软件与软件的教育

张尧学

摘 要：软件是计算机学科的核心，具有科学性、艺术性、工程性、交叉性、灵动性五大根本属性。在分析当前软件工程教育面临的问题基础上，结合国家示范性软件学院建设的成功经验，对建设一流软件专业、培养一流软件人才提出建议。

关键词：软件;软件教育;示范性软件学院;新工科

一、软件：计算机的大脑与灵魂

新时代，新计算。随着移动互联网、人工智能、云计算、5G、芯片、网络安全、区块链等技术的蓬勃发展，计算机学科迎来了新的历史发展机遇期。在这一时期我们更应该深刻认识“新”在哪里，计算机的初心是什么。就像这几年大家讨论较多的芯片问题，的确是一项非常具有难度的工作。但是芯片最难的无非三样东西：一是材料，二是工艺，三是设计。如果说有了新的材料，有了好的工艺，但是没有好的设计，还是做不出芯片。设计的核心还是软件。我认为，新计算之“新”的核心是软件。如果我们的软件没有学好，没有教育好，我们很难出新的思想、新的大师。

我国计算机信息产业发展非常快，2018年软件产业GDP已经达到6.3万亿元，大概占整个GDP的7%，在国民经济中占据了举足轻重的地位。同时，我国计算机相关论文数量在国际不同机构的评估中都有很高的排位，位居国际前列。比如ESI，突破千分之一的学校中国有10所，这个成绩是很了不起的。但是反过来看，在有这么多量的情况下，质的东西在哪里？在世界计算机界，说是中国创造的可能很少或者没有。其中一个原因，可能在于对软件理解得不够。

软件具有5个根本属性。一是科学性。软件是一门科学，要基于科学依据，符合客观标准。二是艺术性。完成同一件事情，不同的人写的代码是不一样的，有很多艺术性的成分在里面。这一点在我们的教学中并没有得到充分的体现。三是工程性。我们现在讲软件工程，可能对它的工程性强调得比较多，就是研究怎样才能够大规模生产，然后不同的人可以去维护，去发现漏洞提高安全性等问题，工程性与艺术性存在区别与差异，但并不矛盾。四是交叉性。软件用于各行各业，学科交叉很普遍。现在计算机已经成为人类社会必不可少的一种工具，但是其最核心的还是软件，软件无论在哪个领域、哪个行业都有深度参与，计算机软件在各个行业中都发挥着重要作用。五是灵动性。有时候真的很奇怪，很多优秀的软件给使用者的感觉好像是“活”的，是有“思想”的，这种“思想”当然是我们的编程人员赋予的。所以，优秀的编程人员一定会对自己的成果非常

珍视。

新时代呼唤新软件。我们需要充分认识软件的核心作用，理解软件的根本属性，真正支撑起计算机学科的飞速发展。

二、软件工程的教育

1.当前软件工程教育面临的问题

现在教育部正在大力推进新工科建设，这是很有意义的一项工作。具体到软件工程本身，同样需要寻找自身存在的问题，努力适应时代发展要求。

当前软件工程教育存在的最大问题是学生的价值观问题——精致的利己主义。这不只是教育系统本身造成的问题，应该说是整个社会都存在的普遍问题，但是可能在软件乃至计算机行业里面表现得更为突出。在20世纪末至21世纪初，印度的大街小巷印满了“要发财学软件”的广告，平时工作跳槽最多的也是软件行业的，只要另外一个公司开的价高，马上就走了。企业不得不用各种办法来防止软件行业的毕业生跳槽。很多人并没有一个比较长期的为企业发展服务、和大家共同前进的理念与想法，往往只顾眼前利益，忽视长期利益。如何为学生树立正确的价值观，应当成为软件教育的首要任务。

另外，我们的大学教育和市场需求是脱节的。我可以举一个例子，现在网上有一些从业者开设的编程类课程受到了热烈追捧，有的课程甚至有数万人愿意付费学习。由于我们的课程教学不到位，“水课”太多，我们的毕业生到公司以后，还需要重新选修这种编程课。当然现在高校教师也在陆续开出这样的网络课程，但还是有一定差距。为什么我们培养出来的学生还要通过二次学习，去学编程的工具、方法，经过培训以后才能在公司里站得住脚？就是因为我们的书本知识与实际应用相脱节，课程体系设置与培养目标制订和实际需求相脱节，并且老师的教学能力和水平本身也有一定的问题，不能满足社会需要。学校和软件企业合作较少，管理方法和手段不符合软件人才培养需要。特别是由于我们在软件领域的自主创新远远不够，这有可能导致我们的软件工程教育成为“中国身体、美国思想”，培养的人才缺乏创新意识和创新能力。

2.对国家示范性软件学院建设的重温

2001年12月，教育部、国家计委联合发布了《关于批准有关高等学校试办示范性软件学院的通知》（教高〔2001〕6号），正式开始建设国家示范性软件学院。当时设立37所示范性软件学院，目的就是要办一件大事——创建一个教育特区。

