探索軟件工程倫理在軟件工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：隨著信息技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展，提升軟件工程師的倫理素養(yǎng)對保障軟件及信息安全至關(guān)重要。然而，當(dāng)前軟件工程專業(yè)教學(xué)與當(dāng)下倫理問題之間存在滯后，以及學(xué)生因?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)少而對倫理困境缺乏敏感度等問題，導(dǎo)致課堂教學(xué)效果欠佳。針對這些問題，文章基于軟件工程專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)和技術(shù)更新快等特點(diǎn)，從倫理問題的整體認(rèn)知、風(fēng)險的來源與防范措施、風(fēng)險倫理評估與軟件工程師的倫理責(zé)任4方面開展教學(xué)內(nèi)容實(shí)踐探索，通過理論與案例分析結(jié)合的教學(xué)方式加深學(xué)生對倫理問題的理解，同時，采用翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生體會矛盾的轉(zhuǎn)移及倫理雙方?jīng)_突的焦點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生多視角分析能力，提升學(xué)生的倫理意識和道德素養(yǎng)。關(guān)鍵詞：工程倫理；軟件工程專業(yè)；實(shí)踐教學(xué)；翻轉(zhuǎn)課堂一、引言當(dāng)前，軟件產(chǎn)品的迭代已成為社會發(fā)展不可或缺的一部分，而隨著軟件體量的不斷增大，其中隱含的倫理風(fēng)險也日益凸顯。例如，軟件開發(fā)過程中涉及的隱私保護(hù)與數(shù)據(jù)安全問題、軟件質(zhì)量問題、人工智能中的倫理與知識產(chǎn)權(quán)問題，以及軟件工程師的職業(yè)與社會責(zé)任問題，這些都直接或間接地影響軟件產(chǎn)品的穩(wěn)定性、社會信用和用戶權(quán)益，同時也是軟件產(chǎn)品走向集成化、智能化過程中不可忽視的風(fēng)險因素。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和軟件結(jié)合的背景下，大量個人隱私數(shù)據(jù)和敏感信息，如身份信息、位置信息、消費(fèi)記錄、聯(lián)系方式等數(shù)據(jù)被系統(tǒng)的服務(wù)端隱秘收集，成為了潛在的資源[1]。而軟件工程師在軟件開發(fā)過程中如何保證在使用這些資源的同時防止用戶私有信息被泄露或被商業(yè)化是軟件工程專業(yè)教學(xué)涉及的主要倫理問題；在軟件集成度迅速增長的趨勢下，如何平衡軟件測試成本和軟件功能的穩(wěn)定性是軟件工程專業(yè)教學(xué)不可忽視的倫理問題；在人工智能賦能的背景下，如何甄別海量數(shù)據(jù)中充斥的偏見、錯誤的觀點(diǎn)，保證人工智能模型擁有正確的倫理觀點(diǎn)，以及在倫理困境下，人工智能的選擇策略如何遵循倫理準(zhǔn)則，是軟件工程專業(yè)教學(xué)必須要解決的倫理問題[2]。軟件工程師作為推動軟件行業(yè)發(fā)展的共同主體之一，與技術(shù)創(chuàng)新、方案制定、質(zhì)量把關(guān)緊密相聯(lián)，同時，其也是涉及倫理風(fēng)險的主體。要從根本上規(guī)避軟件行業(yè)隱含的倫理風(fēng)險，需要在軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系中融入工程倫理教學(xué)內(nèi)容，以此增強(qiáng)學(xué)生的倫理意識，指導(dǎo)學(xué)生面對倫理困境時如何作出正確選擇，提升學(xué)生的道德素養(yǎng)。二、軟件工程倫理的特點(diǎn)和內(nèi)容在軟件設(shè)計、開發(fā)和測試的過程中，軟件工程師常常面臨選擇，如從專業(yè)視角發(fā)現(xiàn)的功能設(shè)計方面的缺陷，若在增加成本的情況下是否需要反饋給客戶。在面對諸如此類情況時，軟件工程師可以依據(jù)所在職位的行為規(guī)范、職業(yè)責(zé)任、職業(yè)道德等進(jìn)行選擇。