软件工程专业建设中的特课程体系探索
软件工程专业建设中的特课程体系探索
周晓聪，衣杨
（中山大学数据科学与计算机学院，广东广州510006）
［摘要］针对一流本科专业建设的目标，以中山大学数据科学与计算机学院的软件工程专业为例，总结以往在专业建设和课程体系构建方面的改革与实践，提出面向国家战略需求，结合线上线下课程教学新模式的特课程体系构建设想，以特课程的教学与改革为抓手强化专业本科教学影响力，提高专业教学声誉，推进一流软件工程专业的建设。
［关键词］一流本科专业建设；软件工程；特课程体系
［基金项目］2019年度中山大学国家高等教育质量常态检测数据中心重点研究项目“基于QS、ARWU、THE、USNews四大国际排行榜的中国内地高校综合实力分析研究”（M2002）
［作者简介］周晓聪（1971—），男，湖南常宁人，博士，中山大学数据科学与计算机学院软件工程系副教授，系副主任，主要从事软件工程研究。
［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］1674-9324（2021）17-0112-04［收稿日期］2020-10-25
一、背景
2019年4月国家启动了一流本科专业建设“双万计划”。一流本科专业建设要求专业定位明确，服务面向清晰，适应国家和区域经济社会发展需要，符合学校发展定位和办学方向；专业管理规范；师资力量雄厚；改革成效突出，持续深化教育教学改革，教育理念先进，教学内容更新及时，方法手段不断创新，以新理念、新形态、新方法引领带动新工科、新医科、新农科、新文科建设；培养质量一流，坚持以学生为中心，促进学生全面发展，有效激发学生学习兴趣和潜能，增强创新精神、实践能力和社会责任感，毕业生行业认可度高、社会整体评价好。
中山大学计算机科学与技术专业入选国家一流本科专业建设计划，软件工程专业入选广东省一流本科专业建设计划，这是我们的机遇，使得中山大学计算机类专业的建设能迈上一个新的台阶，同时也是对我们的挑战，促使我们对如何建设中山大学计算机类专业做更深入的思考与规划，为将我们的计算机类专业建设成为世界一流，在国内和国际具有广泛影响力的本科专业而不断努力。
专业建设的重心是人才培养，是本科教育，而本科教育的核心是专业课程体系的建设，因此在
一流本科专业建设背景下，专业课程体系的深化改革具有重要的现实意义[１]。本文以中山大学软件工程专业的建设为例，在总结专业已有建设成果的基础上，对目前存在的问题进行分析，并参照同类专业在课程体系改革方面的经验与设想[２~４]，对如何构建具有特的软件工程专业课程体系进行思考与探
索，希望能对一流本科专业建设背景下，同类软件工程专业的建设和改革起到抛砖引玉的作用。
二、专业建设基础
中山大学软件工程学科源于1979年成立的中山大学计算机科学系计算机软件专业，至今已有40余年的人才培养历史。2001年9月，学校成立软件学院，设立软件工程专业。该专业入选国家级特专业，并获批广东省高等学校本科特专业建设点（2012—2016年）和广东省一流本科专业建设点（2019年起）。专业面向软件产业界对软件工程技术人才的需求，培养具有扎实软件工程基础理论知识，掌握并熟练运用国际先进的软件开发技术和现代软件工程规范与方法，具有国际竞争力的实用型、工程型、复合型、创新型软件高层次人才。
专业自设立以来，基于知行合一理念，培养德才兼备的软件工程人才，紧紧围绕立德树人根本任务，落实中山大学“德才兼备、领袖气质、家国情
2021年4月第17期
Apr.2021
No.17教育教学论坛
EDUCATION AND TEACHING FORUM
怀”人才培养目标，培养更多德才兼备、全面发展、对社会有贡献的软件工程人才。软件工程专业本科生培养的中心是培养学生的软件开发能力，我们按照从个体软件工程能力到团队软件工程能力到企业级软件工程能力培养的思路设置专业课程体系。培养学生的个体软件工程能力主要是开设程序设计I、程序设计I实验、程序设计II、程序设计II实验、数据结构与算法、数据结构与算法实验等必修课程，以及Web2.0程序设计，Java与面向对象设计、算法设计与应用基础等专业方向课程，以软件工程实训（初级）课程检验学生的个体软件工程能力；培养学生的团队软件工程能力是在学生个体编程能力的基础上，进一步了解整个软件生命周期，围绕软件生命周期开展有一定规模软件的团队合作开发能力的培养，开设系统分析与设计、数据库系统、编译原理、软件测试、现代操作系统应用开发等专业方向课程，以软件工程实训（中级）课程检验学生的团队软件工程能力；培养学生的企业级软件工程能力是在熟悉软件生命周期和团队开发的基础上，进一步熟悉企业级软件的开发技术与方法，开设ERP理论与实践、工作流技术、移动应用开发、分布式计算、高级数据库技术及实践等专业方向课程，并以软件工程实训（高级）检验学生的企业级软件工程能力。
