特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系構建

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摘要：結合“互聯(lián)網+”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+”形勢下特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系的建設思路、構建目標與原則、架構設計及培養(yǎng)體系實施途徑。

關鍵字：互聯(lián)網+；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)體系的建設思路

隨著“互聯(lián)網+”時代的到來，推動傳統(tǒng)產業(yè)升級轉型，走創(chuàng)新之路，這其中，人才是關鍵。傳統(tǒng)學科領域的數(shù)字化、信息化、智能化呈現(xiàn)出的加速變革是創(chuàng)新驅動、“中國制造2025”“一帶一路”“互聯(lián)網+”等國家戰(zhàn)略的驅動力。這些學科的發(fā)展日益依賴軟件及其相關技術。在特色型專業(yè)為主的高校中，建設特色專業(yè)領域軟件工程專業(yè)已成為學科建設與發(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)揮特色學科人才培養(yǎng)經驗，培養(yǎng)兼?zhèn)滠浖こ膛c領域專業(yè)知識，具備特色領域軟件設計、開發(fā)與應用有較深見解，具備利用軟件技術解決特色領域專業(yè)問題的軟件工程人才。以地學學科為例，對軟件技術依賴度較高的專業(yè)有地理信息科學、測繪工程、勘探技術與工程、環(huán)境工程、水文與水資源工程、石油工程、地球物理學等。隨著地質大調查的深入開展，國內外地學相關應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：海量地學信息遠遠超過了人工所能處理的范疇；地學信息的采集、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+”時代，地學的發(fā)展離不開計算機技術的進步和應用軟件的發(fā)展。隨著互聯(lián)網、人工智能、大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，如何快速開發(fā)滿足領域要求的軟件顯得越來越緊迫[3]。由于在軟件工程專業(yè)建設與培養(yǎng)過程中普遍存在輕視領域背景知識的問題，導致具備地學與軟件工程專業(yè)背景復合型人才稀缺。在實際工作中，軟件技術人員會遇到不同領域之間知識鴻溝，從而引起交流障礙。特色型專業(yè)高校的軟件工程專業(yè)建設過程中，知識體系構建的關鍵是培養(yǎng)規(guī)格問題，主要體現(xiàn)在培養(yǎng)標準和總體知識結構的設計與制定上。

1．特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系構建目標與原則

在日新月異的“互聯(lián)網+”時代，特色型軟件工程專業(yè)應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)、新興產業(yè)、經濟社會對工程技術人才的需求，堅持在軟件（包括領域軟件）開發(fā)過程的管理、開發(fā)方法、開發(fā)工具和關鍵技術等方面，培養(yǎng)面向軟件產業(yè)和專業(yè)領域實用型軟件工程高級人才。為此，應著重從如下四方面構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經驗，優(yōu)化教學模式、教學內容、教學方法、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)化基礎理論知識的教學內容，包含新理念、新模式、新方法、新內容。培養(yǎng)學生創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)和跨領域學習能力。融合學生的學習能力、工程能力和綜合素質，幫助學生“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)學科的工程特性，有針對性地設計通識基礎課程、將專業(yè)主干課程與工程實踐結合。優(yōu)化實踐教學，強化工程能力培養(yǎng)，培養(yǎng)學生針對軟件產品質量、開發(fā)效率、工程度量、知識產權保護等方面的分析、設計、開發(fā)、測試和維護能力。（4）復合型。結合特色型高校的專業(yè)優(yōu)勢，加強以目標為導向的一體化培養(yǎng)、增強學生的領域知識背景，培養(yǎng)學生的學科知識交叉與融合、技能與管理相結合、團隊合作、軟件研發(fā)能力與領域知識素質相結合的復合型專業(yè)人才?；谏鲜鲈瓌t構建的特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系，除了培養(yǎng)學生軟件工程基本理論和開發(fā)技術，還培養(yǎng)學生軟件需求分析、架構設計、度量與測試、系統(tǒng)設計能力，這些能力是學生分析與解決問題、溝通與協(xié)調、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)學生持續(xù)學習能力的基礎[3]。

2．特色型軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系的架構設計

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、軟件設計、軟件構造、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、軟件質量、軟件工程職業(yè)實踐，以及4個軟件工程教育基礎知識域—軟件工程經濟學、計算基礎、數(shù)學基礎和工程基礎。以中國地質大學（北京）軟件工程專業(yè)為例，依靠地學領域的學科優(yōu)勢，該專業(yè)明確以“建設特色鮮明、培養(yǎng)體系現(xiàn)代化、國內先進的行業(yè)型軟件工程專業(yè)”為專業(yè)建設總目標。在設計基于SWEBOK設計軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系的教學內容時，由于該指南涉及知識內容繁多，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)結合、科學與人文結合、理論與實踐結合的培養(yǎng)體系，才能做到有的放矢，抓住軟件工程本質?；谶@一原則，構建了由“通識基礎+學科基礎+專業(yè)核心+實踐創(chuàng)新”四個模塊構成的系統(tǒng)化、層次化的軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系，最終目的是使學生“理論上有深度、實踐上有招術”.在這一體系的通識模塊和學科基礎模塊中，除了設置軟件設計與開發(fā)相關基礎課程以外，還設計了含有地學領域相關基礎課程和地學信息工程領域知識，為學生熟悉地學相關領域軟件的需求和業(yè)務邏輯的軟件實現(xiàn)的方法打下基礎。為了進一步加大實踐課程的力度，突出學生在專業(yè)教學過程中的主體地位，在培養(yǎng)學生計算學科基本概念和技術方法的前提下，增加了以培養(yǎng)學生專業(yè)素養(yǎng)為目的的軟件工程專業(yè)導論課、現(xiàn)代軟件工程簡史、軟件工程新技術與新思維、新生研討課、學科前沿課、地球科學概論等開放型課程，這些課程采用開放式教學內容，重點考慮與特色型專業(yè)領域緊密結合，為學生搭建領域知識與軟件工程學科結合的信息傳授平臺。目的是培養(yǎng)學生良好的領域軟件研發(fā)、設計與實現(xiàn)能力、良好領域創(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)調能力。最終達到特色型專業(yè)領域高層次、復合型、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)揮特色學科的優(yōu)勢，堅持走“特色學科+軟件工程”的道路，強化實踐環(huán)節(jié)，實現(xiàn)特色學科與軟件工程學科的交叉與聯(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解決特色型專業(yè)領域的問題，解決特色專業(yè)領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生的特色專業(yè)領域背景知識加以科學設置[5]。構建領域基礎知識教育，就要堅持走“特色學科+軟件工程”的道路。以地學學科為例，結合國土、地理信息、環(huán)境、地質、工程、能源等領域，在新生研討課、學科前沿課、專業(yè)導論課等課程的設置上，每一個方向都包含了相關領域的基礎知識，軟件工程專業(yè)的學生可以根據(jù)自己的興趣愛好選擇一個地學領域為方向，修習相關的通識課程。通過對地學領域知識的學習和實踐，培養(yǎng)學生廣闊的地學知識。在進行地學領域軟件設計研發(fā)時，達到和專業(yè)領域的需求的最合好契合。只有堅持“特色學科+軟件工程”學理念，在世界上有特色學科領先的技術理論與領域軟件，才能在特色學科領域的數(shù)字化、信息化發(fā)展趨勢下處于領先地位，從而提升特色學科的綜合實力。

