宋胜利,褚 华
(西安电子科技大学计算机科学与技术学院,陕西西安 710071)
随着以互联网为支撑的信息技术产业的蓬勃发展,以互联网软件为代表的行业应用软件市场日益繁荣。我国在关键基础软件、大型工业软件、行业应用软件、新兴平台软件、嵌入式软件等领域存在明显的短板,特色化软件人才缺乏是国家软件产业发展急需解决的瓶颈问题[1]。例如在系统软件领域,微软Windows、苹果Mac OS 和Linux 操作系统占据了桌面操作系统98%以上的市场份额,而移动操作系统领域几乎全部被安卓和IOS 所覆盖;在核心工业软件领域,如EDA、CAD 和CAE 等研发设计类软件全部存在卡脖子问题,航空设计类软件也全部被国外企业所垄断。因此,培养自主可控的高质量特色化软件人才,已成为高校软件人才培养需要肩负的时代使命。
(1)服务于软件产业发展。软件产业是国民经济和社会发展的基础性与战略性产业,是引领新一轮科技创新的源动力[2]。软件是信息技术之魂,伴随着信息技术的蓬勃发展,“软件定义”正在全面融入经济社会的各个领域,从计算、存储、网络到硬件基础设施等信息技术的各个要素都可实现软件化。软件是信息技术发展的关键,其持续推动数字经济的蓬勃发展及新型智慧城市建设。软件是网络安全之盾,随着国家网络空间安全战略的持续推进,软件生态系统中的信息设备、信息系统与网络系统安全肩负着保障国家网络空间安全的重大使命,软件的“安全、可信”是保障网络空间安全的必然要求。软件是经济转型之擎,2020 年全国软件与信息技术服务业规模以上企业超4万家,累计完成软件业务收入81 616 亿元。如今我国软件产业规模持续扩大,盈利能力稳步提升,就业形势保持稳定,服务化与平台化融合发展态势明显,软件产业在经济增长中发挥了重要的引领作用。软件是数字社会之基,人类社会已逐步进入到数字化与网络化时代。基础软件是数字化社会基础建设的核心要素,也是提升公共服务、加强社会治理、加快数字化城市建设的关键因素之一。然而,在互联网软件等行业软件繁荣发展的同时,我国在关键基础软件、大型工业软件、行业应用软件、新兴平台软件、嵌入式软件等领域存在明显的短板,特色化软件人才缺乏成为制约我国软件产业发展的关键问题之一。
(2)服务于国家发展战略。高质量软件人才培养是推动国家软件产业发展及服务国家信息技术发展战略的重要组成部分。从新世纪伊始到现在,软件人才培养已走过了20 年的发展历程。为推动软件产业的高质量发展,国务院先后出台了一系列鼓励与促进软件产业发展的相关文件及相应举措。
《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》[2000]18 号文件要求依托高等院校、科研院所建立一批软件人才培养基地,在现有高等院校、中等专科学校中扩大软件专业招生规模,以多层次培养软件人才;扩大硕士、博士、博士后等高级软件人才培养规模;鼓励有条件的高等院校设立软件学院。面对新世纪软件人才短缺的问题,2001 年12 月,教育部、国家计委批准35所高等学校试办示范性软件学院,建立软件人才培养专用通道,以快速提升软件人才数量[3-6]。
《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》[2011]4 号文件要求加强软件工程专业建设,紧密结合产业发展需求及时调整课程设置、教学计划与教学方式;努力培养国际化、复合型、实用型人才;加强软件工程专业师资队伍、教学实验室和实习实训基地建设;支持建立校企结合的人才综合培训与实践基地。2011 年9 月,国务院学位委员会发布通知设立软件工程一级学科进行软件工程硕士和博士研究生培养工作,以提升软件人才培养质量。
