包裝工程專業本科畢業論文實踐探討

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【摘要】針對包裝工程專業學生在完成本科畢業論文過程中存在試驗設計及數據處理與分析能力不足的問題，對《試驗設計與數據處理》課程教學改革進行探索。以畢業論文需求為導向，提出包括“根據畢業論文需求，設定教學目標”“根據教學目標，調整教學內容”“根據教學內容，創新教學模式”“根據教學模式，強化教學實踐”等舉措。

【關鍵詞】包裝工程；試驗設計；數據處理；畢業論文需求；教學改革

《試驗設計與數據處理》是一門集概率、數理統計與專業領域科學實驗等知識的、在理工科各個領域具有廣泛應用的基礎學科[1,2]。通過該課程的學習，使學生能掌握試驗科學研究中的基本理論知識及常用的試驗設計與數據處理方法，如正交試驗設計、方差分析、回歸分析、誤差分析、數據的表圖表示法等，從而培養學生在試驗過程中設計、思考、分析及解決問題的能力[3]。包裝工程專業是以理論為基礎、以實踐為目的、以創新為目標的工科專業，注重工程、材料、技術等學科知識的交叉與融合，學生在完成畢業論文時常需進行試驗以研究對象的變化規律，再利用變化規律分析研究對象并得出相關結論。因此，《試驗設計與數據處理》課程的學習是學生完成畢業設計與論文撰寫的基礎，如何合理的、有針對性的、高效率的完成該課程的教學目標值得我們深入思考與研究。為提高本課程的教學質量，筆者在自身教學實踐的基礎上，結合仲愷農業工程學院包裝工程專業《試驗設計與數據處理》課程教學大綱，以畢業論文需求為導向，從教學目標、教學內容、教學模式及教學實踐等教學改革方面進行探索。

1《試驗設計與數據處理》課程教學現狀

《試驗設計與數據處理》是我校包裝工程專業的一門專業限選課，根據培養計劃設定，該課程安排在大四學年的上半學期，授課學時為16學時，所選教材為《試驗設計與數據處理（李云雁）（第三版）》。然而，在實際授課過程中主要存在以下問題：（1）因課程涉及很多原理、公式、計算過程，學時非常緊張，導致很多知識點只能如“蜻蜓點水”般一帶而過，很多計算、公式亦無法推導，即便布置課后練習，也無明顯效果。（2）由于課時限制，該門課程并未開設上機操作。但在完成畢業論文過程中，需使用很多專業軟件如SPSS、Origin、ChemBioDraw、Matlab、Design-Ex-pert等進行試驗設計與數據處理，這就使得相關專業軟件仍只能停留在理論講解階段，學生全無操作技能，無法達到實際授課目的。（3）缺乏適合包裝工程專業的課程教材。已有教材在教學內容上雖能滿足基本需求，但包裝工程專業側重材料與工程，現有教材普遍無包裝工程相關實例分析，所以真正在實際應用中學生普遍存在理論理解困難、實踐運用局限等問題。（4）課程教學時間設定不合適。我校包裝工程專業該門課程安排在大四學年上半學期，但實際上很多同學在大三甚至大二就已跟隨專業老師開展實驗，從而導致學生在進入實驗室前毫無試驗設計與數據處理基礎知識。為解決上述問題，提高教學質量，亟需引入新的教學理念與教學模式，“點對點”解決實際問題。

