PDCA循环理论在计算机科学与技术专业教学中的应用探究

邹丽 冯向萍 蔡朝朝 郭斌

关键词：PDCA 循环；计算机科学与技术专业；教学质量

《国家教育事业发展“十四五”规划纲要》提出我国高等教育已迈入普及化阶段，直属高校要率先在教育模式、质量标准、治理方式等方面开新路、立标杆。在国家《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》中以“以信息化带动工业化”战略指导的大背景下，计算机应用技术人才的需求急剧上升。地方高校对计算机科学与技术的专业技术人才的培养需要紧跟时代潮流，根据社会需求主动调整人才培养模式，全面提高教育教学质量，以适应时代下的专业型人才需求。而在应用型本科院校人才培养中，人本主义是其定位的前提，科学主义是其定位的关键，实用主义是其定位的落脚点[1]。因此，应用型高校必须制定适合时代发展并具有特色的专业培养模式，全面的教学质量提升的质量控制体系。

1 PDCA 循环模式运行机制

循环模式。PDCA循环理论是由美国质量管理专家沃特·阿曼德·休哈特提出的闭环质量管理模式。PDCA循环包括四阶段八步骤。四阶段包含：P（Plan）——策划、D（Do）——执行、C（Cheek）——检查（Cheek）、A（Action）--行动（或处置）四个阶段[2]。第一阶段是策划阶段，即P阶段。明确目标规划方案。第二阶段是执行阶段，即D阶段。依据规划的措施进行实施。第三阶段是检查阶段，即C阶段。对照规划检查执行情况和效果，并对检查结果进行记录。第四阶段是处置或改进阶段，即A阶段。根据检查的结果采取措施，把成功的经验加以肯定，形成标准；对于失败的教训进行总结分析，防止再次发生。对于一次循环中解决不好或者还没有解决的问题，可转到下一个PDCA循环中去继续解决。PDCA循环的八步骤是四个阶段中主要内容的具体化。第一步，调研现状，收集需求，制定方针、目标和活动计划；第二步，分析原因；第三步，规划需要改进的过程；第四步，制定计划和活动措施。以上四个步骤是策划（P）阶段的具体化。第五步，即实施（D）阶段，按预定的计划执行；第六步，即检查（C）阶段，常态监测和定期评估实施效果；第七步，根据常态监测和定期评估的效果进行总结；第八步，总结经验修订目标。监测评估发现执行效果好的经验进行总结分析，形成标准化，对监测评估发现执行效果不好的进行分析，寻找根本问题并可转入下一次PDCA循环中去。以上第七、第八两步是处理（A）阶段的具体化。总之PDCA循环的本质就是在发现问题解决问题循环中不断优化提升。PDCA循环模式如图1所示。

2 PDCA 在计算机专业教学中的应用实践

目前，信息化人才市场对计算机科学与技术专业人才的需求主要体现在研究领域、工程领域和应用服务领域三个方面。从事研究类的岗位如架构研发、后端开发、数据挖掘分析、AI计算等；从事工程类如IT 质量管理、工程项目管理、实施工程、系统测试、渗透测试等；从事应用服务类岗位如售前顾问、售后技术支持、解决方案工程师等。而计算机科学与技术专业人才培养的目标是培养学生将基本原理与技术运用于计算机科学研究及计算机系统设计、开发与应用等工作的一种能力。

运用戴明环理论（PDCA循环）围绕计算机科学与技术人才需求进行分析确立培养目标，从而将提升教学质量和降低学习难度两方面相结合，开展针对计算机科学与技术专业的研究类、工程类和应用服务类的人才培养教育教学模式，全面搭建就业率、就业质量搭建产业人才培养新模式。培养模式搭建如图2所示。

