统计过程控制（SPC）在高校拓展训练课教学过程中的应用

周文福，王 波，张 帅

（1.哈尔滨工业大学（威海），山东 威海 264209；2.山东省威海市第一中学，山东 威海 264209；3.山东省泰安第一中学，山东 泰安 271000）

统计过程控制（SPC）在高校拓展训练课教学过程中的应用

周文福1，王 波2，张 帅3

（1.哈尔滨工业大学（威海），山东 威海 264209；2.山东省威海市第一中学，山东 威海 264209；3.山东省泰安第一中学，山东 泰安 271000）

目的：对高校拓展训练课教学过程进行监控，以期发现高校拓展训练课教学过程中存在的问题。方法：将统计过程控制技术（SPC）引入到高校拓展训练课教学过程研究中来。结论:前高校拓展训练课主要存在教学内容严重脱离体育技能的学习，运动强度较低；教学目标不清；学校效果评价不科学等3方面的问题。建议：丰富教学内容，增加技能学习，设计新的教学计划，提高课上的运动量；明确教学目标，突出学生综合素质的培养；变结果评价为过程评价。

拓展训练；统计过程控制；高校

拓展训练也被称为“自我突破人格培训”，是一种现代人和现代组织全新的学习方法和培训方式[1]。拓展训练模式与高校体育全面育人的教育理念不谋而合，也正是因为如此，许多高校把拓展训练引入到学校教学中来，并作为一门体育课来开设。高校拓展训练主要利用学校现有师资力量、场地器材以及校园周边公园绿地等现有条件，通过各种精心设计的活动，在解决问题、应对挑战的过程中，使学生达到“磨练意志、陶冶情操、完善人格、熔炼团体”的目的。但是，拓展训练作为一门高校体育课程，是否达到了高校体育教育的要求，它的教学计划、教学目标、教学内容以及教学效果是否符合大学体育教育的规律等问题还未引起广大学者的重视。

本研究将企业用于产品质量监控的统计过程控制技术(SPC)引入到高校拓展训练课的教学过程控制研究中来，利用统计过程控制预先控制的特点，采用（X－ R）控制图了解和分析高校拓展训练课教学过程情况，以期发现目前高校拓展训练教学过程中存在的问题，并针对问题提出合理化建议，努力使高校拓展训练教学过程维持在受控状态，以达到控制教学质量的目的。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 以高校拓展训练课为研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 结合本文的研究需要，利用北京体育大学图书馆、国家图书馆、哈尔滨工业大学图书馆以及中国知网、维普、万方等书籍资料和电子资源数据库，收集和整理关于本研究方面的资料，包括著作、期刊等。

1.2.2 专家访谈法 访谈从事拓展训练教学的教师18人，其中教授4人、副教授8人、讲师6人和社会上培训基地的拓展培训师7人，其中高级培训师5人。访谈内容主要包括：拓展训练课的教学内容、教学方法和教学特点等方面。

1.2.3 观察法 对高校拓展训练课进行现场观察。采取随机观察的方法，观察重点主要包括：教师的教学组织情况和学生的参与情况。

1.2.4 问卷调查与数理统计法 鉴于高校拓展训练课的特殊性，本研究对从事拓展训练课教学的教师和社会上培训基地的拓展培训师发放问卷25份，回收25份，回收率100%，有效问卷25份，有效率100%，所得数据运用SPSS19.0软件包进行因子分析，构建起高校拓展训练课学生评价指标体系，并最终制定高校拓展训练课学生评价用表。

1.2.5 统计过程控制法（SPC） 本研究以连续2 a的学生评教分数统计过程的基础数据，数据采集的具体情况如下：2011年9月－2012年7月，连续4个学期对5名拓展训练课教师进行25次学生课堂评教，其中第1学期：7次；第2学期：6次；第3学期：6次；第4学期：6次。

