新工科背景下应用型本科学院“质量管理学”课程教学模式改革

左红艳，谭季秋，王少力，董丽君

（湖南工程学院 机械工程学院，湖南 湘潭 411104）

为服务“中国制造2025”战略的实施，［1］新工科背景下应用型本科院校工业工程专业人才培养模式应根据应用型工程人才所必备的知识、能力、素质需求进行优化设计，［2-4］改变以往工业工程专业“质量管理学”课程灌输式教学，倡导应用型院校工业工程专业“质量管理学”课程的启发式教学和任务驱动式课程教学，使该专业学生能通过“质量管理学”课程学习，不断提高质量管理与控制的实践能力和创新能力。

“质量管理学”［5-6］不仅是新工科背景下应用型本科院校工程管理类相关专业的重要专业基础课，同时也适用于新工科背景下应用型本科院校机械类或与质量相关的工程大类专业的大学生学习，［7-8］这就要求“质量管理学”教学内容要体现出基本理论的工程应用，以提高应用型本科院校工业工程专业大学生解决工程设计与生产管理中实际质量问题的能力。与此同时，较为抽象而陈旧的“质量管理学”课程内容，以及过分强调学生对知识的掌握的传统教学方法，已不能适应新工科背景下应用型本科院校工业工程人才培养目标。

因此，如何在新工科背景下，有效地提出应用型本科院校工业工程人才培养目标下的“质量管理学”课程教学改革思路、措施，拓宽“质量管理学”教学知识的途径，更好地加强新工科背景下工业工程应用型人才的质量管理与控制能力的培养，是新工科背景下应用型本科学院开设“质量管理学”课程教学模式所面临的突出问题。

一 “质量管理学”课程教学模式改革的必要性

自2010年代以来，随着科学技术（人工智能理论与技术、绿色与清洁能源技术、智能型机器人技术、量子信息及其通信技术、虚拟现实、区块链与物联网技术、生物工程及其交叉融合技术等）在工程、管理和经济文化领域的日益深入应用和飞速融合发展，全球开始进入第四次工业革命时代。第四次工业革命在很大程度上是竞争激烈的制造革命，不可避免地对高质量的产品、先进的质量管理水平、优化的过程管理和可控制的产品质量提出前所未有的高要求。因此，我国的高等工程教育也必须考虑新技术创新和新兴产业发展的需求对工程活动中质量、管理等方面的影响，并进行相应的有效改革，才能适应新工科思想和现代工程活动的新技术革命需要。

对于第四次工业革命背景下愈加激烈的全球贸易竞争而言，拥有高质量的产品对于提高企业效益和竞争力具有举足轻重的作用，而一个企业的质量管理水平对产品质量又有着关键性作用。因此，高效质量管理是工程、管理和经济文化领域重要的管理活动之一，被视为工程、管理和经济文化等领域发展的生命线，且已融入工程、管理和经济文化等领域各项活动中，成为工程、管理和经济文化领域各项管理链条上的必要环节。“质量管理学”是衔接工程、管理和经济文化领域各项活动中的质量管理与控制方面理论与实践的核心课程，对工程、管理和经济文化等领域各项活动中的各项质量管理与控制均适用。

“质量管理学”是工业工程和工程管理等专业的主干课程之一，目的是使学生理解并掌握各项活动的质量管理与控制实践中，对生产流程进行质量管理与控制和过程优化管理，掌握质量管理与控制的综合技术和先进管理理念。树立正确的质量管理与控制观，对新工科背景下应用型本科院校工业工程类高水平质量管理与控制人才培养具有重大的现实意义和实用价值。

高等工程教育的“质量管理学”课程教学是培养具有质量与管理工程知识的高素质复合型新工科人才的途径。因此，“质量管理学”课程教学改革占据着“新工科思想”的工业工程专业人才培养观的重要地位，在“新工科思想”的工业工程专业人才培养方案中，“质量管理学”课程教学体系是工业工程专业课程体系的基础，应先进行“质量管理学”课程教学模式改革，为培养新工科背景下具有高水平质量管理与控制理论与技术的高素质复合型工业工程专业人才打好基础。

