基于SPC技術的課堂教學質量監(jiān)控系統(tǒng)研究

蔣琳+史紅艷+巢琥

[摘 ?要]教學質量監(jiān)控就是在教學質量評價的基礎上，通過一定的組織機構，按照一定的程序，對影響教學質量的各個要素和教學過程的各個環(huán)節(jié)，進行積極認真的規(guī)劃、檢查、評價、反饋和調節(jié)，以確保學校的教學工作按計劃進行，并 達到學校教學質量目標的過程。 將 SPC 技術應用于高等學校課堂教學質量監(jiān)控，能有效地將原有的評價體系從結果分析轉向過程控制，有助于采取合理的措施，提高高等學校課堂教學質量。

[關鍵詞]課堂教學;教學質量監(jiān)控;統(tǒng)計過程控制;教學過程

中圖分類號：TG333.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0207-02

引言

當前我國的高等教育逐漸從精英教育轉化為大眾教育，擴大規(guī)模與保證質量是現(xiàn)在絕大多數(shù)高校面臨的現(xiàn)實問題。為了解決這些問題，各高校一直在進行著一系 列的改革探索，從教育體制到學術標準，從課程設置、教學組織到教學管理，各個方面都在發(fā)生著諸多變化。但不論改革如何實施，切實提高教學質量將是各項措施的出發(fā)點和落腳點，而教學評價作為衡量教學質量的一種基本手段，已逐步得到了許多高校的重視并陸續(xù)被采用。統(tǒng)計過程控制（SPC）是一種借助于數(shù)理統(tǒng)計方法的過程控制工具。它對產品的生產過程進行分析評價，根據(jù)反饋信息及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆，并采取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機性因素影響的受控狀態(tài)，以達到控制質量的目的。在產品的生產過程中，當僅受隨機因素影響時，過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)（簡稱受控狀態(tài)）;當存在系統(tǒng)因素的影響時，過程處于統(tǒng)計失控狀態(tài)（簡稱失控狀態(tài)）。由于生產過程波動具有統(tǒng)計規(guī)律性，當生產過程受控時，過程特性一般服從穩(wěn)定的隨機分布;而失控時，過程分布將發(fā)生改變。SPC正是利用過程波動的統(tǒng)計規(guī)律對生產過程進行分析控制。

作為授課教師可以通過采集學生的聽課情況數(shù)據(jù)統(tǒng)計了解教學過程性能以及教學過程中所存在的問題。通過這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)了解自己的教學水平和執(zhí)教能力，根據(jù)過程數(shù)據(jù)的反饋情況及時調整教學環(huán)節(jié)與方法，解決教學中存在的問題改進教學過程，提高過程能力，為高質量的教學過程奠定量化基礎。 利用SPC 技術對指標 進行量化從而實現(xiàn)對教學過程的動態(tài)評價和動態(tài)監(jiān)控。

一、教學質量綜合評價的量化過程

量化教學過程是在提出教學目標的基礎上，確定度量目標，而由度量目標決定具體的度量元，通過對度量元的采集，最終形成教學評價需要的指示器。根據(jù)高校課堂教學的實際情況，高校教學質量的評價指標一般包括定性指標和定量指標。定性指標包括教學態(tài)度、教學內容、教學方法、教學效果和師德品質等。定量指標可以認定為專業(yè)素質數(shù)據(jù)（例如考試成績）。

在定性指標集合中，本文采用了（專家用）教學質量評價指標集合和（學生用）教學質量評價指標集合。專家用評價指標集合由教學態(tài)度、教學內容、教學方法、教學效果四個部分組成;學生用評價指標集合由教學態(tài)度、教學內容、教學方法、教學效果、師德素質等五個部分組成?？紤]到專家和學生的知識層次、認知能力、思維方式等方面的差別，對專家用評價指標和學生用評價指標的二級指標分別做了細化，根據(jù)側重點的不同，各指標的權重值不同。以課堂教學質量（專家用）評價指標表為例，如表1所示。

根據(jù)采集的基礎數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)繪制到控制曲線圖上，便可以從控制圖中反映出教師執(zhí)教的能力。通過這些過程數(shù)據(jù)，可以讓教學過程表達自身的性能和異常點，隨著累積數(shù)據(jù)的增多，過程的狀態(tài)將會更加真實地展現(xiàn)在控制圖上。

