基于大數(shù)據(jù)的高職軟件技術(shù)人才能力測(cè)評(píng)方法的研究與應(yīng)用

曾慧敏　陽(yáng)衛(wèi)文

摘? ?要：軟件技術(shù)能力是高職軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生的核心職業(yè)能力?；凇白詫W(xué)能力、實(shí)踐能力、解決問題能力”三個(gè)維度為能力導(dǎo)向，建立軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)模型，設(shè)計(jì)能力表現(xiàn)指標(biāo)、權(quán)重、量規(guī)，劃分軟件技術(shù)人才能力五個(gè)水平，并應(yīng)用于全國(guó)20所高職院校大規(guī)模抽樣測(cè)試。經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析，華東地區(qū)學(xué)生的軟件技術(shù)能力水平最高，間接反映全國(guó)地區(qū)間軟件技術(shù)教育資源的分布不均。其次，學(xué)生的自學(xué)能力在三個(gè)維度中表現(xiàn)最弱，表明高職在學(xué)生自學(xué)能力培養(yǎng)上存在不足。最后，研究結(jié)果表明，測(cè)評(píng)模型的構(gòu)建及評(píng)定對(duì)學(xué)生軟件技術(shù)能力的培養(yǎng)能起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：高職? 軟件技術(shù)人才? 能力測(cè)評(píng)? 應(yīng)用實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）06（c）-0219-07

Abstract： It is believed that Software Technology Ability is the Core Professional Ability of Students Majoring in Software Technology in Higher Vocational Colleges. The capability performance model of software technical talents is built based on three dimensions of "self-learning ability， practical ability and problem solving ability". In this model， the indicators， weight and measures of ability performance are designed， and the ability of software technicians is divided into five levels. Moreover， the model was applied to large-scale sampling tests in 20 vocational schools nationwide， to show that it is valid and practicable. With big data analysis， our test data supports the following three conclusions. Firstly， the students in east China have the highest level of software technology， which indirectly reflects the uneven distribution of software technology education resources across the country. Secondly， the self-learning ability of students is the weakest in the three dimensions， indicating that higher vocational colleges have some deficiencies in the cultivation of it. Finally， the results show that the construction and evaluation of the capability performance model can promote students' ability of software technology.

Key Words：Higher vocational college; Software technology talents; Ability evaluation; Application practice

為了加快軟件技術(shù)人才能力培養(yǎng)，促進(jìn)軟件技術(shù)人才測(cè)評(píng)技術(shù)發(fā)展，高職軟件技術(shù)人才能力測(cè)評(píng)方法的研究旨在構(gòu)建一套適用于高職軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)指標(biāo)模型，并將其應(yīng)用于全國(guó)軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生大規(guī)模測(cè)評(píng)，以查證軟件技術(shù)人才能力體系、測(cè)評(píng)過程及策略對(duì)軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生能力發(fā)展的影響，辨析教學(xué)改革的理論意義和應(yīng)用價(jià)值，為中國(guó)軟件技術(shù)專業(yè)人才能力測(cè)評(píng)方法的研究提供實(shí)證依據(jù)。

1? 軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)的基礎(chǔ)研究

1.1 軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)的核心概念

學(xué)界對(duì)于軟件技術(shù)專業(yè)的能力一詞有很多相似卻內(nèi)涵不同的概念解釋，如“軟件能力”“編程能力”“計(jì)算機(jī)能力”“實(shí)踐應(yīng)用能力”以及本研究的核心概念“軟件技術(shù)人才能力”等。相比于其他概念，“軟件技術(shù)人才能力”和“軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)”更突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生軟件技術(shù)關(guān)鍵能力的應(yīng)用與結(jié)果表現(xiàn)的緊密結(jié)合，涵蓋了教育學(xué)、心理學(xué)和人力資源發(fā)展等不同學(xué)科[1-2]。

1.2 軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)

學(xué)界對(duì)于“軟件技術(shù)能力”的探討由來已久，杜瑞軍[3]指出主要存在三種能力模型。其一是在“勝任力”（competency）層面，主要應(yīng)用在企業(yè)領(lǐng)域;其二是在標(biāo)準(zhǔn)、資格能力層面，主要應(yīng)用在國(guó)家勞動(dòng)部門、企業(yè)領(lǐng)域;其三是基于評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果而建立的能力模型。對(duì)于高職的學(xué)生而言，他們只是職業(yè)領(lǐng)域或?qū)W術(shù)領(lǐng)域的新手，因此不能把他們以勝任力特征進(jìn)行衡量?；谶@樣考慮，軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)主要通過職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)業(yè)結(jié)果評(píng)價(jià)兩個(gè)方面去考慮。

