中国教育

　　2001年，教育部批准北京大学等35所大学试办示范性软件学院。几年来，示范性软件学院积极进行改革，为国家培养了一批软件产业急需的高素质人才，促进了区域软件产业的发展，增强了我国软件产业的国际竞争力。示范性软件学院在如何培养适应经济社会发展需要的创新型工程人才方面进行了有益的探索，不仅为办好全国高校的软件学院起到了示范作用，也为我国高等工科教育改革提供了可以借鉴的经验。

　　1. 软件工程教育的特性与作用

　　软件是客观世界中问题空间与解空间的具体描述，它追求的是表达能力强、更符合人类思维模式，具有构造性和易演化性的计算模型。工程是综合应用科学理论和技术手段，改造客观世界的具体实践活动，以及取得的实际成果。软件工程是应用计算机科学理论和技术以及工程管理原则和方法，按预算和进度实现满足用户要求的软件产品的定义、开发、发布和维护的工程，或以之为研究对象的学科。

　　我们国家的教育体系可分为科学教育和工程教育两大类。科学教育泛指提供有价值的系统基础知识，为日常的实际生活和今后所从事的职业作好准备，它用归纳的方法来训练心智，发展观察能力、推理能力和概括能力。工程教育强调适应产业的发展，既要满足目前承接产业转移、引进技术的需要，也要为消化吸收先进技术、进而自主创新服务，它主要是培养从事工程技术研究、设计、开发、服务等创新型工程技术人才，以实现国家经济增长方式的转变，提高国家综合国力与国际竞争力。

　　由于软件是基于硬件来反映人类意识与智慧的，它的本质特性是构造性与易演化性，而软件工程是软件产业的支撑学科，所以我认为，软件工程教育兼属科学教育与工程教育范畴，兼具科学教育属性与工程教育属性。软件工程的科学教育属性是引导学生对人类意识与智慧进行科学理解，增强学生运用软件本质特性解决具体问题的能力；软件工程的工程教育属性是引导学生综合应用计算机科学、数学、管理等科学原理，借鉴传统工程的原则与方法，提炼、固化知识来创建软件，以达到提高质量、降低成本的目标。

　　为满足中国软件产业发展的需要，我国自1984年开始探索软件工程教育，它的发展过程和中国软件产业的发展过程基本一致。1980年在北京大学召开了第一次软件工程研讨会；1982年，原国家科委在北京大学组织软件产业发展研讨会；1984年，在原国家科委的支持下，北京大学和复旦大学分别举办了4期软件工程研究生班，教学以工程实践为主，聘用国际上一些计算机专家任教，先后培养了近200名软件工程人才，这些人才多数成为我国软件企业和国际软件企业的技术骨干；1988年，北京大学计算机科学技术系试办软件工程的本科专业；从1996年开始，国家开始试招软件领域的工程硕士；1997年国家正式公布了专业教育目录，并成立了"全国工程教育指导委员会"，开始较大范围地招收工程硕士，其中也包含软件工程领域；2001年，为了促进我国软件与微电子产业的发展，实现软件人才培养的跨越式发展，教育部、原国家计委联合批准建立国家示范性软件学院，培养高层次、实用型、国际化的软件精英人才。

　　2. 从软件产业发展、人才需求看软件工程教育

　　众所周知，软件产业是信息产业的核心，是国家信息化的基础和支撑。由于软件是典型的知识产品，又具备研发经费高（超过其价值增加额10％以上）、高科技人员多（超过其职工总数10％以上）等高新技术产业特点，所以一般被归入高新技术产业。但是，软件产业也同时具备了知识经济时代先进制造业的特点，以及高人力资本含量、高技术含量和高附加值的现代服务业特点。所以，软件产业兼属高新技术产业、基础性产业、先进制造业和现代服务业，是国家产业发展格局的重要组成部分。

　　计算机系统的发展，推动了国家信息化的深入，促进了产业的融合升级。在这一过程中，软件更体现出系统复杂化、应用简单化，产业服务化、生产工业化的发展趋势。软件的这些变化反过来又促进了国家信息化的进一步深入，国家产业结构的调整和进一步融合。

