卓越軟件工程師工程實(shí)踐技能培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)
——以面向服務(wù)外包為例*

徐長(zhǎng)梅，劉華富，朱建凱，付細(xì)楚

(長(zhǎng)沙學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系， 湖南 長(zhǎng)沙 410003)

一、前言

20世紀(jì) 90年代以來(lái)，全球服務(wù)外包市場(chǎng)一直呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)，已經(jīng)形成了信息技術(shù)外包、業(yè)務(wù)過(guò)程外包、軟件開(kāi)發(fā)外包和知識(shí)過(guò)程外包等四個(gè)主要市場(chǎng)。特別是軟件開(kāi)發(fā)服務(wù)輸出方面，印度和愛(ài)爾蘭取得了非常引人矚目的成績(jī)，成為軟件開(kāi)發(fā)外包的主要輸出國(guó)，而目前我國(guó)的服務(wù)外包還處于起步和成熟階段，在全球外包市場(chǎng)所占的份額還很小，但是已經(jīng)形成了一些較為明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和追趕勢(shì)頭。

我們認(rèn)為，中國(guó)成為軟件開(kāi)發(fā)服務(wù)外包重要輸出國(guó)的原因主要有三個(gè)方面：離岸輸出的語(yǔ)言要求、軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化特性和軟件技術(shù)的快速變化特征。印度和愛(ài)爾蘭快速占領(lǐng)軟件開(kāi)發(fā)服務(wù)外包的主要原因是歐洲和北美市場(chǎng)在20世紀(jì)90年代IT產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的廣泛需求下，他們依托與需求國(guó)的語(yǔ)言(英語(yǔ))一致性獲得訂單，大力培養(yǎng)本國(guó)的軟件開(kāi)發(fā)隊(duì)伍，一舉奠定了軟件服務(wù)外包輸出的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化是促進(jìn)軟件開(kāi)發(fā)服務(wù)輸出市場(chǎng)擴(kuò)張的技術(shù)因素，軟件開(kāi)發(fā)服務(wù)輸出的主要工作處于軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的后期和末端，這些軟件開(kāi)發(fā)活動(dòng)對(duì)開(kāi)發(fā)人員的創(chuàng)新能力要求較低，以致曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)“軟件開(kāi)發(fā)藍(lán)領(lǐng)工人”群體。特別是CMM標(biāo)準(zhǔn)的推行進(jìn)一步降低了軟件開(kāi)發(fā)人員的技能要求，我國(guó)三十年以來(lái)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)的巨大進(jìn)步正好迎合軟件開(kāi)發(fā)服務(wù)外包的這種發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)近幾年來(lái)高等教育的重大改革為軟件服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)了大量的勞動(dòng)力，進(jìn)一步助推了我國(guó)軟件外包產(chǎn)業(yè)的大躍進(jìn)。

軟件應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)張和軟件應(yīng)用技術(shù)的快速變化是引起軟件開(kāi)發(fā)服務(wù)輸出市場(chǎng)分配的動(dòng)因。新的應(yīng)用領(lǐng)域和新的開(kāi)發(fā)技術(shù)勢(shì)必形成新的外包市場(chǎng)，在新形勢(shì)下誰(shuí)的適應(yīng)能力強(qiáng)，誰(shuí)就可以快速搶占新市場(chǎng)，新市場(chǎng)消除了傳統(tǒng)勢(shì)力和新興勢(shì)力之間的差異，甚至在我國(guó)高等教育體制下培養(yǎng)的技術(shù)人才相較其他國(guó)家更具有基礎(chǔ)扎實(shí)、快速適應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，從而在移動(dòng)計(jì)算、嵌入式計(jì)算等外包市場(chǎng)上占據(jù)了很大的優(yōu)勢(shì)。

基于以上原因，我國(guó)如果需要保持軟件開(kāi)發(fā)服務(wù)外包上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展勢(shì)頭，人才培養(yǎng)單純依托培訓(xùn)機(jī)構(gòu)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，高等院校在基礎(chǔ)教育和科學(xué)工程技能培養(yǎng)方面的重要地位不能動(dòng)搖。這也為以服務(wù)外包為主要培養(yǎng)目標(biāo)的高等院校提出了特殊的要求。