基于職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)考慮，《軟件水平考試》[4]中所判定的標(biāo)準(zhǔn)主要聚焦于實(shí)踐能力、解決問題的能力，被測(cè)者需要在考核中展現(xiàn)出具備的項(xiàng)目能力?！豆こ探逃龢?biāo)準(zhǔn)》[5]中所關(guān)注的是學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，包括畢業(yè)要求的第3、4點(diǎn)（實(shí)踐能力、解決問題能力），第12點(diǎn)（終生自學(xué)能力）。美國(guó)國(guó)家技能標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)[6]則一般劃分為三個(gè)層次，主要包括了關(guān)鍵工作職責(zé)（critical work functions）即職業(yè)基本素質(zhì)，行為指標(biāo)（performance indicators）即處理問題能力，知識(shí)技能[7]（employability knowledge and skills）即實(shí)踐應(yīng)用能力。

總之，無(wú)論是職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)還是學(xué)業(yè)結(jié)果評(píng)價(jià)，對(duì)于軟件技術(shù)能力結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出一些共同之處：自學(xué)、實(shí)踐操作、解決問題等技能被認(rèn)為是能力結(jié)構(gòu)的幾個(gè)重要維度。在學(xué)生能力水平的差異研究中，上述標(biāo)準(zhǔn)具有宏觀性，多是就學(xué)生普通標(biāo)準(zhǔn)能力進(jìn)行描述，并沒有對(duì)某一特定專業(yè)學(xué)生能力表現(xiàn)展開水平研究。

2? 軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)體系構(gòu)建

針對(duì)上述軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)結(jié)構(gòu)中自學(xué)、實(shí)踐、解決問題能力，并結(jié)合軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)的核心概念，本文試圖構(gòu)建一套適用于高職學(xué)生的軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)體系。

2.1 軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)模型

本研究著重以學(xué)生處理問題時(shí)的應(yīng)用表現(xiàn)為主線，從自學(xué)能力、實(shí)踐能力、解決問題能力三個(gè)層面描述軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)的核心要素。能力表現(xiàn)依賴內(nèi)容和活動(dòng)，進(jìn)而從核心內(nèi)容和核心活動(dòng)兩個(gè)維度反映軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)的核心能力。各維度相互依賴，構(gòu)建了軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)的多層次模型，如圖1所示。

軟件技術(shù)能力維度表現(xiàn)在認(rèn)知層面有自學(xué)能力、實(shí)踐能力、解決問題能力三項(xiàng)核心能力。根據(jù)布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)[8]，我們可以將三個(gè)不同能力維度設(shè)定為三種不同教學(xué)目標(biāo)。各要素界定如下：自學(xué)能力指學(xué)習(xí)者通過自我學(xué)習(xí)獲取軟件技術(shù)專業(yè)知識(shí)的能力;實(shí)踐能力指學(xué)習(xí)者實(shí)際應(yīng)用軟件技術(shù)的能力;解決問題能力指學(xué)習(xí)者處理不同問題的能力，表現(xiàn)為綜合能力的應(yīng)用。

軟件技術(shù)核心內(nèi)容維度以C語(yǔ)言課程為例，包括概述、數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式、順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體、文件這11個(gè)章節(jié)。以“運(yùn)算符與表達(dá)式”章節(jié)為例，學(xué)生能通過自我學(xué)習(xí)獲取知識(shí)，形成對(duì)章節(jié)案例的掌握。以“函數(shù)”章節(jié)為例，學(xué)生在課后可以對(duì)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容加以應(yīng)用。這里指的核心內(nèi)容是狹義上的，僅僅是針對(duì)軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生在C語(yǔ)言課程上的軟件技術(shù)能力，核心內(nèi)容是可以隨著課程的變換而變換的。

