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基于SPC的點菜式教學模式的綜合質量管控裝置及方法.pdf

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基于 SPC 菜式 教學 模式 綜合 質量 裝置 方法
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摘要
申請專利號:

CN201410104286.8

申請日:

2014.03.20

公開號:

CN103985071A

公開日:

2014.08.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G06Q 50/20申請日:20140320|||公開
IPC分類號: G06Q50/20(2012.01)I 主分類號: G06Q50/20
申請人: 河海大學常州校區
發明人: 康桂華; 康鴻博
地址: 213022 江蘇省常州市新北區晉陵北路200號
優先權:
專利代理機構: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224 代理人: 董建林
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410104286.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.02.08|||2014.09.10|||2014.08.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種基于SPC的點菜式教學模式的綜合質量管控裝置及方法,裝置包括數據采集模塊、數據處理中心、數據存儲器、歷史資料存儲模塊、SPC圖形生成及顯示模塊和告警器,數據采集模塊將采集到的數據傳輸至數據處理中心,計算出SPC質控參數值及對應的控制門限并置于數據存儲器中,按SPC技術的判異規則將采集數據與控制門限進行比較,將比較結果以及對應的質控參數值一道傳輸給SPC圖形生成及顯示模塊,告警器對教學質量不正常的數據發出告警信號。本發明能合理地辨析出影響點菜式教學模式綜合教學質量的隨機因素和異常因素,使該教學過程始終處于統計可控狀態,確保教學質量滿足教學大綱規定的要求,達到“教”與“學”雙贏的目的。

權利要求書

權利要求書
1.  一種基于SPC的點菜式教學模式的綜合質量管控裝置,其特征在于:所述裝置包括數據采集模塊、數據處理中心、數據存儲器、歷史資料存儲模塊、SPC圖形生成及顯示模塊和告警器,
所述數據采集模塊通過手工輸入、文件或數據庫導入三種方式將采集到的數據傳輸至數據處理中心;
所述數據處理中心應用SPC技術檢測采集到的定量數據的統計分布特性,并按照SPC技術和預定的教學質量指標,計算出SPC質控參數值及對應的控制門限并置于數據存儲器中,再按SPC的判異規則將采集數據與控制門限進行比較,將比較結果以及對應的質控參數值一道傳輸給SPC圖形生成及顯示模塊; 
所述SPC圖形生成及顯示模塊生成包括變量圖、特征圖和性能圖;
所述告警器對由數據處理中心檢測到教學質量不正常的數據發出告警信號。

2.  根據權利要求1所述的一種基于SPC的點菜式教學模式的綜合質量管控裝置,其特征在于:所述數據處理中心包括“點菜式”教學模塊、質控參數計算模塊、判斷與原因分析模塊、性能優化計算模塊; 
所述“點菜式”教學模塊包括所要教授課程的完整“菜譜”,運行該軟件模塊可生成一份具體的教學“菜單”,根據該教學“菜單”制定具體實施方案;
所述質控參數計算模塊包括計算采集數據的統計平均值、方差/變異、全距、眾數、標準差以及SPC的質量管控裝置的有關性能參數;
所述判斷與原因分析模塊包括判別教學質量是否處于正常狀態以及處于非正常狀態的原因分析與查找;
所述性能優化計算模塊根據歷史資料存儲模塊提供的數據對教學質量處于正常狀態的質控參數進行優化調整。

3.  根據權利要求1所述的一種基于SPC的點菜式教學模式的綜合質量管控裝置,其特征在于:所述數據采集模塊包括主觀性數據采集和客觀性數據采集,所述主觀性數據采集采用統計問卷調查的方式采集,所述客觀性數據采集采用專題知識測驗、期末課程考試的方式采集。

4.  根據權利要求1所述的一種基于SPC的點菜式教學模式的綜合質量管控裝置,其特征在于,所述歷史資料存儲模塊中至少包括前兩屆學生采用“點菜式”教學模式的數據層次信息、SPC質量管控點及控制門限參數列表,數據層次信息如:開課年級、課程類別、專業類別、學生人數、課程學分數、教學時數等信息。

