基于大数据的高职软件技术人才能力测评方法的研究与应用

曾慧敏　阳卫文

摘   要：软件技术能力是高职软件技术专业学生的核心职业能力。基于“自学能力、实践能力、解决问题能力”三个维度为能力导向，建立软件技术人才能力表现模型，设计能力表现指标、权重、量规，划分软件技术人才能力五个水平，并应用于全国20所高职院校大规模抽样测试。经过大数据分析，华东地区学生的软件技术能力水平最高，间接反映全国地区间软件技术教育资源的分布不均。其次，学生的自学能力在三个维度中表现最弱，表明高职在学生自学能力培养上存在不足。最后，研究结果表明，测评模型的构建及评定对学生软件技术能力的培养能起到促进作用。

关键词：高职  软件技术人才  能力测评  应用实践

中图分类号：G712                                   文献标识码：A                        文章编号：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

為了加快软件技术人才能力培养，促进软件技术人才测评技术发展，高职软件技术人才能力测评方法的研究旨在构建一套适用于高职软件技术人才能力表现指标模型，并将其应用于全国软件技术专业学生大规模测评，以查证软件技术人才能力体系、测评过程及策略对软件技术专业学生能力发展的影响，辨析教学改革的理论意义和应用价值，为中国软件技术专业人才能力测评方法的研究提供实证依据。

1  软件技术人才能力表现的基础研究

1.1 软件技术人才能力表现的核心概念

学界对于软件技术专业的能力一词有很多相似却内涵不同的概念解释，如“软件能力”“编程能力”“计算机能力”“实践应用能力”以及本研究的核心概念“软件技术人才能力”等。相比于其他概念，“软件技术人才能力”和“软件技术人才能力表现”更突出强调学生软件技术关键能力的应用与结果表现的紧密结合，涵盖了教育学、心理学和人力资源发展等不同学科[1-2]。

1.2 软件技术人才能力表现的结构

学界对于“软件技术能力”的探讨由来已久，杜瑞军[3]指出主要存在三种能力模型。其一是在“胜任力”（competency）层面，主要应用在企业领域;其二是在标准、资格能力层面，主要应用在国家劳动部门、企业领域;其三是基于评价学生学习结果而建立的能力模型。对于高职的学生而言，他们只是职业领域或学术领域的新手，因此不能把他们以胜任力特征进行衡量。基于这样考虑，软件技术人才能力表现的结构主要通过职业资格标准和学业结果评价两个方面去考虑。

基于职业资格标准考虑，《软件水平考试》[4]中所判定的标准主要聚焦于实践能力、解决问题的能力，被测者需要在考核中展现出具备的项目能力。《工程教育标准》[5]中所关注的是学生的学习能力，包括毕业要求的第3、4点（实践能力、解决问题能力），第12点（终生自学能力）。美国国家技能标准结构[6]则一般划分为三个层次，主要包括了关键工作职责（critical work functions）即职业基本素质，行为指标（performance indicators）即处理问题能力，知识技能[7]（employability knowledge and skills）即实践应用能力。

总之，无论是职业资格标准还是学业结果评价，对于软件技术能力结构表现出一些共同之处：自学、实践操作、解决问题等技能被认为是能力结构的几个重要维度。在学生能力水平的差异研究中，上述标准具有宏观性，多是就学生普通标准能力进行描述，并没有对某一特定专业学生能力表现展开水平研究。

2  软件技术人才能力表现体系构建

针对上述软件技术人才能力表现结构中自学、实践、解决问题能力，并结合软件技术人才能力表现的核心概念，本文试图构建一套适用于高职学生的软件技术人才能力表现体系。

2.1 软件技术人才能力表现模型

本研究着重以学生处理问题时的应用表现为主线，从自学能力、实践能力、解决问题能力三个层面描述软件技术人才能力表现的核心要素。能力表现依赖内容和活动，进而从核心内容和核心活动两个维度反映软件技术人才能力表现的核心能力。各维度相互依赖，构建了软件技术人才能力表现的多层次模型，如图1所示。

软件技术能力维度表现在认知层面有自学能力、实践能力、解决问题能力三项核心能力。根据布鲁姆教育目标分类学[8]，我们可以将三个不同能力维度设定为三种不同教学目标。各要素界定如下：自学能力指学习者通过自我学习获取软件技术专业知识的能力;实践能力指學习者实际应用软件技术的能力;解决问题能力指学习者处理不同问题的能力，表现为综合能力的应用。

