地方高校“六維一體”模式的軟件工程新工科構建研究

摘 ?要： 建立新工科是新經濟發展、新一輪科技和產業革命的迫切需求，同時也是工程教育改革的新路徑。本文深度研究了新工科和國內外工程人才的培養經驗，提出一種地方高校“六維一體”的軟件工程新工科構建模式，可為地方高校及時構建軟件工程新工科提供一定的參考價值。

關鍵詞： 軟件工程;新工科;地方高校;六維一體

中圖分類號： TP311.5 ? ?文獻標識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.08.008

本文著錄格式：唐國純. 地方高校“六維一體”模式的軟件工程新工科構建研究[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

新工科是伴隨新經濟的快速發展對工科人才培養提出的新要求。教育部推進新工科建設以來先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”。為我國高等院校在轉型發展中探索新的應用型人才培養模式供了難得歷史機遇。軟件工程專業作為傳統的工科專業，如何改造升級符合新工科內涵要求，成為軟件工程專業改革的當務之急。本文緊跟新工科發展動態和國內外工程人才培養經驗，提出一種地方高校“六維一體”的軟件工程新工科構建模式，可為地方高校及時構建軟件工程新工科提供一定的參考價值。

1 ?新工科內涵

1.1 ?新工科大背景和國內外工程教育新動態

建立新工科是新經濟發展、新一輪科技和產業革命的迫切需求，以及工程教育改革新路徑。為了搶占新經濟制高點，美國完善了STEM教育鏈條，為培養具備計算能力的新型工程師改革出臺了諸如《工程師職業養成：革新工程與計算機科學部門》和《創新美國戰略》等政策文件[1]。歐盟倡導為創新創業為社會可持續發展注入動力，出臺了《推動工程教育應對未來挑戰2013-2014——走向2020》、《地平線2020計劃》、《工程：問題、挑戰和發展機遇》、《歐洲創造與革新宣言》和《再造歐洲工程教育》等，且德國明確提出了以數字化與智能化引領工程教育變革理念，出臺了《數字經濟2025》、《關于實施工業4.0戰略的建議》等文件。日本踐行用開放式科技創新解決社會經濟問題理念，出臺了關于第五個科技基本計劃的建議和基本計劃制定概念等文件。此外，俄羅斯倡導以工程項目導向、跨學科方法推動工程教育變革理念。在這大背景下，我們國家踐行推進新工科范式，培養新一代卓越工程師理念。出臺了新工科建設研討會、《制造業人才發展規劃指南、高等工程教育發展戰略研討會和《新一代人工智能發展規劃》等措施和文件。

1.2 ?新工科內涵

相對于傳統工科而言，新工科既有相對特征，又有動態特征。新工科經歷形成、發展、成熟等階段后，也會成為常規學科或領域[2]。從新工科產生的途徑角度來看，新工科包含新型工科與新生工科。新型工科是對現有工程學科進行轉型、改造和升級形成的。新生工科一般包含4個方面：①一是現有工程學科的交叉復合;②二是工程學科與其他學科的交叉融合;③三是從其他學科門類孕育、延伸和拓展出來;④四是面向未來新技術和新產業發展而產生的一批新興起的工程學科[3]。高校在構建新工科過程中應以新理念、新模式、新質量、新結構、新體系支撐新工科專業建設，培養滿足學校服務的產業發展需要的工程技術人才。

2 ?地方高校“六維一體”的軟件工程新工科構建體系

在新工科的構建中，由于不同層次的高校面對的教學科研環境，學生主體、師資隊伍水平等因素差異，其人才培養也應不同。比如綜合性大學偏向重視理工結合的新技術和新學科;傳統工科大學偏向工科間的跨界融合;而地方高校偏向服務地方經濟和產業需求。基于此，本文提出的一種地方高校“六維一體”的軟件工程新工科構建研究模式，具體介紹如下。

新工科構建過程是一個復雜的系統工程。“六維一體”的軟件工程新工科構建體系將復雜系統的構建過程分成6個維度，可采用增量并行的方式，有效推動高新技術和新產業等與軟件工程專業的知識、能力、素質要求深度融合，優化教學模式和方法，推動軟件工科專業改造升級的。其中“六維”主要指①人才培養面向新科技、產業革命和未來需求（新技術、新產業、新業態、新模式等）對接和服務區域經濟發展;②建立新形態下適應個性發展的復合型動態教育教學資源和學生培養的領域導向機制;③新興技術范式下的教師能力提升，教學方法改革，以及實驗、實訓、實踐體系創新;④重視多學科交叉、融合和跨界，構建新一代信息技術（云計算，物聯網，大數據，人工智能，區塊鏈等）綜合視野;⑤根據IEEE和ACM的SWEBOK、SEEK等知識體系、行業標準和創新創業意識構建課程體系;⑥以新工科的指導思想和建設理念構建專業發展規劃和持續改進的質量觀。“一體”主要指培養具有扎實的計算機理論和應用知識基礎，掌握軟件領域的相關技術，具有一定國際視野和新一代信息技術的綜合視野，解決復雜軟件工程問題的應用型、創新型的創新人才和高素質高層次軟件工程技術和管理人才。“六維”和“一體”間通過構建人才培養質量多元評價指標體系（職業素養、專業技能、創新創業成果、就業相關率等），全面踐行“學生中心、產出導向、持續改進”的質量理念相互促進，相互完善，相互優化。

