軟件工程專業(yè)學(xué)位研究生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程研究
——以內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)為例

馬志強，劉利民，寶財吉拉呼，萬劍雄，許志偉，李雷孝

（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 數(shù)據(jù)科學(xué)與應(yīng)用學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010080）

0 引言

專業(yè)學(xué)位是國家為適應(yīng)社會發(fā)展對行業(yè)領(lǐng)域?qū)嵺`創(chuàng)新能力人才的緊迫需要而設(shè)置的一種學(xué)位類型?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 年）》明確指出“重點擴大應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)模，加快發(fā)展專業(yè)學(xué)位研究生教育”［1］。在關(guān)于“雙一流”建設(shè)高校促進學(xué)科融合加快人工智能領(lǐng)域研究生培養(yǎng)的若干意見指出“培養(yǎng)和匯聚具有創(chuàng)新能力與合作精神的高層次人才，是高校的重要使命”［2］。為適應(yīng)社會對軟件工程高級技術(shù)人才的需要，教育部于2002 年在工程碩士專業(yè)學(xué)位系列中增設(shè)“軟件工程領(lǐng)域”［3］，開始培養(yǎng)軟件工程工程碩士，2018 年教育部對工程專業(yè)學(xué)位類別進行調(diào)整［4］，將“軟件工程領(lǐng)域”調(diào)整為“電子信息（0854）”類別中的培養(yǎng)方向。

軟件工程專業(yè)學(xué)位研究生不僅要具有扎實的專業(yè)理論知識，同時還要具備更強的實踐創(chuàng)新能力［5-7］，實踐創(chuàng)新是軟件工程專業(yè)學(xué)位研究生的核心能力。因此，開展軟件工程專業(yè)學(xué)位研究生的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索，有助于培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位研究生的工程實踐能力、解決復(fù)雜問題的創(chuàng)新能力以及團隊協(xié)作能力。長期以來，地方院校軟件工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)存在以下突出問題：①專業(yè)學(xué)位與學(xué)術(shù)學(xué)位研究生培養(yǎng)雷同，注重基礎(chǔ)理論能力培養(yǎng)，導(dǎo)致實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)不突出，學(xué)生難以進入行業(yè)內(nèi)頭部企業(yè)工作；②學(xué)校的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺建設(shè)落后于社會需求，難以滿足企業(yè)對軟件工程高級人才的需要，導(dǎo)致學(xué)生實踐創(chuàng)新能力不足，就業(yè)競爭力差；③導(dǎo)師自身科研項目少，難以支撐學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生間的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)不均衡。

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)是首批開展專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的單位之一，軟件工程專業(yè)學(xué)位點于2014 年獲批設(shè)立，并于2015 年招生培養(yǎng)，已有4 屆畢業(yè)生。在軟件工程專業(yè)學(xué)位實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)中提出以復(fù)雜工程過程培養(yǎng)為目標的閉環(huán)式培養(yǎng)模型，培養(yǎng)過程中注重學(xué)生視野拓展、創(chuàng)新能力平臺建設(shè)，以及過程考核評價體系建設(shè)。

1 軟件工程專業(yè)學(xué)位研究生實踐創(chuàng)新能力要素

軟件工程專業(yè)學(xué)位研究生的實踐創(chuàng)新能力是指在具體軟件項目執(zhí)行全過程（包括商業(yè)構(gòu)思、可行性分析、團隊建立、項目實施與管理、測試驗收、軟件運營）中，能夠結(jié)合具體任務(wù)使用工具創(chuàng)新性地將基本原理和工程方法應(yīng)用于實踐的綜合素質(zhì)。