5.  根據權利要求1所述的一種基于SPC的點菜式教學模式的綜合質量管控方法,其特征在于包括如下步驟:
(1)運行“點菜式”教學軟件模塊,生成教學“菜單”,進而制定“點菜式”教學模式的具體實施方案;
(2)根據“點菜式”教學模式的實施過程,確定關鍵教學環節,并設置相應的教學質量管控點及相應的質控參數;
(3)分解綜合教學質量的評價指標,確定各個質量管控點上教學信息數據的采集方法及其分類;
(4)建立綜合教學質量各個評價指標與質控參數的對應關系; 
(5)按質控參數的類別選擇SPC控制圖的類型;
(6)理論上計算出各個SPC控制圖的控制門限,并置于存儲器中;
(7)將實際教學過程中采集的數據,輸入到數據處理中心,生成SPC控制圖,在顯示器上給出對應的圖形,并與SPC控制門限進行比較,進而判斷教學質量是否處于正常范圍;
(8)如果發現教學質量不正常,則告警器發出告警信號,并區分出是隨機因素還是異常因素引起;
(9)如果是隨機因素引起,則調整所設計的教學“菜譜”及“點菜式”教學模式的具體實施過程;
(10)如果是異常因素造成,則修改所設計的教學“菜譜”及“點菜式”教學模式的實施過程,避免異常事件的發生;
(11)如果教學質量處于正常范圍,則根據往屆學生的SPC歷史資料數據,對有關SPC控制圖的門限參數進行適當調整,優化管控裝置的性能,使綜合教學質量評價結果更令人滿意。

