软件产业自主可控人才培养探索

袁 嵩，郭 臣

（武汉科技大学计算机科学与技术学院，湖北 武汉 430065）

软件是信息技术之魂、网络安全之盾、经济转型之擎、数字社会之基[1]。如今软件产业已发展成为我国战略性新兴产业，产业增加值增速处于国民经济领先地位。但是，随着软件产业规模的迅速扩大，我国软件产业发展短板明显、生态不完善、产业同质化竞争严重、国产化率低、高质量人才缺乏、“卡脖子”等问题日益突出，亟须加强产教融合，大力发展国产软件替代，培养特色化高素质的软件产业自主可控人才，为国家软件产业高质量发展提供有力支撑。

1 软件产业自主可控人才需求

1.1 国内软件行业自主化率分析

近年来，我国软件产业发展迅速，2012～2021年软件业务收入增长情况如图1所示。2021年全国软件业务收入达到了9.50万亿元，同比增加17.7%[2]。

图1 2012～2021年软件业务收入增长情况

尽管软件产业近年来蓬勃发展，但软件产品国产化率却不高，在关键软件领域面临“卡脖子”现状。以工业软件为例，因其基础性强，研发难度大且规模效应差，目前主要集中在欧美部分企业手中[3]。2019年我国工业软件产业规模仅占全球6%的份额，研发设计类工业软件95%依赖进口，且国产可用的研发设计类产品主要应用在系统功能单一、行业复杂度低的领域[4]。发展及应用自主可控软件成为国家战略、社会共识，国产化替代势在必行。

1.2 软件人才需求分析

2012～2021年软件业从业人员数变化情况如图2所示。2021年，我国软件和信息技术服务业从业人数达到809万人，同比增长7.4%[2]。

图2 2012～2021年软件业从业人员数变化情况

软件产业是知识密集型产业，知识的载体是人才。虽然我国软件人才数量增长迅速，但是人才结构失衡，无法满足市场需求。大型工业软件、行业应用软件等方面仍需大量具备创新思维、掌握先进软件工程方法的人才。一方面，市场需要高素质人才；另一方面，中端软件人才过剩。软件产业的人才供需矛盾制约着软件产业的发展。高校一直是为我国软件产业培养人才的主阵地，但当前出现了理论与实践结合不紧密、课程体系落后及单一化、产教融合结构失衡等问题。国产自主可控软件产业需要得到发展就必须对当前高校软件工程专业人才培养模式进行改革。

2 国内高校软件产业人才培养出现的问题及对策

2.1 重理论轻实践

当前国内高校软件工程专业培养目标多是培养应用型人才，但是重理论轻实践的问题依然严重，比如实验课时大幅少于理论课时，一定程度上造成了学生实践能力落后的现状。在校内仅有的一些实践项目也未能紧跟产业的发展，学生并没有接触到行业的前沿知识，缺乏对行业知识技能发展脉络的把握。而且实践考核机制不健全，大多只是为了满足课时要求而制定的结果性考核，缺乏对学生的过程性考核目标。针对此问题，高校应严控教学质量，完善学业考评制度，适度降低结果性考核的权重，将过程性与结果性两种考核有机结合起来，完善理论考核与实践考核结合的成绩考核制度，加大实验部分所占比重，以培养学生实践能力为目标开展实践教学任务，探索建立学生实习实践成效转化为学分的相关机制。

2.2 课程体系落后、单一化

课程体系单一化，没有体现软件工程专业课程多学科交叉的特征。当前高校普遍实行的培养方案是面向细分专业的，缺少多元化和多样性。同时，大部分高校的软件工程课程体系没有与其他学科进行深度融合。

