潘萍 彭高豐 朱智平

摘要：校企合作對工科專業(yè)人才培養(yǎng)至關(guān)重要，針對校企合作培養(yǎng)模式存在的問題，以PDCA循環(huán)理論為基礎(chǔ)，設(shè)計了校企合作培養(yǎng)模式下的學(xué)生企業(yè)實踐新模式。為評價PDCA企業(yè)實踐模式對人才培養(yǎng)的質(zhì)量，采用BA對SVM模型的參數(shù)組合進行優(yōu)化，得到了用于人才培養(yǎng)質(zhì)量評價的BA-SVM模型，并將其應(yīng)用于武漢市某高校工科專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量評價中。評價結(jié)果表明，BA-SVM模型相對于SVM模型對人才培養(yǎng)質(zhì)量評價的準(zhǔn)確率高，PDCA 實踐教學(xué)相對于傳統(tǒng)實踐教學(xué)對工科人才培養(yǎng)的質(zhì)量大大提升。研究對提升工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量及人才培養(yǎng)質(zhì)量評價具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：PDCA循環(huán)；BA-SVM模型；企業(yè)實踐教學(xué)；校企合作

中圖分類號：TP391?????? 文獻標(biāo)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(yè)培養(yǎng)人才，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。工科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是要求學(xué)生對化工產(chǎn)品、工藝、設(shè)備技術(shù)具有研究開發(fā)能力與工程實踐技能，因此工科專業(yè)人才培養(yǎng)離不開工程實踐[1]。有學(xué)者構(gòu)建了校企合作驅(qū)動下的互聯(lián)網(wǎng)+工科人才職業(yè)素養(yǎng)交互式平臺，該平臺能夠有效提升工科專業(yè)人才的職業(yè)道德素養(yǎng)，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足[2]。研究了校企合作辦學(xué)模式對工科類大學(xué)生思想價值觀的塑造，指出校企合作辦學(xué)符合時代發(fā)展趨勢，通過立足高校、企業(yè)雙主體教學(xué)來實現(xiàn)化工專業(yè)學(xué)生思想道德素質(zhì)的全方位提升[3]。對產(chǎn)教融合的教師企業(yè)實踐評價進行了研究，將整體評價和個體評價相結(jié)合，過程評價和結(jié)果評價相結(jié)合，質(zhì)性評價和量化評價相結(jié)合，有效確保了整個評價體系的完善性[4]?？茖W(xué)化的校企合作培養(yǎng)模式是確保人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵所在，將PDCA 應(yīng)用于工科專業(yè)校企合作培養(yǎng)模式設(shè)計中，實現(xiàn)校企合作培養(yǎng)機制的不斷完善。

1 PDCA的校企合作實例模式設(shè)計

1.1 PDCA 理論基礎(chǔ)

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(jīng)過這4個階段[5]。PDCA 循環(huán)也被稱之為PDCA環(huán)，其4個階段如圖1所示。

從圖1可以看出，PDCA 循環(huán)反映了質(zhì)量管理活動的一般規(guī)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(yè)人才培養(yǎng)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(jié)合存在的問題來制定改進校企合作培養(yǎng)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(yǎng)模式之后開始實施，通過實施來對合作培養(yǎng)模式進行評價。第3個階段是結(jié)果評估階段，通過結(jié)果評估來指出校企合作培養(yǎng)模式的優(yōu)點與不足。第4個階段是將校企合作培養(yǎng)模式中的精華進行標(biāo)準(zhǔn)化推廣，而存在的問題進入到下一個循環(huán)中，從而達到持續(xù)提升工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的目的。

1.2 工科專業(yè)人才培養(yǎng)模式設(shè)計

工科專業(yè)作為實踐性很強的專業(yè)，學(xué)生不僅要掌握工科相關(guān)的理論知識，同時還應(yīng)該具有比較強的工程實踐技能。當(dāng)前學(xué)生主要是學(xué)習(xí)理論知識，缺乏參與工程實踐的機會，這使得所學(xué)理論和實踐之間存在明顯脫節(jié)[6]。校企合作為工科專業(yè)學(xué)生參與工程實踐創(chuàng)造了更多的機會，在工科專業(yè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。將PDCA 循環(huán)應(yīng)用于工科專業(yè)校企合作培養(yǎng)模式設(shè)計中，通過循環(huán)來解決和消除人才培養(yǎng)過程中存在的問題，從而形成操作性強、人才培養(yǎng)質(zhì)量高的校企合作新模式。PDCA 循環(huán)構(gòu)成了校企合作人才培養(yǎng)的閉環(huán)管理，有助于實現(xiàn)工科專業(yè)教學(xué)改革與化工行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。圖2為設(shè)計的工科專業(yè)校企合作人才實例模式。