說明書

說明書基于SPC的點菜式教學模式的綜合質量管控裝置及方法
技術領域
本發明涉及一種基于SPC的“點菜式”教學模式的綜合質量管控裝置及方法,屬于高等教育教學方法改革技術領域,能廣泛應用于以學生為中心的教學組織形式的教學質量評價、優化與監控。 
背景技術
統計過程控制(SPC)技術最早由美國貝爾實驗室休哈特(walter A.Shewhart)于20世紀30年代提出,它主要應用統計分析方法對工業生產過程進行監控,將生產過程中采集的原始數據變換成概率表示的信息,并形成多種圖表。根據對圖表的分析結果,去發現影響產品質量的隨機因素和異常因素,并采取相應的糾正或改進措施,維持生產過程的穩定性,以達到提高生產效能的目的。具體實現時大多是運用過程控制圖來監測產品在生產過程中各個階段的質量特性,以確保生產過程始終處于統計控制狀態,從而確保產品的質量滿足預定的要求。目前SPC主要應用于工業生產過程中的質量監控,在教學改革中的應用案例還甚為鮮見。 
“點菜式”教學又稱“菜單式”教學,是指以學生為中心的教學改革過程中新出現的一種教學組織形式,目前主要在國內一些高職院校的技能課中試行,最近在浙江省某大學部分公共基礎課中嘗試過,南京市某學院在培養高素質新型人才中也采用過。結果表明這種新的教學模式能極大地激發學生們的學習興趣,深受大家歡迎。但目前國內大部分本科院校均未采用,特別是在基礎課和專業課的教學中。原因主要有兩點,一是認為大學本科設置的基礎課和專業課,學生必須學,沒有“點菜”的余地;二是目前缺乏評價這種教學方式質量的客觀標準,更沒有對其教學質量進行有效監控的手段。實際上,目前國內大部分高校使用的選課方式類似于學生“點菜”,不過線條較粗。 
隨著現代科學技術的不斷發展,大學本科院校專業課程的教學內容在增多,而教學時數又在減少,有些專業課也適合采用“點菜式”教學方式,關鍵問題是對“點菜式”教學模式的教學質量目前需要缺乏一套有效的管控方法。 
發明內容
本發明的目的是提供一種基于SPC的“點菜式”教學模式的綜合質量管控裝置及方法。主要通過在“點菜式”教學過程的關鍵教學環節設置多個質控點,一方面采集能夠充分反映教 學質量的相關數據,另一方面對教學質量實施有效的管控。依據對采集數據的統計分析結果,分辯出影響該教學模式質量的隨機因素和異常因素,制定相應的管控措施,完善教學“菜譜”的設計和實施方案,使教學過程始終處于統計可控狀態,確保教學質量滿足教學大綱規定的要求,達到“教”與“學”雙贏的目的。 
本發明實現上述目的的技術方案是: 
一種基于SPC的“點菜式”教學模式的綜合質量管控裝置,所述裝置包括數據采集模塊、數據處理中心、數據存儲器、歷史資料存儲模塊、SPC圖形生成及顯示模塊和告警器, 
所述數據采集模塊通過手工輸入、文件或數據庫導入三種方式將采集到的數據傳輸至數據處理中心; 
所述數據處理中心應用SPC技術檢測采集到的定量數據的統計分布特性,并按照SPC技術和預定的教學質量指標,計算出SPC質控參數值及對應的控制門限并置于數據存儲器中,再按SPC的判異規則將采集數據與控制門限進行比較,將比較結果以及對應的質控參數值一道傳輸給SPC圖形生成及顯示模塊; 
所述SPC圖形生成及顯示模塊生成包括變量圖、特征圖和性能圖; 
所述告警器對由數據處理中心檢測到教學質量不正常的數據發出告警信號。 
上述數據處理中心包括“點菜式”教學模塊、質控參數計算模塊、判斷與原因分析模塊、性能優化計算模塊; 
所述“點菜式”教學軟件模塊包括所要教授課程的完整“菜譜”,運行該軟件模塊可生成一份具體的教學“菜單”,根據該教學“菜單”制定具體實施方案; 
所述質控參數計算模塊包括計算采集數據的統計平均值、方差/變異、全距、眾數、標準差以及SPC的質量管控裝置的有關性能參數; 
所述判斷與原因分析模塊包括判別教學質量是否處于正常狀態以及處于非正常狀態的原因分析與查找; 
所述性能優化計算模塊根據歷史資料存儲模塊提供的數據對教學質量處于正常狀態的質控參數進行優化調整。 
上述數據采集模塊包括主觀性數據采集和客觀性數據采集,所述主觀性數據采集采用統計問卷調查的方式采集,所述客觀性數據采集采用專題知識測驗、期末課程考試的方式采集。 
上述歷史資料存儲模塊中至少包括前兩屆學生采用“點菜式”教學模式的數據層次信息、SPC質控點及控制門限參數列表,數據層次信息如:開課年級、課程類別、專業類別、學生人 數、課程學分數、教學時數等信息。 
一種基于SPC的“點菜式”教學模式的綜合質量管控方法,包括以下步驟: 