在文獻［8-9］的基礎(chǔ)上，對實踐創(chuàng)新能力作進一步定義，實踐創(chuàng)新能力要素包括：①文獻閱讀能力，指能夠應(yīng)用批判思維，借助工具閱讀專業(yè)中外文論文、圖書、手冊、數(shù)據(jù)及報告等資料；②軟件設(shè)計能力，指具有創(chuàng)新精神，能夠靈活應(yīng)用面向過程設(shè)計、面向?qū)ο笤O(shè)計，以及敏捷設(shè)計等方法，在軟件架構(gòu)、模型與模式設(shè)計基本原理指導(dǎo)下，使用計算機輔助設(shè)計工具開展軟件設(shè)計能力；③軟件實現(xiàn)能力，指能夠靈活應(yīng)用軟件框架與工具包，根據(jù)軟件設(shè)計文檔使用計算機語言撰寫代碼的能力；④測試與分析能力，指具備使用工具完成單元、功能、性能測試的能力，并具有使用數(shù)據(jù)分析方法對測試結(jié)果開展分析的能力；⑤報告撰寫與匯報能力，指能夠應(yīng)用邏輯思維能力合理組織文檔順序，能熟練使用文字、圖形、表格、數(shù)據(jù)等編輯工具撰寫規(guī)范報告和匯報文檔的能力，并具備匯報、演講的口語表達能力；⑥團隊協(xié)作能力，指能夠擔(dān)任項目組中的不同角色，傾聽團隊成員的意見和建議，與他人合作共同開展工作，具備合作精神和協(xié)調(diào)能力。

2 雙循環(huán)的實踐創(chuàng)新能力閉環(huán)培養(yǎng)過程

在軟件工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)過程中，通過構(gòu)建社會評價環(huán)和校內(nèi)過程培養(yǎng)與評價環(huán)，形成以社會評價為主的專業(yè)學(xué)位研究生從招生培養(yǎng)到就業(yè)的人才培養(yǎng)機制，提出雙循環(huán)的實踐創(chuàng)新能力閉環(huán)培養(yǎng)過程［10］，具體過程如圖1所示。

（1）學(xué)校社會影響力環(huán)。畢業(yè)生社會影響力和學(xué)校的社會招生是學(xué)校社會影響力的重要組成部分，畢業(yè)生社會影響力是社會自發(fā)形成的對畢業(yè)生的就業(yè)地區(qū)、就業(yè)崗位和就業(yè)薪資等表象特征進行的評價。實質(zhì)上以上畢業(yè)生的社會影響力是由學(xué)生的思想品德、基礎(chǔ)知識、專業(yè)技術(shù)和表達能力等潛在特征決定。同時，畢業(yè)生社會影響力對學(xué)校的社會招生產(chǎn)生重要影響，因而進一步影響畢業(yè)生社會影響力，共同影響著學(xué)校社會影響力。因此，招生和就業(yè)成為軟件工程專業(yè)學(xué)位研究生實踐創(chuàng)新能力的重要評價環(huán)節(jié)。

（2）校內(nèi)過程培養(yǎng)與評價環(huán)。在學(xué)校學(xué)位委員會和督導(dǎo)組的監(jiān)督下，學(xué)院學(xué)位分委員會對學(xué)位點制定的實踐創(chuàng)新能力標準、實踐創(chuàng)新課程體系，以及學(xué)生提交的材料進行評估和審核，在教師和校內(nèi)外導(dǎo)師的指導(dǎo)下，學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)。這個過程的重點是建立能力培養(yǎng)過程的監(jiān)督與評價體系，并且與學(xué)校社會影響力環(huán)相互影響、相互作用，培養(yǎng)結(jié)果影響著學(xué)生就業(yè)，學(xué)生就業(yè)影響著校內(nèi)過程培養(yǎng)與評價環(huán)的執(zhí)行。

3 專業(yè)實踐課程體系與實踐

3.1 專業(yè)實踐課程體系

Fig.1 Closed loop cultivation process of practical and innovation ability圖1 實踐創(chuàng)新能力閉環(huán)式培養(yǎng)過程

為培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐和創(chuàng)新能力，在培養(yǎng)方案中專門設(shè)計5 門課程共10 個學(xué)分，具體如表1 所示。軟件工程案例分析課程2 學(xué)分，通過案例講授典型軟件項目開發(fā)過程，培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜軟件系統(tǒng)分析能力。文獻閱讀課程1 學(xué)分，主要培養(yǎng)研究生通過閱讀該領(lǐng)域一定數(shù)量的文獻資料，撰寫文獻閱讀綜述報告，為學(xué)位論文選題、開題和課題研究提供理論依據(jù)。聽學(xué)術(shù)報告（講座）課程0.5 學(xué)分，要求學(xué)生聽學(xué)術(shù)報告或行業(yè)企業(yè)專家講座至少3 次，目的是開拓學(xué)生視野。實踐創(chuàng)新成果交流課程0.5 學(xué)分，要求學(xué)生就自己在實踐或課題研究中取得的創(chuàng)新成果在各級各類學(xué)術(shù)會議、行業(yè)論壇、專題討論進行至少2 次交流，目的是培養(yǎng)學(xué)生的演講與匯報能力。專業(yè)實踐課程6 學(xué)分，學(xué)生可以在學(xué)校認可的實踐基地完成課程學(xué)習(xí)，實踐基地包括學(xué)校、學(xué)院與相關(guān)企業(yè)聯(lián)合建立的研究生實踐基地。