但在各種利益和社會關(guān)系交織的復(fù)雜場景下，所依據(jù)的原則常常發(fā)生沖突，軟件工程師更多的是依據(jù)個人的價值觀進(jìn)行判斷，出現(xiàn)了結(jié)果因人而異的情況，這進(jìn)一步導(dǎo)致了結(jié)果的不確定性，從而形成了倫理風(fēng)險。軟件工程倫理涉及的倫理觀點(diǎn)將公眾的福祉放在第一位，并基于公共利益、社會責(zé)任、公平正義等原則為軟件工程師在倫理困境中提供決策支持，促使行為的結(jié)果產(chǎn)生積極的影響，進(jìn)而保護(hù)公眾的權(quán)益和產(chǎn)品的質(zhì)量。軟件工程領(lǐng)域涉及的工程倫理內(nèi)容包括用戶隱私保護(hù)、信息安全、AI（ArtificialIntelligence，人工智能）自動化和社會影響4個方面。在用戶隱私保護(hù)方面，為防止數(shù)據(jù)泄漏，軟件工程師在開發(fā)過程中需要考慮用戶數(shù)據(jù)的私密性，如隱去快遞單號上聯(lián)系號碼的幾位數(shù)字以保證收件人信息不被泄露。同時，對收集到的用戶信息應(yīng)僅用于本軟件運(yùn)行，不可將數(shù)據(jù)提供給第三方平臺用作商業(yè)廣告推送的依據(jù)，侵犯用戶權(quán)益。在信息安全方面，信息收集能力的差異進(jìn)一步導(dǎo)致了數(shù)字鴻溝，拉大了技術(shù)發(fā)展的不平衡，而工程倫理的引入可以引導(dǎo)和約束軟件工程師對自身技術(shù)的使用，杜絕發(fā)起惡意的網(wǎng)絡(luò)攻擊行為。在AI自動化方面，工程倫理的引入可以避免AI算法基于歷史數(shù)據(jù)產(chǎn)生歧視和不公正的結(jié)果，同時可在自動化方案的設(shè)計中加入更多倫理問題的解決方案，有助于改善用戶體驗(yàn)。在社會影響方面，工程倫理的引入可以引導(dǎo)軟件工程師在職業(yè)責(zé)任與社會責(zé)任相沖突時，更加關(guān)注工程結(jié)果對社會的影響。三、軟件工程倫理的教學(xué)內(nèi)容通過理論教學(xué)和案例分析，學(xué)生了解軟件工程倫理的含義，認(rèn)識到軟件工程中包含的倫理問題，如未經(jīng)授權(quán)的訪問和篡改數(shù)據(jù)行為、軟件產(chǎn)品的虛假宣傳行為、用戶數(shù)據(jù)的濫用行為等。軟件工程倫理教學(xué)內(nèi)容包括對軟件工程專業(yè)涉及的倫理問題有整體性認(rèn)識，了解軟件工程風(fēng)險的來源和掌握防范軟件工程風(fēng)險的措施，熟悉工程風(fēng)險的倫理評估原則、途徑與方法，掌握軟件工程中的倫理責(zé)任。（一）對軟件工程專業(yè)涉及的倫理問題的整體性認(rèn)識通過軟件工程專業(yè)教學(xué)，學(xué)生了解軟件工程技術(shù)的特點(diǎn)及其對推動社會變革的重要作用，認(rèn)識軟件技術(shù)和大數(shù)據(jù)實(shí)踐引發(fā)的社會風(fēng)險及利益分配沖突，整體把握工程人員與大數(shù)據(jù)創(chuàng)新科技人員可能面臨的多種新型倫理問題。通過分析棱鏡門、黑客攻擊等案例，學(xué)生意識到軟件工程活動中的風(fēng)險是不可避免的，如隱含的數(shù)據(jù)安全風(fēng)險、網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險、軟件質(zhì)量風(fēng)險、項(xiàng)目管理風(fēng)險、法律合規(guī)風(fēng)險和用戶隱私風(fēng)險等[3-4]。教師可以此引導(dǎo)學(xué)生思考軟件的整體運(yùn)行方式，以及如何將風(fēng)險造成的負(fù)面影響最小化，同時，讓學(xué)生意識到作為未來的軟件工程師，需要從技術(shù)、環(huán)境、社會等方面全方位考慮，對實(shí)際的倫理問題有整體性的認(rèn)識。（二）軟件工程風(fēng)險的來源與防范措施通過學(xué)習(xí)，學(xué)生了解軟件工程風(fēng)險源自技術(shù)的不確定性、外部因素的不確定性和人為因素的不確定性3個方面。技術(shù)的不確定性主要涉及方案制定中的技術(shù)選型，復(fù)雜的技術(shù)和架構(gòu)會增加開發(fā)過程中的不確定性，所依賴的第三方庫存在的不確定性也會進(jìn)一步影響軟件開發(fā)的整體過程[5]。