(1)運行“點菜式”教學軟件模塊,生成教學“菜單”,制定“點菜式”教學模式的具體實施方案; 
(2)根據“點菜式”教學模式的實施過程,確定關鍵教學環節,并設置相應的教學質量管控點及相應的質控參數; 
(3)分解綜合教學質量的評價指標,確定各個質量管控點上教學信息數據的采集方法及其分類; 
(4)建立綜合教學質量各個評價指標與SPC質控參數的對應關系; 
(5)按質控參數的類別選擇SPC控制圖的類型; 
(6)理論上計算出各個SPC控制圖的控制門限,并置于存儲器中; 
(7)將實際教學過程中采集的數據,輸入到數據處理中心,生成SPC控制圖,在顯示器上給出對應的圖形,并與SPC控制門限進行比較,判斷教學質量是否處于正常范圍; 
(8)如果發現教學質量不正常,則告警器發出告警信號,并區分出是隨機因素還是異常因素引起; 
(9)如果是隨機因素引起,則調整所設計的教學“菜譜”及“點菜式”教學模式的具體實施過程; 
(10)如果是異常因素造成,則修改所設計的教學“菜譜”及“點菜式”教學模式的實施過程,避免異常事件的發生; 
(11)如果教學質量處于正常范圍,則根據往屆學生的SPC歷史資料數據,對有關SPC控制圖的門限參數進行適當調整,優化管控裝置的性能,使綜合教學質量評價結果更令人滿意。 
本發明所達到的有益效果: 
1)為“點菜式”教學模式的綜合教學質量建立了一套有效的評價體系。 
以往的“點菜式”教學模式缺乏有效評價其教學質量的客觀標準,教學上存在一定的盲目性,教學質量很難得到保證。本發明通過在“點菜式”教學模式的關鍵教學環節設置質控點,采集反映綜合教學質量的主觀性數據和客觀性數據,經過數據處理中心處理,形成統一的數據度量,使“點菜式”教學模式的綜合教學質量能得到有效的評價。 
2)為“點菜式”教學模式建立了一套基于SPC的綜合質量管控機制。 
目前“點菜式”教學模式只在小范圍內以實驗的方式展開,國內大部分本科院校均未采 用,原因之一是沒有對其教學質量進行有效監控的手段。本發明將SPC技術應用于“點菜式”教學模式中,合理地辨析出影響該教學模式質量的隨機因素和異常因素,使該教學過程始終處于統計可控狀態,使“點菜式”教學模式的綜合教學質量能達到有效的管控,并且未來能在更多高等院校教學中推廣和應用。 
3)使高等院校中以學生為中心的教學形式不斷深化,達到真正的“教”與“學”雙贏。 
本發明能克服傳統“按部就班”教學模式的弱點,充分體現學生的個性化學習需求,極大地激發學生們的學習興趣,同時教學質量又能得到有效的管控,滿足教學大綱規定的要求,從而確保高校人才培養的質量,使目前高校中以學生為中心的教學組織形式改革朝著更實用、更完善的方向發展,達到真正“教”與“學”雙贏的目的。 
附圖說明
圖1基于SPC的“點菜式”教學模式的綜合質量管控裝置的組成框圖。 
圖2基于SPC的“點菜式”教學模式的綜合質量管控方法實現流程示意圖。 
圖3移動通信課程的教學“菜譜”的主菜單及入口示意圖。 
圖4信道特性菜單及其子菜單相互關系示意圖。 
圖5傳輸技術菜單及其子菜單相互關系示意圖。 
圖6網絡技術菜單及其子菜單相互關系示意圖。 
圖7系統制式菜單及其子菜單相互關系示意圖。 
圖8基于SPC的“點菜式”教學模式的實施方案示意圖。 
具體實施方式
結合附圖,給出本發明的具體實施方式,用來對本發明做進一步的說明。 
近年來,隨著移動通信技術的快速發展,3G應用時間不長,4G又呼之欲出,高校移動通信專業課的教學必須跟上這種步伐。為了培養社會和產業發展所需要的急需人才,進行了基于SPC的移動通信課程“點菜式”教學改革實踐。利用SPC技術,設計了一種對移動通信課程的“點菜式”教學改革模式綜合教學質量進行有效管控的裝置。 
如圖1所示,一種基于SPC的“點菜式”教學模式的綜合質量管控裝置,裝置包括數據采集模塊、數據處理中心、數據存儲器、歷史資料存儲模塊、SPC圖形生成及顯示模塊和告警器, 
數據采集模塊通過手工輸入、文件或數據庫導入三種方式將采集到的數據傳輸至數據處理中心; 
數據處理中心應用SPC技術檢測采集到的定量數據的統計分布特性,并按照SPC技術和 預定的教學質量指標,計算出SPC質控參數值及對應的控制門限并置于數據存儲器中,再按SPC的判異規則將采集數據與控制門限進行比較,將比較結果以及對應的質控參數值一道傳輸給SPC圖形生成及顯示模塊; 
SPC圖形生成模塊生成包括變量圖、特征圖和性能圖; 
