軟件素養(yǎng)與軟件過程核心能力協(xié)同培養(yǎng)的軟件工程專業(yè)建設(shè)探索

王宇英

(桂林電子科技大學(xué) 計算機與信息安全學(xué)院，廣西 桂林 541004)

軟件產(chǎn)業(yè)正在成為新經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐點，大數(shù)據(jù)、人工智能等無一不依靠軟件來發(fā)揮其重要價值，但軟件人才層次結(jié)構(gòu)不合理、高級軟件人才的短缺已成為制約中國軟件產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一個瓶頸。梅宏院士認(rèn)為：“在人-機-物融合計算的場景下，萬物皆可互聯(lián)、一切均可編程，軟件定義帶來新機遇和新挑戰(zhàn)”。智能服務(wù)的普適化、定制化等特點決定了軟件在未來信息時代中的重要作用；物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新一代信息技術(shù)的核心價值需要依靠軟件呈現(xiàn)。制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級對軟件提出了個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同和服務(wù)型制造等訴求都意味著軟件定義一切的時代來臨，但軟件服務(wù)的多樣性同樣對軟件人才培養(yǎng)提出了新要求。隨著軟件定義一切的時代來臨，軟件服務(wù)需求的多樣性不僅對軟件人才的“量”有要求，更對軟件人才的“質(zhì)”提出了高訴求。

一、軟件人才培養(yǎng)面臨的困境

1.軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模的持續(xù)增長對軟件人才提出了數(shù)量要求，軟件人才供應(yīng)存有較大缺口。但軟件人才結(jié)構(gòu)不合理，軟件人才的“質(zhì)”堪憂，成為制約中國軟件產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一個瓶頸

中國軟件產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值從2007 年的5 800 億元增長到2018 年的6.3 萬億元，年均復(fù)合增長率達24.23%。2018年軟件產(chǎn)業(yè)的從業(yè)人數(shù)達643 萬人，信息消費規(guī)模達5 萬億元，是GDP 增速的2 倍(數(shù)據(jù)來自歷年軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)統(tǒng)計公報，工業(yè)和信息化部)。教育部組織對聯(lián)想、方正和中興通訊等用人單位開展的計算機人才需求調(diào)研結(jié)果表明，在今后很長的一段時間內(nèi)，我國每年存在至少20 萬軟件人才缺口，并且這個缺口還在以每年約20%的速度增長。我國的軟件產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展很快，但是規(guī)模大而不強，企業(yè)多而不優(yōu)。但人才缺口已經(jīng)成為軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。IT 界通常認(rèn)為，軟件產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展需要三類人才，這三類人才在結(jié)構(gòu)上呈金字塔型，處于金字塔頂層的是既懂軟件架構(gòu)及軟件開發(fā)技術(shù)，又與國際無縫接軌、精通管理的軟件管理人才(含軟件架構(gòu)師、系統(tǒng)分析師等)；處于金字塔腰部的是軟件工程師；處于金字塔底層的是熟練的程序員，也就是軟件藍(lán)領(lǐng)。目前我國本科高校培養(yǎng)了大量處于“金字塔”腰部的“中間人才”，他們掌握了較先進的軟件開發(fā)技術(shù)，能從事軟件研發(fā)工作，但軟件架構(gòu)、整體設(shè)計能力不足，由于對培養(yǎng)機制不適應(yīng)，他們的管理能力也不足，不能迅速成為金字塔頂層的軟件管理人才。除此之外，我國還缺少大量能夠從事“規(guī)范化”軟件編程的程序員。這種軟件人才結(jié)構(gòu)的不合理制約了軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2.培養(yǎng)體制不適應(yīng)，高校培養(yǎng)的軟件人才無法適應(yīng)企業(yè)實際需要

目前，軟件人才培養(yǎng)體制的調(diào)整嚴(yán)重滯后于軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，軟件人才的培養(yǎng)和輸出已經(jīng)不適應(yīng)快速發(fā)展的IT 產(chǎn)業(yè)。我國軟件人才現(xiàn)狀是計算機類專業(yè)畢業(yè)生人數(shù)富余，但用人單位卻招不到合適的軟件人才，其中重要的一個原因是應(yīng)屆畢業(yè)生缺乏實際軟件項目研發(fā)經(jīng)驗，規(guī)范化編程能力較弱，無法適應(yīng)企業(yè)的實際需要。從行業(yè)和企業(yè)發(fā)展看，軟件人才需要具備的素養(yǎng)包括專業(yè)素養(yǎng)和軟件素養(yǎng)，其中專業(yè)素養(yǎng)包括軟件構(gòu)架、整體設(shè)計和軟件開發(fā)能力；軟件核心素養(yǎng)包括軟件成本核算、軟件過程管理和軟件質(zhì)量保證能力等軟件工程規(guī)范，以及團隊合作精神、嫻熟的溝通交流技能、良好的問題理解能力及能跟蹤全球的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。從目前的培養(yǎng)模式來看，校內(nèi)教師缺乏行業(yè)背景和大型軟件開發(fā)經(jīng)驗，對流行軟件開發(fā)框架、大型軟件團隊管理等不熟悉，導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生在專業(yè)素養(yǎng)和能力素養(yǎng)上距離企業(yè)需要的軟件人才有差距。