Table 1 Professional practice curriculum system表1 專業(yè)實踐課程體系

3.2 專業(yè)實踐課程實踐

專業(yè)實踐課程是實踐創(chuàng)新課程體系的核心課程，課程時間大于6 個月。為了杜絕專業(yè)實踐課程在研究生培養(yǎng)過程中走過場的現(xiàn)象，構(gòu)建閉環(huán)式專業(yè)實踐課程流程［11］，重點加強對課程實施過程的監(jiān)督和考核。課程采用項目制方式開展，增加了基地認識實習(xí)、企業(yè)專家新技術(shù)講座、校內(nèi)外雙導(dǎo)師指導(dǎo)、導(dǎo)師組過程評價、學(xué)生成果匯報等環(huán)節(jié)，全部活動都在學(xué)院學(xué)位分委員會的督導(dǎo)下開展。專業(yè)實踐課程流程如圖2 所示。近5 年主要到中國移動（內(nèi)蒙古）云計算中心、內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象信息中心、內(nèi)蒙古自治區(qū)電子信息質(zhì)量檢驗院等實踐基地參觀和體驗，同時邀請企業(yè)工程師為研究生做新技術(shù)講座，提升學(xué)生新技術(shù)應(yīng)用能力并拓展其工程實踐視野。

Fig.2 Professional practice course process圖2 專業(yè)實踐課程流程

（1）實踐基地遴選。專業(yè)實踐基地遴選對地處經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)非常重要，為遴選到優(yōu)秀的實踐基地，制定了以下原則：一是依托自治區(qū)在大數(shù)據(jù)、云計算方面的地區(qū)優(yōu)勢，建立實踐基地的單位要在地區(qū)行業(yè)中具有設(shè)備和技術(shù)優(yōu)勢；二是建立實踐基地的單位具有穩(wěn)定的社會性質(zhì)和一定的社會榮譽，如事業(yè)性質(zhì)的研究院、企業(yè)和高新企業(yè)。

（2）校外導(dǎo)師遴選。校外導(dǎo)師資格采用“動態(tài)遴選與認定制度”，在校內(nèi)導(dǎo)師任職資格認定的同時開展校外導(dǎo)師的遴選與認定。校外導(dǎo)師的遴選和認定由學(xué)位點導(dǎo)師推薦，學(xué)院學(xué)位分委員會審定。校外導(dǎo)師遴選打破“唯學(xué)歷、唯論文”的慣例，在滿足學(xué)?；緱l件的前提下，學(xué)院學(xué)位分委員會重點考察：一是校外導(dǎo)師否與校內(nèi)導(dǎo)師有穩(wěn)定的合作關(guān)系；二是校外導(dǎo)師是否正在承擔(dān)研發(fā)任務(wù)；三是校外導(dǎo)師是否具有技術(shù)專長；四是校外導(dǎo)師是否具有責(zé)任心。

（3）過程考核機制。由校內(nèi)外專家構(gòu)成導(dǎo)師組，重點抓住“選題”“開題”“中期”“結(jié)題”等環(huán)節(jié)，采用匯報與報告結(jié)合方式進行考核，不合格環(huán)節(jié)必須按照要求修改直到通過，課程評分由校外指導(dǎo)教師和校內(nèi)導(dǎo)師同時撰寫實踐評語，由學(xué)院學(xué)位分委員會審核通過后取得相應(yīng)學(xué)分。為了保證考核過程的規(guī)范化，還制定了專業(yè)實踐課程的開題報告、中期報告、結(jié)題報告和月志等模板文檔。

（4）題目與內(nèi)容實戰(zhàn)性。學(xué)生通過直接參與企業(yè)真實課題研發(fā)工作，不僅訓(xùn)練了學(xué)生的工程實踐能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和團隊協(xié)作能力。2015-2019 級學(xué)生在專業(yè)實踐課程中共參與企業(yè)真實課題15個。