告警器對由數據處理中心檢測到教學質量不正常的數據發出告警信號。 
上述數據處理中心包括“點菜式”教學模塊、質控參數計算模塊、判斷與原因分析模塊、性能優化計算模塊; 
“點菜式”教學軟件模塊包括所要教授課程的完整“菜譜”,運行該軟件模塊可生成一份具體的教學“菜單”,根據該教學“菜單”制定具體實施方案; 
質控參數計算模塊包括計算采集數據的統計平均值、方差/變異、全距、眾數、標準差以及SPC的質量管控裝置的有關性能參數; 
判斷與原因分析模塊包括判別教學質量是否處于正常狀態以及處于非正常狀態的原因分析與查找; 
性能優化計算模塊根據歷史資料存儲模塊提供的數據對教學質量處于正常狀態的質控參數進行優化調整。 
數據采集模塊包括主觀性數據采集和客觀性數據采集,所述主觀性數據采集采用統計問卷調查的方式采集,所述客觀性數據采集采用專題知識測驗、期末課程考試的方式采集。 
歷史資料存儲模塊中至少包括前兩屆學生采用“點菜式”教學模式的數據層次信息、SPC質控點及控制門限參數列表,數據層次信息如:開課年級、課程類別、專業類別、學生人數、課程學分數、教學時數等信息。 
如圖2所示,一種基于SPC的“點菜式”教學模式的綜合質量管控方法,包括以下步驟: 
(1)運行“點菜式”教學軟件模塊,生成教學“菜單”,制定“點菜式”教學模式的具體實施方案; 
(2)根據“點菜式”教學模式的實施過程,確定關鍵教學環節,并設置相應的教學質量管控點及相應的質控參數; 
(3)分解綜合教學質量的評價指標,確定各個質量管控點上教學信息數據的采集方法及其分類; 
(4)建立綜合教學質量各個評價指標與SPC質控參數的對應關系; 
(5)按質控參數的類別選擇SPC控制圖的類型; 
(6)理論上計算出各個SPC控制圖的控制門限,并置于存儲器中; 
(7)將實際教學過程中采集的數據,輸入到數據處理中心,生成SPC控制圖,在顯示器上給出對應的圖形,并與SPC控制門限進行比較,判斷教學質量是否處于正常范圍; 
(8)如果發現教學質量不正常,則告警器發出告警信號,并區分出是隨機因素還是異常因素引起; 
(9)如果是隨機因素引起,則調整所設計的教學“菜譜”及“點菜式”教學模式的具體實施過程; 
(10)如果是異常因素造成,則修改所設計的教學“菜譜”及“點菜式”教學模式的實施過程,避免異常事件的發生; 
(11)如果教學質量處于正常范圍,則根據往屆學生的SPC歷史資料數據,對有關SPC控制圖的門限參數進行適當調整,優化管控裝置的性能,使綜合教學質量評價結果更令人滿意。 
在步驟(1)中,“點菜式”教學軟件模塊設計采用了循環嵌套的方法,學生無論選擇哪個“菜單”入口,進去后均可遍歷所學課程的主要知識點,不會錯過主要學習內容。 
在步驟(2)中,教學環節設置取決于“點菜式”教學模式的具體實施過程,關鍵教學環節與教學質量管控點對應,根據SPC技術,質控點的參數值取采集數據的統計平均值、方差/變異、全距、眾數、標準差等; 
在步驟(3)中,將綜合教學質量的評價指標分解為兩大塊:一塊是對“點菜式”教學模式滿意度的評價;另一塊是對學生自身綜合素質提高的評價,學生的綜合素質包括專業學習能力、交流表達能力、解決實際應用問題的能力等。教學信息數據的采集包括主觀性數據采集和客觀性數據采集,其中前者采用問卷調查的形式,具體調查問卷如附表1所示,通過問卷調查采集的數據,采用5分制表示。而通過專題知識測驗、期末課程考試等采集的客觀性數據,采用百分制表示。采集的主觀性數據和客觀性數據稱為原始數據,根據SPC要求,原始的主觀性數據和客觀性數據需要進行綜合處理,形成一個對綜合教學質量評價的統一數據度量。 
評價等級 分值 表示含義說明 很好 5 十分完美 4 可接受 較好 3 可接受,但還需改進 較差 2 不可接受,需大改 1 完全不可接受,需重新設計
表1 
在步驟(4)中,數據處理中心將采集的原始主觀數據經過適當變換后,與客觀數據一道 形成綜合質量管控的統一度量的數據源,計算出反映綜合教學質量指標的均值、方差/變異、全距、眾數、標準差等參數,建立綜合教學質量各個評價指標與所采集數據之間的對應關系。 
在步驟(5)中,建立反映綜合教學質量指標的各參數與SPC控制圖包含的三條直線:1)控制上限(UCL);2)中心線(CL);3)控制下限(LCL)之間的對應關系。生成的SPC圖形包括參變量圖、特征圖和性能圖。 
在步驟(6)中,分別取綜合教學質量評價度量的預期最大值、最小值,理論上計算出各個SPC控制圖的控制門限。 
