在近几年教学计划运行中，发现该试验设计与数据处理课程体系存在一些不足。

1.课程内容没有得到很好的完善。前面章节讲授的数理统计基础知识内容不能和后续章节有必要的联系，造成学时的浪费，也会对课堂教学效果有一定程度的负面影响[5]。同时由于在后续具体试验设计方法前讲数理统计基础知识，又会导致学生对该部分的学习没有一定目的性。

2.理论教学与实践教学环节结合不够紧密。理论课的讲述和实践教学环节脱节，并且在教材和教学内容并没有结各自材料专业特色实验展开，造成学生无法及时在实践环节中巩固理论知识。

3.课程教学仍是以教师为中心。即使在电化教学的情况下，学生也不能积极地投入到学习中，在整个教学过程中处于比较被动的地位，难以达到理想的教学效果。

二、采用的对策

基于该课程体系存在的上述不足，在多年的教学当中，总结多年从事试验设计与数据处理的教学、实践中的经验，结合对材料专业发展及教学规律的理解，在教学中采用如下对策。

1.教学内容的更新。结合单因素、正交试验数据处理需要的数理知识对前面章节内容进行更新；将毕业设计中应用试验设计方法的论文作为案例添加到课堂教学内容中，在实践教学中加强学生运用试验设计方法去安排试验，处理试验结果；将数据处理方法加入到课程体系当中，加强数据处理内容的教学。

2.研究更适合材料专业学生课堂与实践教与学的方法。教学方法是课程内容转化为教学质量、人才培养质量的关键环节，专业教学内容只有通过恰到好处的教学方法和手段才能取得好的教学效果。在教学实践中，采用参与式教学模式，让学生针对课上的知识点采用社会调查和实验方式去验证。

3.教学手段的改革。将研究如何将传统教学手段与现代多媒体教学手段相有效结合，建立一个试验设计与数据处理网络课堂，并更好地体现材料专业教学特点。对试验设计与数据处理的教学内容、教学手段进行优化。建立网络课堂，从而使教学更好地和实践相结合，满足对材料专业人才日益增长的要求。

三、结语

在试验设计与数据处理课程教学过程中，不断加深对教学核心内容基础，并在教学中更多加入具有材料专业特色的习题，并尝试建立试验设计与数据处理网络课堂，从课上和课下两个方面，加强学生对该课教学内容的吸收和学习，彻底解决试验设计与数据处理教材内容各个章节相关联和在教学过程中和实践脱节的问题。从而提高材料专业学生的综合素质和能力，更有利于新时期材料专业合格人才的培养。

参考文献：

[1]惠明，田青.生物工程专业《试验设计与数据处理》的教学探讨[J].河南科技学院学报，2009（1）.

[2]欧茂华.农科类毕业论文实验设计中培养学生的创造性[J].实验室研究与探索，2006，25（10）.

[3]邵平，孙培龙，孟祥河.工科院校食品学科试验设计与数据处理教学模式研究[J].中国农机化，2009（2）.

[4]邱轶兵.试验设计与数据处理.中国科学技术大学出版社，2008.

试验设计论文篇5

关键词：桥梁结构；静载试验；应力

中图分类号:U443.36文献标识码：A 文章编号：

1序言

桥梁静力荷载试验是检验桥梁实际承载能力的主要方法，原理是：将标准设计荷载或标准设计荷载的等效荷载施加于实体桥的结构的指定位置，对实体桥的结构应变分布、变形进行检测，以此对实体桥的结构性能做出判断，从而达到检验桥梁结构的设计理论和计算方法是否合理，检验桥梁结构的设计与施工质量，判断桥梁结构实际的承载等级的目的[1]。结合实际工作经验，从以下几个方面论述桥梁静力荷载试验的工作内容和实施方法。

2 静载试验

2.1 静载试验内容

静载试验是使试验荷载在指定位置对桥梁进行加载，测试桥面的挠度、桥梁控制截面的应力增量[2]。静载试验需首先通过理论分析，在试验前计算出各控制截面的内力影响线，进行静力加载计算，然后根据静力计算结果与荷载试验结果进行比较，再结合原施工控制所获得成桥状态恒载应力，以确定桥梁结构的实际工作状态与设计期望值是否相符，并判定结构的施工质量、运营安全度[3]。

试验时，需尽可能减少温度对测量结果的影响，同时需注意分级加载。

(1)应力观测。由于该主桥结构对称，选择半跨布置测点以节约试验所需人力和物力。一般而言，要求桥梁结构各点的实测应力值均小于理论计算值，即结构强度校验系数小于1，表明桥梁结构满足强度要求，否则不满足设计要求。

