Upaya Politeknik Negeri Medan untuk melakukan upaya pengawasan dan Penjaminan Mutu Pendidikan secara terintegrasi telah mulai dirancang dalam Rencana Kerja Tahunan sejak tahun 2007. Upaya tersebut dilakukan dengan implementasi dan sertifikasi ISO 9001:2008 pada Politeknik Negeri Medan. Maka pada tahun 2008 dimulailah upaya membangun Penjaminan Mutu Pendidikan pada Poloiteknik Negeri Medan melalui Sistem Manajemen Mutu Pendidikan  ISO 9001:2008 terintegrasi dan holistik pada seluruh Jurusan, Program Studi dan seluruh Unit Kerja dan UPT yang ada. Upaya ini mulai dilakukan pada masa kepemimpinan Bapak Ir. Zulkifli sebagai Direktur Politeknik Negeri Medan.

Maka dibentuklah Tim Penjaminan Mutu (PJM) pertama sekali  tahun 2008 yang terdiri dari para Ketua Jurusan, Ketua Program Studi, para Kabag dan Kepala UPT, dimana Tim PJM ini  dikoordinatori oleh Bapak Ir. Umumtha. Tim PJM ini langsung dibawah koordinasi dan tanggung jawab Management Representative Politeknik Negeri Medan yaitu bapak Drs. Bambang Sugiyanto,M.P. yang pada saat itu sekaligus menjabat sebagai Pudir 1.

Setelah 1 tahun lebih membangun Sistem Manajemen Mutu Pendidikan berbasis pada ISO 9001:2008 maka pada tahun 2009 berhasil mendapatkan sertifikasi Sistem Manajemen Mutu ISO 9001:2008 dari Badan Sertifikasi SGS. Tahun 2010 Penjaminan Mutu dengan ketuanya Bapak Drs. Kusumadi, M.T. terus melakukan perbaikan mutu yang berkesinambungan dengan juga melakukan audit internal maupun audit eksternal untuk memastikan adanya pengawasan dalam pelaksanaan manajemen mutu di Politeknik Negeri Medan.

Tahun 2015 Penjaminan Mutu (PJM) berubah menjadi Unit Penjamin Mutu (UPM) dengan ketua UPM nya adalah Bapak Abd. Rahman, S.T., M.T. yang  secara konsisten menerapkan Sistem Manajemen Mutu ISO 9001:2008 dengan menambahkan Gugus Kendali Mutu di tiap prodi yang membantu dalam pelaksanaan dan pemantauan aktivitas penjaminan mutu di lingkungan Politeknik Negeri Medan.

Dengan adanya Penmenristekdikti nomor 62 tahun 2016 tentang Sistem Penjaminan Mutu Pendidikan Tinggi dimana pasal 3  dinyatakan bahwa SPM Dikti terdiri dari SPMI dan SPME dan di pasal 1dinyatakan bahwa SPMI adalah kegiatan sistemik penjaminan mutu yang dilaksanakan secara otonom, juga adanya SPME yang merupakan kegiatan penilaian melalui akreditasi untuk menentukan kelayakan dan tingkat pencapaian mutu program studi dan perguruan tinggi membuat Politeknik Negeri Medan wajib menerapkan Sistem Penjaminan Mutu Internal.  Tahun 2017 sudah dimulai penerapan SPMI sekaligus tahun 2018 Politeknik Negeri Medan menyesuaikan penerapan ISO 9001:2008 menjadi ISO 9001:2015 sejalan dengan penerapan SPMI.  Banyak hal terkait mutu yang mengalami penyesuaian dan perubahan. Pada akhirnya di tahun 2020 Unit Penjamin Mutu berubah menjadi Sistem Penjaminan Mutu Internal dengan ketua SPMI adalah Ibu Vivianti Novita, S.E., M.Si.

Sejalan dengan dengan hal tersebut, di tahun 2021 secara keseluruhan Politeknik Negeri Medan sudah menerapkan SPMI dan sesuai Peraturan Direktur nomor 1 Tahun 2021 tentang Pengembangan Struktur Organisasi Politeknik Negeri Medan dibentuk Pusat Pengembangan Pembelajaran dan Penjaminan Mutu (P4M) yang membawahi P3AI, SPMI dan AMI dengan Kepala P4M adalah Ibu Dina Arfianti Siregar, S.E., M.Si.

Pusat Pengembangan Pembelajaran dan Penjaminan Mutu (P4M) bertujuan menyelenggarakan pembelajaran yang inovatif dan kreatif, memelihara dan meningkatkan mutu pendidikan tinggi secara berkelanjutan untuk mewujudkan visi dan misi Politenik Negeri Medan, serta untuk memenuhi kebutuhan dan kepuasan stakeholders melalui penyelenggaraan pendidikan, penelitian dan pengabdian kepada masyarakat.