本文主要從國(guó)家“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的目標(biāo)和要求出發(fā)，分析服務(wù)外包卓越工程師的工程技能標(biāo)準(zhǔn)，研究軟件開(kāi)發(fā)外包工程師的工程技能培養(yǎng)方案，設(shè)計(jì)一套可行的技能形成實(shí)施計(jì)劃，力圖為國(guó)家軟件開(kāi)發(fā)服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展探索一條有特色的人才培養(yǎng)之路。

二、面向服務(wù)輸出的軟件工程師實(shí)踐技能要求

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項(xiàng)目，“旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才”。

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”特別針對(duì)工科院校以應(yīng)用型工程師為培養(yǎng)目標(biāo)的本科畢業(yè)生提出了國(guó)家通用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)本科畢業(yè)生應(yīng)該具備的知識(shí)、能力與素質(zhì)提出了較高要求，特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生工程的分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)和創(chuàng)新能力，以及終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

我們針對(duì)軟件工程學(xué)科的特點(diǎn)，分析SE2004(ACM Software Engineering 2004)的知識(shí)能力和課程體系，根據(jù)Bloom教育目標(biāo)分類提取了軟件工程師的50個(gè)本科畢業(yè)生工程技能要求，因?yàn)檐浖_(kāi)發(fā)服務(wù)外包的主要工作集中在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的后期和末端(編碼和測(cè)試階段)，所以甄別出其中需要著重培養(yǎng)的38種工程實(shí)踐技能(如表一)。

表一SE2004要求的軟件外包畢業(yè)生工程實(shí)踐技能一覽表

序號(hào)分類號(hào)描 述序號(hào)分類號(hào)描 述1DES.con.4設(shè)計(jì)原理(信息隱藏、內(nèi)聚和耦合)20MGT.per.5會(huì)議管理2DES.str.1面向過(guò)程設(shè)計(jì)21MGT.per.6建立和激勵(lì)團(tuán)隊(duì)3DES.str.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)22MGT.per.7沖突解決4DES.hci.1一般的人機(jī)交互原理23MGT.cm.1版本控制5DES.hci.2模式的使用,導(dǎo)航24PRF.psy.1團(tuán)隊(duì)工作的動(dòng)機(jī)6DES.hci.5設(shè)計(jì)形態(tài)(菜單驅(qū)動(dòng)、表單、問(wèn)答等)25PRF.com.1閱讀、理解和概括讀物(源代碼和文檔)7DES.dd.1設(shè)計(jì)方法(SSA/SD、JSD、OOD等)26PRF.com.2書(shū)寫(xiě)(任務(wù)分配、報(bào)告、評(píng)估、解釋等)8DES.dd.3組件設(shè)計(jì)27PRF.com.3團(tuán)隊(duì)交流(口頭和書(shū)面、Email等等)9DES.ste.1設(shè)計(jì)支撐工具(體系結(jié)構(gòu)、靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)評(píng)估)28PRF.com.4展示技能10MAA.md.1建模原理(分解、抽象、一般化、投射/視角、明確性和形式化方法的使用等)29VAV.fnd.3文檔化V&V策略,包括測(cè)試和其他人工作品11MAA.tm.1信息建模(實(shí)體關(guān)系建模、類圖等)30VAV.rev.1桌面檢查12MAA.tm.2行為建模(結(jié)構(gòu)分析、狀態(tài)圖、用例分析、交互圖、失效模式和效果分析等)31VAV.rev.2走查13MAA.af.1分析良式(完整性、一致性和魯棒性等)32VAV.rev.3審查14MAA.rsd.2軟件需求規(guī)格說(shuō)明33VAV.tst.1單元測(cè)試15MAA.rv.1評(píng)審和審查34VAV.tst.2異常處理(編寫(xiě)測(cè)試用例觸發(fā)異常處理;設(shè)計(jì)良好的處理)16MGT.pp.2工作分解結(jié)構(gòu)35VAV.tst.3覆蓋分析和基于結(jié)構(gòu)測(cè)試(聲明、基本路徑、多條件、數(shù)據(jù)流等)17MGT.pp.3任務(wù)進(jìn)度安排36VAV.tst.6基于用例/客戶故事的測(cè)試用例開(kāi)發(fā)18MGT.pp.4工作量估算37VAV.tst.11測(cè)試工具19MGT.pp.6風(fēng)險(xiǎn)管理38VAV.par.2調(diào)試/錯(cuò)誤隔離技術(shù)

