基于PDCA循环的工科一流课程设计建设研究

摘  要：课程设计的本质是以学生为中心，以教师为主导管理的实践教学活动。研究利用PDCA循环的质量管理方法，秉承一流课程建设和工程教育认证的理念，以课程设计的本质为基础，建立工科一流课程设计的基本模型。模型首先以两性一度为必要条件搭建选题和实施的平台;其次以结果为导向建立其结果评价模式;再次，采用持续改进的原则确立动态评判标准。模型始终贯彻以学生为中心，通过反向设计和正向实施，把一流课程建设和工程教育认证的理念完美融入PDCA循环。研究提出采用“多融合、多思维、多角度和持续改进”作为PDCA循环一流课程设计建设的纲要。

关键词：一流课程设计;两性一度;工程教育认证;PDCA循环;工科

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）10-0025-04

Abstract： The curriculum design is a practical teaching activity with student-centered and teachers as the leading management in essence. Based on the essence of curriculum design， the basic model of engineering first-class curriculum design is established by using the quality management method of PDCA cycle， adhering to the concept of first-class curriculum construction and engineering education certification. Firstly， the model takes gender degree as the necessary condition to set up the topic selection and implementation platform. Then， a results-oriented evaluation model is established. Thirdly， the principle of continuous improvement is adopted to establish dynamic evaluation criteria. The model has always been student-centered. Through reverse design and forward implementation， the concept of first-class curriculum construction and engineering education certification is perfectly integrated into the PDCA cycle. The research puts forward "multi-integration， multi-thinking， multi-angle and continuous improvement" as the outline of PDCA cycle first-class curriculum design and construction.

Keywords： first-class curriculum design; high-level learning and innovation and challenging; China Engineering Education Accreditation; PDCA cycle; engineering course

課程设计是系统地利用基础知识和所学课程的专业知识去解决工程实际问题的实践类课程。课程是教学体系的基本单元、是人才培养的重要载体[1]。在国家推动“双万计划”，建设一流专业和一流课程背景下，建设一流的课程设计也是建设一流课程的一部分。但课程设计的课程和课堂教学的课程又有很大的区别，课堂教学的一流课程研究的文献比较多[1-2]，而课程设计的一流课程建设研究的相对比较少。因此，本文，从PDCA循环质量管理的角度出发，研究工科一流课程设计的建设。课程设计的目的是培养学生增长知识、锻炼能力，过程是以学生为主体，以教师为主导进行的实践教学活动。

PDCA循环理论最早是由在美国质量管理领域有突出贡献的学者休哈特博士提出，后来又被管理学家戴明应用于质量管理体系，PDCA循环又叫作戴明环[3]。PDCA循环即计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）、处理（Act）。对教师而言，课程设计也是一种教学质量管理。因此，可以采用PDCA循环进行一流课程设计的质量管理建设，PDCA循环是一个持续改进的过程，不断促进一流课程设计的建设[4]。

一、一流课程设计建设的方法

建设一流课程就是要把课程建设成金课，金课的基本内涵可以概括为“两性一度”，即高阶性、创新性和挑战度[5]。工科学生培养计划中设有实践活动的课程设计，需要进行工程教育质量认证。工程教育的主要目标是培养学生深入运用工程原理和各种工程知识，分析和解决复杂工程问题[6]。因此，一流课程设计需要同等匹配一流课程的建设内涵，并融合工程教育认证通用标准[7]和《华盛顿协议》[8]的教育理念，践行以学生为中心，以成果为导向的教学理念持续改进、培养学生解决复杂的工程问题。

教育部在《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》中指出的新工科研究和实践围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量、新体系开展[9]，美国国际技术与工程教育学会提出的6E（Engage， Explore， Explain， Engineering， Enrich， Evaluate）设计型学习模式（Learning by Design Model）[10]，重在对学生的能力培养教育。

二、一流课程设计的动态模型建立

一流课程最关键的要素是课程质量和学习成效[11]，因此一流的课程设计是以学生为中心，以教师为管理者进行建设的，目的是增长学生的知识和能力。虽然工科课程设计的内容千差万别，但课程设计的路线基本相同，也属于一个项目式教学[12]。因此，课程设计可以采用项目管理的PDCA形式进行一流课程设计的建设。工科的课程设计一般都会包括给学生发放课程设计题目、学生进行课程设计和对学生的课程设计进行评价，这是学生课程设计的正向实施流程。同时，根据工程认证的理念可持续改进等，因此，需要反向设计，从而形成一个完整的PDCA质量管理的循环，并达到反向设计正向实施。