1.2.1 P——實踐教學(xué)內(nèi)容制定

工科專業(yè)校企合作培養(yǎng)模式為實踐教學(xué)提供了平臺，同時學(xué)校在制定人才培養(yǎng)方案時也具有了依據(jù)，即結(jié)合企業(yè)需求和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，使得所培養(yǎng)的工科專業(yè)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(xué)計劃和實踐目標(biāo)由學(xué)校專業(yè)負責(zé)人和企業(yè)來共同商討決定，充分地對學(xué)生實踐的工位、產(chǎn)品等全方位分析，符合該專業(yè)學(xué)生的特點，體現(xiàn)學(xué)生在實踐中的主體性地位。企業(yè)實踐是理論和實踐相結(jié)合的過程，實踐內(nèi)容應(yīng)該和學(xué)生所學(xué)習(xí)的知識相匹配，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與工藝技術(shù)之間的融會貫通。

1.2.2 D——教學(xué)生產(chǎn)一體化

工科專業(yè)學(xué)生企業(yè)實踐的過程也是教學(xué)生產(chǎn)一體化的過程，高校教師應(yīng)該和企業(yè)工程師共同來完成對學(xué)生的教育工作。校企合作模式下，企業(yè)應(yīng)該構(gòu)建完善的職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)程序，具體如圖3所示。

通過從技術(shù)能手、工程師、管理專家中選拔一批人進行培訓(xùn)上崗作為學(xué)生企業(yè)實踐的師傅，師傅通過將企業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)場教學(xué)柔性結(jié)合起來，傳授學(xué)生專業(yè)技能和隱形知識[8]。在指導(dǎo)工科專業(yè)學(xué)生企業(yè)實踐的過程中要做到因材施教，即動手能力比較強的學(xué)生，在確保安全的情況下讓學(xué)生獨立去操作；動手能力一般的學(xué)生，師傅要通過示范引導(dǎo)的方式讓學(xué)生操作；動手能力比較弱的學(xué)生，師傅要重點輔導(dǎo)。另外，對人才的培養(yǎng)應(yīng)該是全方位的，不僅有專業(yè)技能和隱形知識，同時還要注重對學(xué)生團隊意識的培養(yǎng)，為學(xué)生的自我發(fā)展、自我管理、自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的條件。

1.2.3 C——實踐評估監(jiān)控

畢業(yè)證和職業(yè)資格證是校企合作人才培養(yǎng)質(zhì)量評價的重要指標(biāo)，要通過科學(xué)、高質(zhì)量的校企合作培養(yǎng)確保學(xué)生同時獲得畢業(yè)證書和職業(yè)資格證書。校企合作培養(yǎng)模式下的實踐評估監(jiān)控包括知識考核、能力考核、職業(yè)素養(yǎng)3個方面，具體如圖4所示。

通過實踐評估監(jiān)控來全方位了解工科專業(yè)學(xué)生企業(yè)實踐的效果，將過程考核與階段性考核相結(jié)合、定期檢查與隨機抽查相結(jié)合、思想道德與專業(yè)素養(yǎng)相結(jié)合，從而發(fā)現(xiàn)學(xué)生企業(yè)實踐教學(xué)存在的問題，為進一步的實踐教學(xué)改進提供參考。

1.2.4 A——總結(jié)提升

總結(jié)提升是PDCA 循環(huán)的升華階段，在該階段學(xué)校和企業(yè)一起將實踐考核結(jié)果與人才培養(yǎng)目標(biāo)進行對比，判斷通過企業(yè)實踐是否達到了預(yù)期的目標(biāo)。工科專業(yè)企業(yè)實踐總結(jié)提升階段流程如圖5所示。

通過總結(jié)提升將一些生產(chǎn)經(jīng)驗和技能創(chuàng)新固化，作為下一屆學(xué)生企業(yè)實踐的藍本，對未達成的實踐目標(biāo)以及行業(yè)企業(yè)變化做出企業(yè)實踐方案的改進依據(jù)，進入到下一個PDCA 循環(huán)中，持續(xù)促進校企合作培養(yǎng)模式質(zhì)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(biāo)

影響校企合作人才培養(yǎng)質(zhì)量的因素是多方面的，構(gòu)建科學(xué)化的評價指標(biāo)是實施評價的關(guān)鍵所在。結(jié)合工科專業(yè)校企合作實例模式，制定校企合作人才實例評價指標(biāo)，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(jiān)督學(xué)習(xí)方法來對數(shù)據(jù)二元分類，構(gòu)建基于SVM 的校企合作人才實例評價模型[10]。高維數(shù)據(jù)空間中對數(shù)據(jù)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(yōu)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(biāo)和雙證考核數(shù)據(jù)集，即

式中：xi 為評價指標(biāo)；yi為雙考核數(shù)據(jù)，取值為集合{-1 ，＋1}。

設(shè)最優(yōu)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(shù)據(jù)并不能滿足全部正確分類，因此引入懲罰系數(shù) C 和松弛變量ζ。此時，求解Φ和 b 轉(zhuǎn)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(shù) 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(zhuǎn)變?yōu)樽畲笾登蠼鈫栴}，即[12]：

