PDCA循環(huán)理論在計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用探究

鄒麗 馮向萍 蔡朝朝 郭斌

關(guān)鍵詞：PDCA 循環(huán)；計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；教學(xué)質(zhì)量

《國家教育事業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃綱要》提出我國高等教育已邁入普及化階段，直屬高校要率先在教育模式、質(zhì)量標準、治理方式等方面開新路、立標桿。在國家《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》中以“以信息化帶動工業(yè)化”戰(zhàn)略指導(dǎo)的大背景下，計算機應(yīng)用技術(shù)人才的需求急劇上升。地方高校對計算機科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)需要緊跟時代潮流，根據(jù)社會需求主動調(diào)整人才培養(yǎng)模式，全面提高教育教學(xué)質(zhì)量，以適應(yīng)時代下的專業(yè)型人才需求。而在應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)中，人本主義是其定位的前提，科學(xué)主義是其定位的關(guān)鍵，實用主義是其定位的落腳點[1]。因此，應(yīng)用型高校必須制定適合時代發(fā)展并具有特色的專業(yè)培養(yǎng)模式，全面的教學(xué)質(zhì)量提升的質(zhì)量控制體系。

1 PDCA 循環(huán)模式運行機制

循環(huán)模式。PDCA循環(huán)理論是由美國質(zhì)量管理專家沃特·阿曼德·休哈特提出的閉環(huán)質(zhì)量管理模式。PDCA循環(huán)包括四階段八步驟。四階段包含：P（Plan）——策劃、D（Do）——執(zhí)行、C（Cheek）——檢查（Cheek）、A（Action）--行動（或處置）四個階段[2]。第一階段是策劃階段，即P階段。明確目標規(guī)劃方案。第二階段是執(zhí)行階段，即D階段。依據(jù)規(guī)劃的措施進行實施。第三階段是檢查階段，即C階段。對照規(guī)劃檢查執(zhí)行情況和效果，并對檢查結(jié)果進行記錄。第四階段是處置或改進階段，即A階段。根據(jù)檢查的結(jié)果采取措施，把成功的經(jīng)驗加以肯定，形成標準；對于失敗的教訓(xùn)進行總結(jié)分析，防止再次發(fā)生。對于一次循環(huán)中解決不好或者還沒有解決的問題，可轉(zhuǎn)到下一個PDCA循環(huán)中去繼續(xù)解決。PDCA循環(huán)的八步驟是四個階段中主要內(nèi)容的具體化。第一步，調(diào)研現(xiàn)狀，收集需求，制定方針、目標和活動計劃；第二步，分析原因；第三步，規(guī)劃需要改進的過程；第四步，制定計劃和活動措施。以上四個步驟是策劃（P）階段的具體化。第五步，即實施（D）階段，按預(yù)定的計劃執(zhí)行；第六步，即檢查（C）階段，常態(tài)監(jiān)測和定期評估實施效果；第七步，根據(jù)常態(tài)監(jiān)測和定期評估的效果進行總結(jié)；第八步，總結(jié)經(jīng)驗修訂目標。監(jiān)測評估發(fā)現(xiàn)執(zhí)行效果好的經(jīng)驗進行總結(jié)分析，形成標準化，對監(jiān)測評估發(fā)現(xiàn)執(zhí)行效果不好的進行分析，尋找根本問題并可轉(zhuǎn)入下一次PDCA循環(huán)中去。以上第七、第八兩步是處理（A）階段的具體化。總之PDCA循環(huán)的本質(zhì)就是在發(fā)現(xiàn)問題解決問題循環(huán)中不斷優(yōu)化提升。PDCA循環(huán)模式如圖1所示。

2 PDCA 在計算機專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用實踐

目前，信息化人才市場對計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才的需求主要體現(xiàn)在研究領(lǐng)域、工程領(lǐng)域和應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域三個方面。從事研究類的崗位如架構(gòu)研發(fā)、后端開發(fā)、數(shù)據(jù)挖掘分析、AI計算等；從事工程類如IT 質(zhì)量管理、工程項目管理、實施工程、系統(tǒng)測試、滲透測試等；從事應(yīng)用服務(wù)類崗位如售前顧問、售后技術(shù)支持、解決方案工程師等。而計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的目標是培養(yǎng)學(xué)生將基本原理與技術(shù)運用于計算機科學(xué)研究及計算機系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用等工作的一種能力。

