軟件素養與軟件過程核心能力協同培養的軟件工程專業建設探索

王宇英

(桂林電子科技大學 計算機與信息安全學院，廣西 桂林 541004)

軟件產業正在成為新經濟發展的重要支撐點，大數據、人工智能等無一不依靠軟件來發揮其重要價值，但軟件人才層次結構不合理、高級軟件人才的短缺已成為制約中國軟件產業快速發展的一個瓶頸。梅宏院士認為：“在人-機-物融合計算的場景下，萬物皆可互聯、一切均可編程，軟件定義帶來新機遇和新挑戰”。智能服務的普適化、定制化等特點決定了軟件在未來信息時代中的重要作用；物聯網、云計算、大數據和人工智能等新一代信息技術的核心價值需要依靠軟件呈現。制造業轉型升級對軟件提出了個性化定制、網絡化協同和服務型制造等訴求都意味著軟件定義一切的時代來臨，但軟件服務的多樣性同樣對軟件人才培養提出了新要求。隨著軟件定義一切的時代來臨，軟件服務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”提出了高訴求。

一、軟件人才培養面臨的困境

1.軟件產業規模的持續增長對軟件人才提出了數量要求，軟件人才供應存有較大缺口。但軟件人才結構不合理，軟件人才的“質”堪憂，成為制約中國軟件產業快速發展的一個瓶頸

中國軟件產業產值從2007 年的5 800 億元增長到2018 年的6.3 萬億元，年均復合增長率達24.23%。2018年軟件產業的從業人數達643 萬人，信息消費規模達5 萬億元，是GDP 增速的2 倍(數據來自歷年軟件和信息技術服務業統計公報，工業和信息化部)。教育部組織對聯想、方正和中興通訊等用人單位開展的計算機人才需求調研結果表明，在今后很長的一段時間內，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。我國的軟件產業雖然發展很快，但是規模大而不強，企業多而不優。但人才缺口已經成為軟件產業發展的瓶頸。IT 界通常認為，軟件產業快速發展需要三類人才，這三類人才在結構上呈金字塔型，處于金字塔頂層的是既懂軟件架構及軟件開發技術，又與國際無縫接軌、精通管理的軟件管理人才(含軟件架構師、系統分析師等)；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，也就是軟件藍領。目前我國本科高校培養了大量處于“金字塔”腰部的“中間人才”，他們掌握了較先進的軟件開發技術，能從事軟件研發工作，但軟件架構、整體設計能力不足，由于對培養機制不適應，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“規范化”軟件編程的程序員。這種軟件人才結構的不合理制約了軟件產業的發展。

2.培養體制不適應，高校培養的軟件人才無法適應企業實際需要

目前，軟件人才培養體制的調整嚴重滯后于軟件產業的發展，軟件人才的培養和輸出已經不適應快速發展的IT 產業。我國軟件人才現狀是計算機類專業畢業生人數富余，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屆畢業生缺乏實際軟件項目研發經驗，規范化編程能力較弱，無法適應企業的實際需要。從行業和企業發展看，軟件人才需要具備的素養包括專業素養和軟件素養，其中專業素養包括軟件構架、整體設計和軟件開發能力；軟件核心素養包括軟件成本核算、軟件過程管理和軟件質量保證能力等軟件工程規范，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標準等。從目前的培養模式來看，校內教師缺乏行業背景和大型軟件開發經驗，對流行軟件開發框架、大型軟件團隊管理等不熟悉，導致培養的學生在專業素養和能力素養上距離企業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院建設，目標就是能聯合國內軟件行業與高校，在工業軟件、行業軟件和操作系統等領域開展校企聯合培養。桂林電子科技大學軟件工程專業有較長時間的辦學歷史和經驗積累，至今已培養本科生近千名，學生在珠三角地區廣受用人單位歡迎，本科生一次性就業率維持在93%以上，2019 年接受了工程教育專業認證專家組進校考察并獲國家級一流專業建設點，主要目標是培養行業應用軟件研發、管理和運維工程師，由于流行的應用技術和工程項目運作與管理經驗等都掌握在企業手里，專業提出了“與企業深度融合，培養企業需要的專業能力與軟件素養兼具的軟件人才”。

二、與企業深度融合，軟件素養與核心能力協同培養的軟件工程一流專業建設探索

結合學校人才培養定位和專業人才培養目標，軟件工程專業以深度校企合作為基礎，通過校中企、5R 工程實踐和校企雙導師制等與企業深入合作，通過多層次實踐載體建設、多樣化實踐教學模式改革和課程體系持續更新等，圍繞軟件素養與核心能力協同培養多層次軟件人才培養方面做出了一些探索。

