地方高?！傲S一體”模式的軟件工程新工科構(gòu)建研究

摘 ?要： 建立新工科是新經(jīng)濟(jì)發(fā)展、新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的迫切需求，同時(shí)也是工程教育改革的新路徑。本文深度研究了新工科和國(guó)內(nèi)外工程人才的培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，提出一種地方高?！傲S一體”的軟件工程新工科構(gòu)建模式，可為地方高校及時(shí)構(gòu)建軟件工程新工科提供一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞： 軟件工程;新工科;地方高校;六維一體

中圖分類號(hào)： TP311.5 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.08.008

本文著錄格式：唐國(guó)純. 地方高?！傲S一體”模式的軟件工程新工科構(gòu)建研究[J]. 軟件，2020，41（08）：28-30

【Abstract】： The establishment of new engineering is an urgent need for new economic development， a new round of technology and industrial revolution， and it is also a new path for engineering education reform. This paper deeply studies the training experience of new engineering disciplines and domestic and foreign engineering talents， and proposes a construction model of “six-dimensional integration” software engineering emerging engineering in local colleges and universities， which can provide a certain reference value for local colleges to construct new engineering disciplines of software engineering in time.

【Key words】： Software engineering; Emerging engineering; Local colleges and universities; Six-dimensional integration

0 ?引言

新工科是伴隨新經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)工科人才培養(yǎng)提出的新要求。教育部推進(jìn)新工科建設(shè)以來(lái)先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”、“天大行動(dòng)”和“北京指南”。為我國(guó)高等院校在轉(zhuǎn)型發(fā)展中探索新的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式供了難得歷史機(jī)遇。軟件工程專業(yè)作為傳統(tǒng)的工科專業(yè)，如何改造升級(jí)符合新工科內(nèi)涵要求，成為軟件工程專業(yè)改革的當(dāng)務(wù)之急。本文緊跟新工科發(fā)展動(dòng)態(tài)和國(guó)內(nèi)外工程人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，提出一種地方高?！傲S一體”的軟件工程新工科構(gòu)建模式，可為地方高校及時(shí)構(gòu)建軟件工程新工科提供一定的參考價(jià)值。

1 ?新工科內(nèi)涵

1.1 ?新工科大背景和國(guó)內(nèi)外工程教育新動(dòng)態(tài)

建立新工科是新經(jīng)濟(jì)發(fā)展、新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的迫切需求，以及工程教育改革新路徑。為了搶占新經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)，美國(guó)完善了STEM教育鏈條，為培養(yǎng)具備計(jì)算能力的新型工程師改革出臺(tái)了諸如《工程師職業(yè)養(yǎng)成：革新工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)部門》和《創(chuàng)新美國(guó)戰(zhàn)略》等政策文件[1]。歐盟倡導(dǎo)為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展注入動(dòng)力，出臺(tái)了《推動(dòng)工程教育應(yīng)對(duì)未來(lái)挑戰(zhàn)2013-2014——走向2020》、《地平線2020計(jì)劃》、《工程：?jiǎn)栴}、挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇》、《歐洲創(chuàng)造與革新宣言》和《再造歐洲工程教育》等，且德國(guó)明確提出了以數(shù)字化與智能化引領(lǐng)工程教育變革理念，出臺(tái)了《數(shù)字經(jīng)濟(jì)2025》、《關(guān)于實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的建議》等文件。日本踐行用開(kāi)放式科技創(chuàng)新解決社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題理念，出臺(tái)了關(guān)于第五個(gè)科技基本計(jì)劃的建議和基本計(jì)劃制定概念等文件。此外，俄羅斯倡導(dǎo)以工程項(xiàng)目導(dǎo)向、跨學(xué)科方法推動(dòng)工程教育變革理念。在這大背景下，我們國(guó)家踐行推進(jìn)新工科范式，培養(yǎng)新一代卓越工程師理念。出臺(tái)了新工科建設(shè)研討會(huì)、《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南、高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)和《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》等措施和文件。

1.2 ?新工科內(nèi)涵

相對(duì)于傳統(tǒng)工科而言，新工科既有相對(duì)特征，又有動(dòng)態(tài)特征。新工科經(jīng)歷形成、發(fā)展、成熟等階段后，也會(huì)成為常規(guī)學(xué)科或領(lǐng)域[2]。從新工科產(chǎn)生的途徑角度來(lái)看，新工科包含新型工科與新生工科。新型工科是對(duì)現(xiàn)有工程學(xué)科進(jìn)行轉(zhuǎn)型、改造和升級(jí)形成的。新生工科一般包含4個(gè)方面：①一是現(xiàn)有工程學(xué)科的交叉復(fù)合;②二是工程學(xué)科與其他學(xué)科的交叉融合;③三是從其他學(xué)科門類孕育、延伸和拓展出來(lái);④四是面向未來(lái)新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展而產(chǎn)生的一批新興起的工程學(xué)科[3]。高校在構(gòu)建新工科過(guò)程中應(yīng)以新理念、新模式、新質(zhì)量、新結(jié)構(gòu)、新體系支撐新工科專業(yè)建設(shè)，培養(yǎng)滿足學(xué)校服務(wù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。