運用戴明環(huán)理論（PDCA循環(huán)）圍繞計算機科學(xué)與技術(shù)人才需求進行分析確立培養(yǎng)目標，從而將提升教學(xué)質(zhì)量和降低學(xué)習難度兩方面相結(jié)合，開展針對計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的研究類、工程類和應(yīng)用服務(wù)類的人才培養(yǎng)教育教學(xué)模式，全面搭建就業(yè)率、就業(yè)質(zhì)量搭建產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)新模式。培養(yǎng)模式搭建如圖2所示。

2.1 P 階段——規(guī)劃教學(xué)活動，確立專業(yè)教學(xué)質(zhì)量標準體系

P階段主要解決的問題：1）明確地方應(yīng)用型高校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（以下簡稱計科專業(yè)）人才培養(yǎng)的目標和綜合素質(zhì)要求。在專業(yè)人才培養(yǎng)方面對應(yīng)用型和研究型合理劃分，規(guī)劃專業(yè)培養(yǎng)方案和特色，避免理論課程冗余過多，實踐課深度不夠，影響學(xué)生學(xué)習的興趣和潛能發(fā)揮。2）教師對培養(yǎng)方案中課程模塊之間、課程與課程之間的相關(guān)性分析不足，導(dǎo)致教材選定、實驗設(shè)計與培養(yǎng)目標存在差異，因此需要建立理論教學(xué)和實驗教學(xué)的課程體系分層分級建設(shè)規(guī)范。3）確立課程教學(xué)規(guī)范和質(zhì)量標準，即對老師教和學(xué)生學(xué)過程的一個規(guī)范過程和對應(yīng)質(zhì)量的要求，如對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時數(shù)、教學(xué)方式手段、作業(yè)、實踐等過程的規(guī)范。質(zhì)量標準包含教師理論課堂教學(xué)質(zhì)量、命題質(zhì)量標準、實踐質(zhì)量標準、課程考試質(zhì)量等。

第一步：采用調(diào)查問卷和網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)的方式，開展用人單位對計科專業(yè)研究類、工程類和應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域人才的需求分析。調(diào)研內(nèi)容分兩部分：一部分調(diào)研用人單位性質(zhì)、用人規(guī)模、所屬行業(yè)分布、研發(fā)崗、工程崗、應(yīng)用服務(wù)崗占比。另一部分調(diào)研用人單位對研發(fā)崗、工程崗、應(yīng)用服務(wù)崗在學(xué)歷、專業(yè)知識、專業(yè)技能、綜合能力、年校招人數(shù)、崗位起薪等用人單位數(shù)據(jù)。參考《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標準》《全國專業(yè)學(xué)位水平評估指標體系》查找計科專業(yè)人才培養(yǎng)過程中存在問題，確定培養(yǎng)的方向和目標，規(guī)劃必修課、實踐環(huán)節(jié)、專業(yè)選修環(huán)節(jié)的學(xué)分及學(xué)時分布。對通識必修課、專業(yè)必修課程（如：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫原理、計算機網(wǎng)絡(luò)等）和專業(yè)選修課（如：Java程序設(shè)計、安卓開發(fā)等、Python程序設(shè)計）的課程大綱進行整體設(shè)計，既要體現(xiàn)計科專業(yè)培養(yǎng)的統(tǒng)一性和擴展空間，又滿足綜合應(yīng)用型高校在此專業(yè)培養(yǎng)方向的獨特性，盡量做到保底不封頂。第二步：成立教學(xué)質(zhì)量控制改進小組并規(guī)劃教學(xué)質(zhì)量過程改進計劃。教學(xué)質(zhì)量控制改進小組成員由用人單位代表、教學(xué)院長、系主任、專任教師、教學(xué)秘書、學(xué)生組成。第三步：長期監(jiān)測培養(yǎng)過程中的問題并進行分類記錄（如用人單位滿意度和反饋記錄、教情評價、學(xué)情評價、教研組持續(xù)質(zhì)量改進記錄等）匯總分析。第四步：評估培養(yǎng)目標的主要教學(xué)過程和活動，建立教學(xué)過程活動指標體系標準。

