1Web应用程序性能测试实验
这部分实验目的是使学生熟练掌握使用Jmeter测试Web应用程序的一般流程和方法。实验任务测试绩效考核子系统中的评分模块。评分人登录系统后进入评分环节，选择其未完成的评分项目(若有多个未评分项，则需要全部对其评分)。每个评分项中包含对多个部门的评分，部门数大于等于3个时需符合正态分布，如可评出优秀3个、良好6个、合格4个、基本合格2个，否则可任意评分。按照循序渐进的原则，设计了3个步骤:一是Jmeter的基本应用，包括脚本录制、添加http请求、添加断言以及查看测试结果等;二是Jmeter的逻辑控制结构，如分支和循环等;三是Jmeter的高级应用，如参数值可变以及参数个数可变等。
1．1Jmeter的基本应用
Jmeter可以手工添加脚本，但更方便的是使用脚本录制软件Badboy［9］。Badboy录制的脚本可以保存为Jmeter格式，然后在Jmeter中直接打开和修改。脚本主要是一系列的http请求，其中可以设置请求的URL，请求方法(get/post)及请求参数等，如图1所示。通过添加断言(如是否含有特定字符串)检查请求是否返回正确结果。添加查看结果树并运行测试脚本查看程序的测试结果。
1．2Jmeter的控制结构
Jmeter具有丰富的逻辑控制结构，包括控制器，switch控制器，while控制器以及forEach控制器等。实验重点练习控制器和forEach控制器。控制器判断Jmeter变量是否满足给定条件，若满足则执行其包含的测试元素，否则不执行。ForEach控制器对Jmeter变量的每一个取值都执行一遍其包含的测试元素。图2是一个控制器，其条件为变量COUNT小于10且变量VAR等于字符串“abcd”。图2Jmeter的控制器图Jmeter的变量引用使用${变量名}的方式，变量一般提取自返回页面中的某些信息，如满足特定条件记录的行数或某个特定位置的字符串取值等。变量提取可采用正则表达式或Xpath进行匹配，讲解其匹配原则并现场演示。图3利用正则表达式提取需评选优秀的单位个数，其中引用名称youxiu就是变量名。匹配失败则取设置的缺省值0。如对于页面中返回的html代码“…您当前可以评出优秀＜spanid="ltYSMsg"＞3＜/span＞个…”可提取出优秀个数为3。
1．3Jmeter的高级应用
本部分着重解决实际测试过程中的一些常见问题，如参数内容可变及参数个数可变等。测试登录环节时需模拟不同的用户登录行为，即图1的http请求中txtUserName一项的值应是变化的。Jmeter提供的CSVDataSetConfig可解决这一问题，如图4所示。将所有评分人的信息存储在一个CSV文件中，把其中的列名填入VariableNames项，之后将图1中的txtUserName值改为userAccount(即CSV文件的第1列)实现参数值的动态变化。进入评分项后需根据情况选择优秀和良好等的个数，且要反映在http请求的参数中。由于参评单位的个数因评分人和评分项各异，因此无法在GUI界面中一一添加。需动态添加的参数包括评分列表中的name及其value，value的取值从优秀到基本合格依次为1234。为简单起见，我们按顺序对单位进行评分。如系统要求评出3个优秀，则测试中前3个部门打优秀，其余依次类推。由于同一部门的优秀良好等单选按钮的name值相同(如图5所示)，我们选择提取该组唯一的ID号，然后将其转换为name，其对应关系是用$代替下划线(如ID号为gbBSCExamList_ctl02_rbExamerLevel，name为gbBSCExamList$ctl02$rbExamerLevel)。Jmeter的Beanshellpreprocessor可在提交http请求前动态调整参数个数及参数值。下面给出了Beanshellpreprocessor的代码。其中ExamerLevel_matchNr为Jmeter的系统变量，提供了正则表达式匹配项ExamerLevel匹配成功的个数(即参评单位的个数)。如前所述匹配数量小于3时可任意评分，为简单起见我们均将其评为优秀。N=Integer．parseInt(vars．get("ExamerLevel_match-Nr"));(N＞=3){YX=Integer．parseInt(vars．get("youxiu"));LH=Integer．parseInt(vars．get("lianghao"))+YX;HG=Integer．parseInt(vars．get("hege"))+LH;BHG=Integer．parseInt(vars．get("jibenhege"))+HG;for(i=1;i＜=N;i++){item=vars．get("ExamerLevel_"+i);item=item．replace("_"，"$");(i＜=YX){sampler．addArgument(item，"1");}else(i＜=LH){sampler．addArgument(item，"2");}else(i＜=HG){sampler．addArgument(item，"3");}else(i＜=BHG){sampler．addArgument(item，"4");}}}else{for(i=1;i＜=N;i++){item=vars．get("ExamerLevel_"+i);item=item．replace("_"，"$");sampler．addArgument(item，"1");}}设计了含35个并发线程的线程组，模拟实际35个评分人的评分过程。全部线程在1秒钟之内启动，比实际情况更严格。得到聚合报告如图6所示，其中点击考核评分页面响应时间最长，为335毫秒。且测试过程中无错误发生，说明系统评分模块可靠。
2数据库性能优化实验
除应用程序外，数据库设计的优劣亦影响系统性能。这部分实验目的是使学生熟练掌握使用SQLServer测试数据库性能的一般流程和方法，并进行简单的数据库调优。为减少复杂性，设计一个简单的由三张表组成的人员组织结构数据库:user、or-gan及userorgan表。其中user表含4586条记录，or-gan表含1722条记录，userorgan表含6804条记录(一人可在多部门任职)。实验任务根据账号查询其姓名及所在单位信息。
2．1SQL语句执行计划对应用程序中频繁执行的SQL语句检查执行计划非常重要。初始时，三张表均未建立任何索引，下面SQL语句的执行计划如图7所示。由图7知，三张表均采用全表扫描的方式。对大表全表扫描可能涉及多次磁盘I/O，非常费时，应尽力避免此种情况。SQLServer报告由于缺少索引影响了查询性能，并给出了相关建议。selectA．vcAccount，A．vcName，C．vcNamefromtest．dbo．［user］Ainnerjointest．dbo．［useror-gan］BonA．vcAccount=B．cnvcempidinnerjointest．dbo．organConB．cnvcorgid=C．nNodeIDwhereA．vcAccount=＇testuser＇为表格建立以下索引:indexIND_USERACCOUNTontest．dbo．［user］(vcAccount)clusteredindexPK_ORGANontest．dbo．［organ］(nNodeID)indexIND_USERORGANontest．dbo．［userorgan］(cnvcempid，cnvcorgid)再次运行后显示执行计划如图8所示。可见所有表扫描均已替换为相应的索引查找，且SQLServ-er未报告缺少索引影响查询性能。两次执行查询的磁盘I/O和CPU时间见表1，可见为表添加正确的索引可提高查询性能。
2．2索引建立原则总结
建立索引的一般满足原则如下［10］(篇幅所限，未给出实例):(1)为主键所在的列创建索引。为经常进行连接但未指定为外键的字段建立索引。(2)在频繁进行排序或分组的字段上建立索引。(3)在条件表达式中经常用到的不同值较多的字段上建立索引，在不同值较少的字段上不建立索引，如性别字段。不在查询很少引用的列上创建索引。(4)若经常同时使用多个字段排序，可在这些字段上建立复合索引。要尽量使关键查询形成索引覆盖，其前导字段一定是使用最频繁的字段。(5)查看索引并删除不使用的索引。需频繁进行数据查入操作的数据库应有较少的索引，需频繁进行读取操作的数据库应有更多的索引。(6)在聚集索引中，避免包括不必要的列，尽可能使用较小的数据类型。(7)在支持排序和范围查询的字段上考虑使用聚集索引。(8)具有高选择性的列是索引的好候选列，具有高密度的列是索引最糟糕的候选列。
3结语
【关键词】田间试验与统计方法 教学改革 教学方法
【基金项目】2012年广东省质量工程资助项目。
【中图分类号】S6-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）10-0241-02
《田间试验与统计方法》是农科专业的一门专业基础课。作为一门方法论的科学，它对于学生科学研究的训练、科研素养的提高以及指导农业生产实践，均具有重要意义[1-2]。我国各高等农业院校开设《田间试验与统计方法》课程具有悠久的历史，并逐步形成了富有各自特色的课程教学体系。二十多年来，我们坚持实践，积极探索，不断总结，在明确教学目标和任务前提下，积极进行教学改革，做了多方面的尝试，不断完善教材体系、教学环节和教学手段，取得了较好的效果。现就《田间试验与统计方法》课程教学改革实践中的相关问题谈一些体会与思考，以期与同行进行交流。
1.课程的基本内容及其在农业高等教育教学体系中的地位
作为专业的基础课，《田间试验与统计方法》课程以高等数学、概率论与数理统计、遗传学等课程为基础，主要介绍田间试验设计、试验结果的整理与统计分析等内容。通过本课程的学习，要求学生能正确地设计试验方案并对试验结果进行统计分析，为进一步学习专业课程打下必要的理论基础，也为今后从事毕业论文和开展科学研究打好方法论基础。田间试验与统计方法的内容主要包括四大部分。第一部分介绍科学研究的基本过程、试验方案的制定，试验误差及其控制，在此基础上进一步讲述田间试验误差的来源、土壤差异、控制误差的小区技术、试验设计、实施规则以及试验数据的获取。第二部分从试验数据最简单的描述统计开始，进而介绍研究对象总体的理论分布、统计数的抽样分布以及统计数的理论概率。第三部分在误差理论的基础上引入通过假设测验进行统计推断的基本方法，介绍平均数比较的u测验和t测验，然后进一步介绍F测验和x2测验及其应用。第四部分两个以上变数间的分析，即相关与回归部分。田间试验与统计方法的核心内容是试验设计和统计分析的方法；统计方法重点在于方差分析和回归相关[2-6]。
2.改革传统的田间试验与统计方法教学方法
