吳耀春，韓向可（安陽(yáng)工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，河南安陽(yáng)455000）

PDCA模式在應(yīng)用型大學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

吳耀春，韓向可
（安陽(yáng)工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，河南安陽(yáng)455000）

摘要：開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用型本科院校提高學(xué)生實(shí)踐能力和應(yīng)用能力的有效途徑，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必然要求。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)能否取得良好的效果，關(guān)鍵在于實(shí)驗(yàn)過(guò)程的監(jiān)控。將PDCA模式應(yīng)用于開(kāi)放實(shí)驗(yàn)中，結(jié)果顯示，有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、應(yīng)用實(shí)踐的能力。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型；開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)；PDCA模式；成效

D01：10.19329/j.cnki.1673-2928.2016.04.033

應(yīng)用型大學(xué)的核心是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和技能應(yīng)用能力，而高校實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和技能應(yīng)用能力的重要場(chǎng)所，具有不可替代的作用。安陽(yáng)工學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保┳鳛楹幽鲜∈着鷳?yīng)用型本科院?！稗D(zhuǎn)型”試點(diǎn)院校，近幾年，隨著加大對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的投入，實(shí)驗(yàn)室數(shù)量的增多，如何提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率，發(fā)揮好實(shí)驗(yàn)室的重要作用，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力創(chuàng)新意識(shí)，成為當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)面臨的一個(gè)重要課題?，F(xiàn)在僅僅局限于有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)大綱規(guī)定的必做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足學(xué)生能力培養(yǎng)的需要，也造成實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源的極大浪費(fèi)，因而利用課余時(shí)間進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)就顯得十分必要。而開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)能否取得良好的效果，關(guān)鍵是整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的監(jiān)控。PDCA循環(huán)理論是一種非常重要的質(zhì)量管理理論，在很多領(lǐng)域的質(zhì)量管理中都有應(yīng)用，實(shí)踐證明其對(duì)高校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的質(zhì)量保證同樣具有明顯的指導(dǎo)意義。

本文以電子制作開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室為例，在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理中運(yùn)用PDCA循環(huán)理論以保證教學(xué)效果，旨在探索提高開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的新途徑。

1 PDCA循環(huán)理論

“PDCA循環(huán)”又稱(chēng)戴明循環(huán)，是一種非常重要的質(zhì)量管理理論，廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域。通過(guò)計(jì)劃（P）、實(shí)施（D）、檢查（C）、改進(jìn)（A）的不斷循環(huán)，從制定計(jì)劃到實(shí)現(xiàn)計(jì)劃以質(zhì)量提高為目的的循環(huán)過(guò)程，以持續(xù)改進(jìn)為理念的質(zhì)量管理模式。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是由若干個(gè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組成的一個(gè)“P、D、C、A”運(yùn)轉(zhuǎn)體系如圖1所示。每一個(gè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在老師的指導(dǎo)下按照“P、D、C、A”步驟執(zhí)行一周，形成一個(gè)的PDCA子循環(huán)，在執(zhí)行的過(guò)程中按照計(jì)劃中的預(yù)定目標(biāo)，把產(chǎn)生的偏差作為第二次循環(huán)的改進(jìn)依據(jù)，直至達(dá)到或接近預(yù)定目標(biāo)進(jìn)入下一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目循環(huán)。在各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目小循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的不斷推動(dòng)下，開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)大循環(huán)體系不斷運(yùn)轉(zhuǎn)改進(jìn)，各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)質(zhì)量提高，推動(dòng)整個(gè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

2 PDCA在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用

PDCA循環(huán)作為一種科學(xué)的管理方法可以用于所有領(lǐng)域，電子制作實(shí)驗(yàn)室作為機(jī)械工程學(xué)院的一個(gè)開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)室，在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中自覺(jué)地堅(jiān)持PDCA循環(huán)，取得了一定的成效。