(2)变位观测。通过实测变形和理论建模分析，可以得到桥梁的结构校验系数。如各点实测挠度值均小于理论计算值，即结构刚度校验系数小于1，表明桥梁结构竖向静力刚度满足要求，否则不满足设计要求。

2.2静载试验加载工况

根据该桥梁的结构形式和受力特点，考虑对称作用，选择中跨和东跨作为主要测试对象，主要分为2个工况，各个工况测试断面如下:

(1)120#墩—121#墩跨段主梁L/2截面偏置布载正弯矩及挠度的加载试验；

(2)120#墩—121#墩跨段主梁L/2截面对称布载正弯矩及挠度的加载试验。

1.第一工况试验数据整理

第一试验工况主要测试120#至121#墩跨段正弯矩控制截面，在四辆汽车偏载作用产生最大正弯矩作用下的应力(变)、挠度(形变)及其横向分布情况，以评定桥梁试验跨的上部构造受力性能。

1)偏置布载应力(变)数据整理(图1)：

图1主梁L/2截面偏置布载正弯矩控制

下缘混凝土应力分析图

2)偏置布载主梁变形数据整理(见图2)：

图2 主梁L/2截面偏置布载正弯矩控制截面

挠度分析图

2.第二工况试验数据整理

第二试验工况主要测试120#至121#墩跨段主梁L/2截面正弯矩控制截面，在四辆汽车对称布载下主梁的横向受力性能，作为评定桥梁整体受力性能的指标。

1)对称布载应力(变)数据分析(见图3)：

图3 主梁L/2截面对称布载正弯矩控制

下缘混凝土应力分析图

2)对称布载挠度(变形)数据分析(见图4)：

图4主梁L/2截面对称布载正弯矩控制截面

挠度分析图

从以上各图可看出：

(1)在汽-20，挂-100标准荷载作用下，该桥强度和刚度满足设计要求；

(2)箱梁实测值横向分布基本与理论计算吻合，说明桥梁实际横向刚度符合设计和使用要求；

(3)本次静载试验未发现箱梁与桥墩控制截面产生结构受力裂缝，与该类预应力构件的特性相吻合；

(4)高架桥墩柱应力较小，符合使用和规范要求。

3.结论

通过对此高架桥进行结构理论验算和静力荷载试验，验算结果与试验结果表明：

(1)此高架桥试验满足汽-20，挂-100的荷载使用要求；

(2)桥梁的上部构造的实际强度、刚度及横向整体受力性能符合原设计要求；

(3)试验墩墩柱的受力性能满足设计与规范要求。

参考文献

[1] 交通部公路科学研究所.大跨径混凝土桥梁的试验方法[M].北京:人民交通出版社,1982.

[2] 周建廷,沈小俊等.桥梁测试误区浅析[J].重庆交通学院学报,2002,21(3)：38-40.

试验设计论文篇6

关键词 食品科学与工程 本科 试验设计 数据处理

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.06.029

Abstract For improving food science and engineering undergraduate students in experimental design and data processing ability， the study in our country universities and collected 50 universities， training programs， preliminary analysis of the now food science and engineering undergraduate students experimental design and data processing ability is weak， combined with Southwest University of science and technology is taking some teaching policy， and put forward some suggestions to improve the students in experimental design and data processing ability.

Key words Food Science and Engineering； undergraduate； test design； data processing

1 研究背景

“食品试验设计与统计分析”属于统计学范畴的课程，是数理统计原理和方法在食品科学研究中的应用，是一门应用数学，它在食品科学中的作用主要是提供试验设计和调查的方法、提供整理和分析资料的方法，①是培养本科生科研和创新能力的一个重要工具。②该门课程的学习不仅为学生顺利完成毕业论文打下基础，更重要的是使学生毕业后能在工作中科学的分析和解决实际问题；此外，很多高校还把该门课看成素质教育的一部分，通过本门课程的学习，可以培养学生逻辑思维能力和发现问题、分析问题和解决问题的能力。③现在有食品科学与工程本科专业的多数高校都开设了试验设计和数据处理相关的课程，多数同学都能较好地通过学校课程考试，但从对一些高校调研的情况来看，在毕业设计或实际工作中，多数应用试验设计或数据处理的能力仍然十分薄弱，使本来就不具备工作经验的应届毕业生就业竞争和工作压力进一步加大。本文在广泛调研的基础上，分析了食品科学与工程本科生在试验设计和数据处理实践能力方面较弱的原因，并结合收集的50所高校的培养方案和我校采取的一些实际措施，旨在提出提高学生试验设计和数据处理能力的一些建议。

