软件工程专业CDIO人才培养模式探讨

刘军，龚伟

一、基于CDIO理念的软件工程人才培养模式

软件工程专业是一个新兴的IT类专业，肩负着培养高素质软件工程人才，振兴我国软件行业的重大使命。软件工程专业非常强调所培养人才的工程性、实践性和创新性，以及不同于其他工科专业人才的独特特性，即人的协作性。CDIO（Conceive、Design、Implement and Operate）工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达，也体现了建构主义所主张的以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和主动建构的教育理念。基于CDIO理念构建软件工程专业的人才培养模式，培养高素质的软件工程人才，已成为许多软件工程教育工作者的共识。

二、当前软件工程专业CDIO人才培养模式中存在的问题

软件工程专业关于其CDIO人才培养模式的实践，在本质上，就是要求教育实践者要回答“教什么”和“如何教”这两大根本性问题。但在解决这两大问题的教学实践中，许多院校的软件工程专业出现了许多共性问题，往往陷入“有好的想法和思路，但是没有好的人员和实施环境”的情况，突出表现在以下几点：

（1）专业的培养目标和规格不能完全体现当前软件产业对人才的需要，需要进一步明晰和具体化。许多院校的培养方案往往只是泛泛地阐述了专业培养目标和规格，其阐述往往是“培养具有行业竞争力的复合型、应用型高级软件工程人才”、“具有较强的实践动手能力，能从事信息技术领域相关工作的高素质应用型专门人才。”诸如此类的笼统描述。而对于什么样的人才，才是社会和行业认可或需要的，高素质人才、复合型、应用型高级软件工程人才，即人才培养规格并未作出具体的测量标准，产生这个问题的原因在于缺乏与行业接轨，无法对培养目标和规格作出具体的限定。

（2）从教学内容和教学案例的角度看，部分专业课程内容没有与时俱进，案例仍显单一，与实践的结合未能完全改善，缺乏丰富的低、中、高等不同层次的新颖课程案例的支持，导致学生所学的相关专业技术比较陈旧，在课程实践中没有真正专业的实例作为参考，影响CDIO“做中学”的教学效果。以“C语言程序设计”课程为例，多数院校的教师都是基于微软的 VC（Visual C++）或者 VS（Visual Studio）开发环境来讲述C语言程序设计，但VC和VS都不支持C语言的C99标准，更不支持C11标准，无法基于这些环境讲解C语言新标准的教学内容。同时，大部分的教授方式类似于我国的英语教学一样，往往局限于C语言的语法，没有通过不同的项目案例来支撑C语言的学习过程，许多学生学习了C语言，仍然不清楚C语言以后会有什么用。这些课程的教学内容及其案例的改进，需要行业一线的开发工程师参与和沟通。

（3）从课程知识体系的角度看，相关课程群的建设和融合仍需进一步的建设。课程群的建设和融合缺少真正的有经验从业者的建议和论证，因此相关课程群中课程之间知识点的衔接，取舍以及更新还有待进一步的分析确认。例如：大多数院校的课程群体系，往往只是避免了部分重复讲解基础的内容，但课程主体大多还是按照教材体系进行独立的讲解，缺乏一种学科知识体系上的连接和融合，没有形成有效的课程群。从完整软件生命周期的角度看，课程群应该根据软件开发的自身体系和当前业界发展趋势，制定相关的课程群知识体系，取舍更新相关教学内容。而这个目标的达成，更加需要行业的高级人才，如项目经理、软件团队Leader的意见、建议和参与。

（4）大多数高校师资队伍的工程经验的缺乏，导致部分课程的开设效果大打折扣。由于许多高校比较看重教师的科研能力，在引进教师的条件上，往往限制为高学历的博士和高职称的教授，而对工程经验没有加以要求，导致了许多教师往往只具备理论领域的科研能力，非常欠缺工程经验，没办法在工程性很强的课程中起到引领的作用。例如，诸如《软件体系结构实践》、《软件需求工程》、《软件测试》、《软件过程与管理》等类似的课程，如果不是有着大量项目经验的教师来讲授，其教学效果会受到严重影响。这部分的课程，仍然需要行业一线优秀的项目经理和团队Leader来参与。