圖1　PDCA循環(huán)模式

2.1計(jì)劃階段（P）

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和應(yīng)用綜合素質(zhì)，整個(gè)過(guò)程的設(shè)計(jì)要以學(xué)生為中心。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容應(yīng)該多為設(shè)計(jì)型、綜合型、研究性，盡量避免驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)老師只需公布實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的題目及任務(wù)要求供學(xué)生選擇，學(xué)生需要查閱相關(guān)文獻(xiàn)及資料，提出實(shí)驗(yàn)步驟和設(shè)計(jì)思路，自擬并論證實(shí)驗(yàn)方案，整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程都圍繞學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。2014年，電子制作實(shí)驗(yàn)室共申報(bào)并審批開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目5項(xiàng)：①基本單元電路設(shè)計(jì)；②PCB電路板的設(shè)計(jì)與制作；③電子報(bào)幕屏的設(shè)計(jì)與制作；④液晶屏（128*64）控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作；⑤小功率直流電機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（1）教學(xué)目標(biāo)的分析

根據(jù)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的任務(wù)要求，把實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目劃分為幾個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)并設(shè)計(jì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)目標(biāo)。本次開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目④在實(shí)施過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行了三次循環(huán)，達(dá)到指定教學(xué)目標(biāo)。具體的教學(xué)目標(biāo)如表1所示。

表1　液晶屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作PDCA循環(huán)教學(xué)目標(biāo)

（2）教學(xué)條件分析

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件，是每一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)目標(biāo)正常實(shí)現(xiàn)的保證。比如項(xiàng)目④液晶屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)室中需準(zhǔn)備電路設(shè)計(jì)軟件、雕刻機(jī)、電烙鐵、焊錫、萬(wàn)用表、示波器，各種相關(guān)的電子元器件等。做好實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作以保證每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都能有條不紊地進(jìn)行。

（3）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的檢驗(yàn)依據(jù)。合理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定要考慮開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)、目前學(xué)生的實(shí)際情況、現(xiàn)有的教學(xué)條件等方面因素。根據(jù)我校的實(shí)際情況，以項(xiàng)目④為例，共制定了三個(gè)循環(huán)的計(jì)劃安排和質(zhì)量監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)，其中第一次循環(huán)如表2所示。

（4）學(xué)生情況分析

學(xué)生是整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的主體，學(xué)生情況分析是制定相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的課外時(shí)間的分布情況不同，同一專(zhuān)業(yè)不同班級(jí)學(xué)生的相關(guān)課程的學(xué)習(xí)情況不同，同一專(zhuān)業(yè)同一班級(jí)學(xué)生的興趣愛(ài)好、學(xué)習(xí)習(xí)慣與方法不同，同一實(shí)驗(yàn)小組的不同成員對(duì)上一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的掌握情況也不同。這些因素在制定教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)目標(biāo)中都要充分考慮。

表2　液晶屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作第一次循環(huán)教學(xué)計(jì)劃于質(zhì)量監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)

2.2實(shí)施階段（D）

按照每個(gè)項(xiàng)目及每個(gè)項(xiàng)目環(huán)節(jié)的各個(gè)循環(huán)制定的教學(xué)計(jì)劃實(shí)施。在實(shí)施過(guò)程中，要確保以學(xué)生為主體，讓學(xué)生自由、充分發(fā)揮能動(dòng)性，獨(dú)立思考與工作，自行安排組織自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。指導(dǎo)老師密切觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，傾聽(tīng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析及需求，引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。既不能包辦代替，也不能撒手不管，要時(shí)刻注意學(xué)生的反饋信息，扮演好建議、咨詢(xún)和顧問(wèn)的角色。在項(xiàng)目④中，第一循環(huán)是學(xué)生根據(jù)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)要求，自己通過(guò)查閱資料、討論，設(shè)計(jì)出自己的方案，由學(xué)生自己組織、指導(dǎo)老師參與進(jìn)行論證，設(shè)計(jì)出合理控制電路；第二循環(huán)以第一循環(huán)的成果為基礎(chǔ)，以做出仿真結(jié)果為目標(biāo)，學(xué)生自己進(jìn)行任務(wù)模塊化劃分，時(shí)間安排；第三循環(huán)是在仿真實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，做出實(shí)物電路并調(diào)試成功。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生是在以自己為中心，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要解決的問(wèn)題通過(guò)現(xiàn)有的學(xué)習(xí)資源、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)獲取學(xué)習(xí)資料，主動(dòng)與指導(dǎo)老師、合作伙伴進(jìn)行探討，找到問(wèn)題的解決辦法，完成自己的學(xué)習(xí)行為。培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、敢于創(chuàng)新、善于溝通的學(xué)習(xí)習(xí)慣，形成學(xué)生靈活多樣的學(xué)習(xí)方式，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和應(yīng)用綜合素質(zhì)。

