徐 怡
(安徽大學(xué) 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,安徽 合肥 230601)
軟件工程是指導(dǎo)軟件開發(fā)人員進(jìn)行軟件開發(fā)、軟件維護(hù)及軟件管理的工程學(xué)科,課程的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生能夠熟練地掌握軟件開發(fā)的方法和各種開發(fā)工具的使用,為將來有效地策劃、管理、開發(fā)大型軟件項目打下堅實的理論基礎(chǔ)[1-2]。因此,在軟件人才培養(yǎng)方面占有重要地位,對于解決我國軟件產(chǎn)業(yè)面臨的卡脖子問題具有重要的戰(zhàn)略意義[3-4]。軟件工程課程評價是教學(xué)的中心工作,課程評價結(jié)果是衡量教學(xué)質(zhì)量的重要依據(jù),加強(qiáng)課程評價是提高教學(xué)質(zhì)量的前提。根據(jù)課程的教學(xué)目標(biāo),建立全面、科學(xué)、客觀的軟件工程課程評價體系,對課程教學(xué)活動所達(dá)到的教學(xué)效果做出有效的判斷,可以有效衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,促進(jìn)教師不斷改進(jìn)教學(xué)過程,提高課程教學(xué)質(zhì)量。
傳統(tǒng)的軟件工程課程評價方法側(cè)重于學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價,評價的手段主要包括學(xué)生的作業(yè)、課堂測驗、期中考試、期末考試等。一方面不能體現(xiàn)軟件工程課程的特點,另一方面沒有突出工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下成果導(dǎo)向教育的培養(yǎng)目標(biāo),即學(xué)生通過教育過程最后所能達(dá)到的最大能力。成果導(dǎo)向教育(Outcomes-based Education,OBE)是一種基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育新模式[5]。在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下,OBE的理念貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終。OBE強(qiáng)調(diào)教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果,這里所說的成果是學(xué)生最終取得的學(xué)習(xí)結(jié)果,是學(xué)生通過某一階段學(xué)習(xí)后所能達(dá)到的最大能力。成果導(dǎo)向教育重點衡量學(xué)生能做什么,而不是學(xué)生知道什么。OBE要求學(xué)生掌握內(nèi)容的方式,從解決有固定答案問題的能力拓展到解決開放問題的能力。因此,OBE更加關(guān)注高階能力,例如創(chuàng)造性思維的能力、分析和綜合信息的能力、策劃和組織能力等[6]。因此,軟件工程的培養(yǎng)目標(biāo)和OBE具有高度一致性。
本文針對傳統(tǒng)軟件工程課程評價方法的局限性,結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的新需求,以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才為導(dǎo)向,基于成果導(dǎo)向教育的培養(yǎng)目標(biāo),從課程評價內(nèi)容、課程評價手段、課程評價標(biāo)準(zhǔn)3個方面,系統(tǒng)研究軟件工程課程評價方法,建立全面、科學(xué)、客觀的課程評價體系,有效衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,促進(jìn)教師不斷改進(jìn)教學(xué)過程,從而提高軟件工程課程的教學(xué)質(zhì)量。
軟件工程課程具有以下特點:(1)綜合性,軟件工程是一門綜合多學(xué)科知識的課程,不但包括操作系統(tǒng)、計算機(jī)原理、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計語言等開發(fā)軟件所必須具備的知識,還涉及計算機(jī)硬件、系統(tǒng)工程、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、邏輯學(xué)等領(lǐng)域知識;(2)理論性,軟件工程研究內(nèi)容廣泛,包含的概念、原理、方法是人們在實際軟件開發(fā)過程中總結(jié)出來的,具有普遍性及廣泛性,抽象且復(fù)雜,難于理解;(3)實踐性,軟件開發(fā)過程的技術(shù)與方法、經(jīng)驗與教訓(xùn)都來源于實踐,把理論知識結(jié)合到實際的軟件項目開發(fā)過程中,才能領(lǐng)會軟件工程的精髓;(4)發(fā)展性,軟件工程自提出至今,其理論和實踐體系得到了不斷完善和發(fā)展,涌現(xiàn)了許多新技術(shù)、新方法。