2 学生试验设计和数据处理能力较弱的原因分析

2.1 高等教育整体环境的影响

（1）食品科学与工程是一个实践性很强的专业，具有明显的工学与农学双重学科特征，我国现有食品科学与工程专业大部分集中在农业院校、轻工业院校和商业院校，以加工工艺教学见长，相对而言工科背景较弱。④

（2）高校大规模扩招后，一方面学生整体素质下降，另一方面高校自身很多基础条件跟不上，近年多数高校主要集中搞基础设施建设，把校园建设得很漂亮，却忽视了学校软件方面的建设，形成了“硬件硬，软件软”的局面。

（3）整体学风的影响。很多学校，特别是一些一般本科院校学风非常不好，为了让绝大多数学生拿到学分，很多学校都形成了一股不成文的风气：考前划重点。因此很多学生平时不学习，就等期末考试前老师指重点，然后临时报佛脚，这样的学习对学生能力的提高基本没有作用，很多学生到企业工作后对该领域的知识一无所知。

（4）重理论教学而轻实践教学。在学生心目中，他们总是误认为理论课才重要，理论课要通过试卷考试才能拿到学分，而实验课只要按照老师制订的方案机械做一遍然后写好实验报告就能过关了。从量上来说，实验课的学时相对理论课偏少，一般只占全部学时的三分之一甚至更少，这与美德等高校的食品科学与工程专业不一样，他们的实验基本上占了总学时的一半，有的课程甚至实验课学时远超理论课，比如德国赫尔海姆大学的“普通食品技术理论”和“食品生产的质量分析和监控理论”理论学时都只有56学时，而实验则高达252学时，是理论课学时的4倍以上；⑤从质上来说，大多实验都是验证性实验，真正的综合性、设计性、创新性实验很少，这对工科学生远远不够，虽然很多学校也制订了一些关于加强实践教育、创新教育和工程教育的文件和措施，但真正落实的很少。

2.2 教师方面的原因

（1）教师科研压力大，与发文章、“跑”项目、评职称等“正事”比较而言，教学属于副业，相对就不那么重要了，教学的好与坏对评职称基本无影响。

（2）大多数教师现在都拥有博士学历和一流的科研能力，但并不是师范院校毕业的，毕业后只经过短暂的师资培训就直接上岗，因此教学能力和技巧较弱，不能吸引学生。

（3）上个世纪八九十年代，很多老师都靠人格魅力吸引学生学习，而进入新世纪后，教师对学生的人文关怀减少了，在学生中的个人魅力正逐渐消失，师生关系也逐渐淡化，这或多或少会影响到学生对某些课程的学习兴趣。

（4）对学生引导不够。由于本门课程学时较少，而知识点很多，很多老师只是讲一些理论性很强的知识点，很少联系实际应用，因而很多同学都以为这门课纯粹是理论性的知识，对实际运用和以后的工作没什么实际用处，因此纯粹是为了拿到学分而学习，再加上本身这门课难度大、涉及面广、较枯燥，学生只要前面跟不上，后面就会越来越困难，开始是厌学，到最后是彻底放弃。

（5）课程特点不够突出。很多教师上这门课的时候还是和其它课程一样，一节课45分钟，几乎全是教师讲，学生听。现在课程教学基本都用PPT，学生被动地听课和接受知识，对于公式的学习，也许一时记住了，但根本不知道公式的来龙去脉，为什么要学，学了对实际有什么作用；另外，学生在快速播放PPT大版的公式和推导屏幕前根本没有时间思考，开始几分钟还可以认真听，后面因为某个环节跟不上了就开始松懈，最后就是放弃。

2.3 学生方面的原因

（1）自觉性不强。很多同学认为高中太辛苦了，大学没有家长和老师的监督，就可以自由了。

（2）学习目的不明确。大多数同学学习的主要目的是应付考试、获得学分，是为了学习而学习，根本没想也不关心这门课学了有什么用。“食品试验设计与统计分析”在大多学校都是开卷考试，一些计算题都可以按书上的例题照葫芦画瓢，很多学生知道怎么去做一道题，但不知道为什么要这样做，更不知道这样做和实际运用有什么联系。