2.1 P 阶段——规划教学活动，确立专业教学质量标准体系

P阶段主要解决的问题：1）明确地方应用型高校计算机科学与技术专业（以下简称计科专业）人才培养的目标和综合素质要求。在专业人才培养方面对应用型和研究型合理划分，规划专业培养方案和特色，避免理论课程冗余过多，实践课深度不够，影响学生学习的兴趣和潜能发挥。2）教师对培养方案中课程模块之间、课程与课程之间的相关性分析不足，导致教材选定、实验设计与培养目标存在差异，因此需要建立理论教学和实验教学的课程体系分层分级建设规范。3）确立课程教学规范和质量标准，即对老师教和学生学过程的一个规范过程和对应质量的要求，如对教学内容、教学时数、教学方式手段、作业、实践等过程的规范。质量标准包含教师理论课堂教学质量、命题质量标准、实践质量标准、课程考试质量等。

第一步：采用调查问卷和网络爬虫技术的方式，开展用人单位对计科专业研究类、工程类和应用服务领域人才的需求分析。调研内容分两部分：一部分调研用人单位性质、用人规模、所属行业分布、研发岗、工程岗、应用服务岗占比。另一部分调研用人单位对研发岗、工程岗、应用服务岗在学历、专业知识、专业技能、综合能力、年校招人数、岗位起薪等用人单位数据。参考《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》《全国专业学位水平评估指标体系》查找计科专业人才培养过程中存在问题，确定培养的方向和目标，规划必修课、实践环节、专业选修环节的学分及学时分布。对通识必修课、专业必修课程（如：计算机系统结构、操作系统原理、数据库原理、计算机网络等）和专业选修课（如：Java程序设计、安卓开发等、Python程序设计）的课程大纲进行整体设计，既要体现计科专业培养的统一性和扩展空间，又满足综合应用型高校在此专业培养方向的独特性，尽量做到保底不封顶。第二步：成立教学质量控制改进小组并规划教学质量过程改进计划。教学质量控制改进小组成员由用人单位代表、教学院长、系主任、专任教师、教学秘书、学生组成。第三步：长期监测培养过程中的问题并进行分类记录（如用人单位满意度和反馈记录、教情评价、学情评价、教研组持续质量改进记录等）汇总分析。第四步：评估培养目标的主要教学过程和活动，建立教学过程活动指标体系标准。

2.2 D 阶段——落实规划

D阶段是人才培养规划的实施阶段，教学质量控制改進小组在教学院长的带领下，按招生、理论教学、实验教学、学生学习过程划分为四个小组，检查人才培养全过程中的措施。

1）落实培养方案情况，主要学分学时分配、开课学期、学时分配合理性、先行课合理性。课程教学大纲主要检查教学目标、教学进度安排、教学规范性、课程教学检验方式、教学难点和重点、教学时数、课中课后作业题和教学评价。课程资源建设实施情况主要内容包含课程PPT、课堂测验、实验视频、题库难易比例及知识点层级比例设计、实验工具（Navicat、Eclipse 等）及平台建设（SpringMVC、AppSmith、华为Ap?pCube）等内容。题库设计主要检查题库的层次性及独特性，能帮助学生在完成课程目标的同时起到培养学生个性化专长发展。

2）实施实验教学、实习实训设计、组织科技竞赛。完成实验教学情况包含实验设计目标、难易程度、学生可完成率、能力提高趋势、课程相关性体现度的落实。实习实训设计包括实习基地管理、实习项目管理、实习缴费管理、实习任务完成情况、实习报告情况等。科技竞赛检查是检查教师的授课成效以及学生学习运用能力的检查，是体现一个专业人员专业化程度的一个重要指标，主要检查科技竞赛的参赛人数、参赛成绩、参赛影响等方面。

