PDCA循环在工程热力学实验教学中的应用

严大炜，邹琳江

（安徽工业大学 能源与环境学院，安徽 马鞍山 243002）

PDCA循环又叫戴明循环，是由美国著名的质管专家戴明博士在长期的管理实践工作中总结并提出的全面质量管理所应遵循的标准程序.[1]P(计划PLAN):从问题的定义到行动计划；D(实施DO):实施行动计划；C(检查 CHECK):评估结果；A(处理ACTION):标准化和进一步推广.全面质量管理活动包括质量计划的制订、组织实现、实现情况的检查和处理的全部过程，该过程按照PDCA循环，周而复始地不断运转.本文探讨了PDCA循环在工程热力学实验教学改革中的应用，运用全面质量管理的先进方法对工程热力学实验教学质量进行过程控制，使实验教学改革全过程按照PDCA进行循环、不断完善、持续改进.

1 工程热力学实验教学的现状与问题

对于理工科院校，工程热力学是一门非常重要的主干课程，是能源动力类专业最为重要的专业基础课之一，同时，它又是一门工程实践性很强的学科，其许多研究进展都是通过实验得来，因此实验环节对于工程热力学的教学和科研具有十分重要的意义.

随着高等教育改革的深化，国内各高校也越来越重视实验教学，各类实验教学改革课题研究也如火如荼地进行[2].但是，面对教育教学改革的趋势，特别是创新教育的要求，工程热力学的实验教学也存在若干问题.首先是对实验教学的重视程度有待提高，受重理论轻实验的传统教育氛围的影响，部分教师和学生对于实验教学在人才培养环节中的作用的认识不足，认为实验课从属于理论课，在实验环节积极性不高，甚至存在“走过场”的现象；其二，实验室建设相对滞后，实验经费短缺，实验教学在内容和形式上相对于理论教学环节更加灵活，对实验室硬件条件的要求也相对较高，没有先进，精密仪器的支撑，很难开展出创新综合型实验；第三，实验教学模式仍需改进，由于传统实验教学方法本身的缺限，实验过程以讲解为主，直观性差，不能很好的表现出各实验环节间的相互关联与配合，影响教学质量，另外，实验条件和内容被严格限定，学生在实验过程中不能自主学习，只能被动接受实验结果，制约了学生学习的主动性和创造性，限制了其动手能力和创新意识的充分发挥[3-4].

2 PDCA循环在实验教学中的实施

针对工程热力学实验教学的现状，在当前的教学体制下，将全面质量管理体系的基本方法——PDCA循环运用于实验教学与教改的全过程，对实验教学与教改工作进行跟踪、控制、评价与反馈.

2.1 P——实验预习与准备

实验预习是学生了解实验内容、熟悉实验操作、掌握实验流程的关键环节[5].目前实验预习通常有两种方法：一是通过在线模拟实验，预习实验步骤和内容，这种方法简单直观，能通过动画形式仿真实验操作，甚至直接演示实验效果；另一种方式即传统的以实验指导书为教材进行预习，要求学生以预习报告的形式对实验目的、内容、流程以及关键步骤进行说明.两种预习方法各有优劣，在每次实验开始之前，由教师按教学名单将学生随机分为若干组并记录，分别按照一种预习方式进行实验预习与准备.

2.2 D——实验过程与实施

实验过程是培养学生动手操作、协同协作、实践创新等综合能力的关键环节.实验操作原则上按照实验预习时的分组进行，在开始实验前，由各小组内部讨论实验步骤和操作以及成员分工，实验过程中鼓励和支持学生对实验操作的独立构思和创新尝试.当出现操作问题和实验数据失真时，要引导学生进行反思和总结，及时发现问题并采取有效措施进行修正.教师主要负责纠正一些原则性错误、提供必要的技术支持以及保证实验室安全，不宜过多提示和干预实验过程.每一组由教师指派专人全程记录讨论内容、实验过程、出现的问题及解决方式.

