基于PDCA 的软件工程专业实验教学改革探索

杨微，朱晓凤，肖佳

（广州大学华软软件学院，广州510990）

0 引言

随着我国工业化进程不断加快，工业智能化的大趋势下，对大学毕业生的工程应用能力、创新能力均提出了更高的要求。软件工程专业如何面向行业企业发展对人才需求，培养学生具有扎实理论知识、工程素养及工程能力，提升专业学生与岗位适配度，是本专业人才培养面临的关键问题。实验教学在软件工程专业人才培养中具有独特的地位，是对课堂理论教学环节的延伸、强化和补充[1]，有利于促进学生对理论知识的吸收及动手实践能力的提升。因此，软件工程专业实验教学有独特的教学质量要求，是实现软件工程专业工程性、创新人才培养的重要环节。

近年来为了响应大众创新万众创业的口号，各高校软件工程专业纷纷意识到实验教学对培养软件工程专业学生动手能力、实践创新能力的关键作用，提出了一些卓有成效的实验教学改革方案，但缺乏有效的总结和持续改进，对实验教学过程进行评估管理不够。对此，在分析软件工程专业实验教学现状的基础上，对如何基于PDCA 提升软件工程专业实验教学质量进行了探索与思考，提出了相应的策略。

1 软件工程专业实验教学存在的问题分析

软件工程专业对学生工程应用及综合实践能力要求较高，实验教学对培养学生掌握基本知识、技能和方法，理论联系实际，分析问题解决问题的综合能力具有重要作用[1]。因此，实验教学质量是软件工程专业人才培养质量的重要组成部分。分析研究发现软件工程专业实验教学存在以下几个方面的问题：

（1）“总结性评价”占主导地位，“形成性评价”不足。“形成性评价”最早是由美国的评价学专家斯克里芬（M.Scriven）于1967 年在他的《教育方法论》（Methodology of Evaluation）一书中提出来的，有利于培养学生思维方式而非应付考试[2]。实验教学在很多高校作为课程教学的一部分，将实验教学的考核融入到课程教学的考核当中。据统计，在这种考核方式中实验教学形成性评价考核体现在平时成绩中，平均占据其中的15%左右，期末考试成绩占据70%。这和实验教学在培养学生实验应用能力方面占据的地位产生了较大的落差，不利于调动学生积极性，不利于实验教学目标的达成。

（2）课程实验教学团队建设及依托实验教学团队进行课程建设不足。教学团队的建设是教学设计、教学实施、教学管理的保证，因此近年来高校纷纷支持鼓励教学团队的建设。调查研究发现大部分课程教学是通过教学进度安排统一、课程资源统一来指导任课教师，而教学过程的设计依赖教师个体进行，没有真正发挥好教学团队对课程建设的作用，不利于提升课程实验教学效果。

（3）实验教学过程管理不足。实验教学可以抽象成两支点一弧线，起点为课程教学目标，终点为学生能力的达成，弧线为实验教学过程。依据课程在专业人才培养能力构建的定位确立实验教学目标，通过学生能力达成度来检验实验教学目标达成，实验教学过程始于教学目标的设计终于教学目标的落实。据分析发现实验教学过程存在管理不足的问题，由起点到终点表现为一条弧线，而不是一个持续发现问题、迭代改进、螺旋优化最终抵达到学生能力达成终点落实的过程，不利于深化实验教学改革的成效。

2 基于PDCA软件工程专业实验教学改革

2.1 PDCA循环

PDCA 循环是美国质量管理专家休哈特博士首先提出的，由戴明采纳、宣传，获得普及，所以又称戴明环。PDCA 循环的含义是将质量管理分为四个阶段，如图1 所示，为“策划-实施-检查-改进”。PDCA 循环的管理模式，一个循环完了，解决了一部分的问题，可能还有其它问题尚未解决，或者又出现了新的问题，再进行下一次循环，体现了科学认识论的一种具体管理手段和一套科学的工作程序。在质量管理中，PDCA 循环得到了广泛的应用，并取得了很好的效果，因此有人称PDCA 循环是质量管理的基本方法[6]。

图1 PDCA循环

“PDCA 循环”是发现问题解决题的过程，能够促进工作阶梯式上升，如图2 所示。引入“PDCA 循环”，通过建立目标，找到目标实现过程中存在的问题及原因，提出持续改进和完善的方案并验证其效果，最终保证目标的达成。软件工程专业实验教学是一个由教师组织，学生参与，并需要依据教学过程各阶段反馈不断优化教学内容、教学组织、教学过程的一个活动，是一个持续性需要不断改进提升的、系统的管理过程，因此将PDCA 理念应用到软件工程专业实验教学过程管理中具有很好的适用性及可行性。