为强化学生的工程能力，建立了工程实训中心，规范高效地开展系列实践教学，形成了颇具特的软件工程专业实训课程体系，大二、大三、大四每学年秋季学期安排软件工程实训课程，从初级、中级到综合实训，开发了一套软件工程实训课程管理系统，能通过网络完成在线教学与辅导，有沙箱隔离、统一的云实训环境，学生可在宿舍通过云实训环境完成实训任务。该系统还可具有实训任务管理、抄袭检查
、自动辅助评分等实训过程管理功能，初级、中级实训70%的成绩可由计算机自动评价。综合实训可通过Github等工具，实现基于网络的项目合作、个人开发行为跟踪。综合实训还包含进入导师实验室的科研实训和参加学院教师布置的或企业导师的工程项目实训。例如，有34名教师指导了2015级的121名学生参加科研活动，占综合实训学生总人数约1/3，其中优秀率76%。优秀的学生几乎都实现了论文算法复现或软件系统原型，其中有7位学生配合师兄和教师提交了投稿论文。
专业在本科生培养人才方面取得了不错的成效。我们软件工程专业毕业生的就业率和就业质量一直位于国内前列和广东前茅。毕业生就业单位主要包括微软、Google、阿里巴巴、腾讯、华为、网易、百度等国内外知名IT企业及各大银行、证券机构、各大国企及研究机构。用人单位普遍反映本专业毕业生综合素质高，能力全面，工作认真负责，踏实肯干，能独当一面，进入公司以后能很好地适应工作节奏并快速成长为部门骨干人员。专业学生在本科学习期间，论文发表数量和质量在全校名列前茅，近两年本科生发表国际级论文一百多篇，其中中科院JCR一区论文10余篇，中科院JCR 二区论文20余篇。软件工程专业毕业生和学院其他专业学生一起在国际级、国家级、省级学科竞赛中多次获奖，例如，在历次“世界大学生超级计算机大赛”共获总决赛一等奖7次，2018年ACM-ICPC 全球总决赛取得了全球排名第14、内地高校排名第4的佳绩，2020年获得了全球总决赛资格等。
三、存在的问题
经过多年探索与实践，软件工程专业的建设虽然取得了一定的成绩，但是也存在一些不足。这次入选广东省一流专业建设点给了我们专业建设迈上新的台阶的机遇，我们要抓住这个机遇，深入思考总结当前专业建设的成绩与不足，进一步推进专业的建设与改革。
从专业课程体系设置的角度看，虽然我们形成了从个体软件工程能力培养、团队软件工程能力培养到企业软件工程能力培养的总体设计思路，但是目前的课程体系还存在几个问题。
1.专业人才培养目标定位还不够明确，面向还不够清晰，在服务国家战略和区域经济社会需求方面还做得不够。广东省处于国家改革发展的前沿阵地，我们为广东省和粤港澳大湾区培养了大量软件工程人才，不少学生在毕业后很快成长为企业的骨干，但是我们培养的人才具有哪些特与优势，最擅长的领域和最突出的能力是什么却很难说得清楚。企业会认为我们培养的软件工程人才基础比较扎实，综合素质比较高，很有发展潜力，但是国家重点发展的某个行业，或企业中某个关键的岗位缺少软件工程人才时可能很难第一时间会想到中山大学软件工程专业的毕业生。这周晓聪，等软件工程专业建设中的特课程体系探索
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就表明我们在服务国家战略和区域经济社会需求方面还有更多的工作可以做。
2.与企业之间的人才培养合作做得还不够。“新工科”建设要求把办学视野打开，推进校企协同、科教协同，在更大范围内优化配置教学资源，主动联系和挖掘行业部门、科研院所、企业优势资源，以产业发展需求为导向，探索建立产学研合作协同育人长效机制[５]。我们虽然引入了一些校企合作课程，例如早期与Google合作的Web2.0程序设计、与IBM合作的服务计算等课程，但是尚未形成长效机制，在挖掘企业优势资源，构建产学研合作协同育人机制方面还有许多工作要做。
3.课程体系的特还不够突出。我们对一些毕业生通过线上调查问卷的方式进行了访谈，询问对软件工程专业印象最深的课程有哪些，59.1%的学生对程序设计和上机实训课程有比较深的印象，也有5
4.6%的学生对软件工程三级实训课程的印象比较深，这表明我们的课程在程序设计和实训课程的设置方面有一定的特，但这些课程主要是实践课程，主要是程序的开发到有一定规模的软件项目开发，内容会根据指导教师的要求而进行变化，在课程设置上有一定特，但并不能使得整个专业的课程体系具备明显的特。
以上一些问题在某种程度上制约了中山大学软件工程专业的发展，使得专业在教学项目、精品课程、教学成果奖励等方面与同类学校的软件工程专业存在一定的差距。无论是在上海软科AR-WU大学排名，还是在国际上比较著名的QS，US-News等大学排名中，中山大学作为综合性大学都排在国内大学10名左右，但中山大学的计算机学科（含软件工程）通常都会排在国内大学20名之后，这表明中山大学的计算
机类专业整体上与中山大学在国内的地位不相符，还有很大的提升空间。除了在科研工作方面的努力外，一流专业建设也为本科教学的发展、提升本科教学声誉、强化专业本科教学影响力提供了很好的机遇。
四、特课程体系的构建