通過求解最大值可以得到?jīng)Q策函數(shù) f （x），即

式中：sgn（.）為符號函數(shù)；K（xi ，x）為核函數(shù)。

核函數(shù)不同，SVM 算法也不同，常見核函數(shù)表達式為[13]：

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

參數(shù)初始化：設(shè) NP 為種群規(guī)模；Xi 為蝙蝠個體位置；[fmin ，fmax]為蝙蝠搜索脈沖對應(yīng)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(shù)；a 為聲音響應(yīng)衰減系數(shù)。

對脈沖頻率、蝙蝠速率及位置進行更新，設(shè)當(dāng)前迭代次數(shù)為 t ；全局最優(yōu)解位置為 X*；β為區(qū)間[0 ， 1]上的隨機數(shù)，其更新數(shù)學(xué)模型為[15]：

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

式中：ε為區(qū)間（-1，1）上的隨機數(shù)；At 為 t 次迭代后響應(yīng)平均值。

如果滿足 rand< Ai ，且 f （Xi）

式中：u 為區(qū)間（0，1）上的常量；τ為大于1的常量。

當(dāng)算法迭代次數(shù)達到了最大值，輸出的結(jié)果就是最優(yōu)解。

3 實例分析

3.1 數(shù)據(jù)來源

以湖南省長沙市某普通高校工科專業(yè)作為案例，該校工科專業(yè)共有學(xué)生436人，隨機選擇218名學(xué)生采用傳統(tǒng)的企業(yè)實踐教學(xué)模式；另外218名學(xué)生采用PDCA 循環(huán)的企業(yè)實踐教學(xué)模式，在學(xué)期末對學(xué)生雙證（以學(xué)期末的成績?yōu)闇?zhǔn)）進行考核。

3.2 結(jié)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(yǎng)模式下人才培養(yǎng)質(zhì)量進行評價，結(jié)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(shù)組合（ C ，g ）進行優(yōu)化，對人才培養(yǎng)質(zhì)量評價的準(zhǔn)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(tǒng)實踐教學(xué)和PDCA 實踐教學(xué)下的人才培養(yǎng)質(zhì)量進行評價，以學(xué)期末成績作為評價標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果如圖8所示。

從圖8可以看出，采用PDCA 實踐教學(xué)模式相比較傳統(tǒng)實踐教學(xué)模式，工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)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(tǒng)實踐教學(xué)和PDCA 實踐教學(xué)，PDCA 實踐教學(xué)將人才培養(yǎng)過程中的現(xiàn)實問題與矛盾在循環(huán)過程中加以消化解決，形成了合乎工科專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)模的實踐教學(xué)程序。

3.3 PDCA 實踐教學(xué)模式討論

與傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式所不同，PDCA 實踐教學(xué)模式充分地發(fā)揮了企業(yè)專家、技術(shù)人員、技術(shù)能手等企業(yè)人員在學(xué)生企業(yè)實踐中的重要作用，因此學(xué)校要處理好與企業(yè)的關(guān)系，結(jié)合企業(yè)的人才需求來為企業(yè)的發(fā)展提供強有力的人力支持，為企業(yè)創(chuàng)造價值[20]。PDCA 實踐教學(xué)要求學(xué)生參與到實際的企業(yè)生產(chǎn)活動中，因此在開展PDCA 實踐教學(xué)過程中要處理好教學(xué)和生產(chǎn)之間的關(guān)系，在企業(yè)和學(xué)校之間尋找平衡點，使得學(xué)生能夠更好地掌握生產(chǎn)的核心技能與前沿技術(shù)。同時，學(xué)校在安排學(xué)生企業(yè)實踐的過程中要結(jié)合企業(yè)的實際生產(chǎn)需求來動態(tài)調(diào)整實踐教學(xué)計劃，構(gòu)建動態(tài)、靈活、多樣的實踐教學(xué)機制。

4 結(jié)語

企業(yè)實踐教學(xué)水平直接影響到工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，要通過提升企業(yè)實踐教學(xué)水平來培養(yǎng)高素質(zhì)的工科人才。以PDCA 循環(huán)理論為基礎(chǔ)，對工科專業(yè)校企合作培養(yǎng)模式進行設(shè)計，構(gòu)建了校企合作模式下的學(xué)生企業(yè)實踐新模式。采用BA 算法對SVM 參數(shù)組合進行優(yōu)化，提出了用于人才培養(yǎng)評價的 BA-SVM 模型，并將其應(yīng)用于湖南省長沙市某普通高校工科專業(yè)學(xué)生人才培養(yǎng)評價中。結(jié)果表明， BA-SVM 模型對人才培養(yǎng)的評價準(zhǔn)確率高于SVM 模型，同時相對于傳統(tǒng)實踐教學(xué)，PDCA 實踐教學(xué)的人才培養(yǎng)質(zhì)量更高。另外，學(xué)校要處理好和企業(yè)的關(guān)系，在企業(yè)和學(xué)校之間尋找平衡點，動態(tài)調(diào)整企業(yè)實踐教學(xué)計劃，這對校企合作模式下工科專業(yè)人才培養(yǎng)具有一定的參考價值。

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