協(xié)同創(chuàng)新 培養(yǎng)高端軟件人才

何積豐+++姜寧康

摘 要：傳統(tǒng)的軟件人才培養(yǎng)偏重于學(xué)生實(shí)用型技能的培養(yǎng)，缺少面向大系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和綜合能力。為解決國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對(duì)軟件研發(fā)人才，特別是高端軟件人才的巨大需求，我們提出并實(shí)踐了高端軟件人才的協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：高端軟件人才；協(xié)同創(chuàng)新；培養(yǎng)模式

一、目前我國(guó)高端軟件人才培養(yǎng)存在的問(wèn)題

當(dāng)前，我國(guó)正處在工業(yè)化和信息化融合的關(guān)鍵階段，發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)對(duì)于提升我國(guó)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的戰(zhàn)略意義。國(guó)家“十二五”發(fā)展規(guī)劃指出，我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)存在人才結(jié)構(gòu)矛盾突出，高層次、復(fù)合型、領(lǐng)軍型軟件人才嚴(yán)重缺乏等問(wèn)題。然而，目前高校軟件人才培養(yǎng)的問(wèn)題較為突出，主要體現(xiàn)在：（1）碎片化的教學(xué)體系無(wú)法培養(yǎng)系統(tǒng)性思維和架構(gòu)設(shè)計(jì)能力；（2）單一的課堂教學(xué)模式無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，教學(xué)與行業(yè)實(shí)踐、科學(xué)研究脫節(jié)；（3）唯專業(yè)的課程體系缺乏培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作、項(xiàng)目管理等綜合能力的相關(guān)課程；（4）應(yīng)試化的外語(yǔ)教學(xué)造成學(xué)生閱讀國(guó)外文獻(xiàn)困難、理解國(guó)外專家授課困難、與外國(guó)專家學(xué)術(shù)交流困難。

二、國(guó)外高端軟件人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)

應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，美國(guó)和印度的高校提出了金字塔型人才結(jié)構(gòu)，重視培養(yǎng)具有綜合能力、國(guó)際化視野的高端軟件人才。

美國(guó)軟件專業(yè)希望教師具有IT行業(yè)背景，有能力把經(jīng)驗(yàn)、最新的信息和技術(shù)帶給學(xué)生，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)和離散數(shù)學(xué)（邏輯）。學(xué)生還會(huì)上一些支持性課程，比如自然科學(xué)、商學(xué)、演講以及寫作。鼓勵(lì)學(xué)生輔修相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)，比如商學(xué)、視覺(jué)藝術(shù)或者傳媒學(xué)。

數(shù)學(xué)一直是印度人邏輯思考的原動(dòng)力，依據(jù)定義、定理，一步步把題目推算出來(lái)的過(guò)程，與軟件開(kāi)發(fā)需要的分析和邏輯能力相一致。在軟技能培養(yǎng)方面，強(qiáng)調(diào)工作態(tài)度、表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)精神等；要求學(xué)生演講，增強(qiáng)與客戶的溝通能力；用體態(tài)語(yǔ)言正確地進(jìn)行表達(dá)，而這種能力在人機(jī)對(duì)話中十分重要；非常重視直覺(jué)的訓(xùn)練，因?yàn)橛?jì)算機(jī)中許多問(wèn)題是無(wú)法通過(guò)邏輯所能解決的。在國(guó)家層面上，既重視中高級(jí)軟件人才的培養(yǎng)，也重視軟件藍(lán)領(lǐng)的培育，高中低人才合理搭配，形成了軟件產(chǎn)業(yè)合理的人才結(jié)構(gòu)。