2.3 C——实验报告与考核

实验报告是对整个实验过程的总结与分析，按照开放性实验教学的要求，提倡实验报告表述形式和内容的多样化，图表化.报告内容包括实验数据的记录与处理，实验现象的描述与剖析，实验结论的分析与解释，另外，要求学生自己针对特定实验现象提出具体问题并解释和思考，例如实验操作过程中的关键步骤与技巧、实验结果与理论的比照情况.这样做一方面能激励学生去主动探索和学习，另一方面也能大大改善实验报告千篇一律的现象.

实验考核是检查和评价教学效果的重要手段，根据工程热力学各类不同性质实验的特点，建立多元化的实验成绩考核方案.如对演示性实验和验证性基础实验，实验成绩按百分制评定，其中演示性实验实验预习成绩占30%、实验过程占30%、实验报告及问题解答占40%；对验证性实验，将实验操作成绩提高至70%、包括准备、规范操作、动手能力、仪器使用、数据记录和减小误差等方面，而实验报告成绩占30%，主要强调数据处理和误差分析以及对实验过程与结果的思考和讨论；对综合型实验和创新型实验，则按“优、良、中、合格、不合格”五级对其研究论文或报告方式进行考评，这样既能避免部分学生抄袭实验报告、又能提升其科研能力，使学生毕业后无论是就业还是继续读研深造都受益匪浅.

2.4 A——实验效果评定与反馈

在实验教学体系建设过程中，逐步建立科学合理的分段式、全过程实验效果评定方式.即从实验前的预习准备情况、实验中的操作动手能力、实验后的总结报告水平、到期中检查与期末考评，贯穿于整个实验教学过程的多方位评定机制.例如，在期末考评时，以小组为单位对本学期实验情况进行PPT演示总结与答辩，答辩成绩实行打分制：实验教师评分35%、理论教师评分35%、各组代表评分30%.这种组外评价、组间互评和组内自评的多元化评价办法，一方面创造了开放、公平、竞争、协作的良好学习氛围；另一方面避免了以期末考试的形式来评价实验教学情况的局限性以及实验作品抄袭的现象，保证了实验成绩的客观性与真实性.

通过对实验P、D、C三个过程的存档记录结合A(实验教学效果的评定)情况分析，可以对实验教学的全过程进行质量跟踪和控制.指导教师能很明显地看出各类教学方法取得效果的好坏、了解各组学生的理论知识水平以及动手能力的高低，促使教师不断改进教学方法和内容、提高教学水平；学生能发现在实验各环节中的问题和不足、清楚地认识到自身知识缺陷，从而有的放矢的补缺补差、努力提高自己的知识素养和实践能力.教与学两方面的正反馈能大大提高实验教学的效果，而下一次实验仍可按照PDCA的科学方法更加进一步的循环改进，不断提高.

3 结语

教学改革永无止境，实验教学亦应与时俱进.[6]运用质量管理的先进方法来控制工程热力学的实验教学全过程，通过PDCA循环来指导实验教学，能充分调动学生的积极性，让学生体会到在实验中发现问题和解决问题的乐趣；同时也能使教师不断学习，不断改进教学方式以取得更好的实验教学效果，真正做到教学相长.

〔1〕汪诗怀.基于戴明循环理论的教学质量保障体系构建[J].大学教育，2013,(14):8-9.

〔2〕高成伟.大学理念与大学实验室建设[J].实验技术与管理,2007,24(6):135-137.

〔3〕钱进，龚德鸿，冯胜强.热能与动力工程专业实验教学改革研究 [J].中国电力教育,2008（18）：152-154.

〔4〕李群英.加强高校实验队伍建设，培养创新性人才[J].高教论坛，2009（4）：95-100.

〔5〕陈泉林，邹文潇.依托实验教学示范中心，开展大学工程教育 [J].实验室研究与探索，2009,28（6）：94-96.

〔6〕张红光，马国远，刘忠宝，等.注重培养创新精神的热能与动力工程实验教学示范中心建设[J].实验技术与管理，2011,28（3）：11-14.