在步驟(7)中,判斷綜合教學質量評價數據是否位于控制圖的控制上限和控制下限之間,如果是,則教學質量處于正常狀態,否則,教學質量處于非正常狀態。 
在步驟(8)中,采用聲、光同時告警的方式,即發現教學質量不正常,告警器一方面發出告警音,另一方面讓告警指示燈閃亮。 
在步驟(9)中,對于步驟(7)所述的教學質量處于不正常狀態的數據,如果存在少量數據(例如小于10%)的綜合教學質量評價指標超出控制上限或控制下限,而且這些數據之間不連續,則教學質量處于非正常狀態是由隨機因素引起,調整所設計的教學“菜譜”及“點菜式”教學模式的具體實施過程。 
在步驟(10)中,對于步驟(7)所述的教學質量處于不正常狀態的數據,如果大部分數據(例如大于70%)的綜合教學質量評價指標超出控制上限或控制下限,或者只有少部分數據的綜合教學質量評價指標超出控制上限或控制下限(例如大于10%、小于30%),并且符合下列情形之一:1)連續7點在中心線一側;2)連續7點上升或下降;3)呈有規律性變化,則教學質量處于非正常狀態是由異常因素引起,修改所設計的教學“菜譜”及“點菜式”教學模式的實施過程,避免異常事件的發生。 
在步驟(11)中,對于步驟(7)所述的教學質量處于正常狀態的數據,與往屆學生的SPC歷史數據資料進行對比,判斷這些數據中有多少數據不能滿足往屆SPC的控制門限要求,并計算它們與教學質量處于正常狀態的總數據之比,根據比值的大小調整目前控制圖的控制門限,使門限的設置更加合理。 
實施例: 
具體實施時,事先要求教師根據移動通信課程教學大綱要求,精心設計出符合學生胃口的教學“菜譜”,并嵌入到“點菜式”教學軟件模塊中。 
教學“菜譜”的設計緊緊圍繞移動通信課程教學大綱規定的教學目標,基本教學內容取自于龐寶茂老師編寫、西安電子科技大學出版社出版的《移動通信》教材。為防止少數學生“點 菜”的盲目性,錯過或忽視掉很多應該學習和掌握的知識點,教學“菜譜”設計中采用了循環、嵌套方法。并根據移動通信產業發展的技術水平和教學過程中反饋的信息,對教學“菜譜”進行不斷更新。所設計的移動通信課程的教學“菜譜”的主菜單如附圖3所示,主要由四個大模塊組成,分別與四個菜單入口對應。由于菜單的設計采用了循環嵌套的方法,學生無論選擇哪個入口,進去后均可遍歷移動通信課程的主要知識點,不會錯過主要學習內容。四個大模塊“菜單”為:1)按信道特性;2)按傳輸技術;3)按網絡技術;4)按系統制式;每個“菜單”內容及其“子菜單”相互關系分別如附圖4、圖5、圖6和圖7所示。 
通過運行“點菜式”教學軟件模塊,生成具體教學“菜單”,進而制定如附圖8所示的“點菜式”教學模式的具體實施方案。該方案包含的主要教學環節為:A)教師事先設計某門課程的教學“菜譜”;B)學生根據個人意愿,選擇分組或單人“點菜”;C)學生根據所選“菜單”涉及的知識點,收集相關資料,設計PPT;D)教師對教學環節C給出指導意見;E)學生課堂匯報、演講和討論;F)教師對教學環節E進行指導、點評;G)學生課后到企業實踐;H)教師對教學環節E和G進行階段性總結或進行單元測驗;I)教師進行課程總結和期終考試。 
為了采集反映教學質量相關數據和發現影響“點菜式”教學質量的各種可能的因素,根據“點菜式”教學模式的具體實施過程和SPC的要求,確定了五個關鍵教學環節并設置五個質控點:1)對所設計的教學“菜譜”的滿意度或認可度評價;2)對“點菜”時可能出現問題的應對策略評價;3)對設計專題演講PPT時所遇到問題的解決方法評價;4)對課堂專題匯報、演講或討論時遇到問題的解決方法評價;5)對課后到企業實踐時所遇到問題的應對策略評價,分別如附圖8中虛線箭頭所示。選擇質控點的參數值為采集數據的統計平均值、方差/變異、全距、眾數、標準差。 
根據“點菜式”教學模式需要達到的教學目標,將綜合教學質量的評價指標分解為兩大塊:一塊是對“點菜式”教學模式滿意度的評價;另一塊是對學生自身綜合素質提高的評價,學生的綜合素質包括專業學習能力、交流表達能力、解決實際應用問題的能力。教學信息數據的采集包括主觀性數據采集和客觀性數據采集,其中前者采用問卷調查的形式,上述五個質控點主觀性數據采集的調查問卷如附表1所示,通過問卷調查采集的數據,采用5分制表示,所賦分值粒度較粗,不便直接用于SPC,需要進行變換。而通過專題知識測驗、期末課程考試等采集的客觀性數據,采用百分制表示。所采集的主觀性數據和客觀性數據稱為原始數據,根據SPC技術要求,需要一個統一的數據度量,因此將原始的5分制表示的主觀性數據轉換成百分制表示的數據,得到一個對綜合教學質量進行評價的基準。主觀性數據Ds轉化采用的公式為: 
