PDCA模式在应用型大学开放性实验教学中的应用

吴耀春，韩向可（安阳工学院机械工程学院，河南安阳455000）

PDCA模式在应用型大学开放性实验教学中的应用

吴耀春，韩向可
（安阳工学院机械工程学院，河南安阳455000）

摘要：开放性实验是应用型本科院校提高学生实践能力和应用能力的有效途径，是实验教学改革的必然要求。开放性实验教学能否取得良好的效果，关键在于实验过程的监控。将PDCA模式应用于开放实验中，结果显示，有助于培养学生发现问题、解决问题、应用实践的能力。

关键词：应用型；开放性实验；PDCA模式；成效

D01：10.19329/j.cnki.1673-2928.2016.04.033

应用型大学的核心是培养学生的工程实践能力和技能应用能力，而高校实验室是培养学生工程实践能力和技能应用能力的重要场所，具有不可替代的作用。安阳工学院（以下简称“我校”）作为河南省首批应用型本科院校“转型”试点院校，近几年，随着加大对实验仪器设备的投入，实验室数量的增多，如何提高实验设备的利用率，发挥好实验室的重要作用，以培养学生的实践能力创新意识，成为当前实践教学面临的一个重要课题。现在仅仅局限于有限的实验学时内完成教学大纲规定的必做实验内容，远远不能满足学生能力培养的需要，也造成实验设备资源的极大浪费，因而利用课余时间进行开放性实验教学就显得十分必要。而开放性实验教学能否取得良好的效果，关键是整个实验过程的监控。PDCA循环理论是一种非常重要的质量管理理论，在很多领域的质量管理中都有应用，实践证明其对高校开放实验教学工作的质量保证同样具有明显的指导意义。

本文以电子制作开放实验室为例，在开放性实验教学的管理中运用PDCA循环理论以保证教学效果，旨在探索提高开放性实验教学质量的新途径。

1 PDCA循环理论

“PDCA循环”又称戴明循环，是一种非常重要的质量管理理论，广泛应用于很多领域。通过计划（P）、实施（D）、检查（C）、改进（A）的不断循环，从制定计划到实现计划以质量提高为目的的循环过程，以持续改进为理念的质量管理模式。开放性实验是由若干个开放性实验项目组成的一个“P、D、C、A”运转体系如图1所示。每一个开放实验项目在老师的指导下按照“P、D、C、A”步骤执行一周，形成一个的PDCA子循环，在执行的过程中按照计划中的预定目标，把产生的偏差作为第二次循环的改进依据，直至达到或接近预定目标进入下一个实验项目循环。在各个实验项目小循环转动的不断推动下，开放性实验大循环体系不断运转改进，各个实验项目教学质量提高，推动整个开放性实验教学质量的提高。

2 PDCA在开放性实验中应用

PDCA循环作为一种科学的管理方法可以用于所有领域，电子制作实验室作为机械工程学院的一个开放型实验室，在开放性实验教学中自觉地坚持PDCA循环，取得了一定的成效。

图1　PDCA循环模式

2.1计划阶段（P）

开放实验教学的目的是培养学生的实践创新能力和应用综合素质，整个过程的设计要以学生为中心。在开放实验教学中，实验项目的内容应该多为设计型、综合型、研究性，尽量避免验证型实验。指导老师只需公布实验项目的题目及任务要求供学生选择，学生需要查阅相关文献及资料，提出实验步骤和设计思路，自拟并论证实验方案，整个实验教学过程都围绕学生进行设计，充分调动学生的积极性。2014年，电子制作实验室共申报并审批开放性实验项目5项：①基本单元电路设计；②PCB电路板的设计与制作；③电子报幕屏的设计与制作；④液晶屏（128*64）控制系统的设计与制作；⑤小功率直流电机测控系统设计。

（1）教学目标的分析

根据开放性实验项目的任务要求，把实验项目划分为几个教学环节并设计每一个环节的教学目标。本次开放性实验项目④在实施过程中根据实际情况进行了三次循环，达到指定教学目标。具体的教学目标如表1所示。

表1　液晶屏控制系统设计与制作PDCA循环教学目标

（2）教学条件分析

开放实验室环境条件，是每一个实验环节教学目标正常实现的保证。比如项目④液晶屏控制系统设计：实验室中需准备电路设计软件、雕刻机、电烙铁、焊锡、万用表、示波器，各种相关的电子元器件等。做好实验前准备工作以保证每个实验项目都能有条不紊地进行。

（3）质量标准

质量标准是开放性实验教学效果的检验依据。合理的质量标准制定要考虑开放性实验教学的目标、目前学生的实际情况、现有的教学条件等方面因素。根据我校的实际情况，以项目④为例，共制定了三个循环的计划安排和质量监控标准，其中第一次循环如表2所示。

（4）学生情况分析

学生是整个实验过程的主体，学生情况分析是制定相应的教学计划和教学目标的关键。不同专业学生的课外时间的分布情况不同，同一专业不同班级学生的相关课程的学习情况不同，同一专业同一班级学生的兴趣爱好、学习习惯与方法不同，同一实验小组的不同成员对上一个实验教学环节的掌握情况也不同。这些因素在制定教学计划和教学目标中都要充分考虑。

