實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理課程的教學(xué)改革探討

實設(shè)與據(jù)理程教改探摘：對《實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理程現(xiàn)狀與存在題進(jìn)行了分析，從教學(xué)實施過程中的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)思想、教學(xué)方法及實踐性環(huán)節(jié)這幾個方面進(jìn)行了教學(xué)探討。關(guān)詞實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理；教方法；教學(xué)改革《實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理旨在培養(yǎng)學(xué)生合理設(shè)計實驗對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析和處理的技能最達(dá)到提高學(xué)生分問題和解決問題的能如確定最優(yōu)工藝條件或配方的目的。本課程具有理論性強(qiáng)、涉及面廣、實踐性要求高等特點，它以概率理論、數(shù)理統(tǒng)計、專業(yè)技術(shù)知識和實踐經(jīng)驗為基礎(chǔ)僅要求培養(yǎng)學(xué)生的理論思維方式注培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識與解決工業(yè)實際問題的能力，是一門理論性與應(yīng)用性并重的課程。教師如何講好《實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理課程學(xué)生怎高效的學(xué)以致用探這一問題有助于對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，因此是非常值得研究的問題。筆者結(jié)合本校實際教學(xué)情況，改革傳統(tǒng)教學(xué)觀念，強(qiáng)調(diào)以“學(xué)生”為中心，引導(dǎo)學(xué)生掌握本課程的基本原理和應(yīng)用方法會學(xué)習(xí)提高理論聯(lián)系實際的能力爭通過教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革把?！秾嵲O(shè)計與數(shù)據(jù)處理》課程的教學(xué)工作開展好，培養(yǎng)能解決實際問題的應(yīng)用型人才。一、合理組織教學(xué)內(nèi)容，整體優(yōu)化內(nèi)容體系《實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》課程只有24學(xué)時本課程涉及的計算公式較多、課程比較抽象，需要用微積分、統(tǒng)計學(xué)等數(shù)學(xué)知識來計算，計算過程比較復(fù)雜，在如此有限的時間內(nèi)，要教學(xué)好這門課程為降低學(xué)難度突出學(xué)習(xí)內(nèi)容的實用性需對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)置。本課程的教學(xué)內(nèi)容主要分為兩大部分是實驗設(shè)計二數(shù)據(jù)處理其實驗設(shè)計方法主要包括優(yōu)選法正實驗設(shè)均勻設(shè)計、配方設(shè)計等據(jù)處理方法主要包括誤差分析、表圖表示方法、方差分析、回歸分析等。在課程的結(jié)構(gòu)層次上，我們需要理清不同內(nèi)容間的區(qū)別和聯(lián)系使學(xué)生能夠全把握課程的整體構(gòu)架確理解本課程的基本概念夠靈活應(yīng)用基本原理解決實際問題到原理和應(yīng)用相互呼應(yīng)學(xué)對公式的學(xué)習(xí)不覺得枯燥，在應(yīng)用時又有據(jù)可依。我校化學(xué)工程與工藝化工程和環(huán)境工程專業(yè)使用的教材是化學(xué)工業(yè)出版社李云雁主編《驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理該書涵蓋了我們要選擇的內(nèi)容難度適宜實用性強(qiáng)，每一章內(nèi)容都用一定的篇幅介紹常用的數(shù)據(jù)處理工具excel應(yīng)用雙素重復(fù)試驗進(jìn)行方差分析時，需要計算出平均值、離差、平方和、自由度、均方，后查F分表，進(jìn)行比較得結(jié)論，如果采用算器計算于誤差傳遞性導(dǎo)致結(jié)果準(zhǔn)確度較低，并且計算量大。