（5）在学生的专业实践上，许多院校缺少专业的企业技术支持和职业体验，学生专业实践和创新活动无法受到软件产业的真正从业者的帮助与影响，无法体验CDIO所要求的真实职业环境和氛围。由于软件广泛应用于其他行业，在不同的领域背景下，其软件开发的活动经验也有所不同，需要多个相关领域的软件从业人员参与到学生的实践创新活动中。

（6）在学生专业素养的培养上，学生的协作性培养未能得到质的改善，学生在公司中的实习实践效果不佳。协作性的培养在各个高校软件工程专业的人才培养中长期被忽视，这已成为学生在实习实践中体现出的最严重的专业素养问题。这个问题源于缺乏真正的职业环境，学生缺乏这方面的专业训练，这仍然需要通过企业参与才能更好地解决。

（7）学生对软件行业的了解甚少，无法跟踪分析行业前沿及其发展趋势，不能很好地进行职业规划。例如，当前的IT热点领域“云计算与大数据”、“移动互联网”、“互联物网（Web of Things）”到底发展的情况如何，相关前沿技术“Hadoop”、“HTML5”、“Android与IOS”等等的前景怎样，除了少部分与企业联系较为紧密的院校经常通过邀请业界人士讲学来作出一些讲解之外，大多数院校完全单靠教师和学生自身去理解和获取相关信息，存在较大的局限性，学生无法在此基础上分析和规划自身的专业发展路线。

三、多层次校企结合，深化软件工程专业CDIO人才培养模式的建设，解决相关问题

通过对以上的问题产生的缘由进行分析，我们发现，学校培养的软件人才最终需要在公司企业的环境中工作，通过加强与公司企业的联合培养，可以有效地深化软件工程专业CDIO人才培养模式的改革。但是，在传统的校企合作方式上，大多数高校仅仅是在实习期间将学生派遣到公司中，尽管这种合作方式在人才培养上起到一定的作用，但对于诸如前述的人才培养问题未能起到应有的作用。为此，我们提出了“校企结合，深化软件工程专业CDIO人才培养模式的建设”专业建设思路。比起传统的校企合作，校企结合在人才的联合培养上更为深入，其具体措施包括下述的几个方面：

（1）与企业工程师相结合，促进上文所列问题前5点的解决。这种措施非常灵活，可以通过聘请知名企业的高级工程师，参与到相关课程的教学内容的确定和更新上，同时可以提供相关来自实际工作场景的技术运用实例，丰富各种层次的教学案例支持，可以让学生在实践中参考学习到企业所需的技术。同时，还可以让有经验的企业工程师一起讨论课程群中相关课程之间知识点的衔接，取舍以及更新，完善课程群的建设。与企业工程师的交流还可以了解当今业界对毕业生的专业技能和素养的要求，有助于制定与时俱进的培养目标和规格。在条件允许的情况下，还可以邀请企业工程师来校举办技术讲座甚至任教，帮助学生真正接触真正的从业者。

（2）与企业项目经理相结合，促进上文所列问题（1）、（4）、（6）的解决。软件作为特殊的产品，其设计与开发不同传统意义上的生产制造，软件项目的管理也不是一个像机械制造那样的机械过程。在影响软件项目的 4 个 P（Person、Product、Process 和 Project）中，最关键的因素是人的因素，许多软件项目的失败不仅仅是因为技术、资金和时间的问题，其中人的因素往往在其中显得更为突出。一个没有凝聚力的开发团队往往在项目的起始就孕育了失败的基因，因此软件人才的协作性对于组织一个好的团队至关重要。学校聘请软件项目经理，让其介绍真实的职业环境和从业要求，让学生了解到软件项目的复杂性和团队协作的重要性，是培养高层次软件人才的有效途径。同时，与企业项目经理的交流也可为软件工程人才培养的目标和规格提供了真实的参考来源。在条件可能的情况下，甚至聘请相关的软件项目经理作为项目管理相关的教师，带领部分学生项目团队，最终会让学生将协作成为其职业习惯，这将对学生的职业生涯产生重大的影响。