2 结果与分析

2.1 统计过程控制（SPC）简介 统计过程控制(SPC)是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它是过程控制的一部分，从内容上说主要有2个方面：一是利用控制图分析过程的稳定性，对过程存在的异常因素进行预警；二是通过对过程能力指数的计算来分析稳定的过程能力满足技术要求的程度，以对过程质量进行评价。所谓控制图就是建立在数理统计学的基础上的有效数据控制界限，包括上控制限（UCL）和下控制限（LCL），它能显示流程的变化情况[2]。控制的目的在于分析过程是否处于受控状态。如图1所示，该（X-R）控制图显示在选定的时间范围内，研究对象过程平稳，由X-R控制的判断异常准则可知此过程没有发现异常现象。统计过程控制的数据来源主要是与研究对象紧密相关的重要数据指标，本研究通过采集学生评教分数进行统计过程控制研究。

图1 X－R控制

2.2 统计数据的采集

2.2.1 学生评教表的制定 通过采集高校拓展训练教师的学生评价分数情况统计了解教学过程性能以及教学过程中所存在的问题，必须充分考虑到数据采集期间学生评教频率高的问题。因此，在制定学生评教表时力求简捷。本研究对回收问卷所得数据进行预先分析，得到巴特莱特球度检验的P＜0.001，KMO值为0.914，说明这批问卷所得数据适合用于因子分析。运用SPSS19.0软件包分别求出各指标的相应权重值，筛选出代表性指标。采用AHP层次分析法进行统计处理，计算出各级指标的权重系数，并根据专家问卷的结果，建立各级评价指标及其权重，所选指标载荷均大于0.3，载荷达到理想值。最后建立了高校拓展训练课学生评教表(见表1)。

表1 学生评教

2.2.2 5位教师评教分数 以每个教学周为数据采集周期，以每个班1周对教师的评价成绩为1个数据点，采集2011年9月－2012年7月，4个学期5名拓展训练课教师25次学生课堂评教分数（表2）：

表2 5位教师25次学生评教分数情况

图2 学生评教分数（X-R）控制

2.3 控制图分析 运用SPSS19.0软件中的统计过程控制（SPC）系统，进入分析/质量控制/子组的变量控制图/工具窗口，输入采集的数据得到X-R控制图，而X-R控制图的波动反映了研究对象是否处于受控状态[3－4]。图2显示均值图中X的中心线为X=90.584，上控制限UCL=94.3907，下控制限LCL=86.7773；极差图中R的中心线R=2.6671，上控制限UCL=5.5715，下控制限LCL=0。X-R控制图是否正常波动的判别标志如表3所示。对照表3可以判断图2所示的X-R控制图中的均值控制图第2和第3个数据波动异常，标准差控制图中第14个数据出现异常波动，说明拓展训练课的教学质量过程处于非受控状态，出现轻微异常。经过上述控制图的分析我们可以得出拓展训练课教学处于非受控状态的结论，控制图也出现了相应的波动异常，但是鉴于此我们并不能确定教学过程中到底哪个环节出了问题。

表3 X-R 控制图正常波动与异常波动的判别标志[2]

2.4 高校拓展训练教学过程关键控制点的确定 教学过程主要分成课前、课上和课后3个阶段（见图3），是一个知识技能的转移和能力的培养与提升过程。在此过程中，教师通过备课过程，有目的地将教学内容选编成教案和一定的教学程序(即文字编码)，并以讲授、演示、实验等教学形式(即语言、操作编码)，将知识信息通过特定的信息通道传出去。与此同时，学生通过接受(即文字、语言、操作程序的译码)，对主要内容加以理解、掌握(即贮存信息)，从而内化成自己的知识，以实现知识信息的转换[5]。教学过程每1个阶段都会有若干个子任务组成，而各子任务的完成情况决定了整个教学过程的质量。我们只要对这些子任务的情况分别进行统计过程控制分析，拓展训练教学过程中出现的异常波动就会被我们发现。

图3 教学过程结构

每个阶段子任务的完成情况可通过学生评教各单项指标的数据来反映，如教师的备课情况可通过学生对教学内容和教师能力的评价得出。但是整个教学过程任务众多，面面俱到会浪费大量时间和经历，因此，我们将教学过程中可能的任务指标整合起来制成专家问卷，请专家根据自己的经验选择自己认为重要的控制点，最终选取了5个80%以上专家认为重要的评价点作为本研究的关键控制点，分别是：教师能力、教学内容、学习效果、教学环境和教学目标（表4）。

