李竹林，馬 燕，車雯雯

(延安大學 計算機學院，陜西 延安 716000)

計算機類專業(yè)包括計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、物聯(lián)網等專業(yè)。2018年1月31日，教育部發(fā)布了《普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準》(以下簡稱《標準》)，《標準》中明確指出[1]：計算機類專業(yè)大規(guī)模、多層次、多需求的特點，以及社會的高度認可，使其成為供需兩旺的專業(yè)類。計算機類專業(yè)人才的培養(yǎng)質量直接影響我國信息技術的發(fā)展，計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)水平的高低，直接影響國家的發(fā)展和民族的進步。2011年，文獻[2]就對計算機類專業(yè)人才專業(yè)能力構成與培養(yǎng)進行研究，文獻指出要培養(yǎng)計算機類專業(yè)人才4大專業(yè)基本能力，共包含82個點?？梢姡咝τ嬎銠C類專業(yè)學生的能力培養(yǎng)是至關重要的。

計算機程序設計類課程主要包括《C語言程序設計》《數(shù)據(jù)結構》《C++程序設計》《Java程序設計》《算法分析與設計》《數(shù)據(jù)庫原理》等，是計算機專業(yè)類學生的基礎課程，是培養(yǎng)學生的計算思維意識、編程能力、系統(tǒng)分析與設計能力、創(chuàng)新能力、自學能力的重要階段，直接影響學生后期課程學習質量的優(yōu)劣、畢業(yè)時具備的專業(yè)素質與能力的高低以及就業(yè)的好壞。為了滿足社會需求，培養(yǎng)高素質的計算機應用型人才，我校采取了一系列的改革措施，如以CDIO理念為引導，形成了“以問題與案例驅動的理論課教學和以基于工程項目多級課程設計的實踐教學”一體化教學模式(陜西省教改項目《基于CDIO教育理念的計算機專業(yè)課程設計研究》(11BY72)研究成果)；以社會需求為導向，遵從“理論與實踐并重，知識、能力與素質同步”的計算機應用型人才培養(yǎng)規(guī)律，形成了“2+1+1”校企聯(lián)合的計算機應用型人才培養(yǎng)模式(陜西省重點教改項目《軟件工程專業(yè)應用型人才‘2+1+1’培養(yǎng)模式的構建與實踐》(13BZ36)研究成果)；以思維為引導，能力培養(yǎng)為目的，構建了“一個切入點、兩條主線、三個層次、三個環(huán)節(jié)”的課程教學模式(延安大學重點教改項目《基于計算思維的程序設計類課程教學改革研究與實踐》(YDJGZD2016-02)研究成果)等。系列教學改革研究，均取得了很好的成效，并形成了評判計算機類專業(yè)畢業(yè)生的二級能力指標體系、程序設計類課程應培養(yǎng)學生的二級能力指標體系等。但是，學生能力的評判都是以老師主觀判斷為主，沒有一個量化的方法。為了更有效地對高校計算機專業(yè)學生應用創(chuàng)新能力進行綜合評價，本文針對程序類課程的二級能力指標體系建立一個評判模型，通過對學生進行評判，評判結果與專家評分結果是吻合的，是可應用的。

1 評價模型建立

1.1 能力評價指標設計

根據(jù)社會對計算機類人才的需求，結合我校對計算機類專業(yè)人才的培養(yǎng)目標——應用型人才，經過系列教學改革研究，我們設計的程序設計類課程主要培養(yǎng)能力體系由兩級指標項組成，其結構與含義如表1所示，記為U={U1,U2,U3,U4,U5}。其中，U1={U11，U12，U13，U14，U15}，U2={U21，U22，U23，U24，U25}，U3={U31，U32，U33，U34，U35}，U4={U41，U42，U43}，U5={U51，U52，U53}。

表1 兩級能力指標結構表

1.2 評價等級設定

學生能力確定為5個等級，記為V={V1，V2，V3，V4，V5}，分別對應優(yōu)、良、中、及格以及不及格，各級賦值分別為V={5，4，3，2，1}。

1.3 評價指標的權重形成

權重反映各評價指標在綜合評價中的重要程度，用W表示，且有∑μi=1。

W={μ1,μ2,μ3,μ4,μ5}

(1)

一般情況下，能力評價指標的權重由任課老師根據(jù)經驗賦值，不可避免地受教師主觀因素的影響。為了考核結果公平合理，在設計該模型時，請20位專家進行協(xié)商研究，然后給權重打分，假定每個專家的權重是一樣的，最后取平均值，得出一級指標權重矩陣為：