在一流课程设计的建设中，计划（Plan）是指教师审题和学生选题，对课程设计进行前期的计划工作;执行（Do）即进行课程设计的实施工作;检查（Check）是对课程设计的结果进行评价;处理（Act）即针对评价及各种信息进行处理，持续改进，建立新的评价标准，然后再以新标准为基础，进行审题建库，以应用于给下一次的学生进行课程设计。

以PDCA循环为基础，建立一流课程设计的模型如图1所示。

从图1可以看出，一流课程设计的PDCA建设管理模型是始终以学生为中心，围绕学生进行的、符合工程教育认证规定的正向实施+反向设计的循环过程。这种循环也能够符合PDCA的循环管理体系。而这个管理体系是从宏观的教育管理体系（包括教育主管部门、学校等）出发，施加到课程设计实践教学环节的一系列措施和行为。显然，学生在课程设计的学习中，直接管理者是教师，因此，课程设计是以教师为教学质量的管理者，在计划（Plan）阶段去搭建“两性一度”的题设平台，让学生能够拥有高阶性的课程设计题库，具有施展学生自己创造性和挑战度的条件;在执行（Do）阶段，能够让学生充分发挥自己的创造性，利用综合知识，去解决复杂的工程和技术问题;在检查（Check）阶段，以成果为导向，能够科学、客观地评价学生的成果;在处理（Act）阶段，采用持续改进的原则确立动态评判标准，进而为下一步做计划。

从图1也可以看出，PDCA循环有机地把“两性一度”和工程教育认证的三个理念结合在一起，通过反向设计和正向实施，建立了一个动态的一流课程设计的建设模型。

课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养质量。课程是教育最为微观的载体，解决的也是教育最为根本的问题——培养人[13]。2019年10月教育部发布的《关于一流本科课程建设的实施意见》指出，一流本科课程建设要“以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，贯彻落实党的十九大精神，落实立德树人根本任务，把立德树人成效作为检验高校一切工作的根本标准，深入挖掘各类课程和教学方式中蕴含的思想政治教育元素，建设适应新时代要求的一流本科课程”[14]。课程设计作为一门实践类课程，思政教学需要贯彻在整个PDCA循环之中。

三、一流课程设计的PDCA循环建设

一流课程设计的建设需要满足“两性一度”和工程教育认证的需要，同时还要符合时代的发展，推动社会的进步。因此课程建设的目标首先要进行思政建设，这样才能符合一流课程设计的需求。全面推进课程思政建设，就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观[15]。

（一）一流课程设计建设中的计划（Plan）建设

计划（Plan）是整个课程设计的总体安排，重点在于教师对于课程设计的选题。课程设计的选题首先要符合一流课程设计的内容，符合前沿性和时代性的发展要求，满足高阶性的要求。当代课程发展的方向可概述为以下四个方面：课程的统整与开放、课程的国际化、课程的信息化和课程的综合化[16]。作为实践类课程，因此，一流课程的设计就是需要“多融合”，融合多种技术知识解决复杂的工程问题，融合多种科学知识提高学生的素质修养，融合多种思想领域加强学生的爱国情怀。课程设计选题的前沿性体现在选题的内容能够紧跟时代潮流，符合社会发展的需要。因此，一流课程设计的选题需要来自设计院的最新工程实际设计，满足学生解决工程实际的需要。

建设一流课程设计课程，需要进行创新，也需要有多样化的课程需求，需要在课程体系上构建多元化课程资源[17]。课程（包括课程教学、课程设计实践教学等）是大学教育实施人才培养的关键环节，需要进行跨学科、跨专业人才的培养。在进行课程设计选题时，先从本课程设计的知识体系出发，融合核心知识和关键内容，然后融合专业和学科的知识内容，提高设计的综合性，强化专业和学科建设的一流性。然后进行人文素质方面的融合，提高学生的整体素质，把学生培养成“高格局、开放性”人才。最后是学术思潮和思想政治方面的融合，培养对国家有用的人才。因此，融合是多种技术、多种科学知识的大融合，体现在一流课程建设的高阶性。在课程设计的选题中，能体现这些融合的题目，才能被选用。

