特色型軟件工程專業培養體系構建

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摘要：結合“互聯網+”形勢下軟件工程人才的需求特征，針對專業特色型高校對軟件工程專業培養體系的培養目標、規格、標準、模式等問題進行研究，提出“互聯網+”形勢下特色型軟件工程專業培養體系的建設思路、構建目標與原則、架構設計及培養體系實施途徑。

關鍵字：互聯網+；特色專業；軟件工程；培養體系

一、特色型軟件工程專業培養體系的建設思路

隨著“互聯網+”時代的到來，推動傳統產業升級轉型，走創新之路，這其中，人才是關鍵。傳統學科領域的數字化、信息化、智能化呈現出的加速變革是創新驅動、“中國制造2025”“一帶一路”“互聯網+”等國家戰略的驅動力。這些學科的發展日益依賴軟件及其相關技術。在特色型專業為主的高校中，建設特色專業領域軟件工程專業已成為學科建設與發展的共識。特色型軟件工程專業培養目標是：充分發揮特色學科人才培養經驗，培養兼備軟件工程與領域專業知識，具備特色領域軟件設計、開發與應用有較深見解，具備利用軟件技術解決特色領域專業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有地理信息科學、測繪工程、勘探技術與工程、環境工程、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展，這些專業軟件具有軟件種類繁多、專業性強、開發周期長、投資巨大、利用率低等特點[2]，主要表現在：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、展現分別由不同的部門進行處理，越來越呈現信息集團化處理的趨勢。“互聯網+”時代，地學的發展離不開計算機技術的進步和應用軟件的發展。隨著互聯網、人工智能、大數據技術的發展，如何快速開發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建設與培養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。特色型專業高校的軟件工程專業建設過程中，知識體系構建的關鍵是培養規格問題，主要體現在培養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培養體系構建目標與原則

在日新月異的“互聯網+”時代，特色型軟件工程專業應堅持以工程教育思想為核心的專業培養模式，使之滿足未來企業、新興產業、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）開發過程的管理、開發方法、開發工具和關鍵技術等方面，培養面向軟件產業和專業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培養體系。（1）國際型。借鑒和引進國際先進教學經驗，優化教學模式、教學內容、教學方法、課程體系，制定系統化的人才培養計劃和課程體系。（2）創新型。優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。培養學生創新、創造、創業和跨領域學習能力。融合學生的學習能力、工程能力和綜合素質，幫助學生“發現問題、分析問題、解決問題”能力的養成。（3）工程型。依據學科的工程特性，有針對性地設計通識基礎課程、將專業主干課程與工程實踐結合。優化實踐教學，強化工程能力培養，培養學生針對軟件產品質量、開發效率、工程度量、知識產權保護等方面的分析、設計、開發、測試和維護能力。（4）復合型。結合特色型高校的專業優勢，加強以目標為導向的一體化培養、增強學生的領域知識背景，培養學生的學科知識交叉與融合、技能與管理相結合、團隊合作、軟件研發能力與領域知識素質相結合的復合型專業人才。基于上述原則構建的特色型軟件工程專業培養體系，除了培養學生軟件工程基本理論和開發技術，還培養學生軟件需求分析、架構設計、度量與測試、系統設計能力，這些能力是學生分析與解決問題、溝通與協調、項目管理、工程實踐和參與國際競爭能力的途徑，也是培養學生持續學習能力的基礎[3]。

