北大-陈钟-软件工程教育年会报告

关于增设软件工程一级学科的研究与思考陈钟教授教育部软件工程专业教学指导分委会副主任北京大学软件与微电子学院院长二零零九年十月三十一日南京2009年全国高校软件工程专业教育年会背景•2001年教育部发改委共同发文建设国家示范性软件学院，明确软件工程专业本科招生•2006年教育部批准成立软件工程教学指导分委会–下设学科发展战略工作组、课程体系工作组、质量评估工作组开展工作–2007年9月15日，教指委在浙江大学召开工作会议，第一组总结了近一年的工作情况：结合学科建设与专业设置方面的任务，积极与教育部相关部门进行接触和沟通，编写并提交了“关于设置软件工程学科与学位的建议”。–2007年12月17-18日教指委在云南大学召开工作会议，陈钟教授在题为“软件工程学科的战略研究”–总结分析了软件工程教育的特性与作用，强调了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；从软件产业发展和人才需求角度，提出了兼顾学术研究型和工程应用型人才培养的多层次、多样化软件工程教育体系；结合软件工程教育的改革要求，建议在科学学位系列中增加信息技术门类，将计算科学与技术设为一级学科，软件科学、软件工程、计算机科学、计算机工程等设为二级学科，而在专业学位系列中，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。–2008年完善《软件工程学科的战略研究》报告。–2009年7月9日，共同完成《增设软件工程一级学科建议书》，并在北京召开《关于增设软件工程一级学科的专家论证会》学科门类与一级学科每十年修订•2009年6月24日，收到国务院学位委员会、教育部《关于修订学位授予和人才培养学科目录的紧急通知》（学位[2009]28号文件，6月4日发）–根据国务院学位委员会第二十六次会议的有关决议，以及《学位授予和人才培养学科目录设置与管理办法》(学位[2009]10号，以下简称《管理办法》)的精神，为适应我国经济、社会、科技和高等教育的发展，国务院学位委员会、教育部决定对学科门类和一级学科(本科专业目录中称为“专业类”，下同)目录(以下简称《学科目录》)进行修订。–形成《学科门类调整建议书》、《一级学科调整建议书》一级学科目录举例•01哲学–0101哲学•02经济学–0201理论经济学•020101政治经济学020102经济思想史•020103经济史020104西方经济学•020105世界经济020106人口、资源与环境经济学–0202应用经济学•020201国民经济学020202区域经济学•020203财政学020204金融学•020205产业经济学☆020206国际贸易学•020207劳动经济学020208统计学•020209数量经济学020210国防经济一级学科目录举例•03法学–0301一级学科：法学–0302一级学科：政治学–0303一级学科：社会学–0304一级学科：民族学•030401民族学030402马克思主义民族理论与政策•030403中国少数民族经济030404中国少数民族史•030405中国少数民族艺术一级学科目录举例•04教育学–0401一级学科：教育学•040101教育学原理040102课程与教学论•040103教育史040104比较教育学•040105学前教育学040106高等教育学•040107成人教育学040108职业技术教育学•040109特殊教育学040110教育技术学–0402心理学•040201基础心理学040202发展与教育心理学•040203应用心理学–0403体育学•040301体育人文社会学040302运动人体科学（可授教育学、理学、医学学位）•040303体育教育训练学040304民族传统体育学工学门类一级学科结构•08工学–0801力学•080102固体力学080103流体力学080104工程力学–0802机械工程–0803光学工程（不设二级学科）–0804仪器科学与技术–0805材料科学与工程–0806冶金工程–0807动力工程及工程热物理–0808电气工程–0809电子科学与技术–0810信息与通信工程–0811控制科学与工程–0812计算机科学与技术工学门类一级学科结构–0813建筑学–0814土木工程•081401岩土工程081402结构工程081403市政工程081404供热、供燃气、通风及空调工程081405防灾减灾工程及防护工程081406桥梁与遂道工程–0815水利工程–0816测绘科学与技术–0817化学工程与技术–0819矿业工程0820石油与天然气工程–0821纺织科学与工程–0822轻工技术与工程–0823交通运输工程–0824船舶与海洋工程–0825航空宇航科学与技术–0826兵器科学与技术–0827核科学与技术–0828农业工程–0829林业工程–0830环境科学与工程–0831生物医学工程–0832食品科学与工程汇报大纲一、该学科的学科内涵二、该学科人才培养现状及存在的问题三、国内外设置该学科的状况和发展情况四、该学科的主要研究方向及研究内容五、该学科的理论和方法论基础六、该学科与其相近一级学科的关系七、社会对该学科的需求情况及就业前景分析八、该学科的发展前景九、该学科可归属的二级学科及其简介十、参加该学科论证的专家情况一、该学科的学科内涵（一）软件工程的定义软件是客观世界中问题空间与解空间的具体描述追求表达能力强、更符合人类思维模式具有易构造性和易演化性的计算模型软件工程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。(计算机大百科全书)*软件工程是为了经济地获得能够在实际机器上高效运行的可靠软件而建立和使用的一系列好的工程化原则［Bauer1972］。