基于甘特圖和Python大數(shù)據(jù)的課程診改常態(tài)化
——以四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院的軌道工程課程診改為例

王 嗩 許輝熙

（四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川成都 618000）

為貫徹《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》，教育部從2015年起逐漸在全國職業(yè)院校推進(jìn)建立教學(xué)工作診斷與改進(jìn)制度，建立常態(tài)化的職業(yè)院校自主保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的機(jī)制，全面開展教學(xué)診斷與改進(jìn)工作。根據(jù)相關(guān)文件精神，為建立質(zhì)量保證體系，高等職業(yè)院校務(wù)必要以切實(shí)有效的監(jiān)測預(yù)警手段作為支撐，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)診斷與改進(jìn)（以下簡稱“診改”）工作常態(tài)化。人才培養(yǎng)始終是高等教育最核心的任務(wù)和使命[1]。

目前，軌道工程課程教學(xué)診改工作以“8”字形質(zhì)量改進(jìn)螺旋為基本運(yùn)行體系。如何保證動循環(huán)發(fā)揮實(shí)時糾偏功能，是保證教學(xué)質(zhì)量體系常態(tài)化運(yùn)行的關(guān)鍵所在。那么，課程診改作為教學(xué)診改工作的重要層面，是保證教學(xué)診改常態(tài)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

一、基本理論

高等教育治理現(xiàn)代化是國家治理現(xiàn)代化不可或缺的一部分，大數(shù)據(jù)即為新形勢下的現(xiàn)代化途徑。本文結(jié)合項目管理基本理論，與現(xiàn)代化手段接軌，運(yùn)用Python大數(shù)據(jù)分析和探討課程診改實(shí)施方法。下面簡要闡明本文的基本理論依據(jù)。

（一）甘特圖

甘特圖（Gantt Chart）又稱為橫道圖或條狀圖，主要是通過橫向的條狀圖來表征項目、進(jìn)度和時間參數(shù)相關(guān)的系統(tǒng)發(fā)展內(nèi)在關(guān)系，是用于進(jìn)度控制的有效方法。目前，甘特圖在生產(chǎn)管理、建筑、IT軟件、汽車制造等領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用。它在用于進(jìn)度控制中，大多僅僅用于繪制計劃進(jìn)度。

（二）Python大數(shù)據(jù)分析

Python是一種跨平臺的計算機(jī)程序設(shè)計語言，在數(shù)據(jù)科學(xué)中被大量使用。Python既可以實(shí)現(xiàn)收集整理大量數(shù)據(jù)，也可以實(shí)現(xiàn)可視化。因此，本文運(yùn)用Python在收集數(shù)據(jù)、清理數(shù)據(jù)集、提取重要特性、構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)模型和使用圖形可視化結(jié)果等方面的功能，促進(jìn)課程建設(shè)管理的現(xiàn)代化建設(shè)。

二、本課程診改思路

課程是高校教育的核心，是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，其內(nèi)容包括建設(shè)和實(shí)施。那么，本課程診改可分為兩個層面，即課程建設(shè)診改和課程教學(xué)診改。根據(jù)學(xué)院質(zhì)量保證體系和“8”字形質(zhì)量改進(jìn)螺旋，以目標(biāo)鏈和標(biāo)準(zhǔn)鏈為起點(diǎn)，課程建設(shè)診改落實(shí)學(xué)院規(guī)劃，課程教學(xué)診改支撐專業(yè)人才培養(yǎng)。課程建設(shè)診改是課程教學(xué)診改的基礎(chǔ)，課程教學(xué)診改是課程建設(shè)診改的實(shí)踐，兩者相互支撐，并相互完善[2]。

圖1 課程診改思路圖

三、課程診改常態(tài)化機(jī)制

本課程案例利用學(xué)院大數(shù)據(jù)監(jiān)控預(yù)警平臺，實(shí)時采集數(shù)據(jù)，并實(shí)時監(jiān)控、反饋與改進(jìn)，開展各個層面的考核性診改；同時，采用課程團(tuán)隊甘特圖月度監(jiān)控管理，建立多維度的常態(tài)化而非項目化的自我診改運(yùn)行機(jī)制。本案例針對“8”字形質(zhì)量改進(jìn)螺旋中動循環(huán)的監(jiān)測預(yù)警課程團(tuán)隊月度動態(tài)管理的內(nèi)容，構(gòu)建常態(tài)化甘特圖大數(shù)據(jù)監(jiān)控體系。我們通過使用Python大數(shù)據(jù)，可有效收集整理資源，監(jiān)控課程建設(shè)進(jìn)程，督促課程建設(shè)有效推進(jìn)；同時，結(jié)合學(xué)院數(shù)據(jù)平臺，可加強(qiáng)課程實(shí)施數(shù)據(jù)管控（不作過多贅述），從而形成有效課程診改常態(tài)化機(jī)制。