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

實驗室、創新創業實踐基地及校外實習基地是我國高校常見的實踐教學載體。隨著高校擴招，學生進入校外實習基地頂崗實習日趨困難，尤其是西部地區高校的軟件工程專業，由于當地軟件企業較少，校外實習基地大部分只能承擔參觀性質的認知實習。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，企業對高校育人投入熱情不足，只有觸及企業的核心利益才能實現真正的校企聯合。對軟件行業來說，企業有用人需求和技術合作要求，但用人或技術革新都不是促使企業熱衷于校企合作的關鍵點。軟件企業的核心利益在于直接的經濟效益，探索一種“學校需要、企業愿意”校企深度融合的專業共建和聯合培養模式和體制，是構成人才培養共同體的首要問題。

專業打破常規的校外實習基地形式的校企合作模式，采用引企入校方式，建設校中企，拓展了實踐教學載體，并在此基礎上進行了實踐教學模式和課程建設改革。

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

1.引企入校，建設校中企

傳統的校企合作是在企業建設校外實習實踐基地，選拔學生進入企業頂崗實習。該模式的缺點是：學生要到企業實習，實踐基地每年能接納的學生人數受企業規模和可接納實習生人數限制，且學生要到校外實習，存在安全和管理問題。由于高校擴招，計算機類學生數量龐大，企業接納人數有限，對地方高校的學生來說，能通過實習生招聘進入企業實習的機會很少，大量的學生在畢業前都無法獲得真實企業實習經歷。總結近年來多種途徑的校企合作，可以看到很難將學生全部安排到企業實習、實訓，也不可能依賴各種各樣的培訓機構來實現。高校的優勢是有大量的學生可以進入企業頂崗實習，他們掌握不同技術棧，有朝氣、有活力，能從事軟件開發、測試等不同層次的崗位工作，且實習生薪資低。不同于其他行業，軟件企業進駐學校投入成本較低，不需要投入大量設備，有場地就可以開展工作，若在學校建立企業工作室，學校提供場地，有源源不斷的學生資源供企業挑選，企業又可以在校中企運行過程中培養和挑選企業需要的軟件人才進入企業就業，實現校企雙贏。

學校于2019 年啟動花江慧谷建設，為探索新的校企合作模式提供了契機。遵循“學院出場地、企業來建設”，校企雙方共同管理理念，學院引入了十余家軟件企業進駐學校花江慧谷。學校根據企業規劃提供場地，企業根據自己的運營要求出資裝修、布局，設置校內工作點。企業將實際項目的部分部署在工作點開展，專業根據企業要求協助企業招聘實習學生，企業按崗位設置給學生發放實習工資，校內工作室與企業其他員工通過網絡平臺溝通，合作完成項目開發。

除提供實習崗位外，專業還聘請企業技術人員擔任一部分專業培養計劃內的實踐課程或畢業設計指導工作，通過直接參與學生培養過程開展全程式校企聯合的專業共建和人才培養，充分利用企業的“專長”，培養學生適應崗位的軟件素養、核心能力。

2.建設“實驗室-創新基地-校中企-校外實踐基地”多層次校內外實踐教學載體，培養學生軟件工程核心能力

建設了計算機基礎、軟件工程、大數據和云計算等專業實驗室，以實驗室為載體，開設基礎實驗、綜合性實驗、課程設計，培養學生計算思維、算法設計與分析、程序設計和系統能力及工具使用能力等；通過綜合性實驗、課程設計進行能力提升和強化，開展團隊項目，鍛煉學生的團隊合作、溝通交流能力等素養。

以創新實踐基地為載體，通過競賽、大學生創新創業項目和科教協同項目等提升學生科技創新能力。學院建設了大學生科協琢璞坊、ACM 算法訓練與競賽基地、軟件技術實訓與項目研發創新基地及大數據技術創新訓練基地等實踐基地，從興趣培養與科技服務、科教協同育人、校企協同育人和創業項目培育等方面對學生進行引導，各基地圍繞“濃氛圍-提興趣-強能力”的主線開展培訓、競賽活動，實現學科競賽、大學生創新創業項目和科教協同項目的全員覆蓋。

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用型人才培養，要實現企業與學校、專業的有機結合或融合，而不是簡單地把培養學生的責任給企業。建設校中企后，企業派技術人員常駐工作室，負責企業項目在校內的運營，學院為每個工作室配備一名專業教室，負責協助企業進行學生的考核和管理。根據校中企建設情況，軟件工程專業的學生能通過工作室的招聘獲得軟件開發、軟件測試等實習崗位，實際參與企業真實的研發項目，與企業其他技術人員進行合作共事，得到崗位能力和素養的訓練和提升。校中企為學生提供了具有企業5R 特征(真實的企業環境、真實的工程項目、真實的項目經理、真實的工作壓力和真實的工作機會)的工程鍛煉。