（3）现在学生面临各种压力，如学业压力、就业压力、经济压力，有的甚至还有感情上的压力等，特别是进入专业课学习的大三后，更是很难将全部心思放在学习上。

3 对各高校培养方案的调研情况

本次研究共收集到国内各高校食品科学与工程本科专业的培养方案50份，既包括985、211高校，也包括一些普通地方本科院校。收集到的50份培养方案中，有10个学校没有开设与试验设计和数据处理相关的课程（不包括课程“概率论与数理统计”），占到20%（由于多数培养方案是在网上收集的，也不排除一些培养方案是比较老的版本，而现在新的培养方案已经增加了这一门课程）。在开设的学校中，有17个学校是必修课，占调查总数的34%，说明约三分之二的学校仍没有重视对学生试验设计和数据处理能力的培养。从学时来看，最少的仅为16学时，大都在24～40学时之间。明确开设试验设计和数据处理方面实验课的只有8个学校，且实验学时相比于理论学时较少，大都只占总学时的三分之一甚至更少。由于绝大多数学校未开设实验课，上课的时候也未对相关统计软件进行演示，因此上完这门课后，学生根本不会用SPSS等软件进行数据分析工作。我们每次在上这门课开始的时候都要做一个调查，大多数同学学这门课之前都听说过SPSS这个软件，但仅仅也就是知道名字而已，没有使用过，少部分甚至都没听说过。因此课堂上进行演示很有必要，让学生有个直观认识，如果上课不演示，也不涉及到相关实验，那么课程结束后大多数学生仍然只是知道一个名字而已。从开设的课程门数来看，开设相关课程的40个学校中，只有6个学校开设了2或3门相关课程，其余的都只有1门，其中比较有代表的有广东石油化工学院除了开设“食品试验设计与统计分析”外，还开设了“计算机在食品科学与工程中的应用”，两门课共64学时，实验占到了22学时，且两门课均为必修；其他江苏大学、集美大学与之类似，都开设了包括计算机在食品中应用在内的两门课程；东北农业大学除了开设“食品试验设计与统计分析”外，还开设了“统计分析软件”和“统计分析软件实验”，总学时达92学时，实验学时为28，总课程门数、总学时和实验学时均为所调查学校中最多的，但3门课均为选修课。从课程名称来看，都大同小异，多数为“食品试验设计与统计分析”、“试验设计与数据处理”、“试验设计与统计分析”、“食品试验优化设计”等。

4 我校采取的一些措施

4.1 培养方案的修订和完善

我校从2003年招收食品科学与工程专业本科开始，就开设了“食品试验设计与统计分析”，开始采用24+8的学时安排，即24学时的理论课，8学时的实验安排学生上机学习相关统计软件；后来实践过程中发现理论学时不够，改成了32+8的形式；实践一段时间后，发现学生虽然学习了这门课程，也进行了上机实习，但在毕业设计时，很多同学仍然不会进行正确的试验设计等最基础的试验设计，数据处理也是错误百出，分析原因，可能大多数学生都是为了考试而学习，学习目的就是为了通过考试和完成老师交给的任务，包括上机实习时，也是机械的进行数据输入和分析，不知道这样分析到底有何实际用处。为改变这种现状，在2013年修订培养方案时将此课程的学时改为32+24，即将实验学时提高到24学时，其中的8学时仍和原来一样进行上机实训，学习相关统计软件的使用方法；另外16学时我们设计了6个综合性的大实验，这些综合性实验只确定大致方向，具体的试验方案需要由学生自己查阅资料和小组讨论后完成。比如实验之一是设计一款果蔬饮料，并优化其配方，并对产品进行感官评定，要求整个设计过程中用到方差分析、回归分析和正交试验设计。学生需在老师指导下独立完成方案设计，并进行实验，完成试验报告。在具体实施方案上，给每一小组配备一个硕士研究生或上一届该门课程成绩优异的同学作为导生进行全程跟踪和指导，小组成立后，要求组内每个同学都先要独立的查阅资料、完成初步试验方案设计，然后和老师、导生一起进行组内讨论，形成一个统一的组内实施方案，并按照该方案进行实验，实验结束后，要求每个同学独立完成数据分析和实验报告，但实验数据可以共享。实验报告完成后，老师先进行批改，然后再进行小组讨论。两次小组讨论时，要求每个同学都必须发言，督促每个同学都（下转第84页）（上接第62页）认真准备，认真学习相关的理论知识，想和稀泥过关不太可能。小组讨论完成后，每一组推选一位同学进行全班的公开答辩。

4.2 灵活多样的教学方式

在授课时板书和PPT结合，既发挥多媒体图文并茂，信息量大、节约时间的优点，一些重要知识点和图表都反映在PPT上，而对于一些需要推导的公式，都在黑板上进行演示，让学生能跟着教师的思路走，有充分的时间和空间思考。⑥在课堂上讲到相关例题时进行统计软件的演示，如EXCEL、SPSS、Design expert等，让学生了解这些软件的基本操作程序，并在课后自主进行强化训练。另外，还经常在课堂上增加互动讨论，活跃课堂气氛的同时使学生尽量主动思考。

