高校學(xué)生工程能力成熟度現(xiàn)狀調(diào)查研究

摘 要：文章根據(jù)CDIO工程教育理念，采用運(yùn)用在軟件開發(fā)過程的CMM能力成熟度思想，在高校軟件工程專業(yè)進(jìn)行了學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)研究。在充分的理論研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行了問卷調(diào)查與訪談等研究方法，研究實(shí)踐后的數(shù)據(jù)定量與定性分析結(jié)果表明，CDIO作為一種新的工程培養(yǎng)訓(xùn)練方法對(duì)學(xué)生的核心工程能力的提高有著顯著的效果，同時(shí)針對(duì)評(píng)價(jià)過程中的問題給出科學(xué)分析與建議，為新一輪CDIO教學(xué)改革提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：CDIO CMM 學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2013）05-142-02

一、引言

隨著高校教學(xué)改革的推進(jìn)，為滿足社會(huì)對(duì)具備工程能力人才變化的需求，越來越多的高校采納該校校企合作人才培養(yǎng)模式，事實(shí)證明這種模式逐步得到了社會(huì)與學(xué)生的認(rèn)可，同時(shí)也加速了學(xué)生工程能力的培養(yǎng)。但是目前對(duì)CDIO工程能力評(píng)價(jià)的研究與實(shí)踐較為缺乏，由于教育教學(xué)評(píng)價(jià)的導(dǎo)向性、決定教育評(píng)價(jià)的正確與否直接導(dǎo)致教學(xué)的成敗，這無疑在全新的教學(xué)改革背景下，忽視教育教學(xué)評(píng)價(jià)的改革，將難以發(fā)揮教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)教學(xué)改革的促進(jìn)作用。本文將對(duì)高校軟件工程專業(yè)的學(xué)生的CDIO工程能力學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)，運(yùn)用全新的理論實(shí)現(xiàn)全線的評(píng)價(jià)體系建立，在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中采用軟件開發(fā)過程CMM（Capability Maturity Model）能力成熟度評(píng)價(jià)的方法，這種方法原本是用在軟件開發(fā)的組織過程的，但研究表明也可以作為教學(xué)管理評(píng)價(jià)中學(xué)生的工程能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

二、CDIO—CMM能力成熟度

（一）CDIO—CMM含義

CDIO—CMM能力成熟度評(píng)價(jià)是將軟件產(chǎn)品成熟程度的思想引入到了軟件工程學(xué)生CDIO能力水平的一種遷移思想。這里CMM（CapacityMaturityModel）是軟件產(chǎn)品成熟度的模型，主要把軟件產(chǎn)品生命周期視為一個(gè)過程，描述對(duì)軟件產(chǎn)品的定義過程、實(shí)施過程、各種度量過程、調(diào)控以及完善軟件產(chǎn)品開發(fā)過程的各個(gè)階段的一個(gè)發(fā)展性的闡述。在這個(gè)過程中需要把握過程性這一原則對(duì)軟件的全過程進(jìn)行開發(fā)、維護(hù)、運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測與研究，保證軟件產(chǎn)品的科學(xué)性、標(biāo)準(zhǔn)型的良好產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)，達(dá)到商業(yè)軟件的最優(yōu)化目標(biāo)。該CMM軟件成熟度模型按照成熟的級(jí)別可以分為五個(gè)等級(jí)，分別為初始級(jí)、重復(fù)計(jì)、已經(jīng)定義級(jí)、管理級(jí)以及優(yōu)化級(jí)等這幾個(gè)級(jí)別，在CMM中用這幾個(gè)級(jí)別評(píng)估軟件承包商的能力與優(yōu)化軟件質(zhì)量的方法，重點(diǎn)把握的是軟件產(chǎn)品開發(fā)過程中的管理能力、工程能力的提高。