课程教学内容落后、结构不合理。当前软件工程专业课程体系内容较少涉及前沿知识，并且课程设置过于关注局部性知识，课程之间缺乏相互之间的关联性。

针对此问题，高校要站在软件产业发展所需人才能力的角度去组织和实施课程体系建设，改革教学内容，增强课程之间的关联性，鼓励不同专业联合办课以培养学生多学科交叉能力与团队协作能力，依托行业、面向企业，了解企业文化、需求和技术标准，熟悉较新的软件开发技术。此外，课程体系建设要注重理论联系实际，鼓励学生把本专业理论与解决软件项目实际问题结合起来，最终使得学生具备解决复杂软件项目问题的能力。

2.3 产教融合结构失衡

自产教融合提出以来，高校纷纷结合产教融合模式，增加了学生企业实习环节。然而在具体实践中，却出现了结构失衡的问题。一些高校的企业实习完全由高校主导，高校决定了实习的时间、地点、内容等，企业教师接受指令对学生进行培训。培训结束后，高校与企业之间的联系随之切断，这种产教融合模式缺乏长效机制，不利于对学生的深度培养。还有一些高校的企业实习完全由企业主导，企业教师不了解学生的知识水平和应用能力，高校老师不了解学生的培训效果，不能在后续教学实践中进行针对性的调整。

针对此问题，高校与企业必须建立目标、资源和管理机制的三方协同体，深化校企产教融合改革，围绕国家战略需求和企业技术攻关共建联合研发中心和人才实习实训基地，搭建协同育人创新平台，探索产教融合长效机制，开设一批校企共同开发的优质课程，以期增强学生的实践能力，培养创新型、复合型、应用型高素质人才。

3 以科技创新能力为主线推动软件产业自主可控人才培养

软件产业自主可控人才培养的目标实现，需要对软件工程专业的教学内容、课程体系、师资队伍、产教融合模式进行改革，促进教育链、人才链与产业链、创新链的有机衔接，突破产业发展高端型人才、专业复合型人才紧缺的瓶颈[5]。

3.1 培养模式变革

新形势下，软件产业自主可控人才培养模式应该以产业需求为导向，以国家软件产业发展需求为指引，用新理念、新技术创新课程体系，改革教学方式，鼓励高校逐步把培养应用型人才的培养目标转变为培养工程型、创新型、复合型软件工程人才，提高人才质量。在人才培养过程中，要注重培养学生的逻辑分析能力、数学思维能力和解决问题的能力，鼓励学生提出创新性解决方法，锻炼学生的科技创新能力。

3.2 改进课程体系

近年来前沿技术的发展对教学科研和产业实践都提出了新的要求。以操作系统教学为例，首先，随着当今操作系统技术的迅猛发展，很多新的问题会随着新的硬件设施的出现而不断涌现。同时，很多经典问题也会出现新的解决方法，这都对操作系统的设计和实现提供了新的思路。其次，操作系统教学需要体现操作系统的核心原理与设计，帮助学生建立对操作系统的系统性认识。最后，课程体系的建设要反映工业实践，脱离现实来谈设计很容易陷入纸上谈兵的困境。

3.3 以三个“面向”为导向培养学生科技创新能力

面向基础理论。培养学生的科技创新能力首先要加强学生对基础理论的理解。只有掌握好基础理论，学生才能融会贯通各课程之间的联系，构建计算机的系统性知识体系。

面向前沿研究。培养学生的科技创新能力其次要让学生把握领域前沿研究的发展脉络。软件产业技术发展日新月异，迭代迅速。培养学生的科技创新能力，就要让学生在不断迭代的技术中理解技术发展的前因后果，锻炼学生发现现行技术方案弊端的能力，洞悉未来科技发展的方向。

面向工业实践。科技创新归根到底要解决现实问题，回到实际生产应用中去。随着工业互联网的快速发展和传统工业迫切的技术转型需要，大量工业实践中的问题亟待解决。推进学生科技创新能力培养方式的创新，要鼓励教师、学生将课程理论和工业实践结合起来，鼓励学生解决工业实践中存在的问题。高校要积极建立校企合作长效化机制，搭建校企协同育人平台，围绕校园内创新创业实践基地，建设一批优质课程、创新项目，鼓励企业进课堂、学生进企业开展实践探索。