*软件工程是以工程的形式应用计算机科学和数学原理，从而经济有效地解决软件问题［CMU/SEI-90-TR-003］。*软件工程是将系统性的、规范化的、可定量的方法应用于软件的开发、运行和维护［IEEE1990］。（二）软件工程是一门交叉学科这些定义都明确地或隐含地指出软件工程不仅仅是编码，它包括了质量、进度、经济学、相关基础知识与方法论以及它们的应用。显然，软件开发与服务问题的解决不仅仅局限于计算机科学，而是需要计算机科学、数学、工程学和管理学等不同学科的交叉与融合。因此，软件工程是一门交叉性的工程学科，它将计算机科学、数学、工程学和管理学等基本原理应用于软件的开发与维护之中，特别强调软件的分析与评价、规格说明、设计和演化等内容，同时涉及管理、质量、创新、标准、个人技能、团队协作和专业实践等。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。软件工程是软件产业的支撑学科，它所体现出的交叉应用性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。因此，交叉应用性和工程实践性是软件工程的学科特性。（三）软件工程知识体系IEEE-CS与ACM联合组织专家开展了“软件工程知识体系”、“软件工程专业课程计划”和“软件工程职业道德与专业实践”等三个研究项目，并取得了重要进展。IEEE最新发布的软件工程知识体系（SWEBOK）将软件工程知识分解成10个知识域，即软件需求、软件设计、软件构造、软件测试、软件维护、软件配置管理、软件工程管理、软件工程过程、软件工程工具和方法、软件质量，并组成一个多级层次化的体系结构。软件工程知识体系(SWEBOK)软件工程知识体系（SWEBOK）软件设计基本概念关键问题结构与体系结构质量分析与评价设计符号策略与方法软件测试基本概念和定义测试级别测试技术测试相关度量测试过程管理软件需求需求工程过程需求获取需求分析需求规格说明需求验证需求管理软件构造降低复杂性预知多样性结构化验证使用外部标准软件维护基本概念维护过程关键问题维护技术软件配置管理配置过程管理配置标识配置控制配置状态报告配置审计软件发布管理与交付软件工程管理组织管理过程／项目管理软件工程度量软件工程过程软件过程概念过程基础设施过程度量过程定义定性过程分析过程实施与变更软件工程工具与方法软件工具软件方法软件质量软件质量概念SQA和V&V目的与计划SQA和V&V活动与技术适用于SQA和V&V的度量软件是基于硬件来反映人类意识与智慧，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；培养的是软件工程基础研究人才；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。培养的是软件工程工程技术、管理和服务人才。二、该学科人才培养现状及存在的问题（一）软件工程的科学教育属性和工程教育属性我们国家自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。1984年和1985年，在国家科委的支持下，北京大学和复旦大学分别举办了共四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软件专家任教，先后培养了近200名软件工程高级人才。与此同时，部分高校面向研究生开设了软件工程课程，开始引进和编写软件工程教材。为软件工程教育积累了经验。此后，高等院校开始为本科生开设软件工程课程，部分高校从1988年开始试办软件工程本科专业。（二）我国软件工程教育的历史•今天，软件工程师在规模上大大超过了硬件工程师，二者的比例几乎达到20:1，目前我国高等院校计算机相关专业约有95%的学生毕业后从事软件开发与服务工作。因此，如何建设和发展软件工程学科、培养厚基础、高层次的软件人才是当前亟待解决的问题。•在本科生方面，我国软件工程专业的人才培养已经形成了较为完整成熟的本科生培养体系，并形成了较大的培养规模。因此，进一步的工作应对当前已有的经验进行分析和总结，对行之有效的培养模式和教学体系加以推广。•在研究生方面，软件工程专业的硕士研究生以培养软件产业急需的高层次、实用性、复合型、国际化的软件工程人才为目标，已有多届全日制研究生毕业并走上工作岗位，一定程度上缓解了软件产业对人才的需求。•因此，进一步的工作应该尝试对软件工程专业博士研究生培养机制和培养模式进行试点，力图造就一批在国民经济重大、关键技术项目中能够承担核心技术岗位、管理岗位和领导岗位的高端软件工程专家。（三）我国软件工程教育的现状•尽管如此，我国在软件工程人才的培养体系方面还存在着明显不足。在现有的计算机科学与技术的学科体系下，软件工程教育更偏重于理论与技术，其二级学科“计算机软件与理论”的局限性也限制了软件工程教育的整体发展。•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。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。•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，需要尽快地完善软件工程的教育体系，形成完整的软件工程人才培养体系。因此，有必要将软件工程从原有的“计算机科学与技术”学科中独立出来，增设软件工程一级学科，建立完整的软件工程学位体系，这将对我国软件人才结构调整目标的实现、我国软件人才培养与国际接轨以及对国家信息化和软件产业的发展起到至关重要的作用。（四）我国软件工程教育存在的问题•197