新工科背景下地方高校软件工程专业建设的探索

刘坤 平萍 戴志锋 包琼 吴倩倩

[摘 要] 从新工科的建设要求出发，特别是工程教育认证OBE思想，针对地方高校的实际情况，对软件工程专业建设所涉及的人才培养目标，课程体系、实践教学与创新训练、教学支持条件等多方面进行探索与反思，指出建设中所面临的问题和困境，提出了一些专业建设的思路，即以地方高校服务地方经济建设为人才培养目标，以CSWBOK2.0为参考重塑课程体系，在实践能力培养、支持条件等方面融入流行新技术、跨学科、创新创业训练等举措，为软件工程专业负责人及教师提供参考。

[关键词] 软件工程;人才培养;新工科

[基金项目] 2019年度湖北经济学院教学研究项目“‘六卓越一拔尖计划背景下软件工程专业建设思路的探索与研究”（2019031）

[作者简介] 刘 坤（1979—），男，湖北荆州人，博士，湖北经济学院信息与通信工程学院副教授，主要从事软件工程、深度学习等研究。

[中图分类号] G642   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）18-0124-04        [收稿日期] 2021-01-15

一、前言

2009年卓越拔尖计划启动实施以来，为经济社会发展提供了有力的人才支撑。为适应国家经济建设发展的需求，“新工科”的提法应运而生，而后通过“复旦共识”“天大行动”“北京指南”等行动逐步推进，明确了新工科应具备的内涵。2018年教育部启动了“六卓越一拔尖”计划2.0版本，将原先的单个计划变成系列计划的组合，加速了“新工科”建设步伐。

自2001年成立35所示范性软件学院以来，软件工程教育得到了长足发展，为社会培养和输送了大量的软件人才。据统计，2018年软件行业从业人数达到600万，软件和信息服务实现收入达到6万亿[1]。而近年來，大数据、人工智能、物联网等新领域的出现，为软件工程专业的建设提供了良好的发展机遇。作为人才培养的地方高校面对“新工科”的建设要求，在“双一流”建设方面存在各种因素上的限制，比如受制于当地经济发展，师资力量薄弱等等使得在软件工程专业建设上显得不足。

本文根据新工科的内涵，就地方高校如何建设软件工程专业做了一些分析与探索。

二、地方高校软件工程专业建设人才培养目标

专业建设的核心任务是人才培养，牵涉到课程体系，教学方式，教学评价，实验实践平台，师资培训等一系列教学活动，因此合适的人才培养目标定位是专业建设的首要工作，也是重要工作[1]。示范性软件学院依托于早期的“985”高校，由于其资源丰富，生源质量高，在人才培养定位上能够放眼全国，培养软件产业高端人才。而地方高校的软件工程专业很少独立为学院，一般附属于计算机学院或信息学院，在办学资源、教学质量评价与师资考评等方面都与其他专业无异。但实际上软件工程专业有其自身的特点[2]，比如对工程能力要求高于其他计算机类专业。

“培养目标泛化，专业特色不明显，与地方经济建设、产业发展对人才需求不适应”。这是在凝练人才培养目标时通常所遇到的问题。对于地方高校而言办软件工程专业所受到的约束条件是多于这些示范性软件学院的。地方高校在对专业定位时既要考虑新兴产业的涌现与发展，也要关注地方经济的发展变化。

三、重塑软件工程课程体系的思考

近年来教育部软件工程专业教学指导委员会相继发布了《高等学校软件工程专业规范》《中国软件工程专业知识体系CSWEBOK》《软件工程专业能力模型与课程体系》等文件，对高校创建自己的课程体系提供了一个权威指南。参照这些规范，构建课程体系时会面对如下问题。