二 “质量管理学”课程教学现状

在我国高等工程教育中，“质量管理学”课程一般指“质量管理学”“质量管理与可靠性”或“质量管理”等课程。

（一）新工科背景下“质量管理学”课程教学现状分析

1960年代中期，由国外引入的“质量管理”理念在中国工业企业界得到较大程度的发展。1970年代初，日本的田口玄一、松本洋、石川馨和三浦新等著名学者所著的质量管理系列著作先后被翻译成中文出版，极大地推动了质量管理在中国煤炭、机械、电子与棉纺等工业企业的迅速传播与快速发展，国内许多学者也纷纷加入质量管理知识的讲授和传播中，并在翻译外国学者质量管理方面的著作和手册的基础上，开始编写质量管理学方面的大学教材。

1980年代初期，清华大学、同济大学、西北工业大学和重庆大学等国内知名高校在工业管理和工程管理等专业开始开设“质量管理学”课程。此后由于工业管理和工程管理等专业设置调整，“质量管理学”课程逐步延伸到国际企业管理专业和工商管理专业的培养体系中。

1985年，新组建的教育部高等学校管理工程课程教学指导委员会主持制定了“质量管理学”课程内容的基本要求，并多次召开了全国质量管理类基础课程教学研讨会，对我国质量管理类基础课程教材的建设与教师队伍的成长起了重要作用。此后，我国学者侯化国、林少宫、徐永林、李良能和孙中一等自行编著的一批质量管理学教材陆续出版，奠定了我国质量管理类课程的教学基础。

1990年代以来，我国质量管理学教材编写情况有了较大的改观。如：张公绪教授在1992年和1999年分别编写和出版了适合本科生研究生使用的教材——《质量管理学》和《现代质量管理学》；刘广第教授编写的《质量管理学》于1996年由清华大学出版社正式出版，成了21 世纪清华MBA 精品教材。湖南大学谭跃雄副教授于1999年主编出版了《现代质量管理学》。

我国“质量管理学”课程教学情况发生了较大的变化，越来越多的高等院校机械类工科专业主动把产品“质量管理学”课程引入到机械大类专业创新型人才培养中，注重培养机械类工科专业学生对机械产品质量问题的全面系统分析和解决的能力，解决机械类专业学生培养与实际生产中质量控制相脱节的问题。同时，各高等院校也申办了工业工程专业，并开设多学时的“质量管理学”课程，且机械类工科专业也大多开设中等学时的“质量管理学”课程（选修）。在新工科背景下，不断完善更新“质量管理学”课程教学内容是机械类专业创新型人才培养的要求。

目前，全国“质量管理学”课程教学的一般情况是：（1）“质量管理学”课程主要在工业工程类、管理科学与工程类、工商管理类、工程管理类、机械类等专业设置；（2）“质量管理学”教学实验以验证性为主，测试手段比较落后，设备比较陈旧；（3）已经出版了一批关于“质量管理学”“现代质量管理学”与“质量管理”等课程的国家“十一五”“十二五”和“十三五”规划教材，建成了一批国家精品课程或在线示范课程。但与先进工业国家的“质量管理学”教材编写和课程教学相比较，新工科背景下“质量管理学”教材编写和课程教学仍然存在较大的差距：（1）没有针对第四次工业革命背景，对“质量管理学”教材内容进行及时有效地更新；（2）“质量管理学”教材内容没有以“基础知识-基本理论-典型工程应用”为质量管理与控制主线组织“质量管理学”教材结构体系，导致各知识结构的逻辑关系不紧密，“质量管理学”课程教学不能满足“理论-实际-研究”一体化为特色的工业工程创新型人才培养模式要求。