2 ?地方高校“六維一體”的軟件工程新工科構(gòu)建體系

在新工科的構(gòu)建中，由于不同層次的高校面對(duì)的教學(xué)科研環(huán)境，學(xué)生主體、師資隊(duì)伍水平等因素差異，其人才培養(yǎng)也應(yīng)不同。比如綜合性大學(xué)偏向重視理工結(jié)合的新技術(shù)和新學(xué)科;傳統(tǒng)工科大學(xué)偏向工科間的跨界融合;而地方高校偏向服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)需求?；诖?，本文提出的一種地方高?！傲S一體”的軟件工程新工科構(gòu)建研究模式，具體介紹如下。

新工科構(gòu)建過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程?！傲S一體”的軟件工程新工科構(gòu)建體系將復(fù)雜系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程分成6個(gè)維度，可采用增量并行的方式，有效推動(dòng)高新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)等與軟件工程專業(yè)的知識(shí)、能力、素質(zhì)要求深度融合，優(yōu)化教學(xué)模式和方法，推動(dòng)軟件工科專業(yè)改造升級(jí)的。其中“六維”主要指①人才培養(yǎng)面向新科技、產(chǎn)業(yè)革命和未來(lái)需求（新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式等）對(duì)接和服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展;②建立新形態(tài)下適應(yīng)個(gè)性發(fā)展的復(fù)合型動(dòng)態(tài)教育教學(xué)資源和學(xué)生培養(yǎng)的領(lǐng)域?qū)驒C(jī)制;③新興技術(shù)范式下的教師能力提升，教學(xué)方法改革，以及實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐體系創(chuàng)新;④重視多學(xué)科交叉、融合和跨界，構(gòu)建新一代信息技術(shù)（云計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)，人工智能，區(qū)塊鏈等）綜合視野;⑤根據(jù)IEEE和ACM的SWEBOK、SEEK等知識(shí)體系、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)構(gòu)建課程體系;⑥以新工科的指導(dǎo)思想和建設(shè)理念構(gòu)建專業(yè)發(fā)展規(guī)劃和持續(xù)改進(jìn)的質(zhì)量觀?！耙惑w”主要指培養(yǎng)具有扎實(shí)的計(jì)算機(jī)理論和應(yīng)用知識(shí)基礎(chǔ)，掌握軟件領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，具有一定國(guó)際視野和新一代信息技術(shù)的綜合視野，解決復(fù)雜軟件工程問(wèn)題的應(yīng)用型、創(chuàng)新型的創(chuàng)新人才和高素質(zhì)高層次軟件工程技術(shù)和管理人才?！傲S”和“一體”間通過(guò)構(gòu)建人才培養(yǎng)質(zhì)量多元評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（職業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)技能、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果、就業(yè)相關(guān)率等），全面踐行“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的質(zhì)量理念相互促進(jìn)，相互完善，相互優(yōu)化。

“六維一體”的軟件工程新工科構(gòu)建體系如圖1所示[1-14]。

其中，IEEE計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)發(fā)布的軟件工程知識(shí)體系SWEBOK（Software Engineering Body of Knowledge）V3一共包括15個(gè)知識(shí)域，涉及7個(gè)相關(guān)學(xué)科，其體系如圖2所示[4]。

其中軟件工程教育知識(shí)體系SEEK（Software Engineering Education Knowledge）將軟件工程的本科教育分為10個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，包括計(jì)算基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)與工程基礎(chǔ)、專業(yè)實(shí)踐、軟件建模與分析、軟件設(shè)計(jì)、軟件驗(yàn)證與測(cè)試、軟件演化、軟件過(guò)程、軟件質(zhì)量、軟件管理[5]。

該六維結(jié)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)是：①面向未來(lái)需求：面向新經(jīng)濟(jì)，有前瞻性地調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo);②突出以學(xué)生為中心，滿足學(xué)生多元化、多維度、個(gè)性化的成長(zhǎng)需求;③重視多學(xué)科交叉、融合和跨界;④全面踐行新工科的“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”質(zhì)量理念和持續(xù)不斷的過(guò)程改進(jìn)，可借鑒軟件過(guò)程和項(xiàng)目管理的思想對(duì)其進(jìn)行組織;⑤教師培養(yǎng)是人才培養(yǎng)的重要組成部分，該模式體現(xiàn)了學(xué)生培養(yǎng)和教師培養(yǎng)的人才培養(yǎng)體系;⑥對(duì)接產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈等;⑦重視新興技術(shù)范式下的教學(xué)方法改革，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐體系創(chuàng)新;⑧貫穿了新工科的建設(shè)思想和理念;⑨如果將維度六的內(nèi)容替換成其它新工科的課程體系構(gòu)建方式，該模式具有普遍推廣性。

