前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的工程教育认证下的实验设计法教学改革，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
摘要：实验设计法是食品科学与工程专业重要的专业课程，对工程教育背景下多项毕业指标起重要支撑作用。我校本门课程在课程目标、教学内容、考核方式等方面存在一些不足。为满足工程教育认证的毕业要求，采取扩展课程目标，增加统计分析软件的教学内容，增加过程性考核，增加方案设计、结果分析解释型试题等改革措施。改革措施初显成效，教学效果已经得到改善，学生学习积极性得到明显提高。
工程科技改变世界，工程教育领跑创新。工程教育是我国高等教育的重要组成部分，在国家工业化进程中，对完整的工业体系的形成与发展，发挥了不可替代的作用.工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。2016年6月，我国加入《华盛顿协议》、成为该协议签约成员。截止2018年初，已有21所院校的食品科学与工程专业通过工程教育认证，标志着这些院校的食品科学与工程专业的教学质量实现了国际实质等效，进入全球工程教育“第一方阵”。实验设计法是南阳理工学院食品科学与工程专业开设的一门重要专业课。本课程主要通过课堂教学讲述食品专业所涉及的试验设计原则、方法和数据分析的原理、方法。使学生具备科学设计试验方案，合理整理、分析、解释试验数据的能力，为今后从事科学研究、新产品开发、工艺改进、产品检验等工作奠定良好的基础。目前，我校食品科学与工程专业的实验设计法的课程目标包括两个方面：掌握单因素试验方案设计方法、多因素试验设计方法，能用于解决质量控制、产品配方优化、工艺条件研究等复杂工程问题；掌握试验数据整理方法、统计推断方法、方差分析方法、回归分析结果解读方法，能对试验结果做出合理的分析、解释，并获得有效的结论。教学内容以统计分析方法的原理和计算步骤、试验设计原理、正交试验设计及分析为重点，几乎不涉及统计分析软件的使用。考核方式以闭卷考试为主，占总成绩的80%，平时成绩中包含出勤、计算型测验、课堂提问，占总成绩的20%，过程性考核所占比重较低。实验设计法课程教学的现状并不能完全满足工程能力培养的要求。为达到工程教育认证标准下的培养目标、满足毕业要求，本门课程在教学目标、教学内容、评价方法上尝试做出以下改革。
一、工程教育认证背景下的课程目标的改革
2017年11月修订的工程教育认证标准中规定：专业制定的毕业要求应覆盖12个方面。其中“使用现代工具”这一项毕业要求被解释为“能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性”。针对食品科学与工程专业，这一项毕业要求通过使学生掌握专业数据分析软件、专业绘图软件、数据库的使用方法，解决食品工程中工艺优化、配方研发等复杂工程问题来达成。那么，教授学生专业数据分析软件的使用就应该成为实验设计法的课程目标之一。因此，改革后增加了“掌握数据统计分析软件的使用方法，能够用Excel对试验数据进行假设检验、方差分析；掌握绘图软件的使用方法，能够利用Excel绘制二维图形、利用matlab绘制响应面图；掌握试验设计软件的使用方法，能够利用minitab或Design-Expert设计试验方案并解释软件输出的分析结果”这一课程目标，使实验设计法这门课能够部分支撑“使用现代工具”这一项毕业要求。
二、工程教育认证背景下的教学内容的改革
本课程现有的教学内容包括数据整理、统计推断、方差分析、试验设计基本方法、正交试验设计及分析、均匀试验设计及分析、响应面试验设计及分析。各章节以讲解分析原理、设计原理、计算步骤为主，仅仅要求学生记忆并使用计算公式完成数据的统计分析，会使用教材附录中的试验设计表设计安排试验。这些内容不能充分支撑“使用现代工具”这一毕业要求。根据教学目标的改革，相应的教学内容也要做出调整。在原有教学学时不变的前提下，缩减关于计算步骤部分的教学内容，增加数据分析软件的使用方法，并将软件使用与各个章节结合。在数据整理这一节，讲解使用Excel绘制二维图形的方法以及对图形的编辑方法，讲解利用matlab绘制相应面图的语法、命令调用方法、图形编辑方法；在统计推断这一章，讲解根据样本容量、样本数、是否配对等特征使用Excel进行假设检验的方法以及输出分析结果的解读。在方差分析这一章，讲解根据因素数和处理重复数使用Excel进行方差分析的方法。在正交试验设计、响应面设计等试验设计方法章节，讲解如何使用minitab或Design-Expert，根据因素数、水平数和指标数设计试验方案；讲解如何解读软件输出的各种分析结果。通过调整以上教学内容，培养学生使用统计分析工具、绘图工具解决工艺优化、配方研发、产品检测、生产控制等复杂食品工程问题的能力。教学内容和课程目标对应关系如表2所示。
三、工程教育认证背景下的考核方式的改革
本课程考查学生对数据统计分析步骤的记忆和简单理解，学生设计试验方案、运用统计分析知识解决复杂工程问题的能力无法考量，过程性评价指标单一，学生对知识点的掌握情况不能有效反馈；考核过程以教师为主体，学生被动参与。在工程教育认证背景下，本课程的考核方式做了如下改革：“出勤”不再计入平时成绩，而增加“作业”项，作业题目设置为开放式题目，如用统计图表示数据、设计试验方案等。作业采用学生自评、学生互评、教师评分三方评阅，三方成绩取平均值计入单次作业成绩；测验形式中增加分析、解释型测验，要求学生解读统计分析软件在特定试验方案下输出的分析结果；将期末的闭卷考试成绩在总成绩中的比例降低至60%；减少期末考试中计算题的比例，增加试验方案设计型题目、统计分析软件输出结果的分析解释型题目。通过以上教学改革措施，教学效果已经得到改善，初见成效。课程内容覆盖面增加，对课程目标支撑性增强。学生上课的主动性和积极性有明显提高，对教学的满意度得到提高。改革后学生平时成绩的考核更能体现学习过程，学生学习的自主能力得到提升。但提高工程教育质量，如何真正实现“成果导向”“以学为中心”“持续改进”，仍需要继续探索。特别是对学生处理复杂工程问题能力的评价方式、各项考核内容的权值设定，仍需要做进一步实践探索。
作者:许彬 李斌 李杰 单位:南阳理工学院生物与化学工程学院
