高校学生工程能力成熟度现状调查研究

摘 要：文章根据CDIO工程教育理念，采用运用在软件开发过程的CMM能力成熟度思想，在高校软件工程专业进行了学生学习效果评价研究。在充分的理论研究基础上，进行了问卷调查与访谈等研究方法，研究实践后的数据定量与定性分析结果表明，CDIO作为一种新的工程培养训练方法对学生的核心工程能力的提高有着显著的效果，同时针对评价过程中的问题给出科学分析与建议，为新一轮CDIO教学改革提供指导。

关键词：CDIO CMM 学习效果评价

中图分类号：G640 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2013）05-142-02

一、引言

随着高校教学改革的推进，为满足社会对具备工程能力人才变化的需求，越来越多的高校采纳该校校企合作人才培养模式，事实证明这种模式逐步得到了社会与学生的认可，同时也加速了学生工程能力的培养。但是目前对CDIO工程能力评价的研究与实践较为缺乏，由于教育教学评价的导向性、决定教育评价的正确与否直接导致教学的成败，这无疑在全新的教学改革背景下，忽视教育教学评价的改革，将难以发挥教学评价对教学改革的促进作用。本文将对高校软件工程专业的学生的CDIO工程能力学习效果评价，运用全新的理论实现全线的评价体系建立，在学生学习过程中采用软件开发过程CMM（Capability Maturity Model）能力成熟度评价的方法，这种方法原本是用在软件开发的组织过程的，但研究表明也可以作为教学管理评价中学生的工程能力进行评价。

二、CDIO—CMM能力成熟度

（一）CDIO—CMM含义

CDIO—CMM能力成熟度评价是将软件产品成熟程度的思想引入到了软件工程学生CDIO能力水平的一种迁移思想。这里CMM（CapacityMaturityModel）是软件产品成熟度的模型，主要把软件产品生命周期视为一个过程，描述对软件产品的定义过程、实施过程、各种度量过程、调控以及完善软件产品开发过程的各个阶段的一个发展性的阐述。在这个过程中需要把握过程性这一原则对软件的全过程进行开发、维护、运行进行监测与研究，保证软件产品的科学性、标准型的良好产品实现，达到商业软件的最优化目标。该CMM软件成熟度模型按照成熟的级别可以分为五个等级，分别为初始级、重复计、已经定义级、管理级以及优化级等这几个级别，在CMM中用这几个级别评估软件承包商的能力与优化软件质量的方法，重点把握的是软件产品开发过程中的管理能力、工程能力的提高。

（二）CDIO—CMM评价标准

标价标准的确定是评价的第一个重要步骤，在制定的过程中需要明确不同程度对应的CDIO能力要求，这是评价后对学生能力认定的标准，因此，定量的测量CDIO—CMM能力，本文利用衡量学生所达到的末级指标的尺度与标准，我们用标度与标号来表示评价标准系统，其中所谓的标度是指区分评价对象所能够达到的评价指标程度，所谓的标号是指区分不同程度的符号，这些与CMM成熟度相互统一，可以将学生CDIO能力的成熟度分为初始级别、基础级别、专业级别和应用研究级别四个等级，分别用1，2，3，4表示，如图1所示。从图中可以看到四个等级自下而上由低到高的不同成熟度，下面分别描述不同阶段的特征和学习内容需求。

第一，初级阶段的CDIO——CMM，处于这个阶段的学生具有较好的基础知识，包括数学与外语，对这一阶段没有接触过基础知识，也没有明确的专业学习目标，一般只是随着教师按部就班的学习，没有项目学习的经验，如果参与项目表现良好属于偶然或个别学生的能力表现突出。

第二，基础阶段的CDIO——CMM，处于这个阶段的学生具有了一定的思想道德基础，对学科理论专业基础知识能够有了一定的了解，有选择性地进行课程的学习，在团队的开发中能进行小规模项目的学习，并且学习的过程是稳定的。

第三，专业阶段的CDIO——CMM，处于这个阶段的学生能够在经过一段时间的CDIO培训学习安排后，可以比较系统地掌握所学专业的专业知识，比较熟悉所进行的项目开发的基本过程的各个环节，并在项目学习的过程中遇到综合专业问题时较好地处理解决，处于此阶段的学生已经对所学的专业知识具备了一定的问题分析能力，学生在CDIO学习过程时能够独立学习、主动学习。