（一）目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)是基礎(chǔ)

高職院校制定診改實(shí)施方案和實(shí)施診改時，講究“目標(biāo)鏈”的構(gòu)成[3]。我們應(yīng)該清楚地知道，學(xué)校自身“目標(biāo)鏈”的源頭應(yīng)是學(xué)校的五年總體規(guī)劃，從而確定課程的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)。為實(shí)現(xiàn)教學(xué)診斷與改進(jìn)工作常態(tài)化，我們首先需要建立監(jiān)測周期、過程預(yù)警值等質(zhì)量控制體系。根據(jù)年度建設(shè)計劃，我們要細(xì)化分解各建設(shè)任務(wù)的動態(tài)監(jiān)測指標(biāo)，作為監(jiān)測預(yù)警的起點(diǎn)目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)。

本課程診改根據(jù)課程資源建設(shè)進(jìn)度計劃，以橫坐標(biāo)為時間，縱坐標(biāo)為建設(shè)指標(biāo)，利用Python--Matplotlib繪制計劃進(jìn)度橫道圖（圖2）。這充分利用了可視化數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，簡單直觀。

圖2 計劃進(jìn)度橫道圖（藍(lán)色表示計劃進(jìn)度）

（二）過程監(jiān)測常態(tài)化

診改關(guān)注的重點(diǎn)是“過程”，診改采集的是過程性數(shù)據(jù)，是常態(tài)診斷所需的實(shí)時數(shù)據(jù)。實(shí)時數(shù)據(jù)收集，隨時掌握課程建設(shè)進(jìn)度即課程建設(shè)“離目標(biāo)多遠(yuǎn)”，我們方能及時找到偏差，及時進(jìn)行診斷改進(jìn)，做到未雨綢繆。本案例的課程建設(shè)進(jìn)度管理主要運(yùn)用甘特圖結(jié)合Python大數(shù)據(jù)進(jìn)度管理體系。

本案例通過Python大數(shù)據(jù)分析，收集整理課程建設(shè)資源數(shù)據(jù)；采用Python-Matplotlib繪制進(jìn)度管理甘特圖，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控，及時糾偏，完善大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺的不足，實(shí)現(xiàn)課程質(zhì)量保證體系的常態(tài)化運(yùn)行，從而確保職業(yè)教育的課堂教學(xué)質(zhì)量。本文以課程資源建設(shè)進(jìn)度管理為例，闡明甘特圖和Python大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用。

本課程在建設(shè)中利用Python數(shù)據(jù)分析，統(tǒng)計每月/每季度/每學(xué)期資源建設(shè)數(shù)量；根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用Matplotlib繪制實(shí)際進(jìn)度橫道圖（圖3）。本案例可實(shí)現(xiàn)常態(tài)化跟蹤統(tǒng)計，實(shí)現(xiàn)課程建設(shè)診斷的過程監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)課程建設(shè)的問題所在。

（三）預(yù)警反饋實(shí)時化

“診改”除了診斷以外，還應(yīng)注重“改進(jìn)”，沒有改進(jìn)做支撐的診斷都是無用功。因此，我們需要對比分析實(shí)際進(jìn)度與計劃進(jìn)度，若有偏差，發(fā)出預(yù)警，并實(shí)施實(shí)時改進(jìn)；若無，則進(jìn)行下一動循環(huán)，完成實(shí)現(xiàn)課程資源建設(shè)的月度建設(shè)進(jìn)程管理（圖3）。

圖3 監(jiān)測預(yù)警圖

（四）課程診改常態(tài)化促進(jìn)平臺完善

課程診改小循環(huán)運(yùn)行一周期（一般為一學(xué)期或一年），我們通過甘特圖大數(shù)據(jù)進(jìn)度管理體系運(yùn)行，進(jìn)行對比分析，對運(yùn)行效果進(jìn)行評價。當(dāng)人才培養(yǎng)需求這一大循環(huán)發(fā)出預(yù)警，則可推動課程監(jiān)控平臺和課程總體目標(biāo)改進(jìn)。動靜結(jié)合，這有效地促進(jìn)了人才培養(yǎng)良性循環(huán)。

四、結(jié)束語

本文以四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院的軌道工程課程診改為例，探索融合甘特圖和Python大數(shù)據(jù)分析方法，實(shí)時監(jiān)測課程建設(shè)過程數(shù)據(jù)，并及時預(yù)警改進(jìn)。這為課程診改常態(tài)化運(yùn)行提供保障，保證“8”字形質(zhì)量改進(jìn)螺旋有效運(yùn)轉(zhuǎn)；同時，通過課程監(jiān)控數(shù)據(jù)分析，促進(jìn)監(jiān)控平臺持續(xù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了高等教育管理現(xiàn)代化。