　　随着软件技术的发展、产业结构的不断调整、产业的逐步优化升级，软件人才的结构和人才需求也产生了新的变化。软件产业不仅需要编程、测试人员，更需要设计、方案构架人员，还需要具有领域知识的复合型技术、销售和管理人才。因此，软件工程教育必须依据就业和产业结构调整的发展趋势，先于市场变化预测和调整学科专业布局和层次结构。

　　软件人才是软件企业最宝贵的财富，他们的工作特点就是创新。我们常常可以看到这样一种现象，具有同样教育背景、在同一企业工作的人，其生产率差别可高达 20 倍。那么对软件人才的要求究竟应该是什么呢？我认为可以分为职业要求和素质要求两个方面。在职业要求方面，需要具有良好的思想政治素质，恪守伦理和工程职业道德，掌握数学、自然科学和工程科学的知识，具备解决复杂工程问题的能力，解决与工程有关的经济、环境与社会问题的能力，良好的人际交流与合作能力，还要具备国际视角和跨文化竞争与合作能力。而软件人才的素质要求体现在既要细致、严谨、认真、甘于寂寞、乐于奉献、责任感强，又要兴趣广泛、思路开阔、善于观察自然和社会、有创新创业的精神。我把它喻为：动静结合。还要有过硬的技术、良好的文化底蕴和艺术修养。所以我常说，面对技术的迅猛发展，软件人员要不断学习，才能保持持续创新、适应工作和软件产业发展的需要。

　　从教育的角度看，为了适应软件产业的发展，满足软件产业发展对人才的需求，需要尽快地完善科学教育、工程教育体系，形成完整的软件工程人才培养体系。软件产业格局与软件工程人才培养体系之间的关系如图1所示。

图1  软件产业格局与软件工程人才培养体系之间的关系

　　软件的渗透性和软件的服务性，可以不断催生新学科，发展新产业。例如，软件技术与语言结合，可以开展语言信息工程研究；软件与金融结合，催生了金融信息工程研究与学科建设；软件与人文结合，可以促进文化创意产业和数字内容产业的发展，因而体现出交叉应用是软件工程学科建设的重要特性；而软件工程注重多学科综合，重视实践训练，又突出了工程实践是软件工程教育的重要内容。所以，交叉应用性和工程实践性是软件工程的学科特性。

　　软件工程教育体系需要多层次、多样化。比如，在本科教育阶段，重点培养软件工程学科的基础知识、基本的实践能力。而研究生教育阶段，首先要培养扎实的理论基础、软件工程技术和方法，然后再根据人才需求和职业发展分为两种培养类型，一是学术研究型，二是工程应用型。在学术研究型方面，主要是培养从事基础研究、应用基础研究和关键技术创新的能力，具有理论创新和技术创新能力，培养的是软件工程基础研究人才；在工程应用型方面，主要是培养从事应用研究和大型软件工程设计、开发、组织、管理的能力，具有技术创新和工程实践能力，培养的是软件工程工程技术人才。多层次、多样化的软件工程教育体系可以用图2表示。

图2  多层次、多样化的软件工程教育体系

　　从学科类型看，体现了理学和工程两个方面，具有这两方面相结合特点的，我认为它就是工学。这样的人才培养体系，需要相应的软件工程专业教育的课程体系，就是以自然科学课程（含先进技术讲座）为基础，以工程专业课和工程实践课为主体，以人文、社科、管理类课程来提高学生素养，形成软件工程教育的课程体系架构。如图3所示。

图3  软件工程教育的课程体系架构

　　上述软件工程教育课程体系架构，可以实现以理论指导实践、以实践推动理论的互动教学过程，以培养学生具有理论功底和专业基础，工程实践能力和专业洞察力，国际交流能力和国际视野。

