特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系構(gòu)建

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摘要：結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”形勢下軟件工程人才的需求特征，針對專業(yè)特色型高校對軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系的培養(yǎng)目標、規(guī)格、標準、模式等問題進行研究，提出“互聯(lián)網(wǎng)+”形勢下特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系的建設(shè)思路、構(gòu)建目標與原則、架構(gòu)設(shè)計及培養(yǎng)體系實施途徑。

關(guān)鍵字：互聯(lián)網(wǎng)+；特色專業(yè)；軟件工程；培養(yǎng)體系

一、特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系的建設(shè)思路

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型，走創(chuàng)新之路，這其中，人才是關(guān)鍵。傳統(tǒng)學(xué)科領(lǐng)域的數(shù)字化、信息化、智能化呈現(xiàn)出的加速變革是創(chuàng)新驅(qū)動、“中國制造2025”“一帶一路”“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家戰(zhàn)略的驅(qū)動力。這些學(xué)科的發(fā)展日益依賴軟件及其相關(guān)技術(shù)。在特色型專業(yè)為主的高校中，建設(shè)特色專業(yè)領(lǐng)域軟件工程專業(yè)已成為學(xué)科建設(shè)與發(fā)展的共識。特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標是：充分發(fā)揮特色學(xué)科人才培養(yǎng)經(jīng)驗，培養(yǎng)兼?zhèn)滠浖こ膛c領(lǐng)域?qū)I(yè)知識，具備特色領(lǐng)域軟件設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用有較深見解，具備利用軟件技術(shù)解決特色領(lǐng)域?qū)I(yè)問題的軟件工程人才。以地學(xué)學(xué)科為例，對軟件技術(shù)依賴度較高的專業(yè)有地理信息科學(xué)、測繪工程、勘探技術(shù)與工程、環(huán)境工程、水文與水資源工程、石油工程、地球物理學(xué)等。隨著地質(zhì)大調(diào)查的深入開展，國內(nèi)外地學(xué)相關(guān)應(yīng)用軟件得到了迅速發(fā)展，這些專業(yè)軟件具有軟件種類繁多、專業(yè)性強、開發(fā)周期長、投資巨大、利用率低等特點[2]，主要表現(xiàn)在：海量地學(xué)信息遠遠超過了人工所能處理的范疇；地學(xué)信息的采集、處理、展現(xiàn)分別由不同的部門進行處理，越來越呈現(xiàn)信息集團化處理的趨勢?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代，地學(xué)的發(fā)展離不開計算機技術(shù)的進步和應(yīng)用軟件的發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，如何快速開發(fā)滿足領(lǐng)域要求的軟件顯得越來越緊迫[3]。由于在軟件工程專業(yè)建設(shè)與培養(yǎng)過程中普遍存在輕視領(lǐng)域背景知識的問題，導(dǎo)致具備地學(xué)與軟件工程專業(yè)背景復(fù)合型人才稀缺。在實際工作中，軟件技術(shù)人員會遇到不同領(lǐng)域之間知識鴻溝，從而引起交流障礙。特色型專業(yè)高校的軟件工程專業(yè)建設(shè)過程中，知識體系構(gòu)建的關(guān)鍵是培養(yǎng)規(guī)格問題，主要體現(xiàn)在培養(yǎng)標準和總體知識結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制定上。