而采用Excel中分工庫的“方差分析：可重復(fù)雙因素分析”，只需輸入數(shù)據(jù)，選擇所需要的選項，即可立刻得到方差分析表，速度快且準(zhǔn)確。在學(xué)習(xí)實驗設(shè)計方法中掌握各個方法的使用范圍能快速的采用合適方法來安排實驗方案確定最優(yōu)方案如優(yōu)法適用于實驗指標(biāo)與因素間不能用數(shù)學(xué)形式表達(dá)或者表達(dá)式很復(fù)雜正實驗設(shè)計適用于因素的實驗素的水平數(shù)較少時均設(shè)計適用于實驗因素變化范圍較大嗎，需要取較多水平時；配方實驗設(shè)計適用于因素是配分百率等），因素一般是不獨立的。在數(shù)據(jù)處理過程中及大量的數(shù)學(xué)理論公式和原理推導(dǎo)等生以在有限的學(xué)時內(nèi)充分理解掌其全部內(nèi)容，更以將所學(xué)的理論知識運用于分析實際問題。因此，不必對教材內(nèi)容面面俱到地講授重點講解分析步驟和公式的應(yīng)用結(jié)合化工環(huán)等各專業(yè)的特點多講解例題強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)處理法在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣加深他們對數(shù)學(xué)處理方法的理解。

二、調(diào)整教學(xué)思想，豐富教學(xué)手段，貫徹“以應(yīng)用為主要目的”的教學(xué)思路學(xué)以致用教如果脫離了應(yīng)用也就脫離了其發(fā)展土壤。實踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)原公式太多用處不大雖然依照實能夠解決某些問題是在靈活應(yīng)用原理解決實際問題方面不夠理想要因是教材的論知識與實際應(yīng)用脫節(jié)了將學(xué)科的前沿知識和最新的科研成果融入到課堂教學(xué)中師應(yīng)該在圖書館或網(wǎng)上廣泛搜集相關(guān)資料文的形式穿插到教學(xué)體系。以經(jīng)典的方差分析、回歸分析、正交實驗設(shè)計、均勻設(shè)計為基礎(chǔ)，逐漸增加一些相關(guān)科研論文的講解。例如2017年4期《陽工學(xué)院學(xué)報》期刊“方差分析在汽車主觀評價中的應(yīng)用”、2016年第期廣西植物》期刊“油棕鮮果穗產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)性和回歸分析”、2017年5期中國現(xiàn)代中藥》期刊“正交試驗設(shè)計篩選黃連總生物堿的提取純化工藝研究”2017年17期食品研究與開發(fā)》期刊“均勻設(shè)計法優(yōu)化超臨界萃取丁香精油工藝研究”三、改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要明確指出教育現(xiàn)代化具體包括教育觀念現(xiàn)代化、教育內(nèi)容現(xiàn)代化、教育裝備現(xiàn)代化、師資隊伍現(xiàn)代化等。因此，在授課過程中，教學(xué)方法的現(xiàn)代化非常重要。在教學(xué)中，應(yīng)始終以學(xué)生為本，無論是在課堂教授中，還是在課件制作中，時刻要考慮學(xué)生的感受，是否能接受聽得懂制的課件一定要生動活潑于解注意信息出速率與思維速度匹配問題分用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，輔以傳統(tǒng)板書教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)和條理書和多媒體誰優(yōu)誰劣仍然存在爭論學(xué)效率和激發(fā)了多少腦部興奮區(qū)域有關(guān)，手、、耳都參加的活動肯定比坐著光用眼睛看的學(xué)習(xí)更有效率，更加印象深刻。多媒體包括了彩色文字、圖片、動漫、視頻等現(xiàn)代表現(xiàn)手段，能充分調(diào)動同學(xué)們的好奇心和求知欲在教學(xué)過程中充分運用多媒體信息量大、方式多樣、圖文并茂的特點使同學(xué)們對此有更直觀的認(rèn)識時輔必要的板書尤其在重要的公式推導(dǎo)過程中使用板書，取得較好的教學(xué)效啟發(fā)式教學(xué)對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高教學(xué)質(zhì)量往往能達(dá)到事半功倍的效果授基本概念時可先提出解決題的客觀需要講解概念的準(zhǔn)確定義并合實例或例題加以說明的學(xué)方式可以在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時他們對基本概念的理解。