高校學生工程能力成熟度現狀調查研究

摘 要：文章根據CDIO工程教育理念，采用運用在軟件開發過程的CMM能力成熟度思想，在高校軟件工程專業進行了學生學習效果評價研究。在充分的理論研究基礎上，進行了問卷調查與訪談等研究方法，研究實踐后的數據定量與定性分析結果表明，CDIO作為一種新的工程培養訓練方法對學生的核心工程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 CMM 學習效果評價

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2013）05-142-02

一、引言

隨著高校教學改革的推進，為滿足社會對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模式，事實證明這種模式逐步得到了社會與學生的認可，同時也加速了學生工程能力的培養。但是目前對CDIO工程能力評價的研究與實踐較為缺乏，由于教育教學評價的導向性、決定教育評價的正確與否直接導致教學的成敗，這無疑在全新的教學改革背景下，忽視教育教學評價的改革，將難以發揮教學評價對教學改革的促進作用。本文將對高校軟件工程專業的學生的CDIO工程能力學習效果評價，運用全新的理論實現全線的評價體系建立，在學生學習過程中采用軟件開發過程CMM（Capability Maturity Model）能力成熟度評價的方法，這種方法原本是用在軟件開發的組織過程的，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。

二、CDIO—CMM能力成熟度

（一）CDIO—CMM含義

CDIO—CMM能力成熟度評價是將軟件產品成熟程度的思想引入到了軟件工程學生CDIO能力水平的一種遷移思想。這里CMM（CapacityMaturityModel）是軟件產品成熟度的模型，主要把軟件產品生命周期視為一個過程，描述對軟件產品的定義過程、實施過程、各種度量過程、調控以及完善軟件產品開發過程的各個階段的一個發展性的闡述。在這個過程中需要把握過程性這一原則對軟件的全過程進行開發、維護、運行進行監測與研究，保證軟件產品的科學性、標準型的良好產品實現，達到商業軟件的最優化目標。該CMM軟件成熟度模型按照成熟的級別可以分為五個等級，分別為初始級、重復計、已經定義級、管理級以及優化級等這幾個級別，在CMM中用這幾個級別評估軟件承包商的能力與優化軟件質量的方法，重點把握的是軟件產品開發過程中的管理能力、工程能力的提高。

（二）CDIO—CMM評價標準

標價標準的確定是評價的第一個重要步驟，在制定的過程中需要明確不同程度對應的CDIO能力要求，這是評價后對學生能力認定的標準，因此，定量的測量CDIO—CMM能力，本文利用衡量學生所達到的末級指標的尺度與標準，我們用標度與標號來表示評價標準系統，其中所謂的標度是指區分評價對象所能夠達到的評價指標程度，所謂的標號是指區分不同程度的符號，這些與CMM成熟度相互統一，可以將學生CDIO能力的成熟度分為初始級別、基礎級別、專業級別和應用研究級別四個等級，分別用1，2，3，4表示，如圖1所示。從圖中可以看到四個等級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習內容需求。

第一，初級階段的CDIO——CMM，處于這個階段的學生具有較好的基礎知識，包括數學與外語，對這一階段沒有接觸過基礎知識，也沒有明確的專業學習目標，一般只是隨著教師按部就班的學習，沒有項目學習的經驗，如果參與項目表現良好屬于偶然或個別學生的能力表現突出。

第二，基礎階段的CDIO——CMM，處于這個階段的學生具有了一定的思想道德基礎，對學科理論專業基礎知識能夠有了一定的了解，有選擇性地進行課程的學習，在團隊的開發中能進行小規模項目的學習，并且學習的過程是穩定的。

第三，專業階段的CDIO——CMM，處于這個階段的學生能夠在經過一段時間的CDIO培訓學習安排后，可以比較系統地掌握所學專業的專業知識，比較熟悉所進行的項目開發的基本過程的各個環節，并在項目學習的過程中遇到綜合專業問題時較好地處理解決，處于此階段的學生已經對所學的專業知識具備了一定的問題分析能力，學生在CDIO學習過程時能夠獨立學習、主動學習。

第四，應用研究級的CDIO——CMM，處于這個階段的學生在所學專業的實踐實訓過程中能在所接觸的實際項目中積累一定的企業實踐經驗，并且能進行整體系統的分析研究，對所學的專業知識的學習過程是處于自發學習的狀態，能夠掌握現行的實踐學習經驗。

（三）CDIO—CMM評價指標體系

根據CDIO教學大綱對學生的CDIO工程核心能力的要求，通過小組發散討論和專家鑒定匯總兩個階段確定指標體系來確定一級指標與二級指標。一級指標分別為基礎知識和技能、團隊工作和交流、職業能力與系統整合能力四方面，又構建了13個二級指標，分別對一級指標進一步細化，為問卷調查的設置提供依據，如表1學生CDIO—CMM能力成熟度的指標體系。這個指標體系是進行教育教學評價核心依據。

三、研究與實踐

根據問卷調查研究的方法，參照CDIO—CMM的對應初級、基礎級、專業級和應用級四個等級評價標準以及CDIO工程能力的核心能力的13個三級指標的細化后均值統計可以明確學生能力的成熟度現狀，可以明確參與CDIO工程教學的學生的工程能力的水平，均值統計圖，如圖2所示，學生核心工程能力成熟度（CDIO—CMM）情況如表2所示。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級之間的水平，根據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知識，經過一段CDIO的訓練后大部分學生能夠應用較為系統的知識去分析與解決實際的項目問題；對于團隊協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所表現的接近專業級，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多或少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，以及通過數字化學習空間進行的BBS論壇討論等多少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，但在這個環節表現處于基礎級左右。在職業能力的三個指標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，在系統的設計能力體現的不夠理想處于基本水平偏下一點，另外ZY3的測試能力調查在達到了基礎水平，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整合能力調查，ZH1是否可以靈活的運用專業各個方面的知識解決綜合問題的答案較好，這于JC基礎知識的良好調查結果一致的，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，反映了現階段學生在對于軟件工程專業學生的系統的整合能力有待于深入提高，具體既體現在現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。

四、研究結果

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，體現在基礎知識與團隊協作與交流能力提高較強，但是在職業能力與系統整合能力兩方面受到培訓時間與學校培養現有條件所限制，學生的這兩方面能力提高較少，能力水平不能達到良好的水平，需要進一步從學生主觀學習態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，以滿足學生工程能力的順序提高。

參考文獻：

1.劉孟仁譯.能力成熟度模型（CMM）：軟件過程改進指南[M].北京：電子工業出版社，2011

2.孫悅，李海剛，石金濤.能力成熟度模型在組織知識管理中的應用研究[J].研究與發展管理田，2008（2）

3.劉興麗，張鳳武.工科大學生CDIO工程能力成熟度評價研究[J].黑龍江高教研究，2011（11）

（作者單位：黑龍江科技學院經濟管理學院 黑龍江哈爾濱 150027）

（責編：賈偉）