1．特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系構(gòu)建目標與原則

在日新月異的“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，特色型軟件工程專業(yè)應(yīng)堅持以工程教育思想為核心的專業(yè)培養(yǎng)模式，使之滿足未來企業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟社會對工程技術(shù)人才的需求，堅持在軟件（包括領(lǐng)域軟件）開發(fā)過程的管理、開發(fā)方法、開發(fā)工具和關(guān)鍵技術(shù)等方面，培養(yǎng)面向軟件產(chǎn)業(yè)和專業(yè)領(lǐng)域?qū)嵱眯蛙浖こ谈呒壢瞬拧榇?，?yīng)著重從如下四方面構(gòu)建特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系。（1）國際型。借鑒和引進國際先進教學(xué)經(jīng)驗，優(yōu)化教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程體系，制定系統(tǒng)化的人才培養(yǎng)計劃和課程體系。（2）創(chuàng)新型。優(yōu)化基礎(chǔ)理論知識的教學(xué)內(nèi)容，包含新理念、新模式、新方法、新內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)和跨領(lǐng)域?qū)W習(xí)能力。融合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、工程能力和綜合素質(zhì)，幫助學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題”能力的養(yǎng)成。（3）工程型。依據(jù)學(xué)科的工程特性，有針對性地設(shè)計通識基礎(chǔ)課程、將專業(yè)主干課程與工程實踐結(jié)合。優(yōu)化實踐教學(xué)，強化工程能力培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生針對軟件產(chǎn)品質(zhì)量、開發(fā)效率、工程度量、知識產(chǎn)權(quán)保護等方面的分析、設(shè)計、開發(fā)、測試和維護能力。（4）復(fù)合型。結(jié)合特色型高校的專業(yè)優(yōu)勢，加強以目標為導(dǎo)向的一體化培養(yǎng)、增強學(xué)生的領(lǐng)域知識背景，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科知識交叉與融合、技能與管理相結(jié)合、團隊合作、軟件研發(fā)能力與領(lǐng)域知識素質(zhì)相結(jié)合的復(fù)合型專業(yè)人才。基于上述原則構(gòu)建的特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系，除了培養(yǎng)學(xué)生軟件工程基本理論和開發(fā)技術(shù)，還培養(yǎng)學(xué)生軟件需求分析、架構(gòu)設(shè)計、度量與測試、系統(tǒng)設(shè)計能力，這些能力是學(xué)生分析與解決問題、溝通與協(xié)調(diào)、項目管理、工程實踐和參與國際競爭能力的途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)[3]。

2．特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系的架構(gòu)設(shè)計

2014年，IEEE協(xié)會了《軟件工程知識體系》指南第3版（SWEBOKV3，SoftwareEngineeringBodyofKnowledge）[4]，該指南將軟件工程專業(yè)知識體系劃分為15個知識域，其中包括11個軟件工程實踐知識域，分別是軟件需求、軟件設(shè)計、軟件構(gòu)造、軟件測試、軟件維護、軟件配置管理、軟件工程管理、軟件工程過程、軟件工程模型和方法、軟件質(zhì)量、軟件工程職業(yè)實踐，以及4個軟件工程教育基礎(chǔ)知識域—軟件工程經(jīng)濟學(xué)、計算基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和工程基礎(chǔ)。以中國地質(zhì)大學(xué)（北京）軟件工程專業(yè)為例，依靠地學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科優(yōu)勢，該專業(yè)明確以“建設(shè)特色鮮明、培養(yǎng)體系現(xiàn)代化、國內(nèi)先進的行業(yè)型軟件工程專業(yè)”為專業(yè)建設(shè)總目標。在設(shè)計基于SWEBOK設(shè)計軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系的教學(xué)內(nèi)容時，由于該指南涉及知識內(nèi)容繁多，因此遇到很大的挑戰(zhàn)。為此，只有加強課程體系的系統(tǒng)性和開放性，采用通識與專業(yè)結(jié)合、科學(xué)與人文結(jié)合、理論與實踐結(jié)合的培養(yǎng)體系，才能做到有的放矢，抓住軟件工程本質(zhì)。基于這一原則，構(gòu)建了由“通識基礎(chǔ)+學(xué)科基礎(chǔ)+專業(yè)核心+實踐創(chuàng)新”四個模塊構(gòu)成的系統(tǒng)化、層次化的軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系，最終目的是使學(xué)生“理論上有深度、實踐上有招術(shù)”.在這一體系的通識模塊和學(xué)科基礎(chǔ)模塊中，除了設(shè)置軟件設(shè)計與開發(fā)相關(guān)基礎(chǔ)課程以外，還設(shè)計了含有地學(xué)領(lǐng)域相關(guān)基礎(chǔ)課程和地學(xué)信息工程領(lǐng)域知識，為學(xué)生熟悉地學(xué)相關(guān)領(lǐng)域軟件的需求和業(yè)務(wù)邏輯的軟件實現(xiàn)的方法打下基礎(chǔ)。為了進一步加大實踐課程的力度，突出學(xué)生在專業(yè)教學(xué)過程中的主體地位，在培養(yǎng)學(xué)生計算學(xué)科基本概念和技術(shù)方法的前提下，增加了以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)為目的的軟件工程專業(yè)導(dǎo)論課、現(xiàn)代軟件工程簡史、軟件工程新技術(shù)與新思維、新生研討課、學(xué)科前沿課、地球科學(xué)概論等開放型課程，這些課程采用開放式教學(xué)內(nèi)容，重點考慮與特色型專業(yè)領(lǐng)域緊密結(jié)合，為學(xué)生搭建領(lǐng)域知識與軟件工程學(xué)科結(jié)合的信息傳授平臺。目的是培養(yǎng)學(xué)生良好的領(lǐng)域軟件研發(fā)、設(shè)計與實現(xiàn)能力、良好領(lǐng)域創(chuàng)新與競爭能力、良好的項目規(guī)范管理能力、良好的溝通、交流與組織協(xié)調(diào)能力。最終達到特色型專業(yè)領(lǐng)域高層次、復(fù)合型、國際化的軟件工程專業(yè)高級人才的培養(yǎng)目標。