图2 PDCA循环模式及阶梯上升[5]

2.2 基于PDCA软件工程专业实验教学改革

将PDCA 循环质量管理理念引入实验教学系统和实验教学过程中，通过内外双重PDCA 循环来提升实验教学质量，其中PDCA 内外循环示意图见图2，这是一种基于反馈的实验教学模式[3]。运用3W 方式在改进A 阶段，进行问题分析，3W 为：what（问题是什么）、why（为什么会这样）、how（怎么解决）。

（1）外循环：将PDCA 循环质量管理理念引入实验教学系统中，指导实验教学。实验教学过程抽象为2支点一弧线，起点为课程教学目标，终点为学生能力的达成，弧线为实验教学过程。实验教学质量优化提升，如学生知识迁移能力不足、系统工程能力不足、创新创业能力不足等，即探索如何持续优化提升实验教学质量问题需要运用外层PDCA 循环改进。该类问题的关键是依托实验教学团队提出方案（Plan）、执行（DO）、检查（Check）、总结分析（Act）。实验教学PDCA 外循环过程（记作PDCA1）如表1 所示。

（2）内循环：将PDCA 循环质量管理理念引入实验教学过程，即实验教学从起点到终点的弧线。对实验教学过程中“存在型问题”如学生课堂参与度低、独立完成实验能力不足、实验内容完成度低等运用内层PDCA 循环来改善。该类问题的关键是依托授课教师提出方案（Plan）、执行（Do）、检查（Check）、总结分析（Act）。实验教学PDCA 内循环过程（记作PDCA2）如表2 所示。

图3 PDCA内外循环

表1 实验教学PDCA 外循环过程

表2 实验教学PDCA 内循环过程

（3）运用3W 问题分析方式：what（问题是什么）-why（为什么会这样）-how（怎么解决）。What，现状是什么，存在的问题是什么；Why，为什么会这样，采用提出问题并回答的方式分析产生这些现状的根本主要原因；How，如何解决，针对问题的表象分析其根本原因应该采取什么对策方案，如何解决。如表3、表4，分别针对实验教学中“存在型问题”和“探索性问题”分别给出运用3W 问题分析方式分析例子。

3 软件工程专业实验教学改革其他建议

（1）重审课程理论知识部分和实验教学关系，建立实验教学评价体系。对软件工程专业，实验教学具有独特的地位，不是简单地对课程理论知识的验证，有独特的教学质量要求，即培养学生掌握基本的知识、分析问题、解决问题的综合能力和工程应用能力。因此实验教学目标应单独提炼且要求清晰，实验教学内容应具有丰富的类型和层次性，实验教学考核占比应提升，需要建立完善的实验教学评价体系[4]。

表3 运用3W 问题分析法分析“存在型问题”

表4 运用3W 问题分析法分析“探索性问题”

（2）建立实验教学质量监管体系，推动发挥课程教学团队加强对课程实验教学的设计。以广州大学华软软件学院软件工程专业为例，广州大学华软软件学院是广东省乃至全国著名的以IT 为特色的本科独立学院，以培养具有工程应用能力的创新应用人才为办学宗旨。软件工程专业作为学院的特色专业一直致力于抓教学质量，抓人才培养质量，设立了以“教研室-教学督导-课程负责人”、“课程负责人-教学团队-教学督导”的多级质量监控线，对实验教学定位、实验教学资源建设、实验教学过程等进行管理和质量把控。通过多级质量监控线及常规化听课评课机制有效提升了教师的实验教学水平，取得较好效果。

4 结语

实验教学是实践教学体系中的一个环节，是基础的一个环节。提高实验教学质量危机意识，持续关注实验教学各个环节才能切实提升实验教学质量[7]。通过引入PDCA 理念对软件工程实验教学进行改革有助于加强实验教学过程质量管理，能够持续改进实验教学质量，促进实验教学目标的达成。但是，在提升实验教学质量的基础上，要全面系统培养软件工程专业学生实践操作能力、团队沟通与协作能力、解决问题能力、项目管理能力等全面系统的工程能力还需要探索如何融合课程教学与大学生创新创业项目、学科竞赛项目、校企协同育人项目等构件完整的软件工程实践教学体系。