PDCA循環理論在計算機科學與技術專業教學中的應用探究

鄒麗 馮向萍 蔡朝朝 郭斌

關鍵詞：PDCA 循環；計算機科學與技術專業；教學質量

《國家教育事業發展“十四五”規劃綱要》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”信息化和工業化深度融合發展規劃》中以“以信息化帶動工業化”戰略指導的大背景下，計算機應用技術人才的需求急劇上升。地方高校對計算機科學與技術的專業技術人才的培養需要緊跟時代潮流，根據社會需求主動調整人才培養模式，全面提高教育教學質量，以適應時代下的專業型人才需求。而在應用型本科院校人才培養中，人本主義是其定位的前提，科學主義是其定位的關鍵，實用主義是其定位的落腳點[1]。因此，應用型高校必須制定適合時代發展并具有特色的專業培養模式，全面的教學質量提升的質量控制體系。

1 PDCA 循環模式運行機制

循環模式。PDCA循環理論是由美國質量管理專家沃特·阿曼德·休哈特提出的閉環質量管理模式。PDCA循環包括四階段八步驟。四階段包含：P（Plan）——策劃、D（Do）——執行、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。明確目標規劃方案。第二階段是執行階段，即D階段。依據規劃的措施進行實施。第三階段是檢查階段，即C階段。對照規劃檢查執行情況和效果，并對檢查結果進行記錄。第四階段是處置或改進階段，即A階段。根據檢查的結果采取措施，把成功的經驗加以肯定，形成標準；對于失敗的教訓進行總結分析，防止再次發生。對于一次循環中解決不好或者還沒有解決的問題，可轉到下一個PDCA循環中去繼續解決。PDCA循環的八步驟是四個階段中主要內容的具體化。第一步，調研現狀，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，按預定的計劃執行；第六步，即檢查（C）階段，常態監測和定期評估實施效果；第七步，根據常態監測和定期評估的效果進行總結；第八步，總結經驗修訂目標。監測評估發現執行效果好的經驗進行總結分析，形成標準化，對監測評估發現執行效果不好的進行分析，尋找根本問題并可轉入下一次PDCA循環中去。以上第七、第八兩步是處理（A）階段的具體化。總之PDCA循環的本質就是在發現問題解決問題循環中不斷優化提升。PDCA循環模式如圖1所示。

2 PDCA 在計算機專業教學中的應用實踐

目前，信息化人才市場對計算機科學與技術專業人才的需求主要體現在研究領域、工程領域和應用服務領域三個方面。從事研究類的崗位如架構研發、后端開發、數據挖掘分析、AI計算等；從事工程類如IT 質量管理、工程項目管理、實施工程、系統測試、滲透測試等；從事應用服務類崗位如售前顧問、售后技術支持、解決方案工程師等。而計算機科學與技術專業人才培養的目標是培養學生將基本原理與技術運用于計算機科學研究及計算機系統設計、開發與應用等工作的一種能力。

運用戴明環理論（PDCA循環）圍繞計算機科學與技術人才需求進行分析確立培養目標，從而將提升教學質量和降低學習難度兩方面相結合，開展針對計算機科學與技術專業的研究類、工程類和應用服務類的人才培養教育教學模式，全面搭建就業率、就業質量搭建產業人才培養新模式。培養模式搭建如圖2所示。

2.1 P 階段——規劃教學活動，確立專業教學質量標準體系

P階段主要解決的問題：1）明確地方應用型高校計算機科學與技術專業（以下簡稱計科專業）人才培養的目標和綜合素質要求。在專業人才培養方面對應用型和研究型合理劃分，規劃專業培養方案和特色，避免理論課程冗余過多，實踐課深度不夠，影響學生學習的興趣和潛能發揮。2）教師對培養方案中課程模塊之間、課程與課程之間的相關性分析不足，導致教材選定、實驗設計與培養目標存在差異，因此需要建立理論教學和實驗教學的課程體系分層分級建設規范。3）確立課程教學規范和質量標準，即對老師教和學生學過程的一個規范過程和對應質量的要求，如對教學內容、教學時數、教學方式手段、作業、實踐等過程的規范。質量標準包含教師理論課堂教學質量、命題質量標準、實踐質量標準、課程考試質量等。

第一步：采用調查問卷和網絡爬蟲技術的方式，開展用人單位對計科專業研究類、工程類和應用服務領域人才的需求分析。調研內容分兩部分：一部分調研用人單位性質、用人規模、所屬行業分布、研發崗、工程崗、應用服務崗占比。另一部分調研用人單位對研發崗、工程崗、應用服務崗在學歷、專業知識、專業技能、綜合能力、年校招人數、崗位起薪等用人單位數據。參考《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》《全國專業學位水平評估指標體系》查找計科專業人才培養過程中存在問題，確定培養的方向和目標，規劃必修課、實踐環節、專業選修環節的學分及學時分布。對通識必修課、專業必修課程（如：計算機系統結構、操作系統原理、數據庫原理、計算機網絡等）和專業選修課（如：Java程序設計、安卓開發等、Python程序設計）的課程大綱進行整體設計，既要體現計科專業培養的統一性和擴展空間，又滿足綜合應用型高校在此專業培養方向的獨特性，盡量做到保底不封頂。第二步：成立教學質量控制改進小組并規劃教學質量過程改進計劃。教學質量控制改進小組成員由用人單位代表、教學院長、系主任、專任教師、教學秘書、學生組成。第三步：長期監測培養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、學情評價、教研組持續質量改進記錄等）匯總分析。第四步：評估培養目標的主要教學過程和活動，建立教學過程活動指標體系標準。

