包装工程专业本科毕业论文实践探讨

【摘要】针对包装工程专业学生在完成本科毕业论文过程中存在试验设计及数据处理与分析能力不足的问题，对《试验设计与数据处理》课程教学改革进行探索。以毕业论文需求为导向，提出包括“根据毕业论文需求，设定教学目标”“根据教学目标，调整教学内容”“根据教学内容，创新教学模式”“根据教学模式，强化教学实践”等举措。

【关键词】包装工程；试验设计；数据处理；毕业论文需求；教学改革

《试验设计与数据处理》是一门集概率、数理统计与专业领域科学实验等知识的、在理工科各个领域具有广泛应用的基础学科[1,2]。通过该课程的学习，使学生能掌握试验科学研究中的基本理论知识及常用的试验设计与数据处理方法，如正交试验设计、方差分析、回归分析、误差分析、数据的表图表示法等，从而培养学生在试验过程中设计、思考、分析及解决问题的能力[3]。包装工程专业是以理论为基础、以实践为目的、以创新为目标的工科专业，注重工程、材料、技术等学科知识的交叉与融合，学生在完成毕业论文时常需进行试验以研究对象的变化规律，再利用变化规律分析研究对象并得出相关结论。因此，《试验设计与数据处理》课程的学习是学生完成毕业设计与论文撰写的基础，如何合理的、有针对性的、高效率的完成该课程的教学目标值得我们深入思考与研究。为提高本课程的教学质量，笔者在自身教学实践的基础上，结合仲恺农业工程学院包装工程专业《试验设计与数据处理》课程教学大纲，以毕业论文需求为导向，从教学目标、教学内容、教学模式及教学实践等教学改革方面进行探索。

1《试验设计与数据处理》课程教学现状

《试验设计与数据处理》是我校包装工程专业的一门专业限选课，根据培养计划设定，该课程安排在大四学年的上半学期，授课学时为16学时，所选教材为《试验设计与数据处理（李云雁）（第三版）》。然而，在实际授课过程中主要存在以下问题：（1）因课程涉及很多原理、公式、计算过程，学时非常紧张，导致很多知识点只能如“蜻蜓点水”般一带而过，很多计算、公式亦无法推导，即便布置课后练习，也无明显效果。（2）由于课时限制，该门课程并未开设上机操作。但在完成毕业论文过程中，需使用很多专业软件如SPSS、Origin、ChemBioDraw、Matlab、Design-Ex-pert等进行试验设计与数据处理，这就使得相关专业软件仍只能停留在理论讲解阶段，学生全无操作技能，无法达到实际授课目的。（3）缺乏适合包装工程专业的课程教材。已有教材在教学内容上虽能满足基本需求，但包装工程专业侧重材料与工程，现有教材普遍无包装工程相关实例分析，所以真正在实际应用中学生普遍存在理论理解困难、实践运用局限等问题。（4）课程教学时间设定不合适。我校包装工程专业该门课程安排在大四学年上半学期，但实际上很多同学在大三甚至大二就已跟随专业老师开展实验，从而导致学生在进入实验室前毫无试验设计与数据处理基础知识。为解决上述问题，提高教学质量，亟需引入新的教学理念与教学模式，“点对点”解决实际问题。

