張亞莉，楊丹彤，黃世醒，馬瑞峻，王鵬程

（華南農(nóng)業(yè)大學，廣州 510642）

農(nóng)業(yè)工程學科試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析雙語教學研究與實踐

張亞莉，楊丹彤，黃世醒，馬瑞峻，王鵬程

（華南農(nóng)業(yè)大學，廣州 510642）

針對《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》課程在進行雙語教學與實踐教學工作中存在的問題和困難，緊密結(jié)合本學科雄厚的科研教學實力，討論了結(jié)合農(nóng)業(yè)工程最新科研成果，鼓勵和引導學生參加老師的科研課題和工作，在科研實踐中主動學習試驗統(tǒng)計知識，并在課堂上進行英語演講匯報成果，成功案例放入教學案例庫等一系列教學手段，實現(xiàn)了雙語教學與實踐教學并重，促進了課程的良性發(fā)展。

試驗設(shè)計 數(shù)據(jù)處理 雙語教學 實踐教學

0 引言

《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》一直是華南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)機械化及其自動化本科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，2005年開始改為雙語課程，調(diào)整為專業(yè)選修課。作為華南農(nóng)業(yè)大學歷史最悠久的專業(yè)之一和國家級特色專業(yè)，農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)已成為與南方現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合、具有亞熱帶地域特色的農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)，華南農(nóng)業(yè)大學也成為了南方農(nóng)業(yè)機械化工程高素質(zhì)人才培養(yǎng)的重要基地。在這種雄厚的專業(yè)基礎(chǔ)和歷史背景下，《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理（雙語）》作為一門綜合性課程，不但要培養(yǎng)提高學生的設(shè)計能力、數(shù)據(jù)處理、性能分析等能力，為他們能進行研究性試驗打下基礎(chǔ)，同時還肩負著增加外語教學，培養(yǎng)學生聽、說、讀、寫等外語能力的任務。該課程的雙語教學必須積極聯(lián)系農(nóng)業(yè)機械化及其自動化的專業(yè)特點和優(yōu)勢，面向農(nóng)業(yè)工程類學科課程體系的建設(shè)，培養(yǎng)農(nóng)業(yè)機械化專業(yè)的學生綜合運用知識，堅持教學、研究和實踐相結(jié)合，培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實、創(chuàng)新精神和實踐能力強的高素質(zhì)人才[1]。

1 雙語實踐教學面臨的困難

針對本課程雙語教學與實踐教學并重的要求，在教學實踐中面臨著以下問題。

1.1 課堂互動難

2005年華南農(nóng)業(yè)大學劉月秀等人曾對全校學生做過關(guān)于雙語教學的問卷調(diào)查，大部分同學（61.22%）認為雙語教學效果的好壞最主要取決于師生之間的互動性[2]。與此形成鮮明對比的是，目前在雙語教學中重視教師教，忽視學生學的狀況普遍存在。教學中沒有讓學生全身心地投入到雙語教學的氛圍中來，最多只是練一練學生的聽力而已，學生外語表達能力與交際能力很難有機會得到訓練與提高，學生在外語“聽、說、讀、寫、譯”等方面的綜合素質(zhì)難以得到強化，雙語教學的實際效果得不到很好的體現(xiàn)[3,4]。

在《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》的教學實踐中，也同樣存在著類似問題。由于語言環(huán)境的變化，使得外語教學語言進入專業(yè)課課堂，在一定程度上影響了學生對專業(yè)知識的理解，從而使學生的專業(yè)知識攝取量比僅使用漢語作為教學語言授課時減少。為了減輕學生的壓力，排除學生的心理障礙，避免學生因外語水平較差而影響到對專業(yè)知識的掌握，因此在講授有關(guān)試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理方法的時候，常常過分注重課程上教師講授專業(yè)理論知識，忽視發(fā)揮學生在學習中的參與性和主體作用。并且教學手段比較單一，在課堂教學過程中較少應用問題討論、個人發(fā)言等方式讓學生積極地參與到教學活動中來，不利于營造雙語課堂濃厚的英語氛圍。然而雙語教學決不僅僅是指學生使用外文教材聽老師用外語上課，更強調(diào)的是師生之間用外語進行課堂交流和互動，任何雙語教學的一個重要的目標就是要提高學生的外語應用能力。因此在本課程雙語教學中應該充分創(chuàng)造機會讓學生將所學的外語付諸應用，在實際應用中鍛煉與提高外語應用能力，以取得掌握專業(yè)知識和訓練語言技能的雙重效果。