　　软件工程教育呼唤双师型教育。也就是说，作为教师个体，既要有工程背景和工程经历，又要有学术水平；作为师资队伍，既要有科学型教师，又要有工程型教师。这样才能培养出既有理论功底、专业基础，又有工程实践能力的软件工程人才。可以通过校企联合办学、引进兼职教师、加强教师培训、完善评价体系等措施，逐步形成这样一支双师型的师资队伍。

　　3. 从学位设置看软件工程教育

　　中国目前的学位设置分为两种，即科学学位和专业学位。其中，科学学位设置比较成熟，但随着新的交叉学科的出现，急需调整和修改；专业学位是1997年才开始设立的，还不够完善。要推进软件工程教育的改革，必须尽快完善相关的学位系列设置。

　　世界经合组织的弗拉斯卡蒂对基础研究的定义是："进行创造性的探索以获取新的知识和理解，不一定指向实践的目标。"这非常准确地描述了科学学位的研究性质。而经合组织对应用研究的定义是："进行创新型的探索，获取新知识，服务于实践目的和目标。"用这个定义来描述专业学位的研究性质也非常恰当。

　　科学学位和专业学位在培养特色、培养目标、对学生的要求、研究方向、教育理念等方面都有不同的特点。科学学位注重宽口径、基础性，专业学位则强调多领域、专业性。从培养目标上看，科学学位是以进行职前研究的能力训练为目标，专业学位是以促进学生职业和自身的可持续发展为目标；从研究方向上看，科学学位强调培养学生的研究能力和对特定学科领域内的知识有创造性贡献，而专业学位侧重培养学生对职业实践领域的知识有创造性贡献和自我发展能力。科学学位遵循以学科发展为中心的教育理念，专业学位则遵循以学生的职业发展为中心的教育理念。

　　英国和美国除了科学、哲学学位外，专业学位设置比较完善，英国的专业硕士和专业博士相当于美国的工程硕士和工程博士。英国和美国近年来尤其重视工程专业的博士学位。例如，专业博士在英国的发展速度非常快，专业学位的学科开始只涉及教育、心理、医药、商业管理、工程领域等5个学科，随后不断向新的领域发展，继而又向纵深发展，如伴随着心理学博士的建立，其分支学科教育心理学博士、咨询心理学博士、临床心理学博士等也相继建立。英国专业学位的发展，极大地促进了其产业发展。

　　随着我国经济发展的需要，我国的学位设置，既要有利于培养理论创新人才，也应该有利于培养技术创新人才和工程创新人才。要推进软件工程教育的改革，必须尽快地完善我国的科学学位和专业学位设置，尤其是专业学位设置。考虑到软件产业是战略性基础产业，建议优先完善软件工程系列的专业学位设置。可以借鉴美、英、法、澳、新西兰、新加坡等国家设置的完整的软件工程学位体系，建立我国完整的软件工程学位体系。我们建议软件工程学位体系分为三类三级，按照学科分类可以分为理学、工学和专业三类，按照培养类型可以设立学士、硕士和博士三级。其中，软件工程硕士的培养目标是根据领域需要培养有实际工程能力的软件工程人才，应该具有参与应用性研究的能力，可以成为企业产品研发的骨干；软件工程博士的培养目标是培养创新型软件工程专家，经过一段实践后，可以快速成长为企业产品研发的骨干或企业的领军人物。

　　参照IEEE-CS/ACM近期关于计算机科学技术领域学科的研究，我国相应的学位序列设置可考虑如下：在科学学位系列中，增加信息技术门类，将计算科学设为一级学科，计算机科学、计算机工程、软件工程等设为二级学科；在专业学位系列中，将软件工程作为领域，即软件工程领域（MSE），并逐步完善专业学位系列，如软件工程学士、软件工程专业硕士和软件工程专业博士。