W={0.297，0.218，0.272，0.122，0.091}

同理可通過打分計算出二級各項指標的權重矩陣W1、W2、W3、W4、W5分別如下。

W1={0.201，0.187，0.272，0.253，0.087}

W2={0.207，0.299，0.167，0.052，0.181}

W3={0.327，0.231，0.134，0.208，0.1}

W4={0.337，0.449，0.214}

W5={0.392，0.236，0.372}

1.4 評價矩陣建立

根據(jù)已建立起的二級評價指標體系，設計評價調查項目，形成教師調查表和學生調查表。然后根據(jù)調查統(tǒng)計結果分別得到每個被評價學生的每一因素的評價向量，該向量由優(yōu)、良、中、及格、不及格所占的比例組成，例如對某學生的“計算思維能力”評價中，有30%認為其“優(yōu)”，40%認為“良”，20%認為“中”，10%認為“及格”，則得出此學生“計算思維能力”的單因素評價結果r1={0.3，0.4，0.2，0.1，0.0}。同理可得r2，r3，r4，r5。最后形成該學生的創(chuàng)新能力評價矩陣為

R={r1，r2，r3，r4，r5}

(2)

對一個學生的能力評價，由多名專家和多名學生同時打分，每一項指標取其平均分。

1.5 綜合評價方法

由W和R的模糊變換可以得到模糊評判集S。

S=W°R={μ1，μ2，μ3，μ4，μ5} °{r1,r2,r3,r4,r5}

{S1，S2，S3，S4，S5}

(3)

其中 °為模糊合成算子，通常計算方法有四種[3-5]：

(1)M(∧，∨)算子

k=1，2，…，n

(4)

(2)M(.，∨)算子

k=1，2，…，n

(5)

(3)M(∧，⊙)算子

(6)

(4)(.，⊙)算子

(7)

四個算子在評價中的特點如表2所示[4，5]：

表2 四個算子在評價中的特點

由表2可看出，(.，⊙)算子能更好的體現(xiàn)評價指標的權重與評價矩陣，更好地反映綜合能力的強弱。因此，我們采用表達式(7)描述的(.，⊙)算子。

1.6 最終結果評價方法

最后通過對模糊評價向量S的分析做出綜合結論。一般可采用以下三種方法[5]：

(1)最大隸屬度原則：M=max(S1,S2,…,Sn)

我們采用第二種加權平均原則，目的是控制較大的Si所起的作用，其中的k為待定系數(shù)。

2 能力評價模型的應用分析

該模型建立起來后，我們針對不同年級不同專業(yè)進行了測試。這里以16級計算機專業(yè)學生要達到的能力重要性打分為例，來進一步說明如何用此評價模型對某一學生的應用創(chuàng)新能力進行考核：

2.1 確定評價矩陣R

以計科16級班的一名同學為例，仍然由20名專家和20名本班的學生打分，分值取其平均值，將得到該同學的各因素的評價矩陣R1，R2，R3，R4，R5，按上面的算法計算可得評價總矩陣R，結果如表3。

表3 各級指標評價矩陣打分計算結果

2.2 進行綜合評價

結合本文1.3節(jié)的評價指標權重向量，根據(jù)式(3)，S=W°R可計算綜合能力的評判集S：

S={μ1,μ2,μ3,μ4,μ5} ° {r1，r2，r3，r4，r5}

S=[0.297 0.218 0.272 0.122 0.091] °

[0.158 0.372 0.262 0.135 0.141]

同理可計算出一級能力指標項對應的能力評判集S1～S5，如表4所示。

表4 一級能力指標項的評判集

2.3 計算最終評價結果

根據(jù)1.2節(jié)對優(yōu)、良、中、及格以及不及格各級賦值情況V={5，4，3，2，1}。用S中對應分量將各等級的秩加權求和，得綜合能力評價值為：

[0.158 0.372 0.262 0.135 0.141]×

[5 4 3 2]T=3.475

故得出該同學的計算機程序設計綜合能力為中等。

同樣的方法，可得出該同學生一級能力指標項目的評判值，如表5所示。

從表5可以看出，該同學的編程能力>創(chuàng)新能力>計算思維能力>系統(tǒng)分析與設計能力>自學能力，自學能力的等級為“及格”，其它項的等級為“中”，最后綜合能力等級為“中”。

用建立好的評價模型對我校計算機類專業(yè)學生的能力進行評判，結果是令人滿意的。測試評判結果說明該模型是有效的，可應用的。

表5 某同學的各項能力評判值和綜合能力評判值

3 結語

本文在多年對計算機程序設計類課程的教學研究基礎上，以社會對人才的需求為導向，確定了程序設計類課程培養(yǎng)學生能力的二級指標體系，并建立了能力評判模型。該模型的建立不但可以評判程序設計類課程授后學生的能力培養(yǎng)情況如何，而且可以推廣應用到計算機類專業(yè)學生的計算機能力評價中，也能應用在計算機專業(yè)課程教學及教學模式改革的效果分析中。