第四，应用研究级的CDIO——CMM，处于这个阶段的学生在所学专业的实践实训过程中能在所接触的实际项目中积累一定的企业实践经验，并且能进行整体系统的分析研究，对所学的专业知识的学习过程是处于自发学习的状态，能够掌握现行的实践学习经验。

（三）CDIO—CMM评价指标体系

根据CDIO教学大纲对学生的CDIO工程核心能力的要求，通过小组发散讨论和专家鉴定汇总两个阶段确定指标体系来确定一级指标与二级指标。一级指标分别为基础知识和技能、团队工作和交流、职业能力与系统整合能力四方面，又构建了13个二级指标，分别对一级指标进一步细化，为问卷调查的设置提供依据，如表1学生CDIO—CMM能力成熟度的指标体系。这个指标体系是进行教育教学评价核心依据。

三、研究与实践

根据问卷调查研究的方法，参照CDIO—CMM的对应初级、基础级、专业级和应用级四个等级评价标准以及CDIO工程能力的核心能力的13个三级指标的细化后均值统计可以明确学生能力的成熟度现状，可以明确参与CDIO工程教学的学生的工程能力的水平，均值统计图，如图2所示，学生核心工程能力成熟度（CDIO—CMM）情况如表2所示。对于基础知识与技能的三个指标JC1、JC2和JC3三个能力水平学生处于基础及与专业级之间的水平，根据标准的具体要求可知处于这一段的学生具备了良好的基础知识与必要的专业知识，经过一段CDIO的训练后大部分学生能够应用较为系统的知识去分析与解决实际的项目问题；对于团队协作和交流的四个指标TD1、TD2、TD3和TD4均处于基础级之上，特别是TD1、TD2所表现的接近专业级，学生在以小组为单位的学习过程中能够保持与其他成员良好的沟通、营造很好的集体讨论的氛围，在团队的学习中在互相的帮助中在一定程度上或多或少获得团队其他成员的帮助，在TD4的交流形式上，在团队的学习过程中有E-mail、小组面对面讨论交流，以及通过数字化学习空间进行的BBS论坛讨论等多少学生之间以及与教师之间的沟通方式，部分学生能够采用除了面对面以外的方式进行交流，但在这个环节表现处于基础级左右。在职业能力的三个指标ZY1、ZY2和ZY3中对学生软件工程能力的设计、代码编写以及测试三个方面进行调查反映综合的职业综合能力，其中ZY2代码的编写能力达到2.69的均值水平，较为满意，在系统的设计能力体现的不够理想处于基本水平偏下一点，另外ZY3的测试能力调查在达到了基础水平，但仍有很大的提升空间。最后对于软件工程能力要求较高的系统整合能力调查，ZH1是否可以灵活的运用专业各个方面的知识解决综合问题的答案较好，这于JC基础知识的良好调查结果一致的，反映了学生在CDIO工程训练后对于知识的内化吸收很好；对于ZH2与ZH3的两方面调查处于基础级边缘，相对提升的空间很大，反映了现阶段学生在对于软件工程专业学生的系统的整合能力有待于深入提高，具体既体现在现阶段学生的软件项目的部署、调试与维护意识较差，不够重视项目文档的撰写工作。

四、研究结果

研究结果表明，学生经过CDIO工程能力的培训后，学生的各项工程能力均有所提高，体现在基础知识与团队协作与交流能力提高较强，但是在职业能力与系统整合能力两方面受到培训时间与学校培养现有条件所限制，学生的这两方面能力提高较少，能力水平不能达到良好的水平，需要进一步从学生主观学习态度与学校与教师的教学改革办学进程以及课程设置等方面进行调整，以满足学生工程能力的顺序提高。

参考文献：

1.刘孟仁译.能力成熟度模型（CMM）：软件过程改进指南[M].北京：电子工业出版社，2011

2.孙悦，李海刚，石金涛.能力成熟度模型在组织知识管理中的应用研究[J].研究与发展管理田，2008（2）

3.刘兴丽，张凤武.工科大学生CDIO工程能力成熟度评价研究[J].黑龙江高教研究，2011（11）

（作者单位：黑龙江科技学院经济管理学院 黑龙江哈尔滨 150027）

（责编：贾伟）