实验设计与数据处理生态课堂教学设计

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摘要:以高职院校药品质量与安全专业的“实验设计与数据处理”课程为例，从教学内容、教学模式、教学评价等入手，设计生态课堂，建设支撑本专业人才培养目标的核心课程，为学生的毕业设计、顶岗实习、就业打下扎实的专业基础。

关键词:生态课堂;教师素质;TSEP教学模式;课堂教学评价

教育生态学是研究教育与其生态环境间相互作用的规律和机理的学科，最早由劳伦斯•克雷明于1976年在《公共教育》中提出。生态课堂是以学生为主体，兼顾学生的个性发展，通过现代课堂教学手段实现教学与学生发展真正统一的课堂，也是符合新课程标准的理想课堂。生态课堂强调尊重学生个性，让学生健康成长，为学生的全面发展奠定基础［1］。近年来，教育工作者不断尝试以生态学的理念改革课堂教学内容和教学形式，构建和谐、生态、可持续发展的课堂教学模式。“实验设计与数据处理”是理工科专业的一门基础课程，普遍应用于工农、化工、医药等行业生产和科学研究［2］。它是应用性课程，以专业知识和实践经验为基础，以统计理论为工具，科学设计和优化实验，系统分析实验数据［3］1－341。镇江高等专科学校“实验设计与数据处理”课程一直采用“课堂理论讲解+上机实践操作”的教学模式。该课程涉及微积分、统计学等数学知识，计算过程复杂，要求授课教师具备扎实的数学知识，而高职学生只学习了部分高等数学，很难透彻理解其中的原理。教学课时有限，教师大多选择用更多的时间讲授理论知识，无暇兼顾实际应用和能力培养。同时，因为行业的限制，很多教材中的案例远离学生的生活实际、已有经验、专业领域，学生很难透彻理解。笔者拟以生态学的原理为基础，结合多年教学实践和思考，探讨“实验设计与数据处理”课堂的生态模式。

1教学内容

“实验设计和数据处理”通常32课时的理论学习包含9～10章的内容［4］。高职学生高等数学、统计学基础薄弱，如果教师把有限的课时和精力用于基础原理的讲解，学生会因听不懂而逐渐失去学习的兴趣。高等职业教育的目标是培养能胜岗、能转岗的技能型人才。镇江高等专科学校药品质量与安全专业的主要实践岗位有药物检验工、化学检验工、药品微生物检验工、中药制剂检验工、在线质量监控(在线QA)等［5］。为实现药品质量与安全专业人才培养目标，整合教材，保留误差理论和测定结果比较、统计和显著性检验、回归分析、正交试验设计等教学内容，简化数学原理的叙述，着重讲清数学公式的具体应用和操作步骤。如讲授《统计和显著性检验》时，重点讲授方差分析的具体步骤;讲授《正交实验设计》时，重点讲授如何正确选择和使用正交表、应用过程中的注意事项等。实践环节，精心选择与药品分析、质量管理等专业相关的案例，培养学生独立分析问题、解决问题的能力，为毕业设计和顶岗实习奠定坚实的基础。

2教学模式

随着计算机的普及，多媒体技术被普遍应用于各级各类学校，成为教学的重要辅助手段。转变教育观念，改革课堂教学模式，营造以学生为中心的生态学习环境，结合“互联网+”技术，构建可以重复使用的网络教学系统或网络教学平台，建立线上、线下相结合的课堂教学生态圈，促进云端互动教学服务产品的实现。TSEP教学模式包括4个步骤，即检测(Test)、归纳(Summary)、典例(Example)、训练(Practice)，重在帮助学生系统整理知识，提高运用能力和思维能力［6］。“实验设计与数据处理”可以借助网络课程平台(如智慧课堂、翻转课堂等)，引入TSEP教学模式。单因素方差分析知识点的TSEP教学过程如图1所示。1)Test。每学习完成一个知识点，教师利用手机上的App测试题，学生当堂练习。2)Summary。教师给出答案，通过网络课程平台统计数据，找出存在的问题，与学生一起探讨解决方法。3)Example。教师讲解具体实例，并将实例通过手机平台。4)Practice。学生结合统计软件进行练习，熟悉分析过程。这种教学模式环环相扣，以学生为中心，教学手段丰富，学习氛围浓，教师可以在课堂上检测学生的掌握情况。近年来，“实验设计与数据处理”的应用越来越广，新的计算和分析方法不断出现。传统的教材更新换代较慢，新知识融入相对较少，为激发学生的学习兴趣，提高学生知识应用能力，让学有余力的学生开阔视野，教师应不断收集和整理相关资料，把学科的前沿知识和最新的科研成果融入课堂教学，以补充材料或讲座的形式上传至教学平台。

3教学评价

教学评价是指运用有效的技术手段，全面搜集、整理、分析课堂教学信息，评价教师课堂教学效果，以促使学校、教师改进教学方法，提高教学质量。镇江高等专科学校沿用多年的教学评价指标体系如表1所示。原有的教学评价指标体系以有效教学理论为出发点，针对关键教学要素和行为特征确定评价指标，有一定的评价意义。近几年的教学评价结果显示，大部分学生都能实事求是地评价教师的课堂教学效果，但评价分值较为平均，不能体现教师个体差异;少部分学生会给要求严格的教师赋低分，导致评教结果失真，严重影响教师的教学积极性。原因在于评价主体趋于单一，教学质量评价结果不能全面、真实反映教师的教学质量，学生的主观因素会对评价结果造成一定的负面影响。笔者以现有的教学评价指标体系为基础，结合国内外先进的评教经验［7］，设计了新的学生版的课堂教学评价指标体系。该评价体系包括一级指标和二级指标。一级指标主要有教学态度、学习价值、教学组织、教学互动、师生关系、教学内容、开放性问题等，二级指标细化到具体可操作的教学行为或学习要素，如表2所示，且可以针对不同课程的特点进行修正。

4结束语

课堂教学模式的建构是与时代同行的开放性话题。“实验设计与数据处理”采用生态课堂教学模式，以学生和教师的合作活动为宗旨，以引导和讨论为常规化的教学策略，可以培养学生实验数据分析处理能力、简单的实验设计能力，为他们继续深造或走上工作岗位奠定坚实的专业基础。

参考文献:

［1］刘美英．构建中职计算机基础生态课堂的途径探索［C］//《教师教学能力发展研究》总课题组秘书处．教师教学能力发展研究科研成果集(第十四卷)．北京:《教师教学能力发展研究》总课题组，2018:906－910．

［2］徐晓勇，王成云，王利民，等．精细化学品化学课程教学改革的实践［J］．化工高等教育，2006(3):29－31．

［3］闫鹏飞，郝文辉，高婷．精细化学品化学［M］．北京:化学工业出版社，2004．

［4］孙培勤，刘大壮．实验设计与数据处理课程的教学实践［J］．化工高等教育，2003(1):84－85．

［5］石焱芳，罗婉妹，吴丽荣．以职业技能竞赛为动力推动药品质量与安全专业教学改革的思考［J］．海峡药学，2016，28(4):254－257．

［6］奚彩萍，王敏．如何开展以学生为中心的电工电子技术课程思政建设［J］．科教导刊(中旬刊)，2018(11):94－95，102．

［7］颜兵兵，魏天路．构建“以学生为中心”的高校课堂教学评价体系［J］．内蒙古师范大学学报(教育科学版)，2016，29(7):86－88．

作者：吴小娟 殷伟芬 朱建军 单位：镇江高等专科学校