软件技术核心内容维度以C语言课程为例，包括概述、数据类型、运算符与表达式、顺序结构、选择结构、循环结构、数组、函数、指针、结构体、文件这11个章节。以“运算符与表达式”章节为例，学生能通过自我学习获取知识，形成对章节案例的掌握。以“函数”章节为例，学生在课后可以对知识点的内容加以应用。这里指的核心内容是狭义上的，仅仅是针对软件技术专业学生在C语言课程上的软件技术能力，核心内容是可以随着课程的变换而变换的。

软件技术核心活动维度包括了自学、教学、实训三项特定的活动，在特定的活动内掌握相对应的能力，并一一对应着软件技术人才能力表现指标体系中的自学能力、实践能力和解决问题能力。

2.2 软件技术人才能力表现指标、权重及量规

通过对上述软件技术人才能力表现模型的构成分析，将能力表现指标逐层分解，取其中重要和关键的因素作为能力表现的指标。指标的权重确定采用特尔非法，俗称专家问卷法，通过专家组的评议及课程主讲教师的访谈、问卷，几经修改，最终确定了以下各项指标的权重，如表1所示。

量规是一种结构化的定性与定量相结合的评价技术，是一种具有实用性和操作性的评价工具[9]。量规往往从多个方面详细规定评级指标，因而具有操作性好、准确性高的特点。本文通过总结教学经验，征询专家意见，反复讨论后最终确定的量规如下：

（1）自学时长：指每天自学累计的时间之和，假设以60min/d为标准;

（2）自学效率：指每个任务从开始自学内容到完成自学内容所花费的平均时间，假设以30min/任务为标准;

（3）出勤率：指实际出勤的次数与规定次数的比值确定分数，假设规定课堂次数60次/学期为标准;

（4）代码量：指实际编译的代码量与任务要求规定的代码量的比值确定分数，假设规定一次课程90min，课堂代码量是500次/课程为标准;

（5）练习成绩：指按照先导课、课堂、课后及实践项目的标准答案、评分标准来制定评定分数。期末前，将分数汇总求得平均值，得到此项指标的最后分数。

2.3 软件技术人才能力水平划分

根据三项能力的各项分值确定软件技术人才的综合能力分值，每项能力单项的指标分值均设置为100分。在使用中，教师只需要根据相关的数据、材料，结合量规，将指标分值与权重相乘，获得该项指标的最终得分，然后将所有指标得分求和，计算出该学生的最终成绩，并作为该学生能力水平的评价标准。

具体公式如下：

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

涉及变量说明如下：

M表示能力水平分值;a表示自学时长平均得分;b表示自学效率平均得分;c表示自学代码量平均得分;d表示先导课练习成绩平均得分;e表示课堂出勤率平均得分;f表示课堂代码量平均得分;g表示课堂练习成绩平均得分;h表示课后练习成绩平均得分;i表示实训课出勤率平均得分;j表示实训课代码量平均得分;k表示实训项目成绩平均得分。

学生的能力水平最终确定为五档：

水平一（90～100分），学生能够主动探索新知识，发现新问题，针对不同的问题能够采用不同的解决方法。

水平二（80～90分），学生具有一定的解决问题的能力，对学习具有较高的学习积极性与主动性。

水平三（70～80分），学生能够处理相对熟悉的问题，不能完全处理复杂问题，具有一定的学习积极性和主动性。

水平四（60～70分），学生能够处理简单问题，不具备处理复杂问题的能力，呈现被动学习状态。

水平五（60分以下），学生不具备解决问题的能力，自主学习能力较差。

2.4 小结

总之，在软件技术人才能力表现指标体系构建中，核心能力维度划分了学生不同层次的能力表现;核心内容维度明确了学生发展专业能力所基于的不同内容;核心活动维度则理清了学生发展软件技术能力的主要途径，即自学、教学、实训的特定活动。通过三大维度的有机结合，该模型可以产生一个依赖于软件技术专业内容和活动的系统。同时对模型的指标、权重、量规进行设定，最终以量化的分值结果观测学生的能力表现。

