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摘要：制药工程及生物工程专业作为实践性和应用性很强的工科学科，学生能否熟练掌握并主动运用科学严谨的方法进行试验设计和数据分析，是检验实践教学效果好与坏的重要标志。基于这两个工科专业的多年实践教学经验，我们提出了以统计软件构建与理论教学相衔接的实践教学体系，既在整个实践教学过程中以统计软件主导学生独立设计、实施试验并对实验结果进行统计分析，一方面达到加深学生理解课堂理论知识点的目的，另一方面希望培养学生应用统计软件独立进行试验设计和实验数据统计分析的综合能力，最终使学生的实践能力和科研素质得到提高。
关键词：统计软件；实践教学；试验设计；制药工程专业；生物工程专业
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）05-0067-02 一、引言
制药工程专业和生物工程专业作为实践性和应用性均很强的工科类学科，不仅要求学生具有扎实的理论知识和合理的知识结构，还要求学生具有较强的实践能力和创新素质[1，2]。因此，在培养制药工程和生物工程专业本科生实践能力和创新素质的过程中，对学生能否熟练且主动地运用科学的方法来设计试验提出了要求。
众所周知，统计学课程不仅具有严谨的理论性和科学性，更是兼具极强的应用性和实践性[3]，它涵盖试验的科学设计、试验方案的具体实施以及实验数据的收集、整理、分析等各个环节[4]。因而，在专业化统计分析软件日益渗透于科学试验设计以及实验数据统计分析等各个环节的大环境下[5]，引入适当的统计学软件来辅助学生专业技能的培养，尤其是如何利用统计软件构建与理论教学相衔接的实践教学体系，将主导着整个工科专业实践教学效果好与坏的关键。
因此，在制药工程和生物工程专业的实践教学过程，以统计软件为媒介驱动学生主动设计并实施试验具有非常重要的意义。
二、以统计软件为媒介驱动的实践教学过程
（一）统计软件在实践教学中的作用
在制药工作和生物工程这两个专业的实践教学过程中，我们提出以统计软件主导学生独立设计、实施试验并对实验结果进行统计分析的教学模式。既在学生理解和掌握专业课程和统计学课程的理论知识基础上，使得学生能够根据实践内容主动利用统计软件完成试验的科学设计、实验数据的统计分析、结论的精确阐释等具体过程。以制药工程和生物工程专业常涉及的研究内容——微生物制药为例，如何优化微生物的发酵条件以提高药物产量是这些专业经常要面临的研究课题[6]。而采用怎样的试验设计方法进行优化，如何对获得的实验数据进行统计分析，无不与统计学课程的众多知识点密切相关。
（二）实施实践教学的具体举例
在制药工程和生物工程专业的实践教学过程中，我们以阿舒假囊酵母产核黄素的发酵培养基优化为切入点，学生可以利用统计软件自主选择不同的试验设计方法安排实验，如正交设计、响应面设计、均匀设计、二次正交旋转组合设计等。例如，有同学以阿舒假囊酵母发酵产核黄素的能力为实验考察目标，利用L9（34）正交设计方法对阿舒假囊酵母发酵培养基中的葡萄糖、酵母膏、玉米浆和KH2PO4进行了优化。他们所安排的实验因素和水平如表1所示，由统计软件自动生成的实验方案及各方案下的实验结果如表2所示。
学生根据表2的实验结果，借助统计软件进行方差分析，得到的分析结果如表3所示。
学生根据表2的极差分析和表3的方差分析最终得出结论：所考察的各个因子对核黄素产量均达到极显著水平，且影响大小分别为B因素（酵母膏）、C因素（玉米浆）、D因素（KH2PO4）和A因素（葡萄糖）；其中，发酵培养基中有机氮源的用量对核黄素的合成具有重要的影响。
（三）实践教学的效果评价
