軟件產業自主可控人才培養探索

袁 嵩，郭 臣

（武漢科技大學計算機科學與技術學院，湖北 武漢 430065）

軟件是信息技術之魂、網絡安全之盾、經濟轉型之擎、數字社會之基[1]。如今軟件產業已發展成為我國戰略性新興產業，產業增加值增速處于國民經濟領先地位。但是，隨著軟件產業規模的迅速擴大，我國軟件產業發展短板明顯、生態不完善、產業同質化競爭嚴重、國產化率低、高質量人才缺乏、“卡脖子”等問題日益突出，亟須加強產教融合，大力發展國產軟件替代，培養特色化高素質的軟件產業自主可控人才，為國家軟件產業高質量發展提供有力支撐。

1 軟件產業自主可控人才需求

1.1 國內軟件行業自主化率分析

近年來，我國軟件產業發展迅速，2012～2021年軟件業務收入增長情況如圖1所示。2021年全國軟件業務收入達到了9.50萬億元，同比增加17.7%[2]。

圖1 2012～2021年軟件業務收入增長情況

盡管軟件產業近年來蓬勃發展，但軟件產品國產化率卻不高，在關鍵軟件領域面臨“卡脖子”現狀。以工業軟件為例，因其基礎性強，研發難度大且規模效應差，目前主要集中在歐美部分企業手中[3]。2019年我國工業軟件產業規模僅占全球6%的份額，研發設計類工業軟件95%依賴進口，且國產可用的研發設計類產品主要應用在系統功能單一、行業復雜度低的領域[4]。發展及應用自主可控軟件成為國家戰略、社會共識，國產化替代勢在必行。

1.2 軟件人才需求分析

2012～2021年軟件業從業人員數變化情況如圖2所示。2021年，我國軟件和信息技術服務業從業人數達到809萬人，同比增長7.4%[2]。

圖2 2012～2021年軟件業從業人員數變化情況

軟件產業是知識密集型產業，知識的載體是人才。雖然我國軟件人才數量增長迅速，但是人才結構失衡，無法滿足市場需求。大型工業軟件、行業應用軟件等方面仍需大量具備創新思維、掌握先進軟件工程方法的人才。一方面，市場需要高素質人才；另一方面，中端軟件人才過剩。軟件產業的人才供需矛盾制約著軟件產業的發展。高校一直是為我國軟件產業培養人才的主陣地，但當前出現了理論與實踐結合不緊密、課程體系落后及單一化、產教融合結構失衡等問題。國產自主可控軟件產業需要得到發展就必須對當前高校軟件工程專業人才培養模式進行改革。

2 國內高校軟件產業人才培養出現的問題及對策

2.1 重理論輕實踐

當前國內高校軟件工程專業培養目標多是培養應用型人才，但是重理論輕實踐的問題依然嚴重，比如實驗課時大幅少于理論課時，一定程度上造成了學生實踐能力落后的現狀。在校內僅有的一些實踐項目也未能緊跟產業的發展，學生并沒有接觸到行業的前沿知識，缺乏對行業知識技能發展脈絡的把握。而且實踐考核機制不健全，大多只是為了滿足課時要求而制定的結果性考核，缺乏對學生的過程性考核目標。針對此問題，高校應嚴控教學質量，完善學業考評制度，適度降低結果性考核的權重，將過程性與結果性兩種考核有機結合起來，完善理論考核與實踐考核結合的成績考核制度，加大實驗部分所占比重，以培養學生實踐能力為目標開展實踐教學任務，探索建立學生實習實踐成效轉化為學分的相關機制。

2.2 課程體系落后、單一化

課程體系單一化，沒有體現軟件工程專業課程多學科交叉的特征。當前高校普遍實行的培養方案是面向細分專業的，缺少多元化和多樣性。同時，大部分高校的軟件工程課程體系沒有與其他學科進行深度融合。