軟件技術(shù)核心活動(dòng)維度包括了自學(xué)、教學(xué)、實(shí)訓(xùn)三項(xiàng)特定的活動(dòng)，在特定的活動(dòng)內(nèi)掌握相對(duì)應(yīng)的能力，并一一對(duì)應(yīng)著軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)指標(biāo)體系中的自學(xué)能力、實(shí)踐能力和解決問題能力。

2.2 軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)指標(biāo)、權(quán)重及量規(guī)

通過對(duì)上述軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)模型的構(gòu)成分析，將能力表現(xiàn)指標(biāo)逐層分解，取其中重要和關(guān)鍵的因素作為能力表現(xiàn)的指標(biāo)。指標(biāo)的權(quán)重確定采用特爾非法，俗稱專家問卷法，通過專家組的評(píng)議及課程主講教師的訪談、問卷，幾經(jīng)修改，最終確定了以下各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，如表1所示。

量規(guī)是一種結(jié)構(gòu)化的定性與定量相結(jié)合的評(píng)價(jià)技術(shù)，是一種具有實(shí)用性和操作性的評(píng)價(jià)工具[9]。量規(guī)往往從多個(gè)方面詳細(xì)規(guī)定評(píng)級(jí)指標(biāo)，因而具有操作性好、準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)。本文通過總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，征詢專家意見，反復(fù)討論后最終確定的量規(guī)如下：

（1）自學(xué)時(shí)長(zhǎng)：指每天自學(xué)累計(jì)的時(shí)間之和，假設(shè)以60min/d為標(biāo)準(zhǔn);

（2）自學(xué)效率：指每個(gè)任務(wù)從開始自學(xué)內(nèi)容到完成自學(xué)內(nèi)容所花費(fèi)的平均時(shí)間，假設(shè)以30min/任務(wù)為標(biāo)準(zhǔn);

（3）出勤率：指實(shí)際出勤的次數(shù)與規(guī)定次數(shù)的比值確定分?jǐn)?shù)，假設(shè)規(guī)定課堂次數(shù)60次/學(xué)期為標(biāo)準(zhǔn);

（4）代碼量：指實(shí)際編譯的代碼量與任務(wù)要求規(guī)定的代碼量的比值確定分?jǐn)?shù)，假設(shè)規(guī)定一次課程90min，課堂代碼量是500次/課程為標(biāo)準(zhǔn);

（5）練習(xí)成績(jī)：指按照先導(dǎo)課、課堂、課后及實(shí)踐項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)答案、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)來制定評(píng)定分?jǐn)?shù)。期末前，將分?jǐn)?shù)匯總求得平均值，得到此項(xiàng)指標(biāo)的最后分?jǐn)?shù)。

2.3 軟件技術(shù)人才能力水平劃分

根據(jù)三項(xiàng)能力的各項(xiàng)分值確定軟件技術(shù)人才的綜合能力分值，每項(xiàng)能力單項(xiàng)的指標(biāo)分值均設(shè)置為100分。在使用中，教師只需要根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)、材料，結(jié)合量規(guī)，將指標(biāo)分值與權(quán)重相乘，獲得該項(xiàng)指標(biāo)的最終得分，然后將所有指標(biāo)得分求和，計(jì)算出該學(xué)生的最終成績(jī)，并作為該學(xué)生能力水平的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

具體公式如下：

M=a×0.01+b×0.01+c×0.01+d×0.02+e×0.02+f×0.08+g×0.2+h×0.25+i×0.02+j×0.08+k×0.03

涉及變量說明如下：

M表示能力水平分值;a表示自學(xué)時(shí)長(zhǎng)平均得分;b表示自學(xué)效率平均得分;c表示自學(xué)代碼量平均得分;d表示先導(dǎo)課練習(xí)成績(jī)平均得分;e表示課堂出勤率平均得分;f表示課堂代碼量平均得分;g表示課堂練習(xí)成績(jī)平均得分;h表示課后練習(xí)成績(jī)平均得分;i表示實(shí)訓(xùn)課出勤率平均得分;j表示實(shí)訓(xùn)課代碼量平均得分;k表示實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目成績(jī)平均得分。

學(xué)生的能力水平最終確定為五檔：

水平一（90～100分），學(xué)生能夠主動(dòng)探索新知識(shí)，發(fā)現(xiàn)新問題，針對(duì)不同的問題能夠采用不同的解決方法。

水平二（80～90分），學(xué)生具有一定的解決問題的能力，對(duì)學(xué)習(xí)具有較高的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性。