3  软件人才能力测评方法的应用与推广

本研究基于软件技术人才能力表现指标体系，以全国性的计算机测评网络平台为支撑，以全新的方式对软件技术专业学生的能力进行测评。迄今已有全国563所高校，分布在28个省（含直辖市）的数万名学生参加测试。下文以全国20所高职院校学生的规模抽样测试为例，介绍测试平台，测试过程，分析测查结果，划分学生的表现水平，分析学生软件技术能力表现的现状和问题。

3.1 测试对象、测试平台设计

本文测试的对象为全国高职院校刚结束C语言课程学习的学生，形式为过程性测试，目的是探查全国高职院校C语言课程教学及学生编程能力的培养现状。经过系统数据的抽样，来自全国20所高职院校的1179名学生参与了测试。样本来源覆盖了全国不同教学水平地区的学校，具有真实性和代表性。

过程性测试最终采用网络平台方式进行，通过将C语言课程合理拆分成若干个单元，学生在线进行自学、教学、实训三项特定的活动，然后利用系统对学生的软件技术能力进行自动测评。平台功能如下：预习、作业及教师在线批改功能;学生的成绩存档功能;出勤率，学习的时间，学习效率，代码量的统计报表功能，这门课程结束时，生成各项指标的数据及计算出学生的最终能力水平分值。

3.2 软件人才能力表现的测评结果与讨论

运用网络平台处理学生全部数据，得到各项能力分值及软件技术能力总分值后，实施20所高职院校能力水平划分。结果表明，全国20所高职院校的1179名学生软件技术能力总体表现为五档水平，水平一最高，水平五最低。全部人次的水平百分比如图2所示。

上述五个水平的软件技术能力表现映射出20所高职院校能力发展可能达到的层级落差，也为大多数高职学生进一步提升其软件技术能力水平提供了参考。全国20所高职院校大部分居于软件技术能力表现的中间水平，学生表现基本呈正态分布。

通过对海量测评数据的分析，我们还得到如下结果：

（1）华东地区学生软件技术能力高于其他地区。

测试结果显示全国20所高职院校的软件技术能力的水平差异，华东地区学生的自学能力、解决问题能力、实践应用能力明显高于其他区域（图3、图4、图5比较），这与华东地区在软件技术人才能力培养上投入较多教育资源有关，同时，还与华东地区的互联网产业发展情况息息相关。

（2）自学能力明显不足，自学意识还未被激发。

在以实践能力培养的教学情境下，学生的代码量由教师引导编写，以每次课程1.5h为例，学生的代码量比例集中在50～100次、100～200次和200～300次之间，共计占比31%，300～500次的占36%，代码量超过500次的占17%，16%的学生代码敲击次数在50次以内。在相同时间内，以解决问题能力培养的实训情境下，学生的代码量比例与教学情景下的比例差别不大。相比上述两个能力培养场景，以自学能力培养的自学情境中学生代码量明显变低。79%的学生代码量在50次以内，学生的代码量比例在50～500次之间的共计占比17%，代码量超过500次仅占4%。从上述图6所示自学场景数据和教学场景、实训场景数据反映出学生面对新知识时主动实践和编译代码的比例很少，学生的编程数量明显不足。所以，在能力培养中，高校教师应注意学生的自学能力的形成与培养，以学生为中心，激发学生的好奇心和主动学习精神，达到知识内化为能力和素养的要求。

（3）促进学生学习意识、能力提升的正向发展。

通过对学生自学、教学、实训各项活动的数据采集，发现学生可以通过测试平台产生的数据认识到自身的不足之处，并且根据自身的学习状态去调整努力方向。具体能力水平如图7所示。当学生能力达到极限之后，会趋于平稳，并一直保持。

4  结语

本文以“自学能力、实践能力、解决问题能力”三个能力维度为出发点，系统地探讨了软件技术人才能力的内在、构成以及表现，构建了一套关于软件技术人才能力表现的指标体系，并应用于在线测试平台，检测了全国20所高职院校学生的软件技术能力表现。通过大数据分析，学生可以认识到自身的不足之处，并根据自身的学习状态调整努力方向。为高职软件技术专业学生人才培养、测评方法、教学改革等奠定实证基础，也为我国软件技术人才能力测评标准的建立提供參考。

参考文献

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