2.2 D 階段——落實規(guī)劃

D階段是人才培養(yǎng)規(guī)劃的實施階段，教學(xué)質(zhì)量控制改進小組在教學(xué)院長的帶領(lǐng)下，按招生、理論教學(xué)、實驗教學(xué)、學(xué)生學(xué)習過程劃分為四個小組，檢查人才培養(yǎng)全過程中的措施。

1）落實培養(yǎng)方案情況，主要學(xué)分學(xué)時分配、開課學(xué)期、學(xué)時分配合理性、先行課合理性。課程教學(xué)大綱主要檢查教學(xué)目標、教學(xué)進度安排、教學(xué)規(guī)范性、課程教學(xué)檢驗方式、教學(xué)難點和重點、教學(xué)時數(shù)、課中課后作業(yè)題和教學(xué)評價。課程資源建設(shè)實施情況主要內(nèi)容包含課程PPT、課堂測驗、實驗視頻、題庫難易比例及知識點層級比例設(shè)計、實驗工具（Navicat、Eclipse 等）及平臺建設(shè)（SpringMVC、AppSmith、華為Ap?pCube）等內(nèi)容。題庫設(shè)計主要檢查題庫的層次性及獨特性，能幫助學(xué)生在完成課程目標的同時起到培養(yǎng)學(xué)生個性化專長發(fā)展。

2）實施實驗教學(xué)、實習實訓(xùn)設(shè)計、組織科技競賽。完成實驗教學(xué)情況包含實驗設(shè)計目標、難易程度、學(xué)生可完成率、能力提高趨勢、課程相關(guān)性體現(xiàn)度的落實。實習實訓(xùn)設(shè)計包括實習基地管理、實習項目管理、實習繳費管理、實習任務(wù)完成情況、實習報告情況等。科技競賽檢查是檢查教師的授課成效以及學(xué)生學(xué)習運用能力的檢查，是體現(xiàn)一個專業(yè)人員專業(yè)化程度的一個重要指標，主要檢查科技競賽的參賽人數(shù)、參賽成績、參賽影響等方面。

3）學(xué)生學(xué)情況實施包括組織完成考試、實驗、大創(chuàng)申報等。

4）依據(jù)師資力量及市場化需求適度調(diào)整招生質(zhì)量，包含高考成績、生源地、性別、綜合素質(zhì)等。

5）收集用人單位需求，編制用人單位滿意度表單和意見反饋表，定期收集用人單位對人才素質(zhì)能力要求和考核側(cè)重點的數(shù)據(jù)[3]。

2.3 C 階段——檢查階段

檢查是為了對各過程的完成情況、存在的問題進行記錄。通過對實施過程結(jié)果的檢查，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的理論功底、實踐動手能力、學(xué)習能力以及綜合素質(zhì)能力。質(zhì)量控制小組對照培養(yǎng)方案開展理論教學(xué)、實踐體系教學(xué)、學(xué)習過程、生源質(zhì)量、用人單位滿意度的五個方面的檢查。通識類課程主要檢查思想政治對道德修養(yǎng)、法律法規(guī)和社會環(huán)境的認識是否全面，數(shù)學(xué)和自然科學(xué)的基本知識。實踐從規(guī)模上來說，要從小規(guī)模開始，逐漸過渡到中規(guī)模、較大規(guī)模上[4]。專業(yè)基礎(chǔ)課主要檢查學(xué)生計算機相關(guān)的基本理論（如操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫概論、計算機網(wǎng)絡(luò)原理）、基本技能（如：系統(tǒng)命令、開發(fā)語言）和基本方法的掌握情況。實踐課主要檢查基本技能運用能力，科技競賽主要檢查學(xué)生對基本原理、技能、應(yīng)用能力的一個綜合能力。

