周曉聰 衣楊

[摘 要] 針對一流本科專業(yè)建設(shè)的目標(biāo)，以中山大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與計算機學(xué)院的軟件工程專業(yè)為例，總結(jié)以往在專業(yè)建設(shè)和課程體系構(gòu)建方面的改革與實踐，提出面向國家戰(zhàn)略需求，結(jié)合線上線下課程教學(xué)新模式的特色課程體系構(gòu)建設(shè)想，以特色課程的教學(xué)與改革為抓手強化專業(yè)本科教學(xué)影響力，提高專業(yè)教學(xué)聲譽，推進一流軟件工程專業(yè)的建設(shè)。

[關(guān)鍵詞] 一流本科專業(yè)建設(shè);軟件工程;特色課程體系

[基金項目] 2019年度中山大學(xué)國家高等教育質(zhì)量常態(tài)檢測數(shù)據(jù)中心重點研究項目“基于QS、ARWU、THE、USNews四大國際排行榜的中國內(nèi)地高校綜合實力分析研究”（M2002）

[作者簡介] 周曉聰（1971—），男，湖南常寧人，博士，中山大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與計算機學(xué)院軟件工程系副教授，系副主任，主要從事軟件工程研究。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）17-0112-04? ? [收稿日期] 2020-10-25

一、背景

2019年4月國家啟動了一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬計劃”。一流本科專業(yè)建設(shè)要求專業(yè)定位明確，服務(wù)面向清晰，適應(yīng)國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需要，符合學(xué)校發(fā)展定位和辦學(xué)方向;專業(yè)管理規(guī)范;師資力量雄厚;改革成效突出，持續(xù)深化教育教學(xué)改革，教育理念先進，教學(xué)內(nèi)容更新及時，方法手段不斷創(chuàng)新，以新理念、新形態(tài)、新方法引領(lǐng)帶動新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科建設(shè);培養(yǎng)質(zhì)量一流，堅持以學(xué)生為中心，促進學(xué)生全面發(fā)展，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和潛能，增強創(chuàng)新精神、實踐能力和社會責(zé)任感，畢業(yè)生行業(yè)認(rèn)可度高、社會整體評價好。

中山大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)入選國家一流本科專業(yè)建設(shè)計劃，軟件工程專業(yè)入選廣東省一流本科專業(yè)建設(shè)計劃，這是我們的機遇，使得中山大學(xué)計算機類專業(yè)的建設(shè)能邁上一個新的臺階，同時也是對我們的挑戰(zhàn)，促使我們對如何建設(shè)中山大學(xué)計算機類專業(yè)做更深入的思考與規(guī)劃，為將我們的計算機類專業(yè)建設(shè)成為世界一流，在國內(nèi)和國際具有廣泛影響力的本科專業(yè)而不斷努力。

專業(yè)建設(shè)的重心是人才培養(yǎng)，是本科教育，而本科教育的核心是專業(yè)課程體系的建設(shè)，因此在一流本科專業(yè)建設(shè)背景下，專業(yè)課程體系的深化改革具有重要的現(xiàn)實意義[1]。本文以中山大學(xué)軟件工程專業(yè)的建設(shè)為例，在總結(jié)專業(yè)已有建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，對目前存在的問題進行分析，并參照同類專業(yè)在課程體系改革方面的經(jīng)驗與設(shè)想[2～4]，對如何構(gòu)建具有特色的軟件工程專業(yè)課程體系進行思考與探索，希望能對一流本科專業(yè)建設(shè)背景下，同類軟件工程專業(yè)的建設(shè)和改革起到拋磚引玉的作用。

二、專業(yè)建設(shè)基礎(chǔ)

中山大學(xué)軟件工程學(xué)科源于1979年成立的中山大學(xué)計算機科學(xué)系計算機軟件專業(yè)，至今已有40余年的人才培養(yǎng)歷史。2001年9月，學(xué)校成立軟件學(xué)院，設(shè)立軟件工程專業(yè)。該專業(yè)入選國家級特色專業(yè)，并獲批廣東省高等學(xué)校本科特色專業(yè)建設(shè)點（2012—2016年）和廣東省一流本科專業(yè)建設(shè)點（2019年起）。專業(yè)面向軟件產(chǎn)業(yè)界對軟件工程技術(shù)人才的需求，培養(yǎng)具有扎實軟件工程基礎(chǔ)理論知識，掌握并熟練運用國際先進的軟件開發(fā)技術(shù)和現(xiàn)代軟件工程規(guī)范與方法，具有國際競爭力的實用型、工程型、復(fù)合型、創(chuàng)新型軟件高層次人才。