3 ?瓊臺(tái)師范學(xué)院軟件工程新工科的改革措施

圍繞新工科背景下地方高?！傲S一體”的軟件工程專業(yè)改造升級(jí)探索與實(shí)踐項(xiàng)目的六個(gè)維度，采用增量式的并行方式，全面推進(jìn)軟件工程專業(yè)改造升級(jí)，且每一維度都全面踐行“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的質(zhì)量理念，構(gòu)建軟件工程新工科。目前，瓊臺(tái)師范學(xué)院依托地方高?！傲S一體”的軟件工程新工科構(gòu)建體系建設(shè)新工科正處在實(shí)施階段。主要采取的措施如下：①加強(qiáng)新工科研究，以研究引領(lǐng)專業(yè)建設(shè)。通過(guò)新工科內(nèi)容和特征、指導(dǎo)思想和建設(shè)理念，傳統(tǒng)工科存在問(wèn)題、國(guó)內(nèi)外高校工程人才培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)、地方本科高校實(shí)施新工科的特點(diǎn)等進(jìn)行系統(tǒng)研究，構(gòu)建適應(yīng)未來(lái)的工程人才培養(yǎng)理念（創(chuàng)新型、綜合化、全周期、開(kāi)放式），進(jìn)一步完善新工科建設(shè)的理論體系和實(shí)施路徑?？偨Y(jié)提煉出地方本科高校新工科內(nèi)涵要求，科學(xué)設(shè)計(jì)軟件工程新工科的人才培養(yǎng)方案。②人才培養(yǎng)對(duì)接和服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。廣泛深入企業(yè)調(diào)研，同時(shí)深入學(xué)習(xí)中央和海南省政府對(duì)海南自貿(mào)區(qū)/港建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)，開(kāi)展軟件工程新工科的調(diào)研，準(zhǔn)確理解和把握海南自貿(mào)區(qū)/港建設(shè)對(duì)人才需求。③構(gòu)建科學(xué)規(guī)范的課程體系。融合傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級(jí)和新興產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展的需要，根據(jù)IEEE和ACM的SWEBOK、SEEK等知識(shí)體系和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建軟件工程新工科的課程體系，同時(shí)更新課程內(nèi)容，容納新一代信息技術(shù)的綜合視野，推動(dòng)高新技術(shù)與工科專業(yè)的知識(shí)、能力、素質(zhì)要求深度融合，組織優(yōu)秀教師團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)相關(guān)知識(shí)體系的融合教材。④探討新興技術(shù)范式下的教師能力提升，教學(xué)方法改革，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐體系創(chuàng)新。在軟件工程改造升級(jí)，構(gòu)建新工科的過(guò)程中，圍繞混合式學(xué)習(xí)、在線開(kāi)放課程、MOOC、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂等，探究智慧環(huán)境下以學(xué)生為中心的新工科專業(yè)的課堂教學(xué)模式和知識(shí)的深度融合應(yīng)用，同時(shí)建立云平臺(tái)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐體系。⑤建立新形態(tài)下適應(yīng)個(gè)性發(fā)展的復(fù)合型動(dòng)態(tài)教育教學(xué)資源和和學(xué)生培養(yǎng)的領(lǐng)域?qū)驒C(jī)制。以學(xué)生發(fā)展為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，探索新形態(tài)下軟件工程新工科的教育教學(xué)資源建設(shè)方式與路徑;⑥構(gòu)建人才培養(yǎng)質(zhì)量多元評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（職業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)技能、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果、就業(yè)相關(guān)率等），全面踐行“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的質(zhì)量理念。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

本文緊跟新工科發(fā)展動(dòng)態(tài)，國(guó)內(nèi)外工程人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，提出一種地方高?！傲S一體”的軟件工程新工科構(gòu)建模式，減少了我校軟件工程專業(yè)在構(gòu)建新工科過(guò)程中的盲目性，且針對(duì)性強(qiáng)，效果初步顯現(xiàn)。該模式可為地方高校及時(shí)構(gòu)建軟件工程新工科提供一定的參考價(jià)值。由于新工科構(gòu)建的時(shí)間較長(zhǎng)，完成全部實(shí)施過(guò)程，包含質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制，需要5-6年，該研究模式還有待進(jìn)一步優(yōu)化。本文只是結(jié)合我校實(shí)際情況和海南自貿(mào)區(qū)港的建設(shè)需求，對(duì)該模式進(jìn)行拋磚引玉，期望更多院校參與建設(shè)，不斷優(yōu)化，推陳出新，協(xié)同共享該方面的成果和經(jīng)驗(yàn)，共同推進(jìn)地方高校軟件工程新工科的建設(shè)，提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

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