东西方软件工程专业人才培养模式的比较与分析.doc

东西方软件工程专业人才培养模式的比较与分析东西方软件工程专业人才培养模式的比较与分析【摘要】众所周知，在产业结构调整和转型的过程中，人才始终是第一位的，软件产业的转型和发展也是如此。当年美国在面临产业结构转型过程中，也遇到了一些瓶颈，在政府、大学的支持下，逐步找到未来的发展方向，其中有一些值得我们借鉴的经验。其中一条重要的经验是大学是培养人才的重要场所，担负着义不容辞的责任和义务。人才培养取决于学科方向的把握和教学大纲的制定。笔者阅读了国内外关于如何培养软件人才的文献后，提出自己关于在培养软件创新型人才的一些感想，与读者共同探讨未来软件创新型人才培养之路。关键词：产业，软件人才，教学方向，教学大纲前言上世纪中期，以美国为代表的发达国家开始步入后工业时代。其标志为以工业机器生产为代表的传统制造业逐步移向发展中国家，而以知识信息为代表的现代经济服务业开始走向前台，究竟如何过渡具有时代意义的转型期，美国政府以及有识人士为此做了多方面的不懈努力。当时计算机技术方兴未艾，但是应用领域还是局限于国防军事，大学实验室研究性项目和简单的政府办公自动化等领域，但是就在这个时候计算机软件技术也面临着一个危机时代，不论软件数量还是软件质量都面临重大瓶颈，发展跟不上形势的需要。面对新的挑战，如何作出应对措施是摆在决策者面前考验。当时，卡内基梅隆大学软件工程研究所(SEI)接到了美国国防部(DoD)一份合同，要求他们研究关于计算机软件技术在未来的国家发展战略处于领先地位。SEI组织了以诺恩吉布斯教授为首的工作小组，经过深入调查研究和思想创新，工作小组制定一系列研究报告，其中最核心的内容是要发展软件产业，人才(特别是软件工程人才)培养是重中之重，并提出一整套人才培养方案。随着方案的实施，美国的软件产业得到长足的发展。文章所掌握的资料叙述整个过程，并对提出自己的观点。二、美国在软件工程领域的发展诺恩吉布斯教授在美国软件工程专业方面的贡献据资料记摘，当年(上世纪八十年代中期前后)美国国防部投巨资请卡耐基梅隆大学软件工程研究所(SEI)研究这个培养软件工程人才的问题，以诺恩吉布斯教授(NornGibbs)为首的他们先后成立了几个工作小组，对软件技术的未来发展进行调查(包括去软件企业比如IBM等)研究，对各行各业使用信息技术进行评测，认为软件行业的发展离不开对人才培养，而且认为，培养软件人才具有这个行业的特点。先期的软件工程教育与培训工作小组(SEETWG)递交了三份报告给国防部,第一份报告内容提到软件工程专业所要遵循的道德守则和专业实践(Code of Ethics and professional Practice)。报告认为，一个人、一个专业要入门必须要遵循一套行业规则，和根据行业特点提出了这个专业的特殊要求，课堂教学与专业实践相结合的思想。第二份报告才是教学大纲(curriculum)。报告认为除了与计算机相关的课程以外，还有一些软件工程专业特有的课程，比如软件架构设计，软件质量保证，软件的生命周期，人力资源管理学，还有信息技术管理学，软件成本核算，信息技术经济学等方面的课程；第三份报告是(Industry University Collaboration)学校软件工程专业与软件产业如何合作和融合的前景分析报告。报告认为软件开发技术是一门实践性非常强的学科，课堂上讲授的内容如果与实际开发中差距太大的话，会导致开发过程的延误甚至失败，所以要求学校与软件企业间的经常互动。在这个合适的时间节点上(上世纪八十年代末九十年代初)，吉布斯们提出并实施了一系列关于软件工程教育的会议和论坛，教学大纲和课程等培养方案项目。在1946年冯诺依曼发明了世界上第一台电子计算机以后，美国在计算机软件产业领域又一次跑到了世界的最前沿。诺恩吉布斯们在这方面作出的贡献推动了美国乃至全球计算机软件产业的长足发展。三、软件工程教育的发展3.1、软件工程硕士(MSE)教育当时，大学里还没有专门的软件工程本科和研究生教学计划。软件工程硕士(MSE)是当时整个计划中实施的一个较早的、具有里程碑的意义重要环节。