面向行业纵深的软件工程人才培养模式探索与实践

缪炜恺，蒲戈光，张 磊，张 民，张 敏，杨艳琴，万成城

华东师范大学 软件工程学院（滴水湖国际软件学院）

“软件工程”这一学科概念自20世纪60年代提出以来，经历了作为计算机科学的一部分到完全独立学科的发展历程。“软件工程”的专业教育，特别是人才培养规律，长期以来也是国际学术界和产业界共同关注的重要问题。早在1999年，国际软件工程大师David Parnas即专门指出“软件工程的人才培养应区别于计算机学科，更应突出其工程特征，呈现出解决行业问题的特质”^[1]。同样，我国自21世纪初设置软件工程学科和专业，启动全国性的示范性软件学院建设，到2021年推出特色化软件学院，也遵循了这样的认知，即软件工程专业培养的人才应具备解决行业问题的系统化的工程能力，特别是面向行业的实践能力^[2-4]。国外高等教育界亦对如何培养能设计并实施系统性整体解决方案的工程人才始终保持高度关注和深度探索。较有代表性的包括紧密和产业界合作的美国斯坦福大学和新兴的欧林工学院等，均强调“培养系统性的工程能力”^[5]。

随着我国信息化和工业化的深入融合发展，社会及产业界对软件工程人才的需求不断扩大，在知识与能力方面的要求日趋提升。传统的软件开发任务，如信息系统类，已经随着模板化和标准化特别是大模型辅助代码开发，不再成为普遍意义上的挑战。但是，面向高端制造和前沿领域的软件开发，传统软件工程培养模式难以满足要求，人才相对匮乏。以航空机载软件研发为例，当大型客机的机载软件代码规模已经达千万行级别，其研发要求软件工程开发者严格遵循适航审定标准。传统的软件工程人才由于专业知识结构和培养过程的局限性，已经很难胜任此类具有行业领域特征、系统要求复杂、标准严苛的研发要求。在传统的软件工程人才培养模式下，学生学习的知识体系偏向学科化，行业背景不足，缺乏工程训练，使得当前的软件工程人才培养日趋成为值得关注的问题。

面对我国内外形势和产业发展要求，软件工程专业人才培养面临一个重要挑战：如何培养具有自主探索能力、能面向行业纵深解决复杂系统问题的软件工程人才。

围绕这一难题，华东师范大学软件工程学院多年来以解决行业纵深复杂系统问题为育人目标，结合本科阶段和研究生阶段的人才培养规律，尝试探索新型的产教融合模式，形成了全新的本科及研究生培养方案，以此推动具有研究能力且能切实解决行业领域真实问题的软件工程人才成长。

学院面向行业纵深的人才培养体系设计覆盖了本科阶段和研究生阶段，并充分考虑二者的区别与衔接过程，在具体的培养方案上各有侧重。本科阶段培养方案的核心载体是“行业学术包”，而研究生阶段则为“行业专项班”。培养模式的主线是国家战略产业需求和学术前沿重大挑战的融合。软件工程是一门“工程”学科，其必然要解决社会和产业界面临的工程问题，工程问题背后又可凝练出学科前沿的科学问题。从这一特点来看，软件工程专业天然适合以行业问题为背景、以探索性实践性融合的模式开展人才培养。

当前我国对高端软件人才有迫切需求的战略性行业，是学院重点考虑的行业对象，例如航空、航天、工业软件、智能汽车信息安全等。华东师范大学软件工程学院的学科特色为可信软件，故学院在人才培养上重点考虑的学术方向也围绕软件的可信安全展开。

以战略性行业需求和软件可信安全前沿问题为出发点，培养目标为：培养具备前沿探索能力从而面向行业纵深解决复杂系统问题的软件工程人才。此类人才的基本特点是具有从复杂的工程现象中凝练问题的洞察力，具备对问题的研究探索能力，并能通过工程实践解决问题。培养模式整体架构如图1所示。

本科阶段的学制为4年，共计8个长学期。一年级和二年级阶段，以学校公共课、专业基础课为主，同时通过讲座等形式给予逐步的行业领域了解与普及。在本科第二学年第一学期结束时，每位本科生可根据自身兴趣和学业情况，选择一个“行业学术包”。对于研究生来说，则在研究生入学即可选择具体的“行业专项班”。目前，行业学术包试点开设10个，包括偏向工业软件内核的“软件工具与环境”、偏向典型安全攸关领域的“航空航天和轨道交通系统”、偏向信息安全的“智能系统安全”等。研究生专班则包括与中国商飞合作的“大飞机软件班”等3个。