專業(yè)自設(shè)立以來，基于知行合一理念，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞能浖こ倘瞬?，緊緊圍繞立德樹人根本任務(wù)，落實中山大學(xué)“德才兼?zhèn)?、領(lǐng)袖氣質(zhì)、家國情懷”人才培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)更多德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展、對社會有貢獻的軟件工程人才。軟件工程專業(yè)本科生培養(yǎng)的中心是培養(yǎng)學(xué)生的軟件開發(fā)能力，我們按照從個體軟件工程能力到團隊軟件工程能力到企業(yè)級軟件工程能力培養(yǎng)的思路設(shè)置專業(yè)課程體系。培養(yǎng)學(xué)生的個體軟件工程能力主要是開設(shè)程序設(shè)計I、程序設(shè)計I實驗、程序設(shè)計II、程序設(shè)計II實驗、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法實驗等必修課程，以及Web 2.0程序設(shè)計，Java與面向?qū)ο笤O(shè)計、算法設(shè)計與應(yīng)用基礎(chǔ)等專業(yè)方向課程，以軟件工程實訓(xùn)（初級）課程檢驗學(xué)生的個體軟件工程能力;培養(yǎng)學(xué)生的團隊軟件工程能力是在學(xué)生個體編程能力的基礎(chǔ)上，進一步了解整個軟件生命周期，圍繞軟件生命周期開展有一定規(guī)模軟件的團隊合作開發(fā)能力的培養(yǎng)，開設(shè)系統(tǒng)分析與設(shè)計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、編譯原理、軟件測試、現(xiàn)代操作系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)等專業(yè)方向課程，以軟件工程實訓(xùn)（中級）課程檢驗學(xué)生的團隊軟件工程能力;培養(yǎng)學(xué)生的企業(yè)級軟件工程能力是在熟悉軟件生命周期和團隊開發(fā)的基礎(chǔ)上，進一步熟悉企業(yè)級軟件的開發(fā)技術(shù)與方法，開設(shè)ERP理論與實踐、工作流技術(shù)、移動應(yīng)用開發(fā)、分布式計算、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)及實踐等專業(yè)方向課程，并以軟件工程實訓(xùn)（高級）檢驗學(xué)生的企業(yè)級軟件工程能力。

為強化學(xué)生的工程能力，建立了工程實訓(xùn)中心，規(guī)范高效地開展系列實踐教學(xué)，形成了頗具特色的軟件工程專業(yè)實訓(xùn)課程體系，大二、大三、大四每學(xué)年秋季學(xué)期安排軟件工程實訓(xùn)課程，從初級、中級到綜合實訓(xùn)，開發(fā)了一套軟件工程實訓(xùn)課程管理系統(tǒng)，能通過網(wǎng)絡(luò)完成在線教學(xué)與輔導(dǎo)，有沙箱隔離、統(tǒng)一的云實訓(xùn)環(huán)境，學(xué)生可在宿舍通過云實訓(xùn)環(huán)境完成實訓(xùn)任務(wù)。該系統(tǒng)還可具有實訓(xùn)任務(wù)管理、抄襲檢查、自動輔助評分等實訓(xùn)過程管理功能，初級、中級實訓(xùn)70%的成績可由計算機自動評價。綜合實訓(xùn)可通過Github等工具，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的項目合作、個人開發(fā)行為跟蹤。綜合實訓(xùn)還包含進入導(dǎo)師實驗室的科研實訓(xùn)和參加學(xué)院教師布置的或企業(yè)導(dǎo)師的工程項目實訓(xùn)。例如，有34名教師指導(dǎo)了2015級的121名學(xué)生參加科研活動，占綜合實訓(xùn)學(xué)生總?cè)藬?shù)約1/3，其中優(yōu)秀率76%。優(yōu)秀的學(xué)生幾乎都實現(xiàn)了論文算法復(fù)現(xiàn)或軟件系統(tǒng)原型，其中有7位學(xué)生配合師兄和教師提交了投稿論文。

