试验设计与数据处理教学改革探讨

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1本科生毕业论文中存在的问题

1.1图表不规范。图表是毕业论文中的重要组成部分。优秀的图表能够使复杂和抽象的问题变得直观、清晰。生动形象、简洁明了的图表可以代替大量复杂的文字说明。毕业论文中图表存在的问题主要表现在以下方面：①软件生成的图未加修饰美化，如Excel生成的图有外框、有黑色背景、有横线等；②图的标题不合适，如图的数字编号不规范、图的标题位置和大小不合适等；③表格不是规范的三线表，表内字体及大小与正文不协调，如过大或过小等。1.2数据分析不规范。数据分析是指直接利用统计方法或借助软件使用统计方法对大量数据进行分析，进而形成概括性、对研究结果有用的一种方法。毕业论文中数据分析不规范主要表现在以下方面：①数据分析过程繁复拖沓，如把试验的原始数据和中间数据放在论文内、同样的数据结果以表格和图的形式同时呈现等；②数据分析结果不规范，如把软件分析结果直接复制粘贴到论文中，导致小数点位数不一致或数字不完整；③数据分析方法应用错误，导致错误的结果，这种情况较少。1.3有数据无“统计”。由于本科生毕业论文时间和本身知识结构限制，部分本科毕业论文中数据分析及试验设计不完善。试验设计基本原则有对照、随机和重复。就重复来讲，本科论文中的个别学生存在的问题：一是没有重复数据，在试验中仅测定1次或1个数据；二是虽然测定了2次以上的重复数据，但是对数据分析或描述不够，多数仅仅是求多个数据的平均数，而缺乏对重复测定可靠性等的描述，没有充分利用测定的重复数据。类似还有其他重数据、轻统计的现象。1.4软件应用不熟练。本科生毕业论文中出现以上问题的原因是多方面的，但软件应用不熟练也是其中的一个原因。当前，数据统计分析基本是依靠软件来处理的，即便是基本的统计数据（如平均数和总和等）都是通过软件进行处理的。因此，由于软件不熟练导致的操作错误，可能就会导致错误的分析结果。