外部因素的不確定性包括需求變更、市場環(huán)境變化、技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)變化等，這些均會增加軟件工程風(fēng)險。人為因素的不確定性包括開發(fā)團(tuán)隊的管理水平和成員的技能水平，以及利益相關(guān)方的多元訴求所帶來的不確定性。面對技術(shù)的不確定性，需在工程開始前進(jìn)行充分的技術(shù)評估和選擇，評估各種可行的技術(shù)選項(xiàng)，并考慮其成熟度、可靠性、適用性和可維護(hù)性等因素，選擇合適的技術(shù)棧以減少技術(shù)風(fēng)險。面對外部因素的不確定性，需制定靈活的開發(fā)計劃，同時開發(fā)備選方案、制定容錯機(jī)制、建立風(fēng)險監(jiān)控機(jī)制，并持續(xù)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，了解最新的技術(shù)、市場和政策變化，以減少外部因素風(fēng)險的影響。面對人為因素的不確定性，需通過團(tuán)隊建設(shè)、培訓(xùn)和激勵來提高團(tuán)隊成員的凝聚力和工作積極性。同時，進(jìn)行風(fēng)險管理，及時識別和應(yīng)對可能的風(fēng)險和問題，確保項(xiàng)目進(jìn)展順利，并通過培訓(xùn)、交流和分享等方式，促進(jìn)團(tuán)隊成員之間的學(xué)習(xí)和提高。（三）工程風(fēng)險的倫理評估風(fēng)險的倫理評估討論的是“工程風(fēng)險在多大程度上是可接受的”。具體分為三步：首先，將工程所涉及的風(fēng)險信息公開，使相關(guān)者知情；其次，確定利益相關(guān)者，由于每個工程都涉及多個利益相關(guān)者，因此，在確定的過程中需秉承不遺漏的原則，并分析他們對工程的貢獻(xiàn)及獲得的收益[6]；最后，組織利益相關(guān)者洽談，在利益相關(guān)者充分表達(dá)多元訴求的基礎(chǔ)上，通過多次協(xié)商對話，充分掌握工程中涉及的各種風(fēng)險，采取逐項(xiàng)評估與跟蹤評估的方式，使工程決策在公共理性和專家理性之間取得平衡。（四）軟件工程師的倫理責(zé)任通過學(xué)習(xí)，學(xué)生了解軟件工程師的倫理責(zé)任，包括對雇主負(fù)責(zé)的崗位責(zé)任、對社會和公眾負(fù)責(zé)的社會責(zé)任，以及當(dāng)二者產(chǎn)生沖突時，對社會和公眾的社會責(zé)任大于崗位責(zé)任，并且軟件工程師基于社會責(zé)任需要對公司的要求進(jìn)行有選擇的服從[7]。當(dāng)風(fēng)險發(fā)生時，不能將責(zé)任歸咎于其中一人，而是需要涉及諸多利益關(guān)系的工程共同體共同承擔(dān)。同時，當(dāng)軟件工程師發(fā)現(xiàn)所在用人單位的工程活動對社會公眾的隱私及財產(chǎn)產(chǎn)生危害時，可以向有關(guān)部門檢舉和揭發(fā)，使公眾和利益相關(guān)方能及時了解到其中的安全隱患。四、軟件工程倫理的教學(xué)方法在教學(xué)方法上采用理論講解與案例分析并重的方法，以及通過翻轉(zhuǎn)課堂幫助學(xué)生在軟件工程領(lǐng)域更好地理解倫理困境和應(yīng)用倫理知識。（一）理論講解與案例分析在理論講解環(huán)節(jié)，對相關(guān)理論知識進(jìn)行詳細(xì)講解，幫助學(xué)生建立倫理概念框架和認(rèn)知結(jié)構(gòu)。在案例分析環(huán)節(jié)，通過具體的案例引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論。學(xué)生通過分析、討論和解決問題的方式來應(yīng)用所學(xué)的倫理知識，提高思維能力、語言組織能力、問題分析能力和創(chuàng)新能力。在實(shí)際教學(xué)中，需要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況靈活運(yùn)用倫理優(yōu)先的相關(guān)原則[8]，關(guān)注講解內(nèi)容的科學(xué)性和系統(tǒng)性，同時注重與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系，可與生活中常見的例子進(jìn)行類比，使用相關(guān)新聞等視頻材料加深學(xué)生的印象，以便學(xué)生更好地理解和接受所學(xué)知識。