聚焦復雜工程問題的軟件工程專業建設探索

趙鵬

摘? 要：我國已經成為《華盛頓協議》的正式成員國，越來越多的高校和專業積極推進工程認證申報和自評工作。安徽大學軟件工程專業于2017年通過工程教育認證。文章面向工程認證，聚焦復雜工程問題，以安徽大學軟件工程專業為例，探討了軟件工程專業建設。首先依據工程教育認證標準，對復雜工程問題進行深入的解讀，然后從培養方案和培養體系兩個方面探討了以學生為本，以解決復雜工程問題能力培養為導向的軟件工程專業建設。文章給出了安徽大學軟件工程專業在培養方案制訂和培養體系構建上的具體措施。

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）15-0022-03

Abstract： China has become an official member of the "Washington Accord"， and more and more colleges and universities are actively promoting engineering certification reporting and self-evaluation. Anhui University Software Engineering Professional passed the engineering education certification in 2017. This paper takes on the software engineering major of Anhui University as an example to explore the major construction of software engineering， which focuses on the complex engineering problem in the engineering accreditation. Firstly， according to the standard of engineering accreditation， the ability of solving complex engineering problem is thoroughly analyzed. Then， from the two aspects of talent cultivation plans and training system， this paper discusses the construction of software engineering major， which is student-oriented and aims to improve the ability of solving the complex engineering problem. In this paper， some specific measures for the major of software engineering of Anhui University in the construction of talent cultivation plans and training system are given.

Keywords： engineering accreditation; complex engineering problem; talent cultivation plans; training system

一、概述

安徽大學軟件工程專業隸屬于計算機科學與技術學院，前身是1977年設置的計算機軟件專業。1998年教育部新的專業目錄規定，把所有計算機類專業（包括計算機軟件）統一更名為“計算機科學與技術”，1999年計算機軟件專業統一合并為計算機科學與技術專業，2002年教育部新增“軟件工程”專業，我們重新申報“軟件工程”，2004年正式開始招生。安徽大學軟件工程專業目前是安徽省級特色專業，2016年提交工程認證申請，2017年工程認證專家組進校考察，2018年被授予中國工程教育認證證書，認證安徽大學軟件工程本科專業達到中國工程教育認證標準要求，符合《華盛頓協議》國際互認條件。

《華盛頓協議》在國際工程師互認體系中最具權威性，國際化程度較高，體系較為完整，針對國際上本科工程學位（一般為四年）的資格互認，以培養專業工程師為主要目標[1]。《華盛頓協議》中的畢業要求涉及我國傳統工科教育未能覆蓋的一些方面，尤其是對解決“復雜工程問題”的畢業要求。工程認證中12個方面的畢業要求中有8個都對復雜工程問題提出了明確的要求，分別是工程知識，問題分析，設計/開發解決方案，研究，使用現代工具，工程與社會，環境和可持續發展，溝通這8個方面的畢業要求。因此面向工程認證的專業建設首先要聚焦復雜工程問題。

我國2017年11月修訂的《工程教育認證標準》對“復雜工程問題”進行了特別闡述。標準中規定“復雜工程問題”必須具備下述特征（1），同時具備下述特征（2）-（7）的部分或全部[2]：（1）必須運用深入的工程原理，經過分析才可能得到解決;（2）涉及多方面的技術、工程和其它因素，并可能相互有一定沖突;（3）需要通過建立合適的抽象模

型才能解決，在建模過程中需要體現出創造性;（4）不是僅靠常用方法就可以完全解決的;（5）問題中涉及的因素可

能沒有完全包含在專業工程實踐的標準和規范中;（6）問題相關各方利益不完全一致;（7）具有較高的綜合性，包含多個相互關聯的子問題。

由此可見，復雜工程問題的復雜性主要體現在解決的問題可能是以往不常見的，未出現過的，包含有不可預知因素的問題，涉及到的知識體系超越了單一學科，并且存在一些非技術因素的沖突。安徽大學軟件工程專業面向工程認證，聚焦復雜工程問題，修訂培養方案，依據綜合性大學學科門類多、師資力量強的優勢，為拓展學生知識面、開闊眼界，倡導學生輔修第二專業，凸顯文理交融，探索構建具有解決復雜工程問題能力的創新人才培養體系。