（二）一流课程设计建设中的执行（Do）建设

一流课程设计的选题完成之后，就需要执行。一流课程设计的建设就是采用“多思维”方式进行建设。多思维就是要求不能“墨守陈规”，要“穷尽所思”地对设计进行创新性建设。设计一般都有比较稳定的程序、比较常见的设计方案，而一般的工程如果没有比较特殊的情况，就可以采用这些程序、这些方案满足设计的需求。但课程设计的教学必须满足开放性和创新性的条件。因此，设计的方案需要有创新的思维。创新就是要融合多种思维，有比较才有创新。因此，在实施学生选题的过程中，体现学生的个性化和创新性。

一流课程设计中，课程设计的执行（Do）体现在两个环节，学生选题和课程设计的实施。

1. 学生选题

学生选题，需要“因材施教”，对学生来说，合适的才是最好的。一般来说，学生的课程设计“一人一题”，就可以体现學生之间的差距，让学生在最好舞台释放最好的自己。教师在课程设计教学的过程中，充分发挥“有教无类”的信仰，相信学生，调动学生的创新积极性，结合自己的兴趣，自己选题。

2. 课程设计的实施

在课程设计的执行环节，需要实行指导教师负责制。课程设计的实施就是学生在教师的指导下，完成课程设计。课程设计需要多思维进行课程设计，包括不同的专业、不同的学科、不同地域的课程设计理念。这种多思维的设计方式，才能真正和切实地符合社会的需要。满足一流课程设计建设的先进性。

（三）一流课程设计建设中的检查（Check）建设

检查（Check）是对课程设计的内容、过程、方法等进行的检查，在这个过程中，需要进行多角度的思考。检查（Check）这个过程中，秉承从熟悉到精通、从精通到创新的课程设计过程。

检查（Check）首先是学生换个角度思考，迎接课程设计的挑战度，从另外的角度进行设计，角度换了，其设计的思路和方案肯定会有不同。检查（Check）也是专家站在另外一个角度对学生课程设计进行的检查。在检查中，需要融合多种思维，从不同的角度进行检查，包括跨专业、跨学科等人员进行的检查。

检查（Check）也是教师对课程设计计划的实施情况进行的一种检查，包括学生的思政建设是否实现，学生“两性一度”能否满足等。包括学生的思政教育和立德树人的教学效果，需要给出一种多元化的评价。多元评价是一流本科课程建设的重要保障，也是增加课程挑战度的关键举措[18]。

检查执行情况是对实施方案可行性的检验，只有对方案的执行情况予以充分地检查，才能够清楚课程思政在教育中的应用情况[19]。

（四）一流课程设计建设中的处理（Act）建设

处理（Act）就是根据课程的检查（Check）需要进行的查漏补缺。对于好的方面需要保持，对于不利于一流课程教学的方面需要改进。把PDCA循环中的从计划到执行，再从执行到检查看作正向实施，那么就需要把从检查到处理，从处理再到计划看作是反向设计。

反向设计是对正向实施过程中遇到的问题进行解决，是一种持续改进的过程。包括对教学方法、教学资料、教学内容等进行的提高，这是一流课程设计不断提高的原始动力。

在PDCA循环中，一流的课程设计也需要多种教学手段和方法来提高教学的效果，是一个学生和教师互动的共同体，在二者之间则是千丝万缕的教学。

四、结束语

（1）在一流课程设计建设的PDCA循环中，是一个教学质量管理的动态过程。它融合了“两性一度”和工程教育认证的教学理念，并坚持思政教育，是一个融合的综合体。

（2）在教学质量管理的PDCA循环中，始终坚持将以学生为中心贯穿于整个过程，将“两性一度”贯穿于正向实施的各个环节，将以成果为导向、持续改进运用于反向设计的过程之中。

（3）在课程设计PDCA循环建设的过程中，是计划建设的多融合、执行建设的多思维、检查建设的多角度和处理阶段的持续改进。而多融合、多思维、多角度和持续改进可以看作是PDCA循环一流课程设计建设的纲要。

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基金项目：兰州交通大学本科重点教学改革项目“建筑施工圖收集整理与《建筑给排水课程设计》模板创建”（JGZ201914）

作者简介：班云霄（1974-），男，汉族，河南夏邑人，博士，副教授，研究方向为教育理论与实践。