工作小组从软件企业、政府机构以及其他领域招收了一批具有工作经验的骨干人员回到学校里，学制二年，学习一些更深层次软件工程方面的课程，进一步灌输计算机软件工程化的思想，增加在开发、管理、应用过程中的应变、协调能力，团队合作能力、管理能力和经济头脑。从后来CMU SEI南希米德(Nancy R.Mead)Software engineering education：How far weve come and how far we have to go一文中可以发现，当时培养出来的学生都是一流的，为软件行业飞速发展奠定雄厚的基础。大约十年以后，各大软件公司的技术总监，生产企业的主要信息技术管理人员，美国政府包括国防部等各部委以及重要地方要害部门信息技术管大多数来自卡耐基梅隆大学的软件工程研究所和其他参与实施这个项目的院校。这也实现了当时他们制定这个计划的初衷：为未来国家培养软件行业具有综合素质的管理者或领导者的。与此同时，本科生、研究生教学计划随之制定完成，双轨制的教学计划在美国和欧洲许多大学开展起来。计算机软件工程师在软件工程管理者和协调者调动下，一些大型软件系统纷纷面世；大型信息管理系统(ERP、CRM、SCN等)在生产制造、金融服务型企业纷纷上马，为现代企业管理提供了有力保障；政府在制定行业发展政策法规时有条不紊，颇有章法。所以，MSE教学计划为美国在软件工程方面对人才培养为美国的软件产业发展起到重要的作用。3.2、国际软件工程师标准(CSDP)1990年代，WTO作为国际贸易组织认为，未来计算机软件技术将会在全世界自由流动。可能这个软件产品拥有者在美国，应用在欧洲的某个国家，而维护在亚洲，这样对这个软件工程师提出很高的要求，必须具备一定的资格和条件，所以它的鼓励和推动下或授权委托下，国际权威机构国际电子工程师协会计算机学会(IEEE-CS)和美国计算机学会(ACM)委托下属的国际信息处理联合会(IFIP)要制定一套软件工程师国际化流动的标准。由东田纳西大学Don Gotterbarn教授领导的一个课题组，实施并完成了这个项目，由于专业的需要，Don为此还专门成立了一个软件工程道德研究所。标准包括一个简明版本和一个详细版本。给出了作为一个国际化软件工程师所要具备的基本素质。标准中即有对软件工程师们关于行业道德的要求，也有对计算机软件技术方案的要求，还有对用户、雇主以及遇到双方经济纠纷时也提出了相应的要求等。国际上许多国家专门成立考核委员会，为通过考核的软件工程师们颁发证书。从资料中查证，印度持有CSDP的居多，全球五百强企业中有一半以上的企业聘请印度的软件公司(如TATA，infosys等)为他们提供信息化维护(即外包服务)。近几年，在北京中关村也设立了这个机构的培训班，为中国软件工程师为走向国际大市场提供培训和证书的颁发。3.3、会议和论坛前面提到的诺恩吉布斯们在提出一系列报告和教学方案的同时，还有一大贡献是他们当年组织设立一系列会议论坛，为一批有兴趣投身于软件工程事业的人们建立一个良好的环境。在这里他们可以通过不同的方式创建共识，促进互动，提出他们的思想，表达他们的观点，进行头脑风暴，分享取得成功的乐趣等，也有助于许多软件工程教育出版物的问世。诺恩吉布斯召开了第一届软件工程教育和培训大会(CSEE&T，1987年4月),会议讨论了美国未来软件工程教育和培训等事宜，此后会议每年二次，到了90年代，它得到国际电子工程师协会计算机学会(IEEE-CS)和美国计算机学会(ACM)的认可，成为这两个协会指定的大会。与此同时网上推进软件工程教育论坛(FASE)启动，一个在线内部通讯，包括公告，报告，文章和软件工程教育工作者有兴趣的短文。多年来每月公布一次。为了促进软件工程教育尽快成为一个专业，在ACM和IEEE-CS共同努力下，成立软件工程协调委员会(SWECC)，为它提供一个软件工程道德守则的发展作为出发点，和软件工程知识体(SWEBOK，2004)作为指南。ACM和IEEE CS一致认为，软件工程教育发展首先要有一个道德底线，或是一个标准，其次有一个有别于计算机教育的、经过一批专家6年多时间的潜心研究而制定出来的知识体系，系最后批准一套软件工程师专家资格认证(CSDP)证书。