2.1优化教学内容，构建合理的课程知识结构体系，突出重点，兼顾全面
培养人才的目的，就是为了满足生产实际和科学研究的需要。在教学过程要尽可能地与生产实际想结合，与相关领域的研究相结合。《田间试验与统计方法》课程是在已学过概率论与数理统计的基础上，进一步加深试验设计理论、拓宽试验设计方法，提高数据处理效率，旨在增强专业研究能力，提高论文试验的设计水平与论文质量。迄今，该课程在国外偏重于各种常用试验设计优化及各种统计软件包如Statistica、Excel、SAS和SPSS等使用；在国内则偏重于各种试验设计方法和统计分析的介绍，试验结果采用计算器一步一步计算，以求加深对试验设计原理及统计过程的理解。这两种教学体系前者统计手段先进，但试验设计薄弱，不利于学生对各种试验设计方法的灵活运用；后者突出试验设计部分内容，但数据处理费力费时。两者各有利弊，有待改进。
根据长期的教学实践，我们认为，《田间试验与统计方法》课程的教学应立足于理论与实践相结合，既应介绍各种试验设计方法的原理，又必须有这些设计方法在农业中的应用实例。因此，我们优化了该课程的教学体系和教学内容，对于比较典型、又较常用的试验设计（如随机区组设计），进行详细讲解。课堂教学重点则放在各种试验设计方法的特点、用途及相互联系方面。至于设计步骤只按试验小区排列图简述即可，结果的统计分析也只需列出方差分析表中的变异来源项。因为对于大多数试验来说，这些变异来源的平方和（SS）等统计项可用常用的计算器计算出来。如此安排授课进程，可避免课堂内容重复，并让学生避免记忆繁琐的统计公式，有利于学生在较短的课堂时间内，掌握各类试验设计的要领，便于日后灵活运用。
2.2 灵活应用各种教学方法，强化理论教学
任何的教学改革措施，都必须符合教学的基本规律，建筑在常规教学的基础上。提高传统教学的授课质量，是教学改革成功的根本。教学实践中，根据《田间试验与统计方法》课程图表多、公式多、计算多、学习难度大等特点，按照教学的目的要求、重点、难点以及达到的目标，可分别采用不同的教学方法。（1）对于基本概念、基础理论以讲授法为主，力求深入浅出，讲深讲透；（2）对于数理统计学公式，淡化演绎推理过程，着重讲清发现问题、解决问题的思路，启迪学生的逻辑思维能力；（3）对于一些统计图表的绘制（如田间试验设计图、数据资料的次数分布图、双变数的回归图等）则辅以直观教学法。例如，在讲授“田间试验设计”一节时，其教学过程设计为：首先把不同试验设计方法的图例通过投影展示给学生，并用对比法简要介绍不同设计的特点以及相关的术语，然后详细介绍几种有代表性的试验设计图的绘制方法，在此基础上，再进一步说明不同设计方法的适用范围。这样讲授可以使学生在感性认识的基础上再上升到理性认识，加深对所学知识的理解；（4）对适于学生自学的内容则采用课堂讨论的方法；（5）对于计算内容较多的章节则辅以练习法。在讲课过程中，避免满堂灌，尽可能启发引导学生思考，适当设疑，活跃课堂气氛。
2.3加强课堂讨论，因材施教
解决某一特定专业问题可采用的试验设计方法很多，但试验效率可能大不相同。因此每大类试验设计讲授后，有必要让学生根据各自的专业要求，最好结合自己将来的毕业论文，进行设计练习，然后组织课堂讨论。在《田间试验与统计方法》的授课过程中，充分利用课堂讨论可以收到良好的效果。它能使学生强化对基本内容的理解，提高学生在科研实际中的自觉运用统计学理论和技能的能力。这种方式的教学还可以让学生换换“口味”，避免被动的“满堂灌”，使学生变被动为主动，去查阅相关资料，引发学生的学习兴趣。通过查阅资料、课堂交流以及自己的独立思考，学生能够全面地了解所研究问题涉及的领域范围、来龙去脉以及可能的解决办法。
在讨论过程中，可先由学生上台介绍，再让全体师生共同对试验设计进行探讨，提出修改意见，并作出评价。这样既有利于学生掌握、巩固课堂知识，能灵活运用各类试验设计方法来解决专业问题，提高教学效果，又可让学生学以致用，增强学习兴趣，提高学习积极性和自觉性。对于任课教师来说，课堂讨论无疑是一次了解学生对教学内容的掌握程度。在所有的课堂讨论中，针对毕业论文的课堂讨论尤其具有重要意义。因为每个同学对毕业论文的重视程度都是勿庸置疑的，但每个同学的毕业论文所涉及的领域又是各不相同的。因此，通过针对毕业论文的课堂讨论，教师可以了解本课程知识在不同领域中的应用范围，最后分析、归纳出这些领域对本课程特殊要求的极好机会。因此，对于每一个学生的设计练习，应予以登记、摘录。对于典型练习，应予保留，并及时充实到教案中，以丰富教学内容，促进学用结合[2]。
2.4 运用电化教学手段，增加课堂教学信息量
本课程的内容涉及大量设计草图与统计图表，因此教学挂图较多。纸质挂图较易损坏，白布绘制的挂图又难以修改和清洗，且携带不便。利用学校大多数教室都已经配备多媒体投影设备的条件，将这些图表、公式及教学内容制成Powerpoint幻灯片实施教学，加快了授课节奏，增加课程的信息量。对于某些试验设计的野外试验场景，也制成幻灯片或教学录像片，增强了教学手段的形象化和动态化，激发了学生的学习兴趣，丰富和发展学生的形象思维和逻辑思维，提高了教学效果。
《田间试验与统计方法》课程计算量大，目前科研工作中的统计分析工作绝大多数都通过统计分析软件完成。因此《田间试验与统计方法》课程CAI课件的制作必须跟统计分析软件“链接”，如可以与SAS、DPS或SPSS等分析软件结合；教师在利用CAI课件授课时，可以通过统计分析软件演示例题的计算过程与结果，强化学生对统计分析软件的使用[3，6-8]。
2.5加强课后作业练习
在指导本科生和研究生学位论文时，我们发现相当一部分学生在真正使用统计这一有效的手段时，往往无从下手，这主要是因为在课堂教学之外他们的实践环节比较薄弱。在他们还没有接触科研活动之前，这种实践环节可以通过大量的作业来替代。
2.6 加强计算机统计分析练习
加强计算机在试验设计，特别是在试验结果统计分析中的应用，是本课程的一个重要发展方向。如何将国内外各种统计分析软件进行合理开发，使之与本课程教学内容相衔接，并利用计算机开展统计分析教学，这是本课程教学改革的一个重要内容。
目前国内外惯用的计算机统计软件包大多具备常用试验设计的结果统计功能。对于采用典型试验设计，如随机区组、拉丁方、裂区设计等方法设置的试验，其试验结果一般都可以用软件包直接统计。对于由典型试验设计演化的变种，包括混杂设计、正交设计等，仍可借助计算机按变异来源进行平方和及自由度分解，从而完成繁琐的中间运算过程，提高计算效率。
在计算机日益普及的今天，许多复杂的统计分析，如回归分析、相关分析等已完全可以由计算机完成，因此，不必再沿用计算器统计时代对算法作太多的介绍。针对本课程上机时数有限，而现有统计软件包功能较多，课堂上来不及详细介绍这一现状，计算机统计练习目前最好采用先集中铺导，再分散进行课外练习，最后集中答疑的方式。这样可使学生有较多的软件熟悉时间，便于学生在软件练习过程中发现问题，解决问题，提高计算机实际应用能力[7-8]。
2.7 强化实践教学，加强学生实践能力的培养
要想使学生正确运用生物统计的知识和方法去处理、分析和解决实际问题，必须加强学生对生物本身生长发育规律以及生物界数量现象的认识。生物界的数量现象是普遍存在的，这些数量现象又是广泛地存在变异的。正确地认识这些数量现象，将有助于我们正确地选择适当的统计分析方法来处理试验数据。生物统计的目的就是帮助我们发现和挖掘这些蕴藏生物内部的规律，使我们对生物本身生长发育及生物与环境间的关系有更深的认识[4-5]。
在生物科研中容易发生有关数据统计分析的错误，我们经常发现，这通常都与是否有正确的试验设计有关。生物统计学虽然是分析试验结果的有力工具，但是也只有那些有计划有目的地收集起来的数据，经过整理、思考和统计学分析，才能得出正确的结论。我们经常发现有人因为缺乏统计学知识收集大量无助于分析的数据而丢失一些必要的数据，这样的资料很难得出正确的结论；或者由于收集方法不正确，而得不到对总体无偏的估计，使推断的结果不够准确，浪费了人力和物力。
针对上述情况，我们加强了进行实际课题研究训练的教学环节，特别是加大了有关试验设计内容的实践，使学生能够在进行一项研究之前，根据试验目的，按照统计学的要求制定出一整套完整的试验方案，开展正确的田间试验。在实践过程中，学生通过自己搜集资料，自己提出课题，然后在教师指导下进行讨论和研究，把课堂扩展到资料室、图书馆和实验场地，融教、学、研为一体，充分调动了研究生学习的积极性和主动性，不仅加深了学生对统计学原理、模型和方法的理解，更提高了他们分析问题和解决问题的能力，使学生学得生动活泼、丰富多采。对于有条件的学生，就让他们直接参与老师的科研工作。
3.教学改革的效果
经过二十多年的探索与实践，《田间试验与统计方法》课程的教学效果不断提高。课程改革的效果，不仅得到了学生的认可，而且也得到了学校教学管理专家的好评。通过反复实践，学生抓住了田间试验与统计方法的基本要点，能够自觉地运用田间试验设计与统计方法来解决科研工作中的问题。在我校历届园艺、农学专业的毕业论文中，绝大多数能做到正确地进行试验设计、正确地应用统计指标、对数据进行正确的统计分析、正确地应用统计图表对研究结果进行简洁而清楚的表达，并且能正确地解释试验结果，导出正确的结论。
参考文献：
[1]于丽杰. 生物统计教学改革中的几点认识. 黑龙江高教研究，1995，（1）：74-76
[2]吴良欢，楼建悦，赵启泉. 提高农科研究生试验设计与统计教学质量的途径探讨. 高等农业教育，2001，（增刊）：89-90
[3]詹秋文. 计算机技术在生物统计教学中的应用. 高等农业教育，2001，（6）：56-57
[4]夏爱红，景桂英，是雅蓓，周广礼. 农业期刊论文中试验设计统计方法存在的问题及分析. 编辑学报，2002，14（1）：23-24
[5]汪光年，吴益伟，于晓庆，汪良才. 论农业科技论文中试验设计可比性问题. 宁波大学学报，2000，22（5）：93-95
[6]程郁昕.《生物统计学》教学改革的几点思考.安徽科技学院学报，2009，23（3）：32-34
[7]李兰会，李潭清，周荣艳，曹洪战，贾青.整合多媒体与传统教学模式，优化生物统计教学.教学天地，2009，（7）：118-119
[8]何风华，李明辉.生物统计学多媒体教学的探索与实践.江西教育学院学报，2004，25（6）：25-27
关键词食品学科试验方法学;课程教学;教学实践
AbstractIn the paper，the necessity，problem，content optimization and practice of food science experimental methodology were summarized to provide a reference for further teaching reform.