三、高端軟件人才的協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)模式

我們認(rèn)為，高端軟件人才應(yīng)具備：（1）系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)，掌握大系統(tǒng)需求分析、建模與仿真及軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)；（2）應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，能夠從事戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)軟件的研發(fā)；（3）國(guó)際前沿技術(shù)學(xué)習(xí)能力和交流能力；（4）項(xiàng)目管理能力及自主業(yè)務(wù)提升能力。因此，從2007年起，我們?cè)O(shè)計(jì)和實(shí)施了高端軟件人才的協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)模式，明確了本科生的培養(yǎng)定位，即：立足于研究型大學(xué)，瞄準(zhǔn)國(guó)家軟件行業(yè)需求，致力于培養(yǎng)系統(tǒng)架構(gòu)師、系統(tǒng)分析師和數(shù)據(jù)分析師等高端軟件人才。

1.建立面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的多元協(xié)同教學(xué)團(tuán)隊(duì)與組織架構(gòu)

通過(guò)突破傳統(tǒng)校企二元合作培養(yǎng)模式的瓶頸，將人才培養(yǎng)組織架構(gòu)拓展為學(xué)校、企業(yè)、科研院所、國(guó)際資源多方協(xié)作，同時(shí)建立由專職教師引導(dǎo)、學(xué)生自我管理的學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)踐基地，使人才培養(yǎng)組織架構(gòu)呈現(xiàn)多元協(xié)同的格局。

組建以國(guó)家自然科學(xué)基金委“創(chuàng)新研究群體”為核心的科研與教學(xué)互動(dòng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，包括國(guó)家千人、長(zhǎng)江學(xué)者、國(guó)家杰青、國(guó)內(nèi)外兼職教授、全職外教、雙師型教師及企業(yè)工程師，涵蓋了基礎(chǔ)理論教師、工程型教師、企業(yè)工程師等，協(xié)同修訂教學(xué)計(jì)劃和承擔(dān)課程講授。教師在課堂教學(xué)中奠定學(xué)生軟件理論基礎(chǔ)，在創(chuàng)新實(shí)踐基地帶領(lǐng)學(xué)生參與國(guó)家級(jí)及省部級(jí)科研項(xiàng)目，啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新潛力；帶領(lǐng)學(xué)生參與企事業(yè)合作項(xiàng)目，鍛煉學(xué)生軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐能力。

多元協(xié)同的人才培養(yǎng)組織架構(gòu)與多元化的教學(xué)團(tuán)隊(duì)為學(xué)生的發(fā)展提供了上升空間和有力支撐。

2.強(qiáng)化大系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)能力，打造一體化課程體系

高端軟件人才要求具有對(duì)大系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)能力，但是我們?cè)缙诘恼n程體系以孤立的課程為主體，立足于培養(yǎng)本科生應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)能力，課程間相對(duì)孤立，較少體現(xiàn)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)思維能力的培養(yǎng)。因此，面對(duì)技術(shù)的飛速發(fā)展，圍繞高端軟件人才的培養(yǎng)目標(biāo)，我們建立了以包括系統(tǒng)分析、建模、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)在內(nèi)的軟件全生命周期為中軸、融合多門課程知識(shí)點(diǎn)的一體化課程體系（見(jiàn)下圖），強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用實(shí)踐并重，訓(xùn)練學(xué)生自主研究和自主探索能力，培養(yǎng)學(xué)生面向大系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)以及領(lǐng)導(dǎo)管理的綜合能力。

一體化課程體系示意圖

其中核心課程包括：“計(jì)算引論”奠定了軟件基礎(chǔ)理論；“軟件工程數(shù)學(xué)”培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的抽象思維能力和嚴(yán)格的邏輯推理能力；“軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)”面向大系統(tǒng)架構(gòu)分析、建模與設(shè)計(jì)；“軟件開(kāi)發(fā)規(guī)范與實(shí)踐”以軟件開(kāi)發(fā)全生命周期為線索，以實(shí)際工程項(xiàng)目作為教學(xué)內(nèi)容，融合系統(tǒng)分析、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與測(cè)試技術(shù)以及技術(shù)文檔撰寫等。同時(shí)，商務(wù)交流與溝通等人文課程，培養(yǎng)學(xué)生的溝通、交流、管理與領(lǐng)導(dǎo)能力。