2.3檢查階段（Check）

開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)情況和教學(xué)效果是否達(dá)到預(yù)期效果，要在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行到各個(gè)階段時(shí)按照質(zhì)量監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。仍以項(xiàng)目④液晶屏控制系統(tǒng)為例，要求學(xué)生把硬件電路和軟件代碼調(diào)試好后進(jìn)行展示。指導(dǎo)老師在預(yù)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)調(diào)試出一個(gè)結(jié)果作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，判定學(xué)生做的設(shè)計(jì)是優(yōu)于評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)還是劣于評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。在此，我們采取另外一種方式，將各組的設(shè)計(jì)結(jié)果，按合理性由高到低排序，從而產(chǎn)生最佳方案組和最差方案組，讓這兩組學(xué)生進(jìn)行交流探討，指導(dǎo)老師作為小組成員參與討論，啟發(fā)學(xué)生自己總結(jié)項(xiàng)目過(guò)程中存在的問(wèn)題。

2.4處理階段（Action）

對(duì)檢查階段發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行處理。如果達(dá)到質(zhì)量監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)老師要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)形成實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例，進(jìn)入下一個(gè)控制循環(huán)；當(dāng)結(jié)果未達(dá)到質(zhì)量監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，教師要認(rèn)真分析上一個(gè)循環(huán)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的主要原因，找到教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題，反思教學(xué)方法，并帶著出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)入下一個(gè)改善循環(huán)，在該循環(huán)的計(jì)劃（P）階段，根據(jù)問(wèn)題原因重新分析學(xué)生情況，細(xì)化教學(xué)安排和監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，并制定新的行動(dòng)計(jì)劃。

3結(jié)論

經(jīng)過(guò)近2年的不斷循環(huán)與改進(jìn)，該開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)室取得以下成效：

（1）學(xué)生課外科技活動(dòng)成果顯著。機(jī)電類(lèi)學(xué)生參加校級(jí)電子設(shè)計(jì)大賽獲一等獎(jiǎng)，校級(jí)“挑戰(zhàn)杯”一等獎(jiǎng)，三維建模大賽二等獎(jiǎng)兩組、三等獎(jiǎng)三組。2015校大學(xué)科技創(chuàng)新項(xiàng)目立項(xiàng)重點(diǎn)資助3項(xiàng)，普通資助1項(xiàng)。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)中在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下申報(bào)專(zhuān)利2項(xiàng)。

（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)水平提高。引入PDCA模式后，畢業(yè)設(shè)計(jì)中能夠制作出實(shí)物作品的學(xué)生增多，在答辯過(guò)程中，學(xué)生一邊演示自己的作品，一邊闡述設(shè)計(jì)的思路，效果明顯。2014年有5位畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)被評(píng)為校級(jí)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)。

（3）學(xué)生綜合能力提高。我們?cè)趯?duì)畢業(yè)生回訪中了解到，將PDCA模式應(yīng)用在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，貼近企業(yè)工作模式和思路，能夠使學(xué)生盡快適應(yīng)工作崗位，為企業(yè)解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。

綜上所述，以PDCA循環(huán)為研究方法，周而復(fù)始、大環(huán)帶小環(huán)，小環(huán)推大環(huán)，循序漸進(jìn)，使計(jì)劃、實(shí)施、檢查和處理等環(huán)節(jié)的控制達(dá)到科學(xué)化的管理水平，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)工作有的放矢、有始有終，通過(guò)循環(huán)規(guī)則不斷發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問(wèn)題，再將問(wèn)題納入下一個(gè)循環(huán)，并最終解決問(wèn)題。如何更有效地將PDCA模式與開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，還有待進(jìn)一步探索。

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（責(zé)任編輯：周小露）

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1673-2928（2016）04-0115-03

收稿日期：2016-03-09

作者簡(jiǎn)介：吳耀春（1981-），男，河南潢川縣人，安陽(yáng)工學(xué)院講師，碩士，主要從事機(jī)電運(yùn)動(dòng)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