2．特色型軟件工程專業培養體系的架構設計

2014年，IEEE協會了《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、數學基礎和工程基礎。以中國地質大學（北京）軟件工程專業為例，依靠地學領域的學科優勢，該專業明確以“建設特色鮮明、培養體系現代化、國內先進的行業型軟件工程專業”為專業建設總目標。在設計基于SWEBOK設計軟件工程專業培養體系的教學內容時，由于該指南涉及知識內容繁多，因此遇到很大的挑戰。為此，只有加強課程體系的系統性和開放性，采用通識與專業結合、科學與人文結合、理論與實踐結合的培養體系，才能做到有的放矢，抓住軟件工程本質。基于這一原則，構建了由“通識基礎+學科基礎+專業核心+實踐創新”四個模塊構成的系統化、層次化的軟件工程專業培養體系，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務邏輯的軟件實現的方法打下基礎。為了進一步加大實踐課程的力度，突出學生在專業教學過程中的主體地位，在培養學生計算學科基本概念和技術方法的前提下，增加了以培養學生專業素養為目的的軟件工程專業導論課、現代軟件工程簡史、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。目的是培養學生良好的領域軟件研發、設計與實現能力、良好領域創新與競爭能力、良好的項目規范管理能力、良好的溝通、交流與組織協調能力。最終達到特色型專業領域高層次、復合型、國際化的軟件工程專業高級人才的培養目標。

二、特色型軟件工程專業培養體系實施途徑

在特色型軟件工程專業培養體系的實施過程中，應遵循軟件工程專業人才培養的基本原則和方向，充分發揮特色學科的優勢，堅持走“特色學科+軟件工程”的道路，強化實踐環節，實現特色學科與軟件工程學科的交叉與聯合。

1．堅持“特色+軟件”的綜合能力培養

特色型軟件工程專業是采用軟件工程的方法和技術解決特色型專業領域的問題，解決特色專業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、環境、地質、工程、能源等領域，在新生研討課、學科前沿課、專業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，軟件工程專業的學生可以根據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，培養學生廣闊的地學知識。在進行地學領域軟件設計研發時，達到和專業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字化、信息化發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新能力培養

軟件工程是實踐性特別強的學科，特色型軟件工程專業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）軟件工程專業為例，為提升學生實踐能力，我們優化實踐教學課程體系和教學內容，構建課程設計、科研創新訓練、軟件項目實踐（實習）、畢業設計為主要內容的“實踐和創新”體系，包括社會實踐、科研訓練和創新創業活動3大類。在學生的整個培養過程中，采用了“2+1+1”培養模式，即：2年基礎知識，1年專業課程的學習，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門有關領域專業通識課程。學生有近1年的時間是在各類實踐、實驗環節中完成的。在現有學時學分框架內，實踐教學（實驗）教學環節的比重已占到整體學分的27.3%，如表3所示，其中實踐創新模塊主要包括的專業實踐性教學環節有：軟件工程實習（1~3學年）、面向對象程序設計課程實踐、數據庫系統原理課程實踐、面向對象分析課程實踐[6]、Oracle數據庫應用課程實踐、網頁程序設計課程實踐、畢業設計等。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、開發園區合作辦學力度，與領域相關專業共建實踐基地，共同設置和開發課程。做到專業建設目標明確、培養方案先進，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，“互聯網+”已成為國家經濟社會發展的重要戰略。許多顛覆傳統服務行業的互聯網服務公司，其運作的基礎、內核本質都是軟件。隨著“互聯網+”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兩個方面，強調軟件工程專業教育、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、創新型的研究平臺。

三、結語

“互聯網+”的背景下，軟件工程專業的理論與技術的發展日新月異，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。軟件工程專業的教學必須著眼于行業的需求，培養出具有較強工程能力、實踐能力和創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”的培養理念，培養具有寬闊領域背景的軟件工程人才，只有堅持專業理論與專業技術并重、基礎與實踐統一、堅持課程體系、教學內容和教學方法創新，在培養方案、合作辦學機制、課程體系建設、教學設施完善、專業辦學條件等方面不斷改革創新，才能做到與時俱進，增強軟件工程專業學生的綜合競爭力，培養出以業界需求為導向的創新型、工程型、實用型、復合型的軟件工程人才。培養出符合領域需求的“互聯網+”背景下的軟件工程專業人才。

參考文獻：

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

[2]馮居易,羅養霞.“互聯網+”背景下的軟件工程專業實踐教學改革研究[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教學指導分委員會.高等學校軟件工程專業規范[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.軟件工程專業本科實踐教學改革研究[J].科技創新導報,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