1.2 教學案例不足

作為一個必須通過大量科學實驗中的實驗分析案例來講授的雙語課程，《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》的教學案例較少，雖然都是農(nóng)業(yè)機械化專業(yè)長期教學研究過程中的經(jīng)典案例，但是反映的是上個世紀的農(nóng)業(yè)機械化狀況和農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，與本專業(yè)老師最新的信息技術(shù)方面的科研課題沒有及時跟蹤結(jié)合，學生對此興趣有限。如果能夠有一個每年都逐漸完善的教學案例庫，那么任課教師在教學過程中，可以根據(jù)不同階段的教學要求，適時抽取案例庫中的有關(guān)問題，運用提問、討論、作業(yè)、小測驗等方式了解學生學習狀況，及時獲取反饋的教學信息，就可促進課程互動，更好地開展教學。然而問題是，由于及時跟蹤相關(guān)老師的最新科研進展、搜集試驗教學案例的工作工作量較大，單靠主講老師一人或幾人，常常會造成力不從心的局面。

1.3 實驗環(huán)節(jié)雙語教學亟待加強

《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析》是農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)本科學生三年級開設(shè)的專業(yè)課程，該課程在雙語教學之前就十分強調(diào)實驗教學。根據(jù)新教學改革的要求和以往經(jīng)驗，實驗課內(nèi)容分為構(gòu)造認識和性能測定兩大部分，并將整個實驗課的重點放在對常用農(nóng)業(yè)機械的測試上，要求學生按照實驗指導書的要求，通過觀察和資料的查找，確定試驗設(shè)計方法，在完成性能測試的綜合試驗后，結(jié)合原始測試數(shù)據(jù)和在理論課上學到的數(shù)據(jù)分析方法，提交一份試驗報告，從而培養(yǎng)學生的設(shè)計能力、數(shù)據(jù)處理、性能分析等能力，為他們能進行研究性試驗打下基礎(chǔ)。在一共32個學時的教學過程中，設(shè)立了6個學時的實驗教學環(huán)節(jié)，包括農(nóng)機常用測力傳感器的標定、深松犁在不同土層深度的受力測試分析、微型旋耕機性能測試分析，以及甘蔗切削力實驗結(jié)果與分析等。

但是教學實踐表明，由于老師安排的實驗通常是事先設(shè)計好的，而且很多學生往往是被動的來理解試驗，試驗報告完成后對于正確與否也不關(guān)心，得不到積極主動性的鍛煉，結(jié)果陷入了雖然增加實驗環(huán)節(jié)，仍然不能有效地利用理論課上學到的知識用于今后科研實踐的尷尬境地。在美國的農(nóng)業(yè)工程本科教學實踐中就非常重視學生的溝通和交流能力的鍛煉和培養(yǎng)，不但要求學生進行課程設(shè)計，還必須進行課堂匯報和答辯。在我國農(nóng)業(yè)工程本科教學中，如果能夠結(jié)合我國國情和教學實際條件，鼓勵優(yōu)秀學生參與到各位老師的科研工作中，并進行英語課堂匯報答辯，不但可以充分發(fā)揮本專業(yè)師資的優(yōu)勢，而且對培養(yǎng)學生思考和研究能力，以及靈活應用外語能力有積極的意義。