在此基础上，软件工程专业的教育体系将是可行的。在软件工程专业基本形成规模以后，在美国国家科学基金会(NSF)的支持下，成立了软件工程教育网络社区(SWENET)，使得软件工程教育发展得到巩固发展，并向世界其他国家西班牙，加拿大、爱尔兰和澳大利亚，希腊，日本，葡萄牙，卡塔尔等国延伸。四、欧美其他国家在软件工程的发展现状毋庸置疑，欧美其他国家在这方面的启动和发展的确滞后于美国，笔者查阅了有关文献得知，实际情况也如此。英、德等国滞后美国，但是在启动软件工程计划以后，还是体现出后发的优势。4.1、英国软件工程思想的实践与发展英国计算机协会(BCS)较早在英国的高等院校开始提倡软件工程的思想，并且与美国卡内基梅隆大学软件工程研究所有着较为紧密的联系。协会在讨论软件工程专业课程的计划时认为，所有要接受软件工程教育的学生必须包括具有相关专业的经验，一系列范围广泛的活动能力，其中包括解决问题，管理，道德和法律等内容等方面的能力。英国桑德兰大学(University of Sunderland)巴利汤姆森教授认为，伦理道德和专业技能这种内容很难通过一种标准来认证。像(通过美国技术认证委员会或英国计算机协会认证的一些许可)。由于这些内容分布在教学大纲许多地方，只能找一些有明确目的的模块作为主题来确定。由于在开发软件系统中担当的角色，软件工程师有重大机会去做好事，或造成损害；使他人做好事，或造成损害，或影响他人做好事，或造成损害。为了尽可能确保软件工程师们多做好事，不做坏事，必须致力于他们敬职敬业。他们为软件工程的学生设计了一套职业行为框架：l给学生一个关于道德守则和专业实践的重要性角色的约定l鼓励学生团队合作的精神l培养学生个体在团队中分析问题、评估项目、讨论问题和演讲的能力l提供一个真实的环境(虽然是虚拟的)，让学生适应道德守则在专业实践中的应用l鼓励师生之间的沟通l提供一些关于竞争力和实践参与的娱乐游戏。巴利汤姆森教授认为，技术是一把双刃剑，使用得当软件可以造福人类，否则毁灭人类。要求学习计算机软件技术的学生首先要懂得欢迎道德准绳在那里。他们在课堂上组织学生分成若干个组，扮演不同的角色，演绎生活中，工作中发生的各种案例，如虚构的The Case of the Killer Robot。通过场景角色演绎把原来枯燥乏味的课程变得栩栩如生，生动活泼。老师达到了教学目的，学生从中学到了以后工作中应该如何处理这类事件。2004年软件工程教育与培训会议上，他们已经决定，把这块内容独立作为一个议题专门召开会议进行讨论。4.2、德国软件工程专业的发展在德国，一直没有一套完整的大学层的软件工程教学大纲。1995年，斯图加特大学(University of Stuttgart)邀请一批校友对计算机科学课程进行评估。他们中许多人投票支持更好的软件工程教育。软件工程课程发布于1996年。自那时以来，每年约有60至140名学生注册入学。1999年，软件工程课程的评审工作由一个国际联合评审组，对美国的软件工程教育方案进行深入的研究并非常积极的成果。根据本国的实际情况对方案稍作小的变化，不久后加以实施。2000年以来一直采用美国软件工程教程大纲。在德国，中学阶段大多数年轻人因为各种原因都去接受职业教育，能够接受高等教育的人要通过严格高中学历考试。取得高中学历的人可以免试进入大学学习(包括计算机科学和软件工程)，采取的是宽进严出的政策，许多人中途放弃了。大学期间，有四个学期的基础教育，四个学期的专业教育以及一个学期的学位论文的撰写和答辩。软件工程专业的学生除了与其他专业一样的学习以外，更多的增加了许多与本专业有关的内容。他们提出一个很经典的比喻：物理学家是通过实验来学习他的知识的，而软件工程是在软件开发过程中学习的。1996年，在德国著名的斯图加特大学诞生了第一个新的软件工程专业。它是基于计算机科学多年的教学和对行业实践经验的结果，在这里毕业的学生都找到工作。虽然这门专业的主题与计算机科学并没有太大的不同，它更多强调的是如何解决问题，软件架构和项目管理等方面教学。软件工程学生50%以上的课程与计算机科学学生是一样的。这里所列的课程表是专为软件工程专业学生设计制定的。下列详细列出有关专业课程的安排。