Key wordsfood science experimental methodology;curriculum teaching;education practice
试验方法学(试验设计与数据处理)是自然科学研究方法论领域中一个分支，是以概率论、数理统计、专业技术知识和实践经验为基础，对试验进行科学、经济安排，并对试验结果计算分析，最终达到减少试验次数、缩短试验周期、迅速找出优化方案的一种科学方法。试验方法学也是一门理论和实践结合紧密、实用性很强的课程，它为以后从事科学研究、工程试验、工程设计工作的学生提供基本的训练，培养学生正确确定科研、工程试验方案和进行数据处理的能力[1]。
食品学科是涵盖农副产品贮藏加工、生物科学、农业工程和轻工业等学科的综合性、交叉型学科，具有原料广泛性、加工工艺的多样性和加工质量控制的重要性等特点。这些特点决定了进行食品学科试验和生产实践中，对试验的合理设计和科学安排的注重，注意试验过程的正确运转，保证试验结果的可靠性和准确性，并进行科学正确的统计分析，以便于正确揭示事物的本质，得出科学的结论[2]。20世纪80年代以来，世界食品工业飞速发展，食品科学研究朝着自动化生产、计算机应用、系统工程、生物酶技术、基因工程等高新技术发展，逐步脱离了传统的加工方法，体现了科学化、集约化生产的特色，也对食品科学研究的试验设计和统计方法提出更高的要求。食品的试验研究已经由简单的假设测验、方差分析发展到多元分析、优化设计等高级试验设计分析方法，愈加显出试验方法学在食品科学研究中的重要性。
1课程开设的必要性
试验设计方法是一项工程技术人员必须掌握的技术方法。它要求科学地安排试验方案，以最少的人力和物力消费，在最短的时间内取得更多、更好的生产和科研成果。试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要的作用，主要有:提高产量;减少质量的波动，提高产品质量水准;大大缩短新产品试验周期;降低成本;试验设计延长产品寿命。该课程的开设为大学生将来从事科学研究或新产品研发等实际工作奠定了理论和实践基础。
2存在的问题
该课程因为涉及统计学知识，需要具备深厚的概率论基础知识，而概率论较为抽象，学生普遍掌握程度不高;同时统计学涉及大量的计算，通常需要用计算机软件来完成，故必须具备一定的计算机软硬件知识及实际操作能力，所以对于大多数学生来说，对该课程的理解和掌握并不容易。
2.1教学安排问题
不同院校试验方法学课的课程性质不同，有些是必修课，有些是限选课，有些是公共选修课，让感兴趣的同学自由选择。由于选修课可以自主选择，也可以放弃学分，因此学生对选修课的态度普遍不如对必修课认真，这就造成教学效果相对较难提高。课时数不同，分别为20、30、40、50学时等。另外，开设课程时间也有不同，分别在大二、大三和大四时开设，致使学生对该课程在知识储备、使用迫切性以及将来需求等方面的掌握和了解较少。
2.2实际需求与课程脱节问题
由于没有对该课程进行科学研究，不知道试验方法学可以解决什么问题。而该课程所具有的内容多、公式多、计算多、图表多等，决定了课程本身的繁杂性，这样造成课程对学生的吸引力降低，教师虽然付出大量的心血进行课前准备和课堂教学，但在学生眼里枯燥乏味、难以理解，导致教师厌教、学生厌学。
2.3内容问题
传统的试验方法学教学内容侧重于数学原理的论述，实际应用例子太少，可操作性差。而该课程实际是应用科学，教学内容的编排应围绕实际技能的培养进行。由于学生已进行过《高等数学》《概率论与数理统计》等课程的学习，具备一定的数学基础。因此，为了节省教学时间，对公式和定理的分析、推导一带而过，不着重强调;降低理论深度，着眼于理论知识的实际应用，深入浅出，以点带面，使学生领悟教学内容。
3课程教学的内容优化
3.1引入试验设计发展史
为了使学生明确学习目的，有必要在课堂教学中引入试验设计发展史。例如:1949 年，日本电讯研究所研制的“线形弹簧继电器”，运用正交设计技术，对数十个特性值、2 000 多个变量进行研究，制造出比竞争对手美国西方电器公司先进、价廉的产品，给该所带来几十亿美元的效益[3]。1978 年原七机部在进行某项产品的试验设计时，须考虑5 因素31 水平，且要求试验次数不能超过50 次。5因素31水平可能的试验次数多达2 800 多万次，为研究其数学模型曾试用国外的方法，长时间得不到理想的结果，而运用“正交设计”方法，5 因素31水平的试验次数为312=961。为解决该难题，我国著名的数理统计专家方开泰与数论专家王元合作，将数论理论成功地应用于试验设计问题中，创立了一种全新的试验设计方法，即“均匀设计试验法”，运用该方法于上述试验，仅做31次，其效果便接近于2 800多万次的试验，成功解决了该难题。在讲这段历史时，学生感兴趣，不仅认识到进行该课程学习的重要性，变“要我学”为“我要学”，而且激发出强烈的爱国主义热情和努力学习的决心。
3.2重视教学内容的实用性
在试验设计基础、方差分析、回归分析、正交试验设计、均匀设计、回归正交设计、回归旋转正交试验设计等教学内容中，对基础理论不作重点阐述，强调理论在实际应用中的结果理解与现象解释的作用，重点讲解遇到什么样的研究课题需用哪种设计方法进行设计，采用什么软件对所得到的数据结果进行处理。例如:采用物理和化学结合的办法来提取酵母细胞中的海藻糖[4]，先用微波处理，后用溶剂来提取。考察的因素是微波时间(min)、提取体积(mL)、提取时间(min)、提取温度(℃)(X1、X2、X3、X4)。针对这4个影响因素，每个因素安排6个水平，4 因素的取值范围分别为微波时间2.0～5.0 min;提取体积10～50 mL;提取时间10～60 min;提取温度0~100 ℃。如果采用全面试验则需64=1 296次试验，如果是正交法必须做62=36次试验，而均匀试验法6次就可以解决，所以选择均匀试验设计。对于试验结果如何处理，均匀设计法由于没有正交法整齐可比的特点，所以不能采用方差分析方法去处理，而采用回归分析的方法。
3.3加强对实用软件使用的教学
目前，具体可用于试验方法学中进行数据处理的广泛流行的软件有Mathematics[5]、SAS[6]、Minitab 、Matlab、SPSS、DPS、Origin、Design expert等。每个软件有其自己的特点，例如SPSS主要用于统计量计算，Matlab主要用于数值分析，Mathematics主要用于函数分析与计算，Origin主要用于绘图等等。另外，还有专门用于正交试验设计的正交设计助手软件，用于均匀设计的均匀分析软件，用于曲线拟合的Curve expert等专门软件。因此，该课程教学的关键是要使学生在不同方案设计中采用不同的软件处理试验结果，以提高试验的准确性和可靠性。
4课程教学的实践与设想
课程教学方法改革的总原则是:把培养创新精神和实践能力作为教学的重点;遵循现代教育以人为本的观念，给学生发展以最大的空间;在教学中应因材施教，采用多种方法，切实发挥学生的自主性和教师的促进作用。同时，通过该课程的学习，使学生能自己设计试验方案，自己动手进行数据处理。
4.1积极解决学生的思想问题
要让学生学好课程，必须确保其对课程的正确认识。笔者教学实践发现，只有通过鲜明的个案引导、启发才能使学生觉得试验方法学的学习可以解决许多难点问题，提高知识层次结构，挖掘隐含在试验数据内部的深层次要素，以保证学生有积极学习该课程的意识。
4.2在教学过程中，采用“主导—主体”的设计模式，引导学生进行自主探究，小组讨论，动手实践
引导学生进行食品学科的试验及数据处理，课后撰写技术报告，通过学生动手实践让其亲自体验试验设计整个过程:①了解试验目的，实验目的是试验设计首先要考虑的问题，对其应当深入了解，认真分析，提出试验目的及预期效果，避免盲目性。②确定因素和水平，试验设计之前必须了解可能对试验结果产生影响的因素，并根据实验要求选出适当因素加以研究。③确定指标，在选择试验指标时，必须考虑指标对所研究问题能提供的信息，及其测定方法。④确定试验计划，实验计划的确定在整个实验设计中至关重要。采用何种设计方案须考虑试验误差、方便程度、人力、物力、财力等多个方面。⑤实施试验设计。⑥数据分析。
4.3改革考试和考核方法
考试是促进学生学习、检验学习成效的一种重要手段。学生最简单的目的就是拿学分，增加获得奖学金和就业机会。为了克服平时不认真、一到考试就死记硬背突击过关的弊端，激发学生自主学习的能动性，增强学生主动思维的积极性，在考试、考核中可将讨论、课程的论文成绩与平时成绩相结合，综合评定。如平时表现 10%，课外作业 10%，课堂讨论 20%，课程论文 60%。将考试的重点侧重于提交课程论文上。课程论文是培养创新意识和提高研究能力的有效途径，许多学生习惯老师问学生答的考试模式，依赖老师划范围、定重点地被动学习方法。采用课程小论文的考试形式会给学生提供一个展现创造能力的机会，促使他们在学习过程中深层次地理解知识和方法，主动搜寻资料，阅读参考书，解决科研中的方案设计与数据处理问题。
5结语
试验方法学课的角色，其实无论是必修课还是选修课并不重要，重要的是应当教给学生真正有用的知识和技能，帮助其在今后科研和管理工作中解决实际问题，借助各种应用软件，根据具体问题进行方案设计及试验结果的数据处理，揭示隐含在试验现象中的科学问题，完成科学研究和论文写作。
6参考文献
[1] 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.
