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实验设计与数据处理生态课堂教学设计-实

验设计论文-设计论文

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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发布

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发布。

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