《国务院关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》[2020]8 号文件要求进一步加强高校软件专业建设,紧密结合产业发展需求及时调整课程设置、教学计划与教学方式;努力培养复合型、实用型的高水平人才;加强软件专业师资队伍、教学实验室和实习实训基地建设;支持特色化示范性软件学院与国际知名大学、跨国公司合作,联合培养软件人才。2020 年6 月,教育部、工业和信息化部联合启动特色化示范性软件学院建设工作,聚焦国家软件产业发展重点,在关键基础软件、大型工业软件、行业应用软件、新型平台软件、嵌入式软件等领域,培育建设一批特色化示范性软件学院,建立高质量软件人才特色化培养模式[7-12]。
特色化软件人才培养目标必须围绕软件产业发展战略和国家战略需求,坚持育人为本,全面贯彻党的教育方针,培养德才兼备的高质量特色化软件人才。坚持立德树人根本任务,培养过程中始终以习近平新时代中国特色社会主义思想铸魂育人,充分认识软件自主可控对于我国信息技术相关产业发展的重要性,着力培养学生的实践能力、创新精神与社会责任感,帮助学生树立正确的世界观、人生观及价值观。
特色化人才培养主要围绕关键基础软件、大型工业软件、行业应用软件、新型平台软件和嵌入式软件五大领域,培养3 类人才,主要包括:①具备软件思维,掌握先进软件工程方法,熟悉软件需求分析、架构设计、编程实现、质量保障等技能的专业化人才;②掌握行业知识和算法建模相关技术,能够推进工业技术软件化的复合型人才;③可满足产业生态建设需求的优秀的开源软件人才。
特色化软件人才培养的基础条件能够为特色化人才培养质量提供坚实的保障,高校特色化软件人才培养方向的选择要结合高校自身的学科特点及优势,凝练特色化培养方向,从而培养出真正具有特色化的软件人才。西安电子科技大学在特色化软件人才培养过程中,结合学校电子与信息学科的优势与服务国防的特色,依托国内最早一批成立的导弹控制计算机专业,以及学校计算机学科60 多年办学历程中在操作系统、数据库和嵌入式软件领域打下的坚实基础,围绕关键基础软件与嵌入式软件方向培养特色化软件人才。
(1)传承红色基因,服务国家重大战略需求。西安电子科技大学依托红色基因传承,紧密围绕学校电子信息学科优势与国防特色,形成了特色鲜明的软件人才培养模式。西安电子科技大学是毛泽东等老一辈革命家亲手创建的第一所工程技术学校,开辟了我国IT 学科教学的先河,形成了鲜明的电子与信息学科特色与优势。学校长期服务于国家重大战略需求,致力于电子信息技术领域的系统研制、科技攻关与工程研发,在全国高校中具有突出的国防科研特色及一定的优势地位。
(2)依托学科优势,助力特色软件人才培养。西安电子科技大学计算机科学与技术学科是西部地区唯一(非自定)的国家“双一流”建设学科,ESI 排名全球第13 位,国内高校第4 位;在第四轮学科评估中,计算机科学与技术位于A-档,软件工程位于B+档;在国内软件相关学科排名中,计算机科学与技术排名第11 位,软件工程排名第16 位,学科综合实力位于国内高校第一梯队。
(3)科教产教融合,构建关键基础软件平台。西安电子科技大学是国内最早一批开展系统软件与并发技术、面向对象技术及软件体系结构等软件技术研发的高校之一,曾获得国家科技进步一等奖(远望号测量船控制系统软件)等多项国家级奖励。在软件人才培养过程中,与华为公司、浪潮集团、统信软件等关键基础软件领域龙头企业及中科院软件所、航天科技、航空工业集团等在操作系统(统信UOS、华为鸿蒙、中科院FactOS、天脉机载操作系统、星载操作系统)、数据库(浪潮云溪NewSQL、华为GaussDB)等领域合作开展大量自主可控核心技术攻关与人才培养,在关键基础软件领域具有坚实的核心技术攻关能力与显著的人才培养优势。