表2　液晶屏控制系统设计与制作第一次循环教学计划于质量监控标准

2.2实施阶段（D）

按照每个项目及每个项目环节的各个循环制定的教学计划实施。在实施过程中，要确保以学生为主体，让学生自由、充分发挥能动性，独立思考与工作，自行安排组织自己的实验过程。指导老师密切观察学生的实验现象，倾听学生对问题的分析及需求，引导学生解决实验过程中出现的问题。既不能包办代替，也不能撒手不管，要时刻注意学生的反馈信息，扮演好建议、咨询和顾问的角色。在项目④中，第一循环是学生根据开放实验项目任务要求，自己通过查阅资料、讨论，设计出自己的方案，由学生自己组织、指导老师参与进行论证，设计出合理控制电路；第二循环以第一循环的成果为基础，以做出仿真结果为目标，学生自己进行任务模块化划分，时间安排；第三循环是在仿真实现的基础上，做出实物电路并调试成功。整个实验过程，学生是在以自己为中心，根据实验要解决的问题通过现有的学习资源、计算机网络获取学习资料，主动与指导老师、合作伙伴进行探讨，找到问题的解决办法，完成自己的学习行为。培养学生勇于探索、敢于创新、善于沟通的学习习惯，形成学生灵活多样的学习方式，挖掘学生的学习动力，提高学生的实践创新能力和应用综合素质。

2.3检查阶段（Check）

开放性实验情况和教学效果是否达到预期效果，要在实验项目进行到各个阶段时按照质量监控标准进行检查。仍以项目④液晶屏控制系统为例，要求学生把硬件电路和软件代码调试好后进行展示。指导老师在预实验中已经调试出一个结果作为评定标准，判定学生做的设计是优于评定标准还是劣于评定标准。在此，我们采取另外一种方式，将各组的设计结果，按合理性由高到低排序，从而产生最佳方案组和最差方案组，让这两组学生进行交流探讨，指导老师作为小组成员参与讨论，启发学生自己总结项目过程中存在的问题。

2.4处理阶段（Action）

对检查阶段发现的问题，进行处理。如果达到质量监控标准，指导老师要总结经验形成实验教学案例，进入下一个控制循环；当结果未达到质量监控标准时，教师要认真分析上一个循环未达到标准的主要原因，找到教学过程中的问题，反思教学方法，并带着出现的问题进入下一个改善循环，在该循环的计划（P）阶段，根据问题原因重新分析学生情况，细化教学安排和监控标准，调整完善实验教学方式，并制定新的行动计划。

3结论

经过近2年的不断循环与改进，该开放实验室达到了预期的教学目标。本实验室取得以下成效：

（1）学生课外科技活动成果显著。机电类学生参加校级电子设计大赛获一等奖，校级“挑战杯”一等奖，三维建模大赛二等奖两组、三等奖三组。2015校大学科技创新项目立项重点资助3项，普通资助1项。在开放实验室活动中在指导老师指导下申报专利2项。

（2）毕业设计水平提高。引入PDCA模式后，毕业设计中能够制作出实物作品的学生增多，在答辩过程中，学生一边演示自己的作品，一边阐述设计的思路，效果明显。2014年有5位毕业生的毕业设计被评为校级优秀毕业设计。

（3）学生综合能力提高。我们在对毕业生回访中了解到，将PDCA模式应用在开放实验教学中，贴近企业工作模式和思路，能够使学生尽快适应工作岗位，为企业解决生产中的实际问题。

综上所述，以PDCA循环为研究方法，周而复始、大环带小环，小环推大环，循序渐进，使计划、实施、检查和处理等环节的控制达到科学化的管理水平，实现了开放实验室教学工作有的放矢、有始有终，通过循环规则不断发现教学中的问题，再将问题纳入下一个循环，并最终解决问题。如何更有效地将PDCA模式与开放性实验教学相结合，还有待进一步探索。

参考文献：

［1］张少颖，刘禹，段江莲，等.PDCA模式在食品工艺学实验教学中的应用研究［J］.实验室科学，2010，4（13）：42-44.

［2］林连冬.EDA技术开放实验室研究型实验的教学探索［J］.实验室研究与探索，2013，5（32）：216-219.

［3］黄娟，范锐，李勇峰，等.大学生开放与创新实验室效能评估机制研究［J］.实验技术与管理，2014，12（31）：222-225.

［4］于亦文.基于PDCA循环模式的经管类实验教学质量改进策略的探讨［J］.实验室科学，2010，5（13）：179-181.

［5］谭顺学，韦彬贵.改进电子创新开放实验室制度的探讨［J］.柳州职业技术学院学报，2013，4（13）：26-28.

（责任编辑：周小露）

中图分类号：G642.0

文献标志码：A

文章编号：1673-2928（2016）04-0115-03

收稿日期：2016-03-09

作者简介：吴耀春（1981-），男，河南潢川县人，安阳工学院讲师，硕士，主要从事机电运动控制方面的研究。

A Study on the Application of PDCA Mode in Open Experiment Teaching of Application-oriented Institutes

WU Yaochun，HAN Xiangke
（Anyang Institute of Technology，Anyang 455000，China）

Abstract：The Opening Experiment Teaching of application-oriented institutes is an effective way to enhance students'hands-on ability and application ability，is inevitable requirement of experiment reform.Good effect of the opening experiment ties in the monitoring of experiment.This paper will have put PDCA Mode into open experiment teaching，the results showed that PDCA Mode contribute to cultivating the finding problems ability，problem-solving ability，practical and application ability.

Key words：Application-oriented；open experiment；PDCA mode；effect