[2] 王钦德.食品试验设计与统计分析[M].北京:中国农业大学出版社，2003.
[3] 陈红，黄海东.试验设计与数据处理课程教学改革的探讨[J].农机化研究，2004(2):266-267.
[4] 章银良，刘庭淼，张鑫，等.微波破碎酵母细胞提取海藻糖的研究[J].郑州轻工业学院学报:自然科学版，2001(4):51-53.
[5] ELIZABETH B.Data processing mathematics[M].Englewood Cliffs，N J:Preontice-Hall，1995.
【关键词】试验统计方法 教学改革 农业生产类 SAS
【基金项目】宁夏大学科学研究基金资助（2012）。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0244-02
试验统计方法是数理统计原理和方法在农业生产科学中的应用，主要内容有试验设计、试验统计和实验分析三个板块，涉及较多的数学公式和抽象的统计概念，要求学生具备扎实的数学基础和较强的逻辑思维能力。但对于农业生产类学生，该课程支撑着学生的毕业论文和科学研究。学好该课程，不仅可以培养学生的专业思想，还可以培养学生的综合能力。
试验统计方法在教学中普遍存在以下问题：首先，理论与实践结合不紧密。其授课方式多数采用课堂理论教学与课后软件实习相结合，而学生生产实习和毕业论文设计在课程结束后，导致实践应用滞后于理论知识，使知识与技能掌握不牢固，在实际试验设计和数据挖掘时不能得心应手。其次，统计软件与试验不吻合。在实际农业科学研究中，统计分析原理和实际情况往往难于对应，所以借助统计软件已成为一个行之有效的方法。目前，国内高校统计相关课程教学中统计软件的种类较多，有Excel、SPSS、SAS、DPS、R语言等，每个软件都有其优缺点。但针对农业生产类试验，在大田环境因子控制较为困难，田间试验结果存在不确定性和变异性，导致辅助软件不能准确的挖掘样本数据信息。
本文根据本校实际教学经验和植物生产类本科专业教学计划修订方案，针对上述问题，从教学目标、教学方法、教学内容及考核形式等方面进行探索，以期激发学生兴趣，提高试验统计方法的教学质量。
一、教学目标聚焦于应用能力
试验统计方法理论课程要求学生掌握从事科学研究所必备的试验统计方法，及相关的基本理论和知识，懂得如何运用统计学原理设计科学试验，并能够应用统计分析软件正确地处理分析试验数据，为以后开展科学试验工作奠定基础。
试验统计分析试验课程以具体试验和软件为载体，是理论学习的继续、补充和发展。通过实验把理论概念转变为具体的试验操作和数据软件处理过程，使学生的理论知识和实验操作技能得到提高；通过具体的实验操作和统计软件的应用，培养学生的操作、综合分析能力，结合所学专业解释有关现象并讨论试验结果；通过实验课的教学和学生操作，使学生掌握基本操作技能，学会选择正确的方法进行科学试验，并利用对应的数据处理方法得出可靠结果。
因此，应用统计方法分析和解决农业科学研究中的实际问题才是试验统计方法教学的重点内容和首要任务。
二、教学方法理论联系实际，以学生实践为主
（一）田间试验的设计与实施
理论课程与试验课程同时进行，并贯穿于整个教学过程。首先，试验设计内容授课结束后，在明确试验目的的前提下，将授课对象分成小组，分别负责不同的试验设计，要求学生必须设计好详细试验方案，试验设计可借助SAS软件。
其次，根据课堂制定试验方案，进行大田或实验室实验的实施，试验实施地点设立在学校试验农场或实验室等场地。每组负责一种或两种典型试验方案实施，规范实验准备、播种等环节，同时可教授应用于调查研究的抽样调查方法。
再次，试验数据的采样，要严格按照试验数据获取的步骤和方法。各小组总结田间试验的误差来源、土壤差异和控制误差的小区技术、试验设计、实施规则以及试验数据的获取，并相互交流学习心得，保障每个学生都能涉及到每个试验。
（二）样本试验数据描述及总体参数估计
在理论课程进行的过程中，以上述样本试验数据和对应试验材料总体参数为数据支撑，从样本试验数据最基本的描述统计开始，进而介绍研究对象总体的理论分布、统计数的抽样分布及其概率计算。在误差理论的基础上引入通过假设测验进行统计推断的基本方法，介绍平均数比较的u测验、t测验和F测验，以及计数资料的测验及其应用等。同时，各小组进行讨论交换试验数据，讨论结果。在数据计算利用直接公式法和软件（SAS）辅助法，并相互对比矫正。
（三）多变数间关系理论与实证
首先，讲解理论课程，承上启下介绍参数估计方法包括矩法、最小二乘法和极大似然法等；多变数间的回归与相关分析，包括一元、多元线性回归与相关，以及曲线回归；介绍单因素、多因素及不完全区组试验结果的统计分析。其次，结合各小组试验数据与教材例题数据，利用公式法和软件法分别计算多变数之间的关系，得出结论。
（四）纵向总结，系统归纳
理论课程授课完成后，总结常用田间试验流程。每一个典型试验包括：实验设计、实施、统计、分析和得出结论，并附带SAS程序。要求每个学生必须系统掌握常用田间试验的全部流程。
三、教材和教学内容紧扣社会需求
教学内容要与时俱进，如农业生产者一般只重视试验数据的统计结果与生物学意义，而不关注统计分析过程中所用的统计原理与计算步骤。另外，现在各行业都在推崇大数据，农业生产类科学研究数据量也在不断增加，传统公式计算已经不能满足需要，计算机和统计软件辅助数据处理是必然的趋势。因此，教学内容重点应放在应用上，增加学生试验比重。统计软件我们可采用灵活多变的SAS，尤其在进行差异分析的过程中，SAS可提供不同空间效应模型，克服了方差分析要求变数的相互独立的要求，可以提高数据分析的准确性。
结合我校专业特点和办学经验，主要参考书为盖钧镒院士主编《试验统计方法》，以SAS软件为主要工具，结合具体试验系统介绍常用实验设计、数据采集和结果分析及其SAS软件实现过程。教学内容和重点注重以下原则：第一，简化统计原理、方法及公式推导，增加统计方法的适用条件；第二，系统学习常用试验的设计、实施和分析及其对应SAS程序，强调解决实际农业生产问题能力的培养；第三，注重试验课动手能力，体现学生毕业论文设计和科学中出现的问题。
四、改革考核方式，提升学生综合运用知识的能力
《试验统计方法》课程实践性较强，以培养有实际应用统计分析能力的高素质创新人才为主要任务，所以考核重点应该为学生应用知识能力和综合分析问题能力。考试内容分为试验操作技能和综合应用题，试验操作技能以试验设计、实施、数据采集与整理为主要考察内容，考核形式以检查实验方案和观察具体试验操作规范性为主；综合应用题采用开卷考试，题库侧重各大学生毕业论文设计相关实验设计和科学研究，学生可随机抽取试题，可查阅参考资料，可借助计算机，但要求考生在规定时间内独立完成。这种考核改革，以考查学生解决实际问题能力为重点，有效督促学生对知识的实际应用。
五、讨论
我国农科类专业本科生大多是以培养应用型人才为目标，农业类就业单位多数以生产科研为主线，尤其在创新型企业中，非常重视科研活动，掌握试验统计分析技能更为重要。因此，教学目标应以促进学生实践能力发展为根本出发点，培养具备试验统计分析实践能力的人才更能适应现阶段人才的需求，而且学生自身发展也需要一定的试验技能。
参考文献：
[1]宋岩，王道波，文望名.案例教学在《生物统计》中的教改研究[J].科技信息，2014，10：19.
[2]李培英，孙宗玖.草业科学专业田间试验附生物统计教学改革设想[J].黑龙江畜牧兽医，2014，13：186-188.
[3]李翠芹，何腊平，陈平.食品学科中的生物统计课程教学改革探索[J].教育教学论坛，2014，23：57-58.
[4]李兰会，杨民红，王荣杰，墨峰涛，周荣艳，贾青，李祥龙.生物统计课程之标准差的授课分析[J].黑龙江畜牧兽医，2013，23：192-193.
[5]杨泽峰，张恩盈，徐辰武，顾世梁.《生物统计与试验设计》课程建设与学生科研素质培养[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013，10：236-237.
[6]林勇，李招群.职校《药品生物检定》课程教学改革的探讨[J].新课程研究（中旬刊），2013，11：53-54.
[7]魏卫东.基于提升学生科研素质的《生物统计》教学改革[J].中国科教创新导刊，2013，32：139-140.