此外，教師結(jié)合承擔(dān)的國(guó)家及省部級(jí)科研項(xiàng)目，可靈活設(shè)置科研創(chuàng)新實(shí)踐課程、研討課程；學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)踐過(guò)程中，可自主設(shè)計(jì)和講授實(shí)踐課程，如“移動(dòng)計(jì)算”課程是學(xué)生們根據(jù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)最新技術(shù)發(fā)展，從實(shí)踐需要出發(fā)，自主設(shè)計(jì)、自我管理和學(xué)習(xí)的課程。

對(duì)于軟件人才而言，外語(yǔ)水平是必不可少的基礎(chǔ)能力。為了開(kāi)拓學(xué)生的國(guó)際視野和學(xué)科視野，學(xué)院訂制了英語(yǔ)課程教學(xué)計(jì)劃，縮短時(shí)間跨度，在一年級(jí)強(qiáng)化英語(yǔ)應(yīng)用能力；日語(yǔ)課由外教主講；基礎(chǔ)課程全部采用與國(guó)際同步的原版英文教材；連續(xù)八年舉辦暑期學(xué)校，邀請(qǐng)四位圖靈獎(jiǎng)獲得者和歐洲科學(xué)院院士等國(guó)內(nèi)外知名專家百余人次講學(xué)；輸送學(xué)生到國(guó)際知名大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)交流和訪學(xué)，等等。

3.依托多個(gè)重點(diǎn)研究基地，搭建學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)

依托高水平的人才隊(duì)伍，先后建成了上海市高可信計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、教育部軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與應(yīng)用工程技術(shù)中心、上海市可信物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研發(fā)中心、國(guó)家可信嵌入式軟件工程技術(shù)研究中心（籌）四個(gè)國(guó)家及省部級(jí)重點(diǎn)研究基地，為學(xué)生搭建了提升科研創(chuàng)新能力、大系統(tǒng)架構(gòu)與開(kāi)發(fā)能力、各類軟技能等綜合能力的良好平臺(tái)，鼓勵(lì)本科生盡早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，為每一位學(xué)生提供了參與科研實(shí)踐的機(jī)會(huì)。每年有40%的本科生參與國(guó)家及省部級(jí)科研項(xiàng)目，主持完成國(guó)家和上海市大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目69項(xiàng)。通過(guò)參加大學(xué)生ACM程序競(jìng)賽、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等，本科生的科研創(chuàng)新能力和組織管理能力得到提升。

4.實(shí)施多元融合的運(yùn)行機(jī)制，保障人才培養(yǎng)的質(zhì)量

通過(guò)教考分離、月考、在線題庫(kù)、學(xué)術(shù)論文、學(xué)科競(jìng)賽等實(shí)現(xiàn)多元化評(píng)價(jià)。以國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目為導(dǎo)向，將傳統(tǒng)的學(xué)生學(xué)分構(gòu)成從“單一課堂學(xué)習(xí)”拓展為“課堂學(xué)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)踐課程、創(chuàng)新項(xiàng)目研發(fā)、學(xué)術(shù)研究論文、學(xué)術(shù)講座、學(xué)科競(jìng)賽”的綜合評(píng)價(jià)方式，引導(dǎo)學(xué)生在理論知識(shí)、實(shí)踐能力、科研創(chuàng)新意識(shí)、語(yǔ)言能力、交流能力等多層面上全面發(fā)展。

通過(guò)本科生導(dǎo)師制、拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)試點(diǎn)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)等對(duì)學(xué)生進(jìn)行多途徑指導(dǎo)。我院鼓勵(lì)承擔(dān)科研項(xiàng)目的教師設(shè)立科研子課題，通過(guò)創(chuàng)新實(shí)踐課程，引導(dǎo)學(xué)生參加國(guó)家及省部級(jí)科研項(xiàng)目、上海市大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目和各類競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)生自主研究能力和工程實(shí)踐能力，迄今為止共有近200名學(xué)生申請(qǐng)并完成了創(chuàng)新實(shí)踐課程所提供的軟硬件項(xiàng)目研發(fā)。在這一過(guò)程中，多元化的教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)本科生導(dǎo)師制、項(xiàng)目指導(dǎo)、拔尖人才個(gè)性化培養(yǎng)為學(xué)生提供多元化指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生科研創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力。