專業(yè)在本科生培養(yǎng)人才方面取得了不錯的成效。我們軟件工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量一直位于國內(nèi)前列和廣東前茅。畢業(yè)生就業(yè)單位主要包括微軟、Google、阿里巴巴、騰訊、華為、網(wǎng)易、百度等國內(nèi)外知名IT企業(yè)及各大銀行、證券機構(gòu)、各大國企及研究機構(gòu)。用人單位普遍反映本專業(yè)畢業(yè)生綜合素質(zhì)高，能力全面，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，踏實肯干，能獨當(dāng)一面，進入公司以后能很好地適應(yīng)工作節(jié)奏并快速成長為部門骨干人員。專業(yè)學(xué)生在本科學(xué)習(xí)期間，論文發(fā)表數(shù)量和質(zhì)量在全校名列前茅，近兩年本科生發(fā)表國際級論文一百多篇，其中中科院JCR一區(qū)論文10余篇，中科院JCR二區(qū)論文20余篇。軟件工程專業(yè)畢業(yè)生和學(xué)院其他專業(yè)學(xué)生一起在國際級、國家級、省級學(xué)科競賽中多次獲獎，例如，在歷次“世界大學(xué)生超級計算機大賽”共獲總決賽一等獎7次，2018年ACM-ICPC全球總決賽取得了全球排名第14、內(nèi)地高校排名第4的佳績，2020年獲得了全球總決賽資格等。

三、存在的問題

經(jīng)過多年探索與實踐，軟件工程專業(yè)的建設(shè)雖然取得了一定的成績，但是也存在一些不足。這次入選廣東省一流專業(yè)建設(shè)點給了我們專業(yè)建設(shè)邁上新的臺階的機遇，我們要抓住這個機遇，深入思考總結(jié)當(dāng)前專業(yè)建設(shè)的成績與不足，進一步推進專業(yè)的建設(shè)與改革。

從專業(yè)課程體系設(shè)置的角度看，雖然我們形成了從個體軟件工程能力培養(yǎng)、團隊軟件工程能力培養(yǎng)到企業(yè)軟件工程能力培養(yǎng)的總體設(shè)計思路，但是目前的課程體系還存在幾個問題。

1.專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位還不夠明確，面向還不夠清晰，在服務(wù)國家戰(zhàn)略和區(qū)域經(jīng)濟社會需求方面還做得不夠。廣東省處于國家改革發(fā)展的前沿陣地，我們?yōu)閺V東省和粵港澳大灣區(qū)培養(yǎng)了大量軟件工程人才，不少學(xué)生在畢業(yè)后很快成長為企業(yè)的骨干，但是我們培養(yǎng)的人才具有哪些特色與優(yōu)勢，最擅長的領(lǐng)域和最突出的能力是什么卻很難說得清楚。企業(yè)會認(rèn)為我們培養(yǎng)的軟件工程人才基礎(chǔ)比較扎實，綜合素質(zhì)比較高，很有發(fā)展?jié)摿?，但是國家重點發(fā)展的某個行業(yè)，或企業(yè)中某個關(guān)鍵的崗位缺少軟件工程人才時可能很難第一時間會想到中山大學(xué)軟件工程專業(yè)的畢業(yè)生。這就表明我們在服務(wù)國家戰(zhàn)略和區(qū)域經(jīng)濟社會需求方面還有更多的工作可以做。

2.與企業(yè)之間的人才培養(yǎng)合作做得還不夠?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)要求把辦學(xué)視野打開，推進校企協(xié)同、科教協(xié)同，在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置教學(xué)資源，主動聯(lián)系和挖掘行業(yè)部門、科研院所、企業(yè)優(yōu)勢資源，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，探索建立產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)同育人長效機制[5]。我們雖然引入了一些校企合作課程，例如早期與Google合作的Web 2.0程序設(shè)計、與IBM合作的服務(wù)計算等課程，但是尚未形成長效機制，在挖掘企業(yè)優(yōu)勢資源，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)同育人機制方面還有許多工作要做。