（二）国外“质量管理学”课程教学现状分析

1.“质量管理学”起源与发展现状。质量管理学起源与发展现状如图1 所示。质量管理学的产生与初期的发展集中在美国和日本等国家。1890年代，泰勒提倡对大工业生产进行“科学管理”；休哈特于1924年提出控制生产过程中产品质量，并于1931年出版专著《工业产品质量的经济控制》；1941—1942年，《美国战时质量标准》制订和公布；1950年代费根堡和朱兰等提出“全面质量管理”新概念，并于1961年出版专著《全面质量管理》。同时，田口玄一博士等日本学者也推广和发展了全面质量管理理论质量损失函数，为质量管理学成为一门学科奠定了很好的基础，使质量管理日益受到重视。此后欧美以及苏联也曾经出版过相关的质量管理学专著和教材。

图1 质量管理学起源与发展现状

到了1990年代，“质量管理学”课程已经成为欧美和日本等国高校工业工程类专业学生的必修课（如英国的诺丁汉大学，美国的斯坦福大学、普渡大学、密西根大学，日本的京都大学、九州大学，新加坡的南洋理工大学等），其课程教学大纲会在5年内及时更新，从而确保“质量管理学”课程教学内容的与时俱进。

2.工业工程等专业的课程体系研究现状。以诺丁汉大学、斯坦福大学和密西根大学为例，其制造工程与管理和工业工程等专业的课程设置如下：

（1）英国诺丁汉大学制造工程与管理专业课程体系。第1 学年主要设置制造工程与管理专业的通识课程和基础课程等；第2 学年设置制造工程领域的课程，包括基于制造的设计模块、自动化模块和制造过程模块，管理领域的课程包括工业关系模块、质量模块（含“质量管理学”课程）和商业会计模块；第3 学年设置广泛的选修模块；第4 学年安排学生对工程和管理方面实践项目进行13 周的调研、分析和答辩。

（2）美国斯坦福大学管理科学与工程专业课程体系。美国斯坦福大学管理科学与工程专业为本科生设置了工业工程（含“质量管理学”课程）、运作管理（含“质量管理学”课程）、财务与决策工程、运筹学、技术与组织、技术与政策等六个专业方向模块，供学生选择。

（3）密西根大学工业与运作工程专业课程体系。美国密西根大学的工业与运作工程系为本科生设计了必修课程模块（包括质量管理与控制等课程）和选修课程模块（包括安全管理等）。

以上研究结果表明，国外高等院校制造工程与管理、管理科学与工程、工业与运作工程等专业的课程体系中均设置了“质量管理学”课程，其学生学习“质量管理学”课程的专业门类远较目前我国高等工程教育的工业工程专业门类宽。这些国家根据日趋发展的科学技术与市场对人才的需求，及时调整制造工程与管理、管理科学与工程、工业与运作工程等专业课程体系和调整“质量管理学”课程教学内容。

因此，应用型本科院校应借鉴欧美和日本等国高等工程教育中的“质量管理学”课程设置和与时俱进的课程内容更新模式，以新技术创新和新兴产业发展需求作为更新指南，对新工科背景下应用型本科院校工业工程专业“质量管理学”课程内容进行适时更新。

三 新工科背景下应用型本科学院“质量管理学”课程教学模式改革研究

（一）统筹规划、合理安排“质量管理学”课程体系结构和内容

1.研究适应工业工程专业学生培养需要的新工科背景下“质量管理学”课程结构和内容。根据工业工程专业、管理类专业和机械类专业学生培养所需“质量管理学”知识的不同，可分成三大类：

（1）“质量管理学”是工业工程专业的重要技术基础课；

（2）“质量管理学”是管理类专业部分专业方向的重要理论基础课（如管理科学与工程专业、工程管理专业等），而对另一些专业关系要远一些（如农业经济管理类专业、行政管理类专业等）；

（3）质量管理学知识与机械类专业的主干技术无直接的关系。

针对以上三大类专业开设不同结构和内容的“质量管理学”课程需求，可分为偏工程科学的高学时（必修）“质量管理学”课程，偏管理科学的高学时（必修）“质量管理学”课程，偏机械设计与测试技术的中等学时（必修与选修）的“质量管理与控制”课程。

对于偏工程科学的高学时（必修）的“质量管理学”课程和中等学时（必修或选修）的“质量管理与控制”课程，应强调理解质量管理学的基本概念，掌握质量管理学的基础理论与方法，并通过探究和分析典型质量管理学问题，达到对课本知识举一反三的效果。