傳統(tǒng)的軟件工程課程評價方法,往往只能測試出學(xué)生的記憶力,而不能讓學(xué)生展示出他們學(xué)會了什么。對于軟件工程的學(xué)習(xí)來說,重要的是理解而不是記憶,對內(nèi)容的理解所體現(xiàn)的認(rèn)知能力比對內(nèi)容的記憶所體現(xiàn)的記憶能力重要得多。軟件工程以培養(yǎng)學(xué)生的軟件開發(fā)能力為核心,要求學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問題的能力、創(chuàng)造性思維的能力、分析和綜合信息的能力、策劃和組織能力等[7]。
OBE強(qiáng)調(diào)以下4個問題:(1)我們想讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么?(2)我們?yōu)槭裁匆寣W(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果?(3)我們?nèi)绾斡行У貛椭鷮W(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果?(4)我們?nèi)绾沃缹W(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果?針對傳統(tǒng)軟件工程課程評價方法的局限性,基于成果導(dǎo)向教育的培養(yǎng)目標(biāo),對軟件工程課程評價的研究主要從3個方面展開,具體為課程評價內(nèi)容、課程評價手段和課程評價標(biāo)準(zhǔn)。
OBE強(qiáng)調(diào)教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程所取得的學(xué)習(xí)成果,即學(xué)生通過教育過程最后所能達(dá)到的最大能力。因此,OBE導(dǎo)向的軟件工程課程評價方法,要以專業(yè)人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù),按照學(xué)生畢業(yè)要求,結(jié)合軟件工程課程的教學(xué)目標(biāo),研究能夠體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價內(nèi)容。
首先,以安徽大學(xué)軟件工程專業(yè)工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù),按照學(xué)生畢業(yè)要求,根據(jù)軟件工程課程支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點,制定4個課程教學(xué)目標(biāo)。
課程目標(biāo)1:理解軟件工程概論基本理論和方法,了解相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),掌握軟件過程模型,用于解決復(fù)雜軟件工程問題。
課程目標(biāo)2:熟悉軟件分析的方法和技術(shù),使學(xué)生具備軟件工程的分析能力。
課程目標(biāo)3:熟悉軟件設(shè)計、實現(xiàn)、測試的方法和技術(shù),使學(xué)生具備軟件工程的設(shè)計和實現(xiàn)能力。
課程目標(biāo)4:熟悉軟件維護(hù)以及過程管理的方法和技術(shù),使學(xué)生具備計算機(jī)工程及產(chǎn)品的工程管理與經(jīng)濟(jì)決策能力。
畢業(yè)要求指標(biāo)點、課程目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容之間的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。
表1 畢業(yè)要求指標(biāo)點、課程目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容之間的對應(yīng)關(guān)系
其次,根據(jù)軟件工程課程對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐,結(jié)合課程的教學(xué)目標(biāo),細(xì)化OBE導(dǎo)向的軟件工程課程評價內(nèi)容,包括7個方面的學(xué)習(xí)成果:(1)學(xué)生系統(tǒng)掌握軟件工程的概念、原理、技術(shù)、方法、工具和過程;(2)學(xué)生具備對軟件進(jìn)行問題定義、可行性研究、需求分析的問題分析能力;(3)學(xué)生具備對軟件進(jìn)行總體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計的軟件設(shè)計能力;(4)學(xué)生具備對軟件進(jìn)行編碼和測試的實現(xiàn)能力;(5)學(xué)生具備撰寫規(guī)范的軟件開發(fā)和維護(hù)文檔的能力;(6)學(xué)生具有良好的團(tuán)隊協(xié)作和溝通能力;(7)學(xué)生在對軟件進(jìn)行分析、設(shè)計和實現(xiàn)的過程中,具備軟件項目管理能力。
