應用型本科院校學生軟件工程能力評價研究

摘要：教育教學評價是教學改革的必要環(huán)節(jié)。根據(jù)應用型本科院校的教學目標要求以CDIO工程教育改革為背景進行學生軟件工程能力評價研究，包括明確學生的軟件工程能力現(xiàn)狀以及分析其影響因素，并根據(jù)研究的科學結論指出了整改措施。研究結果表明，CDIO作為一種新的工程培養(yǎng)訓練方法對學生各項軟件工程核心能力的提高有著顯著的效果，同時針對評價過程中的問題給出科學分析與建議，為新一輪CDIO教學改革提供指導。

關鍵詞：CDIO；軟件工程；教學評價

作者簡介：周波（1963-），男，黑龍江綏化人，黑龍江科技大學計算機與信息工程學院，教授；劉興麗（1979-），女，黑龍江七臺河人，黑龍江科技大學計算機與信息工程學院，副教授。（黑龍江 哈爾濱 150022）

基金項目：本文系2012年黑龍江科技學院教育教學改革工程項目“從學科知識體系出發(fā)，科學構建課程體系”、2011年黑龍江省十二五規(guī)劃課題“高校校企合作人才培養(yǎng)模式的數(shù)字化學習研究”（項目編號：GBD1211057）、2013年黑龍江科技大學教育教學改革工程項目“基于CDIO的軟件工程專業(yè)課程群構建與評價考核改革研究”（項目編號：JY13-95）、2013年黑龍江科技大學教育教學改革工程項目“基于Greenfoot的java程序設計課程教學方法的改革和實踐”（項目編號：JY13-99）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0018-02

所謂的教育評價是指依據(jù)一定的法則（標準）用數(shù)值來描述教育領域內事情的屬性，是事實判斷的過程。要對教育的價值作出判斷，必須取得有關教育活動大量的、系統(tǒng)的信息。要獲得這些信息，教育測量的有效手段，這些基本的問題構成了教育評價的基本內容。[1]在應用型本科院校進行CDIO教學改革中對其效果的評判來說，科學的教育教學評價過程不但可以明確教學改革現(xiàn)狀，還可以對下一輪教學改革起指導作用。查閱已有的研究文獻，其中《CDIO 模式下軟件工程專業(yè)課程的教學評價方式》指出了軟件工程專業(yè)的傳統(tǒng)課程評價模式中存在著評價過程側重教學的形式、忽視教學效果的成效評價、評價的內容范圍較小、不能體現(xiàn)教師教學的全過程等問題，文中指出學校教學評價過程的評價主體應該多元價值的體現(xiàn)。[2]但該文中未給予可操作性的教學評價過程。在中南大學的陳啟元發(fā)表的《工科大學生CDIO能力成熟度評估與改進體系研究》一文中指出采用工程能力評價方法——CMM（Capability Maturity Model）能力成熟度評價。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管理評價中學生的工程能力進行評價，這種在新背景下的高校教學評價方法的變革將為同類型教學改革的院校提供可參考的模型，對教學改革過程起到真正的調控作用。[3]在《工科大學生CDIO工程能力成熟度評價研究》研究中指出了學生工程能力成熟度評價的總體綱要以及學生核心能力的評價指標，可操作性強、可效仿性好，[4]但未進一步指出整改的建議。因此本文以軟件工程學生為研究對象，在已有的研究成果基礎上采用問卷調查與訪談研究方法相結合，完成應用型本科院?；贑DIO教學改革的學生工程能力的教學評價研究，包括研究的系統(tǒng)方法、學生的能力現(xiàn)狀、因素分析以及整改建議措施等關鍵問題。

一、研究過程與方法

研究過程采用了教育教學評價評價方法中的問卷調查、訪談研究兩種方法。[5]研究以軟件工程專業(yè)學生為研究對象，根據(jù)已有的關于學生CDIO能力成熟度評價問卷實施評價以及統(tǒng)計分析過程，統(tǒng)計采用SPSS社會學統(tǒng)計工具完成。[6，7]選擇研究指標的均值進行定量分析，參照CDIO—CMM能力成熟度標準明確學生軟件工程能力現(xiàn)狀。[8]再根據(jù)分析的結果展開有針對性的訪談調查挖掘其現(xiàn)狀影響原因，在研究的基礎上給出整改措施。

二、研究結果與結論

1.研究統(tǒng)計與分析結果

根據(jù)CDIO—CMM的對應初級、基礎級、專業(yè)級和應用級四個等級評價標準[4]以及CDIO工程能力的核心能力的十三個三級指標的細化后均值統(tǒng)計可以明確學生軟件工程能力現(xiàn)狀，如圖1所示。學生CDIO—CMM軟件工程能力等級現(xiàn)狀情況如表1所示。其中，圖1中根據(jù)各項能力二級指標降序排列，這樣更有益于存在問題的指標進行深入訪談。整體看上去顯然團隊協(xié)作能力顯示情況最好，而職業(yè)能力與系統(tǒng)整合能力相對不足，即處于中等水平以下。