專業還基于校中企建設對生產實習模式進行改革，學生可通過三種模式開展生產實習：一是通過實習生招聘進入企業開展實習；二是參加企業在校內開展的集中實習，集中實習包括企業參觀、專題講座(為學生介紹企業文化、職業素養等)和項目實戰；三是參加校內企業工作室的崗位實習。無論哪種模式，學生都能近距離接觸和了解企業，提升專業素養和能力，幫助學生畢業后更快地融入社會，適應崗位。

軟件行業發展迅速，技術更新快，校內專職教師在專業能力、知識儲備上無法滿足專業發展需要，尤其是校內專職教師缺乏企業大型項目開發經驗，在實踐指導上有明顯的缺陷。所以專業提出了校內專職教師與企業技術人員同建、共上一門課的模式，利用企業力量培養學生實踐應用能力以及符合科技發展最前沿的綜合實踐能力，通過雙方融合共同改進教育質量。具體做法如下。

校企共建共上課：專業根據培養方案、行業發展提出要求，專業和企業協商制定課程內容、教學計劃、授課和考核形式，由企業技術人員授課、考核，校內專職教師協助教學管理。專業近年來與校中企實踐基地深入合作，與企業共建了Web 前端開發、Java EE 企業級項目開發和大數據分析實訓等課程，由企業導師線上線下授課，校企雙導師實施考核。同時，根據每年專業學生的技術或素質短板，為學生開設軟件安全、項目管理、工程倫理和職業素養等企業自設課程。

校企共同開設生產實習：針對校外實習基地不足的現狀，專業生產實習采取學生自主聯系企業實習和校內集中實習結合模式，校中企技術人員組織校內集中實習的學生參加項目實訓，按大數據、Java Web 項目和嵌入式軟件開發等方向為學生開設生產實習，在實習過程穿插企業文化宣講、職業修養等專題講座。

校企共同指導實踐：專業聘任校中企技術人員擔任軟件工程課程設計、大數據分析實訓和畢業設計指導教師。校中企技術人員在校內工作點上班，可全程參與實踐指導。無論是企業為學生開設課程或生產實習時，技術人員都使用企業的實際項目作為案例，以真實項目的研發過程，訓練學生進行需求分析、軟件建模、軟件開發、部署和維護等的能力，以晨會、周報和答辯等企業項目管理方式對學生進行團隊管理和項目開發過程訓練，使學生能熟悉軟件項目實際研發過程。

(二)持續更新課程體系，培養與國際接軌、適應行業發展和社會需求的多層次軟件人才

軟件產業的技術發展很快，軟件工程知識體系與能力體系要求學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，這與學校有限的教學時間存在難以協調的矛盾。同時，日益復雜的軟件系統對學生的系統構建、團隊合作和溝通交流能力提出了更高要求，快速發展的軟件技術也要求學生有更好的技術理解力和自主學習能力。如何在有限的教學時間內，使學生既能掌握軟件工程知識體系，又能培養工程素養和能力，是軟件人才培養的難題。專業在優化課程體系時圍繞素養與能力協同培養進行了探索，在以下四方面提出了課程體系優化思路。

(1)不斷地吸收國際最新技術成果，在課程設置上推出全球權威性的、IT 前沿系統的課程，將最新技術引入課程。同時通過校企聯合課程，結合企業項目管理實際，培養學生的項目管理、溝通交流和團隊合作等能力素養。

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

(3)與國際規范接軌，培養“規范化”程序員，實現軟件開發的工程化。具體做法是追蹤國際信息技術發展方向，在課程體系中融入國際開發準則和標準。

(4)跟隨軟件市場需求的發展和行業對新型軟件業務的發展需求，關注軟件測試、運維等新的軟件人才需求動向，持續更新課程體系。

結合工程教育專業認證，專業在建設中將本專業的核心能力定義為軟件工程思維、軟件建模能力、算法設計與優化能力、軟件架構與實現能力，圍繞軟件工程專業核心能力，提出的課程體系優化方案見表1。同時設置了企業自設課程1-2，根據專業行業發展需求，由專業提出、企業主導開設軟件安全、項目管理、工程倫理和職業素養等課程。

表1 軟件工程專業核心能力及課程體系

三、結束語

一流專業建設的最終落腳點是課程，課程是頂層設計是否有效貫徹執行的微觀層面體現，對學生培養質量具有決定性影響。高校的教學改革，改到深處是課程，課程改革是教學改革的“最后一公里”，先進的教育理念、前沿的教學內容，都必須通過好的課程，才能真正作用在學生身上，才能真正體現在學生的學習效果上。軟件工程專業將繼續在校企課程共建上與企業深度合作，將企業的項目管理、先進技術等融合課程，使畢業生能力和素養與企業要求無縫對接，同時在校中企運營模式上繼續探索，使學生能在校內做企業真實項目，得到實踐能力和軟件素養的全面提升。