三、培養(yǎng)方案的技能分配

SE2004規(guī)定了28門(mén)課程完成軟件工程本科畢業(yè)生的知識(shí)和能力培養(yǎng)，我們根據(jù)軟件服務(wù)外包行業(yè)要求和我校的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè)特色進(jìn)行了篩選，形成了13門(mén)專業(yè)理論課程(其中9門(mén)課涉及工程實(shí)踐技能培養(yǎng))、實(shí)訓(xùn)課程體系和軟件工程畢業(yè)設(shè)計(jì)。我們按照理性思考、感性認(rèn)識(shí)到實(shí)際運(yùn)用的逐漸強(qiáng)化方式完成工程實(shí)踐能力的教學(xué)過(guò)程。

在理性思考階段，我們將工程實(shí)踐技能的需求、體制和工程原理分解到9門(mén)專業(yè)課程，形成表二所示的課程/能力矩陣。值得注意的是，能力5(模式的使用，導(dǎo)航)、6(設(shè)計(jì)形態(tài))、9(設(shè)計(jì)支撐工具)、13(分析良式)、14(軟件需求規(guī)格說(shuō)明)、25(閱讀、理解和概括讀物)、26(書(shū)寫(xiě))、27(團(tuán)隊(duì)交流)、28(展示技能)、29(文檔化V&V策略)等10項(xiàng)技能無(wú)法在課堂教學(xué)中培養(yǎng)，只能完全依賴課程實(shí)驗(yàn)或者實(shí)踐性課程。為了保證學(xué)生完整地掌握這些技能，我們將在實(shí)訓(xùn)課程系列中重點(diǎn)培養(yǎng)這些方面的技能。

表二專業(yè)理論課程/工程實(shí)踐技能分配矩陣

對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)是對(duì)計(jì)算機(jī)軟件、硬件和網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，注重軟件理論和軟件開(kāi)發(fā)能力的培養(yǎng)以及學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件硬件的基礎(chǔ)知識(shí)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研究、開(kāi)發(fā)和綜合應(yīng)用的知識(shí)和技能，接受從事軟件研究和開(kāi)發(fā)的基本訓(xùn)練，了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并具備應(yīng)用能力，具備系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的分析、設(shè)計(jì)、測(cè)試和維護(hù)能力。

實(shí)訓(xùn)采用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法，通過(guò)學(xué)生對(duì)企業(yè)內(nèi)部項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程，可以搭建軟件開(kāi)發(fā)知識(shí)體系，熟練掌握國(guó)際先進(jìn)的、產(chǎn)業(yè)界青睞的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，并使其養(yǎng)成良好的職業(yè)素質(zhì)。實(shí)訓(xùn)課程體系從本科新生著手，每學(xué)期連續(xù)不斷實(shí)施，配合專業(yè)理論課程，從易到難循序漸進(jìn)地培養(yǎng)工程實(shí)踐技能的感性認(rèn)識(shí)，甚至掌握一些基本的運(yùn)用技巧。我們?cè)趯?shí)訓(xùn)課程系列中的培養(yǎng)順序基本按照軟件過(guò)程的反向順序進(jìn)行，一年級(jí)培養(yǎng)編程和合作能力，二年級(jí)培養(yǎng)測(cè)試能力，三年級(jí)培養(yǎng)設(shè)計(jì)和管理能力。表三給出了實(shí)訓(xùn)課程的工程技能培養(yǎng)過(guò)程。

表三實(shí)訓(xùn)課程工程實(shí)踐能力教學(xué)目標(biāo)一覽表

軟件工程畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)施主要是試圖通過(guò)學(xué)生完整地參與企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目全過(guò)程，親身體會(huì)工程開(kāi)發(fā)對(duì)實(shí)踐技能和綜合知識(shí)的要求，進(jìn)一步提高工程實(shí)踐技能水平和運(yùn)用熟練程度。

四、結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐技能是軟件開(kāi)發(fā)外包企業(yè)對(duì)人才的第一需求，國(guó)家卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃進(jìn)一步明確了工程人才的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，我們?cè)谘芯糠治鯝CM SE2004的基礎(chǔ)上，分離出軟件外包卓越工程師應(yīng)該具備的38項(xiàng)技能，進(jìn)一步清晰了我校軟件工程(服務(wù)外包)專業(yè)的培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)思路，清楚了該專業(yè)的理論課程和實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)目標(biāo)，希望能夠?yàn)檐浖_(kāi)發(fā)外包企業(yè)輸出實(shí)踐能力強(qiáng)、技術(shù)變化反應(yīng)快速的高質(zhì)量人才。