本科阶段的每个行业学术包的基本模块有4块，分别为：包内必修课、选修课、行业认知课及行业学术实践。

包内必修课为每个行业学术包的必选课程，即学生若选择修读该行业学术包，则本模块所列的课程，必须全部修读。本模块设置考虑是“系统性掌握一个领域的基本知识，奠定解决问题的基础能力”。此类课程一般开设在本科二年级到三年级。必修课突出系统性和群组化，即课程存在明确的先后修关系，并在课程中纳入了由教师团队从科研和产业课题中凝练的工业案例作为学习内容。案例可以贯穿多门课程，如软件需求、嵌入式系统建模与规范、综合实践，即采用一个航空领域的飞控模块，引导学生完成需求分析、用simulink建模分析，最后形成一个综合性的代码实现和测试项目，分布在上述3门课程中。

选修课为学生自行选修的课程。本模块设置考虑是 “鼓励个性化自主发展”，即学生可根据自身兴趣修读必选模块之外的所有专业课程作为选修课。选课国产导师也可以予以引导，类似研究生选课模式。在行业学术包模式下，选修课的学分要求占比下调且基本不对研究生推免形成影响，从而可以激发学生真正的自身修读的动力。例如，选择“智能系统信息安全”行业学术包的学生，可以选择人工智能方向或者软件工具环境方向的课程作为选修课，以拓宽自身视野和能力。

行业认知课由每个行业学术包的团队结合相关合作企业开设。该模块设置考虑到要为学生从事该行业方向的学习奠定“领域知识”，即学生应对自身感兴趣的产业领域具备基础性的认知，为后续的行业实践和学术课题训练提供必要的领域知识背景。行业学术包的教师团队，必须结合合作企业的研发人员，设计符合高校学习规律的课程知识体系，而非简单以讲座模式开展。例如，面向航空航天和轨交控制系统行业学术方向，教师团队和航空适航分析工程人员合作，形成机载软件适航标准企业课程，为本科学生奠定对DO-178等适航标准的基础认识。

行业学术实践模块为3个学期跨度的多样化实践与学术训练。本模块设置考虑的是 “培养学术研究和实践能力”。学生在前期的课程学习结合行业认知基础上，由行业学术包的导师组对行业中凝练的科学问题或工程问题进行深入的研究与动手实践。该模块的形态较为灵活丰富，即将传统的实习学分、专业英语学分、软件项目管理学分，全部纳入具体的项目制课题中，根据学生实际完成的结果进行认定。学生可将课题研究延伸至毕业设计环节，形成更长周期更系统深入的学术实践。

以“航空航天及轨交控制系统”这一行业学术包为例，其主要培养内容如图2所示。

在该行业学术包中，必修课程覆盖了软件开发全生命周期中最核心的阶段软件需求分析、建模验证和软件测试。考虑到航空航天及轨交领域的控制系统兼有软硬件协同的特点，故课程包含了完整的嵌入式系统设计和应用Matlab Simulink工具的建模内容，课程均采用工业案例引导、强化实践的方式开展^[6]。选修课程则由学生自行选定。行业认知模块中，产业界会同教师，共同设计适航标准入门等课程，目的是让学生能理解适航标准这一领域知识以及标准下的软件工程过程特别是关键核心技术。行业学术实践模块，则由教师团队给出若干研究型课题供学生完成带有行业背景且有一定探索性的问题。此类问题可从实习阶段自然延伸至毕业设计。

研究生阶段的学生培养突出“从行业中凝练真实科学问题”的特点，即围绕重点领域，通过具有明确行业背景的课题研究，形成自主探索和解决问题的能力。学院选取了航空、半导体制造、工业控制等战略性行业的重点企业，以多种模式开设了硕士和博士研究生的专项培养课程。

第一种专项班为企业和学院自主合作设置。此类班级由研究生入学后自主选报，一般在第一学年修读学院研究生课程，同时修读企业开设的相关行业领域知识课程。在第一学年结束后，则由其院内导师会同企业导师，根据企业实际需求，形成研究型课题作为其毕业论文选题。一般情况下，学生在第二学年进入企业实际产业环境中，开展相关的研究工作。例如学院和中国商飞开设的“大飞机软件班”，主要围绕机载软件方向开展研究生培养。此类专项班规模一年约在30名左右，其毕业答辩和学位要求按照学校相关规定执行。

第二种专项班则为纵向条线的特定联合培养班。此类班级在研究生入学前即明确名额和培养方式，一般在入学后企业即深度介入整个培养过程，包括课程和研究选题等，其毕业条件则根据专项类型结合学校要求专门设置。

