傅隆生 黃玉祥

摘? 要：電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是高校工科學(xué)生專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中的一門基礎(chǔ)實(shí)踐課程，也是“新工科”設(shè)立的多學(xué)科交融新專業(yè)的必修課程之一。在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程改革中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念以及教學(xué)模式存在一定的問題。為滿足“新工科”背景下人才培養(yǎng)需要，高校可將PDCA運(yùn)用于電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革中，構(gòu)建切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)評(píng)價(jià)體系。實(shí)踐證明，PDCA循環(huán)的引入有助于規(guī)范高校實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)流程，提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐與理論創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：PDCA;電子技術(shù)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;質(zhì)量管理

中圖分類號(hào)：G642? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2021）39-0104-03

隨著科學(xué)技術(shù)的更新，國(guó)家及社會(huì)對(duì)于新型創(chuàng)新人才的需求也在不斷加大，必須改變固有的工程體系，人才的培養(yǎng)理念以及模式也必須不斷更新[1]。當(dāng)今世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)、新應(yīng)用、新業(yè)態(tài)方興未艾[2]，為滿足我國(guó)新時(shí)代下的新發(fā)展與新要求，高等院校必須肩負(fù)起工程創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重?fù)?dān)?！靶鹿た啤闭菫榉?wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略以及滿足區(qū)域協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的需要所提出的?！靶鹿た啤睆?qiáng)調(diào)產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人，培養(yǎng)具有強(qiáng)創(chuàng)新能力、高綜合素質(zhì)、寬知識(shí)學(xué)科的新型人才。在工科學(xué)生的培養(yǎng)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)課程正是在校學(xué)生首次接觸工程實(shí)踐的主要方式。實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程實(shí)際問題為目標(biāo)，在當(dāng)前新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新學(xué)科為主要導(dǎo)向的“新工科”背景下，高校應(yīng)當(dāng)抓住專業(yè)重點(diǎn)，基于學(xué)生核心素養(yǎng)對(duì)課程進(jìn)行重建[3]。

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是電子技術(shù)課程的配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，旨在提高學(xué)生的實(shí)踐操作與理論創(chuàng)新能力，是“新工科”背景下電子學(xué)科理論教學(xué)與專業(yè)實(shí)踐相連接的重要一環(huán)。為規(guī)范電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程流程，加強(qiáng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力與工程創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革并形成切實(shí)可行的教學(xué)體系是十分必要的[4]。PDCA是一門科學(xué)的現(xiàn)代質(zhì)量管理體系，目前已應(yīng)用于教育質(zhì)量改革和工作流程優(yōu)化等眾多方面。

一、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)狀

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是工科大平臺(tái)下的一門專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，面向?qū)I(yè)涵蓋機(jī)器人、集成電路、人工智能、智能科學(xué)與技術(shù)等眾多“新工科”專業(yè)，是目前多學(xué)科交融背景下的電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域在校學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的途徑之一。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程作為一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，內(nèi)容涵蓋電路技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù)等眾多理論課程知識(shí)，是極具專業(yè)知識(shí)的動(dòng)手實(shí)踐性課程，具有鮮明的工程特點(diǎn)[5]。受傳統(tǒng)教學(xué)理念影響，同理論課程相比，高校學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的精力投入明顯不足。學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)課程不夠認(rèn)真，輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，一直以來都是高校實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。目前高校學(xué)生在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)中存在的突出問題主要有以下幾點(diǎn)：

實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)不明確。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的確立是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的首要事項(xiàng)，也是實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的重中之重。目前大部分高校在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，往往是教師給定模式化的實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生照本宣科地根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)。在這種實(shí)驗(yàn)流程下，存在學(xué)生已經(jīng)完成實(shí)驗(yàn)步驟并且得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但仍不明白進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的意義何在，同時(shí)也忽略了對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的挑選以及進(jìn)行性能測(cè)試的能力培養(yǎng)的情況。這種為了做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式嚴(yán)重影響了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，也扼殺了他們的創(chuàng)造性。

實(shí)驗(yàn)態(tài)度不認(rèn)真。認(rèn)真且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度是實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)，也是確保實(shí)驗(yàn)過程中生命以及財(cái)產(chǎn)安全的重要保障。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程所使用的實(shí)驗(yàn)器材多數(shù)為封裝好的實(shí)驗(yàn)箱體以及各種組合元器件，部分學(xué)生因?yàn)閷?shí)驗(yàn)態(tài)度不端正，上課沒有認(rèn)真聽實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的講解，以至于根本不認(rèn)識(shí)基本的電子元器件。在這種情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就很有可能造成實(shí)驗(yàn)器材損壞，嚴(yán)重時(shí)甚至有可能造成人身傷害。