（一）深刻领会规范的内涵

这些关于专业建设与课程建设规范发表于不同的年份，比如“专业规范”于2011年公布，而CSWBOK前后发布过两版，2.0于2018年公布。这些规范在关于课程体系方面的描述所涉及的范围比较全面。彼此间有重叠的地方，而各有侧重点。比如在课程体系方面，“专业规范”将软件工程教育知识单元划分为了12个，提供了27门核心课程描述。而CSWBOK2.0则是将软件工程划分为17个知识领域，122个知识单元。并没有以课程的形式提供。而“能力模型与课程体系”则将软件工程专业的分为“基础课程模块”“核心课程模块”和“专业方向模块”三个层次。而每个模块则包含了若干门课程，这些课程大多在“专业规范”中都提到了。不同的是根据近年来新技术的发展，增加了不少专业方向的课程：如数据科学等。

在本科阶段课程体系中将上述规范都涉及的软件工程知识都包容进来是不切实际的。可以考虑以某一种规范为主，将其他规范的要求融入进来。比如在当前新工科的建设要求下，可以以“能力模型与课程体系”中三层次划分方式为主，这种划分方式兼顾了基础课与核心课，并包含了对专业发展方向的设计。对于课程所包含的知识点，则可以参考CSWBOK2.0和“专业规范”，将适合于本科阶段，符合所在高校实际情况的软件工程知识进行一番梳理，而后以课程的形式体现出来。

课程体系除了对专业知识的权衡外，还有思想政治课程、人文课程等开设要求，在有限的学分下这些都要顾及。近年的工程教育认证对此是有比较明确的规定的：数学与自然科学类至少占总学分的15%，工程基础，专业基础和专业类至少占比30%，工程实践与毕业设计类至少占比20%，而人文社会科学类至少占比15%。而这个比例标准可以作为课程体系中各课程设置的有力参考。

（二）吸纳OBE的核心理念

工程教育专业认证近些年也引起了工科教育的关注，其所推行的OBE理念对工科专业建设影响不小：以学生为中心，以工程能力为产出导向和持续改进。在该理念下，课程的学习目标不再是单纯的知识学习，而是“知识学习、能力培养与素质提高”的综合性目标[3]。

以往教师的教学一般如此开展：在学期制定较为详细的教学进度计划，将该门课程所要讲授的知识点按课堂数分配，作业与实验也随之安排。教师根据作业与实验的完成情况评估学生对知识的理解和掌握程度，而后在教学中做出一些调整。在这个教学过程中，教师的教学活动围绕满足教学计划往前推进的。教师的关注点在于教学计划，知识点是否都传授给学生了。对于学生是否理解与掌握，或者有多少学生理解和掌握，教师也只能从作业或实验中了解到一个班级的整体情况。而对能力的培养与考查，则更放在了次要地位。

而在工程教育专业认证理念下，教师对课程的规划是以满足某几项能力与素质为中心的，所开设的课程要讲解哪些知识点，通过哪种方式传授才能培养出这些能力，锻炼素质，而通过哪些方式考查才能指导学生是否具备了这些能力与素质。教师的所有教学活动将以“能力与素质”为中心，以达到“能力与素质”的培养要求为目的。

这种教学视角的切换是有利于本科人才培养质量的提高的。以往本科人才总被诟病“能力不足”，而毕业生在工作中感叹无法“学以致用”或者说大学阶段学习到大部分知识工作都没用上。造成这一问题的原因就在于大学本科阶段主要精力在学习知识，对知识的应用也停留在简单地模仿，而未真正转为为能力。而工程专业认证的OBE理念提供了一种改进的思路。

应该说OBE理念对于大多数高校教师其习之已久的教学观念是一个比较大的冲击。高校教师本身也是在一个“以课程内容的传授”为主的教育模式下成才起来的，对这种教学观念耳濡目染，身体力行。对照之，能力与素质的提法虽然是利国利民的，但难免显得抽象与空洞，特别是具体到某一门课程时，远不如知识点实际。因此这是一个较长期的过程，要在教学中不断思考，转换思考角度，不断改进教学的设计，逐渐去贴合OBE理念。

四、实践能力培养的思考

软件工程专业最初源于计算机科学与技术专业，因此这两个专业在基础课程这一层面课程设置几乎是一样的。但软件专业的特点在于培养学生的工程化软件开发的能力及与此相关的软技能，如团队合作，沟通与表达等。因此在实践教学方面要突出这两方面培养与训练。同时近年来国家强调“双创教育”，这也使得在实践教学体系需要承载多方面的培养要求。