关键词：案例教学法；软件测试过程；测试文档
中图分类号：G642.4文献标识码：A
目前我国软件测试人才严重匮乏，人才缺口达到30万，造成这一结果的主要原因是国内软件测试人才教育相对滞后。但实际上，很多学习了软件测试课程的学生却找不到工作，业内专家称之为人才的“结构性过剩”［1］，因此，滞后的原因不仅仅是教育机构开设软件测试课程时间的滞后，主要是教学内容和教学效果与实际需要的差距产生的滞后。随着外包开发行业的快速发展，对人才在代码和文档方面的规范性、技能和工具的熟练程度要求越来越高，而这些要求正是软件测试人才教育的薄弱环节。如何顺应市场需求，培养出企业所需的软件测试人员，成为《软件测试》课程改革的目标。
一、《软件测试》课程存在的问题
随着软件测试人员市场需求的不断增加，各大高校、职业技术学校及IT培训机构纷纷开设了《软件测试》课程，各种软件测试的教材也相继出版发行，但教材中技术实现的内容较多，对常用的软件测试文档书写介绍很少，对自动化测试工具基本也是简略介绍其功能。在实验教材方面，目前还没有配套的软件测试实验教材问世，在教学过程中基本是任课教师自行设计实验教学内容。对于实践性较强的课程，如果没有大量的项目开发经验和完整的系统案例作为支撑，就难于用恰当的实例来解释相关理论，更难设计出实用有效的实验内容，导致在校学习的知识与实际工作脱节的现象。
二、《软件测试》课程采用案例教学法的必要性
案例教学法最早起源于美国哈佛大学商学院，自20世纪20年代以来一直被广泛地应用于商业、法律、医学领域培训中，随着案例教学法的推广、成熟，案例教学法受到其他专业领域的重视。案例教学法是根据教学目的和培养目标的要求，教师在教学过程中，以案例为基本素材，把学生带入到特定的事件情景中进行分析问题和解决问题，培养学生运用理论知识并形成技能技巧的一种教学方法。与知识为导向的讲授式课堂教学模式相比，案例教学法更注重学生知识的运用能力，以学生实际能力的提高为最终教学目的。
“软件测试”课程的教学目的是让学生深刻理解软件测试思想和基本理论，熟悉多种软件的测试方法、相关技术和系统的软件测试过程，学会编写测试规格说明书，测试报告，并学会使用几种流行的自动化测试工具，从工程化角度提高和培养学生从事大型软件的测试技术和能力。因此在教学过程中，必须引用系统的工程化的案例作为理论课教学载体和实验课教学的实施对象，这样才能帮助学生深刻理解基本理论，并通过实验掌握测试的技能和技巧。
三、案例教学法在《软件测试》课程中的实施
本课程的培养目标是根据市场需求，结合实际工作中企业对“新人”的培养模式及实际工作的方式方法，通过若干系统案例对学生进行测试技能的训练，让学生以“经验者”的身份进入人才市场参与竞争。
（一）根据学生特点规划教学内容
由于学生缺乏整体项目开发经验，我们主要针对初、中级测试工程师设计教学内容。而针对高级测试工程师和测试管理者担当的工作，比如测试计划的制作、各种设计的验证、测试评估和总结，需要经历初中级测试工程师的实战，积累大量经验才能承担。这一部分内容，我们只在理论教学中简单讲述，不在实验教学中安排实验内容。
（二）根据教学阶段选择案例素材
根据教学进度和学生对知识的掌握程度，采用由简到繁、循序渐进的方式选择如下三个案例进行教学：
（1）选择经典案例设计的“被测软件系统”作为软件测试基本技术的案例进行理论和实践教学。
（2）选择以C/S模式实现的“小区物业管理系统”作为软件测试过程、测试用例设计、测试文档书写相关内容的案例。
（3）选择以B/S模式实现的“图书馆管理系统”作为面向对象测试、网站测试的案例。
在理论课教学中主要以“被测软件系统”、“小区物业管理系统”作为案例进行理论知识的讲解，与网站测试和面向对象测试相关的内容以“图书馆管理系统”作为案例进行讲解。这样，进行完理论教学，学生对案例系统的功能基本了解。在实验教学中，我们提供给学生在测试中需要的代码、开发规范、需求分析、系统设计书、概要设计书、详细设计书，具备了以上资料，便可模拟实际工作模式，将理论教学中讲述的测试技术和测试文档的书写方法运用到案例的测试实验中。
（三）模拟实际项目完善案例系统
现有的软件测试教材，通常会在最后章节给出一个案例，对该案例利用教材上介绍的各种测试方法针对性地进行测试用例设计。但是，教材对案例的描述基本只限于项目背景介绍、子系统介绍、子系统性能及可用性要求方面的内容，基本没有提供可运行案例系统的代码，同时也缺乏必要的供测试使用的文档。大量的案例参考书中，有可运行的系统代码却没有测试必须的较完备的文档。实际工作中，软件测试过程与软件设计周期有相互对应的关系，软件测试过程中的单元测试、集成测试、系统测试、验收测试分别对应软件设计中的详细设计、概要设计、系统设计和需求分析。因此，要完成一个系统的较完整的测试过程，不仅要提供被测系统的完整代码及数据，还必须提供全套的设计文档。
针对以上三个案例系统，我们首先补充完成需求分析、系统设计书、部分模块(单元)的概要设计和详细设计书，力争陆续完成整个系统的完整设计资料，以供学生测试使用。
（四）针对测试技能训练设计缺陷案例
为了检验学生的测试技能，在不同的实验中，人为地在案例中设计针对性的缺陷，锻炼学生检测故障的能力、故障描述能力以及跟踪定位缺陷的能力。在测试技术实验中我们人为制造各种缺陷，让学生通过白盒及黑盒测试技术去发现缺陷，并学会根据不同的软件设计选择最佳的测试技术进行有效、高效的测试。在软件测试过程实验中，人为拆散系统，让学生自行设计桩模块及驱动模块，搭建单元测试环境；提供给学生零散的单元模块及概要设计书，让学生利用集成测试策略实施集成测试。
（五）选择适当测试工具进行案例测试
教材上简略介绍了十几种测试工具的功能，但实际使用方法缺乏资料。在教学中，我们选择代表性的CodeReview、Nunit、QTP三种工具进行代码检查、面向对象测试、录制测试过程及编写测试脚本，帮助学生掌握常用工具使用方法。
在教学过程中，引导学生分析测试工具的实现原理，启发学生从不同的侧重点去思考测试自动化工具的设计及实现方法。
四、后续教学改革构想
（一）教学进度的调整
计算机课程的实验教学，通常和理论课同步或迟后几周进行。对于“软件测试”这门课程的实验教学，如果与理论课同步进行，前期的实验内容安排就缺乏理论支持，如果比理论课迟后几次，即在讲述白盒测试和黑盒测试后开始实验教学，就可以将各种测试方法融入实验中进行。但由于软件测试过程及技术、测试文档书写相关内容还未讲述，实验内容的安排显得孤立，没有整体感。为了让学生体验软件测试在实际工作环境中的实施过程，将理论课讲述的知识有机地融入到完整的案例中进行实验，就需要系统地学习完理论知识后，再结合实际案例系统地进行实验。
以后的教学中，拟打破传统的周4学时，即理论2+实验2的排课模式，将一个学期分为理论上半学期，实验下半学期，上半学期周4学时用于结合案例进行理论教学，下半学期周4学时针对理论课讲述的案例进行实验教学，以便学生能够模拟实际工作环境进行系统的软件测试实验。
（二）相关课程连贯教学
软件测试课程是伴随软件行业的迅猛发展而诞生的，在此之前，软件测试隶属于软件工程课程进行教学。由于软件测试伴随软件的整个生命周期，因此，软件测试课程的理论教学和实验教学，必须贯穿于软件开发的全过程。在以后的教学中，对软件工程专业的学生，拟采用课程连贯教学法，通过编程语言课程、软件工程、编程实训课程、软件测试课程相结合的方式，采用同案例、跨学期的方法进行连贯教学，即在某一编程语言教学中引入案例，进行案例片段程序的讲解，在软件工程课程中进行系统设计，在实训课程中实现案例，在软件测试课程中进行测试的一系列训练。这样，便于学生将所学知识关联起来，了解课程之间的联系和软件项目开发的流程，让学生通过两至三学期的时间去消化几门课程的同时，体会一个项目开发的全过程。
五、结束语
各高校、职业技术学校和职业培训机构都相继开设了软件测试课程，在这门课的教学过程中，教师们不断摸索新的教学方法和教学手段，取得了一定的成果。但由于计算机行业日新月异的发展，也给软件的测试带来了挑战。因此，在教学过程中，教师必须关注行业发展的前沿，提出软件测试过程中亟待解决的问题，启发学生去思考并寻求解决的方法。同时，教师应尽可能参与实际项目开发，为理论及实验教学积累实用真实的案例资源。
参考文献
［1］刘德宝.软件测试工程师培训教材［M］ .北京：科学出版社，2009.
［2］北京阿博泰克北大青鸟信息技术有限公司.行业规则和行业经验手册［M］ .北京：科学出版社，2008.