2020 年，面對軟件人才“卡脖子”問題，國家啟動特色化示范性軟件學(xué)院建設(shè)，目標(biāo)就是能聯(lián)合國內(nèi)軟件行業(yè)與高校，在工業(yè)軟件、行業(yè)軟件和操作系統(tǒng)等領(lǐng)域開展校企聯(lián)合培養(yǎng)。桂林電子科技大學(xué)軟件工程專業(yè)有較長時間的辦學(xué)歷史和經(jīng)驗積累，至今已培養(yǎng)本科生近千名，學(xué)生在珠三角地區(qū)廣受用人單位歡迎，本科生一次性就業(yè)率維持在93%以上，2019 年接受了工程教育專業(yè)認(rèn)證專家組進?？疾觳@國家級一流專業(yè)建設(shè)點，主要目標(biāo)是培養(yǎng)行業(yè)應(yīng)用軟件研發(fā)、管理和運維工程師，由于流行的應(yīng)用技術(shù)和工程項目運作與管理經(jīng)驗等都掌握在企業(yè)手里，專業(yè)提出了“與企業(yè)深度融合，培養(yǎng)企業(yè)需要的專業(yè)能力與軟件素養(yǎng)兼具的軟件人才”。

二、與企業(yè)深度融合，軟件素養(yǎng)與核心能力協(xié)同培養(yǎng)的軟件工程一流專業(yè)建設(shè)探索

結(jié)合學(xué)校人才培養(yǎng)定位和專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，軟件工程專業(yè)以深度校企合作為基礎(chǔ)，通過校中企、5R 工程實踐和校企雙導(dǎo)師制等與企業(yè)深入合作，通過多層次實踐載體建設(shè)、多樣化實踐教學(xué)模式改革和課程體系持續(xù)更新等，圍繞軟件素養(yǎng)與核心能力協(xié)同培養(yǎng)多層次軟件人才培養(yǎng)方面做出了一些探索。

(一)圍繞軟件素養(yǎng)與核心能力協(xié)同培養(yǎng)，探索多層次實踐載體建設(shè)和多樣化實踐教學(xué)模式

實驗室、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地及校外實習(xí)基地是我國高校常見的實踐教學(xué)載體。隨著高校擴招，學(xué)生進入校外實習(xí)基地頂崗實習(xí)日趨困難，尤其是西部地區(qū)高校的軟件工程專業(yè)，由于當(dāng)?shù)剀浖髽I(yè)較少，校外實習(xí)基地大部分只能承擔(dān)參觀性質(zhì)的認(rèn)知實習(xí)。高校探索校企合作已有多年，但由于缺乏激勵機制和扶持政策，企業(yè)對高校育人投入熱情不足，只有觸及企業(yè)的核心利益才能實現(xiàn)真正的校企聯(lián)合。對軟件行業(yè)來說，企業(yè)有用人需求和技術(shù)合作要求，但用人或技術(shù)革新都不是促使企業(yè)熱衷于校企合作的關(guān)鍵點。軟件企業(yè)的核心利益在于直接的經(jīng)濟效益，探索一種“學(xué)校需要、企業(yè)愿意”校企深度融合的專業(yè)共建和聯(lián)合培養(yǎng)模式和體制，是構(gòu)成人才培養(yǎng)共同體的首要問題。

專業(yè)打破常規(guī)的校外實習(xí)基地形式的校企合作模式，采用引企入校方式，建設(shè)校中企，拓展了實踐教學(xué)載體，并在此基礎(chǔ)上進行了實踐教學(xué)模式和課程建設(shè)改革。

4)回縮。多年生枝的短截修剪，稱回縮修剪，也叫縮剪?？s剪比短截的局部促進作用更強，有助于養(yǎng)分向基部轉(zhuǎn)移。成齡樹冬剪時應(yīng)用較多。