3）学生学情况实施包括组织完成考试、实验、大创申报等。

4）依据师资力量及市场化需求适度调整招生质量，包含高考成绩、生源地、性别、综合素质等。

5）收集用人单位需求，编制用人单位满意度表单和意见反馈表，定期收集用人单位对人才素质能力要求和考核侧重点的数据[3]。

2.3 C 阶段——检查阶段

检查是为了对各过程的完成情况、存在的问题进行记录。通过对实施过程结果的检查，可以发现学生的理论功底、实践动手能力、学习能力以及综合素质能力。质量控制小组对照培养方案开展理论教学、实践体系教学、学习过程、生源质量、用人单位满意度的五个方面的检查。通识类课程主要检查思想政治对道德修养、法律法规和社会环境的认识是否全面，数学和自然科学的基本知识。实践从规模上来说，要从小规模开始，逐渐过渡到中规模、较大规模上[4]。专业基础课主要检查学生计算机相关的基本理论（如操作系统原理、数据库概论、计算机网络原理）、基本技能（如：系统命令、开发语言）和基本方法的掌握情况。实践课主要检查基本技能运用能力，科技竞赛主要检查学生对基本原理、技能、应用能力的一个综合能力。

2.4 A 阶段——处理纠偏纠错阶段

统计PDCA管理法实施前后用人单位对研究类、工程类、服务类计算机科学与技术专业在学历、思想政治素质、心理素质、团队协作精神、专业知识、沟通表达能力、适应能力、学习能力、创新能力、解决问题能力的情况。调查对象包括大中小微企业、政府、事业单位、社会团体。运用SPSS软件进行聚类和回归相结合的方法进行数据分析，对结果进行偏差分析，依据指标体系与偏差分析，通过提出师资队伍、教学过程、招生工作的纠错措施。全面分析教学过程中潜在风险，对教学过程工作的规范化管理。质量控制小组应用石川图、SIPOC模型、核查表等工具定期开展完成情况、执行结果的检查，分析产生偏差的根本原因（见图3）。对检查发现的成功经验进行分享，检查发现执行过程中的偏差及不足之处进行记录提交质控改进小组进行评审和改进调整。

3 PDCA 对计科专业人才培养优势

PDCA循环质量管理模式在计科专业人才培养中，主要有以下优越性。

3.1 整体性

计算机科学与技术专业人才培养的过程是一个完整的有机整体，涉及思想政治和德育方面、学习能力、专业技能、专业知识、沟通表达能力、实践能力等多方面能力的培养。在培养方案的编制过程中会对培养能力进行通识类、学科基础课、专业主干课、专业选修课、实践课等课程类别的设置。在满足基本要求的基础上，准确定位，以凸显所在院校的专业特色，形成一个有机整体，更好地融入信息化产业人才培养的生态环境中。

3.2 标准性

PDCA循环模式在专业人才培养过程中，始终遵循规划、执行、检查、纠偏纠错的标准流程，且贯穿专业人才培养的每一个活动中，形成环环相扣、步步关联的一个标准化过程。培养单位对培养过程如学时、学分、专任教师、教材选定难度指数、课程关联性指标评定、实验等环节、培养方案标准指标体系的标准化管理，就是提升人才就业质率和就业质量基本保障，降低学习难度，提升学习能力，增强学习目标，使学生在思政和德育方面的提升具有一定的根基。

3.3 监督性

PDCA循环模式是一个全员参与监督的过程，从用人单位代表的用人评价、教学院长的专业人才培养定位及目标、系主任对教学任务的分配到专任教师对课程的设计以及学生对专任教师的教学评价和学生学情的鉴定，大大提高了参与人才培养过程中所有人员的责任感和使命感。

3.4 前進性

将PDCA循环管理应用于计算机科学与技术的专业人才的培养后，培养方案的制定、教学学分、学时划分更加规范。应用PDCA循环管理对课程设计、实验目标、先行课程、实践课程的逻辑关系精密度更清晰准确，能够很好地降低学生的学习难度，帮助学生坚定学习信心，具备很好的前进性。

4 结论

用PDCA循环管理来规范计科专业人才的培养模式，健全教学质量保证体系以保障高校自身的可持续发展，具有一定的科学性和可循环性[5]，可以为教学单位明确目标，更加灵活地指导教师授课，增强学生的学习兴趣，同时也降低了学生的学习难度，使得授课方式可依据教学目标灵活调整。