針對OBE導(dǎo)向的軟件工程課程評價內(nèi)容,為了有效地對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,即其獲得的各種能力進(jìn)行評價,單純基于傳統(tǒng)的作業(yè)、課堂測驗、期中考試、期末考試很難達(dá)到預(yù)期效果。因此,以能讓學(xué)生充分展示其學(xué)習(xí)成果為前提,研究新的課程評價手段,使其能夠更好地反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。
首先,課程考核方式涵蓋課后作業(yè)、大作業(yè)、期中考試、期末考試等。課程總成績由課后作業(yè)、大作業(yè)、期中考試和期末考試成績等組合而成,其中各部分所占比例及其與課程目標(biāo)對應(yīng)關(guān)系如表2所示。
表2 傳統(tǒng)考核形式的評價手段
其次,在傳統(tǒng)考核形式的基礎(chǔ)上,增加更豐富多樣的考核形式,制定更具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。主要有:開展案例研究、完成項目策劃,或者以團(tuán)隊的形式完成某些比較復(fù)雜的開發(fā)任務(wù)。這樣的任務(wù)能讓學(xué)生展示創(chuàng)造性思維的能力、分析和綜合信息的能力、策劃和組織能力、團(tuán)隊協(xié)作和溝通能力等。
最后,傳統(tǒng)的考核形式學(xué)生展示成果的方式比較單一,多為書寫的紙質(zhì)材料。為了能讓學(xué)生充分展示其學(xué)習(xí)成果,對應(yīng)于不同的考核形式,應(yīng)提供更能體現(xiàn)能力培養(yǎng)的展示形式,讓學(xué)生有機(jī)會證明自己所學(xué)。例如:對于開展案例研究的結(jié)果,用口頭匯報的形式展示;對于項目策劃的結(jié)果,用小組討論的形式展示,小組之間還可以進(jìn)行互評;以團(tuán)隊形式完成的某些比較復(fù)雜的開發(fā)任務(wù),以小組為單位進(jìn)行答辯展示。
傳統(tǒng)軟件工程教學(xué)重視競爭學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)比較性評價,對所有學(xué)生采用共同的、單一的評價標(biāo)準(zhǔn),在學(xué)生之間區(qū)別出優(yōu)、良、中、差等不同等級。通過評分將學(xué)生區(qū)分開或標(biāo)簽化,將教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生置于一種競爭環(huán)境中,不利于建立和諧互動的關(guān)系。OBE聚焦學(xué)習(xí)成果,注重合作式學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)個性化評定。因此,基于OBE導(dǎo)向的軟件工程課程評價內(nèi)容和課程評價手段,遵循達(dá)成性評價、個性化評價、多元化評價的原則,研究OBE導(dǎo)向的軟件工程課程評價標(biāo)準(zhǔn)。
首先,制定達(dá)成性評價標(biāo)準(zhǔn)。OBE強(qiáng)調(diào)自我比較,而不是學(xué)生之間的比較。強(qiáng)調(diào)是否已經(jīng)達(dá)到了自我參照標(biāo)準(zhǔn),其評價結(jié)果用“符合/不符合”“達(dá)成/未達(dá)成”“通過/未通過”等表示。
其次,制定個性化評價標(biāo)準(zhǔn)。OBE強(qiáng)調(diào)自我比較,采用學(xué)生各自的參照標(biāo)準(zhǔn),而不是所有學(xué)生的共同標(biāo)準(zhǔn)。因此,教師要根據(jù)每個學(xué)生的個體差異,制定個性化的評定標(biāo)準(zhǔn)和等級,并適時進(jìn)行針對性評價,從而準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),及時修正。
最后,制定多元化評價標(biāo)準(zhǔn)。OBE的教學(xué)評價聚焦在學(xué)習(xí)成果上,而不是在教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)方式上。因此,教師應(yīng)該針對不同的考核形式和不同的考核結(jié)果展示形式,制定多元化評價標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)調(diào)達(dá)成學(xué)習(xí)成果的內(nèi)涵和個人的學(xué)習(xí)進(jìn)步。
本文針對傳統(tǒng)軟件工程課程評價方法的局限性,研究OBE導(dǎo)向的軟件工程課程評價方法,符合工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的新需求和人才培養(yǎng)目標(biāo)。OBE導(dǎo)向的軟件工程課程評價方法,按照反向設(shè)計的原則,基于學(xué)習(xí)成果制定課程評價內(nèi)容、課程評價手段、課程評價標(biāo)準(zhǔn),利用成果反饋來改進(jìn)原有的課程設(shè)計與課程教學(xué)。在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下,OBE導(dǎo)向的軟件工程課程評價方法的研究成果,可以為其他學(xué)科進(jìn)行工程化教學(xué)質(zhì)量評價提供理論與實踐指導(dǎo),具有重要的推廣價值。