4.3 多联系运用和生活实际

课堂上举的例子尽量联系食品生产实际、教师科研中或研究生、本科生毕业设计中的真实案例，这样既可以激发大家对本门课的学习热情，也有利于进一步加深对专业的了解。另外，为了提高同学的学习兴趣，还将生活中的统计学进行举例，如买、玩扑克、家庭理财、谈婚论嫁、生活中的平均值理论等，以让学生明白学习这门课程并不完全是为了专业需要，即使以后不从事本专业，也大有好处。

4.4 教学内容的适度调整

工科院校的学生对数据处理的方法要求应以使用为主，注重实用性和先进性，不需追求理论的系统性和完整性，且能对相应问题直接套用现代工具替代繁琐计算，不需要详细的理论推导及分析过程。⑦因此，在教学过程中对于一些复杂的公式推导尽量简化，着重于某个知识点的应用和对所得结果的解释与分析。

4.5 提供形式多样的创新训练平台

除了国家、省级的大学生创新基金外，我校还有专门的学校和学院层面的创新基金，加上参与教师科研项目，半数以上的同学都可以得到创新训练资助，基本上有意愿的同学都可以得到充分锻炼。在创新训练过程中，同学们试验设计和数据处理的能力会得到极大的锻炼和提高。另外，对食品科学与工程卓越工程师班的学生要求不仅必须参加一项创新训练项目，还要求要在SPSS、SAS、Excel之外自学另外一个统计软件，如DPS或Design expert等。

项目：西南科技大学教育教学改革项目（15xn0018）

注释

① 王饮德，杨坚.食品试验设计与统计分析（第二版）[M].中国农业大学出版社，2010.

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 戚文化，蒋雪梅.高校生物统计学实验教学方法及改革与实践[J].读与写杂志，2013.10（4）：84.

④ 邵平，孙培龙，孟祥和.工科院校食品学科试验设计与数据处理教学模式研究[J].中国农机化，2009（2）：89-91.

⑤ 屠康，马龙.美国和德国食品科学与工程高等工程教育的特色及启示[J].中国农业教育，2013（3）：49-52，65.

⑥ 陈彰旭，李先学，傅明连.《试验设计与数据处理》课程教学研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2014.30（10）：196-198.

试验设计论文篇7

关键词：标准化考试；客观性；全过程监控；网络资源

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）44-0240-02

一、引言

专业实验、实习课在专业课程学习中，能培养学生学会使用一门编程软件、设计一个小系统或一个小程序，并在设计实现中培养学生的创新与动手能力。因此，实验、实习课是测控专业教学的重要环节。

在专业实验教学过程中，一方面存在部分课程，由于实验教学内容选材不当、教学方法单调，使学生的实验、实习课学习兴趣降低，而由于缺乏合适的教材和讲义，使学生的实验难度增加；同时，由于使用单调的教学模式使部分学生产生厌学。另一方面，少数学生对专业实验、实习兴趣不高，在分组实验中（甚至在独立实验中）往往什么都不做，等其他同学完成实验后抄袭实验报告，应付实验考核。如果没有合适的监督、考核方法，就会降低实验课的教学效果，教师得不到良好的反馈和配合，同时也容易使部分学生产生“等、靠、懒”的习惯。

实验课的标准化考试，在设计过程中，可以完善实验考试大纲、考核方法，同时凝练实验课中的教学问题，这样利于发现实验教学内容、方法、模式上的问题，从而有针对性地因材施教和因人施教；而且标准化可以客观评价学生的实验实习情况，遏制“等、靠、懒”的现象。因此，做好实验课标准化考试是提高测控专业实验教学水平迫切需要解决的事情。

在实验实习课的标准化考试中，会出现考试方式选择、考试主观与客观评价结合、考试大纲编写等一些问题，而解决好这些问题是做好标准化考试的关键。本文结合在成都信息工程大学部分实验课考核的一些实践，从标准化考试与现状、考试方式比较分析、考试题库建设、考试软件建设等几个方面进行介绍。

二、标准化考试及现状

标准化考试也称标准化测验（Standardized Test），是指根据统一、规范的标准，对考试的各个环节包括测试目的、命题、施测、评分、计分、分数解释等都按照系统的科学程序组织，从而严格控制了误差的考试。

由于科学技术的发展，特别是计算机的普及，国外考试技术采用了经典测量理论、项目反应理论和概化理论，出现了计算机自适应性测试（CAT）、电子评分员（E-rater）及真实性测试（authentic test）等许多新的测验方式。标准化考试需要解决的问题包括：（1）规范化测控技术与仪器相关课程实验的测试目的、命题、施测、评分、计分、分数解释；（2）建立和完善相关的题库、试题解释、考试标准、网站、测评系统、考核大纲；（3）建设考评软件等。