水平三（70～80分），學(xué)生能夠處理相對(duì)熟悉的問題，不能完全處理復(fù)雜問題，具有一定的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

水平四（60～70分），學(xué)生能夠處理簡(jiǎn)單問題，不具備處理復(fù)雜問題的能力，呈現(xiàn)被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)。

水平五（60分以下），學(xué)生不具備解決問題的能力，自主學(xué)習(xí)能力較差。

2.4 小結(jié)

總之，在軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)指標(biāo)體系構(gòu)建中，核心能力維度劃分了學(xué)生不同層次的能力表現(xiàn);核心內(nèi)容維度明確了學(xué)生發(fā)展專業(yè)能力所基于的不同內(nèi)容;核心活動(dòng)維度則理清了學(xué)生發(fā)展軟件技術(shù)能力的主要途徑，即自學(xué)、教學(xué)、實(shí)訓(xùn)的特定活動(dòng)。通過三大維度的有機(jī)結(jié)合，該模型可以產(chǎn)生一個(gè)依賴于軟件技術(shù)專業(yè)內(nèi)容和活動(dòng)的系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)模型的指標(biāo)、權(quán)重、量規(guī)進(jìn)行設(shè)定，最終以量化的分值結(jié)果觀測(cè)學(xué)生的能力表現(xiàn)。

3? 軟件人才能力測(cè)評(píng)方法的應(yīng)用與推廣

本研究基于軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)指標(biāo)體系，以全國(guó)性的計(jì)算機(jī)測(cè)評(píng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為支撐，以全新的方式對(duì)軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生的能力進(jìn)行測(cè)評(píng)。迄今已有全國(guó)563所高校，分布在28個(gè)省（含直轄市）的數(shù)萬(wàn)名學(xué)生參加測(cè)試。下文以全國(guó)20所高職院校學(xué)生的規(guī)模抽樣測(cè)試為例，介紹測(cè)試平臺(tái)，測(cè)試過程，分析測(cè)查結(jié)果，劃分學(xué)生的表現(xiàn)水平，分析學(xué)生軟件技術(shù)能力表現(xiàn)的現(xiàn)狀和問題。

3.1 測(cè)試對(duì)象、測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)

本文測(cè)試的對(duì)象為全國(guó)高職院校剛結(jié)束C語(yǔ)言課程學(xué)習(xí)的學(xué)生，形式為過程性測(cè)試，目的是探查全國(guó)高職院校C語(yǔ)言課程教學(xué)及學(xué)生編程能力的培養(yǎng)現(xiàn)狀。經(jīng)過系統(tǒng)數(shù)據(jù)的抽樣，來自全國(guó)20所高職院校的1179名學(xué)生參與了測(cè)試。樣本來源覆蓋了全國(guó)不同教學(xué)水平地區(qū)的學(xué)校，具有真實(shí)性和代表性。

過程性測(cè)試最終采用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)方式進(jìn)行，通過將C語(yǔ)言課程合理拆分成若干個(gè)單元，學(xué)生在線進(jìn)行自學(xué)、教學(xué)、實(shí)訓(xùn)三項(xiàng)特定的活動(dòng)，然后利用系統(tǒng)對(duì)學(xué)生的軟件技術(shù)能力進(jìn)行自動(dòng)測(cè)評(píng)。平臺(tái)功能如下：預(yù)習(xí)、作業(yè)及教師在線批改功能;學(xué)生的成績(jī)存檔功能;出勤率，學(xué)習(xí)的時(shí)間，學(xué)習(xí)效率，代碼量的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能，這門課程結(jié)束時(shí)，生成各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)及計(jì)算出學(xué)生的最終能力水平分值。

3.2 軟件人才能力表現(xiàn)的測(cè)評(píng)結(jié)果與討論

運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)處理學(xué)生全部數(shù)據(jù)，得到各項(xiàng)能力分值及軟件技術(shù)能力總分值后，實(shí)施20所高職院校能力水平劃分。結(jié)果表明，全國(guó)20所高職院校的1179名學(xué)生軟件技術(shù)能力總體表現(xiàn)為五檔水平，水平一最高，水平五最低。全部人次的水平百分比如圖2所示。