2．增加項目驅動的實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)

軟件工程是實踐性特別強的學科，特色型軟件工程專業(yè)應將軟件工程和領域知識有機結合，讓學生真正參與到項目中，通過項目來推動學生不斷的實踐與鍛煉，使學生不但具有軟件工程專業(yè)素質，還具備廣闊的領域知識。以中國地質大學（北京）軟件工程專業(yè)為例，為提升學生實踐能力，我們優(yōu)化實踐教學課程體系和教學內容，構建課程設計、科研創(chuàng)新訓練、軟件項目實踐（實習）、畢業(yè)設計為主要內容的“實踐和創(chuàng)新”體系，包括社會實踐、科研訓練和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動3大類。在學生的整個培養(yǎng)過程中，采用了“2+1+1”培養(yǎng)模式，即：2年基礎知識，1年專業(yè)課程的學習，1年實踐訓練。學生在前2年期間選擇1個領域背景知識學習的方向，并且選修2~3門有關領域專業(yè)通識課程。學生有近1年的時間是在各類實踐、實驗環(huán)節(jié)中完成的。在現(xiàn)有學時學分框架內，實踐教學（實驗）教學環(huán)節(jié)的比重已占到整體學分的27.3%，如表3所示，其中實踐創(chuàng)新模塊主要包括的專業(yè)實踐性教學環(huán)節(jié)有：軟件工程實習（1~3學年）、面向對象程序設計課程實踐、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程實踐、面向對象分析課程實踐[6]、Oracle數(shù)據(jù)庫應用課程實踐、網頁程序設計課程實踐、畢業(yè)設計等。為確保實踐教學體系完善，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)合作辦學力度，與領域相關專業(yè)共建實踐基地，共同設置和開發(fā)課程。做到專業(yè)建設目標明確、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涵

目前，“互聯(lián)網+”已成為國家經濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略。許多顛覆傳統(tǒng)服務行業(yè)的互聯(lián)網服務公司，其運作的基礎、內核本質都是軟件。隨著“互聯(lián)網+”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)勢和辦學資源，注重學科的交叉與融合，注重軟件工程化的教育，從軟件工程、領域信息工程、領域應用工程技術三個方向，在領域軟件與通用軟件機研發(fā)兩個方面，強調軟件工程專業(yè)教育、領域背景知識教育和項目驅動的實踐教學，建設以軟件工程技術為基礎的多學科交叉的、創(chuàng)新型的研究平臺。

三、結語

“互聯(lián)網+”的背景下，軟件工程專業(yè)的理論與技術的發(fā)展日新月異，復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也有了更高層次的要求。軟件工程專業(yè)的教學必須著眼于行業(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，軟件工程與領域學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)技術并重、基礎與實踐統(tǒng)一、堅持課程體系、教學內容和教學方法創(chuàng)新，在培養(yǎng)方案、合作辦學機制、課程體系建設、教學設施完善、專業(yè)辦學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)學生的綜合競爭力，培養(yǎng)出以業(yè)界需求為導向的創(chuàng)新型、工程型、實用型、復合型的軟件工程人才。培養(yǎng)出符合領域需求的“互聯(lián)網+”背景下的軟件工程專業(yè)人才。

參考文獻：

[1].政府工作報告[EB/OL].(2015-03-16).[2017-10-22].

[2]馮居易,羅養(yǎng)霞.“互聯(lián)網+”背景下的軟件工程專業(yè)實踐教學改革研究[J].高教學刊,2016(19):133-134.

[3]于德福,朱月琴.地質調查步入“云時代”[EB/OL].(2017-11-16).

[5]教育部高等學校軟件工程專業(yè)教學指導分委員會.高等學校軟件工程專業(yè)規(guī)范[M].北京：高等教育出版社,2011.

[6]方芳,萬波,周順平.地學信息化特色軟件人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].高等理科教育,2009(4):63-66.

[7]曾姍,刁明光.軟件工程專業(yè)本科實踐教學改革研究[J].科技創(chuàng)新導報,2017(10):211-212.

作者：刁明光 薛濤 鹿旸 單位：中國地質大學（北京）信息工程學院