　　4. 北京大学软件工程教育实践

　　北京大学建立了集信息科学技术学院、软件工程国家工程研究中心、软件与微电子学院三位一体的软件工程创新基地与软件工程教育体系，如图4所示。

图4  北京大学软件工程创新基地与教育体系

　　北京大学的软件工程教育依托北京大学人文、社科、理学等综合优势，采用多领域复合、多学科交叉，培养适应产业需求的软件工程人才。信息科学技术学院以科学教育为主，侧重培养学术研究型人才；软件与微电子学院以工程教育为主，侧重培养复合交叉、应用型人才；软件工程国家工程研究中心则以工程创新与成果转化为目标，以学科与人才为依托，集研究开发、工程化与成果转化于一体，形成技术研发与孵化基地。信息科学技术学院、软件与微电子学院和软件工程国家工程研究中心有机结合，相辅相成，形成了北京大学软件工程教育体系，培养建设创新型国家需要的软件工程人才。

　　下面以北京大学软件与微电子学院（以下简称软微学院）为例，谈一下北京大学在软件工程教育方面的探索与实践。

　　4.1 教育理念

　　我们认真学习了《面向创新型国家的工程教育改革研究总报告》，在我们研讨软件工程教育的同时，中国工程院在上海也召开了工科高层次人才培养研讨会，这说明工程教育的问题得到了国家和教育工作者的高度重视。通过学习和研讨，我们认为北京大学软微学院的教学理念，如建院宗旨、培养目标、办学模式、课程体系、师资建设队伍等，是符合工程教育发展战略思路的。

　　北京大学软微学院的教育理念主要体现在如下方面：① 坚持面向需求、坚持创新创业、坚持质量第一的建院宗旨；② 以培养高层次、实用型 、复合交叉型、国际化人才为培养目标；③ 坚持专业教育学分制、素质教育学苑式、产学研一体化的办学模式；④ 采用多层次、多领域、多方向、模块化、开放式的课程体系，并逐步形成了注重学生知识、技能、素质全面提高的培养体系；⑤ 坚持深入开展国际合作，建立了一支国际化、双师型的教师队伍。

　　4.2 发展交叉学科，培养复合型人才

　　软微学院自建立之日，就确定了依托北京大学学科优势、以软件工程与微电子为基础，面向需求，发展交叉学科的原则，目前已经建立的10个系中，数字艺术系、管理技术系、嵌入式系统系、服务科学与工程系、金融信息工程系、语言信息工程系这6个系都属于交叉学科范畴。

　　其中，服务科学与工程系是与IBM合作建设的，由IBM推荐在IBM工作了32年的童瑨博士任系主任。为了培养学生解决问题的能力，学院的课程体系中包含了领域知识选修课，能够胜任这些课程的教师需要有丰富的工程实践经验。学院采用专职教师与企业专家共同开课的办法组织教学，即专职教师设置课程大纲，教授基础知识，聘请IBM的专家讲解工程案例，有效地解决了双师型教育难题。另外，"领域知识和实践"类课程难度很高，学院派出年轻教师承担IBM的应用课题，到IBM学习有关新技术和服务科学知识，然后与企业专家共同授课，使得年轻教师快速开出了难度较高的课程，如"应用开发及运作平台"、"工作流技术"、"SOA与分布式系统"等。IBM每年从学院挑选优秀学生到各部门实习。几年来，学院已经为IBM输送了30多名优秀毕业生，多数在IBM的服务与技术支持部门工作。

　　我们在分析了文化创意产业和数字内容产业的兴起及其对人才的需求后建立了数字艺术系。该系初建时全部由来自欧美的外教授课，强调"原创＋民族特色"，采取了"作品轮训"、"5分钟动画短片"、"动画实验" 等教学方法，教学成果显著。短短3年时间，就有不少学生的原创作品多次获奖，如"小鲤鱼历险记"、"美猴王"等原创作品在中央电视台中标。连续3年，学院学生自愿组队，参加了由英国大使馆文化教育处组织的"挑战数码时代"数码产品开发竞赛，继2006年获奖后，2007年的4人组设计开发的游戏"小熊回家"在苏格兰获"最佳创意奖"，入围英国电影学院大奖（BAFTA）的"游戏行业最佳新人奖"，最近，这些学生将赴苏格兰邓迪参加总决赛。当第一批数字艺术系的学生毕业时，文化创意产业和数字内容产业已经得到了国家、企业、高校的高度重视，我们的毕业生成为各大院校、游戏、动漫、广告等企业的抢手人才，还有一些学生趁此机会，获得创业基金，自组团队创业。