2《试验设计与数据处理》教学改革与实践

针对上述问题，作者开展了以毕业论文需求为导向的《试验设计与数据处理》课程教学改革与实践，分别从教学目标、教学内容、教学模式与教学实践四个方面点对点深入践行教学改革。2.1根据毕业论文需求，设定教学目标。以毕业论文需求为导向，设定合理的教学目标是《试验设计与数据处理》课程教学改革的基础。一篇合格的本科毕业论文需满足：合理的试验方法，真实可信的试验数据，准确且完整的数据分析，以及具有一定说服力与创新性的实验结论。因此，为能写出达到以上要求的本科毕业论文，学生需具备以下能力：（1）具有在指导老师协助下选定研究课题、设计实验方案以及根据实验结果进行适当方案修订与调控的能力。比如正交实验的设计，则需考虑单因素、多因素、因素与水平以及因素相互交互作用等；误差分析则需知道如何进行组间或组内误差分析、差异是否显著等。（2）分析实验数据结果的能力。科研具有传承性、历史性和延续性，任何科研实验的展开都是在已有研究基础上进行拓展与改进，因此学生需具有分析实验数据结果的能力，并能通过查阅已有相关文献资料对获得的实验结果与现象进行合理解释与分析，从而得出正确的、可靠的实验结论。（3）能熟练的运用相关软件对实验数据进行如表、图等规范处理。一篇合格的毕业论文需具有完整的实验数据，但大量的实验数据不能毫无规律的堆砌，需按照论文格式要求进行表、图等规范处理。以笔者为例，主要研究方向为可降解食品包装薄膜材料，因此学生研究课题则主要集中在薄膜材料的制备、性能优化与表征、包装应用等方面。这就需要学生能使用如SPSS对数据进行统计分析，使用origin进行二维散点图、折线图、柱状图或三维相关图形的绘制，使用ChemBioDraw绘制化学结构式等。因此，笔者根据毕业论文需求，设定如下教学目标：（1）重点培养学生对实验课题把控与设计的能力；（2）根据学生研究意向有针对性培养数据分析能力；（3）侧重几个重要专业软件进行实际操作培训。2.2根据教学目标，调整教学内容。教学目标的设定为课程教学改革提供了基础，在此之上，需有目的性与针对性的调整教学内容以满足教学目标需求:（1）增加学生课堂实验课题设计与讲解教学内容，通过课堂共同探讨与学习，提升学生对课题把控与设计的能力；（2）在基本数据分析教学内容基础上，根据学生研究意向，分小组进行试验数据分析能力的培养，达到能力直接服务课题的效果；（3）增加专业软件理论讲解、现场演练与上机实操结合模块，并通过相关课后作业练习，加强学生对软件使用能力的培训。2.3根据教学内容，创新教学模式。《试验设计与数据处理》课程中涉及大量计算过程，如一元线性回归方程的建立、误差的计算、单因素与双因素方差分析的计算、正交实验结果分析等，但计算公式繁多、计算过程枯燥复杂，此外，由于课时限制，该课程均为理论授课，大多数学生无学习兴趣与积极性，上课收效甚微。因此，应根据教学内容创新教学模式，以期达到事半功倍的效果。（1）增加《试验设计与数据处理》课程课时，以老师学生“互动教学模式”替代传统老师“纯理论教学模式”；（2）增设学生自主设计与分享实验课题环节，通过课堂讲解、分享与点评，提高学生对课题设计与把控的能力；（3）增设专业软件上机教学环节，现场实操与演练加强学生对软件运用能力；（4）增设2-4学时课程答疑环节，根据每个学生学习情况，进行有针对性的解惑答疑，力争所有学生均能掌握该课程相关知识。2.4根据教学模式，强化教学实践。强化教学实践是检验教学目标、教学内容与教学模式的有效途径，也是课程教学改革的最终目的。通过教学实践结果指导教学目标、教学内容与教学模式的设定，并最终体现在教学实践环节，真正做到以实践促改进，以改进促发展，进而服务于课程教学。因此，该课程课堂教学时应做到：（1）老师需结合课程目的导向，有针对性突出教学重点，坚持课堂教学与实际需要相一致。例如，在教学过程中应对内容区别对待，将内容按照重要等级层次进行分类，重点讲解满足实际需要的知识，其余则可安排学生根据自身情况进行选择性学习。（2）在实际教学过程中，可适当通过学生分组讨论与汇报，提高学生表达、分析、总结能力。实践表明，通过学生分组讨论并以PPT形式汇报展示有利于学生对理论知识点的掌握，同时还能提高其学习积极性，授课效果显著。（3）丰富课程考查方式，强调综合能力考核。《试验设计与数据处理》为包装工程专业限选课，考查方式为开卷考试，这就造成了大多数学生抱有侥幸心理，无法达到考核的真正目的。因此，从掌握知识的角度出发，应丰富课程考查方式，增加课堂作业考查，全面检查实验设计方法、专业软件使用情况，增加课堂练习评分比重，并要求学生撰写课程学习心得体会，巩固专业知识的同时为毕业论文的开展与写作奠定基础。

3结语

包装工程专业《试验设计与数据处理》课程教学需与实际需求相结合，旨在以完成毕业论文为导向，力争培养具有较强实验实践、分析问题与解决问题能力的综合性人才。笔者在近几年的教学中，逐渐形成了以毕业论文为导向、以提高学生综合能力为目的教学方式，从教学目的、教学内容、教学模式以及教学实践出发，践行有效的、有目的性的、有针对性的课程教学改革，以教学效果为评价指标，真正做好课程教学改革。

参考文献

[1]侯向阳,王潇.《实验设计分析与数据处理》课程课堂教学的研究探索[J].广东化工,2019,15(46):225-226.

[2]周文超.化工专业《试验设计与数据处理》课程教学模式探讨[J].广东蚕业,2018(52):86-87.

[3]冯春来,芮蒙杰,戈延茹.基于“以学生为中心”的实验设计与数据处理课程教学改革与实践[J].教育教学论坛,2019(36):98-99.

作者:张雪琴 罗文翰 肖乃玉 翟万京 单位:仲恺农业工程学院