表4 关键控制点

2.5 关键控制点控制图分析 运用SPSS19.0软件中的统计过程控制（SPC）系统，对5个关键控制点进行分析。由得到的 X-R控制图情况可以看出，在5个关键控制点中只有2个关键控制点的控制图的波动未见异常，其中包括教师能力和教学环境；3个控制点的控制图的波动出现了异常，具体包括教学内容、学习效果和教学目标（见图4～8）。因此，我们得出拓展训练课的教学质量过程处于非受控状态的主要原因是教学内容的选择、教学目标的设定和学习效果的评价3方面出现了问题。

针对问题对部分学生进行了访谈，首先在教学内容方面，多数学生认为拓展训练的教学内容难度不高、趣味性强、可参与性较好。拓展训练注重突出学生主体地位，以参与、体验、经验分享为教学形式，同时设定一系列特殊的环境，精心设置了一系列新颖、刺激的情境，让学生直接参与整个教学过程，主动地去体会、去解决问题，在参与、体验的过程中，使学生的心理受到挑战，思想得到启发，然后通过共同讨论总结，进行经验分享。可以说拓展训练在人文精神和管理内涵方面对学生的培养十分显著。但要把拓展训练作为一门体育课，运动强度偏低，他们认为作为一门体育课，拓展训练还必须突出拓展训练作为体育课的体育属性，全面提升它的体育教育价值。因此，拓展训练课中应适当加入一些体育技能的学习，这样既可以丰富拓展训练课的体育内涵，同时也解决了课上运动量不够的问题；其次在教学目标方面，多数同学不太清楚拓展训练课教学目标，很难把它和体育课联系起来；最后在学习效果评价方面，多数学生认为评价方法不尽合理，应该重视过程评价。

综上所述，高校拓展训练不仅应使学生在人文方面得到培养，在某些体育技能上也应得到提高。在具体的教学实践过程中，教师对拓展训练过程应实施必要的调控，按阶段组织实施相应的体育技能及身体训练内容，并保证训练过程的连续性，同时注意控制训练的负荷，逐步提高学生的身体、技能、心理等各子能力的水平。以体育教育价值的发展为基础，大力突出拓展训练特有的“成功体验”特点，使学生主动去思考、去发现、去醒悟，对自己、对同伴、对团队重新认识、重新定位，最终提高学生的身体素质、运动能力、创新能力和团队精神以及社会适应能力。

2.6 高校拓展训练课异常关键控制点改进措施

2.6.1 整合教学内容 社会上的拓展训练分类标准不一，按不同的分类方法可有许多分法。按课程时间的长短分为：长课程和短课程。按项目本身的特点可分为：高山课程、水上课程、原野课程、场地课程等。按参训学员的特点可分为：新员工融入拓展课程、儒商拓展课程、销售人员拓展课程、公务员拓展课程、家庭亲子课程等。按学生的性别可分为：男子课程、女子课程、男女混合课程。按照季节特点可分为：冬季课程和夏季课程[6]。目前，有关高校拓展训练课程分类的研究鲜见报道，大多高校仍按社会上的分类标准，造成了课程体系的混乱。

纷繁复杂的分类使人们很难对拓展训练有一个直观的了解。因此，可以将现代运动训练理论中的“板块理论”移植到拓展训练当中来，“板块理论”是指相关训练内容，经过有机组合形成一个相对独立的集合或板块，是一个完整的训练过程，具有系统性和完整性。按照“板块理论”把拓展训练课上开展的项目分为不同板块。如：破冰类课程板块、沟通课程板块、激励课程板块、团队建设课程板块、创新课程板块等（见图9），每个板块包括若干项目。经过“板块”的划分，对于一位不了解拓展训练的人来说，可以大概了解拓展训练的目的和意义；对于拓展训练教师来说可以根据训练需要，快速地找到适合的训练项目。