Do=b·eDs/a---(1)]]>
式(1)中a、b分別為變換尺度和區間的調整系數,e為指數函數,Do為轉換后的數據度量,這樣主、客觀評價結果就有統一度量標準,才能形成一套完善的“點菜式”教學模式的綜合質量評價體系。 
數據處理中心將至少120個原始主觀數據和客觀數據形成統一度量的數據源,再根據SPC技術,計算出反映各個綜合教學質量指標的均值、方差/變異、全距、眾數、標準差等,從而得到綜合教學質量的分布范圍以及樣本差異等信息。數據處理中心按以下公式計算質控點的各個SPC參數: 
數據之和:D=Σi=1NDi=D1+D2+···+DN---(2)]]>
式(2)中,N為樣本數,Di為第i個樣點上采集的數據。 
數據平均值:μ=D/N    (3) 
全距或變程:R=Dmax-Dmin    (4) 
式(4)中,Dmax、Dmin分別為采集數據的最大值與最小值。 
方差/變異:δ2=(1/N)·Σi=1N(Di-μ)2---(5)]]>
標準差:δ=(1/N)·Σi=1N(Di-μ)2]]>
由以上參數生成的SPC圖形有:均值控制圖、變程控制圖、標準差控制圖等。 
SPC圖形包括三條直線:1)控制上限(UCL);2)中心線(CL);3)控制下限(LCL)。三條直線代表的門限大小具體計算方法如下: 
UCL=CL+αR‾LCL=CL-αR‾---(6)]]>
式(6)中,CL為綜合教學質量評價指標的均值,α為調整系數,與樣本的大小和差異等信息有關,R為綜合教學質量評價指標的全距參數的均值。 
由SPC控制圖判斷綜合教學質量指標評價值是否位于控制圖的控制上限和控制下限之間,如果是,則教學質量處于正常狀態,否則,教學質量處于非正常狀態,并采用聲、光同時告警的方式,即告警器一方面發出告警音,另一方面讓告警指示燈閃亮。 
對于教學質量處于不正常狀態的數據,如果存在少量數據(例如小于10%)的綜合教學質 量量化評價指標超出控制上限或控制下限,而且這些數據之間不連續,則教學質量處于非正常狀態是由隨機因素引起,則調整所設計的教學“菜譜”及“點菜式”教學模式的具體實施過程。 
如果大部分數據(例如大于70%)的綜合教學質量指標評價值超出控制上限或控制下限,或者只有少部分數據的綜合教學質量評價值超出控制上限或控制下限(例如大于10%、小于30%),并且符合下列情形之一:1)連續7點在中心線一側;2)連續7點上升或下降;3)呈有規律性變化,則教學質量處于非正常狀態是由異常因素引起,則修改所設計的教學“菜譜”及“點菜式”教學模式的實施過程,避免異常事件的發生。 
對于教學質量處于正常狀態的數據,與往屆學生的SPC歷史數據資料進行對比,判斷這些數據中有多少數據不能滿足往屆SPC的控制門限要求,并計算它們與正常狀態的總數據之比,根據比值的大小調整目前控制圖的控制門限,使控制圖的門限設置更加合理。 
數據處理中心計算基于SPC的質量管控裝置的有關性能參數采用的公式如下: 
過程能力指數:Icp=(1/6δ)·(UCL-LCL)     (7) 
修正的過程能力指數:Icpr=Min(Icpl-Icpu)=(1-μ)Icp  (8) 
上限過程能力指數:Icpu=(1/3δ)·(UCL-μ)     (9) 
下限過程能力指數:Icpl=(1/3δ)·(μ-LCL)    (10) 
偏移系數:kc=(A/2)·|B-μ|,其中:A=UCL-LCLB=(UCL+LCL)/2---(11)]]>
目標能力指數:Icpo=(UCL-LCL)/(6δ2+(μ-A)2)---(12)]]>
實踐表明基于SPC的移動通信課程“點菜式”教學模式能克服傳統“按部就班”教學模式的弱點,充分體現學生的個性化學習需求。所設計的教學“菜譜”既能滿足移動通信專業課的教學需要,又能極大地激發學生們的學習興趣,使某些學生變被動學習為主動學習,人人參與,避免學生“逃課”現象的發生。同時教學質量又能得到有效的管控,從而確保高校人才培養的質量。而且還能使在校學生學習的知識與當前移動通信產業發展保持同步,為學生就業創造有利條件,同時也使高校培養的人才能快速適應時代發展要求。    內容來自專利網www.wwszu.club轉載請標明出處

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