課程教學內容落后、結構不合理。當前軟件工程專業課程體系內容較少涉及前沿知識，并且課程設置過于關注局部性知識，課程之間缺乏相互之間的關聯性。

針對此問題，高校要站在軟件產業發展所需人才能力的角度去組織和實施課程體系建設，改革教學內容，增強課程之間的關聯性，鼓勵不同專業聯合辦課以培養學生多學科交叉能力與團隊協作能力，依托行業、面向企業，了解企業文化、需求和技術標準，熟悉較新的軟件開發技術。此外，課程體系建設要注重理論聯系實際，鼓勵學生把本專業理論與解決軟件項目實際問題結合起來，最終使得學生具備解決復雜軟件項目問題的能力。

2.3 產教融合結構失衡

自產教融合提出以來，高校紛紛結合產教融合模式，增加了學生企業實習環節。然而在具體實踐中，卻出現了結構失衡的問題。一些高校的企業實習完全由高校主導，高校決定了實習的時間、地點、內容等，企業教師接受指令對學生進行培訓。培訓結束后，高校與企業之間的聯系隨之切斷，這種產教融合模式缺乏長效機制，不利于對學生的深度培養。還有一些高校的企業實習完全由企業主導，企業教師不了解學生的知識水平和應用能力，高校老師不了解學生的培訓效果，不能在后續教學實踐中進行針對性的調整。

針對此問題，高校與企業必須建立目標、資源和管理機制的三方協同體，深化校企產教融合改革，圍繞國家戰略需求和企業技術攻關共建聯合研發中心和人才實習實訓基地，搭建協同育人創新平臺，探索產教融合長效機制，開設一批校企共同開發的優質課程，以期增強學生的實踐能力，培養創新型、復合型、應用型高素質人才。

3 以科技創新能力為主線推動軟件產業自主可控人才培養

軟件產業自主可控人才培養的目標實現，需要對軟件工程專業的教學內容、課程體系、師資隊伍、產教融合模式進行改革，促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈的有機銜接，突破產業發展高端型人才、專業復合型人才緊缺的瓶頸[5]。

3.1 培養模式變革

新形勢下，軟件產業自主可控人才培養模式應該以產業需求為導向，以國家軟件產業發展需求為指引，用新理念、新技術創新課程體系，改革教學方式，鼓勵高校逐步把培養應用型人才的培養目標轉變為培養工程型、創新型、復合型軟件工程人才，提高人才質量。在人才培養過程中，要注重培養學生的邏輯分析能力、數學思維能力和解決問題的能力，鼓勵學生提出創新性解決方法，鍛煉學生的科技創新能力。

3.2 改進課程體系

近年來前沿技術的發展對教學科研和產業實踐都提出了新的要求。以操作系統教學為例，首先，隨著當今操作系統技術的迅猛發展，很多新的問題會隨著新的硬件設施的出現而不斷涌現。同時，很多經典問題也會出現新的解決方法，這都對操作系統的設計和實現提供了新的思路。其次，操作系統教學需要體現操作系統的核心原理與設計，幫助學生建立對操作系統的系統性認識。最后，課程體系的建設要反映工業實踐，脫離現實來談設計很容易陷入紙上談兵的困境。

3.3 以三個“面向”為導向培養學生科技創新能力

面向基礎理論。培養學生的科技創新能力首先要加強學生對基礎理論的理解。只有掌握好基礎理論，學生才能融會貫通各課程之間的聯系，構建計算機的系統性知識體系。

面向前沿研究。培養學生的科技創新能力其次要讓學生把握領域前沿研究的發展脈絡。軟件產業技術發展日新月異，迭代迅速。培養學生的科技創新能力，就要讓學生在不斷迭代的技術中理解技術發展的前因后果，鍛煉學生發現現行技術方案弊端的能力，洞悉未來科技發展的方向。

面向工業實踐?？萍紕撔職w根到底要解決現實問題，回到實際生產應用中去。隨著工業互聯網的快速發展和傳統工業迫切的技術轉型需要，大量工業實踐中的問題亟待解決。推進學生科技創新能力培養方式的創新，要鼓勵教師、學生將課程理論和工業實踐結合起來，鼓勵學生解決工業實踐中存在的問題。高校要積極建立校企合作長效化機制，搭建校企協同育人平臺，圍繞校園內創新創業實踐基地，建設一批優質課程、創新項目，鼓勵企業進課堂、學生進企業開展實踐探索。