二、培養方案修訂

培養方案包括培養目標，畢業要求以及課程體系。安徽大學軟件工程專業深入跟蹤軟件產業的發展和人才需求，結合學校定位和特色，以及學生自身特色及發展需求，確定學生畢業后5年左右應達到的職業和專業成就，修訂培養目標。在每年學院舉辦的校企合作論壇上，我們都要廣泛的聽取企業專家的意見，深入探討培養方案中存在的問題。修訂后的培養目標體現了對學生4個方面的總體要求：（1）素質方面：適應創新型國家發展需要，愛國進取，全面發展與健康個性和諧統一; 具有職業道德和社會責任感; （2）知識方面：具有扎實的數理基礎，良好的科學素

養，系統的專業知識和相關應用領域知識，掌握軟件工程相關的基本理論、基本知識、基本技能和基本方法，能夠在計算機及軟件領域獨立從事軟件系統研發工作;（3）能力

方面：具有較強專業能力和基本工程素養，具備研究與解決軟件工程領域中復雜工程問題的能力;具有創新精神，能夠在設計、生產或科研團隊中擔任組織管理角色;（4）發展方面：具有團隊精神，組織溝通能力和國際視野，能夠繼續學習，終身學習的能力。

修訂后的安徽大學軟件工程專業2016、2017和2018版的畢業要求有12條，和之前版本的9條畢業要求相互覆蓋，并且和國際工程教育認證標準的12條畢業要求一一對應，將原先版本中隱含的內容明確表達出來，并且將每條畢業要求分解成多個指標點。同時確定每個畢業要求指標點由哪幾門具體課程共同支撐，以及每門課程支撐的權重。每門課的主講教師在修訂教學大綱和教案時，根據培養方案中課程支撐畢業要求指標點矩陣，明確給出每個知識點對哪個（或哪幾個）畢業要求指標點的支撐。

根據修訂后的畢業要求指標點，構建了“通識教育-學科基礎教育-專業教育”3段培養的課程體系。通識教育模塊包括思想政治理論、創新創業、人文科學、社會科學、自然科學和綜合共六個子模塊，注重學生素質和發展能力方面的培養。思想政治理論子模塊主要包括思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、馬克思主義基本原理概論、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論和形式與政策。創新創業教育子模塊主要包括大學生職業生涯規劃、大學生就業與創業、創新創業基礎、社會責任教育、大學生創新創業訓練計劃、大學生科研訓練計劃、大學生科技文化競賽、發明制作、出版發表和創業實踐。人文科學子模塊主要包括大學語文、大學外語、文學、歷史和哲學。社會科學子模塊主要包括軍事理論、軍事技能、大學體育、大學生心理健康教育、社會與政治、法律、新聞、經濟和管理。自然科學子模塊主要包括高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理和大學物理實驗。綜合主要包括選修課哲學思辨與倫理規范、文史經典與文化傳承、藝術修養與運動健康、文明對話與經濟發展、科技發展與科學精神和生態環境與生命探索。學科基礎教育模塊注重學生知識能力的培養，包括學科大類平臺課程：計算機導論、高級語言程序設計、數據結構、數字邏輯、離散數學。專業教育模塊注重專業能力和綜合能力的培養，包括專業必修課程、專業選修課程和實踐教育三個子模塊。其中專業必修課程主要包括匯編語言程序設計、數據庫原理、計算機組成與體系結構、操作系統、編譯原理、人機交互的軟件工程方法、工程經濟學、軟件工程、軟件質量保證與測試、軟件設計與體系結構和CCF計算機軟件能力認證。專業選修課分三個選修方向：軟件開發理論與應用、人工智能和大數據，共計42門選修課供學生根據興趣選擇。實踐教育子模塊主要包括畢業實習、工程訓練、課程設計和畢業論文。其中工程訓練包括系統硬件綜合訓練和軟件工程綜合實踐。課程設計包括程序設計與算法綜合訓練、數據庫原理課程設計和操作系統課程設計。

三、培養體系構建

復雜工程問題既具有復雜性，又具有工程性，單純靠課程體系的調整和知識傳授，難以完全實現解決復雜工程問題能力的培養。安徽大學軟件工程專業面向工程認證，貫徹以學生為本，解決復雜工程問題能力培養為導向的協同育人的教育理念，開展了基于 “知識鏈、創新鏈、產業鏈”協同的軟件工程專業人才培養體系的構建。