图4 教师能力学生评教分数（X-R）控制

图5 教学内容学生评教分数（X-R）控制

图6 学习效果学生评教分数（X-R）控制

高校体育教学是大学生以身体练习为主要手段，通过合理的体育教育和科学的体育锻炼过程，达到增强体质、增进健康和提高体育素养等目标的公共必修课。高校拓展训练作为高等学校体育教育工作的重要组成部分，在教学课时的安排以及训练负荷的量度上必须综合考虑学生获得综合能力的周期性。目前，大多数高校中的拓展训练课的教学安排存在很大随意性，脱离了体育教学所应该遵循的原则。仅仅考虑了学校的现实教学条件，要么集中几个周末6～10学时突击性的完成拓展训练教学计划，脱离了拓展训练参与、体验、经验分享的特点，回归了“铸造式”的老路，很难取得好的教学效果；要么安排2个学期40～60学时漫长的教学计划，脱离了拓展训练“高峰体验”的特点，学生学习的主动性和积极性严重下降。本研究以13周26学时为例制定了1份教学计划（见表5），该计划是经过一线教师长期的教学实践总结出的结果，学时适当、内容合理且连续性强。

图7 教学环境学生评教分数（X-R）控制

图8 教学目标学生评价分数（X-R）控制

图9 拓展训练项目“板块”构成

同时，针对目前高校拓展训练忽视体育技能学习的现状，在教学计划的制定上适当加入了体育技能的学习，选择性的加入学生喜爱的体育项目如：篮球、足球和网球等（见表5）。本计划以拓展训练内容为主线，适当的加入了体育项目元素，丰富了高校拓展训练的教学内容，也提升了它的体育教育价值。

2.6.2 明确教学目标 现代体育教学与运动训练有很大的联系，很多理论都是从运动训练理论中演变而来。体育教育的全面育人功能与运动员竞技能力的培养如出一辙。运动训练的主要目的就是提高运动员的竞技能力。运动员的竞技能力由体能、技能、战术能力、运动智能以及心理能力所构成[7]。体育教育的全面育人功能也应包括体能、技能、运动智能以及心理能力等能力的培养。高校拓展训练作为新型的育人方式与途径进入学校体育课堂是对传统教学的有效补充，是一种模式尝试，更是一种教育创新，它使体育教学的内涵不断充实，外延不断扩大。高校拓展训练应突破运动训练中的竞技能力概念，强调以人本主义理念为价值取向，突出“以人为本”的教育思想，充分调动学生参与学习的积极性和主动性，强调学生的个性与人格、集体与合作、适应与创新、潜能与价值等综合素质的全面发展，高校拓展训练的目的是提高学生的综合素质，即适能。

表5 教学内容设计

高校拓展训练培养学生的适能应包括5个维度，即体适能、情感适能、社会适能、精神适能和文化适能（图10）。体适能：其特性包括强壮、耐力、柔韧、速度、准确、力量等。情感适能：是指人们对其工作和生活发生变化并感觉到压力时，积极采取措施应付、承受及调整各种情感状态的能力。社会适能：是个人和群体调整自己的行为使其适应所处社会环境过程的能力。精神适能：是指人们具有良好的思想品德、道德情操、价值观，对陶冶和塑造美好心灵产生积极的影响。文化适能：不仅社会和国家拥有文化，每个组织也有其独特的文化模式[8]。

人的成长过程既是一个社会化过程，也是人的社会适应过程。人的成长、发展的每一步都会面临着适应问题，人的成长、发展就是沿着适应—不适应—适应这样一个不断循环的过程进行的。大学是半个社会，大学阶段是学生形成良好生活方式和行为习惯的重要时期，在大学期间发展学生的多维适能，可以使学生在适应社会过程中少走弯路，加快学生的社会化进程。因此，突出高校拓展训练教育的育人功能，应把增强学生体质和增进学生身心健康同高校体育教育密切联系起来，这样才能使学生毕业后把学到的各种能力运用到社会活动中去。

图10 适能维度

2.6.3 基于项目的学习效果评价 拓展训练学习效果评价的滞后在很大程度上限制了拓展训练在高校体育教学中的快速发展。高校拓展训练学习效果的评价与其它体育技术学习效果的评价相比最大的区别在于：高校拓展训练更加注重培养一个人的自信心、团队精神、竞争意识、风险意识、适应能力、毅力和意志等“非智力因素”。因此，高校拓展训练课的学习效果很难立竿见影。我们知道体育课期末成绩包括平时成绩、身体素质成绩、技术考试成绩和理论考试成绩4部分，具体比例一般在2∶2∶5∶1[9]，而拓展训练课没有技术考试，可以用每次课拓展项目的完成情况得分来代替，期末成绩包括平时成绩、身体素质成绩、项目完成情况成绩和理论考试成绩4部分，具体比例应该在2∶2∶5∶1，鉴于功高校拓展训练课的特点，本研究提出了基于项目的学习效果评价方法。该方法就是在拓展训练课的进行过程中设置若干个评价课次，每个评价课次由1个拓展项目构成（图11），在具体的评价中，每个评价课次均将学生随机分成若干小组，以每个小组的完成排名情况进行小组计分，小组得分即为每个成员的得分，6次的得分总和即为期末总成绩的项目完成情况部分得分。