(4)软件硬件协同,培育嵌入式软件人才。西安电子科技大学依托集成电路相关的国家重点学科、国家重点实验室、国家级人才培养基地、国家级工程研究中心与国家级集成电路人才培养基地,先后获得国家教学成果一等奖及多项国家级科技奖励。与华为海思、国微集团等嵌入式领域龙头企业开展嵌入式系统软件人才合作培养,在嵌入式操作系统、终端芯片软件及其应用等核心技术攻关与人才培养方面具有明显优势。
西安电子科技大学特色化软件人才培养采用校企联合、本硕贯通的培养模式,聚焦关键基础软件、嵌入式软件领域的国产软件核心技术攻关与生态体系建设需求,设置操作系统软件、数据库系统、嵌入式系统软件和Web 软件工程共4 个特色化软件人才培养方向。①构建“德育为先、知识为基、能力为重、素质为要”四位一体的人才培养体系,以党建思政引领,重构课程教学体系,通过科教、产教驱动实践能力培养以及德智体美劳全面发展;②打造“信息化、网络化、智能化、个性化”的创新协同育人平台,形成以学院、书院、研究院与合作企业多域联合的协同育人模式,线上线下相结合,打破物理空间限制,因材施教、分类培养、本硕贯通,提供可随时随地进行学习的个性化教育体系;③坚持培养具备“宽厚的理论基础、深入的专业技能、娴熟的实践经验”的人才培养思路,合作企业深度参与特色化人才培养过程,以实践能力培养为目标,逐步形成以建立知识体系、满足产业需求、加强专业优势、强化工程设计、强调工程应用、注重综合素质和创新能力、全面进行素质教育的独特培养模式。
特色化软件人才培养需要建立“大类基础课、专业核心课、方向特色课、校企实践课、创新研讨课”五位一体的课程体系,打造软件工程专业本硕贯通的培养方案,具体课程设置如下:①大类基础课主要培养学生数理基础,并开展电子信息类通识教育;②专业核心课主要包括软件工程和计算机类专业核心课程;③方向特色课由校企联合开设,按照操作系统软件、数据库系统、嵌入式系统软件和Web 软件工程4 个方向各设置5 门特色课程(1 门理论课、3门技术课和1 门综合实验课);④校企实践课以自主国产关键基础软件和嵌入式软件开发为目标,在校企实践基地开展实践活动;⑤创新研讨课由校企联合开设,主要针对硕士研究生培养开设专业核心课与研讨类课程。特色化软件人才培养课程体系如图1 所示。
Fig.1 Characteristic software talents training curriculum architecture图1 特色化软件人才培养课程体系
深化产教融合是特色化软件人才培养的重要途径之一。高校与相关领域头部企业在特色化软件人才培养全过程中应进行深度融合,根据软件企业对特色化人才的需求,构建分段演化式人才培养目标,演化过程如图2 所示。
Fig.2 The evolution process of the training goals of characteristic software talent图2 特色化软件专业人才培养目标演化过程
人才培养目标演化关键环节包括4 个阶段:①通过相关企业和国家行业资格认证机构获取对应的人才知识需求与能力需求,基于实际需求建立特色化软件人才培养目标;②通过课程教学培养学生的能力结构,能力结构与课程体系之间需要相互衔接,建立课程体系与学生能力的对应关系,学生学习完课程后应具备相应的预期能力;③强调学生学习过程的转变,实施研究型教学与个性化教学,准确把握每位学生的学习进程、知识基础及具体能力,根据学生不同学习情况制定差异化的教学方案;④建立毕业生能力跟踪与反馈机制,及时分析产业发展及行业人才需求的变化,修订与完善新阶段的特色化软件人才培养目标。
培养满足产业发展需求的特色化软件人才是落实高校主动服务国家软件发展战略、引导企业深度融入人才培养体系的重要举措,是聚焦国家软件产业发展重点,推动关键软件技术突破、软件产业生态构建、国民软件素养提升的重要途径。通过构建产教深度融合的人才培养目标与课程体系,创新产教融合人才培养模式,加强师资队伍建设,培养具有中国特色的高质量软件人才,可为实现中国软件产业的跨越式发展提供有力支撑与坚实保障。