2 教學改革策略

華南農(nóng)業(yè)大學工程學院擁有國家級特色專業(yè)“農(nóng)業(yè)機械化及其自動化”、國家級重點學科“農(nóng)業(yè)機械化”工程的優(yōu)勢。由羅錫文院士領(lǐng)導的“南方農(nóng)業(yè)機械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點實驗室”的科研團隊在GPS，GIS，RS，DSS，IAM等精細農(nóng)業(yè)信息技術(shù)方面有著豐富的研究經(jīng)驗和科研成果。本專業(yè)區(qū)穎剛教授和馬旭教授分別擔任甘蔗產(chǎn)業(yè)體系、水稻產(chǎn)業(yè)體系機械化研究室崗位專家，蔣恩臣教授的生物能源研究，辜松教授的蔬菜嫁接機器人研究等，這些前沿的研究課題和最新成果都引起了學生的濃厚興趣，很多課題都有本科學生參加部分科研工作。如果能夠緊密結(jié)合這些農(nóng)業(yè)工程最新研究成果，讓學生能夠了解并參與本專業(yè)教師的科研工作，在科研實踐中主動發(fā)現(xiàn)問題，主動應用試驗設(shè)計的方法去設(shè)計試驗，進行試驗研究，得出結(jié)果并進行試驗數(shù)據(jù)分析，最終制作出PPT，在課堂上用英語進行報告，那么不但可以鍛煉學生應用外語進行交流的能力，同時這樣的實踐環(huán)節(jié)更能發(fā)揮學生學習的主體作用[5,6]。

因此，針對以上在《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析》教學中發(fā)現(xiàn)的難題以及本專業(yè)和本學科雄厚的科研教學實力，本課題提出結(jié)合農(nóng)業(yè)工程最新科研成果，鼓勵和引導學生參加老師的科研課題和工作，在科研實踐中發(fā)現(xiàn)問題，主動學習試驗統(tǒng)計知識去解決問題，并在課堂上進行英語演講匯報成果的教學改革思路。同時，成功解決問題的案例可以直接放入教學案例庫，直接作為今后課堂實踐中供學生討論與分析的素材，能夠促進本課程的教學改革和長遠發(fā)展。

要求學生從參與老師課題中發(fā)現(xiàn)應用試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理方法能夠解決的問題，自己參與設(shè)計試驗，并且應用外語在課堂上作報告，加大了對學生學習能力的挑戰(zhàn)，但一部分學生會感覺較大的壓力，并且也必然大大增加任課老師的工作量。如何合理安排教學內(nèi)容和學生試驗課題的選題工作，做好實驗環(huán)節(jié)的雙語教學，是《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理（雙語）》課程需要考慮的問題。

3 教學改革實施方案

在學生已經(jīng)學習過《農(nóng)業(yè)機械學》以及多門專業(yè)課的前提下，《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》課堂上教師根據(jù)教材內(nèi)容選擇適當題目，對要研究的試驗設(shè)計問題，采用照片和錄像等多媒體形式介紹研究背景，復習并夯實學生的專業(yè)知識。同時多提問或組織小組討論試驗設(shè)計的條件和應注意的問題，要求學生盡可能用英語表達。采取啟發(fā)式和討論式相結(jié)合的雙向互動教學法，充分發(fā)揮學生的主體作用和教師的主導作用，充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性。應建立教學案例庫，不但通過照片、錄像等多媒體教學手段的應用形象生動的介紹案例研究的問題和方法，而且積極組織課堂討論，讓學生參與分析試驗條件和試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理方法的選用。采用多樣化的考試形式，如筆試、口試、閉卷、開卷、半開卷等考核方式，學生平時在課堂上的發(fā)言次數(shù)、答問的質(zhì)量和水平也都可計入考試成績，以此來調(diào)動學生的平時學習積極性，提高他們的語言表達能力、思維水平及知識掌握程度，使成績構(gòu)成多元化和客觀公正，避免“一考定成敗”。而對于學生成績的評定，要結(jié)合課程總結(jié)性考試與平時考核進行綜合評價，并逐步加大平時考核成績在總成績中所占比例。

對實驗環(huán)節(jié)的教學進行改革，精心安排實驗，使其貫穿于理論課程的講授過程中。首先在課程初期向?qū)W生布置任務，要求在自己參與的課題中發(fā)現(xiàn)需要試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理的問題，隨著理論課程的講述，在課堂討論中提出自己的試驗設(shè)計方法。在教師的引導下，組織課堂討論其可行性，當完成數(shù)據(jù)處理分析后，進行課堂匯報。要求學生將研究的問題和結(jié)果做成PPT，用外語在課堂上做匯報，并回答其他學生提出的問題，增加課堂互動并且鍛煉本科生用外語溝通交流的能力。在實驗環(huán)節(jié)中，結(jié)合農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)的師資優(yōu)勢，優(yōu)先鼓勵本科生盡早參加相關(guān)老師的科研工作，在實際工作中發(fā)現(xiàn)要求使用試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理方法來解決的研究問題，在老師指導下親身參與試驗設(shè)計并進行數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學生學習課程的積極主動性，以及分析能力和研究能力。當然，能夠參加老師科研并能解決問題的學生還是少數(shù)，針對大班上課的情況，其余的學生就參加有實驗課老師設(shè)計的試驗，但要求學生仍然使用外語做課堂報告，接受提問。對勇于積極匯報的學生應該實行激勵政策，增加平時成績。在該方法實施過程的初期，一般采用小組實驗集體匯報的方式。對于參加老師科研工作并獨立做出試驗設(shè)計與分析的優(yōu)秀學生，不但可以獲得平時成績的加分激勵，而且要鼓勵其撰寫科研論文。