2.“质量管理学”课程与“管理学”课程的相互渗透和相互融合。对于“质量管理学”课程教材内容与“管理学”课程教材内容存在部分交叉和重叠现象，可经过综合分析，对那些有益的或是因讨论角度不同造成的重复内容进行谨慎处理（如有些内容可压缩，而有些内容则须加强）。其处理原则：既要考虑“质量管理学”课程与“管理学”课程的课时有效利用，又要保持“质量管理学”课程与“管理学”课程之间的有机衔接和层次分明。

3.凸显“质量管理学”课程的“理实研”一体化特色。考虑到人工智能、清洁能源、机器人技术、量子信息技术、虚拟现实以及生物技术等在工程实际应用中存在广泛质量管理问题，故“质量管理学”课程教学过程中，应凸显教材及其教学过程中的“理论-实际-研究”一体化特色，并采用点面结合的授课方式，培养具有质量管理与可靠性控制的“理实研”一体化创新型新工科人才。所谓点，就是结合实际情况，讲清“质量管理学”某单元基础知识的例题或习题；所谓面，则是对涉及领域中设计质量管理与控制问题做专题讨论，考察工业工程专业学生对所学质量管理学知识的综合运用能力。

4.更新“质量管理学”课程内容，适应“中国制造2025”的发展要求。现代制造的快速发展给应用型本科学院工业工程专业学生的“质量管理学”课程教学带来了巨大的变化。例如现在“质量管理学”的教材很少有关于智能制造方面的内容，而现在智能工厂、智能生产和智能物流已被学术界和产业界接受，并用来分析“互联网+制造业”的智能生产过程质量管理情况。

目前国内外“质量管理学”教材的内容显得过于稳定，近年来出版的“质量管理学”教材中很少介绍“互联网+制造业”质量管理与可靠性控制情况，显然应该在“现代质量管理学”教材和课程教学中增加“互联网+制造业”等内容。因此，在“现代质量管理学”教材编写和教学中应该与时俱进：摈弃部分陈旧内容，并增加“互联网+制造业”的质量管理与可靠性控制知识点，更新部分“互联网+制造业”的质量管理与可靠性控制例题和习题，努力使新工科背景下的“现代质量管理学”教材内容和“质量管理学”课程教学内容适应“中国制造2025”战略的发展趋势。

（二）“质量管理学”课程与其他课程交叉渗透

1.“质量管理学”课程与机械类专业部分基础课程的交叉渗透。随着现代制造和生产质量分析的发展，单纯的技术性分析只是质量控制的手段之一，越来越多的与生产分析方式有关的质量分析手段和理念不断涌现。为适应现代社会生产力的发展水平，要求工业工程专业人才具备更高的质量管理与控制综合素质，故要注重培养和锻炼学生知识体系的跨学科和思辨能力。工业工程专业的“质量管理学”课程的设置和课程内容的创新，既要结合机械特色，又要跟上工业工程创新型人才培养的时代发展。

2.“质量管理学”课程与“机械工程测试技术”课程的交叉渗透。“质量管理学”课程的数据采集与误差分析部分，与“机械工程测试技术”课程存在一定程度的重复。在确保两者之间不出现脱节的前提下，可删减“质量管理学”中与“机械工程测试技术”中完全重复的那部分内容。

3.整合新工科背景下的工业工程专业新型质量管理类课程。为适应新工科背景下工业工程专业的需要，可开设一些综合性、新颖性的新型质量管理类课程。如“质量管理学”课程与“安全管理工程”“人工智能技术”课程等交叉与融合，科学合理地设置新的质量管理类课程（如“质量管理与安全控制”“智能质量管理学”“工程质量设计及智能优化”等工业工程专业未来培养计划中的新课程）。由于“质量管理学”课程“优化”的内容能具体结合一些工业工程实际过程中的具体质量管理与控制问题，整合的新工科背景下的新型质量管理类课程受到工业工程等相关专业学生的欢迎。