（二）翻轉(zhuǎn)課堂翻轉(zhuǎn)課堂方法同樣適用于軟件工程倫理教學(xué)。在實(shí)踐與案例分析環(huán)節(jié)，可讓不同的學(xué)生就案例中的問題模擬不同的角色[9]，如“掃碼點(diǎn)餐”的信息隱私問題、無人駕駛的倫理風(fēng)險問題、共享單車的價值倫理問題、科技的環(huán)境倫理問題與智能手機(jī)APP開發(fā)過程中涉及的工程師職業(yè)倫理問題等，并結(jié)合對應(yīng)章節(jié)的理論內(nèi)容，分析具體案例中存在的倫理問題，發(fā)表自身對問題的看法。在對立的立場上，學(xué)生可就自身權(quán)益進(jìn)行辯論，繼而交換立場，繼續(xù)辯論。在這個過程中，學(xué)生能夠從單一主觀視角到客觀視角的變化之間體會到需求的變化、矛盾的轉(zhuǎn)移及倫理雙方?jīng)_突的焦點(diǎn)，增強(qiáng)多視角看待問題和分析問題的能力[10]。同時，學(xué)生可以通過類比的方式意識到在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域存在的更為廣泛和普遍的倫理問題，增強(qiáng)對知識的感性理解和發(fā)現(xiàn)問題的敏銳度，強(qiáng)化對倫理知識的應(yīng)用。五、軟件工程倫理的實(shí)踐教育實(shí)踐教育可以幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識，提高實(shí)踐能力和責(zé)任感。在實(shí)踐教育方面，學(xué)生可以通過參加實(shí)習(xí)、項(xiàng)目開發(fā)等形式加強(qiáng)實(shí)踐能力和責(zé)任感的培養(yǎng)。在實(shí)踐教育中，學(xué)生有機(jī)會接觸到真實(shí)的工作環(huán)境和工作流程，在面對真實(shí)的需求和挑戰(zhàn)時，需要了解項(xiàng)目文化和軟件開發(fā)過程，并協(xié)作創(chuàng)新，將所學(xué)工程倫理知識應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目問題的分析中。實(shí)踐教育中的師生互動是激發(fā)學(xué)生興趣的關(guān)鍵，學(xué)生可以提問、討論和分享觀點(diǎn)，以此深化對倫理問題的認(rèn)識和理解[11]。在這個過程中，學(xué)生從不同角度思考倫理問題，分析其背后的道德和社會影響，并形成自己的觀點(diǎn)和立場，激發(fā)批判性思維。同時，在師生互動的課堂中，通過分組討論的模式，可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識；通過協(xié)商、合作和共享意見，可以培養(yǎng)學(xué)生與他人合作解決倫理問題的能力[12]。在與教師和同學(xué)的討論中，學(xué)生可以認(rèn)識到自己在軟件開發(fā)和應(yīng)用過程中所面臨的倫理挑戰(zhàn)和責(zé)任，增強(qiáng)對道德行為的敏感性和堅持原則的決心。通過教師的講解，學(xué)生還可以了解行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、最佳實(shí)踐和專業(yè)道德要求。軟件工程師的工作涉及人們的生命財產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定，因此，在實(shí)踐教育中，需要注重培養(yǎng)學(xué)生的倫理責(zé)任感，注重道德教育和職業(yè)倫理教育，使學(xué)生具備高度的社會責(zé)任感，認(rèn)識到自己的職業(yè)責(zé)任和使命，樹立正確的價值觀和職業(yè)道德，從而成為有責(zé)任心、有擔(dān)當(dāng)?shù)能浖こ處煛Ａ?、提升學(xué)生倫理思維的意義培養(yǎng)學(xué)生的倫理思維是軟件工程專業(yè)重要的教學(xué)目標(biāo)之一，即引導(dǎo)學(xué)生對軟件工程活動中的道德觀和倫理原則進(jìn)行思考、分析和判斷，這不僅關(guān)乎個人的道德行為，還涉及社會和全球?qū)用娴膫惱韱栴}。