比如在習(xí)回歸正交實驗設(shè)計學(xué)生提“果要在某因素的實驗范圍內(nèi)選擇適當(dāng)?shù)膶嶒烖c，該如何確定最優(yōu)方案？”這樣的問題，引出回歸正交實驗設(shè)計。前面學(xué)習(xí)的正交設(shè)計的優(yōu)方案只能限制在已定的水平上不是一定實驗范圍內(nèi)的最優(yōu)方案歸交實驗設(shè)計可以在因素的實驗范圍內(nèi)選擇適當(dāng)?shù)膶嶒烖c較少的實驗建立回歸方程解實驗優(yōu)化問題。為達(dá)到更好的教學(xué)效果，每二到三節(jié)課，利用數(shù)分鐘至十分鐘都布置一道課堂練習(xí)題，并且在下次課時對上次布置的練習(xí)題作講解練與課后布置的習(xí)題起到相輔相成的作用一加深了對所學(xué)知識的握時題課采用討論式學(xué)生自由上臺發(fā)表意見，調(diào)動學(xué)習(xí)主動性發(fā)揮學(xué)生的積性活課堂氣氛學(xué)之間充分討論后再由教師進(jìn)行總結(jié)歸納，講解解題的關(guān)鍵，指出所用到的知識點可能出錯的地方及原因嗎以此加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握。例如，在學(xué)習(xí)“實驗數(shù)據(jù)誤差的統(tǒng)計檢驗”這一節(jié)內(nèi)容時，隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的檢驗其方法容易混淆掌引起隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的原因以及各個方法適用的條件就可以牢固掌握其檢驗方法。四、加強(qiáng)實踐性環(huán)節(jié)，強(qiáng)化能力的培養(yǎng)教學(xué)與科研是相輔相成的科與實驗很好地結(jié)合起來提高實驗教學(xué)質(zhì)量有很大好處從師的科研中選取部分較成熟的內(nèi)容了藝類的實驗和計算機(jī)的應(yīng)用。由于這一類的實驗是科研的一部分容比較新與實際聯(lián)系較緊密盡管有時影響因素較難控制，但學(xué)生做起來很感興趣，在一定程度上提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，開闊視野，取

得較好的學(xué)習(xí)效果另方面吸收一些學(xué)有余力的學(xué)生參與教師的科研工作教師指導(dǎo)下進(jìn)行一些科學(xué)研究。，醛是來自家具和裝修材料中最嚴(yán)重的污染物，它是一種具有較高毒性的物種長期接觸低劑的甲醛可引起呼吸道疾病胞核的基因突變白血病等疾病，因此，選用催化劑來催化氧化甲醛，將其分解CO和H，響醛轉(zhuǎn)化率的因素主要有反應(yīng)溫度、催化劑種類兩個因素，每個因素的水平數(shù)4，試用正交設(shè)計表來設(shè)計實驗方案這是一個典型的正交實設(shè)計且與我們的日常生活緊密相連這樣讓同學(xué)們感受到學(xué)以致用的快感，從而加深對正交實驗設(shè)計的理解，并靈活運用到實際中。五、結(jié)論《實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理課程是一門實用性非常強(qiáng)的學(xué)科時也是一門與時俱進(jìn)的學(xué)科。通過以上的教學(xué)改革，較好的解決了現(xiàn)階段我校《實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》教學(xué)過程中所遇到的問題同們在縮短了教學(xué)時段里握課程的中心內(nèi)容及解決實際問題所必須具備的方法技巧更同學(xué)們學(xué)習(xí)的過程中感到枯燥乏味始終保持較高的學(xué)習(xí)熱情和求知欲望，為培養(yǎng)實用型創(chuàng)新人才打下了有利的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)[1]張素斌燕驗計數(shù)據(jù)處理程教學(xué)探討J]東工41120-122．[2]任永勝段瀟瀟大化工類研生實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理課程教學(xué)實踐與探[J]廣化工，2012，（）：133-136．[3]吳學(xué)棟，胡芳．教學(xué)微案例設(shè)計及知識點萃取——以“實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”雙語課教學(xué)為例J]．黑龍江紡織，20163：28-30[4]李云雁胡傳榮驗設(shè)計