實(shí)驗(yàn)故障難排查。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)成功與否的標(biāo)志，電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)用性突出的實(shí)驗(yàn)課程，成功的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一定程度上會(huì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)際的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程中，實(shí)驗(yàn)器材的原理雖然同課本內(nèi)容相一致，但外觀往往與原理圖具有較大的出入。在實(shí)驗(yàn)過程中因?yàn)榻泳€錯(cuò)誤造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出入是常見的實(shí)驗(yàn)故障，此時(shí)若沒有系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)流程以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，學(xué)生就無法排查實(shí)驗(yàn)故障，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告無內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)課程考核的主要方式之一，也是歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)流程與方法的重要手段。但是由于對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的重視程度不夠，部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)課堂上沒有認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作導(dǎo)致課后忘記實(shí)驗(yàn)流程，更有甚者根本沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，導(dǎo)致同一班級(jí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告往往只有寥寥幾個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告版本，甚至出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)造假的情況。

二、PDCA解讀

PDCA是一種高效且全面的循環(huán)性質(zhì)量管理方法，是現(xiàn)代質(zhì)量管理體系的重要組成部分。PDCA循環(huán)由計(jì)劃（Plan）、執(zhí)行（Do）、檢查（Check）、處理（Act）四個(gè)環(huán)節(jié)組成（如圖1所示），其中，計(jì)劃是指根據(jù)最終的目標(biāo)以及要求確定的組織方針;執(zhí)行是指實(shí)施計(jì)劃的過程以及使用的手段;檢查是指根據(jù)組織方針對(duì)結(jié)果以及執(zhí)行過程進(jìn)行檢視，并匯報(bào)結(jié)果;處理是指采用必要手段以改進(jìn)過程管理并回收整理經(jīng)驗(yàn)。由于PDCA循環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于理解，同時(shí)具有較強(qiáng)的可實(shí)施性，目前已經(jīng)被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)管理、醫(yī)療衛(wèi)生管理、教育教學(xué)管理等眾多領(lǐng)域[6-8]。

PDCA循環(huán)作為一種質(zhì)量管理方法，其核心優(yōu)勢(shì)是持續(xù)的優(yōu)化能力。運(yùn)用PDCA循環(huán)進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量改進(jìn)不是一蹴而就的，需要多環(huán)節(jié)聯(lián)結(jié)嵌套持續(xù)提升[9]。在一個(gè)循環(huán)周期里，計(jì)劃、執(zhí)行、檢查、處理四個(gè)階段被依次執(zhí)行，當(dāng)前周期內(nèi)處理階段（Act）解決的問題被消化吸收成為下一循環(huán)的經(jīng)驗(yàn)。如果本循環(huán)內(nèi)存在沒有解決的問題，問題將被轉(zhuǎn)移至下一周期的計(jì)劃階段（Plan）進(jìn)行新的循環(huán)。如圖2所示，經(jīng)過多循環(huán)連續(xù)檢測(cè)與評(píng)估，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的階梯式上升與連續(xù)性優(yōu)化。

三、PDCA在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐

（一）計(jì)劃階段（P）

計(jì)劃階段是基于PDCA循環(huán)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的第一步，也是實(shí)現(xiàn)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)目標(biāo)的首要環(huán)節(jié)。在計(jì)劃階段應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)以及故障排查能力來組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)。首先，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)也就是要明確做什么，因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作前教師必須明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，確定實(shí)驗(yàn)過程所得以及最終輸出。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的主要目的是借助實(shí)驗(yàn)手段，使學(xué)生不浮于理論知識(shí)，能夠?qū)⒗碚撝R(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐產(chǎn)物。在實(shí)驗(yàn)過程中以實(shí)際電路搭建鞏固所學(xué)應(yīng)用，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力以及分析解決實(shí)際問題的能力。其次，分析實(shí)驗(yàn)原理。由于電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是一門對(duì)專業(yè)性要求較高的綜合課程，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等多門專業(yè)課程，因此，在實(shí)驗(yàn)計(jì)劃階段就必須認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)原理，讓課程實(shí)驗(yàn)成為理論知識(shí)通向工程實(shí)踐的橋梁，加深對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用。最后，制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。實(shí)驗(yàn)計(jì)劃是整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的行動(dòng)指南，是在已知實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕A(chǔ)上為確保試驗(yàn)順利進(jìn)行的指導(dǎo)性文件。在制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)利用所學(xué)理論知識(shí)預(yù)測(cè)各環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果，綜合考慮實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題，預(yù)備相應(yīng)的解決方案，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行。