2《試驗設計與數據處理》教學改革與實踐

針對上述問題，作者開展了以畢業論文需求為導向的《試驗設計與數據處理》課程教學改革與實踐，分別從教學目標、教學內容、教學模式與教學實踐四個方面點對點深入踐行教學改革。2.1根據畢業論文需求，設定教學目標。以畢業論文需求為導向，設定合理的教學目標是《試驗設計與數據處理》課程教學改革的基礎。一篇合格的本科畢業論文需滿足：合理的試驗方法，真實可信的試驗數據，準確且完整的數據分析，以及具有一定說服力與創新性的實驗結論。因此，為能寫出達到以上要求的本科畢業論文，學生需具備以下能力：（1）具有在指導老師協助下選定研究課題、設計實驗方案以及根據實驗結果進行適當方案修訂與調控的能力。比如正交實驗的設計，則需考慮單因素、多因素、因素與水平以及因素相互交互作用等；誤差分析則需知道如何進行組間或組內誤差分析、差異是否顯著等。（2）分析實驗數據結果的能力?？蒲芯哂袀鞒行?、歷史性和延續性，任何科研實驗的展開都是在已有研究基礎上進行拓展與改進，因此學生需具有分析實驗數據結果的能力，并能通過查閱已有相關文獻資料對獲得的實驗結果與現象進行合理解釋與分析，從而得出正確的、可靠的實驗結論。（3）能熟練的運用相關軟件對實驗數據進行如表、圖等規范處理。一篇合格的畢業論文需具有完整的實驗數據，但大量的實驗數據不能毫無規律的堆砌，需按照論文格式要求進行表、圖等規范處理。以筆者為例，主要研究方向為可降解食品包裝薄膜材料，因此學生研究課題則主要集中在薄膜材料的制備、性能優化與表征、包裝應用等方面。這就需要學生能使用如SPSS對數據進行統計分析，使用origin進行二維散點圖、折線圖、柱狀圖或三維相關圖形的繪制，使用ChemBioDraw繪制化學結構式等。因此，筆者根據畢業論文需求，設定如下教學目標：（1）重點培養學生對實驗課題把控與設計的能力；（2）根據學生研究意向有針對性培養數據分析能力；（3）側重幾個重要專業軟件進行實際操作培訓。2.2根據教學目標，調整教學內容。教學目標的設定為課程教學改革提供了基礎，在此之上，需有目的性與針對性的調整教學內容以滿足教學目標需求:（1）增加學生課堂實驗課題設計與講解教學內容，通過課堂共同探討與學習，提升學生對課題把控與設計的能力；（2）在基本數據分析教學內容基礎上，根據學生研究意向，分小組進行試驗數據分析能力的培養，達到能力直接服務課題的效果；（3）增加專業軟件理論講解、現場演練與上機實操結合模塊，并通過相關課后作業練習，加強學生對軟件使用能力的培訓。2.3根據教學內容，創新教學模式?！对囼炘O計與數據處理》課程中涉及大量計算過程，如一元線性回歸方程的建立、誤差的計算、單因素與雙因素方差分析的計算、正交實驗結果分析等，但計算公式繁多、計算過程枯燥復雜，此外，由于課時限制，該課程均為理論授課，大多數學生無學習興趣與積極性，上課收效甚微。因此，應根據教學內容創新教學模式，以期達到事半功倍的效果。（1）增加《試驗設計與數據處理》課程課時，以老師學生“互動教學模式”替代傳統老師“純理論教學模式”；（2）增設學生自主設計與分享實驗課題環節，通過課堂講解、分享與點評，提高學生對課題設計與把控的能力；（3）增設專業軟件上機教學環節，現場實操與演練加強學生對軟件運用能力；（4）增設2-4學時課程答疑環節，根據每個學生學習情況，進行有針對性的解惑答疑，力爭所有學生均能掌握該課程相關知識。2.4根據教學模式，強化教學實踐。強化教學實踐是檢驗教學目標、教學內容與教學模式的有效途徑，也是課程教學改革的最終目的。通過教學實踐結果指導教學目標、教學內容與教學模式的設定，并最終體現在教學實踐環節，真正做到以實踐促改進，以改進促發展，進而服務于課程教學。因此，該課程課堂教學時應做到：（1）老師需結合課程目的導向，有針對性突出教學重點，堅持課堂教學與實際需要相一致。例如，在教學過程中應對內容區別對待，將內容按照重要等級層次進行分類，重點講解滿足實際需要的知識，其余則可安排學生根據自身情況進行選擇性學習。（2）在實際教學過程中，可適當通過學生分組討論與匯報，提高學生表達、分析、總結能力。實踐表明，通過學生分組討論并以PPT形式匯報展示有利于學生對理論知識點的掌握，同時還能提高其學習積極性，授課效果顯著。（3）豐富課程考查方式，強調綜合能力考核?！对囼炘O計與數據處理》為包裝工程專業限選課，考查方式為開卷考試，這就造成了大多數學生抱有僥幸心理，無法達到考核的真正目的。因此，從掌握知識的角度出發，應豐富課程考查方式，增加課堂作業考查，全面檢查實驗設計方法、專業軟件使用情況，增加課堂練習評分比重，并要求學生撰寫課程學習心得體會，鞏固專業知識的同時為畢業論文的開展與寫作奠定基礎。

3結語

包裝工程專業《試驗設計與數據處理》課程教學需與實際需求相結合，旨在以完成畢業論文為導向，力爭培養具有較強實驗實踐、分析問題與解決問題能力的綜合性人才。筆者在近幾年的教學中，逐漸形成了以畢業論文為導向、以提高學生綜合能力為目的教學方式，從教學目的、教學內容、教學模式以及教學實踐出發，踐行有效的、有目的性的、有針對性的課程教學改革，以教學效果為評價指標，真正做好課程教學改革。

參考文獻

[1]侯向陽,王瀟.《實驗設計分析與數據處理》課程課堂教學的研究探索[J].廣東化工,2019,15(46):225-226.

[2]周文超.化工專業《試驗設計與數據處理》課程教學模式探討[J].廣東蠶業,2018(52):86-87.

[3]馮春來,芮蒙杰,戈延茹.基于“以學生為中心”的實驗設計與數據處理課程教學改革與實踐[J].教育教學論壇,2019(36):98-99.

作者:張雪琴 羅文翰 肖乃玉 翟萬京 單位:仲愷農業工程學院