基于 PDCA循环的专业实践模式设计与实例分析

潘萍 彭高丰 朱智平

摘要：校企合作对工科专业人才培养至关重要，针对校企合作培养模式存在的问题，以PDCA循环理论为基础，设计了校企合作培养模式下的学生企业实践新模式。为评价PDCA企业实践模式对人才培养的质量，采用BA对SVM模型的参数组合进行优化，得到了用于人才培养质量评价的BA-SVM模型，并將其应用于武汉市某高校工科专业学生培养质量评价中。评价结果表明，BA-SVM模型相对于SVM模型对人才培养质量评价的准确率高，PDCA 实践教学相对于传统实践教学对工科人才培养的质量大大提升。研究对提升工科专业人才培养质量及人才培养质量评价具有一定的参考价值。

关键词：PDCA循环；BA-SVM模型；企业实践教学；校企合作

中图分类号：TP391       文献标志码：A      文章编号：1001-5922（2023）03-0141-05

Research on the design and evaluation of chemical engineering practice mode based on PDCA cycle

PAN Ping，PENG Gaofeng，ZHU Zhiping

（Changsha Normal University，Changsha 410100，China）

Abstract： School enterprise cooperation is crucial to the cultivation of chemical talents. Aiming at the problemsex? isting in the school enterprise cooperation training mode，a new mode of student enterprise practice under the school enterprise cooperation training mode is designed based on PDCA cycle theory. In order to evaluate thequali? ty of PDCA enterprise practice mode on talent training，BA was used to optimize the parameter combination of SVM model，and the BA-SVM model for talent training quality evaluation was obtained，which was applied to the train? ing quality evaluation of chemical engineering students in a university inChangsha，Hunan province. The evalua? tion results showed that BA-SVM model had a high accuracy rate in evaluating the quality of personnel training compared with SVM model，and PDCA practical teachinghad greatly improved the quality of chemical personnel training compared with traditional practical teaching. The research of this paper has a certain reference value for im? proving the training quality of chemical professionals and evaluating the quality of talent training.

Key words： PDCA cycle；BA-SVM model；enterprise practice teaching；school enterprise cooperation

高校通过校企合作来有针对性地为企业培养人才，提高人才培养质量。工科专业人才培养目标是要求学生对化工产品、工艺、设备技术具有研究开发能力与工程实践技能，因此工科专业人才培养离不开工程实践[1]。有学者构建了校企合作驱动下的互联网+工科人才职业素养交互式平台，该平台能够有效提升工科专业人才的职业道德素养，弥补了传统教学模式的不足[2]。研究了校企合作办学模式对工科类大学生思想价值观的塑造，指出校企合作办学符合时代发展趋势，通过立足高校、企业双主体教学来实现化工专业学生思想道德素质的全方位提升[3]。对产教融合的教师企业实践评价进行了研究，将整体评价和个体评价相结合，过程评价和结果评价相结合，质性评价和量化评价相结合，有效确保了整个评价体系的完善性[4]。科学化的校企合作培养模式是确保人才培养质量的关键所在，将PDCA 应用于工科专业校企合作培养模式设计中，实现校企合作培养机制的不断完善。

1 PDCA的校企合作实例模式设计

1.1 PDCA 理论基础

PDCA 是Plan（计划）、Do（实施）、Check（检查）、 Action（处理）4个英文单词首字母的组合，任何一项工作的开展都必然经过这4个阶段[5]。PDCA 循环也被称之为PDCA环，其4个阶段如图1所示。

从图1可以看出，PDCA 循环反映了质量管理活动的一般规律，其有4个阶段。第1个阶段是从问题到计划阶段，工科专业人才培养的过程中积极开展校企合作，但是校企合作模式还存在许多的问题，结合存在的问题来制定改进校企合作培养模式的计划。第2个阶段是由计划到实施的阶段，在制定了具体的校企合作培养模式之后开始实施，通过实施来对合作培养模式进行评价。第3个阶段是结果评估阶段，通过结果评估来指出校企合作培养模式的优点与不足。第4个阶段是将校企合作培养模式中的精华进行标准化推广，而存在的问题进入到下一个循环中，从而达到持续提升工科专业人才培养质量的目的。