培養(yǎng)學(xué)生的倫理思維有助于學(xué)生形成正確的道德判斷和行為準(zhǔn)則。通過教育和引導(dǎo)，學(xué)生可以了解不同的倫理觀點(diǎn)和價值觀，學(xué)會思考倫理問題的多面性和復(fù)雜性，學(xué)會權(quán)衡不同的利益、權(quán)益和價值觀，以做出符合道德準(zhǔn)則和社會責(zé)任的決策[13]。培養(yǎng)學(xué)生的倫理思維有助于學(xué)生形成批判性思維和道德判斷力，學(xué)會提出問題、收集信息、分析證據(jù)，并基于道德原則進(jìn)行推理和判斷，學(xué)會辨別倫理問題中的倫理違規(guī)和沖突，并提出合理的解決方案。這種批判性思維和道德判斷在學(xué)生日常生活和職業(yè)發(fā)展中都具有重要意義。同時，培養(yǎng)學(xué)生的倫理思維還可以促進(jìn)學(xué)生社會責(zé)任感的形成。通過了解社會倫理問題和挑戰(zhàn)，學(xué)生可以認(rèn)識到自己作為公民的責(zé)任和義務(wù)，意識到自己的行為對社會和環(huán)境的影響。七、軟件工程倫理教育教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)與反思軟件工程是一個實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)，在融入工程倫理教育的過程中仍面臨諸多挑戰(zhàn)（表1），需要針對具體情況做出應(yīng)對策略。（一）教學(xué)過程與課程建設(shè)中面臨的挑戰(zhàn)1.軟件工程專業(yè)教學(xué)在與工程倫理內(nèi)容體系進(jìn)行交叉融合的過程中，需要學(xué)生具備專業(yè)的技術(shù)知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并基于一定的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)才能理解軟件工程師所面臨的倫理問題，若僅對課本內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)則難以映射到現(xiàn)實(shí)的開發(fā)場景中，也難以體會存在的倫理選擇困境。2.當(dāng)前軟件工程涉及各個行業(yè)，其存在的問題除了軟件系統(tǒng)本身以外，更多的是業(yè)務(wù)流程中涉及的其他專業(yè)領(lǐng)域的倫理問題，在沒有相關(guān)專業(yè)知識儲備的情況下，難以培養(yǎng)出學(xué)生對隱含倫理問題的敏感性。3.在多元訴求的場景下，學(xué)生缺乏足夠的閱歷平衡各個工程共同體之間的利益。4.軟件工程與工程倫理交叉融合教學(xué)是相對較新的領(lǐng)域，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，教學(xué)資源的開發(fā)和整合困難，師資隊伍在選擇和利用教材、案例等方面面臨挑戰(zhàn)。5.對于快速發(fā)展的技術(shù)和層出不窮的倫理問題，現(xiàn)有的教學(xué)資源往往更新滯后，許多教材和在線平臺無法及時跟上最新技術(shù)和倫理問題的發(fā)展，且工程倫理的內(nèi)容體系在解決當(dāng)前倫理問題時缺乏實(shí)效性和準(zhǔn)確性，影響了教學(xué)效果和教師的教學(xué)質(zhì)量。6.在師資隊伍建設(shè)方面，軟件工程專業(yè)教育更加注重技術(shù)層面，目前部分教師在工程倫理領(lǐng)域的知識和教學(xué)方法上存在欠缺，還有一部分教師沒有足夠的軟件工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在工程倫理應(yīng)用方面無法開展案例教學(xué)和指導(dǎo)，導(dǎo)致高校缺乏兼?zhèn)滠浖こ探?jīng)驗(yàn)與工程倫理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的師資。7.工程倫理教育工作的認(rèn)可度和評價體系相對薄弱，導(dǎo)致師資隊伍的培養(yǎng)和發(fā)展受到一定限制。目前，許多教學(xué)資源和方法仍停留在理論層面，缺乏與實(shí)際軟件開發(fā)項(xiàng)