1.引企入校，建設(shè)校中企

傳統(tǒng)的校企合作是在企業(yè)建設(shè)校外實習(xí)實踐基地，選拔學(xué)生進入企業(yè)頂崗實習(xí)。該模式的缺點是：學(xué)生要到企業(yè)實習(xí)，實踐基地每年能接納的學(xué)生人數(shù)受企業(yè)規(guī)模和可接納實習(xí)生人數(shù)限制，且學(xué)生要到校外實習(xí)，存在安全和管理問題。由于高校擴招，計算機類學(xué)生數(shù)量龐大，企業(yè)接納人數(shù)有限，對地方高校的學(xué)生來說，能通過實習(xí)生招聘進入企業(yè)實習(xí)的機會很少，大量的學(xué)生在畢業(yè)前都無法獲得真實企業(yè)實習(xí)經(jīng)歷?？偨Y(jié)近年來多種途徑的校企合作，可以看到很難將學(xué)生全部安排到企業(yè)實習(xí)、實訓(xùn)，也不可能依賴各種各樣的培訓(xùn)機構(gòu)來實現(xiàn)。高校的優(yōu)勢是有大量的學(xué)生可以進入企業(yè)頂崗實習(xí)，他們掌握不同技術(shù)棧，有朝氣、有活力，能從事軟件開發(fā)、測試等不同層次的崗位工作，且實習(xí)生薪資低。不同于其他行業(yè)，軟件企業(yè)進駐學(xué)校投入成本較低，不需要投入大量設(shè)備，有場地就可以開展工作，若在學(xué)校建立企業(yè)工作室，學(xué)校提供場地，有源源不斷的學(xué)生資源供企業(yè)挑選，企業(yè)又可以在校中企運行過程中培養(yǎng)和挑選企業(yè)需要的軟件人才進入企業(yè)就業(yè)，實現(xiàn)校企雙贏。

學(xué)校于2019 年啟動花江慧谷建設(shè)，為探索新的校企合作模式提供了契機。遵循“學(xué)院出場地、企業(yè)來建設(shè)”，校企雙方共同管理理念，學(xué)院引入了十余家軟件企業(yè)進駐學(xué)?；ń酃?。學(xué)校根據(jù)企業(yè)規(guī)劃提供場地，企業(yè)根據(jù)自己的運營要求出資裝修、布局，設(shè)置校內(nèi)工作點。企業(yè)將實際項目的部分部署在工作點開展，專業(yè)根據(jù)企業(yè)要求協(xié)助企業(yè)招聘實習(xí)學(xué)生，企業(yè)按崗位設(shè)置給學(xué)生發(fā)放實習(xí)工資，校內(nèi)工作室與企業(yè)其他員工通過網(wǎng)絡(luò)平臺溝通，合作完成項目開發(fā)。

除提供實習(xí)崗位外，專業(yè)還聘請企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任一部分專業(yè)培養(yǎng)計劃內(nèi)的實踐課程或畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作，通過直接參與學(xué)生培養(yǎng)過程開展全程式校企聯(lián)合的專業(yè)共建和人才培養(yǎng)，充分利用企業(yè)的“專長”，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)崗位的軟件素養(yǎng)、核心能力。

2.建設(shè)“實驗室-創(chuàng)新基地-校中企-校外實踐基地”多層次校內(nèi)外實踐教學(xué)載體，培養(yǎng)學(xué)生軟件工程核心能力

建設(shè)了計算機基礎(chǔ)、軟件工程、大數(shù)據(jù)和云計算等專業(yè)實驗室，以實驗室為載體，開設(shè)基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗、課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生計算思維、算法設(shè)計與分析、程序設(shè)計和系統(tǒng)能力及工具使用能力等；通過綜合性實驗、課程設(shè)計進行能力提升和強化，開展團隊項目，鍛煉學(xué)生的團隊合作、溝通交流能力等素養(yǎng)。

以創(chuàng)新實踐基地為載體，通過競賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和科教協(xié)同項目等提升學(xué)生科技創(chuàng)新能力。學(xué)院建設(shè)了大學(xué)生科協(xié)琢璞坊、ACM 算法訓(xùn)練與競賽基地、軟件技術(shù)實訓(xùn)與項目研發(fā)創(chuàng)新基地及大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新訓(xùn)練基地等實踐基地，從興趣培養(yǎng)與科技服務(wù)、科教協(xié)同育人、校企協(xié)同育人和創(chuàng)業(yè)項目培育等方面對學(xué)生進行引導(dǎo)，各基地圍繞“濃氛圍-提興趣-強能力”的主線開展培訓(xùn)、競賽活動，實現(xiàn)學(xué)科競賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和科教協(xié)同項目的全員覆蓋。