但是目前的实验考试，一般都存在以下的一些共性问题：（1）编制考试题目困难；（2）较难测量表达、创造能力等；（3）较难测量学生的思维过程；（4）难以避免被试者猜测正确作答之嫌疑；等等。

在考试实践过程中应该避免出现的现象包括：（1）考试答案不仅唯一而且简单；（2）测验只衡量学生认识信息的好坏，忽视综合信息解决问题和独立思考的能力；（3）考试受时间限制，迅捷的思考比深度的思考更容易取得好成绩；（4）注重基本技能，而忽视严密思考和推理能力考核；（5）测验强调对独立知识的考核，对连贯性的知识考核不重视。

三、考试方式的比较分析

（一）智能仪器设计课程

成都信息工程大学测控技术与仪器专业从2002级开始开设《智能仪器设计》课程，它的定位是培养学生进行仪器系统设计不可缺少的环节；课程主要介绍智能仪器的软、硬件设计基础与方法；课程要求是通过课程学习，学生应具备设计常用智能仪器的能力。

目前这个课程的总课时为64学时，其中实验和实习课占32学时。2011年前，这个课程的学时为48学时，其中实验8学时。2012―2014年，这个课程为48课时，实验实习为16课时。

前期（2011年前），这个课程的实验考核方式是上课考勤，课程结束后实物检查，根据完成情况上交实验报告的方式进行考核，成绩评价是结合作业、理论上课考勤来给出，共占30%。

中期（2012年后），这个课程的实验考试方式采用了个人独立考试、现场抽题，每套题3～4个小题，约为30分钟完成。但1次考试只能是7～10个人，成绩评价是独立给出，占40%。这种考试题相对简单，不能看到中间的过程，也不便保存考试记录。

后期（2015年后），这个课程初步进行了标准化试点，采用单机考试方式，并利用录像方式进行现场测控，成绩评价是独立给出，占50%；而这种考试题能看到中间过程，便于监控，能保存中间的考试记录。

比较情况如下表所示。

（二）嵌入式系统设计

嵌入式系统讲述嵌入式系统的基本理论、原理。要求通过课程的学习，学生应会构建Linux系统、编写简单的程序。本课程的知识将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。

该门课程总课时为32学时，其中实验课时为16学时。

考试方法分为两部分：一部分是验证性实验，一部分是实验考试。在2012～2013学年下半学期的实验考试中，考试的平均成绩为72分，标准差为9%。在2013～2014学年下半学期的实验考试中，考试的平均成绩为73分，标准差为10%。

（三）讨论

对于标准化考核与一般实验考试相比，存在以下优点：（1）标准化考试考核的是全过程，而一般实验考试考核的是最终结果；（2）标准化考试具有过程的记录，客观性强，一般实验考试的主观性较强；（3）标准化考试是一个积累的过程，考得越多，相关的资源越丰富，便于教学改进；（4）标准化考试最后的工作量小，而一般考试的后期工作量较大。

四、考试题库建设

由于在标准化考试中，可以对过程进行考核，不必人为增加干扰项，而是根据大纲的知识点，结合平时实验或实验项目进行题目设计。因此在考试的时候，容易在以下几方面与大纲重合：（1）试题与教学大纲的要求；（2）试题总量；（3）试题难易度；（4）试题覆盖面。

五、考试软件建设

（一）单机软件

单机软件主要完成屏幕或摄像头录像，实现对考试人员考试过程的全场监视。屏幕或摄像头录像软件由考试人员打开考试习题后自动运行。软件设计主要采用“C#”来实现，利用Windows Media Encoder创建视频、音频捕捉应用，实现编码时效果预览，捕捉编码过程中的事件，等等方法来实现。

（二）网站建设

利用ASP结合SQL server来编写网站，网站包括考生部分和教师部分。教师用于题目的维护，而考生主要是进行考试。在线的基础考试题目是选择题，主要考试题目通过考生下载实现。功能实现过程包括考生根据考试分配的密码登录，下载自己的考题（含单机程序、打开考试习题、将运行单机程序），在线回答几道基础题，上传操作题，微机定时交卷。该软件原型需要在教学实践中进行进一步的探索和完善。

六、结论

标准化考核是全过程考核，有全过程的记录，客观性强，并且容易积累，后期工作量小。在题库建设中，容易根据大纲的知识点进行综合与应用相关的考试题目设计。在软件建设中可以分开用单机和网站软件来实现，技术成熟，可行性强。

参考文献：

[1]凌振宝，程德福，林君.测控技术与仪器专业实践教学体系建设[J].实验室研究与探索，2012，31（5）：119-121.