一是管理权下放。示范性软件学院的招生指标由所在学校自主确定，国家不安排招生计划数，考试和录取标准也由各学校自己决定;创新办学体制机制，拉动社会资金投入，也可以使用政府的其他资金;用人权与收费权更加社会化，可以聘请国内外知名教授和软件专家授课，原则上允许其按办学成本制定学费标准，报当地物价部门审批即可;允许软件学院根据市场需求自主设置专业。

二是人才培养模式创新。主动推进国际合作办学与校企合作办学，教师队伍一定要“双师”结构，使用双语授课的课程要占50%以上，要有50%的时间到企业去学习，把企业和我们的学生紧密结合起来。另外，下放转专业权利。其他专业的学生只要申请就能转到示范性软件学院。

三是培养目标明确。我们的培养目标不仅仅是适应国家和地方需要，还要适应家庭的需要、就业的需要，适应学生个人发展需求。

18年来，软件专业培养了大批优秀人才，本科生人数达到60万以上，硕士生达到20万以上。从软件学院有第一届毕业生算起，就业率、平均工资连续15年排在全国各专业之首，至今未被打破。37所示范性软件学院创办之后，很多大学和高职都设立了软件学院，示范性软件学院及其后成立的各类软件学院与中国软件产业同步发展，为我国经济与社会发展作出了巨大贡献。设立软件学院之初，我国的软件出口额才20亿美元，这对于我们这样一个大国来说是非常欠缺的。就在设立示范性软件学院之后，中国的软件产业开始起步、腾飞。中软、东软、华为、腾讯、阿里等中国大型软件企业中都活跃着大批软件学院的毕业生。目前我国软件出口远远超过印度，2018年软件产业的产值已经达到6.3万亿元，软件出口额554亿美元。没有哪一个专业能够这么紧密地和国民经济的发展结合，几乎是同步发展甚至稍微领先。国家示范性软件学院是一种教育体制改革的示范，一種人才培养模式改革的示范，同时也是一种产学结合适应国家地方需求的示范。

3.如何进一步建设一流软件专业、培养一流人才？

我们现在面临着一个很大的问题，就是一流专业建设和一流人才培养。什么是一流软件专业？我认为必须具备四个方面的特质。首先是有先进的办学理念和育人思想。每所学校都有自己的特色特点以及具体情况，要根据自己的特色特点提出适合自己学校的方法。其次是要有以人为本的管理模式和方法。学校和老师应该真诚对待学生，以学生发展为根本，倡导先进的管理模式与方法。再次是要有传授一流软件研发知识的“双师”型结构的队伍。强调“双师”型结构的队伍，不是要求专业一定要招多少教师进来，而是要把企业里最优秀的人才、最优秀的工程师请到学校里来，把软件的设计思想、软件的理念、软件实际的开发过程传递给学生，教会学生方法。最后，就是一流的软件专业一定要能够培养出满足国家和地方需求、充满竞争力的一流软件人才。

什么是一流软件人才？软件人才面向设计、架构、编程等各个方面，针对不同的人会有不同的培养方法，因此对一流软件人才的评价标准要分类对待。但总体来讲，一流软件人才需要具备以下几个特征。一是思考力要强。一流软件人才需要具备解决问题、表达问题的能力和方法，遇到问题能够真正深入思考如何解决，这就要求学生应该具有网络思维、计算思维、软件思维、批判性思维，但这一点我们做得还不够，在教学过程的各个环节还没有充分重视培养学生思考力。二是动手能力要强。软件是一门需要真正动手操作的科学，因此一流的软件人才要具备设计能力、编程能力、文档能力、项目管理能力、交流能力。三是要具有渊博的知识。如果能够培养大量这样的软件人才，我国的软件产业一定会再上一个台阶。

因此，我们在进一步建设一流软件专业、培养一流软件人才時，可以从以下几个方面着力。

一是教育要改革。软件专业改革与人才培养要真正适应科技进步的需要，真正把教育改革落到实处。国家示范性软件学院的办学经验也证明了好东西要坚持，不好的要完善，政府和学校要共同发力。

二是国家、地方、学校要支持。现在人工智能、大数据、区块链等是大家讨论的热点，但这些毕竟还是软件及计算机学科的新分支，不能一研究区块链就把计算机给丢掉了，一研究芯片就把软件丢掉了。我们还是要回到软件的初心，回到计算机的初心，要“喜新不厌旧”。国家、地方、学校要大力支持软件专业发展，重视其基础性作用与关键性地位。

三是中央和地方的软件专业学生应实施分类指导。“985工程”高校如何培养软件人才？地方院校和高职院校应该怎样分门别类培养软件人才？肯定要根据学校自身的类型与特色区别对待、分类指导，科学设计适合其自身要求的课程体系、教学资源以及实践实习。这样才能办出水平、办出特色。

四是把“价值塑造”放在人才培养的首位，特别要注重思考力和软件思维的培养。应该把“价值塑造”放在人才培养的全过程，让学生树立正确的价值标准、价值判断、价值选择。有了价值标准，学生才能够知道哪些是该做的，哪些是不该做的，这样才能学会判断、学会选择，这样的人才是今后中国特色社会主义发展所需要的人。

五是加强实践和英语教学，加强个性化培养。

[责任编辑：余大品]