3.課程體系的特色還不夠突出。我們對一些畢業(yè)生通過線上調(diào)查問卷的方式進行了訪談，詢問對軟件工程專業(yè)印象最深的課程有哪些，59.1%的學(xué)生對程序設(shè)計和上機實訓(xùn)課程有比較深的印象，也有54.6%的學(xué)生對軟件工程三級實訓(xùn)課程的印象比較深，這表明我們的課程在程序設(shè)計和實訓(xùn)課程的設(shè)置方面有一定的特色，但這些課程主要是實踐課程，主要是程序的開發(fā)到有一定規(guī)模的軟件項目開發(fā)，內(nèi)容會根據(jù)指導(dǎo)教師的要求而進行變化，在課程設(shè)置上有一定特色，但并不能使得整個專業(yè)的課程體系具備明顯的特色。

以上一些問題在某種程度上制約了中山大學(xué)軟件工程專業(yè)的發(fā)展，使得專業(yè)在教學(xué)項目、精品課程、教學(xué)成果獎勵等方面與同類學(xué)校的軟件工程專業(yè)存在一定的差距。無論是在上海軟科ARWU大學(xué)排名，還是在國際上比較著名的QS，USNews等大學(xué)排名中，中山大學(xué)作為綜合性大學(xué)都排在國內(nèi)大學(xué)10名左右，但中山大學(xué)的計算機學(xué)科（含軟件工程）通常都會排在國內(nèi)大學(xué)20名之后，這表明中山大學(xué)的計算機類專業(yè)整體上與中山大學(xué)在國內(nèi)的地位不相符，還有很大的提升空間。除了在科研工作方面的努力外，一流專業(yè)建設(shè)也為本科教學(xué)的發(fā)展、提升本科教學(xué)聲譽、強化專業(yè)本科教學(xué)影響力提供了很好的機遇。

四、特色課程體系的構(gòu)建

一流專業(yè)的建設(shè)當(dāng)然離不開學(xué)科科研實力的不斷增強，但本科教學(xué)的建設(shè)與改革應(yīng)該是一流專業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)容，也是保障學(xué)科科研實力持續(xù)增強的基石。為推動一流專業(yè)的建設(shè)，特別是一流專業(yè)本科教學(xué)的建設(shè)，專業(yè)特色課程體系的構(gòu)建是其中一個重要的突破點。構(gòu)建有特色的專業(yè)課程體系會在很大程度上提升專業(yè)的本科教學(xué)聲譽，強化專業(yè)的影響力，提升專業(yè)的知名度。

在一流專業(yè)建設(shè)的背景下，為構(gòu)建特色課程體系，我們需要思考如何對接國家戰(zhàn)略需求和區(qū)域社會經(jīng)濟需求，如何充分發(fā)揮自身已有的科研教學(xué)平臺和師資優(yōu)勢，以及如何將特色課程體系貫徹落實到課程教學(xué)與人才培養(yǎng)。

在國家戰(zhàn)略需求和區(qū)域社會經(jīng)濟需求層面，我們知道，廣東省是制造業(yè)大省，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級在相當(dāng)長一段時間內(nèi)是廣東省經(jīng)濟發(fā)展的一件大事。國家制定了《中國制造2025》行動綱領(lǐng)，廣州市和珠江西岸城市群是中國制造2025國家級示范區(qū)。制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心工作之一是制造業(yè)的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。過去互聯(lián)網(wǎng)的影響主要是在消費領(lǐng)域，是“消費互聯(lián)網(wǎng)”，隨著制造業(yè)的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的需求，互聯(lián)網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進軍，發(fā)展“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面[6]。

傳統(tǒng)上，包括中山大學(xué)軟件工程專業(yè)在內(nèi)的許多院校培養(yǎng)的互聯(lián)網(wǎng)人才主要是面向電子商務(wù)、游戲開發(fā)等消費領(lǐng)域，大力推進面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的人才培養(yǎng)有其必要性和緊迫性。逐步轉(zhuǎn)型培養(yǎng)面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的軟件工程專業(yè)人才，既可以對接國家戰(zhàn)略需求和區(qū)域社會經(jīng)濟需求，使得專業(yè)定位更加清晰，也是使專業(yè)課程體系具有更鮮明特色的很好的切入點。