（3）与企业内部培训部门相结合，促进上文所列问题（4）、（5）的解决。大多数知名软件企业都有内部的培训部门，其职责是为企业中的各个岗位培训合格的员工。学校可以与企业培训部门合作，对缺乏工程实践经验的高校教师进行专业的培训，对渴望了解企业岗位需求的学生进行详细的介绍和引导。如有可能，还可以让高校教师在培训合格之后，在企业相关岗位上参与企业真正的项目，积累更多的实践经验。

（4）与企业高管相结合，促进上文所列问题（1）、（7）的解决。通过经常性地聘请企业高级管理人才到学校交流、讲学，对于开拓师生的专业视野，深入地了解业界前沿动态和技术发展趋势，具有非常大的促进作用。这类交流和讲学，不仅对学校在对学生的培养目标和具体规格上起到很好的指引作用，还可以为学生制定其职业发展规划，甚至思索其专业创业计划起着很好的引导作用。

（5）与企业结合，共建实习基地，开展专业竞赛，促进上文所列问题（4）、（6）、（7）的解决。这类合作属于传统的校企合作，学校在实习期将学生派遣到相关企业实习，或者开展由企业命题的专业竞赛。尽管这类传统的合作对于人才的培养作用有限，但是，如果通过前述的各种层次的校企结合，学生不论是进行企业实习，还是参与专业竞赛，其人才培养的效果将会得到极大的提高，相关的公司企业也会欢迎经过前述方式培养出来的实习生，甚至希望优秀的实习生或获奖者最终成为公司的员工。

四、我校的多层次校企合作实践

从2010年开始，我校软件工程专业进行了CDIO人才培养模式的初步探索。在提出“多层次校企结合，深化软件工程专业CDIO人才培养模式的建设”专业建设思路之后，我校积极实施上述相关的建设举措，先后与多个公司企业进行了多个层次的合作，对软件工程专业CDIO人才培养模式进行了深入的建设：

（1）聘请富士康科技集团、HP和Oracle等公司的工程师、项目Leader、企业高管和项目经理作为专业发展顾问，多次邀请相关的企业人员为学生作专业讲座以及IT前沿发展趋势分析的交流活动，并就专业的培养目标和规格的具体内容和标准，课程群的建设内容和方式方法上征求他们的意见和建议，并作出相应的修订。

（2）与Intel、H3C和北京博创多家著名IT公司校企联合办学，共建相关行业学院、实验室、认证中心：

ⓐ与Intel公司联合成立“Intel软件学院”，派遣相关教师到Intel公司的大连培训部门进行 “多核多线程”课程的培训，并改革相关专业课程，将《多核多线程技术》、《基于英特尔凌动？平台的嵌入式应用开发》等Intel软件学院的课程嵌入到本科课程体系中。

ⓑ与H3C公司合作成立了重庆师范大学-H3C网络学院，建立H3CNE和H3CSE的培训点和认证考试点，将相关教师派送到H3C公司北京网络部培训，多次邀请了H3C公司的高级工程师和项目经理到学校进行网络技术讲座和交流，并将网络学院的课程嵌入到本科的课程体系中，以培养高层次的网络工程技术人才。

ⓒ与北京博创、中国电子协会合作，建立”嵌入式工程师联合实验室”和“嵌入式软件工程师认证中心”，派送相关的教师到北京博创公司的开发部门跟踪培训，成立了校级的“嵌入式系统创新实验室”，带领学生研发出了多个有一定应用价值的嵌入式系统，并多次获得“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛的一、二、三等奖，形成了特色的嵌入式软件人才培养基地。