以校中企為載體，開展5R 工程實踐探索。校企合作的最終目的是為了提高工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)，要實現(xiàn)企業(yè)與學(xué)校、專業(yè)的有機結(jié)合或融合，而不是簡單地把培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任給企業(yè)。建設(shè)校中企后，企業(yè)派技術(shù)人員常駐工作室，負(fù)責(zé)企業(yè)項目在校內(nèi)的運營，學(xué)院為每個工作室配備一名專業(yè)教室，負(fù)責(zé)協(xié)助企業(yè)進行學(xué)生的考核和管理。根據(jù)校中企建設(shè)情況，軟件工程專業(yè)的學(xué)生能通過工作室的招聘獲得軟件開發(fā)、軟件測試等實習(xí)崗位，實際參與企業(yè)真實的研發(fā)項目，與企業(yè)其他技術(shù)人員進行合作共事，得到崗位能力和素養(yǎng)的訓(xùn)練和提升。校中企為學(xué)生提供了具有企業(yè)5R 特征(真實的企業(yè)環(huán)境、真實的工程項目、真實的項目經(jīng)理、真實的工作壓力和真實的工作機會)的工程鍛煉。

專業(yè)還基于校中企建設(shè)對生產(chǎn)實習(xí)模式進行改革，學(xué)生可通過三種模式開展生產(chǎn)實習(xí)：一是通過實習(xí)生招聘進入企業(yè)開展實習(xí)；二是參加企業(yè)在校內(nèi)開展的集中實習(xí)，集中實習(xí)包括企業(yè)參觀、專題講座(為學(xué)生介紹企業(yè)文化、職業(yè)素養(yǎng)等)和項目實戰(zhàn)；三是參加校內(nèi)企業(yè)工作室的崗位實習(xí)。無論哪種模式，學(xué)生都能近距離接觸和了解企業(yè)，提升專業(yè)素養(yǎng)和能力，幫助學(xué)生畢業(yè)后更快地融入社會，適應(yīng)崗位。

軟件行業(yè)發(fā)展迅速，技術(shù)更新快，校內(nèi)專職教師在專業(yè)能力、知識儲備上無法滿足專業(yè)發(fā)展需要，尤其是校內(nèi)專職教師缺乏企業(yè)大型項目開發(fā)經(jīng)驗，在實踐指導(dǎo)上有明顯的缺陷。所以專業(yè)提出了校內(nèi)專職教師與企業(yè)技術(shù)人員同建、共上一門課的模式，利用企業(yè)力量培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用能力以及符合科技發(fā)展最前沿的綜合實踐能力，通過雙方融合共同改進教育質(zhì)量。具體做法如下。

校企共建共上課：專業(yè)根據(jù)培養(yǎng)方案、行業(yè)發(fā)展提出要求，專業(yè)和企業(yè)協(xié)商制定課程內(nèi)容、教學(xué)計劃、授課和考核形式，由企業(yè)技術(shù)人員授課、考核，校內(nèi)專職教師協(xié)助教學(xué)管理。專業(yè)近年來與校中企實踐基地深入合作，與企業(yè)共建了Web 前端開發(fā)、Java EE 企業(yè)級項目開發(fā)和大數(shù)據(jù)分析實訓(xùn)等課程，由企業(yè)導(dǎo)師線上線下授課，校企雙導(dǎo)師實施考核。同時，根據(jù)每年專業(yè)學(xué)生的技術(shù)或素質(zhì)短板，為學(xué)生開設(shè)軟件安全、項目管理、工程倫理和職業(yè)素養(yǎng)等企業(yè)自設(shè)課程。

校企共同開設(shè)生產(chǎn)實習(xí)：針對校外實習(xí)基地不足的現(xiàn)狀，專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)采取學(xué)生自主聯(lián)系企業(yè)實習(xí)和校內(nèi)集中實習(xí)結(jié)合模式，校中企技術(shù)人員組織校內(nèi)集中實習(xí)的學(xué)生參加項目實訓(xùn)，按大數(shù)據(jù)、Java Web 項目和嵌入式軟件開發(fā)等方向為學(xué)生開設(shè)生產(chǎn)實習(xí)，在實習(xí)過程穿插企業(yè)文化宣講、職業(yè)修養(yǎng)等專題講座。