3.4 立足学校优势，探索多元化人才培养方式

软件学科从诞生起就具有多学科交叉的特征，当前高校应立足软件工程学科优势和学校自身特色优势，建立多学科交叉实训基地，构建学科交叉融合新生态，培养学生的理解和交流能力、科技创新能力等。

首先，学校根据交叉教学需求成立跨学科课题组，依据自身特色设立学科交叉班，每班配有几名有丰富项目经验的导师辅导，面向全校招收符合要求的本科生，研究生等，培养学生的科技创新能力、学科交叉能力、合作能力、沟通能力等。其次，学校积极联系企业进课堂开设选修课，将校企合作引入常态化合作机制，增进学校、企业、学生三方面的沟通交流。最后，探索具有本校特色的学科交叉模式，以项目式学习为载体，引导学生利用所学知识解决实际生产生活问题，培养学生解决复杂工程问题的能力。

3.5 培养学生解决复杂工程问题能力

软件工程具有多学科交叉属性，复杂的工业级软件项目均需要结合多个不同背景的学科解决问题。当前我国在关键软件领域起步较晚、基础薄弱，亟须培养一批软件产业自主可控人才，其中培养学生解决复杂工程问题的能力是重要一环。

首先，确定评价标准。解决复杂工程问题能力的培养需要贯穿专业培养方案，重点落实能力提升，立足工程教育标准中提到的“复杂工程问题”特征，结合学校自身实际情况，从学生分工合作情况、理论知识考核、项目实际完成度等入手，制定课堂教学与课下实践效果两目标考核方案，严格实践项目管理，要对学生能力是否得到提升制定合理的量化评价。

其次，课上教学与课下实践相结合。解决多种专业课程授课存在知识重叠、深度不够的问题，增大课程深度，把握不同课程之间的紧密联系，重点落实到解决实际问题中去，深化教学改革，既不过于推崇理论教学也不能忽视课上理论教学的先导性而片面强调实践目标达成。以真实场景的复杂工程项目为指引，减少传统授课方法的授课时间比例，结合实际难题引导学生课后思考合作，课上积极讨论解决方案交换想法，通过设立课程大作业等形式，结合企业真实场景下的工程项目，培养学生分工合作与解决复杂工程问题的能力。

再次，加强教师队伍建设。解决复杂工程问题能力提升过程中教师队伍是关键，需要教师队伍对学生专业理论基础和项目实践能力有更深层次理解。为保障实践项目顺利进行及提升学生解决复杂工程问题能力，需要建设一支高水平、专业化的教师团队：一方面要不断提升任课教师的专业知识、实践能力和创新创业意识；另一方面要重视教师教学能力培训，以课堂教学为平台提高教师自身教学水平。首先，任课教师要在日常课程教学中注重学生创新创业思维与意识培养；其次加强专业教师团队建设；再次，鼓励优秀青年教师积极申报国家或省部级科研项目；最后，引导其他青年教师参与项目学习与研究工作。

最后，优化工程监控体系。培养学生解决复杂工程问题的能力是一项长期工作，需要制定全过程质量监控体系，考虑课上与课下、理论与实践的结合，明确各方主体责任，定期进行复杂工程问题能力培养的教学方案、课程体系、实践安排等方面的评价，推动学生实际参与项目，促进培养学生解决复杂工程问题能力教学改革的持续推进与优化，确保培养目标达成。

4 结语

2020年6月，教育部、工业和信息化部发布了《特色化示范性软件学院建设指南（试行）》，为新时代软件产业发展和软件人才培养提出了新的要求。高校传统软件工程人才培养模式正面临着全新挑战，“新软件”人才培养体系转型升级成为当务之急，改革迫在眉睫。要形成高质量软件人才培养新模式，培养满足产业发展需求的特色化软件人才，以推动关键技术突破，实现国产化软件替代，解决“卡脖子”等问题。高校应以培养学生科技创新能力为立足点，为国家重点软件产业培养一批自主可控人才，实现重要领域软件国产化替代的目标。