A、编程实验(第一学期)B、英语和经济课程(任意学期均可)C、小型编程项目(OOP面向对象编程，第三学期)D、大型编程项目(第三学期)E、一种专业的方法论(第四学期)F、第一个正式的软件项目(基本项目，第四学期)G、关于现代软件工程讲座(第四、五学期)H、大型软件项目(第五、六学期)I、某一应用领域中大型软件项目(第六、七学期)J、项目中的困难部分的分析(第八学期)。从以上部分专业课程的安排可以看出，斯图加特大学新开设的软件工程专业更加贴近实际，强调软件工程开发过程中项目管理方面的训练，为了确保毕业生们能阅读英语文件和在国际上沟通，课程结束时学校提供一次英语测试(类似于托福)。还学习一些信息经济学，更强调学生们应该具备经济头脑，因为他们中许多人毕业以后会管理者或经营一家软件公司。软件工程讲座有两个目标：第一，学生为掌握更多大型项目的问题来进一步了解软件项目管理；其次，有些问题与软件工程不一定密切相关，但由于工作需要如评估和改进项目或道德守则一样要讲，一样要听。讲座的大部分时间专门用于讨论和行为方式。只有当学生理解什么样软件工程是好的，是可取的时，他们将来才能在工业界里说服他们的同事。经过多年实践，桑德兰经验已经展现在我们面前，它在很多学生中间引起极大的兴趣，并鼓励他们考虑更广泛的问题，真正成为人们今后的行动准则。随着软件工程专业的成熟，更多的框架内容(如有关的各个方面的最佳做法和持续发展)将成为教育工作者和学生的探索和讨论。五、中国软件工程专业的发展和展望从资料上看，中国的计算机学科发展并不算晚，1956年各知名高校都开始建设自己的计算机专业，开始研究电子计算机理论知识(如清华、哈工大、复旦等)。到上世纪七十年代中期计算机院系如雨后春笋遍地开花，各地高校都有计算机学科成立，开始培养自己的计算机(包括软件工程)专业大学生，社会上计算机专业的毕业生十分抢手，产业跟进速度也很快。国外你有MS-DOS，国内我有UC-DOS；王选的汉字输入法使得中国继古代活字印刷术以后，又在高科技领域抢占了新的制高点，在使用电子计算机的技术方面跟世界的距离缩短许多。自从九十年代初期英特尔推出奔腾芯片，九十年代中期微软推出视窗95以后，市场占有率的势头势不可挡，一发不可收拾，计算机的普及和应用面广泛使得我们与世界先进水平有了距离。美国成了系统软件的原产地，我们则成了软件产品的使用者，而且是全球最大的用户(不论硬件还是软件，或是后来发展起来网络产品)。正如文章开头所述，这时，世界上的发达国家正处在后工业时代，产业转型势不可挡，都希望用信息技术开发的信息系统取代传统的手工操作，日本虽然处在经济萧条期，但他们仍然需要大量的信息系统取代传统的手工系统，由此就有了后来的中国软件工程师承接大量的对日软件外包的故事。而印度的软件企业却在承接欧美跨国企业的信息系统维护的大单。因为我们不论计算机硬件专业，还是软件专业，乃至软件工程专业，培养的都只是普通的软件工程师，对大型软件项目的开发、维护没有实际的经验。比如上面提到在对日外包中，日方接到他们国内的订单后，把需求分析做好，并进行设计(其中包括架构、详细)然后把编程的任务放到中国来做，传回去测试，结果再传过来修改，最后形成产品，得到的回报仅够员工工资，而且这种现象已经维持了许多年。当然近年来有所好转，但是始终没有实质性改变。六、东西方软件工程人才培养方式的建议为了改变软件产业发展的瓶颈，顺应产业转型的需要，从2002年根据有关部委专门发文，先后成立了30多所软件学院，希望通过创办软件学院能够把中国的软件产业真正的搞上去，实现产业结构的转型。想法肯定是好的，但是其中实际的内容不够贴切，不够充分。实际上从前面的文章可以看到，美国当年的软件工程硕士班着实培养了一批软件开发大型软件系统的管理者、协调者；大型企业信息系统的管理者和政府各大职能部门的首席信息官，以及后面延伸出来的信息技术管理咨询顾问等职位。因为信息技术的开发与管理是一门学问，与具体的编程有很大差异，首先是一个工程化的思想，而且还要有软件开发逻辑思维，和谈判技巧、经济头脑等知识，文章前面在介绍美国、英国、德国等的软件工程教育时多次反复提及。软件学院，特别是示范性软件学院，尤其是几所知名的大学所属的