关键词：结构试验 结构理论
0 引言
工程结构试验是一项科学实践性很强的学科，是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺以及探索结构设计新理论的重要手段，在工程结构科学研究和技术革新等方面起着重要的作用。
1 沿革
最早的结构试验是意大利科学家伽利略在17世纪完成的悬臂梁试验，其梁强度理论经由其后的胡克的材料弹性说明，贝努利、欧拉等的构件变形问题，库伦的中性轴假想，打下了今天弹性理论材料力学的基础。我国十分重视工程结构试验学科的建设及其发展。1956年起在高等院校中设置“建筑结构试验”课程。在直接为生产服务方面和工程结构系统科学研究方面，对结构的材料性质，基本构件和结构整体工作性能等，进行了大量的实物或模型的静、动力试验，获得了许多试验成果，提出了符合中国实际情况的设计参数、工艺标准、计算公式、设计理论、施工工艺，为制订各种规范、规程提供了基本依据。
2 工程结构试验及其一般过程
2.1 工程结构试验的任务 工程结构试验的任务是在结构或实验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载（重力、机械扰动力、地震力、风力等）或其他因素（温度、变形沉降等）作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、位移、应变、振幅、频率等）后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。
2.2 工程结构试验的分类 根据试验研究目的，主要分为生产鉴定性试验和科学研究性试验。
2.2.1 生产鉴定性试验 生产鉴定性试验以直接服务于生产为目的。以工程中实际结构构件为对象，通过试验或检测对结构作出技术结论，通常解决以下问题：①检验或鉴定结构质量。对一些比较重要的结构，建成后通过试验，综合性地鉴定其质量的可靠度。对于预制构件或现场施工的其他构件，在出厂或安装之前，要求按照相应规范或规程抽样检验，以推断其质量。②判断结构的实际承载力。当旧建筑进行扩建、加层或改变结构用途时，往往要求通过试验确定旧结构的承载能力，为加固、改建、扩建工程提供数据。③处理工程事故、提供技术依据。对于遭受火灾、爆炸、地震等原因而损伤的结构，或在建造使用中有严重缺陷的结构，往往要求通过试验和检测，判断结构在受灾破坏后的实际承载能力，为结构的再利用和处理提供技术依据。
2.2.2 科学研究性试验 科学研究性试验的目的是为结构的理论计算和研究服务。它按照事先周密考虑的计划来进行。试验的对象是专为试验而设计制造的。突出研究的主要问题，消除一些对结构上实际影响的次要因素，使试验工作合理，观测数据易于分析和总结，达到理论研究的目的。①验证结构设计理论的假定。在结构设计中，人们常对结构构件的计算图式和本构关系作某些简化假定，通过试验来加以验证，满足要求后用于实际工程中的结构计算。在结构静力和动力分析中，本构关系的模型化则完全是通过试验加以确定的。②提供设计依据。我国现行的各种结构设计规范除了总结已有的大量科学实验的成果和经验外，为了理论和设计方法的发展，还进行了大量的结构试验以及实体建筑物的试验，为编制和修改结构设计规范提供试验数据。对于特种结构，应用理论分析的方法达不到理想的结果时，用结构试验的方法确定结构的计算模式和公式的系数，解决工程中的实际问题。③提供实践经验。一种新材料的应用，一个新结构的设计或一项新工艺的施工，往往要经过多次的工程实践和科学试验，从而积累资料，使设计计算理论不断改进和完善。
2.3 工程结构试验加载设备与测量方法
2.3.1 加载设备 一般供试验用的加载装置除实物加载外，可用千斤顶、液压试验装置、计算机与加振器联机系统、模拟地震振动台、人工爆炸等，以模拟对结构或构件的实际的各种作用。在全部试验承力装置中有支座、支墩、反力架、反力墙及试验台座等。
2.3.2 测量方法①机测法。利用机械仪表测量所需的数据或参数，机测法适应性强、简便、可靠、经济，是结构试验中最常用的测量手段。②电测法。通过传感元件把试验需要测量的数据或参数，转换为电阻、电容、电感、电压或电流等电量参数，经放大器放大，然后进行测量，由指示记录设备记录和显示，这种转换和测量技术称为非电量电测技术，具有准确、快速测量、自动控制、连续记录和远距离操纵等优点。与计算机联机，还可根据测量结果自行判断和运算。③光测法。利用光的准直性对测量参数放大、转换、实现连续记录，阻尼小、响应快（如光线示波记录仪）。也可利用光敏材料的物理化学原理和力学特性在偏振光作用下产生的光学效应，测定应力场（如光弹仪），简便、可靠、直观性好；及激光测量位移和激光全息的应用。④其他方法。利用光、电、磁、声等间接物理量与材料或结构构件某一性能间的关系为基础进行测量。如超声波探测仪利用超声波在混凝土中传播速度测定混凝土强度。分析处理结果，再还原成某种模拟量并显示出来，使数据的采集、测量和分析处理自动化。
2.4 工程结构试验的一般过程 工程结构试验大致可分为试验规划、试验准备、试验加载测试和实验资料整理分析四个阶段。
2.4.1 试验规划阶段 试验规划是指导整个试验工作的纲领性技术文件，因而试验规划的内容应尽可能地细致和全面，规划的任何一点疏忽可能导致试验的失败。
科学研究性试验的规划，首先应根据研究课题，了解其发展现状和前景，并通过收集和查询有关文献资料，确定实验研究的目的和任务，确定试验的规模和性质；在此基础上决定试件设计的主要组合参数，并根据试验设备的能力确定试件的外形和尺寸；进行试件设计及制作；确定加载方法和设计支承系统；选定量测方法；进行设备和仪表的率定；作好材料性能试验或其他辅助试件的试验；制定试验安全防护措施；提出试验进度和技术人员分工；编写材料需用计划，经费开支及预算，试验设备、仪表及附件清算等。
2.4.2 试验准备阶段 试验准备阶段是将规划阶段确定的试件按要求制作安装与就位，将加载设备和测试仪表安装就位，并完成辅助试验工作。试件制作完毕后，要进行实际几何尺寸的测量和外观质量检查，达到设计要求的才能安装就位。加载设备和测试仪表安装就位前，应完成相应的设备调试与仪表标定工作，性能正常的才可正式安装。辅助试验完成后，要及时整理试验结果并作为结构试验的原始数据，对试验规划阶段确定的加载制度控制指标进行必要的修正。
2.4.3 试验加载测试阶段 对试件施加外荷载是整个试验工作的中心环节，参加试验的每个工作人员应各就各位，各尽其职，做好本岗工作，试验期间，一切工作都要按照试验的程序进行。对试验起控制作用的重要数据应随时整理和分析，必要时还应跟踪观察其变化情况，并与事先计算的理论数据进行比较，如有反常现象应立即查明原因，排除故障，否则不得继续加载试验。
试验工程中除认真读数和记录外，必须仔细观察结构的变形，混凝土结构的裂缝出现、走向及宽度，构件的破坏特征等。试件破坏后要绘制破坏特征图，有条件的可拍成录像，作为原始资料保存，以便研究分析时使用。
2.4.4 试验资料整理分析阶段 通过试验准备和加载试验阶段，获得了大量数据和有关资料后，一般不能直接回答试验研究所提出的各类问题，必须将数据进行科学的整理、分析和计算，做到去粗取精，去伪存真，最后根据试验数据和资料编写试验报告。
以上各个阶段的工作性质虽有差别，但它们都是相互制约的，各阶段的工作没有明显的界限，制定计划时不能只孤立地考虑某一阶段的工作，必须兼顾各个阶段的特点和要求，做出综合性的决策。
3 工程结构试验在工程结构理论发展中的作用
现代科学研究包括理论研究和试验研究，理论的发展需要试验来验证。受弯梁断面的应力分布的研究，经历了由假设—简单试验—理论分析—试验检验的阶段，前后二百多年的时间，说明了试验在理论发展中的作用和地位。
科学的发展都是以技术的突破为转机的。试验验证理论，而理论的发展又将试验推向更高的阶段。结构试验与结构理论的发展是联系紧密，相互促进发展。理论分析的方法虽然给出了结构应力分析的基本方程式，在解决实际问题时，采用解析方法常会遇到计算方面的困难，只能对有限的一些简单问题得出精确解。如几何形状、边界条件、承受荷载复杂的结构，常需要进行一些假设，而假设与实际影响的大小，要通过试验验证。因此，所得结果为近似的，还要用试验证实能否用于实际工程。对于一些三维问题、应力集中和非匀质材料结构，仅靠理论解析方法求解十分困难，有时得不出结果，需要用试验的方法得出计算的公式。
结构试验是研究和发展结构理论的重要手段。从确定结构材料的力学性能到验证梁、板、柱等单个构件的计算方法及至建立复杂结构体系的计算理论，都离不开试验研究。钢筋混凝土结构和砖石结构的计算理论大都是以试验研究的直接结果作为基础的。工程结构都是以各种工程材料为主体构成的不同类型的承重构件相互连接而成的组合体。为满足结构在功能及使用上的要求，必须使得这些结构在规定的使用期内能安全有效地承受外部及内部形成的各种作用。为了进行合理的设计，工程技术人员必须掌握在各种作用下结构的实际工作状态，了解结构构件的承载力、刚度、受力性能以及实际所具有的安全储备。在应力分析工作中，也可以采用实验应力分析方法来解决。特别是计算机技术的发展，它不仅为用数学模型方法进行计算分析创造了条件，同样为结构试验实现自动化提供了有利条件如：实现荷载模拟、数据采集和数据处理，使结构试验技术的发展，产生了根本性的变化。计算机也加强了人们进行结构试验的能力。因此，结构试验仍然是发展结构理论和解决工程设计方法的主要手段之一。在结构工程学科的发展演变过程中结构试验本身成为一门真正的试验科学。
实践是检验真理的唯一标准。科学实践是人们正确认识事物本质的一个源泉，可以帮助人们认识事物的内在规律。在工程结构学科中，人们为了正确认识结构的性能和不断深化这种认识，结构试验也是一种已被实践所证明的行之有效的方法。
参考文献：
[1]王天稳.土木工程结构试验[m].武汉：武汉理工大学出版社.2006.
[2]易伟建，张望喜.建筑结构试验[m].北京.中国建筑工业出版社.2005.