上述五個(gè)水平的軟件技術(shù)能力表現(xiàn)映射出20所高職院校能力發(fā)展可能達(dá)到的層級(jí)落差，也為大多數(shù)高職學(xué)生進(jìn)一步提升其軟件技術(shù)能力水平提供了參考。全國(guó)20所高職院校大部分居于軟件技術(shù)能力表現(xiàn)的中間水平，學(xué)生表現(xiàn)基本呈正態(tài)分布。

通過對(duì)海量測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)的分析，我們還得到如下結(jié)果：

（1）華東地區(qū)學(xué)生軟件技術(shù)能力高于其他地區(qū)。

測(cè)試結(jié)果顯示全國(guó)20所高職院校的軟件技術(shù)能力的水平差異，華東地區(qū)學(xué)生的自學(xué)能力、解決問題能力、實(shí)踐應(yīng)用能力明顯高于其他區(qū)域（圖3、圖4、圖5比較），這與華東地區(qū)在軟件技術(shù)人才能力培養(yǎng)上投入較多教育資源有關(guān)，同時(shí)，還與華東地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況息息相關(guān)。

（2）自學(xué)能力明顯不足，自學(xué)意識(shí)還未被激發(fā)。

在以實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)情境下，學(xué)生的代碼量由教師引導(dǎo)編寫，以每次課程1.5h為例，學(xué)生的代碼量比例集中在50～100次、100～200次和200～300次之間，共計(jì)占比31%，300～500次的占36%，代碼量超過500次的占17%，16%的學(xué)生代碼敲擊次數(shù)在50次以內(nèi)。在相同時(shí)間內(nèi)，以解決問題能力培養(yǎng)的實(shí)訓(xùn)情境下，學(xué)生的代碼量比例與教學(xué)情景下的比例差別不大。相比上述兩個(gè)能力培養(yǎng)場(chǎng)景，以自學(xué)能力培養(yǎng)的自學(xué)情境中學(xué)生代碼量明顯變低。79%的學(xué)生代碼量在50次以內(nèi)，學(xué)生的代碼量比例在50～500次之間的共計(jì)占比17%，代碼量超過500次僅占4%。從上述圖6所示自學(xué)場(chǎng)景數(shù)據(jù)和教學(xué)場(chǎng)景、實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景數(shù)據(jù)反映出學(xué)生面對(duì)新知識(shí)時(shí)主動(dòng)實(shí)踐和編譯代碼的比例很少，學(xué)生的編程數(shù)量明顯不足。所以，在能力培養(yǎng)中，高校教師應(yīng)注意學(xué)生的自學(xué)能力的形成與培養(yǎng)，以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動(dòng)學(xué)習(xí)精神，達(dá)到知識(shí)內(nèi)化為能力和素養(yǎng)的要求。

（3）促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)意識(shí)、能力提升的正向發(fā)展。

通過對(duì)學(xué)生自學(xué)、教學(xué)、實(shí)訓(xùn)各項(xiàng)活動(dòng)的數(shù)據(jù)采集，發(fā)現(xiàn)學(xué)生可以通過測(cè)試平臺(tái)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)到自身的不足之處，并且根據(jù)自身的學(xué)習(xí)狀態(tài)去調(diào)整努力方向。具體能力水平如圖7所示。當(dāng)學(xué)生能力達(dá)到極限之后，會(huì)趨于平穩(wěn)，并一直保持。

4? 結(jié)語(yǔ)

本文以“自學(xué)能力、實(shí)踐能力、解決問題能力”三個(gè)能力維度為出發(fā)點(diǎn)，系統(tǒng)地探討了軟件技術(shù)人才能力的內(nèi)在、構(gòu)成以及表現(xiàn)，構(gòu)建了一套關(guān)于軟件技術(shù)人才能力表現(xiàn)的指標(biāo)體系，并應(yīng)用于在線測(cè)試平臺(tái)，檢測(cè)了全國(guó)20所高職院校學(xué)生的軟件技術(shù)能力表現(xiàn)。通過大數(shù)據(jù)分析，學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到自身的不足之處，并根據(jù)自身的學(xué)習(xí)狀態(tài)調(diào)整努力方向。為高職軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生人才培養(yǎng)、測(cè)評(píng)方法、教學(xué)改革等奠定實(shí)證基礎(chǔ)，也為我國(guó)軟件技術(shù)人才能力測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)的建立提供參考。

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