（二）CDIO—CMM評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定是評(píng)價(jià)的第一個(gè)重要步驟，在制定的過程中需要明確不同程度對(duì)應(yīng)的CDIO能力要求，這是評(píng)價(jià)后對(duì)學(xué)生能力認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)，因此，定量的測量CDIO—CMM能力，本文利用衡量學(xué)生所達(dá)到的末級(jí)指標(biāo)的尺度與標(biāo)準(zhǔn)，我們用標(biāo)度與標(biāo)號(hào)來表示評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，其中所謂的標(biāo)度是指區(qū)分評(píng)價(jià)對(duì)象所能夠達(dá)到的評(píng)價(jià)指標(biāo)程度，所謂的標(biāo)號(hào)是指區(qū)分不同程度的符號(hào)，這些與CMM成熟度相互統(tǒng)一，可以將學(xué)生CDIO能力的成熟度分為初始級(jí)別、基礎(chǔ)級(jí)別、專業(yè)級(jí)別和應(yīng)用研究級(jí)別四個(gè)等級(jí)，分別用1，2，3，4表示，如圖1所示。從圖中可以看到四個(gè)等級(jí)自下而上由低到高的不同成熟度，下面分別描述不同階段的特征和學(xué)習(xí)內(nèi)容需求。

第一，初級(jí)階段的CDIO——CMM，處于這個(gè)階段的學(xué)生具有較好的基礎(chǔ)知識(shí)，包括數(shù)學(xué)與外語，對(duì)這一階段沒有接觸過基礎(chǔ)知識(shí)，也沒有明確的專業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，一般只是隨著教師按部就班的學(xué)習(xí)，沒有項(xiàng)目學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，如果參與項(xiàng)目表現(xiàn)良好屬于偶然或個(gè)別學(xué)生的能力表現(xiàn)突出。

第二，基礎(chǔ)階段的CDIO——CMM，處于這個(gè)階段的學(xué)生具有了一定的思想道德基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)科理論專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)能夠有了一定的了解，有選擇性地進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)，在團(tuán)隊(duì)的開發(fā)中能進(jìn)行小規(guī)模項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，并且學(xué)習(xí)的過程是穩(wěn)定的。

第三，專業(yè)階段的CDIO——CMM，處于這個(gè)階段的學(xué)生能夠在經(jīng)過一段時(shí)間的CDIO培訓(xùn)學(xué)習(xí)安排后，可以比較系統(tǒng)地掌握所學(xué)專業(yè)的專業(yè)知識(shí)，比較熟悉所進(jìn)行的項(xiàng)目開發(fā)的基本過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，并在項(xiàng)目學(xué)習(xí)的過程中遇到綜合專業(yè)問題時(shí)較好地處理解決，處于此階段的學(xué)生已經(jīng)對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)具備了一定的問題分析能力，學(xué)生在CDIO學(xué)習(xí)過程時(shí)能夠獨(dú)立學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)。

第四，應(yīng)用研究級(jí)的CDIO——CMM，處于這個(gè)階段的學(xué)生在所學(xué)專業(yè)的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)過程中能在所接觸的實(shí)際項(xiàng)目中積累一定的企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且能進(jìn)行整體系統(tǒng)的分析研究，對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過程是處于自發(fā)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，能夠掌握現(xiàn)行的實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

（三）CDIO—CMM評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)CDIO教學(xué)大綱對(duì)學(xué)生的CDIO工程核心能力的要求，通過小組發(fā)散討論和專家鑒定匯總兩個(gè)階段確定指標(biāo)體系來確定一級(jí)指標(biāo)與二級(jí)指標(biāo)。一級(jí)指標(biāo)分別為基礎(chǔ)知識(shí)和技能、團(tuán)隊(duì)工作和交流、職業(yè)能力與系統(tǒng)整合能力四方面，又構(gòu)建了13個(gè)二級(jí)指標(biāo)，分別對(duì)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化，為問卷調(diào)查的設(shè)置提供依據(jù)，如表1學(xué)生CDIO—CMM能力成熟度的指標(biāo)體系。這個(gè)指標(biāo)體系是進(jìn)行教育教學(xué)評(píng)價(jià)核心依據(jù)。