摘要:
试验设计中往往会碰到带有趋势干扰因子的情形，这类趋势可以是由时间效应或空间效应引起的．本文探讨了幻方及纯幻方在带有趋势干扰效应设计中的若干应用．首先，利用幻方的组合性质，得到了一类设计因子与趋势干扰因子在参数估计上不混杂的设计；其次，采用纯幻方，进一步得到了多因子试验设计中的趋势无关设计；最后，给出了利用幻方和纯幻方构造相应趋势无关设计的基本方法，同时证明了运用同心幻方进行交叉验证的结果．
关键词:
同心幻方；多水平；多项式模型；多因子试验；混杂
1引言
试验设计自20世纪20年代问世至今，已在农业、工业、生物医药、航空航天、经济管理等领域得到广泛应用，各种试验设计方法也得到了迅速发展，如区组设计、部分因析设计、正交设计、均匀设计、空间填充设计、饱和设计、超饱和设计、正交拉丁超立方体设计等等．一般的试验设计方法并不考虑试验顺序，因为试验顺序常采用“随机化”准则．然而，在一些试验中，比如物理或者工程试验中，一次试验常常需要花费一定的时间，而整个试验做完需要一个月或更久，那么，在这些需要长时间完成的试验中，试验单元或者试验环境有可能发生了趋势性的变化．最后的试验结果易受到时间或空间效应的干扰．于是，许多学者对设计顺序进行了研究.早期，Phillips[1-3]、Daniel和Wilcoxon[4]、Draper和Stoneman[5]等讨论了带有时间趋势效应的试验设计顺序问题，他们将时间趋势效应T用一个p阶多项式模型来代替。本文同样采用多项式模型来表示趋势干扰效应．在这一个模型下，Draper和Stone-man[5]讨论了与时间趋势无关(trend-free)的二水平设计，并且还讨论了最小水平变化(levelchange)设计．Cheng和Jacroux[7]给出了二水平时间趋势无关设计的一种构造方法，Jacroux[8]对带有时间趋势的混合水平设计进行了研究，Wang[9]借助并列法对特殊的混合水平情形2p4q进行了讨论．近期，也对含有区组的带有时间趋势的设计顺序进行了研究[10]．然而，文献中对于多水平和混合水平情形的研究仍然较少，对高水平和混合水平因析设计的研究则更少．幻方，也称为魔方(magicsquare)，我国数学家杨辉称其为“纵横图”．其与群论，
组合数学密切相关，在纯数学和应用数学的研究中都有着重要的意义[11-14]．本文不关注幻方在数学中的性质研究或构造，主要关注幻方在统计中，特别是在工程试验设计领域中的应用．事实上，早在1964年，Phillips[1,2]发现了幻方可以用于带有时间趋势干扰的设计，然而这类设计仅包含两个因子，其水平数正好等于幻方的阶数．Hedayat[15]也研究了幻方的若干统计性质，指出在对干扰因子的参数估计上，幻方可以使得相应最小二乘估计的方差达到最小．本文将进一步说明幻方(纯幻方)可以应用在两因子(多因子)试验设计中，其对试验因子的参数估计与干扰因子是1阶趋势无关或线性无关(lineartrendfree)的，并给出相应的构造方法．第2节主要介绍幻方的基本概念及其在带有趋势干扰效应的设计中的应用，借助幻方，可以构造出一类与趋势效应无关的设计，且这类设计主要包括两个多水平因子．第3节给出主要叙述纯幻方在带有趋势干扰效应的设计中的应用．借助纯幻方，可以构造出一类含有多个与趋势效应无关因子的设计，同时这类设计也可以应用在含有交互作用项的设计中．第4节是结束语．
2幻方与两因子趋势无关设计
例1考虑一个化工厂生产的一种化工产品，影响采收率的因素有多个，包括催化剂种类、反应温度等．并且这类试验往往和反应时间有关．下面用表1给出的三阶幻方，来设计一个与1阶时间趋势效应无关的设计顺序，见表2，其包含两个三水平因子，取值为{0,1,2}.由于试验结果往往带有一定的随机性，所得试验结论需要经过一定的统计显著性检验．交叉验证可以进一步对试验结果进行比较研究，如果一个设计能够进行交叉验证，此时的结论具有更高的可靠性．定义2[11,13]同心幻方也称嵌套幻方，其可以从中心开始向外辐射，依次剥去最外一层后的方阵均是幻方．定理3当n为奇数时，一个n阶同心幻方可以安排含有二个1阶趋势无关因子的设计，且可以进行n12次交叉验证．证明设M=(mij)是一个n同心幻方，由定理2，幻方的行和列分别可以看作两个n水平因子，记为A,B，它们均是1阶趋势无关的．所得试验结果可以进行相应的显著性检验．然后，将该同心幻方剥去最外一层，此时可以用来安排一个含有2个n2水平因子的设计，且仍是趋势无关的．于是，可以采用该部分数据进行相应的显著性检验，并与第一次结论进行交叉验证．以此类推，将该同心幻方剥去第二层，并进行第2次交叉验证．综上，可以进行n12次交叉验证．
3纯幻方与多因子趋势无关设计
定理4当n为素数或素数幂时，一个n阶纯幻方至少可以安排含有四个n水平因子的因析设计，且四个因子均是1阶趋势无关的．证明设M=(mij)是一个n纯幻方，由定理2，幻方的行和列分别可以看作两个因子，记为A,B，它们均是1阶趋势无关的．另外，对于纯幻方，存在另外两个1阶趋势无关的因子C,D．设A,B的水平取值分别为a,b，令因子C取值为mod(a+b,n)，因子D取值为mod(ab,n)，即因子C由幻方中从右上往左下的对角线得到，D由幻方的从左上往右下的对角线得到，则由纯幻方定义3可知，所有泛对角线上元素的和均相等．于是。例2对于采收率试验，例1给出了一个与时间干扰效应无关的设计，但所包含的试验因子只能为两个，如果影响因子多于两个，可以考虑下面的设计，见表5，其包含四个因子，水平取值{0,1,2,3,4}．比如，第一次试验的水平组合为(1,2,3,4)，即因子A取1水平，因子B取2水平，因子C取值水平为mod(1+2,5)=3，因子D取值水平为mod(12,5)=4．当n为合数时，虽不能像素数情形直接推出四个与趋势无关的因子，但纯幻方仍然可能给出包含多个因子的设计．下面给出一个包含三个因子的采收率试验设计方案．见表6，因子水平取值为{0,1,2,3}．比如，第一次试验的水平组合为(3,3,0)，即因子A取3水平，因子B取3水平，因子C取0水平．
4结束语
关键词：食品试验设计与统计分析；教学改革；实践
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）07-134-02
Abstract：Through the teaching reform of food experiment design and statistical analysis， including the reasonable selection of teaching materials， the improvement of interest， case teaching， training comprehensive ability and reforming examination methods， to enable students to improve the learning interest， deepen the understanding of theoretical knowledge， and through a variety of ways to eventually reach the goal of mastering the course， laid a solid foundation for the future study and work.
Key words：Food experiment design and statistics analysis；Teaching reform；Practice
《食品试验设计与统计分析》是数理统计的原理和方法在食品科学研究中的具体应用，作为食品科学与工程专业及食品质量与安全专业的专业基础课，通过该门课程的学习，将学习到如何正确地收集、整理、分析数据，从而得出客观、科学的结论，掌握基本的试验（调查）设计和统计分析方法，对食品科学研究中拟通过试验解决的具体问题提出科学而合理的试验方案，并运用科学的统计方法进行数据处理，得出可靠的结论，从而为今后的工作和学习打下必要的基础。
由于该课程内容繁多，县理论性强、实践性要求较高，教师在教授本课程时会面临课程内容抽象、教学方法和手段单一、“教”与“学”的矛盾等一系列问题[1]。针对本课程存在的问题，结合统计学课程的教学特点和食品专业人才的培养目标，根据多年的教学实践经验和教训，笔者对课程教学体系进行了有益的改革探索，在实际教学中取得了一定成效，为提高《食品试验设计与统计分析》课程教学效果提供参考。
1 合理选用教材
2000年以前，国内食品院校较少开设统计学相关课程，因此相对来说合适的教材也少。上海海洋大学食品学院从2005年开始开设《食品试验设计与统计分析》，课程在选用了多种教材后，综合比较认为由王钦德、杨坚主编的《食品试验设计与统计分析》最为合适。虽然该教材中也存在一些问题，如缺少单因素和双因素优化试验，需要额外补充相关内容；教材后面的软件介绍为SAS软件应用，相对于简单或实用性来说，应当介绍Excel和SPSS软件在统计学和试验设计中的应用等。但作为部级优秀规划教材，其基本满足了本科阶段学生对全面、系统的专业统计知识学习要求[2]，也为大多数高校所选用。
2 教学中提高学生学习兴趣
兴趣是学习的第一动力，在首次上课时通过列举本门课程在后续学习中、实际工作中、日常生活中都有着广泛的应用，从而激发学生学习的兴趣；在后续课程中，经常穿插小故事或小典故，引起学生的学习兴趣，使学生在学习这门课程时不是感到非常枯燥，从而达到寓教于乐的目的。
3 采用案例教学方式，加深学生理解
应用案例教学方法是培养学生应用统计的理论、原理和方法解决实际问题的重要途径[3]。案例教学具有形象化、生动化、简单化、具体化等特点，能将沉闷的学习环境变成轻松愉快的学习氛围，能有效避免出现教师满堂灌、学生被动接受的问题，防止教师在讲授理论时过多推导理论公式等情况[2]。例如，假设检验是本门课程的难点和重点，通过红楼梦中贾宝玉和众多姐妹掷骰子的故事的分析[4]，来说明曹雪芹对统计学知识掌握较少，通过这样一个经典名著中出现的实例，对小概率事件和假设检验进行了很好的诠释，使学生很容易就对此产生深刻印象和有效理解。
4 培养学生发现问题和解决问题的综合能力
《食品试验设计与统计分析》课程的主要目的是培养学生的综合分析能力，其中能够发现问题和解决问题显得尤为重要。在进行正交试验设计教学时，首先让学生自己通过文献检索找到熟悉的并使用了正交试验设计的科研论文，培养学生文献检索的能力；然后在学生提交的文献中，以试验设计较好的论文从考核指标、试验因素确定、试验水平选取、结果分析等方面进行详细讲解，使学生初步掌握正交试验设计；部分文献中在试验设计中会存在或多或少问题，最后以这些文献为反面教材，详细指出在正交试验设计中容易忽略或易犯的错误。通过这样的一系列教学分析，学生可以很好地掌握正交试验设计的方法，具备初步发现问题和解决问题的能力，综合能力也得到了提升，从而具备了初步的科研能力。
5 改革考核方式
由于本门课程公式较多，作为食品科学与工程专业人员来说，主要是会使用本门课程作为一种工具，记忆过多的公式对学习本门课程的用处不大，且不用后很快就会忘记，因此传统的闭卷考试并不适合作为食品试验设计与统计分析课程的考试。而采用传统的开卷考试，会使学生对课程学习放松，认为到时开卷考试容易，而在真正考试时却一筹莫展。因此，笔者采用半开卷考试作为本课程的考核方式，得到了学生及其他老师的普遍认可。半开卷考试就是允许学生带一张A4大小复习纸参加考试，可以允许学生在上面书写任何内容，使得学生不得不将课程内容浓缩在一张纸上，其在抄写一些例题的过程中将会得到思考，或者在考试中仿照例题完成试卷的内容也是一种学习的过程；学生在考试期间，只有在理解了复习纸上的例题才能将试卷上的试题完成。这样，学生将会在多个阶段学习本门课程，包括预习、课堂讲授、完成作业和复习、完成复习纸、考试时，最终使大部分学生可以掌握本门课程。
6 结语
通过多年采用上述方式对《食品试验设计与统计分析》课程教学改革的尝试和实践后，目前学生对这门课程的教学反响很好。实际学习过程中，学生对这门比较难教、难学的课程产生了较大的学习兴趣，加深了对理论知识的理解，并通过多种途径最终达到了掌握这门课程的目标，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
参考文献
[1]陈柄灿.《食品试验设计与统计分析》课程教学设想[J].西南农业大学学报（社会科学版），2008，6（1）：211-213.
