徐田波 王昀睿 李 娟 葛紅玉
(西安科技大學機械工程學院,陜西 西安 710054)
進行教學任務安排是大學教務管理最為基礎的工作之一,對后續教學活動的順利開展起著至關重要的作用[1]。大學排課問題是一個NP問題,主要分為兩個階段:教師分配和教學安排[2]。教師分配即確定由哪位教師來上哪門課的問題,教學安排則是在考慮上課時間、教室資源等條件約束的情況下來安排具體的教學活動。由于教師的專業和對課程的熟悉度比較固定,“教師—課程”的對應關系也比較固定,甚至出現個別教師“一生只講一門課”的情況發生。因此,當前針對排課問題的研究,主要集中在教學安排階段,通過研究各種算法及其組合的應用來求得排課問題的最優解[3-5],而關于教師課程分配方面的研究則很少。相比于教學安排因素,教師分配因素對課程教學質量的影響要大得多,基于此,本文運用QA(Quality Assurance)網絡評價方法來進行大學“教師—課程”分配,從保證教學質量角度進行排課研究。
QA網絡評價是企業為保證制造過程產品質量而形成的各部門相互協作的關聯網絡體系,運用QFD(Quality Function Deployment)手法對工序進行設計,將顧客或市場對產品的品質要求轉化為產品生產過程的加工工藝要求,是將制造工藝和品質管理融合為整體共同來保證產品質量的體制結構[6]。QA網絡評價根據工序加工內容對形成產品最終質量的支撐度大小將工序特性重要度由高到低分成S、A、B、C、D五個等級,根據工序的設備功能和工人技術高低將工序品質保證度也分成S、A、B、C、D五個等級。只有當工序品質保證度等級不低于特性重要度等級時,所設計的工序加工質量才能實現,當所有工序的加工質量都能得到保證時,最終的產品質量才能得以實現。
根據OBE(Outcome Based Education)教育理念,工程教育將畢業要求轉化為對學生能力結構和課程體系結構的設計,每門課程對應學生某項畢業能力,學生完成該課程學習后就應具備預期的能力結構(學習成果)[7]。QFD將顧客需求分解到產品開發的各個階段,每階段實現部分產品質量,通過協調各階段工作保證最終產品質量的實現[8]。OBE的成果導向教育理念與QFD的顧客需求驅動產品開發理念是一致的,產品的品質由每道工序的加工質量來保證,學生畢業能力的形成也由每門課程的教學質量來保障,而課程教學質量在很大程度上取決于任課教師的教學能力,因此,“教師—課程”安排對于保證課程教學質量的達成至關重要。QA網絡評價是基于QFD理念的工序質量控制方法,將其運用到“教師—課程”教學任務安排中是可行的。
進行QA網絡評價分為三個步驟:確定工序特性重要度、確定工序品質保證度和制定改善方案。將此三個步驟映射至“教師—課程”安排過程,“工序”對應“課程”,則基于QA網絡評價的課程安排步驟為:確定課程重要度、確定教師教學能力、教學任務分配。
確定課程重要度的目的是在此基礎上進行合理的教師分配,以避免教師大材小用或教學質量不能保證。羅斌認為課程重要程度是以最經濟有效的教學方式(或合理的教師投入比重)實現各課程必要教學要求的難度[9]。因此,課程重要度由兩個因素決定:課程對畢業要求的綜合支撐強度和課程難度。
依據OBE教育理念,本文認為課程對畢業要求的綜合支撐強度S等于課程對各畢業要求支撐強度之和。根據課程內容覆蓋畢業要求指標點的多寡,將對各畢業要求的支撐強度從高到低分為H(高)、M(中)、L(低)三個層次,其中高支撐H至少覆蓋80%指標點,中支撐M至少覆蓋50%指標點,低支撐L至少覆蓋30%指標點。H、M、L三個層次對應的支撐強度值分別確定為4、2、1,則課程綜合支撐強度S由下式確定。

式中,nH、nM、nL分別指該課程對各畢業要求支撐強度為H、M、L的數量。根據S值的大小,將綜合支撐強度分成四個等級,見表1。

表1 對畢業要求的綜合支撐強度等級劃分
課程難度(D)指學生掌握—定量知識(或獲得相應的考試成績)需要投入的時間和精力,受課程內容的記憶難度、理解難度和應用難度等因素影響[9]。本文將課程難度分為“難、較難、一般、容易”四個等級,分別用“a、b、c、d”表示,具體課程的難度等級由教學專家和課程組教師討論確定。
根據對畢業要求的綜合支撐強度等級和課程難度等級確定課程重要度等級,分成“4、3、2、1”四個等級,如圖1所示。學校相關部門事先確定好已開設課程的重要度等級,并根據各專業培養方案修訂和課程內容發展情況即時更新課程重要度等級。

圖1 課程重要度評價矩陣圖
對教師教學能力進行評估,當前的主流方法為根據教學能力結構要素建立教學能力評價指標體系,然后運用層次分析法等方法確定指標權重,而后通過學生、教師、管理者和專家對各指標打分,計算綜合得分以評估教師教學能力。關于“教學能力評估”和“教學質量評價”相關的文獻很多,本文此處不再贅述。
根據教學能力評估的結果,可將教師教學能力分為“優秀、良好、中等、合格”四個等級,分別用4、3、2、1表示。學校相關部門事先確定好所有老師的教學能力等級,根據教師發展情況,每年或每學期對教師的教學能力等級進行更新。
根據QA網絡評價的思想,為了保證課程重要度的實現,達到較高的教學質量,在“教師-課程”對應關系中,教師的教學能力等級必須高于等于課程重要度等級。如果教師教學能力等級低于課程重要度等級,則說明該課程的教學質量不能得到保證,達不到培養要求,需要調配教學能力等級更高的老師來教授這門課程。課程重要度和教學能力等級的對應關系,見圖2。

圖2 課程重要度與教學能力等級對應關系
基于QA網絡評價的“教師—課程”排課方法,可應用于兩種情形:一是對新課程進行教師分配,二是對現有“教師—課程”分配進行評價改善。
對于新開的課程,首先需確定此課程對對畢業要求的綜合支撐強度S和課程難度D,然后通過圖1確定課程重要度等級,據此選擇教學能力等級不低于課程重要度等級的教師來教授此課程。新課程的教師分配流程,見圖3。

圖3 新課程的教師分配流程
對現有的“教師—課程”排課結果進行評價,分別查詢該課程的重要度等級和該教師的教學能力等級,并將二者進行比較評價。若教師教學能力等級低于課程重要度等級,說明該教師不能保證課程教學質量實現,需更換教師講授該課程,或該教師通過培訓等方式來提升教學能力以滿足該課程教學要求。若教師教學能力等級遠高于課程重要度等級,說明該教師大材小用了,可以調配該教師去教授重要度更高的課程,而更換一位教學能力相對低一些的教師來講授此課程。
OBE的成果導向教育理念與QFD的顧客需求驅動產品開發理念是一致的,因此將基于QFD的QA網絡評價法應用于“教師—課程”安排是可行的。通過計算課程對畢業要求的綜合支撐強度S和課程難度D,確定課程重要度等級,并將其與教師教學能力等級相對應,以此保障課程教學目標的達成。基于QA網絡評價的“教師—課程”分配方法,可用于新課程的教師分配和對現有課程分配結果進行評價改善。