“六維一體”的軟件工程新工科構建體系如圖1所示[1-14]。

其中，IEEE計算機協會發布的軟件工程知識體系SWEBOK（Software Engineering Body of Knowledge）V3一共包括15個知識域，涉及7個相關學科，其體系如圖2所示[4]。

其中軟件工程教育知識體系SEEK（Software Engineering Education Knowledge）將軟件工程的本科教育分為10個知識領域，包括計算基礎、數學與工程基礎、專業實踐、軟件建模與分析、軟件設計、軟件驗證與測試、軟件演化、軟件過程、軟件質量、軟件管理[5]。

該六維結構主要優點是：①面向未來需求：面向新經濟，有前瞻性地調整人才培養目標;②突出以學生為中心，滿足學生多元化、多維度、個性化的成長需求;③重視多學科交叉、融合和跨界;④全面踐行新工科的“學生中心、產出導向、持續改進”質量理念和持續不斷的過程改進，可借鑒軟件過程和項目管理的思想對其進行組織;⑤教師培養是人才培養的重要組成部分，該模式體現了學生培養和教師培養的人才培養體系;⑥對接產業鏈和創新鏈等;⑦重視新興技術范式下的教學方法改革，實驗、實訓、實踐體系創新;⑧貫穿了新工科的建設思想和理念;⑨如果將維度六的內容替換成其它新工科的課程體系構建方式，該模式具有普遍推廣性。

3 ?瓊臺師范學院軟件工程新工科的改革措施

圍繞新工科背景下地方高校“六維一體”的軟件工程專業改造升級探索與實踐項目的六個維度，采用增量式的并行方式，全面推進軟件工程專業改造升級，且每一維度都全面踐行“學生中心、產出導向、持續改進”的質量理念，構建軟件工程新工科。目前，瓊臺師范學院依托地方高校“六維一體”的軟件工程新工科構建體系建設新工科正處在實施階段。主要采取的措施如下：①加強新工科研究，以研究引領專業建設。通過新工科內容和特征、指導思想和建設理念，傳統工科存在問題、國內外高校工程人才培養的經驗、地方本科高校實施新工科的特點等進行系統研究，構建適應未來的工程人才培養理念（創新型、綜合化、全周期、開放式），進一步完善新工科建設的理論體系和實施路徑。總結提煉出地方本科高校新工科內涵要求，科學設計軟件工程新工科的人才培養方案。②人才培養對接和服務區域經濟發展。廣泛深入企業調研，同時深入學習中央和海南省政府對海南自貿區/港建設的指導意見，開展軟件工程新工科的調研，準確理解和把握海南自貿區/港建設對人才需求。③構建科學規范的課程體系。融合傳統產業改造升級和新興產業培育發展的需要，根據IEEE和ACM的SWEBOK、SEEK等知識體系和行業標準構建軟件工程新工科的課程體系，同時更新課程內容，容納新一代信息技術的綜合視野，推動高新技術與工科專業的知識、能力、素質要求深度融合，組織優秀教師團隊編寫相關知識體系的融合教材。④探討新興技術范式下的教師能力提升，教學方法改革，實驗、實訓、實踐體系創新。在軟件工程改造升級，構建新工科的過程中，圍繞混合式學習、在線開放課程、MOOC、SPOC、翻轉課堂等，探究智慧環境下以學生為中心的新工科專業的課堂教學模式和知識的深度融合應用，同時建立云平臺開放實驗室，創新實驗、實訓、實踐體系。⑤建立新形態下適應個性發展的復合型動態教育教學資源和和學生培養的領域導向機制。以學生發展為中心，以產出為導向，探索新形態下軟件工程新工科的教育教學資源建設方式與路徑;⑥構建人才培養質量多元評價指標體系（職業素養、專業技能、創新創業成果、就業相關率等），全面踐行“學生中心、產出導向、持續改進”的質量理念。

4 ?結束語

本文緊跟新工科發展動態，國內外工程人才培養經驗，提出一種地方高校“六維一體”的軟件工程新工科構建模式，減少了我校軟件工程專業在構建新工科過程中的盲目性，且針對性強，效果初步顯現。該模式可為地方高校及時構建軟件工程新工科提供一定的參考價值。由于新工科構建的時間較長，完成全部實施過程，包含質量評價機制，需要5-6年，該研究模式還有待進一步優化。本文只是結合我校實際情況和海南自貿區港的建設需求，對該模式進行拋磚引玉，期望更多院校參與建設，不斷優化，推陳出新，協同共享該方面的成果和經驗，共同推進地方高校軟件工程新工科的建設，提升人才培養的質量。

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