基于 PDCA循環的專業實踐模式設計與實例分析

潘萍 彭高豐 朱智平

摘要：校企合作對工科專業人才培養至關重要，針對校企合作培養模式存在的問題，以PDCA循環理論為基礎，設計了校企合作培養模式下的學生企業實踐新模式。為評價PDCA企業實踐模式對人才培養的質量，采用BA對SVM模型的參數組合進行優化，得到了用于人才培養質量評價的BA-SVM模型，并將其應用于武漢市某高校工科專業學生培養質量評價中。評價結果表明，BA-SVM模型相對于SVM模型對人才培養質量評價的準確率高，PDCA 實踐教學相對于傳統實踐教學對工科人才培養的質量大大提升。研究對提升工科專業人才培養質量及人才培養質量評價具有一定的參考價值。

關鍵詞：PDCA循環；BA-SVM模型；企業實踐教學；校企合作

中圖分類號：TP391?????? 文獻標志碼：A????? 文章編號：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

高校通過校企合作來有針對性地為企業培養人才，提高人才培養質量。工科專業人才培養目標是要求學生對化工產品、工藝、設備技術具有研究開發能力與工程實踐技能，因此工科專業人才培養離不開工程實踐[1]。有學者構建了校企合作驅動下的互聯網+工科人才職業素養交互式平臺，該平臺能夠有效提升工科專業人才的職業道德素養，彌補了傳統教學模式的不足[2]。研究了校企合作辦學模式對工科類大學生思想價值觀的塑造，指出校企合作辦學符合時代發展趨勢，通過立足高校、企業雙主體教學來實現化工專業學生思想道德素質的全方位提升[3]。對產教融合的教師企業實踐評價進行了研究，將整體評價和個體評價相結合，過程評價和結果評價相結合，質性評價和量化評價相結合，有效確保了整個評價體系的完善性[4]。科學化的校企合作培養模式是確保人才培養質量的關鍵所在，將PDCA 應用于工科專業校企合作培養模式設計中，實現校企合作培養機制的不斷完善。

1 PDCA的校企合作實例模式設計

1.1 PDCA 理論基礎

PDCA 是Plan（計劃）、Do（實施）、Check（檢查）、 Action（處理）4個英文單詞首字母的組合，任何一項工作的開展都必然經過這4個階段[5]。PDCA 循環也被稱之為PDCA環，其4個階段如圖1所示。

從圖1可以看出，PDCA 循環反映了質量管理活動的一般規律，其有4個階段。第1個階段是從問題到計劃階段，工科專業人才培養的過程中積極開展校企合作，但是校企合作模式還存在許多的問題，結合存在的問題來制定改進校企合作培養模式的計劃。第2個階段是由計劃到實施的階段，在制定了具體的校企合作培養模式之后開始實施，通過實施來對合作培養模式進行評價。第3個階段是結果評估階段，通過結果評估來指出校企合作培養模式的優點與不足。第4個階段是將校企合作培養模式中的精華進行標準化推廣，而存在的問題進入到下一個循環中，從而達到持續提升工科專業人才培養質量的目的。

1.2 工科專業人才培養模式設計

工科專業作為實踐性很強的專業，學生不僅要掌握工科相關的理論知識，同時還應該具有比較強的工程實踐技能。當前學生主要是學習理論知識，缺乏參與工程實踐的機會，這使得所學理論和實踐之間存在明顯脫節[6]。校企合作為工科專業學生參與工程實踐創造了更多的機會，在工科專業人才培養中發揮著至關重要的作用。將PDCA 循環應用于工科專業校企合作培養模式設計中，通過循環來解決和消除人才培養過程中存在的問題，從而形成操作性強、人才培養質量高的校企合作新模式。PDCA 循環構成了校企合作人才培養的閉環管理，有助于實現工科專業教學改革與化工行業轉型升級。圖2為設計的工科專業校企合作人才實例模式。