復雜工程問題涉及廣泛的技術、工程以及其它非技術因素，需要多樣化技術知識體系，創新能力和實踐本領。我們重新規劃軟件工程專業知識體系，建立了“知識講授與綜合素質提升環環緊扣”的知識鏈培養體系，將解決復雜工程問題能力融入本科人才培養各教學環節，根據課程教學內容關聯程度建立課程組，系統性規劃和梳理課程所涉及的知識領域、知識單元和知識點，讓學生建立完整的系統概念，通過補充和完善基礎實驗平臺、增大實踐學時比例、開設跨課程的綜合實訓課程等措施，為學生解決復雜工程能力培養提供豐富實踐環境和充分的實踐機會。深化“引企入教”改革，改進本科理論教育教學的方式和方法，加強理論方法和實踐工程經驗的融合，通過聘請企業人員參與本科理論教學，進一步提高學生運用理論方法解決實際工程問題的能力，提升教學效果。同時，利用夏季短學期，聘請知名企業專家開展專題講座，將企業的前沿技術融入課堂教學。為綜合利用各學科知識解決復雜軟件工程問題能力奠定堅實基礎。

解決復雜工程問題不是僅靠常用方法就可以完全解決的，需要通過建立合適的抽象模型才能解決，在建模過程中需要體現出創造性。安徽大學軟件工程專業構建了“教學與科研深度融合，項目與競賽配合”的創新鏈培養環境，強化解決復雜工程問題創新能力。開展“大學生創新訓練項目”，鼓勵學生自覺參與創新活動，自主完成創新性項目設計、方法選擇、學術論文發表和專利申請等工作。強化創新能力訓練，培養滿足社會需求的創新人才。實施“大學生科研訓練計劃”，讓學生直接參加優秀教師主持的國家級和省級科研項目，通過培訓學生查閱資料、翻譯資料、社會調查、實驗操作、數據分析等工作，使學生在科研氛圍中體驗和感悟科學研究精神，促進科研素養和科研能力的養成。并組織參加“大學生科技創新競賽”活動，培養學生的團隊協作能力和創新思維能力。

復雜工程問題具有工程性，真實完整的工程場景對于培養學生解決復雜工程問題能力非常重要。安徽大學軟件工程專業架構了“理論與實踐無縫融合，學以致用，服務社會”的產業鏈協同育人培養機制，提升實踐本領。與企業、科研院所產學研聯合共建，加強實習基地建設，建立以增強學生解決復雜工程問題能力為目標的實習實訓環境。建立以中國最大的智能語音技術提供商-科大訊飛為龍頭，包括恒生電子股份有限公司、深圳國泰安教育技術有限公司、安徽兆尹信息科技有限責任公司、亞信科技（中國）有限公司上海分公司、安徽航天信息有限公司、四創電子以及學校圖書館等的校外實踐基地群。面向企業需求培養人才，實習就業聯動。積極吸納編制在企業的科技人員來校教授實踐性的課程或作為新進教師的導師組成員。在校外實踐教育基地項目的支持下，貫徹落實《國務院辦公廳關于深化高度學校創新創業教育改革的實施意見》（國辦發[2015]36號）和《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》（國辦發[2017]95號）文件精神，深化產教融合協同育人，以產業和技術發展的最新需求推動高校人才培養改革，申請并立項了教育部高等教育司產學研合作協同育人項目：與北京百度網訊科技有限公司聯合協同育人項目“paddlepaddle深度學習框架介紹與實踐”，與中軟國際有限公司聯合協同育人項目“安徽大學軟件工程實驗室建設”。在工程實踐中，培養學生解決復雜工程問題過程中，綜合考慮多方面技術，工程因素和其它非技術因素，以及當這些因素出現沖突時，解決沖突的能力。

四、結束語

工程教育認證對復雜工程問題提出了明確的要求，本科工科教育可以基本定位在解決復雜工程問題[3]。本文以安徽大學軟件工程專業為例，從培養方案的修訂和培養體系的構建兩方面，探討了面向工程認證，聚焦解決復雜工程問題能力的專業建設。我們希望以工程教育專業認證為契機，不斷推進專業建設改革，培養出具有寬厚的知識基礎、扎實的專業素養、良好的綜合素質和較強的發展后勁，在經過崗位歷練和持續學習后，成為了某個行業或某個領域的中堅甚至是領袖的卓越人才。

參考文獻：

[1]夏建國.從三個國際教育協定看工程教育與技術教育的區別與聯系[J].中國高等教育，2010（2）：39-41.

[2]中國工程教育認證協會.工程教育認證通用標準[EB/OL].http：//www.ceeaa.org.cn/main！newsList4Top.w？menuID=01010702.

[3]蔣宗禮.本科工程教育：聚焦學生解決復雜工程問題能力的培養[J].中國大學教學，2016（11）：27-30.