（二）執(zhí)行階段（D）

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的重要特點(diǎn)之一就是它所具備的實(shí)踐性。為保證電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)操作符合實(shí)驗(yàn)計(jì)劃階段所提出的目標(biāo)要求，執(zhí)行階段需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟包括：第一，實(shí)驗(yàn)裝置選擇與檢查?！肮び破涫拢叵壤淦鳌?，合理的實(shí)驗(yàn)裝置是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾＿M(jìn)行的根本保障之一。由于電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置多為各種電子元器件，對(duì)于電壓等級(jí)以及電流等級(jí)一般都有嚴(yán)格的要求。因此在選擇實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)必須嚴(yán)格認(rèn)真，因?yàn)檫@不僅事關(guān)實(shí)驗(yàn)的成功與否，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)生命以及財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。第二，實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)挑選與原則。在實(shí)驗(yàn)執(zhí)行階段，學(xué)生應(yīng)當(dāng)根據(jù)計(jì)劃階段所制定的實(shí)驗(yàn)流程認(rèn)真有序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，設(shè)定一定數(shù)量實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵輸出節(jié)點(diǎn)用于驗(yàn)證階段性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是易于驗(yàn)證分析、推進(jìn)實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)。

（三）檢查階段（C）

針對(duì)上述階段所確定系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)流程方案，教師需要確定實(shí)驗(yàn)流程是否合規(guī)，實(shí)驗(yàn)步驟是否按照計(jì)劃進(jìn)行，因此需要對(duì)各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。首先，節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與分析。在實(shí)驗(yàn)過程中，檢查節(jié)點(diǎn)輸出是否符合預(yù)期結(jié)果，以此類推實(shí)驗(yàn)步驟是否按照計(jì)劃進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)操作是否正確無誤，從而實(shí)現(xiàn)“整體—部分—輸出”的聯(lián)合驗(yàn)證，確保實(shí)驗(yàn)正確進(jìn)行。其次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果審核與記錄。在實(shí)驗(yàn)過程中，需要各節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)輸出加以記錄，留存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。順序記錄對(duì)比各節(jié)點(diǎn)實(shí)際輸出與理論計(jì)算結(jié)果差異，對(duì)于出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)進(jìn)行記錄，逐步排查解決。

（四）處理階段（A）

在PDCA循環(huán)中，處理階段匯總本次循環(huán)內(nèi)容，用于下一循環(huán)改進(jìn)。第一，實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。對(duì)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，記錄實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題以及所采用的處理方法，是提高實(shí)驗(yàn)水平的好方法，能夠加深學(xué)生對(duì)于實(shí)踐驗(yàn)證理論的印象。對(duì)于因操作失誤而無法完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，教師應(yīng)鼓勵(lì)其總結(jié)錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)，分析失誤原因，編制注意事項(xiàng)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告之中。第二，實(shí)驗(yàn)流程優(yōu)化。教師應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，確認(rèn)實(shí)驗(yàn)流程是否出現(xiàn)問題、本次實(shí)驗(yàn)是否改進(jìn)。若已經(jīng)改進(jìn)，教師可分析其優(yōu)化效果，將其納入新的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃;若未進(jìn)行改進(jìn)，則在下一個(gè)PDCA實(shí)驗(yàn)循環(huán)中加以驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)持續(xù)的質(zhì)量改進(jìn)以及流程優(yōu)化。

四、結(jié)語(yǔ)

電子技術(shù)課程是“新工科”背景下多學(xué)科交融的一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，傳統(tǒng)授課模式與實(shí)驗(yàn)流程無法滿足當(dāng)前培養(yǎng)計(jì)劃的要求，應(yīng)當(dāng)加以改革。PDCA循環(huán)在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的應(yīng)用，能夠幫助學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、端正實(shí)驗(yàn)態(tài)度，將學(xué)生從實(shí)驗(yàn)課程中的受體轉(zhuǎn)化為參與制定實(shí)驗(yàn)流程的主體。PDCA是一種持續(xù)性優(yōu)化的質(zhì)量監(jiān)管方法，將其應(yīng)用于電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的改革時(shí)應(yīng)充分體現(xiàn)學(xué)生的核心地位，適應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的要求。

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（責(zé)任編輯：淳潔）