2.2 D 階段——落實規劃

D階段是人才培養規劃的實施階段，教學質量控制改進小組在教學院長的帶領下，按招生、理論教學、實驗教學、學生學習過程劃分為四個小組，檢查人才培養全過程中的措施。

1）落實培養方案情況，主要學分學時分配、開課學期、學時分配合理性、先行課合理性。課程教學大綱主要檢查教學目標、教學進度安排、教學規范性、課程教學檢驗方式、教學難點和重點、教學時數、課中課后作業題和教學評價。課程資源建設實施情況主要內容包含課程PPT、課堂測驗、實驗視頻、題庫難易比例及知識點層級比例設計、實驗工具（Navicat、Eclipse 等）及平臺建設（SpringMVC、AppSmith、華為Ap?pCube）等內容。題庫設計主要檢查題庫的層次性及獨特性，能幫助學生在完成課程目標的同時起到培養學生個性化專長發展。

2）實施實驗教學、實習實訓設計、組織科技競賽。完成實驗教學情況包含實驗設計目標、難易程度、學生可完成率、能力提高趨勢、課程相關性體現度的落實。實習實訓設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生學習運用能力的檢查，是體現一個專業人員專業化程度的一個重要指標，主要檢查科技競賽的參賽人數、參賽成績、參賽影響等方面。

3）學生學情況實施包括組織完成考試、實驗、大創申報等。

4）依據師資力量及市場化需求適度調整招生質量，包含高考成績、生源地、性別、綜合素質等。

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能力要求和考核側重點的數據[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。通過對實施過程結果的檢查，可以發現學生的理論功底、實踐動手能力、學習能力以及綜合素質能力。質量控制小組對照培養方案開展理論教學、實踐體系教學、學習過程、生源質量、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、法律法規和社會環境的認識是否全面，數學和自然科學的基本知識。實踐從規模上來說，要從小規模開始，逐漸過渡到中規模、較大規模上[4]。專業基礎課主要檢查學生計算機相關的基本理論（如操作系統原理、數據庫概論、計算機網絡原理）、基本技能（如：系統命令、開發語言）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生對基本原理、技能、應用能力的一個綜合能力。

2.4 A 階段——處理糾偏糾錯階段

統計PDCA管理法實施前后用人單位對研究類、工程類、服務類計算機科學與技術專業在學歷、思想政治素質、心理素質、團隊協作精神、專業知識、溝通表達能力、適應能力、學習能力、創新能力、解決問題能力的情況。調查對象包括大中小微企業、政府、事業單位、社會團體。運用SPSS軟件進行聚類和回歸相結合的方法進行數據分析，對結果進行偏差分析，依據指標體系與偏差分析，通過提出師資隊伍、教學過程、招生工作的糾錯措施。全面分析教學過程中潛在風險，對教學過程工作的規范化管理。質量控制小組應用石川圖、SIPOC模型、核查表等工具定期開展完成情況、執行結果的檢查，分析產生偏差的根本原因（見圖3）。對檢查發現的成功經驗進行分享，檢查發現執行過程中的偏差及不足之處進行記錄提交質控改進小組進行評審和改進調整。

3 PDCA 對計科專業人才培養優勢

PDCA循環質量管理模式在計科專業人才培養中，主要有以下優越性。

3.1 整體性

計算機科學與技術專業人才培養的過程是一個完整的有機整體，涉及思想政治和德育方面、學習能力、專業技能、專業知識、溝通表達能力、實踐能力等多方面能力的培養。在培養方案的編制過程中會對培養能力進行通識類、學科基礎課、專業主干課、專業選修課、實踐課等課程類別的設置。在滿足基本要求的基礎上，準確定位，以凸顯所在院校的專業特色，形成一個有機整體，更好地融入信息化產業人才培養的生態環境中。

3.2 標準性

PDCA循環模式在專業人才培養過程中，始終遵循規劃、執行、檢查、糾偏糾錯的標準流程，且貫穿專業人才培養的每一個活動中，形成環環相扣、步步關聯的一個標準化過程。培養單位對培養過程如學時、學分、專任教師、教材選定難度指數、課程關聯性指標評定、實驗等環節、培養方案標準指標體系的標準化管理，就是提升人才就業質率和就業質量基本保障，降低學習難度，提升學習能力，增強學習目標，使學生在思政和德育方面的提升具有一定的根基。

3.3 監督性

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

3.4 前進性

將PDCA循環管理應用于計算機科學與技術的專業人才的培養后，培養方案的制定、教學學分、學時劃分更加規范。應用PDCA循環管理對課程設計、實驗目標、先行課程、實踐課程的邏輯關系精密度更清晰準確，能夠很好地降低學生的學習難度，幫助學生堅定學習信心，具備很好的前進性。

4 結論

用PDCA循環管理來規范計科專業人才的培養模式，健全教學質量保證體系以保障高校自身的可持續發展，具有一定的科學性和可循環性[5]，可以為教學單位明確目標，更加靈活地指導教師授課，增強學生的學習興趣，同時也降低了學生的學習難度，使得授課方式可依據教學目標靈活調整。