貫通“本—碩—博”各學(xué)段，探索分層分流培養(yǎng)機(jī)制。我院鼓勵(lì)本科生盡早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室和重點(diǎn)研究基地，從本科二年級(jí)開(kāi)始實(shí)施跨年級(jí)、跨學(xué)段、跨專業(yè)自由選課機(jī)制，使得“本—碩—博”貫通培養(yǎng)。各學(xué)段之間課程相關(guān)聯(lián)、目標(biāo)一致，為學(xué)生們創(chuàng)造了提升自己的研究能力、大系統(tǒng)架構(gòu)與開(kāi)發(fā)能力、科研創(chuàng)新與組織管理能力的機(jī)會(huì)。

四、高端軟件人才協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)模式的

實(shí)施成效

通過(guò)踐行高端軟件人才的協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)模式，人才培養(yǎng)質(zhì)量得到大幅度提高，社會(huì)認(rèn)可度大增。本科畢業(yè)生從早期主要進(jìn)入企業(yè)從事程序編碼等，逐漸轉(zhuǎn)向承擔(dān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和項(xiàng)目管理等工作；就業(yè)于微軟、EMC2、IBM等知名IT企業(yè)的比例穩(wěn)步提高；進(jìn)入耶魯大學(xué)、布朗大學(xué)、紐約大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)等國(guó)際知名大學(xué)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的學(xué)生比例達(dá)到23%；本科生贏得ACM競(jìng)賽亞洲區(qū)4塊金牌、3塊銀牌和5塊銅牌，并進(jìn)入世界總決賽。一批優(yōu)秀本科畢業(yè)生脫穎而出，一大批本科畢業(yè)生成長(zhǎng)為各大IT企業(yè)的項(xiàng)目經(jīng)理和技術(shù)骨干。“軟件工程”和“軟件工程（嵌入式方向）”兩個(gè)專業(yè)獲得教育部特色專業(yè)建設(shè)支持，先后出版了《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理》等9本教材和3本譯著。

歐洲科學(xué)院院士Jean-Raymond Abrial（B方法的創(chuàng)始人）、法國(guó)INRIA實(shí)驗(yàn)室Eric Madelaine等國(guó)際同行對(duì)我們軟件人才的協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)模式給予了高度肯定。許多國(guó)內(nèi)外著名學(xué)者都愿意來(lái)我院進(jìn)行學(xué)術(shù)講座，與學(xué)生進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，并挑選合適的學(xué)生進(jìn)入自己的科研團(tuán)隊(duì)繼續(xù)深造。許多知名IT企業(yè)和科研院所對(duì)我們培養(yǎng)的本科畢業(yè)生表現(xiàn)出濃厚的興趣，與我們開(kāi)展了深入合作，已成為我院優(yōu)秀學(xué)生的聚集地，多方協(xié)同創(chuàng)新的局面和人才培養(yǎng)效益業(yè)已凸顯。

今后，為了保障國(guó)家信息安全，軟件行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，同時(shí)也是亟須研究的關(guān)鍵問(wèn)題，是研發(fā)我國(guó)自主可控的可信軟件產(chǎn)品。以信息—物理融合系統(tǒng)（CPS，Cyber Physical Systems）、物聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)志的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化軟件的研發(fā)，亟須構(gòu)建新的可信軟件建模與分析理論、仿真與驗(yàn)證方法，研究軟件的設(shè)計(jì)與構(gòu)造技術(shù)、面向大系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，研發(fā)可信嵌入式軟件技術(shù)，構(gòu)建軟件測(cè)試與驗(yàn)證工具平臺(tái)，制定軟件行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)軟件行業(yè)高端人才，提升我國(guó)軟件產(chǎn)品的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高嵌入式控制軟件產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)，提升國(guó)產(chǎn)軟硬件產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率。

[責(zé)任編輯：余大品]