一流专业的建设当然离不开学科科研实力的不断增强，但本科教学的建设与改革应该是一流专业建设的核心内容，也是保障学科科研实力持续增强的基石。为推动一流专业的建设，特别是一流专业本科教学的建设，专业特课程体系的构建是其中一个重要的突破点。构建有特的专业课程体系会在很大程度上提升专业的本科教学声誉，强化专业的影响力，提升专业的知名度。
软件工程专业课程在一流专业建设的背景下，为构建特课程体系，我们需要思考如何对接国家战略需求和区域社会经济需求，如何充分发挥自身已有的科研教学平台和师资优势，以及如何将特课程体系贯彻落实到课程教学与人才培养。
在国家战略需求和区域社会经济需求层面，我们知道，广东省是制造业大省，制造业转型升级在相当长一段时间内是广东省经济发展的一件大事。国家制定了《中国制造2025》行动纲领，广州市和珠江西岸城市是中国制造2025国家级示范区。制造业转型升级的核心工作之一是制造业的数字化、智能化和网络化。过去互联网的影响主要是在消费领域，是“消费互联网”，随着制造业的数字化、智能化和网络化
的需求，互联网向产业领域进军，发展“工业互联网”已经上升到国家战略层面[６]。
传统上，包括中山大学软件工程专业在内的许多院校培养的互联网人才主要是面向电子商务、游戏开发等消费领域，大力推进面向工业互联网的人才培养有其必要性和紧迫性。逐步转型培养面向工业互联网的软件工程专业人才，既可以对接国家战略需求和区域社会经济需求，使得专业定位更加清晰，也是使专业课程体系具有更鲜明特的很好的切入点。
中山大学软件工程专业所在的数据科学与计算机学院整合了超级计算广州中心、信息科学与计算、计算机科学与技术、软件工程、网络空间安全等多个机构和领域的科研教学师资力量，在培养复合型高端工业互联网人才方面具有天然的优势。我们可将软件工程专业人才的培养进一步明确定位在具有扎实数理基础知识和软件工程方法和技术，具备高性能计算和并行计算思维和实践经验，能从事高性能云平台工业应用开发、工业大数据数值分析与仿真等工业互联网领域研究与开发的人才。
为培养面向工业互联网的软件工程高端人才，我们可依托国家超级计算广州中心、高性能计算2011协同创新中心、机器智能与先进计算教育部重点实验室、教育部超算软件工程中心、广东省计算科学重点实验室、广东省大数据分析与处
教育教学论坛2021年4月
理重点实验室等科研平台，
在专业课程体系上布局有关高性能计算与并行计算、
数值分析与仿真等相关课程，结合软件工程方法和技术的相关课程，为学生进入工业互联网领域的研究与开发奠定坚实的理论技术知识和系统的实践经历，为国家和广东省制造业的数字化、智能化、网络化提供高端人才支持。
具体到特课程的开设，
我们拟对个体软件工程能力、团队软件工程能力和企业软件工程能力培养的课程设置基础做进一步的完善，
开设数值计算与分析、高性能计算基础等课程作为个体软件工程能力培养的补充；开设科学计算建模与分析、并行与分布式计算、数学物理方程及计算机求解等课程作为团队软件工程能力培养的补充；
开设超算云服务平台及实践、高性能工业数值计算与仿真软件实训等课程作为企业软件工程能力培养的补充。我们将强化与关键应用领域，例如集成电路制造、新材料、生物医学等工业企业或工业设计中心的合作，进一步了解他们的需求，在优势互补的基础上，利用此次疫情后线上教育大力发展的机遇，开展校企合作的线上线下混合协同教学课程，为学生早日接触实用的工业软件开发技术，在真实的工业企业环境中实习实践创造良好的条件。
五、结语
在一流本科专业建设背景下，专业课程体系
的深化改革具有重要的现实意义。本文以中山大学软件工程专业的建设为例，在总结和分析专业建设实践及存在问题的基础上，对如何进一步明确专业定位，对接国家战略和区域社会经济需求，发挥自身优势，培养面向工业互联网软件工程高端人才，突出专业课程体系特方面进行了探索，希望能对同类院校的计算机类专业建设有借鉴价值和意义。
参考文献
［1］郭宝龙.“双一流”建设背景下IT 类专业课程体系改革［J ］.中国大学教学，2020(1):9-12.
［2］臧斌宇.顺应时代需要、面向能力需求、突出问题导向———软件工程专业课程体系改革探索［J ］.中国大学教学,2018(10):19-24.
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［4］陈志刚，夏旭，廖志芳，刘莉平，刘佳琦.新工科背景下基于价值导向的软件工程专业教学建设［J ］.中国大学教学,2019(10):62-67.
［5］张大良.因时而动返本开新建设发展新工科：在工科优势高校新工科建设研讨会上的讲话［J ］.中国大学教学,2017(4):4-9.
［6］王晨，宋亮，李少昆.工业互联网平台：发展趋势与挑战［J ］.中国工程科学,2018(2):15-19.
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 sys-tem
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