　　4.3 开展综合实践教学、建设实习基地，培养学生工程实践能力

　　工程实践是软件工程教育的重要内容。软微学院采取多项措施，积极推进工程实践教学。开始时，学院提出了以项目驱动教学的理念，在一些技术要求高的单门课程中推行。经过几年的积累，学院从2006年开始设置了"综合实践课程"，即在项目驱动的基础上，用一个较大的实践项目带动多门课程的教学，学生边学习边实践，既加大了工程实践训练的力度、难度，又系统地学习了相关知识和技术，教学效果显著提高。学生到企业实习是工程实践的重要环节。学院初创阶段，积极创造条件让学生走出学院到企业实习。现在，已经逐步过渡到与企业开展深入合作，请企业到学院建立专业研究室，如与Intel合作建立了联合创新中心、与IBM合作建立了方案工程研究中心、与ACOM合作建立了金融信息化中心等，这使教师和学生可以更直接地参与企业的应用研究，有利于促进产学研一体化。例如，2002年，学院与Motorola合作，设立了嵌入式系统系，当年Motorola也开始组建手机部，从2003年开始，Motorola每年招收15名左右实习生，毕业后留在企业。该部门现有的600多名工程师中，软微学院的毕业生有30多名，且多为项目经理。

　　通过"综合实践课程"与"应用性研究"的衔接，促进了教学科研相结合，不断沉淀教学成果、促进科研成果孵化。例如，通过嵌入式系统综合实践课程，师生共同完成了"Linux Media Center"数字娱乐终端产品原型设计。又如，通过数字艺术综合实践课程，学生成功完成原创作品"美猴王"的造型设计，并在中央电视台中标。

　　4.4 国际化师资队伍，有利于培养国际化人才

　　为了培养国际化人才，学院十分重视教师队伍的建设。近年来，我们面向全球招聘兼具教学经验和工程实践经验的教师,坚持教师队伍4∶4∶2，即40％专职教师，老、中、青结构合理；40％兼职教师，由企业或领域专家组成，队伍相对稳定；20％由北京大学各院系教师兼任，具有扎实的理论基础。

　　教师队伍的建设，注重了国际化、多元化和立体化。学院聘请国际顾问、设立学术/学位委员会，为学院整体发展规划、学科建设与改革、人才培养与国际接轨等方面提供咨询意见。各系系主任全部由国际知名学者或企业专家担任，聘请领域内著名专家担任专业顾问，导师分专职教师、兼职教师与企业导师3类。企业导师参加导师指导小组，辅助指导学生实习项目和论文。为保障教学质量，设立了教学指导委员会和教学督导委员会。各类教师各司其职，相得益彰：① 促进了课程体系与国际接轨；② 形成了双师型教师队伍结构，专职教师传授理论知识，兼职教师指导先进实用技术；③ 导师与企业导师结合，项目来自实践，提高实习和论文质量；④ 注重实践、注重互动，促进"教与学"双向改革，完善了教学方法。

　　4.5 软件与微电子学院的发展思路

　　2005年，"北京大学软件与微电子学院－示范性软件学院建设"项目获得了国家教学成果一等奖。我常说，获奖意味着画了一个句号，句号放大就是零。2006年软微学院结合走中国特色自主创新之路，建设创新型国家的目标，提出了未来5年的发展思路，用一句话概括为：深化改革、产学研结合、不断促进教学科研成果的物化和孵化。如图5所示。

图5  软微学院发展思路与规划

　　也就是把我们的科研成果进行孵化，促进成果产业化；把我们的教育成果物化，推进终生教育和继续教育。这样的发展思路，我们正在进一步论证，希望得到兄弟院校、合作企业，以及学校、教育部等领导对我们的指导，使得我们软微学院在今后的5年能够按照国家的需求、产业的需求、国际的发展，走得更好。