在之前的实践教学过程中，学生面对实际的试验设计往往觉得无从下手。而将统计分析软件的应用融入到具体的试验过程中，学生在利用软件确定好试验设计方法后，逐步完成实验的实施以及实验结果的统计分析，直至得到科学结论。
整个实践教学过程，不仅调动了学生学习的主动性、积极性，更是提高了学生应用统计软件进行试验设计和实验数据统计分析的能力。因此，学生通过统计软件自行设计并实施试验方案，不仅提高了学生的实践动手能力和创新能力，更是对培养学生的科研素质起到了积极的引导作用。
三、展望
如何将工科类的本科生培养成为兼具实践能力和创新精神的高级专门人才，一直是高等教学工作者追求的目标[7]。尽管当前各高校日益注重实践教学的实施，然而在实践教学内容及方法的设置上却往往缺乏科学性，严重地影响了工科类专业学生实践能力和创新素质的培养。
我们从制药工程及生物工程的专业特点出发，提出了以统计软件构建与理论教学相衔接的实践教学体系，既在整个实践教学过程中以统计软件主导学生独立设计、实施试验并对实验结果进行统计分析，这将是适应制药工程和生物工程这两个工科专业发展趋势的重要环节和举措。
参考文献：
[1]邹长军，吴雁，兰贵红，陈秀丽.加强实践教学提高生物工程专业教学质量[J].实验科学与技术，2008，6（2）：95-97.
[2]张艳军，于虹，高秀梅.加强实践教学环节，增强药学类专业学生创新实践能力[J].天津中医药大学学报，2006，25（3）：153-154.
[3]宁海龙，李文霞，金益.信息时代生物统计学教学的特点与对策[J].东北农业大学学报（社会科学版），2006，（4）：91-92.
[4]明道绪.生物统计附试验设计[M].第四版.北京：中国农业出版社，2007.
[5]王伟，崔秀珍，吴世秀.生物统计学教学特点及对策[J].高等函授学报（自然科学版），2010，23（1）：17-18.
[6]俞俊棠，唐孝宣，邬行彦，李友荣，金青萍.新编生物工艺学[M].北京：化学工业出版社，2003.
[7]赵姝淳.对高校创新性人才培养的思考[J].国家教育行政学院学报，2007，（3）：64-67.
基金项目：江西省教育科学“十二五”规划课题（11YB240）和江西农业大学教改课题（2009B2ZZ01）
作者简介：李昆太（1978-），男，博士，副教授，主要从事制药工程和生物工程专业的本科教学工作。
关键词：统计软件；实践教学；试验设计；制药工程专业；生物工程专业
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）05-0067-02 一、引言
制药工程专业和生物工程专业作为实践性和应用性均很强的工科类学科，不仅要求学生具有扎实的理论知识和合理的知识结构，还要求学生具有较强的实践能力和创新素质[1，2]。因此，在培养制药工程和生物工程专业本科生实践能力和创新素质的过程中，对学生能否熟练且主动地运用科学的方法来设计试验提出了要求。
众所周知，统计学课程不仅具有严谨的理论性和科学性，更是兼具极强的应用性和实践性[3]，它涵盖试验的科学设计、试验方案的具体实施以及实验数据的收集、整理、分析等各个环节[4]。因而，在专业化统计分析软件日益渗透于科学试验设计以及实验数据统计分析等各个环节的大环境下[5]，引入适当的统计学软件来辅助学生专业技能的培养，尤其是如何利用统计软件构建与理论教学相衔接的实践教学体系，将主导着整个工科专业实践教学效果好与坏的关键。
因此，在制药工程和生物工程专业的实践教学过程，以统计软件为媒介驱动学生主动设计并实施试验具有非常重要的意义。
二、以统计软件为媒介驱动的实践教学过程
（一）统计软件在实践教学中的作用