培养方案的运行需要根据培养内容对整体的制度与规范进行相应改造。学院对于面向行业纵深的软件工程人才培养模式，在教学制度上也做了相应的革新，具体举措包括：①成立本科生和研究生两个协同育人中心；②为行业学术包和研究生专项班设置专门导师组和班主任；③绩效制度改革。

育人中心的任务是联合教务团队和学工团队，共同对培养方案执行过程中的学情进行及时同步和采取相应举措，协同与企业实习及共建等事项。具体来说，本科生协同育人中心由本科生辅导员与教务团队配合，对于学生是否适应培养方案、学业困难预警、与企业沟通、访企拓岗以及企业实习等方面，保持常态化联络合作。研究生协同育人中心，由研究生教务和辅导员团队负责，对于研究生攻读学位期间特别是专项班与企业合作中各类问题予以及时处理。该项举措将传统的“教务”和“学工”两条线以人才培养整体目标予以整合，为培养方案实施提供运行支撑。

本科培养方案中的行业学术包是核心运行载体。每个行业学术包，其课程建设、课题发布、产业合作，由该行业学术包中承担核心课程的骨干教师团队予以负责落实，并设有专门的牵头人。研究生专项班则设置班主任，负责与企业设计相应的课程配置与实习实施。学院通过教学指导委员会和研究生培养委员会，分别定期召开会议，推动相应教改落实情况。

绩效制度与培养方案相匹配。对于承担行业学术包建设和研究生专项班建设的教师团队，学院在绩效分配方案中予以明确体现。教师团队负责行业学术包和专项班建设，从优质课程打造、教材撰写、教改项目申报、学生创新创业、专业竞赛等方面，承担教学建设任务。通过任务与绩效的对应，充分激发学院教师对人才培养的内生性动力和积极性。

面向行业纵深的软件工程人才培养模式经历了十余年探索，逐步形成了目前的整体培养体系，从实践来看，取得了比较显著的成效。

1）高质量课程建设。

学院目前专任教师80余名，已获批的国家一流课程7门以及一批省部级重点课程，例如，计算机系统的局限性、嵌入式系统设计、智能软件测试和创客实践等。课程中教师团队依托承担的科研和产业课题，逐步将旧有教材中的普通案例以真实工业案例替代，将产业纵深内容与课程基础理论结合，强化了科研、教学与产业的融合，为培养方案的整体实施奠定了高质量课程内容。

2）高水平师资队伍成长。

学院持续不懈推动面向行业纵深的人才培养，教师队伍在与产业的合作中得到成长。学院历年来核心专业课教师在各类教学能力竞赛中获得了优异成绩。目前学院教授为本科生授课率100%，国家及省部级人才为本科生授课率100%。教师以课题教学为根本，入选首批中国计算机高校计算机专业优秀教师奖励计划，获上海市青教赛一等奖、教育部—华为智能基座“栋梁之师”等，也为培养方案改革和高质量实施提供了人员基础。

3）学生培养质量提高。

学生培养质量是检验培养成效的核心标准。学院对学生培养逐步转型为面向行业纵深，近年来学生择业观念发生显著变化。投身“大国重器”，特别是工业软件和行业核心软件研发的毕业生比例，从早期的10%以下提升至接近30%。学院本科生发表软件工程领域顶级学术会议和期刊论文数量逐年提升，培养的本土博士毕业生开始直接入职海外高水平大学，本硕博学生入选国家级青年人才计划。学生围绕“工业软件”“智能机器人”和“机载操作系统”等关键软件方向的创业成效突出，均已实现了市场化融资和行业销售，并逐步形成行业知名度和影响力。

华东师范大学软件工程学院面向行业纵深的育人模式经过持续改进，基本形成了现有的本科生和研究生培养模式，分别以“行业学术包”和“研究生专项班”为核心创新载体，在实践中形成了较好的教学成果和育人成效。目前以行业学术包和研究生专项班为特色的人才培养模式已经在华东师范大学软件工程学院本部及学院在上海临港自贸区新片区的新院区即滴水湖国际软件学院开展应用，并逐步发挥辐射效应。

学院未来亦将进一步完善培养模式，重点是形成体系化的课程群组，打通并优化从产业到学生科研问题的过程链条，从而为学术界和产业界培养具有创新精神、自主探索能力、能解决学科前沿问题并满足行业需求的高质量软件工程人才。

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引用格式：缪炜恺,蒲戈光,张磊,等.面向行业纵深的软件工程人才培养模式探索与实践[J].计算机教育,2026(3):9-13.