研究各個評價指標分析可知，對于基礎知識與技能的三個指標JC1、JC2和JC3三個能力水平學生處于基礎及與專業(yè)級之間的水平，根據(jù)標準的具體要求可知處于這一段的學生具備了良好的基礎知識與必要的專業(yè)知識，經過一段CDIO的訓練后大部分學生能夠應用較為系統(tǒng)的知識去分析與解決實際項目問題的能力；團隊協(xié)作和交流的四個指標TD1、TD2、TD3和TD4均處于基礎級之上，特別是TD1、TD2所表現(xiàn)的接近專業(yè)級，學生在以小組為單位的學習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，在團隊的學習中、在互相的幫助中在一定程度上或者或多或少地獲得團隊其他成員的幫助。在TD4的交流形式上，在團隊的學習過程中有E-mail、小組面對面討論交流以及通過數(shù)字化學習空間進行的BBS論壇討論等多種學生之間以及與教師之間的溝通方式，部分學生能夠采用除了面對面以外的方式進行交流，但在這個環(huán)節(jié)表現(xiàn)處于基礎級左右。在職業(yè)能力的三個指標ZY1、ZY2和ZY3中對學生軟件工程能力的設計、代碼編寫以及測試三個方面進行調查反映綜合的職業(yè)綜合能力，其中ZY2代碼的編寫能力達到2.69的均值水平，較為滿意，在系統(tǒng)的設計能力體現(xiàn)的不夠理想，處于基本水平偏下一點。另外ZY3的測試能力調查達到了基礎水平，但仍有很大的提升空間。最后對于軟件工程能力要求較高的系統(tǒng)整合能力調查，ZH1是否可以靈活地運用專業(yè)各個方面的知識解決綜合問題回答得較好，這與JC基礎知識的良好調查結果一致，反映了學生在CDIO工程訓練后對于知識的內化吸收很好；對于ZH2與ZH3的兩方面調查處于基礎級邊緣，相對提升的空間很大，反映了現(xiàn)階段學生對于軟件工程專業(yè)學生的系統(tǒng)整合能力有待深入提高，具體既體現(xiàn)在現(xiàn)階段學生的軟件項目的部署、調試與維護意識較差，不夠重視項目文檔的撰寫工作。

研究結果表明，學生經過CDIO工程能力的培訓后，學生的各項工程能力均有所提高。職業(yè)能力與系統(tǒng)整合能力兩方面受培訓時間與學校培養(yǎng)現(xiàn)有條件所限制，學生這兩方面能力提高較少，需要進一步從學生主觀學習態(tài)度與學校與教師的教學改革辦學進程以及課程設置等方面進行調整，以提高學生的工程能力。

2.研究建議與結論

根據(jù)理論研究、實踐調查、科學統(tǒng)計與系統(tǒng)分析的基礎，本研究對CDIO的新一輪工程教學給出整改建議，分別從強化教學改革執(zhí)行者、參與者的動力出發(fā)，首先從思想上強化改革的正確意識狀態(tài)，然后從教學的資源、教學過程入手，為教學改革提供充足的資源支持，在從唯一的教學第一執(zhí)行者教師的CDIO能力與教學能力方面進行強化，保障領航者的雙師型職業(yè)素質，在日常教學的基礎上要在素質教育的過程中也給予CDIO教學改革一定的支持，最后通過產學結合的方式完成學生工程實訓基地、工程實踐場所的建設任務。[9]

（1）強化CDIO教學改革的動力。在這一方面的教學改革整改措施時需要把握教師需要傳統(tǒng)教學的習慣、把學生看做改革的主體與促進因素、提高學生項目學習的集體感和參與感這三點關鍵要素。

眾所周知，成功的改革過程必須首先從思想上轉變陳舊的觀念，全面主動地嘗試新的事物。對于教師而言，動力的支持可以采用職業(yè)化的意識強化入手，即強化工程師這一職業(yè)在教師心中的地位，讓教師將工程師職業(yè)意識轉移到教學改革的首要任務中，無疑將為教學改革注入最大的動力。另外，讓教師認識到教學改革的緊迫性與可實現(xiàn)性，這樣一張一弛的做法讓教師適應能力教學改革的進程。對于學生來說強化參與教學改革的動力更加重要，學生的思想狀態(tài)可以促進教學改革的進程，也可以延緩教學改革的進程，因為學生是教學改革的主體對象、最重要的角色，有著最為重要的地位。學生是教學改革強化的行動者，從學生那里可以得到非常有價值的信息來源，因此，可以實行滾動式教學改革——高年級向低年級身體力行傳達通過教學改革自身的良好變化、受益方面，通過這一有效的方法消除學生對教學改革的不適應感，克服教學改革對個人未來教學改革培養(yǎng)的畏懼感。另外可以邀請有思想的學生組織討論會與答疑會，給即將參與教學改革的學生做思想工作。

