統(tǒng)計過程控制在高校教學(xué)過程監(jiān)控中的應(yīng)用
作者:陜西教育學(xué)院 石 文
發(fā)布時間:2012-05-25 19:16:05 來源:陜西教育報刊社
[摘 要]統(tǒng)計過程控制(SPC)是一種借助數(shù)理統(tǒng)計方法的過程控制工具。它對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行分析評價,根據(jù)反饋信息及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆,并采取措施消除其影響,以達(dá)到控制質(zhì)量的目的。文章通過將統(tǒng)計過程控制方法應(yīng)用于高等學(xué)校課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控,對影響教學(xué)質(zhì)量的諸要素進(jìn)行檢測和調(diào)節(jié),并能夠?qū)Ξ惓G闆r進(jìn)行預(yù)警,有效地將原有的評價體系從結(jié)果分析轉(zhuǎn)向過程控制,提高了高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞] 高校教學(xué)過程 統(tǒng)計過程控制 監(jiān)測監(jiān)控
基金項(xiàng)目:陜西教育學(xué)院科研基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:11KJ025)。
引 言
2001年 3 月 15 日,我國政府頒布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十個五年計劃綱要》提出,2005 年“高等教育毛入學(xué)率力爭達(dá)到 15%左右”[1],我國將跨入大眾高等教育階段。在實(shí)際過程中,我國高校連年擴(kuò)招,招生人數(shù)急劇增加,高等教育的毛入學(xué)率已由1998 年的 9.8% 提高到 2004 年的19%,進(jìn)入了國際通行的大眾化階段[2]。在此背景下,高等教育“量”的擴(kuò)張與“質(zhì)”的保障如何有效地統(tǒng)一,已成為我國高等教育界研究的重點(diǎn)。切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量將是各高校各項(xiàng)措施的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),而教學(xué)評價作為衡量教學(xué)質(zhì)量一種基本手段,逐步得到了許多高校的重視并陸續(xù)采用。
教學(xué)是一個長期的過程,這種教學(xué)過程與企業(yè)制造產(chǎn)品的過程有許多相似之處。具體說就是學(xué)生對專業(yè)知識從未知到已知的過程,這個過程包括了教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)效果測試等諸多環(huán)節(jié)。教學(xué)過程輸出的就是滿足客戶(學(xué)生、學(xué)生家長和社會)需要的“教學(xué)質(zhì)量”。因此對高校教學(xué)過程的監(jiān)控就像生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控一樣,在生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)設(shè)置若干監(jiān)控點(diǎn),在產(chǎn)品處于半成品狀態(tài)時隨時發(fā)現(xiàn)問題,隨時進(jìn)行調(diào)整和處理。教學(xué)過程監(jiān)測的思想就是在教學(xué)過程中設(shè)置若干測評環(huán)節(jié),對教學(xué)質(zhì)量隨時進(jìn)行評價,以用來監(jiān)測、管控,并且做到發(fā)現(xiàn)問題及時糾正,保證教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)和穩(wěn)定。因此,教學(xué)過程同樣可以運(yùn)用SPC技術(shù)進(jìn)行分析來確定其過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。教學(xué)過程監(jiān)控如圖1所示。
技術(shù)與控制圖
統(tǒng)計過程控制(SPC)是一種借助數(shù)理統(tǒng)計方法的過程控制工具。它對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行分析評價,根據(jù)反饋信息及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆,并采取措施消除其影響,使過程維持在僅受隨機(jī)性因素影響的受控狀態(tài),以達(dá)到控制質(zhì)量的目的。SPC正是利用過程波動的統(tǒng)計規(guī)律性對生產(chǎn)過程進(jìn)行分析控制的。在生產(chǎn)過程中,僅有隨機(jī)性因素影響時,產(chǎn)品測量得到的特性值會服從正態(tài)分布X~N(μ,σ2),其控制圖如圖2所示,包含了正態(tài)性假定、3σ準(zhǔn)則、小概率原理和反證法思想[3]。
UCL=μ+ 3σ,LCL=μ- 3σ,
P{μ- 3σ
利用控制圖對過程控制的目的,就需要獲取樣本數(shù)據(jù),根據(jù)樣本數(shù)據(jù)形成的樣本點(diǎn)的位置及變化趨勢,參照判斷準(zhǔn)則進(jìn)行分析判斷,給出調(diào)整的方法,并對調(diào)整的樣本數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行控制圖監(jiān)控,不斷完善和調(diào)整,以達(dá)到質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。
圖2 控制圖示例
基于SPC在教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)
1.量化教學(xué)過程
授課的教師可以通過采集學(xué)生的聽課情況數(shù)據(jù)統(tǒng)計了解教學(xué)過程性能以及教學(xué)過程中所存在的問題。通過這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)了解自己的教學(xué)水平和執(zhí)教能力,可以根據(jù)過程數(shù)據(jù)的反饋情況及時調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié)與方法,解決教學(xué)中存在的問題改進(jìn)教學(xué)過程,提高過程能力,為高質(zhì)量的教學(xué)過程奠定量化基礎(chǔ)。利用SPC技術(shù)對指標(biāo)進(jìn)行量化從而實(shí)現(xiàn)對教學(xué)過程的動態(tài)評價和動態(tài)監(jiān)控。