1.2.1 P——實踐教學內容制定

工科專業校企合作培養模式為實踐教學提供了平臺，同時學校在制定人才培養方案時也具有了依據，即結合企業需求和行業發展規劃，使得所培養的工科專業人才是國家、社會、市場所需要的人才[7]。校企合作模式下實踐教學計劃和實踐目標由學校專業負責人和企業來共同商討決定，充分地對學生實踐的工位、產品等全方位分析，符合該專業學生的特點，體現學生在實踐中的主體性地位。企業實踐是理論和實踐相結合的過程，實踐內容應該和學生所學習的知識相匹配，實現教學內容與工藝技術之間的融會貫通。

1.2.2 D——教學生產一體化

工科專業學生企業實踐的過程也是教學生產一體化的過程，高校教師應該和企業工程師共同來完成對學生的教育工作。校企合作模式下，企業應該構建完善的職業素養培養程序，具體如圖3所示。

通過從技術能手、工程師、管理專家中選拔一批人進行培訓上崗作為學生企業實踐的師傅，師傅通過將企業生產和現場教學柔性結合起來，傳授學生專業技能和隱形知識[8]。在指導工科專業學生企業實踐的過程中要做到因材施教，即動手能力比較強的學生，在確保安全的情況下讓學生獨立去操作；動手能力一般的學生，師傅要通過示范引導的方式讓學生操作；動手能力比較弱的學生，師傅要重點輔導。另外，對人才的培養應該是全方位的，不僅有專業技能和隱形知識，同時還要注重對學生團隊意識的培養，為學生的自我發展、自我管理、自主學習創造良好的條件。

1.2.3 C——實踐評估監控

畢業證和職業資格證是校企合作人才培養質量評價的重要指標，要通過科學、高質量的校企合作培養確保學生同時獲得畢業證書和職業資格證書。校企合作培養模式下的實踐評估監控包括知識考核、能力考核、職業素養3個方面，具體如圖4所示。

通過實踐評估監控來全方位了解工科專業學生企業實踐的效果，將過程考核與階段性考核相結合、定期檢查與隨機抽查相結合、思想道德與專業素養相結合，從而發現學生企業實踐教學存在的問題，為進一步的實踐教學改進提供參考。

1.2.4 A——總結提升

總結提升是PDCA 循環的升華階段，在該階段學校和企業一起將實踐考核結果與人才培養目標進行對比，判斷通過企業實踐是否達到了預期的目標。工科專業企業實踐總結提升階段流程如圖5所示。

通過總結提升將一些生產經驗和技能創新固化，作為下一屆學生企業實踐的藍本，對未達成的實踐目標以及行業企業變化做出企業實踐方案的改進依據，進入到下一個PDCA 循環中，持續促進校企合作培養模式質量的提升。

2 校企合作人才實例評價分析

2.1 校企合作人才實例評價指標

影響校企合作人才培養質量的因素是多方面的，構建科學化的評價指標是實施評價的關鍵所在。結合工科專業校企合作實例模式，制定校企合作人才實例評價指標，具體如圖6所示[9]。

2.2 校企合作人才實例評價模型

支持向量機（SVM）采用監督學習方法來對數據二元分類，構建基于SVM 的校企合作人才實例評價模型[10]。高維數據空間中對數據分割的平面不唯一，而使得邊距最大的分割平面是唯一的，該平面為最優分類超平面，具體如圖7所示。

不妨定義集合 D 為人才實例評價指標和雙證考核數據集，即

式中：xi 為評價指標；yi為雙考核數據，取值為集合{-1 ，＋1}。

設最優分類超平面為ΦTx＋b =0，求解Φ和 b 使得對所有的樣本均滿足[11]：

因為實際樣本數據并不能滿足全部正確分類，因此引入懲罰系數 C 和松弛變量ζ。此時，求解Φ和 b 轉化為最小值求解問題，即：

在引入松弛變量ζ之后，少量的樣本點可以在邊界線上，同時通過懲罰系數 C 來確保最大化邊距。引入拉格朗日乘子 ai 將最小值求解問題轉變為最大值求解問題，即[12]：

通過求解最大值可以得到決策函數 f （x），即

式中：sgn（.）為符號函數；K（xi ，x）為核函數。

核函數不同，SVM 算法也不同，常見核函數表達式為[13]：

很明顯，影響SVM 分類影響的參數為懲罰系數 C 和核函數參數 g 。為了提高SVM 算法的分類性能，采用智能優化算法對參數組合（ C ，g ）進行優化。蝙蝠優化算法（BA）是受到蝙蝠回聲定位啟發而提出的群體智能算法，具有模型簡單、收斂效率高等優點[14]。采用BA 對參數組合（ C ，g ）進行優化，獲得用于校企合作人才培養質量評價的BA-SVM模型。