保證教學質量的前提是穩(wěn)定教學過程，再經過不斷地改進教學過程，從而提高教學質量。 這一過程符合統(tǒng)計過程控制的特點，即讓數(shù)據(jù)說話，使教學過程可視化，從中發(fā)現(xiàn)教學環(huán)節(jié)中的問題，通過解決問題不斷地改進教學過程，從而可以監(jiān)測教學過程，保證高質量的教學的目的。

二、基于SPC技術的教學質量監(jiān)控

由于教學過程監(jiān)控的思想的引入，教學質量的好壞，直接取決于教學過程是否穩(wěn)定受控，而教學過程是否穩(wěn)定受控，則需要檢驗影響教學過程的多個因素是否處于提前預設好的允許范圍內。

（一）利用X-R控制圖的控制

本文選用了靈敏度較高的X-R控制圖，并針對某高校3個學期對教師D的課堂教學質量共進行專家評價30次（第一學期10次、第二學期12次、第三學期8次），每次由5名專家評價;學生評價數(shù)據(jù)60次（第一學期20次、第二學期19次、第三學期21次），每次由5名學生評價，根據(jù)量化結果繪制出控制圖，如圖 1，圖2所示。

通過對圖1，圖2進行分析，可以發(fā)現(xiàn)，近三個學期，從專家評價的角度看教師D的教學過程出現(xiàn)了幾處異常，有三處評價得分處于控制線之外。 經過對 幾處數(shù)據(jù)的調查，教師D一次評價分數(shù)偏低的原因是教學設備出現(xiàn)故障，導致專家認為教學效果不佳，屬于客觀因素;一次評價分數(shù)偏高的原因是此次評價專家團隊全部由非相關專業(yè)教師組成，故普遍評價分數(shù)較高;還有一處評價分數(shù)偏低原因不明，可認定為屬于正常偏差。

通過X- R控制圖展示了教學過程中存在的異常原因，通過對其原因的調查和了解，解決了存在的問題，并在今后的教學中避免出現(xiàn)類似的情況，從而可以保證教學過程的穩(wěn)定性。 當教學過程穩(wěn)定之后，可以通過控制圖中展示的過程能力，了解與教學目標要求的能力之間的差距，改進教學方法，從而提高教學質量。

（二） 過程能力分析

過程能力分析的目的是為教學管理部門進行課堂 教學質量控制活動提供依據(jù)。 運 用 Minitab軟件的統(tǒng)計/質量工具/能力分析功能對我系教師課堂教學質量進行分析，可知過程能力。

過程能力是以該過程產品質量特性值的變異或波動來表示的。 根據(jù)3σ原理，在分布范圍μ±3σ內，包含了99.73%的數(shù)據(jù)，接近于1，因此以±3σ，即6σ 為標準來衡量過程是否具有足夠的精確度和良好的經濟特性。 過程能力記為B，則 B=6σ。過程能力分結果指出，過程精密度Cp=0.79，表示課堂教學質量能力處于中等偏上的水平，還有進一步提高的可能。過程能力指數(shù)Cpk=0.54，表明此過程能力一般。Cpk 指數(shù)表示過程能 否在公差范圍內進行，如果Cpk指數(shù)為1，意味著過程恰好符合要求;小于1，說明超出要求范圍。Cpk指數(shù)越大，表明過程越貼近要求。

從上述分析結果可以看出，近年來的課堂教學工作的質量比較穩(wěn)定，但也存在一些不足之處，體現(xiàn)在過程能力分析圖上就是過程雖然基本符合正態(tài)分布，但也出現(xiàn)了一定的中心偏移。后續(xù)應對出現(xiàn)這種狀況的原因進行更深入的調查研 究，以進一步提高課堂教學的 質量。

三、結語

應用SPC技術對課堂教學質量進行評價和監(jiān)控是教學工作的一項新探索，還有很多不盡人意之處，特別需要指出的是，影響課堂教學質量評價的因素是方方面面的，很難完全地消除課堂教學評價中主觀因素的干擾。 因此，必須進一步加強對課堂教學評價的研究，全面探索課堂教學過程中出現(xiàn)的問題，同時也應當全面認識課堂教學評價的效果，合理使用評價結果。

參考文獻

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