二、特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系實施途徑

在特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系的實施過程中，應(yīng)遵循軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基本原則和方向，充分發(fā)揮特色學(xué)科的優(yōu)勢，堅持走“特色學(xué)科+軟件工程”的道路，強化實踐環(huán)節(jié)，實現(xiàn)特色學(xué)科與軟件工程學(xué)科的交叉與聯(lián)合。

1．堅持“特色+軟件”的綜合能力培養(yǎng)

特色型軟件工程專業(yè)是采用軟件工程的方法和技術(shù)解決特色型專業(yè)領(lǐng)域的問題，解決特色專業(yè)領(lǐng)域信息處理流程的自動化和智能化問題。因此，必須有針對性地對學(xué)生的特色專業(yè)領(lǐng)域背景知識加以科學(xué)設(shè)置[5]。構(gòu)建領(lǐng)域基礎(chǔ)知識教育，就要堅持走“特色學(xué)科+軟件工程”的道路。以地學(xué)學(xué)科為例，結(jié)合國土、地理信息、環(huán)境、地質(zhì)、工程、能源等領(lǐng)域，在新生研討課、學(xué)科前沿課、專業(yè)導(dǎo)論課等課程的設(shè)置上，每一個方向都包含了相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識，軟件工程專業(yè)的學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好選擇一個地學(xué)領(lǐng)域為方向，修習(xí)相關(guān)的通識課程。通過對地學(xué)領(lǐng)域知識的學(xué)習(xí)和實踐，培養(yǎng)學(xué)生廣闊的地學(xué)知識。在進行地學(xué)領(lǐng)域軟件設(shè)計研發(fā)時，達到和專業(yè)領(lǐng)域的需求的最合好契合。只有堅持“特色學(xué)科+軟件工程”學(xué)理念，在世界上有特色學(xué)科領(lǐng)先的技術(shù)理論與領(lǐng)域軟件，才能在特色學(xué)科領(lǐng)域的數(shù)字化、信息化發(fā)展趨勢下處于領(lǐng)先地位，從而提升特色學(xué)科的綜合實力。

2．增加項目驅(qū)動的實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)