改革考核方式[7]：學生成績評定分為平時回答問題與作業(yè)30%、綜合設(shè)計性實驗報告30%以及期末考試40%，為了鼓勵學生使用英語，凡課堂時用英文回答問題或者課堂匯報使用英文的可獲得5分的附加分（但總分不超過100）。

在《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》的教學活動中，逐漸建立教學案例庫用于課堂討論，有利于采取啟發(fā)式和討論式相結(jié)合的雙向互動教學法，充分發(fā)揮學生的主體作用和教師的主導作用，充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性，解決課堂雙語教學教學手段單一、學生參與少的問題。

4 結(jié)論

在雙語教學中，鼓勵學生通過參加教師的科研課題，主動發(fā)現(xiàn)能夠應用試驗設(shè)計方法解決的科研問題，提高了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。借鑒國外農(nóng)業(yè)工程專業(yè)本科的教學方式，鼓勵學生針對自己的設(shè)計和分析，用外語撰寫案例分析和實驗報告，并組織課堂匯報和討論，鍛煉和提高了學生應用外語進行溝通交流的能力。在此過程中進行教學案例庫的建設(shè)，將優(yōu)秀學生的成功實驗報告放進教學案例庫，供今后課堂討論和分析，促進互動型教學工作，并且可為今后雙語教材的編寫積累素材。

將《試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》課程的實踐教學真正與本專業(yè)的發(fā)展趨勢和人才培養(yǎng)模式緊密結(jié)合，不但培養(yǎng)學生參與科研工作的能力，還通過課堂匯報和答辯，充分調(diào)動學生主動參與課程知識學習的積極性，以及鍛煉學生用外語對科研問題進行溝通和交流的能力。

學生通過發(fā)揮其能動作用積極思考，主動探求有關(guān)知識，運用所學知識去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，使語言能力在各種活動中得到強化與提高，從而實現(xiàn)了雙語教學和實踐教學并重，以及學生的專業(yè)研究能力和語言運用能力的同步提高和有機統(tǒng)一。

[1]黃燕娟，趙新，李慶，等.汽車類大學生專業(yè)實踐能力培養(yǎng)分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備，2014（5）：64-66+70.

[2]劉月秀，何庭玉.高校雙語教學的現(xiàn)狀與發(fā)展策略[J].華南農(nóng)業(yè)大學學報 （社會科學版），2005，4（3）：152-156.

[3]雷文艷.對高校雙語教學師資隊伍建設(shè)的思考[J].經(jīng)濟與社會發(fā)展，2008，6（8）：190-193.

[4]孫曉春，陳素鳳.我國香港與內(nèi)地高校雙語教學差異分析[J].世紀橋，2008，（7）：138-139.

[5]許海霞，任妍，程西永，等.試驗統(tǒng)計方法課程教學改革探索與實踐[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014（10）：333-334+342.

[6]王霞，李紅宇，苗興芬，等.實踐教學在農(nóng)業(yè)高校《試驗統(tǒng)計方法》中的應用[J].中國西部科技，2014，13（12）：50-51.

[7]李杰勤，王麗華，詹秋文.《試驗統(tǒng)計方法》課程教學改革與實踐[J].安徽科技學院學報，2013，27（1）：97-99.

華南農(nóng)業(yè)大學2012年校級教學改革項目（JG12049）資助。

張亞莉（1975-），女，華南農(nóng)業(yè)大學工程學院，博士，講師，主要研究方向為農(nóng)田水污染檢測方法與傳感器開發(fā)。