（一）要反映出近年来软件工程领域发展的前沿技术

由于Web开发的方兴未艾，软件工程领域自身出现了不少改变，如层出不穷的Web应用开发框架。仅Java平台，就先后出现了所谓SSH，SSM和SpringBoot等框架。同时Web开发还分化出“前端开发”这一专门领域。同时这些年来，云计算和大数据的发展对软件的影响非常显著，导致在软件工程在开发理念上也变化不小，比如敏捷软件开发，测试驱动开发，自动化测试，持续集成与交付和DevOps等。而且可以预见，在将来还会出现新的技术与开发理念。这些新的技术或开发理念并非是要完全融入实践教学中，一方面迅速发展的新技术和理念，高校教师需要一段时间的学习与消化，另一方面有些新技术和理念本身也在发展过程中，比如还处于版本的更替中，还不适合作为课程内容。

这是软件工程专业建设中实践教学所面临的外部因素。学生需要及时了解当前软件行业中的新技术或者是流行的技术，这样在求职时能够有所准备。但每隔几年就升级一次的技术使得实践教学面临“投入与收效”不成比例的窘境，使得基于某种技术的积累实践教学经验与资料成为过时的东西。高校不同于企业，其接收新技术和试验开发理念的场景与氛围都大不相同，高校教师也由于科研任务，精力不能兼顾，也使得学习与吸收新技术和开发理念的意愿不高。

（二）要融入跨学科的建设要求

软件处于IT技术发展的核心地位，因此软件工程专业天然就具有新技术的基因，但不能据此“闭门造车”，只关注技术，而要与新的产业联系起来，在办学上考虑“跨界”的可能性。尤其对于地方高校而言，要关注所在区域的经济发展形势，与优势产业进行联姻，将产业的实际问题引入到实践教学中，将产业的人才需求融入培养方案中，将产业的从业人员引入到实際的教学环节中，现身说法，从而充分挖掘软件工程专业在产业人才培养方面的潜力。

（三）需要考虑创新训练内容

软件工程是来自于实践的学科，其不少专业课程原本就是软件开发经验上升为理论课程。所以其教学一定要坚持“从实践中来，到实践中去”的路线。经过这许多年的专业建设，这一办学理念也得到了众多软件工程专业的认可，在课程设置中加大实践教学课时比例，同时在教学方法上多采用“项目驱动式”，引导学生以团队合作方式完成项目。这种教学方法在初期能很好地避免偏重理论教学实践不足的缺点，但多年的教学效果也逐渐揭示出这种教学方法存在的问题[4]：比如重编程轻文档，团队成员缺乏有效沟通，个人能力并非得到真正锻炼等。

在实践教学中加入“创新训练”这一维度是一种有效地改进这些缺点的方法。创新训练是以培养创新能力为目的的实践训练，其本质上仍属于实践教学。但由于其目的定位在培养学生的创新能力上，所以其培养的方式相比传统的如“项目驱动式”教学法会出现很多的变化。这一视角的切换，使得学生在整个实践过程中处于积极主动的一面，包括项目选题、方案设计、技术选型、报告撰写、项目演示与答辩都需要学生发挥自己的主观能动性，而不是跟随着老师的步骤亦步亦趋的完成项目。另外高校中的科研活动、学科竞赛都能够作为创新训练的有效形式，这样一来“创新训练”作为纽带将课堂与课外连接起来，打破两者之间的界限，以课外创新活动反哺课堂教学，解决课堂内容枯燥单一的缺点。

五、教学支持条件的探讨

教学支持条件指师资，图书资料、实验室、实训实习基地等硬件资源及配套的制度建设，可以概括为“人，硬件与制度”。良好的教学支持条件对于专业建设是不言而喻的，但对于地方高校而言，有限的经费投入造成硬件资源跟不上工科建设要求。因此需要理顺这三者之间的关系。