參數初始化：設 NP 為種群規模；Xi 為蝙蝠個體位置；[fmin ，fmax]為蝙蝠搜索脈沖對應頻率范圍；r0為脈沖速率；A0為最大聲音值；y 為脈沖速率增強系數；a 為聲音響應衰減系數。

對脈沖頻率、蝙蝠速率及位置進行更新，設當前迭代次數為 t ；全局最優解位置為 X*；β為區間[0 ， 1]上的隨機數，其更新數學模型為[15]：

產生隨機數 rand ，判斷隨機數 rand 和 Ai 的大小。如果滿足 rand> Ai ，那么從最優解集合任意選擇作為Xold，同時在Xold附近產生最新解Xnew，即[16]：

式中：ε為區間（-1，1）上的隨機數；At 為 t 次迭代后響應平均值。

如果滿足 rand< Ai ，且 f （Xi）

式中：u 為區間（0，1）上的常量；τ為大于1的常量。

當算法迭代次數達到了最大值，輸出的結果就是最優解。

3 實例分析

3.1 數據來源

以湖南省長沙市某普通高校工科專業作為案例，該校工科專業共有學生436人，隨機選擇218名學生采用傳統的企業實踐教學模式；另外218名學生采用PDCA 循環的企業實踐教學模式，在學期末對學生雙證（以學期末的成績為準）進行考核。

3.2 結果分析

為了對比SVM[18]評價模型和BA-SVM[19]評價模型的性能，分別采用2種模型對校企合作培養模式下人才培養質量進行評價，結果如表1所示。

由表1可知，相對于SVM 模型，采用BA 對SVM 的參數組合（ C ，g ）進行優化，對人才培養質量評價的準確率得到了明顯提升，同時算法的運行時間幾乎無變化。

采用BA-SVM 模型對傳統實踐教學和PDCA 實踐教學下的人才培養質量進行評價，以學期末成績作為評價標準，結果如圖8所示。

從圖8可以看出，采用PDCA 實踐教學模式相比較傳統實踐教學模式，工科專業人才培養質量得到了很大程度的提升。通過對比校企合作模式下的傳統實踐教學和PDCA 實踐教學，PDCA 實踐教學將人才培養過程中的現實問題與矛盾在循環過程中加以消化解決，形成了合乎工科專業人才培養規模的實踐教學程序。

3.3 PDCA 實踐教學模式討論

與傳統的實踐教學模式所不同，PDCA 實踐教學模式充分地發揮了企業專家、技術人員、技術能手等企業人員在學生企業實踐中的重要作用，因此學校要處理好與企業的關系，結合企業的人才需求來為企業的發展提供強有力的人力支持，為企業創造價值[20]。PDCA 實踐教學要求學生參與到實際的企業生產活動中，因此在開展PDCA 實踐教學過程中要處理好教學和生產之間的關系，在企業和學校之間尋找平衡點，使得學生能夠更好地掌握生產的核心技能與前沿技術。同時，學校在安排學生企業實踐的過程中要結合企業的實際生產需求來動態調整實踐教學計劃，構建動態、靈活、多樣的實踐教學機制。

4 結語

企業實踐教學水平直接影響到工科專業人才培養質量，要通過提升企業實踐教學水平來培養高素質的工科人才。以PDCA 循環理論為基礎，對工科專業校企合作培養模式進行設計，構建了校企合作模式下的學生企業實踐新模式。采用BA 算法對SVM 參數組合進行優化，提出了用于人才培養評價的 BA-SVM 模型，并將其應用于湖南省長沙市某普通高校工科專業學生人才培養評價中。結果表明， BA-SVM 模型對人才培養的評價準確率高于SVM 模型，同時相對于傳統實踐教學，PDCA 實踐教學的人才培養質量更高。另外，學校要處理好和企業的關系，在企業和學校之間尋找平衡點，動態調整企業實踐教學計劃，這對校企合作模式下工科專業人才培養具有一定的參考價值。

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