1.2 工科专业人才培养模式设计

工科专业作为实践性很强的专业，学生不仅要掌握工科相关的理论知识，同时还应该具有比较强的工程实践技能。当前学生主要是学习理论知识，缺乏参与工程实践的机会，这使得所学理论和实践之间存在明显脱节[6]。校企合作为工科专业学生参与工程实践创造了更多的机会，在工科专业人才培养中发挥着至关重要的作用。将PDCA 循环应用于工科专业校企合作培养模式设计中，通过循环来解决和消除人才培养过程中存在的问题，从而形成操作性强、人才培养质量高的校企合作新模式。PDCA 循环构成了校企合作人才培养的闭环管理，有助于实现工科专业教学改革与化工行业转型升级。图2为设计的工科专业校企合作人才实例模式。

1.2.1 P——实践教学内容制定

工科专业校企合作培养模式为实践教学提供了平台，同时学校在制定人才培养方案时也具有了依据，即结合企业需求和行业发展规划，使得所培养的工科专业人才是国家、社会、市场所需要的人才[7]。校企合作模式下实践教学计划和实践目标由学校专业负责人和企业来共同商讨决定，充分地对学生实践的工位、产品等全方位分析，符合该专业学生的特点，体现学生在实践中的主体性地位。企业实践是理论和实践相结合的过程，实践内容应该和学生所学习的知识相匹配，实现教学内容与工艺技术之间的融会贯通。

1.2.2 D——教学生产一体化

工科专业学生企业实践的过程也是教学生产一体化的过程，高校教师应该和企业工程师共同来完成对学生的教育工作。校企合作模式下，企业应该构建完善的职业素养培养程序，具体如图3所示。

通过从技术能手、工程师、管理专家中选拔一批人进行培训上岗作为学生企业实践的师傅，师傅通过将企业生产和现场教学柔性结合起来，传授学生专业技能和隐形知识[8]。在指导工科专业学生企业实践的过程中要做到因材施教，即动手能力比较强的学生，在确保安全的情况下让学生独立去操作；动手能力一般的学生，师傅要通过示范引导的方式让学生操作；动手能力比较弱的学生，师傅要重点辅导。另外，对人才的培养应该是全方位的，不仅有专业技能和隐形知识，同时还要注重对学生团队意识的培养，为学生的自我发展、自我管理、自主学习创造良好的条件。

1.2.3 C——实践评估监控

毕业证和职业资格证是校企合作人才培养质量评价的重要指標，要通过科学、高质量的校企合作培养确保学生同时获得毕业证书和职业资格证书。校企合作培养模式下的实践评估监控包括知识考核、能力考核、职业素养3个方面，具体如图4所示。

通过实践评估监控来全方位了解工科专业学生企业实践的效果，将过程考核与阶段性考核相结合、定期检查与随机抽查相结合、思想道德与专业素养相结合，从而发现学生企业实践教学存在的问题，为进一步的实践教学改进提供参考。

1.2.4 A——总结提升

总结提升是PDCA 循环的升华阶段，在该阶段学校和企业一起将实践考核结果与人才培养目标进行对比，判断通过企业实践是否达到了预期的目标。工科专业企业实践总结提升阶段流程如图5所示。

通过总结提升将一些生产经验和技能创新固化，作为下一届学生企业实践的蓝本，对未达成的实践目标以及行业企业变化做出企业实践方案的改进依据，进入到下一个PDCA 循环中，持续促进校企合作培养模式质量的提升。

2 校企合作人才实例评价分析

2.1 校企合作人才实例评价指标

影响校企合作人才培养质量的因素是多方面的，构建科学化的评价指标是实施评价的关键所在。结合工科专业校企合作实例模式，制定校企合作人才实例评价指标，具体如图6所示[9]。

2.2 校企合作人才实例评价模型

支持向量机（SVM）采用监督学习方法来对数据二元分类，构建基于SVM 的校企合作人才实例评价模型[10]。高维数据空间中对数据分割的平面不唯一，而使得边距最大的分割平面是唯一的，该平面为最优分类超平面，具体如图7所示。

不妨定义集合 D 为人才实例评价指标和双证考核数据集，即

式中：xi 为评价指标；yi为双考核数据，取值为集合{-1 ，＋1}。

设最优分类超平面为ΦTx＋b =0，求解Φ和 b 使得对所有的样本均满足[11]：

因为实际样本数据并不能满足全部正确分类，因此引入惩罚系数 C 和松弛变量ζ。此时，求解Φ和 b 转化为最小值求解问题，即：

在引入松弛变量ζ之后，少量的样本点可以在边界线上，同时通过惩罚系数 C 来确保最大化边距。引入拉格朗日乘子 ai 将最小值求解问题转变为最大值求解问题，即[12]：

