食品加工實驗設計課程教學改革與實踐

史琳 常雪妮 馬鳳鳴 魏寶東

摘要：分析食品加工實驗設計課程教學中亟待解決的問題，從教學內容調整、教學模式創新和綜合素質培養3個方面進行深入探索，結合教學實踐，梳理出該課程教學改革的思路與方法，以期為改善教學效果與提高學生綜合素質提供參考。

關鍵詞：教學改革；食品加工實驗設計；問題；措施；實踐

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2018）04-0091-02

食品加工實驗設計是食品科學與工程專業的一門核心必修課，其以高等數學、數理統計學、專業基礎課為先修課，是指導生產實踐以及開展科學研究必不可少的重要基礎理論工具。通過該課程的學習，學生可以學會如何正確地收集、整理、分析數據，從而得出客觀、科學的結論，掌握基本的實驗設計和統計分析方法，對于培養學生運用所學知識解決實際生產具體問題的能力和利用專業知識進行創新創業發展具有極其重要的意義。

1 食品加工實驗設計課程教學中存在的問題

該課程涵蓋內容豐富，是運用概率論和數理統計的原理來研究食品領域中科研和加工生產中的數量變異規律，具體說來屬于應用數學的范疇，并且含有大量抽象的理論、較強的邏輯推理和復雜的計算，而且實踐性要求較高，使得該課程在教與學兩方面都存在著很大的困難，因此教學效果往往不甚理想。

1.1 教學內容復雜

食品加工實驗設計課程中講述的概念較多、原理抽象、計算公式也冗長復雜，所以對本科生或研究生的基礎理論相對要求較高，需要他們具有一定的邏輯推理能力與綜合分析能力。但由于專業的限制，食品相關專業的學生在數理邏輯方面的水平較低，大部分學生的基礎比較薄弱，導致相當一部分學生對該課程無法真正地理解與掌握。另外，各個章節前后相關性比較強，如果在學習的過程中課程前部分基礎章節的內容沒有理解，后面的章節也就無法掌握，如此往復，惡性循環，無形之中加大了該課程講授的難度。

1.2 授課模式單一

長期以來，該課程多以教師課堂上的講授和教材中的重點知識為中心，強調“概念、原理、公式、例題、課后練習題”，可以做到讓學生扎實地掌握基本知識，但通常不能讓學生體會到如何獨立思考并解決問題。同時，該課程相對抽象，而學生未參與過食品加工的科研或生產的全過程，造成他們在學習過程中普遍對數學和數理統計的理論知識缺少興趣。由于相關課程內容抽象、計算繁瑣、原理枯燥，讓人覺得難懂、難學、僵化，所以學生們在課堂上的積極性不高，導致采用傳統授課方式的課堂大多較為沉悶而缺少互動，單純的教師“單口相聲式”的授課模式顯然已經行不通。

1.3 實踐環節薄弱

該課程設置為32學時，以往在教學過程中，授課教師過于偏重講授教材上的基礎知識、原理和概念等理論方面。雖然對基本原理的應用也會結合一些例子來演示，著重統計的分析過程，但僅局限于書上的例題、習題或類似問題的解決，與實際應用缺少銜接。導致學生缺乏學習熱情，且無法靈活運用相關理論解決實際問題。

2 改革方法

為使學生更好地掌握和應用食品加工實驗設計課程中的基本原則與常用方法，培養他們從事食品領域相關科學研究工作及加工生產的能力，全面提高其綜合素質，使其成為高質量的應用型人才，課程組結合教學經歷和相關經驗，提出幾點建議。

2.1 教學內容特色化

實驗優化設計方法有很多，它們在食品加工以及食品科學各個領域應用廣泛。主講教師在授課時不僅要講授相關的科研實驗統計方法，還要涉及到生產過程中工藝參數優化和配方優化等內容；指導學生自己動手設計實驗并獲取數據，要用到Excel，SPSS，Design expert等統計分析軟件和一些繪圖軟件。如何用較少的學時，讓學生學習到本專業中科學研究的基本方法與手段，是作為授課教師需要面對并解決的難題。課程組成員通過查閱大量的文獻及資料，進行多次研討，結合食品科學與工程學科的專業特點，確定了該課程的教學大綱和主要教學內容。在課堂上列舉在《食品科學》上發表的最新期刊文章、本校及兄弟院校的研究生學位論文中所涉及到的實驗設計方法，以及食品加工領域的一般實驗程序和應該注意的事項，讓學生充分了解課程的重要性，激發他們的學習興趣。然后，教師根據最新報道科研成果所涉及到的實驗設計方法，從單因素試驗設計、正交試驗設計、回歸分析、回歸的正交試驗設計等方面著重介紹基本的理論，同時介紹試驗結果的分析方法，包括極差分析和方差分析等。

2.2 教學模式“互動式”

食品加工實驗設計是食品科學與工程專業的基礎課，既有理論性又有實踐性。在教學過程中，強調培養本科生獨立思考、發現問題和及時解決問題的能力。通過近3 a的實踐，將傳統的教師教、學生學的模式轉化為師生共同研究、共同探索的模式。例如：有針對性地增加教學的互動性，在完整講授一種方法后加案例分析，案例來自《食品科學》《食品與發酵工業》《食品工業科技》最新發表的科研論文；積極建設網絡課程，通過智能手機或電腦等網絡支持系統實現教與學的互動，有效提高學生主動學習的能力。通過多元化的實驗項目設計，學生分析問題、解決問題的能力顯著提升，教學效果良好。

2.3 注重綜合素質培養

該課程的教學內容強調應用性，如果學生不動腦子只會機械地死記硬背，遇到實際的具體問題不會靈活應用所學知識解決問題，那么就達不到設置該課程的目的。因此，既要重視統計軟件的使用，更要重視統計思維的培養。經過幾年的探索與實踐，授課教師將該課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外，豐富并且多樣化，包括課程設計、課程實習、創新產品設計、畢業設計等；讓學生利用學過的實驗設計方法自行設計實驗，進行實驗條件的選優；積極鼓勵學生參加到專業教師的科研課題以及研究生的論文試驗中去，了解實驗設計及統計分析方法的具體應用，明確收集和處理實驗資料的完整過程。采取這些措施可以使學生將課堂上學到的知識真正轉化為解決實際問題的能力，為造就一批具有較強創新、創業潛力的食品科學與工程專業高層次人才做出貢獻。

參考文獻

[1] 施文正，曲映紅，錢韻芳，等.《食品試驗設計與統計分析》課程教學改革與實踐[J].安徽農學通報，2016，22（7）：134-135.

[2] 王正榮，武忠偉，郭延成，等.食品類專業實驗設計與統計課程改革的探索[J].河南科技學院學報，2015，2（2）：89-91.

[3] 楊吉霞，杜木英，張甫生，等.案例教學法在《食品試驗設計與統計分析》課程教學中的應用探討[J].西南師范大學學報：自然科學版，2014，39（2）：172-175.

[4] 白曉虎，秦軍偉，李軼，等.《試驗優化設計與分析方法》研究生精品課程建設與實踐[J].高等教育，2015，12（2）：128-129.

[5] 李偉，胡冬梅.食品專業“試驗設計與統計分析”課程教學改革的探索[J].中國林業教育，2013，31（6）：71-73.