量化教學(xué)過程首先是在提出了教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,確定度量目標(biāo),而由度量目標(biāo)決定具體的度量元,通過對度量元的采集,最終形成教學(xué)評價需要的指示器。根據(jù)高校課堂教學(xué)的實(shí)際情況,高校教學(xué)質(zhì)量的評價指標(biāo)一般包括了定性指標(biāo)和定量指標(biāo)。定性指標(biāo)包括教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果和師德品質(zhì)等。定量指標(biāo)可以認(rèn)定為專業(yè)素質(zhì)數(shù)據(jù)(例如考試成績)。
在定性指標(biāo)集合中,本文采用了教學(xué)質(zhì)量(專家用)評價指標(biāo)集合和教學(xué)質(zhì)量(學(xué)生用)評價指標(biāo)集合。專家用評價指標(biāo)集合由教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果四個部分組成,學(xué)生用評價指標(biāo)集合由教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果、師德素質(zhì)等五個部分組成。考慮到專家和學(xué)生的知識層次、認(rèn)知能力、思維方式等方面的差別,對專家用評價指標(biāo)和學(xué)生用評價指標(biāo)的二級指標(biāo)分別作了細(xì)化,根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同各指標(biāo)的權(quán)重值不同。以課堂教學(xué)質(zhì)量(專家用)評價指標(biāo)表為表1所示。
表1 課堂教學(xué)質(zhì)量(專家用)評價指標(biāo)表
根據(jù)采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),將這些數(shù)據(jù)繪制到控制曲線圖上,便可以從控制圖中反映出教師執(zhí)教的能力。通過這些過程數(shù)據(jù),可以讓教學(xué)過程表達(dá)自身的性能和異常點(diǎn),隨著累積數(shù)據(jù)的增多,過程的狀態(tài)將會更加真實(shí)地展現(xiàn)在控制圖上。
2.利用控制圖對教學(xué)過程進(jìn)行監(jiān)控
本文選用了靈敏度較高的-R控制圖,并針對某高校三個學(xué)期對教師H的課堂教學(xué)質(zhì)量共進(jìn)行專家評價30次(第一學(xué)期10次、第二學(xué)期12次、第三學(xué)期8次),每次由5名專家評價;學(xué)生評價數(shù)據(jù)60次(第一學(xué)期20次、第二學(xué)期19次、第三學(xué)期21次),每次由5名學(xué)生評價,根據(jù)量化結(jié)果繪制出控制圖,以學(xué)生評價結(jié)果為例。
近三個學(xué)期,從學(xué)生評價的角度教師H的教學(xué)過程則出現(xiàn)了幾處異常。經(jīng)過調(diào)查,教師H的學(xué)生評價2處得分偏低的原因一個是評價學(xué)生認(rèn)為教師教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)不足,課堂例題講解不夠,另一個是評價學(xué)生認(rèn)為教師在課堂上與學(xué)生的互動不足。將意見反饋給教師H,用以改進(jìn)工作。
由于通過-R控制圖展示了教學(xué)過程中存在的異常原因,通過對異常原因的調(diào)查和了解,解決了存在的問題并在今后的教學(xué)中避免了出現(xiàn)類似的情況,從而可以保證教學(xué)過程的穩(wěn)定性。當(dāng)教學(xué)過程穩(wěn)定之后,可以通過控制圖展示的過程能力,了解與教學(xué)目標(biāo)要求的能力之間的差距,改進(jìn)教學(xué)方法,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
結(jié)束語
通過量化教學(xué)過程,展現(xiàn)教學(xué)過程中存在的異常情況,通過對異常情況的了解,排除造成過程異常的特殊原因,從而使教學(xué)過程逐步達(dá)到穩(wěn)狀態(tài)。需要說明是,應(yīng)用統(tǒng)計過程工具進(jìn)行高等學(xué)校課堂教學(xué)質(zhì)量評價是教學(xué)評價研究工作的一項(xiàng)新探索,肯定有許多有待完善的地方。而且教育研究者也應(yīng)該明確,影響課堂教學(xué)質(zhì)量的因素是多方面的,一些主觀因素的干擾是很難完全消除的。因此只有進(jìn)一步加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量評價方法的研究,培養(yǎng)和激勵調(diào)查人參與評價的積極性、主動性和客觀性,同時逐步改進(jìn)算法,盡量做到教學(xué)質(zhì)量評價過程操作性強(qiáng)、結(jié)果客觀公正。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十個五年計劃綱要[N].中國教育報,2001-03-18.
[2]楊晨光.2004 年高等教育國際論壇舉行[N].中國教育報,2004-11-12.
[3]鐘倫燕,韓 俊,劉 紅.統(tǒng)計過程控制技術(shù)原理和應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2001.
[4]米子川,韓秀蘭.數(shù)據(jù)說話:基于統(tǒng)計技術(shù)的質(zhì)量改進(jìn)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.
[5] William A. Florac, Anita D. Carleton. Measuring the Software Process[M] .New York: ADDISION-WESLEY,1999.
[6]Wheeler Donald J.. Understanding Variation-The Key to Managing Chaos[M].2nd ed. Knoxville, Tenn.: SPC Press,2000.
[7]李菊華,同毓舟. 六西格瑪工具手冊[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,2005.