图11 评价课次及测试项目

3 结论与建议

3.1 结论 运用SPSS19.0软件中的统计过程控制（SPC）系统，得到高校拓展训练课教学过程X-R控制图，控制图中的均值控制图第2和第3个数据波动异常，标准差控制图中第14个数据出现异常波动，说明拓展训练课的教学质量过程出现轻微异常，处于非受控状态。经过对教学过程5个关键控制点教师能力、教学内容、学习效果、教学环境和教学目标分别进行统计过程分析发现教学内容、学习效果和教学目标3个控制点的控制图出现异常波动，处于非受控状态。

3.2 建议 高校拓展训练课的教学内容应不断丰富和完善，逐渐突破以拓展项目为主的局面，学时要有所控制，教学方法应不断创新，课程结构、教学理念应不断改进和拓展。

高校拓展训练课的教学目标应该进一步明确，应突破纯体育课的育人目标，突出“以人为本”的教育思想，充分调动学生参与学习的积极性和主动性，强调学生的个性与人格、集体与合作、适应与创新、潜能与价值等综合素质的全面发展。

高校拓展训练课学习效果评价应不过分追求评价结果的量化，注重定量与定性评价相结合，突出评价的有效性；显性指标重视过程评价，隐形指标重视结果评价，强调“三化”，即评价主体的多元化、评价指标体系的综合化和评价方法的多样化。

[1] 钱永健.拓展训练[M].北京：企业管理出版社，2006：4-5.

[2] 陈旭东.基于SPC工具的高职实践教学质量监控体系研究[J].南通职业大学学报，2012，26（1）：28-31.

[3] 付杰，丁志高.基于统计过程控制的高校课堂教学评价[J].菏泽学院学报，2009，31（5）：121-123.

[4] 石文.统计过程控制在高校教学过程监控中的应用[J].陕西教育（高教版），2012（5）：66-67.

[5] 姜丽红，臧晓雷.关于对教学过程控制的理论研究[J].吉林教育科学，2001（4）：41-45.

[6] 毛振明，王长权.学校心理拓展训练[M].北京：北京体育大学出版社，2004：28-30.

[7] 全国体育院校教材委员会审定.运动训练学[M].北京：人民体育出版社，2000：64-75.

[8] 伊向仁.发展适能与多维健康[M].济南：山东文艺出版社，2009：1-10.

[9] 杨文轩，陈琦.体育原理[M].北京：高等教育出版社，2004:130-143.

Teaching Application of Statistical Process Control (SPC) in University Outward Bound Course

ZHOU Wen-fu1, WANG Bo2, ZHANG Shuai3
(1.Harbin Institute of Technology at Weihai, Weihai 264209, Shandong China;
2. Weihai No.1 High School, Weihai 264209, Shandong China;
3. Shandong Taian No.1 Senior High School, Taian 271000, Shandong China)

Objective: to monitor teaching procedure of university outward bound course, attempting to find existing problem. Method: application of statistical process control (SPC) in research of teaching procedure of university outward bound course. Results: university outward bound course mainly encounters following three problems, teaching contents severely apart from sports technique learning with low exercise intensity; vague teaching objective; unscientif i c university effect evaluation. Suggestions: enriching teaching contents, increasing technique learning, formulating new teaching plan, increasing exercise intensity in class; def i ning teaching objective, emphasizing cultivation of students comprehensive quality; transforming result evaluation to process evaluation.

outward bound; statistical process control; university

G807

A

1004－7662(2014 )07－0048－08

2014－05－29

周文福，讲师，博士，研究方向：体育教育学。