通过求解最大值可以得到决策函数 f （x），即

式中：sgn（.）为符号函数；K（xi ，x）为核函数。

核函数不同，SVM 算法也不同，常见核函数表达式为[13]：

很明显，影响SVM 分类影响的参数为惩罚系数 C 和核函数参数 g 。为了提高SVM 算法的分类性能，采用智能优化算法对参数组合（ C ，g ）进行优化。蝙蝠优化算法（BA）是受到蝙蝠回声定位启发而提出的群体智能算法，具有模型简单、收敛效率高等优点[14]。采用BA 对参数组合（ C ，g ）进行优化，获得用于校企合作人才培养质量评价的BA-SVM模型。

参数初始化：设 NP 为种群规模；Xi 为蝙蝠个体位置；[fmin ，fmax]为蝙蝠搜索脉冲对应频率范围；r0为脉冲速率；A0为最大声音值；y 为脉冲速率增强系数；a 为声音响应衰减系数。

对脉冲频率、蝙蝠速率及位置进行更新，设当前迭代次数为 t ；全局最优解位置为 X*；β为区间[0 ， 1]上的随机数，其更新数学模型为[15]：

产生随机数 rand ，判断随机数 rand 和 Ai 的大小。如果满足 rand> Ai ，那么从最优解集合任意选择作为Xold，同时在Xold附近产生最新解Xnew，即[16]：

式中：ε为区间（-1，1）上的随机数；At 为 t 次迭代后响应平均值。

如果满足 rand< Ai ，且 f （Xi）

式中：u 为区间（0，1）上的常量；τ为大于1的常量。

当算法迭代次数达到了最大值，输出的结果就是最优解。

3 实例分析

3.1 数据来源

以湖南省长沙市某普通高校工科专业作为案例，该校工科专业共有学生436人，随机选择218名学生采用传统的企业实践教学模式；另外218名学生采用PDCA 循环的企业实践教学模式，在学期末对学生双证（以学期末的成绩为准）进行考核。

3.2 结果分析

为了对比SVM[18]评价模型和BA-SVM[19]评价模型的性能，分别采用2种模型对校企合作培养模式下人才培养质量进行评价，结果如表1所示。

由表1可知，相对于SVM 模型，采用BA 对SVM 的参数组合（ C ，g ）进行优化，对人才培养质量评价的准确率得到了明显提升，同时算法的运行时间几乎无变化。

采用BA-SVM 模型对传统实践教学和PDCA 实践教学下的人才培养质量進行评价，以学期末成绩作为评价标准，结果如图8所示。

从图8可以看出，采用PDCA 实践教学模式相比较传统实践教学模式，工科专业人才培养质量得到了很大程度的提升。通过对比校企合作模式下的传统实践教学和PDCA 实践教学，PDCA 实践教学将人才培养过程中的现实问题与矛盾在循环过程中加以消化解决，形成了合乎工科专业人才培养规模的实践教学程序。

3.3 PDCA 实践教学模式讨论

与传统的实践教学模式所不同，PDCA 实践教学模式充分地发挥了企业专家、技术人员、技术能手等企业人员在学生企业实践中的重要作用，因此学校要处理好与企业的关系，结合企业的人才需求来为企业的发展提供强有力的人力支持，为企业创造价值[20]。PDCA 实践教学要求学生参与到实际的企业生产活动中，因此在开展PDCA 实践教学过程中要处理好教学和生产之间的关系，在企业和学校之间寻找平衡点，使得学生能够更好地掌握生产的核心技能与前沿技术。同时，学校在安排学生企业实践的过程中要结合企业的实际生产需求来动态调整实践教学计划，构建动态、灵活、多样的实践教学机制。

4 结语

企业实践教学水平直接影响到工科专业人才培养质量，要通过提升企业实践教学水平来培养高素质的工科人才。以PDCA 循环理论为基础，对工科专业校企合作培养模式进行设计，构建了校企合作模式下的学生企业实践新模式。采用BA 算法对SVM 参数组合进行优化，提出了用于人才培养评价的 BA-SVM 模型，并将其应用于湖南省长沙市某普通高校工科专业学生人才培养评价中。结果表明， BA-SVM 模型对人才培养的评价准确率高于SVM 模型，同时相对于传统实践教学，PDCA 实践教学的人才培养质量更高。另外，学校要处理好和企业的关系，在企业和学校之间寻找平衡点，动态调整企业实践教学计划，这对校企合作模式下工科专业人才培养具有一定的参考价值。

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