中山大學(xué)軟件工程專業(yè)所在的數(shù)據(jù)科學(xué)與計算機學(xué)院整合了超級計算廣州中心、信息科學(xué)與計算、計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)空間安全等多個機構(gòu)和領(lǐng)域的科研教學(xué)師資力量，在培養(yǎng)復(fù)合型高端工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才方面具有天然的優(yōu)勢。我們可將軟件工程專業(yè)人才的培養(yǎng)進一步明確定位在具有扎實數(shù)理基礎(chǔ)知識和軟件工程方法和技術(shù)，具備高性能計算和并行計算思維和實踐經(jīng)驗，能從事高性能云平臺工業(yè)應(yīng)用開發(fā)、工業(yè)大數(shù)據(jù)數(shù)值分析與仿真等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究與開發(fā)的人才。

為培養(yǎng)面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的軟件工程高端人才，我們可依托國家超級計算廣州中心、高性能計算2011協(xié)同創(chuàng)新中心、機器智能與先進計算教育部重點實驗室、教育部超算軟件工程中心、廣東省計算科學(xué)重點實驗室、廣東省大數(shù)據(jù)分析與處理重點實驗室等科研平臺，在專業(yè)課程體系上布局有關(guān)高性能計算與并行計算、數(shù)值分析與仿真等相關(guān)課程，結(jié)合軟件工程方法和技術(shù)的相關(guān)課程，為學(xué)生進入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究與開發(fā)奠定堅實的理論技術(shù)知識和系統(tǒng)的實踐經(jīng)歷，為國家和廣東省制造業(yè)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化提供高端人才支持。

具體到特色課程的開設(shè)，我們擬對個體軟件工程能力、團隊軟件工程能力和企業(yè)軟件工程能力培養(yǎng)的課程設(shè)置基礎(chǔ)做進一步的完善，開設(shè)數(shù)值計算與分析、高性能計算基礎(chǔ)等課程作為個體軟件工程能力培養(yǎng)的補充;開設(shè)科學(xué)計算建模與分析、并行與分布式計算、數(shù)學(xué)物理方程及計算機求解等課程作為團隊軟件工程能力培養(yǎng)的補充;開設(shè)超算云服務(wù)平臺及實踐、高性能工業(yè)數(shù)值計算與仿真軟件實訓(xùn)等課程作為企業(yè)軟件工程能力培養(yǎng)的補充。我們將強化與關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域，例如集成電路制造、新材料、生物醫(yī)學(xué)等工業(yè)企業(yè)或工業(yè)設(shè)計中心的合作，進一步了解他們的需求，在優(yōu)勢互補的基礎(chǔ)上，利用此次疫情后線上教育大力發(fā)展的機遇，開展校企合作的線上線下混合協(xié)同教學(xué)課程，為學(xué)生早日接觸實用的工業(yè)軟件開發(fā)技術(shù)，在真實的工業(yè)企業(yè)環(huán)境中實習(xí)實踐創(chuàng)造良好的條件。

五、結(jié)語

在一流本科專業(yè)建設(shè)背景下，專業(yè)課程體系的深化改革具有重要的現(xiàn)實意義。本文以中山大學(xué)軟件工程專業(yè)的建設(shè)為例，在總結(jié)和分析專業(yè)建設(shè)實踐及存在問題的基礎(chǔ)上，對如何進一步明確專業(yè)定位，對接國家戰(zhàn)略和區(qū)域社會經(jīng)濟需求，發(fā)揮自身優(yōu)勢，培養(yǎng)面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件工程高端人才，突出專業(yè)課程體系特色方面進行了探索，希望能對同類院校的計算機類專業(yè)建設(shè)有借鑒價值和意義。

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Exploration of the Characteristic Curriculum System in the Construction of Software

Engineering Major

ZHOU Xiao-cong， YI Yang

（School of Data Science and Computer Science， Sun Yat-sen University， Guangzhou，

Guangdong 510006， China）

Abstract： In view of the goal of the construction of first-class undergraduate major， and taking the software engineering major of the School of Data Science and Computer Science of Sun Yat-sen University as an example， this paper summarizes the experience of some previous reforms and practices in major construction and curriculum system construction. Combined with the national strategic needs and the new model of online and offline course teaching， it puts forward some ideas on the construction of the characteristic curriculum system to strengthen the influence of professional undergraduate teaching with the teaching and reform of characteristic courses as the starting point， so as to improve the reputation of professional teaching and promote the construction of first-class software engineering major.

Key words： first-class undergraduate major construction; software engineering; characteristic curriculum system