3.4 立足學校優勢，探索多元化人才培養方式

軟件學科從誕生起就具有多學科交叉的特征，當前高校應立足軟件工程學科優勢和學校自身特色優勢，建立多學科交叉實訓基地，構建學科交叉融合新生態，培養學生的理解和交流能力、科技創新能力等。

首先，學校根據交叉教學需求成立跨學科課題組，依據自身特色設立學科交叉班，每班配有幾名有豐富項目經驗的導師輔導，面向全校招收符合要求的本科生，研究生等，培養學生的科技創新能力、學科交叉能力、合作能力、溝通能力等。其次，學校積極聯系企業進課堂開設選修課，將校企合作引入常態化合作機制，增進學校、企業、學生三方面的溝通交流。最后，探索具有本校特色的學科交叉模式，以項目式學習為載體，引導學生利用所學知識解決實際生產生活問題，培養學生解決復雜工程問題的能力。

3.5 培養學生解決復雜工程問題能力

軟件工程具有多學科交叉屬性，復雜的工業級軟件項目均需要結合多個不同背景的學科解決問題。當前我國在關鍵軟件領域起步較晚、基礎薄弱，亟須培養一批軟件產業自主可控人才，其中培養學生解決復雜工程問題的能力是重要一環。

首先，確定評價標準。解決復雜工程問題能力的培養需要貫穿專業培養方案，重點落實能力提升，立足工程教育標準中提到的“復雜工程問題”特征，結合學校自身實際情況，從學生分工合作情況、理論知識考核、項目實際完成度等入手，制定課堂教學與課下實踐效果兩目標考核方案，嚴格實踐項目管理，要對學生能力是否得到提升制定合理的量化評價。

其次，課上教學與課下實踐相結合。解決多種專業課程授課存在知識重疊、深度不夠的問題，增大課程深度，把握不同課程之間的緊密聯系，重點落實到解決實際問題中去，深化教學改革，既不過于推崇理論教學也不能忽視課上理論教學的先導性而片面強調實踐目標達成。以真實場景的復雜工程項目為指引，減少傳統授課方法的授課時間比例，結合實際難題引導學生課后思考合作，課上積極討論解決方案交換想法，通過設立課程大作業等形式，結合企業真實場景下的工程項目，培養學生分工合作與解決復雜工程問題的能力。

再次，加強教師隊伍建設。解決復雜工程問題能力提升過程中教師隊伍是關鍵，需要教師隊伍對學生專業理論基礎和項目實踐能力有更深層次理解。為保障實踐項目順利進行及提升學生解決復雜工程問題能力，需要建設一支高水平、專業化的教師團隊：一方面要不斷提升任課教師的專業知識、實踐能力和創新創業意識；另一方面要重視教師教學能力培訓，以課堂教學為平臺提高教師自身教學水平。首先，任課教師要在日常課程教學中注重學生創新創業思維與意識培養；其次加強專業教師團隊建設；再次，鼓勵優秀青年教師積極申報國家或省部級科研項目；最后，引導其他青年教師參與項目學習與研究工作。

最后，優化工程監控體系。培養學生解決復雜工程問題的能力是一項長期工作，需要制定全過程質量監控體系，考慮課上與課下、理論與實踐的結合，明確各方主體責任，定期進行復雜工程問題能力培養的教學方案、課程體系、實踐安排等方面的評價，推動學生實際參與項目，促進培養學生解決復雜工程問題能力教學改革的持續推進與優化，確保培養目標達成。

4 結語

2020年6月，教育部、工業和信息化部發布了《特色化示范性軟件學院建設指南（試行）》，為新時代軟件產業發展和軟件人才培養提出了新的要求。高校傳統軟件工程人才培養模式正面臨著全新挑戰，“新軟件”人才培養體系轉型升級成為當務之急，改革迫在眉睫。要形成高質量軟件人才培養新模式，培養滿足產業發展需求的特色化軟件人才，以推動關鍵技術突破，實現國產化軟件替代，解決“卡脖子”等問題。高校應以培養學生科技創新能力為立足點，為國家重點軟件產業培養一批自主可控人才，實現重要領域軟件國產化替代的目標。