校企共同指導(dǎo)實踐：專業(yè)聘任校中企技術(shù)人員擔(dān)任軟件工程課程設(shè)計、大數(shù)據(jù)分析實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師。校中企技術(shù)人員在校內(nèi)工作點上班，可全程參與實踐指導(dǎo)。無論是企業(yè)為學(xué)生開設(shè)課程或生產(chǎn)實習(xí)時，技術(shù)人員都使用企業(yè)的實際項目作為案例，以真實項目的研發(fā)過程，訓(xùn)練學(xué)生進行需求分析、軟件建模、軟件開發(fā)、部署和維護等的能力，以晨會、周報和答辯等企業(yè)項目管理方式對學(xué)生進行團隊管理和項目開發(fā)過程訓(xùn)練，使學(xué)生能熟悉軟件項目實際研發(fā)過程。

(二)持續(xù)更新課程體系，培養(yǎng)與國際接軌、適應(yīng)行業(yè)發(fā)展和社會需求的多層次軟件人才

軟件產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展很快，軟件工程知識體系與能力體系要求學(xué)生掌握知識體系在廣度上不斷擴大。新的軟件工程知識體系SWEBOK V3 擴展到15 個知識域，這與學(xué)校有限的教學(xué)時間存在難以協(xié)調(diào)的矛盾。同時，日益復(fù)雜的軟件系統(tǒng)對學(xué)生的系統(tǒng)構(gòu)建、團隊合作和溝通交流能力提出了更高要求，快速發(fā)展的軟件技術(shù)也要求學(xué)生有更好的技術(shù)理解力和自主學(xué)習(xí)能力。如何在有限的教學(xué)時間內(nèi)，使學(xué)生既能掌握軟件工程知識體系，又能培養(yǎng)工程素養(yǎng)和能力，是軟件人才培養(yǎng)的難題。專業(yè)在優(yōu)化課程體系時圍繞素養(yǎng)與能力協(xié)同培養(yǎng)進行了探索，在以下四方面提出了課程體系優(yōu)化思路。

(1)不斷地吸收國際最新技術(shù)成果，在課程設(shè)置上推出全球權(quán)威性的、IT 前沿系統(tǒng)的課程，將最新技術(shù)引入課程。同時通過校企聯(lián)合課程，結(jié)合企業(yè)項目管理實際，培養(yǎng)學(xué)生的項目管理、溝通交流和團隊合作等能力素養(yǎng)。

(2)與企業(yè)深度交流，將企業(yè)最前沿的工程實踐知識納入課程體系，培養(yǎng)企業(yè)需要的軟件研發(fā)工程師。軟件人才要求技術(shù)能力強，實際動手開發(fā)項目是學(xué)生必須掌握的綜合運用專業(yè)知識的核心能力，也是工程教育所要求的，專業(yè)通過5R 工程實踐、校企聯(lián)合共建課程等方式，使培養(yǎng)的人才滿足企業(yè)的用人需求。

(3)與國際規(guī)范接軌，培養(yǎng)“規(guī)范化”程序員，實現(xiàn)軟件開發(fā)的工程化。具體做法是追蹤國際信息技術(shù)發(fā)展方向，在課程體系中融入國際開發(fā)準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)。

(4)跟隨軟件市場需求的發(fā)展和行業(yè)對新型軟件業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，關(guān)注軟件測試、運維等新的軟件人才需求動向，持續(xù)更新課程體系。

結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證，專業(yè)在建設(shè)中將本專業(yè)的核心能力定義為軟件工程思維、軟件建模能力、算法設(shè)計與優(yōu)化能力、軟件架構(gòu)與實現(xiàn)能力，圍繞軟件工程專業(yè)核心能力，提出的課程體系優(yōu)化方案見表1。同時設(shè)置了企業(yè)自設(shè)課程1-2，根據(jù)專業(yè)行業(yè)發(fā)展需求，由專業(yè)提出、企業(yè)主導(dǎo)開設(shè)軟件安全、項目管理、工程倫理和職業(yè)素養(yǎng)等課程。

表1 軟件工程專業(yè)核心能力及課程體系

三、結(jié)束語

一流專業(yè)建設(shè)的最終落腳點是課程，課程是頂層設(shè)計是否有效貫徹執(zhí)行的微觀層面體現(xiàn)，對學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量具有決定性影響。高校的教學(xué)改革，改到深處是課程，課程改革是教學(xué)改革的“最后一公里”，先進的教育理念、前沿的教學(xué)內(nèi)容，都必須通過好的課程，才能真正作用在學(xué)生身上，才能真正體現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)效果上。軟件工程專業(yè)將繼續(xù)在校企課程共建上與企業(yè)深度合作，將企業(yè)的項目管理、先進技術(shù)等融合課程，使畢業(yè)生能力和素養(yǎng)與企業(yè)要求無縫對接，同時在校中企運營模式上繼續(xù)探索，使學(xué)生能在校內(nèi)做企業(yè)真實項目，得到實踐能力和軟件素養(yǎng)的全面提升。