人是其中起決定性的因素，有好的师资，那么课程建设与实践教学才能按照设想推进下去。对于软件工程专业的师资队伍而言，常态是“学历高，理论水平高”但同时“实践动手能力弱、软件技术陈旧”[5]。原本可以通过人才激励制度来促进师资队伍在实践与技术更新的不足，但不少关系到教师的职称晋升制度、绩效考核制度都存在偏重科研的倾向。相比其他计算机类专业如计算机科学与技术、数字媒体等，软件工程专业对于教师的工程能力与工程经验方面要求更高[2]，这需要教师长期与企业真实项目接触，并跟踪软件技术的前沿技术。但在重视科研的晋升考聘氛围内，这些都很难驱使教师主动参与。

硬件资源如实验实与实训实习基地都需要经费的投入。当然对于地方高校而言，不同的高校办学的定位有别，专业特色有别，那么对于计算机类专业的投入也存在差异。一般而言实验室的建设能保障基本的教学，但实训实习基地往往存在“挂牌子”的现象[5]，而未真正发挥其在实践教学中的作用。

无论是针对教师实践能力不足，还是实训实习基地落后的情况，可以通过与企业深度合作来解决[6]。比如在实践教学环节部分课程由企业人员参与或主导完成。为了发挥企业人员在实践教学中作用，需要将校内教师与企业人员在教学内容方面做一定的区分。可以将软件工程的基础理论知识与基本工具等交由校内教师负责，而当前流行技术与工具则交由企业人员在实践教学中传授，因为企业在技术的跟踪与使用比高校拥有更多优势。如此弥补了教师无法跟踪先进技术的不足。

六、结语

地方高校与区域化经济发展联系紧密，所以其“地方性”与“应用性”的定位决定了软件工程专业开办的外部条件。在“地方性”与“应用型”的约束下，本文就在新工科的建设要求背景下如何建设软件工程专业做了一些探索，提出人才培养目标要避免同质化，彰显特色;课程体系要遵从软件工程专业规范，并融入OBE理念;实践教学注重工程化特色与跨学科，加入创新训练以丰富实践能力培养内涵。而通过与企业展开多样化深度合作来加强教学支持条件。本文就专业建设所遇到的这些问题做了有益的探索，期冀能为其他地方高校的软件工程专业建设提供借鉴。

参考文献

[1]唐丽琼，杨思林，王俊峰.新工科背景下地方高校人才培养课程体系构建[J].高教学刊，2019（23）：148-150.

[2]张锦，刘宏.软件工程专业人才培养模式实践与思考[J].软件导刊，2020（1）：11-14.

[3]刘强.基于OBE理念的“软件工程”课程重塑[J].中国大学教学，2018（10）：25-31.

[4]赵军霞，焦铬，张剑.新工科背景下的软件工程实践课程教学改革[J].计算机教育，2019（11）：69-72.

[5]沈海波，周如旗，朱雄泳.工程教育认证背景下的软件工程专业建设和实践[J].软件，2017（9）：87-90.

[6]张贤坤，苏静，王怡，等.地方本科院校软件工程专业产教融合人才培养研究与实践[J].教育教学论坛，2018（1）：128-130.

Exploration on the Construction of Software Engineering Major in Local Colleges and Universities under the Background of “Emerging Engineering Education”

LIU Kun， PING Ping， DAI Zhi-feng， BAO Qiong， WU Qian-qian

（School of Information and Communication Engineering， Hubei University of Economics，

Wuhan， Hubei 430205， China）

Abstract： Based on the construction requirements of “emerging engineering education”， especially the OBE concept of engineering education certification， and according to the actual situation of local colleges and universities， this paper discusses the talent training objectives， the curriculum system， the practice teaching and innovation training， the teaching support conditions and other aspects involved in the construction of software engineering major， and points out the problems and difficulties in the construction， and puts forward some ideas of major construction： taking local colleges and universities serving local economic construction as the goal of talent training， reshaping the curriculum system by taking CSWBOK2.0 as a reference， integrating popular new technologies， interdisciplinary， innovation and entrepreneurship training into practical ability training and supporting conditions， which can provide a reference for software engineering professionals and teachers.

Key words： software engineering; talent training; "emerging engineering education"