[2]付晓萍，范江平，李凌飞，等.食品试验设计与统计分析课程的教学改革与实践[J].现代农业科技，2013，（24）：327，332.
关键词：食品试验优化设计;教学方法;教学体会
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）05-0058-02
一、课程性质与目的
《食品试验优化设计》是食品科学与工程、食品质量与安全专业的一门选修课。课程内容主要包括试验资料的统计描述、理论分布与抽样分布、统计假设测验与参数估计、方差分析、回归与相关、多元线性回归分析、试验设计基础、正交试验设计、均匀试验设计以及响应面设计等。通过学习使学生掌握试验设计的基本原理和方法，使学生能够独立设计试验和实施试验，并能对试验结果进行正确的统计处理，培养学生成为具有一定试验设计水平的人才。
试验优化设计是以数理统计为理论基础，按照试验设计原理，对科学研究中拟通过试验解决的具体问题提出科学而合理的试验方案，指导和保证试验环节的正确实施，力求以最经济的试验投入获得尽可能多的数据信息，然后用科学的统计方法进行数据处理，得出可靠的结论，从而进一步指导生产以及科研工作。食品试验优化设计是试验优化设计在食品科学领域的具体应用，是食品科学与工程以及相关专业必修的专业基础课。学习本课程的主要目的是让学生掌握试验设计的基本原理和方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生能够独立设计试验和实施试验，并能对试验结果进行正确的统计处理，培养学生成为具有一定试验设计水平的高级专业人才。
本课程的教学的主要目的是，引导学生了解试验设计与统计分析的发展历史、基本原理;熟悉食品试验优化设计课程的基本内容、关键知识点;掌握常用的试验设计方法，能独立进行试验设计;掌握常用的试验设计方法数理统计方法，能独立地对试验结果进行合理的统计分析;掌握常用数据处理软件Excel、DPS、Minitab的应用。知识认知方面的培养，特别是数据资料的整理与分析;理论分布与抽样分布;统计假设检验与参数估计;方差分析;回归与相关;试验设计基础;全面试验设计;正交试验设计;均匀试验设计。能力培养方面，包括试验结果简单统计处理分析的能力;利用统计假设检验的理论和方法解决实际问题能力;使用方差分析的基本知识处理实践中的差异显著性检验问题的能力;建立两个变量间的简单回归关系，并运用统计方法进行显著性检验的能力;应用正交试验设计原理与方法处理科研与生产实际问题能力;运用常用的试验设计方法能够独立设计试验和实施试验，对试验结果进行正确的统计处理，分析问题和解决问题的能力。同时，提高学生的综合素质，严谨的科研态度;精细的治学作风;独立的自学能力。
二、《食品试验优化设计》教学的相关策略
食品试验优化设计课程有着比较深的逻辑性和数学理论，是应用数学的应用再现。学生应充分认识食品试验优化设计课是一门应用性较强的“工具课”，不是“数学课”，作为“工具课”，关键应在应用中去学习，边应用边学习边掌握。在课程学习中始终围绕“试验设计”、“数据处理”、“统计软件应用”三个方面，贵在领会基本试验设计思想，掌握必要的设计和统计分析方法，最终才能灵活地运用到实践中去。可采取以下几种教学策略：
1.首先应以学生为本，在教学中最大限度突出学生的主体地位。主动适应学生的个性化求，开展分类培养，尊重学生的选择。在新型教学模式中，教师与学生角色转变，我们新的教学理念是以学生发展为根本，学生为主体。而教师主要起到一个指导的作用，教师在教学中主要是挖掘学生的学习潜力，让学生在自觉主动的认知活动中获取知识，增长才干。具体的做法是，根据学生的兴趣爱好，让学生把课堂中学到的知识应用到实际生活中去，让学生在课堂上提出自己生活中遇到的与统计相关的例子或者问题，教师和学生共同去探讨。这种方式增加了学生对相关知识的理解，提高了学生的学习热情。
2.注重实践教学改革，提升学生创新实践能力。随着高等教育的大众化，实践教学逐步由从属于理论教学，走向与理论教学、学生思想政治教育并重的地位。实践引起兴趣，兴趣带动学习，学习提高素养，素养促进发展。《食品试验优化设计》是一门实用性非常强的课程，食品科学在原料、生产工艺、质量控制等方面具有特殊性和复杂性，科学地进行试验设计和统计分析对获得正确的结论尤为重要[1]。我们的《食品试验优化设计》是给大学三年级学生开设的，这个时期的学生大多已经通过“科学创新”等项目加入到实验室的学习中去了，所以此时我们可结合所学内容，把我们的试验设计知识应用到学生正在进行的科研试验中去，使理论与实际相结合，有助于自身对所学知识的掌握。同时，结合实际的案例教学具有形象化、生动化、简单化、具体化的特点，可以使沉闷的学习环境变得轻松愉快，一改课堂上死气沉沉的氛围，教师课堂中过多的理论公式推导模式会造成满堂灌的教学结果。
3.互动式教学方法的应用。为了构建合理新颖的互动课堂，首先也是最重要的是要能够吸引学生的注意。采用一些学生不熟悉的表现模式;形式的变化多样会极大地吸引学生的兴趣，游戏和研讨问题都是非常好的选择。其次，这些教师准备的学习资料应当能够让学生易于理解。尽可能让讲解与真实场景相联系，不仅能够吸引学生的兴趣，也能更易于理解。同时，课堂上不仅仅提供给学生知识，更应当能够引导学生的学习。另外，在课前资料的准备中要能够提出问题，激发的学生学习动机。“互动式”教学方法是从教育理念上和教学方法上的革新。在课堂上多与老师、同学们进行激烈的讨论，选择自己感兴趣的主题，查找相关资料，自学备课，制作PPT，上讲台给老师和同学介绍自己正在进行的科研项目的试验优化设计，其他同学提问。充分发挥学习的主观能动性，既掌握了所学知识，使自己的思维更加活跃，提高了分析问题和解决问题的能力。通过这种方式，锻炼了自己收集信息的能力，提高了自己的沟通能力、组织协调能力、团队协作能力以及语言表达能力。
4.其他一些针对《食品试验优化设计》特点的教学方法。可采取“归纳学习法”，分析所收集文献资料用到的“试验设计与数据处理方法”，通过归纳思维，形成对所学试验设计与数据处理知识的识别、理解与运用，掌握常用试验设计与统计分析方法在科学研究中的应用。采取“问题学习法”，结合课后习题做好上课前的预习，找出自己不理解的问题，以便在听课时集中注意力，带着问题去学习，有利于提高学习效率。采取“软件验证法”学习，用自己掌握的软件去分析教材或文献资料中的“试验数据”，验证教材或文献资料的结果分析是否合理正确，以熟悉和掌握统计软件，结合实例正确解读分析结果。
针对该课程的特点关于软件方面，首先可以从互联网搜集统计学资料，根据查阅的电子资料和授课知识点制作幻灯片，开展多媒体教学[2]。由于现代科技的发展，统计软件几乎每时每刻都在不断地推陈出新，学生自然是对各种软件充满了好奇，所以教师可以通过给学生介绍各种现代地统计软件，例如Excel、SPSS、SAS、TableCurve等，引起学生的学习兴趣，激发学生学习的热情。课堂教学中利用相关软件，例如Excel既可对调查资料进行科学的分类汇总和数值计算，又可据此将整理后的资料编制成统计表、绘制成统计图，加强学生对例题的理解。这些统计分析软件的语法简单、使用方便，学生借助软件可以对数据输入后采用的分析方法、结果的识读进行独立思考，使学生将课堂上学到的理论、方法原理运用于实验数据处理，让数据分析结果更具说服力，既增强了学生对统计知识的实践应用能力，加深了统计学原理与方法的理解，也激发了学生学习统计分析的兴趣[3]。
三、结语
以综合能力为导向，以培养高素质、高技能人才为目标的教学模式。将综合能力培养作为主线贯穿学习的全过程，把理论教学与实践紧密结合进行改革。《试验优化设计与统计分析》教材是学生了解该课程内容的“窗口”，老师课堂授课是学生学习该课程的关键，按时上课、做好课堂笔记、独立完成作业、多练习是学好本门课程的基础。在阅读教师给出的参考书目和其他教学资源的基础上，制定学习计划，拓展知识视野，同时充分利用该课程最后毕业设计试验，学生根据自己的实际需要提出各种各样的问题，以以亲身经历为案例，让教师有针对性地进行指导，通过论与实践的结合提高学生自身综合运用所学知识的能力，使学生成为适应现代食品生产方式的创新型专业人才。
参考文献：
[1]李伟，胡冬梅.食品专业“试验设计与统计分析”课程教学改革的探索[J].中国林业教育，2013，31（6）：71-73.