试验设计论文篇8

关键词：生物统计与田间试验设计;理论与实践教学;教学效果

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）21-0283-02

生物统计与田间试验设计不仅是植物保护、农学、园林及生物技术等专业的专业必修课程，也是科学研究过程中的重要环节，在科研工作中发挥着重要的作用。然而，该门课程理论性相对较强，教学内容相对抽象和枯燥，生物统计理论部分的数学符号相似度高、概念抽象、理论性强、计算公式复杂多变。如若对这些公式背后的原理不能理解，仅仅依靠死记硬背很难达到理想的教学效果。而目前，部分学生对该门课程具有畏惧心理，如果老师没有正确、及时地进行引导，将对该门课程的学习造成不利影响。笔者认为形成这种局面的原因不仅仅是该门课程内容抽象、枯燥等原因引起的，而且与教师的教学思维与教学模式具有更密切的关系。如果教师对课程内容的逻辑性没有深刻的认识和理解，对重难点的把握模糊不清，对实践教学的重要性没有引起足够的重视，那么将很难到达理想的教学效果。首先，理论教学应突出重点和难点。该门课程试验设计部分和统计分析部分的概念和原理较多，并且很多原理与高等数学的内容息息相关，一些原理往往需要进行逻辑推理。因此，在教学过程中，应该突出对基本概念和原理的剖析，向学生强调基本原理和数据分析方法的重要性。在教学过程中如果教师避重就轻，不重视基本概念和统计学原理的讲授，那么大部分学生在面对统计问题时只能照搬公式，很难进行灵活运用和举一反三，很难达到预期的教学效果。因此，老师在备课和教学的过程中，应该力求将抽象的概念具体化，将复杂的公式简单化、将枯燥的原理形象化，这样教师和学生之间将产生紧密的互动和交流，老师乐于教，学生乐于学。其次，该门课程各章节内容之间具有严密的逻辑关系，课程内容是相互衔接、紧密联系的。生物统计与田间试验设计课程包含生物统计和试验设计两部分内容，这两部分密不可分。例如，一般前面章节主要介绍课程中的一些常用名词、术语和一些常用的试验设计方法，学生只有在对试验设计方法与抽样技术深刻理解的前提下，才能系统掌握统计分析的理论和原理。此外，试验设计是试验研究过程的依据和获得高质量数据资料的重要环节。而目前，大多数老师只重视统计原理和分析方法的讲解，而对试验设计部分的内容却讲授不多，这种教学模式无法阐述和分析试验设计和统计分析的逻辑关系，很难使学生能够正确地将这些统计原理与方法应用于实践。第三，将实践教学放在更加突出的位置。笔者通过调查同类型院校该门课程学时分配的情况之后发现，目前，与该门课程的理论教学相比，实践教学的学时数量要少得多。而该门课程是植物生产类专业的一门重要的基础课程，很多统计学原理与方法的讲解必须借助于实践来完成，才能让学生真正理解生物统计的原理。仅仅依靠教师在课堂上讲述试验的设计方法、抽样调查技术以及分析统计的方法，很难让学生在有限的课堂时间内去掌握该门课程的主要内容。要让学生能够扎实地掌握并运用这些统计原理，任课教师应该将理论教学与实践教学结合起来。因此，必须加大实践教学的学时数量，要求学生根据所学统计理论知识，结合自身专业知识，自己动手设计试验、调查数据，并分析试验中调查得到的数据，从而让学生加深对理论知识的认识和理解，培养学生科学的思维能力和严谨的科学态度。

笔者通过梳理该门课程内容之间的逻辑性及重难点问题，结合自身对该课程教学的实践经历，就如何提高该门课程的教学效果提出了几点体会与思考。

第一，教师应该加深对该课程内容之间逻辑性的认识和理解。该门课程主要内容包括试验设计、抽样调查和数据的统计分析。这三部分内容具有严密的逻辑关系，这些内容看似独立，实则有着紧密的联系。试验设计是基础，抽样调查是关键，数据分析是重点。我们在理论教学时，并没机械地按照课本的先后顺序依次为学生讲解，而是结合学生具备的专业知识，应用实例将各部分联系起来，加深学生对统计学理论与原理的理解。比如毒力测定是植物保护专业学生必须掌握的实验技能之一。当要求学生去评价某种杀虫剂对某种农业害虫的致死浓度和田间防治效果时，我们会让学生分组自己动手设计实验，这可以将试验设计、抽样调查和数据分析很好地结合起来。毒力测定实验时，学生必须清楚完全随机设计和随机区组设计的区别以及这两种设计方法的适用情况，按照当时的限定条件正确选择试验设计方法。而在评价田间防治效果时，学生必须理解抽样调查的原理，清楚取样的方法和样本的大小，才能制定出正确的抽样方案。在讲到统计分析方法时，每组同学必须根据自己的设计方案选择正确的分析方法。最后采用小组讨论的形式，比较各组之间结果的差异，分析原因，这样才能让学生认识到选择正确的分析方法的重要性，例如U测验、T测验、卡平方测验以及方差分析的应用条件，成对T测验和成组T测验有什么区别。学生通过自己动手设计试验和分析自己调查得到的数据，才能认识到这些内容并不是孤立存在的，它们之间存在着相互影响，这样才能真正掌握该门课程的核心内容。