4 培養(yǎng)效果評價

為合理評價專業(yè)學(xué)位研究生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)取得的效果，從招生報告、學(xué)生就業(yè)，及其在讀期間發(fā)表的論文、發(fā)明專利與軟件著作權(quán)，以及參加比賽獲獎等方面進行評價。

（1）招生情況。招生情況從側(cè)面反映了軟件工程學(xué)位點的社會影響力，也說明了社會對學(xué)位點的認可度。從表2 可以發(fā)現(xiàn)，第一志愿報考人數(shù)、第一志愿錄取考生在逐年增加，考生生源結(jié)構(gòu)在不斷豐富，雙一流學(xué)校畢業(yè)生、本校畢業(yè)生對學(xué)位點的認可度也在提升。

Table 2 Master graduates of professional degree in software engineering from 2015 to 2021表2 2015-2021年軟件工程專業(yè)學(xué)位研究生

（2）學(xué)生就業(yè)情況。學(xué)生就業(yè)是評價畢業(yè)生實踐創(chuàng)新能力的核心指標，采用3 種類型（技術(shù)崗位、公職崗位和升學(xué)）對2018-2021 年數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，共有畢業(yè)生41 人。從圖3 可以看出，大部分畢業(yè)生到企業(yè)單位從事技術(shù)工作，共有27 人，到國家體制單位工作9 人，到北京郵電大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、內(nèi)蒙古大學(xué)等單位攻讀博士研究生的有5 人，在自治區(qū)外就業(yè)的畢業(yè)生有29 人，在自治區(qū)內(nèi)就業(yè)的畢業(yè)生有12人。

Fig.3 Statistics of graduates' employment in 2018-2021圖3 2018-2021年畢業(yè)生就業(yè)情況統(tǒng)計

（3）實踐創(chuàng)新能力綜合評價。采用發(fā)表論文、發(fā)明專利與軟件著作權(quán)獲批以及參加比賽獲獎3 方面進行學(xué)生實踐創(chuàng)新能力綜合評價。發(fā)表論文可用于評價學(xué)生的創(chuàng)新能力、文獻閱讀能力、數(shù)據(jù)分析能力以及報告撰寫能力。對2015-2019 級學(xué)生進行統(tǒng)計，從圖4（a）可以看出，共發(fā)表論文44 篇，SCI 檢索論文3 篇，EI 檢索論文16 篇，中文核心論文14 篇，其他論文8 篇。發(fā)明專利與軟件著作權(quán)獲批情況可以用來評價學(xué)生的創(chuàng)新能力、軟件設(shè)計能力、測試與分析能力，以及報告撰寫能力。從圖4（b）可以看出，獲批軟著47 項，發(fā)明專利8 項。參加科技競賽類比賽可以用來評價學(xué)生創(chuàng)新能力、軟件設(shè)計能力、測試與分析能力，以及報告撰寫能力。主要參加中國研究生數(shù)學(xué)建模競賽、全國大學(xué)生創(chuàng)意創(chuàng)新大賽、網(wǎng)絡(luò)空間安全大賽、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等比賽。從圖4（c）可以看出，獲國家級獎項2項，自治區(qū)級獎項4項，校級獎項9項。

5 結(jié)語

通過定義軟件工程專業(yè)學(xué)位研究生實踐創(chuàng)新能力要素構(gòu)成，制定了雙循環(huán)的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程。經(jīng)過2015-2019 級五屆學(xué)生的實踐教學(xué)，對學(xué)生在讀期間發(fā)表論文、授權(quán)發(fā)明專利與軟件著作權(quán)、比賽獲獎，以及畢業(yè)生就業(yè)等數(shù)據(jù)進行分析。結(jié)果表明，專業(yè)學(xué)位研究生的文獻閱讀能力、軟件設(shè)計能力、軟件實現(xiàn)能力、測試與分析能力、報告撰寫與匯報能力，以及團隊協(xié)作能力方面都得到了訓(xùn)練，學(xué)生實踐創(chuàng)新能力得到明顯提升。招生數(shù)據(jù)顯示，學(xué)位點與學(xué)校社會影響力正在逐年提高，學(xué)位點的辦學(xué)實力正在逐年提升。

Fig.4 Student achievement statistics of 2015-2019圖4 2015-2019級學(xué)生成果統(tǒng)計