（2）完善集成化教學資源與教學過程建設。根據(jù)CDIO標準7的內容闡述CDIO的過程是將專業(yè)學科知識、個人和人際能力以及產品、流程、系統(tǒng)整合、職業(yè)素養(yǎng)能力集成在一個完成系統(tǒng)的學習過程中來。再結合CDIO標準2的內容要把學科具體的課程設置融合進入學科專業(yè)的課程設置中來。這兩項要求完成原來單獨課程計劃結果設置，建立相互關聯(lián)的課程之間的內部聯(lián)系，這一過程即基于CDIO教學改革的專業(yè)課程群建設任務的主要內容，再在課程群建設完成基礎之上完成關于該課程群實施的教學過程的建設，這一過程是需要經過專業(yè)學科負責人反復調研、討論、驗證等多個環(huán)節(jié)、多次修訂才能夠最終確定的，這一過程中也需要教學評價這一重要環(huán)節(jié)的參與。

（3）提高教師CDIO能力與教學能力。根據(jù)CDIO標準9與CDIO標準10的內容闡述可知，加強教師的CDIO能力在CDIO教學改革中占有重要的位置，要求采取一定的措施強化教師自身在專業(yè)素養(yǎng)、人際交流、專業(yè)產品開發(fā)、流程以及整合方面的能力與技能的提高；需要在教學的過程中提供教師在集成化教學、主動學習以及多元學習效果評估方面的能力，因此，教師的任務也任重道遠。針對教師CDIO工程能力的提高可以安排教師利用學術假期到企業(yè)工作，或派出專任的教師去企業(yè)掛職鍛煉，與企業(yè)建立科研、教學項目的合作。另外也可以通過把有經驗的工程師聘任為教師等形式促進教師的工程化能力提高；針對教學能力的提高可以通過到企業(yè)中區(qū)參與項目，多多參與學術交流，采用多種教師關于工程能力業(yè)績的評價來促進教師提高能力的手段，并可以多組織交流活動來促進教師之間關于工程化教學能力提高的方式。

（4）多渠道產學合作發(fā)展——共建實訓、實習基地等工程場所。根據(jù)CDIO標準6建立產品開發(fā)實踐產所與群體學習工作環(huán)境是CDIO教學改革的重要標準。另外通過調查研究也發(fā)現(xiàn)這一方面的建設仍然需要進一步完善，學校方面以及CDIO教學改革的負責人可以通過多種渠道建立產學相互結合發(fā)展的方式滿足這一教學改革需求，主要包括校企共建校外實習基地、校企共建校內是訓基地、校企共建產品研發(fā)基地、校企共建人才培養(yǎng)基地等形式滿足CDIO教育的工程場所建設需要。這一過程需要建立在校企長效有效合作的基礎之上，并加大工程場所的長效合作與投入才可能完成的。因此，在某種程度上不是僅僅學校負責人、教師積極參與就可以完成的，在一定情況下獲得政府的支持是必不可少的。

（5）豐富職業(yè)素質教育活動。根據(jù)調查研究發(fā)現(xiàn)，針對學生職業(yè)能力的訓練在CDIO教學改革中的效果不是很理想，這一過程不但可以在CDIO的教學過程中進行，還可以通過組織多種素質教育活動來完成這一重要的任務。其中重要的素質教育活動即舉辦、參與各級各地的職業(yè)素質教育大賽活動，通過競賽性的“做中學”來提高學生在產品設計、開發(fā)、整合的各項職業(yè)素質；另外，可以通過多種職業(yè)素質交流會的形式完成職業(yè)素質教育的過程。這一過程需要不同的學科專業(yè)根據(jù)專業(yè)特征量體制衣式完成，不但可以舉辦所有專業(yè)共同具有的職業(yè)素質比賽活動，還應該多多舉辦適于自身專業(yè)特征的職業(yè)素質教育活動。這一手段無疑成為CDIO教學改革有效、有益的補充。

參考文獻：

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[9]重新認識工程教育——國際CDIO培養(yǎng)模式與方法[M].顧佩華，沈民奮，陸小華，譯.北京：高等教育出版社，2009：142.

（責任編輯：王祝萍）