三、研究與實(shí)踐

根據(jù)問卷調(diào)查研究的方法，參照CDIO—CMM的對(duì)應(yīng)初級(jí)、基礎(chǔ)級(jí)、專業(yè)級(jí)和應(yīng)用級(jí)四個(gè)等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及CDIO工程能力的核心能力的13個(gè)三級(jí)指標(biāo)的細(xì)化后均值統(tǒng)計(jì)可以明確學(xué)生能力的成熟度現(xiàn)狀，可以明確參與CDIO工程教學(xué)的學(xué)生的工程能力的水平，均值統(tǒng)計(jì)圖，如圖2所示，學(xué)生核心工程能力成熟度（CDIO—CMM）情況如表2所示。對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)與技能的三個(gè)指標(biāo)JC1、JC2和JC3三個(gè)能力水平學(xué)生處于基礎(chǔ)及與專業(yè)級(jí)之間的水平，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的具體要求可知處于這一段的學(xué)生具備了良好的基礎(chǔ)知識(shí)與必要的專業(yè)知識(shí)，經(jīng)過一段CDIO的訓(xùn)練后大部分學(xué)生能夠應(yīng)用較為系統(tǒng)的知識(shí)去分析與解決實(shí)際的項(xiàng)目問題；對(duì)于團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流的四個(gè)指標(biāo)TD1、TD2、TD3和TD4均處于基礎(chǔ)級(jí)之上，特別是TD1、TD2所表現(xiàn)的接近專業(yè)級(jí)，學(xué)生在以小組為單位的學(xué)習(xí)過程中能夠保持與其他成員良好的溝通、營造很好的集體討論的氛圍，在團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)中在互相的幫助中在一定程度上或多或少獲得團(tuán)隊(duì)其他成員的幫助，在TD4的交流形式上，在團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)過程中有E-mail、小組面對(duì)面討論交流，以及通過數(shù)字化學(xué)習(xí)空間進(jìn)行的BBS論壇討論等多少學(xué)生之間以及與教師之間的溝通方式，部分學(xué)生能夠采用除了面對(duì)面以外的方式進(jìn)行交流，但在這個(gè)環(huán)節(jié)表現(xiàn)處于基礎(chǔ)級(jí)左右。在職業(yè)能力的三個(gè)指標(biāo)ZY1、ZY2和ZY3中對(duì)學(xué)生軟件工程能力的設(shè)計(jì)、代碼編寫以及測試三個(gè)方面進(jìn)行調(diào)查反映綜合的職業(yè)綜合能力，其中ZY2代碼的編寫能力達(dá)到2.69的均值水平，較為滿意，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力體現(xiàn)的不夠理想處于基本水平偏下一點(diǎn)，另外ZY3的測試能力調(diào)查在達(dá)到了基礎(chǔ)水平，但仍有很大的提升空間。最后對(duì)于軟件工程能力要求較高的系統(tǒng)整合能力調(diào)查，ZH1是否可以靈活的運(yùn)用專業(yè)各個(gè)方面的知識(shí)解決綜合問題的答案較好，這于JC基礎(chǔ)知識(shí)的良好調(diào)查結(jié)果一致的，反映了學(xué)生在CDIO工程訓(xùn)練后對(duì)于知識(shí)的內(nèi)化吸收很好；對(duì)于ZH2與ZH3的兩方面調(diào)查處于基礎(chǔ)級(jí)邊緣，相對(duì)提升的空間很大，反映了現(xiàn)階段學(xué)生在對(duì)于軟件工程專業(yè)學(xué)生的系統(tǒng)的整合能力有待于深入提高，具體既體現(xiàn)在現(xiàn)階段學(xué)生的軟件項(xiàng)目的部署、調(diào)試與維護(hù)意識(shí)較差，不夠重視項(xiàng)目文檔的撰寫工作。

四、研究結(jié)果

研究結(jié)果表明，學(xué)生經(jīng)過CDIO工程能力的培訓(xùn)后，學(xué)生的各項(xiàng)工程能力均有所提高，體現(xiàn)在基礎(chǔ)知識(shí)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作與交流能力提高較強(qiáng)，但是在職業(yè)能力與系統(tǒng)整合能力兩方面受到培訓(xùn)時(shí)間與學(xué)校培養(yǎng)現(xiàn)有條件所限制，學(xué)生的這兩方面能力提高較少，能力水平不能達(dá)到良好的水平，需要進(jìn)一步從學(xué)生主觀學(xué)習(xí)態(tài)度與學(xué)校與教師的教學(xué)改革辦學(xué)進(jìn)程以及課程設(shè)置等方面進(jìn)行調(diào)整，以滿足學(xué)生工程能力的順序提高。

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3.劉興麗，張鳳武.工科大學(xué)生CDIO工程能力成熟度評(píng)價(jià)研究[J].黑龍江高教研究，2011（11）

（作者單位：黑龍江科技學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150027）

（責(zé)編：賈偉）