在制药工作和生物工程这两个专业的实践教学过程中，我们提出以统计软件主导学生独立设计、实施试验并对实验结果进行统计分析的教学模式。既在学生理解和掌握专业课程和统计学课程的理论知识基础上，使得学生能够根据实践内容主动利用统计软件完成试验的科学设计、实验数据的统计分析、结论的精确阐释等具体过程。以制药工程和生物工程专业常涉及的研究内容——微生物制药为例，如何优化微生物的发酵条件以提高药物产量是这些专业经常要面临的研究课题[6]。而采用怎样的试验设计方法进行优化，如何对获得的实验数据进行统计分析，无不与统计学课程的众多知识点密切相关。
（二）实施实践教学的具体举例
在制药工程和生物工程专业的实践教学过程中，我们以阿舒假囊酵母产核黄素的发酵培养基优化为切入点，学生可以利用统计软件自主选择不同的试验设计方法安排实验，如正交设计、响应面设计、均匀设计、二次正交旋转组合设计等。例如，有同学以阿舒假囊酵母发酵产核黄素的能力为实验考察目标，利用L9（34）正交设计方法对阿舒假囊酵母发酵培养基中的葡萄糖、酵母膏、玉米浆和KH2PO4进行了优化。他们所安排的实验因素和水平如表1所示，由统计软件自动生成的实验方案及各方案下的实验结果如表2所示。
学生根据表2的实验结果，借助统计软件进行方差分析，得到的分析结果如表3所示。
学生根据表2的极差分析和表3的方差分析最终得出结论：所考察的各个因子对核黄素产量均达到极显著水平，且影响大小分别为B因素（酵母膏）、C因素（玉米浆）、D因素（KH2PO4）和A因素（葡萄糖）；其中，发酵培养基中有机氮源的用量对核黄素的合成具有重要的影响。
（三）实践教学的效果评价
在之前的实践教学过程中，学生面对实际的试验设计往往觉得无从下手。而将统计分析软件的应用融入到具体的试验过程中，学生在利用软件确定好试验设计方法后，逐步完成实验的实施以及实验结果的统计分析，直至得到科学结论。
整个实践教学过程，不仅调动了学生学习的主动性、积极性，更是提高了学生应用统计软件进行试验设计和实验数据统计分析的能力。因此，学生通过统计软件自行设计并实施试验方案，不仅提高了学生的实践动手能力和创新能力，更是对培养学生的科研素质起到了积极的引导作用。
三、展望
如何将工科类的本科生培养成为兼具实践能力和创新精神的高级专门人才，一直是高等教学工作者追求的目标[7]。尽管当前各高校日益注重实践教学的实施，然而在实践教学内容及方法的设置上却往往缺乏科学性，严重地影响了工科类专业学生实践能力和创新素质的培养。
我们从制药工程及生物工程的专业特点出发，提出了以统计软件构建与理论教学相衔接的实践教学体系，既在整个实践教学过程中以统计软件主导学生独立设计、实施试验并对实验结果进行统计分析，这将是适应制药工程和生物工程这两个工科专业发展趋势的重要环节和举措。
参考文献：
[1]邹长军，吴雁，兰贵红，陈秀丽.加强实践教学提高生物工程专业教学质量[J].实验科学与技术，2008，6（2）：95-97.
[2]张艳军，于虹，高秀梅.加强实践教学环节，增强药学类专业学生创新实践能力[J].天津中医药大学学报，2006，25（3）：153-154.
[3]宁海龙，李文霞，金益.信息时代生物统计学教学的特点与对策[J].东北农业大学学报（社会科学版），2006，（4）：91-92.
[4]明道绪.生物统计附试验设计[M].第四版.北京：中国农业出版社，2007.
[5]王伟，崔秀珍，吴世秀.生物统计学教学特点及对策[J].高等函授学报（自然科学版），2010，23（1）：17-18.
[6]俞俊棠，唐孝宣，邬行彦，李友荣，金青萍.新编生物工艺学[M].北京：化学工业出版社，2003.
[7]赵姝淳.对高校创新性人才培养的思考[J].国家教育行政学院学报，2007，（3）：64-67.
基金项目：江西省教育科学“十二五”规划课题（11YB240）和江西农业大学教改课题（2009B2ZZ01）
作者简介：李昆太（1978-），男，博士，副教授，主要从事制药工程和生物工程专业的本科教学工作。