（三）配合“质量管理学”课程教学改革，更新“质量管理学”课程实验教学体系

基于“质量管理学”课程开设与教学的国内外研究现状和发展历程，可知“质量管理学”课程实验是“质量管理学”课程教学的有益补充，故有效完善和合理组织“质量管理学”课程实验内容和实验教学体系，将确保“质量管理学”课堂教学效果得到有力保障和进一步提升，也是贯彻实施以“理实研”一体化，为新工科背景下工业工程专业创新型人才培育的必由之路。

为此，在新工科背景下，工业工程专业“质量管理学”课程实验教学应以“新工科思想”背景下工业工程专业“理实研”一体化创新型人才的培养为目标，改革“质量管理学”实验教学方法，更新“质量管理学”课程实验教学内容和重新构建实验教学体系，有效地发挥“质量管理学”课程实验的功能。

1.科学设置“质量管理学”课程实验项目。为培养新工科背景下工业工程学生动手能力，应适当增加新工科背景下“质量管理学”课程实验学时，并增设与新工科背景相关的“质量管理学”课程实验项目。帮助学生理解新工科背景下质量管理学中的基本定义、基本概念和基本定律；巩固“质量管理学”课堂教学内容；熟悉和掌握“质量管理学”课程实验教学中的各种仪器设备的操作规程，培养严谨的“理实研”一体化学习态度；并通过多层次循序渐进的“质量管理学”课程实验，以求学生达到掌握“质量管理学”课程教学目标中规定的基本技能和提高质量管理与可靠性控制等应用能力的目的。

2.合理组织“质量管理学”课程实验。针对以往的“质量管理学”课程实验模式（学生机械地照搬硬套“质量管理学”课程实验指导书的原理和步骤，做完“质量管理学”课程实验和写出“质量管理学”课程实验报告）弊端，可对新工科背景下“质量管理学”课程实验方式进行合理组织，并根据课程的不同实验性质和实验目的，因地制宜地进行课程实验安排。如可以提前安排工业工程专业学生先复习实验需要熟悉和掌握的“质量管理学”课程理论知识，并在实验开始前由指导教师提出实验目的、实验的重点和难点，让学生在实验前回答解决方法和心得体会，并以此作为评定“质量管理学”课程实验预习成绩。

3.更新“质量管理学”课程实验设备。随着现代制造业的发展，新工科背景下“质量管理学”课程实验的测试技术和实验手段也应该更加完善，因此，“质量管理学”课程实验教学内容也应该不断推陈出新。应用型本科院校利用拨款的有限财力和物力，进行新工科背景下的应用型本科院校“质量管理学”新实验的自行研制和设计，改造原有的实验设备，开发新项目。既节省了大量的实验改造经费、锻炼了“质量管理学”实验教师队伍，又确保工业工程专业学生利用新测试技术和实验手段在“质量管理学”课程实验中使所学到的理论知识得到实践的有效检验，并能取得较好的锻炼。

4.更新“质量管理学”课程实验考核制度。传统的“质量管理学”课程实验考核成绩不能反映工业工程专业学生的实际实验水平和设计性实验能力，这必然会在一定程度上挫伤学生对“质量管理学”课程实验的主动性和积极性。

为凸显“理实研”一体化人才培养特色，可制订新工科背景下“质量管理学”课程实验成绩考核方法：“质量管理学”课程实验考核成绩总分100 分（每项内容按10～15 分进行成绩评定），主要包括实验出勤、实验纪律、实验预习情况、实验操作能力和实验解决问题能力、实验结果正确性和实验报告规范性等多项考核内容，并在统一印制的新工科背景下“质量管理学”课程实验卡上得到相应的反映，从而促使学生在“质量管理学”课程实验的各个环节都认真对待，并保证“质量管理学”课程实验效果得到较大幅度的提高。

四 结语

在新工科背景下工业工程专业“质量管理学”课程教学和实验教学改革中，兼顾课程教学和实验教学的知识结构合理优化和工业工程本科生“理实研”一体化能力培养，与时俱进，培养学生质量管理与可靠性控制的工程知识能力、工程设计能力、工程实施能力、价值判断能力、社会协调能力和终身学习能力。