2.4 A 階段——處理糾偏糾錯階段

統(tǒng)計PDCA管理法實施前后用人單位對研究類、工程類、服務(wù)類計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在學(xué)歷、思想政治素質(zhì)、心理素質(zhì)、團隊協(xié)作精神、專業(yè)知識、溝通表達能力、適應(yīng)能力、學(xué)習能力、創(chuàng)新能力、解決問題能力的情況。調(diào)查對象包括大中小微企業(yè)、政府、事業(yè)單位、社會團體。運用SPSS軟件進行聚類和回歸相結(jié)合的方法進行數(shù)據(jù)分析，對結(jié)果進行偏差分析，依據(jù)指標體系與偏差分析，通過提出師資隊伍、教學(xué)過程、招生工作的糾錯措施。全面分析教學(xué)過程中潛在風險，對教學(xué)過程工作的規(guī)范化管理。質(zhì)量控制小組應(yīng)用石川圖、SIPOC模型、核查表等工具定期開展完成情況、執(zhí)行結(jié)果的檢查，分析產(chǎn)生偏差的根本原因（見圖3）。對檢查發(fā)現(xiàn)的成功經(jīng)驗進行分享，檢查發(fā)現(xiàn)執(zhí)行過程中的偏差及不足之處進行記錄提交質(zhì)控改進小組進行評審和改進調(diào)整。

3 PDCA 對計科專業(yè)人才培養(yǎng)優(yōu)勢

PDCA循環(huán)質(zhì)量管理模式在計科專業(yè)人才培養(yǎng)中，主要有以下優(yōu)越性。

3.1 整體性

計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的過程是一個完整的有機整體，涉及思想政治和德育方面、學(xué)習能力、專業(yè)技能、專業(yè)知識、溝通表達能力、實踐能力等多方面能力的培養(yǎng)。在培養(yǎng)方案的編制過程中會對培養(yǎng)能力進行通識類、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課、專業(yè)選修課、實踐課等課程類別的設(shè)置。在滿足基本要求的基礎(chǔ)上，準確定位，以凸顯所在院校的專業(yè)特色，形成一個有機整體，更好地融入信息化產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境中。

3.2 標準性

PDCA循環(huán)模式在專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，始終遵循規(guī)劃、執(zhí)行、檢查、糾偏糾錯的標準流程，且貫穿專業(yè)人才培養(yǎng)的每一個活動中，形成環(huán)環(huán)相扣、步步關(guān)聯(lián)的一個標準化過程。培養(yǎng)單位對培養(yǎng)過程如學(xué)時、學(xué)分、專任教師、教材選定難度指數(shù)、課程關(guān)聯(lián)性指標評定、實驗等環(huán)節(jié)、培養(yǎng)方案標準指標體系的標準化管理，就是提升人才就業(yè)質(zhì)率和就業(yè)質(zhì)量基本保障，降低學(xué)習難度，提升學(xué)習能力，增強學(xué)習目標，使學(xué)生在思政和德育方面的提升具有一定的根基。

3.3 監(jiān)督性

PDCA循環(huán)模式是一個全員參與監(jiān)督的過程，從用人單位代表的用人評價、教學(xué)院長的專業(yè)人才培養(yǎng)定位及目標、系主任對教學(xué)任務(wù)的分配到專任教師對課程的設(shè)計以及學(xué)生對專任教師的教學(xué)評價和學(xué)生學(xué)情的鑒定，大大提高了參與人才培養(yǎng)過程中所有人員的責任感和使命感。

3.4 前進性

將PDCA循環(huán)管理應(yīng)用于計算機科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)人才的培養(yǎng)后，培養(yǎng)方案的制定、教學(xué)學(xué)分、學(xué)時劃分更加規(guī)范。應(yīng)用PDCA循環(huán)管理對課程設(shè)計、實驗?zāi)繕?、先行課程、實踐課程的邏輯關(guān)系精密度更清晰準確，能夠很好地降低學(xué)生的學(xué)習難度，幫助學(xué)生堅定學(xué)習信心，具備很好的前進性。

4 結(jié)論

用PDCA循環(huán)管理來規(guī)范計科專業(yè)人才的培養(yǎng)模式，健全教學(xué)質(zhì)量保證體系以保障高校自身的可持續(xù)發(fā)展，具有一定的科學(xué)性和可循環(huán)性[5]，可以為教學(xué)單位明確目標，更加靈活地指導(dǎo)教師授課，增強學(xué)生的學(xué)習興趣，同時也降低了學(xué)生的學(xué)習難度，使得授課方式可依據(jù)教學(xué)目標靈活調(diào)整。