第二，优化课程设置，重视实践教学。该门课程课教学的目的在于使学生能够根据研究的需要来设计试验，能够分析和解决科学试验中常见的统计学问题。因此，应开设与该门课程理论教学对应的实验课程，或加大该门课程实验学时的数量。目前，与理论教学相比，对该门课程实验教学的重视程度还远远不够，部分农林院校该门课程没有设置实验学时或学时数很少，这在一定程度上影响了学生对统计原理和方法的理解。因此，在课程设置上，必须安排相应的实验学时。实验课上，应该紧密结合专业研究方向，让学生了解和认识专业相关的经典实验。实验完成之后，必须要求学生撰写完整的实验报告。实验报告内容必须具体详尽，它是考察学生是否真正掌握试验设计方法和统计分析原理。例如，我们要求学生研究不同棉花品种对主要棉花害虫及其天敌种群动态的影响时，在学校的试验田内，要求学生按照实验条件，根据研究目的进行试验设计，对区组和小区进行正确的划分，选择合适的重复数，以及调查过程中的注意事项等。调查完毕之后，进行数据的统计分析，要求学生注重数据的真实性和可靠性。在这个过程中也能够进一步让学生理解田间试验的特点。数据的统计分析方法必须依据当时的试验设计来进行，获得的数据也要严格按照理论课教学上的统计原则来处理。获得结论之后，各个小组再进行相互比较，找出相同点和差异，分析其中的原因。只有这样，学生对整个实验过程才能有清晰的认识和了解。除此之外，教师应该为学生介绍当前主要的统计学软件的使用方法。仅仅依靠计算器和笔算，不仅枯燥乏味，也不能满足当前科学试验对数据处理的要求。在实验课上可为学生介绍SPSS、SAS等常用统计学软件，这样不仅能使学生了解和认识这些常用统计软件的使用方法，还能使学生进一步理解数据结构与统计结果的相互联系，进一步加深学生对这些统计原理的理解。让学生认识到这些统计学软件在科研工作中的重要性。统计分析结果的可靠性往往与试验设计方法、数据的转换等紧密相关，因此，学生亲自操作统计学软件的过程，也能够对理论课堂上所学到的知识进行吸收和理解。同时，这些统计软件也可以作为学生检验自己课后作业正确性的工具，通过比较自己演算的结果和统计软件运行的结果，找出容易出错的地方，从而再次加深对统计原理与方法的理解。

第三，创新考核方式。考试是衡量教学效果和学生学习情况的重要工具。笔者调查了同类型院校该课程的考核方式，结果表明，针对该门课程的考核，大部分院校仍以闭卷笔试为主，试题一般只注重于对概念、原理和公式的背诵和记忆，而缺乏一些推理性的主观试题。此外，该门课程的总评成绩主要取决于期末考试成绩。这在一定程度上导致学生不重视平时的积累，每逢期末考试，便开始突击复习，应付考试的现象非常普遍。这起不到考试应有的作用，更不利于学生对该门课程的掌握和应用。为此，笔者在教学过程中对考核方式进行了改革探索。首先，考试试题要更注重解决实际问题，而不仅仅局限于对概念和原理的理解。其次，学生的总评成绩不仅仅由期末考试成绩来决定，还包括对平时表现和实验过程的考察。平时表现主要包括出勤情况、回答问题的情况和随机的课堂小测验。实验成绩主要由实践课上学生的表现来评定，例如学生自己设计试验的积极性，调查抽样方法的正确性，数据分析结果的准确性和可靠性等。这种考核方式势必会引导学生在平时加强对知识的积累和运用，也可以让学生认识到该门课程在科学研究过程中的重要性。

综上所述，生物统计与田间试验设计课程作为植物保护、农学和生命科学领域中重要的基础课程，对学生的毕业设计和专业研究具有重要影响。教师应该重视教学内容之间的逻辑和衔接，优化课程设置，加强实践教学，建立合理的考核机制，引导学生注重解决实际问题的能力，培养学生独立和严谨的科学精神，这样才能营造该门课程良好的学习氛围，从而提升教学效果。

参考文献：

[1]盖钧镒.试验统计方法[M].北京：中国农业出版社，2000.

[2]明道绪.田间试验与统计分析[M].北京：科学出版社，2008.