（3）与安博（Ambow）教育集团进行深度的校企合作，采取“订单”方式联合共建软件工程（服务外包方向）专业。具体的合作方式如下：

ⓐ基于CDIO教学理念，共同制订知识体系、课程体系、实习实训体系。

ⓑ公共基础和专业基础课程教学由学院安排教师承担，专业主干课程和专业方向课程教学由安博教育集团派遣富有项目开发经验的工程技术人员承担。

ⓒ实习实训由安博教育集团统一安排在相关IT企业进行。

（4）与富士康科技集团、旭硕、用友、所罗门、和山外山等公司企业展开多方面的交流合作：

ⓐ建立了学校与企业专家互访交流机制，包括：邀请学校专家到企业担任顾问；企业资深人员到学校开设专业讲座；结合理论与实务，共组研究课题；根据企业实际需求与行业未来发展，提供教学方向建议。

ⓑ建立学生的实习实训基地，提供就业机会，目前已多次与这些公司联合开展了参观、交流、实习、招聘相关的活动，有多名学生已被录用为这些企业的正式员工，并有部分学生已成为了这些公司的技术总监和项目经理。

ⓒ通过收集企业领导和实习学生的反馈，多方面了解行业需求情况，获得了许多对于课程群建设有意义的建议和意见。

与上述公司企业的校企结合实践目前还处于初步阶段，但在某些方面已体现出了阶段性成果。例如，在课程群的深入建设中，我校通过邀请多个公司的高管交流讲学，师生在云计算和移动互联网的相关领域增进了了解，在CDIO的一体化课程计划中，初步形成了软件工程课程群、云计算技术课程群、嵌入式与移动终端课程群。这些课程群中，各个课程之间不再是以前那种相对独立的情况，而是按照软件工程学科自身的知识体系来组织和衔接，避免了传统的割裂的局面。例如，当前的软件工程课程群包含了《软件工程I：语言与需求》、《软件工程II：建模与分析》、《软件工程III：设计与实现》、《“开源软件杯”创新作品大赛》等四门课程，这四门课程在传统上对应为 《面向对象程序设计》、《软件工程导论》、《UML面向对象建模与设计》、《软件工程课程设计》4门传统课程，这些传统课程具有独立的教材，讲授已往往独立，缺少必要的联系，学生学习之后，往往需要经历很长的时间才能慢慢将其融合在一起，甚至大部分学生根本无法将它们连接在一起。现在经过与多个公司企业的工程师和项目经理交流之后，将原有的四门课程组合成了现在的软件工程课程群。

尽管我校软件工程专业的建设当前只取得了一些阶段性的成果，但也初步展现出了该专业建设思路的可操作性和有效性，例如在实施教学改革的2010、2012、2013级学生中，相关学生多次获得全国性奖项、毕业年级学生的就业率和质量较好、多人考上了985高校的研究生，考研成功率达50%。他山之石，可以攻玉，“多层次校企结合，深化软件工程专业CDIO人才培养模式的建设”是我们对软件工程专业建设进行探索的结晶，希望能够对其他院校的相关专业建设提供一个借鉴和思考。

五、结语

软件工程专业CDIO人才培养模式的目标是吸引学生学习软件工程，并将它们培养成真正的软件工程师。但是由于软件工程的特殊性，单靠学校的独立教育，或者简单的校企合作来培养软件人才，是远远达不成这个目标的。我们认为，通过上述多层次的校企结合，深化软件工程专业CDIO人才培养模式的建设，最终才能让学生在专业技能上、团队协作上得到有效的锻炼，成长为企业所期望的 “来之即用”、“来之好用”，具有工程性、实践性、创新性和协作性的高级软件工程人才。

[1]Roger S Pressman.软件工程：实践者的研究方法[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]Edward F Crawley，Johan Maimqvist，et al.重新认识工程教育[M].北京：高等教育出版社，2009.