2针对上述问题的教学改革方法

2.1设定合理的教学目标。根据毕业论文中出现的问题及毕业论文对学生的需求导向，来设定合理的教学目标。一篇合格的毕业论文从构思到最后完成，涉及到试验设计、数据分析、论文撰写等各个方面。要完成以上要求，学生至少需要具体以下几方面的内容：（1）试验设计能力。在已经选定研究课题或方向的前提下，能够利用自身能力和知识储备进行试验设计，选定合适的试验设计方法并进行试验。例如，食品试验设计中最佳配方和最优工艺的寻求，一般可以选用正交试验设计。（2）数据分析和处理能力。需要学生能够根据试验中得到的数据进行合理的分析，并对分析结果进行合理解释，得出试验结论。例如，正交试验设计试验结果，一般要进行直观分析寻求最优工艺和因素影响主次顺序，有时为了看影响的程度和差异的显著性，还要进一步进行方差分析。（3）图表制作和规范化呈现。一篇合格的毕业论文需具有完整的试验数据，但大量的试验数据不能毫无规律地堆砌，需按照论文格式要求进行表、图等规范处理[2]。图表是科技论文中的重要组成部分，是在数据分析和处理的基础上试验结果的简洁化和规范化呈现。图表可以将错综复杂的现象以简明扼要的形式呈现出来，使统计分析结果直观化。针对毕业论文对本科生的要求，结合教学大纲和实践经历，将教学目标设定如下：①对试验设计和分析方法重点要求掌握其原理；②在理解原理的基础上，通过实例锻炼学生的数据分析和处理能力；③对一些常用统计分析和作图软件，对学生进行重点培训，熟练其常用功能和用法。2.2强调图表制作规范。本科生毕业论文中图表不规范的情况较多，造成这种情况的原因：一是学生对科技论文图表绘制标准不熟悉；二是学生计算机绘图能力不熟练，处理后的图表不符合科技论文的规范。针对以上情况，“试验设计与数据处理”课程授课内容中有专门内容讲解图表表示方法的内容。通过这一部分内容的讲解能够将试验数据有条理、规范地组织在表格内；能够熟练掌握线图、散点图、条形图和柱状图、圆形图和环形图等常用二维图形的作图方法。另外，还讲解了计算机绘图软件在图表绘制中的应用。首先，通过图表制作规范的讲解，使学生明白科技论文中图表的规范表示方法。其次，通过软件实例操作和练习，使学生掌握计算机绘图的方法，从而减少图表制作中的不规范现象。通过调查表明，选修过该课程的学生，由于掌握了图表制作的基本规范和方法，在毕业论文写作中出现不符合科技论文写作要求的情况较少。2.3简化理论强调应用。“试验设计与数据处理”是一门以概率论、数理统计、计算机应用等为理论基础，结合专业知识和实践经验的一门应用型课程[3]，如果从统计基础讲起，包括较多的理论和公式，而且推演过程复杂，内容单调无味，学生理解困难。该课程应更侧重学生的应用能力。因此，在讲课过程中，应尽量将复杂原理简单化，能用软件计算的，学生只需掌握其原理即可；能结合实例讲解的，多结合实例讲解。例如，讲正交设计时、线性回归时，多辅以例子讲解，通过“例子→原理→例子”这样往复循环模式，通过应用掌握原理，在应用中理解原理。例如，讲正交设计内容时，多辅以提取等方面的例子来讲解，进而加深学生对理论的理解与应用。在正交设计这一部分内容授课时，如果涉及基本统计的计算方法，则内容复杂难懂。考虑到应用性的要求，对学生的首要要求是了解直观分析和方差分析的原理，通过软件能够熟练地进行正交设计和分析。学习完这部分内容后，学生能够针对食品中试验设计要求进行正交设计并进行正确分析，而对于复杂的统计计算方法，只要求学生了解其计算方法和基本原理即可。2.4增强软件应用能力。现在毕业论文中的数据处理和图表绘制多是以计算机软件实现的。“试验设计与数据处理”课程中大部分计算和设计内容利用Excel和SPSS即可实现。例如，正交设计的直观分析，了解其原理后，利用Excel即可实现，稍微对Excel再熟悉的人，甚至可以用Excel做成计算模板，反复应用。因此，在平时讲课和练习过程中，应注意学生对软件的熟练和操作能力。另外，要注意对计算机输出图形的修饰和应用，如Excel生成的图表，虽能满足要求，但直接放在论文中，美观性和规范性不够，需要进一步修饰和美化后才能应用。其次，对软件输出数据的整理，如SPSS输出的数据，小数点前面的0是没有，复制出来后需要补上。输出小数点位数也要根据实际要求进行取舍等。2.5丰富教学模式，提高学生兴趣。由于“试验设计与数据处理”课时设置均为理论授课，根据当前问题分析，可以丰富课程的教学模式，提高学生的兴趣：①增加课程学时，以安排多样化的教学环节；②增加上机学时，加强学生对软件的应用和实操能力；③丰富教学模式，由以“教”为主转向以“学”为主的教学模式，由专一教学模式转向多样化教学模式，提高学生的学习兴趣和积极性。2.6优化课程的评价体系和考核方式。首先，学生的评价不应仅仅通过考试，平时的练习、作业，甚至课堂的活跃度都可作为评价体系的组成部分。多元化的评价体系，可以全面反映学生的能力，对学生能力进行全面的评估。与评价体系相对应的是考核方式，传统的考核方式是以纸质试卷为主，重在理论和计算，辅以平时成绩。“试验设计与数据处理”是一门带有一定应用性的课程，应着重考核学生对知识的理解和应用能力，强调其综合能力的考核。其次，该课程为开卷考试，难易体现平时和计算机处理数据的能力。所以在考核方式上可以考虑增加平时作业、练习，甚至课堂表现；辅以计算机应用考核，通过计算机并结合具体软件，对给定事例进行处理，对软件输出结果进行整理和解读，重点考核学生通过计算机解决问题的能力。

3结语

“试验设计与数据处理”课程是食品类专业的一门重要的选修课。对于工科学生来说，是一门工具课，具有较强的实用性。结合课程教学实践，针对毕业论文中出现的问题，抛砖引玉，提出自己的一点浅见，希望能为其他院校更好地开展该课程提供一点经验和借鉴。

参考文献：刘昆仑，赵仁勇，李海旺.“试验设计与数据处理”教学改革探讨———以河南工业大学食品科学类研究生培养为例[J].中国西部科技，2014（11）：84-85.

张雪琴，罗文翰，肖乃玉，等.以包装工程专业本科毕业论文需求为导向的《试验设计与数据处理》教学改革与实践[J].轻工科技，2020，36（5）：178-179.

李云雁，胡传荣.试验设计与数据处理[M].第3版.北京：化学工业出版社，2017：133-140.

作者:李海旺 刘昆仑 孙尚德 单位:河南工业大学粮油食品学院