軟件工程是實踐性特別強的學(xué)科，特色型軟件工程專業(yè)應(yīng)將軟件工程和領(lǐng)域知識有機結(jié)合，讓學(xué)生真正參與到項目中，通過項目來推動學(xué)生不斷的實踐與鍛煉，使學(xué)生不但具有軟件工程專業(yè)素質(zhì)，還具備廣闊的領(lǐng)域知識。以中國地質(zhì)大學(xué)（北京）軟件工程專業(yè)為例，為提升學(xué)生實踐能力，我們優(yōu)化實踐教學(xué)課程體系和教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建課程設(shè)計、科研創(chuàng)新訓(xùn)練、軟件項目實踐（實習(xí)）、畢業(yè)設(shè)計為主要內(nèi)容的“實踐和創(chuàng)新”體系，包括社會實踐、科研訓(xùn)練和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動3大類。在學(xué)生的整個培養(yǎng)過程中，采用了“2+1+1”培養(yǎng)模式，即：2年基礎(chǔ)知識，1年專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，1年實踐訓(xùn)練。學(xué)生在前2年期間選擇1個領(lǐng)域背景知識學(xué)習(xí)的方向，并且選修2~3門有關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)通識課程。學(xué)生有近1年的時間是在各類實踐、實驗環(huán)節(jié)中完成的。在現(xiàn)有學(xué)時學(xué)分框架內(nèi)，實踐教學(xué)（實驗）教學(xué)環(huán)節(jié)的比重已占到整體學(xué)分的27.3%，如表3所示，其中實踐創(chuàng)新模塊主要包括的專業(yè)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)有：軟件工程實習(xí)（1~3學(xué)年）、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程實踐、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程實踐、面向?qū)ο蠓治稣n程實踐[6]、Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程實踐、網(wǎng)頁程序設(shè)計課程實踐、畢業(yè)設(shè)計等。為確保實踐教學(xué)體系完善，在實踐基地的建立過程中，還要加強與先進的軟件企業(yè)、開發(fā)園區(qū)合作辦學(xué)力度，與領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)共建實踐基地，共同設(shè)置和開發(fā)課程。做到專業(yè)建設(shè)目標明確、培養(yǎng)方案先進，課程體系與教材與時俱進。

3．夯實軟件的工程化思想教育內(nèi)涵

目前，“互聯(lián)網(wǎng)+”已成為國家經(jīng)濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略。許多顛覆傳統(tǒng)服務(wù)行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)公司，其運作的基礎(chǔ)、內(nèi)核本質(zhì)都是軟件。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃的實施，軟件人才的需求量會急劇增加[7]。要充分利用綜合優(yōu)勢和辦學(xué)資源，注重學(xué)科的交叉與融合，注重軟件工程化的教育，從軟件工程、領(lǐng)域信息工程、領(lǐng)域應(yīng)用工程技術(shù)三個方向，在領(lǐng)域軟件與通用軟件機研發(fā)兩個方面，強調(diào)軟件工程專業(yè)教育、領(lǐng)域背景知識教育和項目驅(qū)動的實踐教學(xué)，建設(shè)以軟件工程技術(shù)為基礎(chǔ)的多學(xué)科交叉的、創(chuàng)新型的研究平臺。

三、結(jié)語

“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下，軟件工程專業(yè)的理論與技術(shù)的發(fā)展日新月異，復(fù)合型軟件人才的社會需求量劇增，與此同時對軟件人才的素質(zhì)也有了更高層次的要求。軟件工程專業(yè)的教學(xué)必須著眼于行業(yè)的需求，培養(yǎng)出具有較強工程能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的符合時展要求的綜合型軟件人才。目前，軟件工程與領(lǐng)域?qū)W科交叉人才是非常缺乏，堅持“特色+軟件”的培養(yǎng)理念，培養(yǎng)具有寬闊領(lǐng)域背景的軟件工程人才，只有堅持專業(yè)理論與專業(yè)技術(shù)并重、基礎(chǔ)與實踐統(tǒng)一、堅持課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法創(chuàng)新，在培養(yǎng)方案、合作辦學(xué)機制、課程體系建設(shè)、教學(xué)設(shè)施完善、專業(yè)辦學(xué)條件等方面不斷改革創(chuàng)新，才能做到與時俱進，增強軟件工程專業(yè)學(xué)生的綜合競爭力，培養(yǎng)出以業(yè)界需求為導(dǎo)向的創(chuàng)新型、工程型、實用型、復(fù)合型的軟件工程人才。培養(yǎng)出符合領(lǐng)域需求的“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的軟件工程專業(yè)人才。

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作者：刁明光 薛濤 鹿旸 單位：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）信息工程學(xué)院