軟件開發螺旋模型在高職物聯網人才培養方案中的應用

摘 要：目前，高職院校物聯網人才培養缺乏針對性、靈活性和開放性。本文創造性地將軟件開發螺旋模型的設計理念和方法，探索運用到制定高職院校物聯網人才培養方案中，把方案制定過程細化為螺旋周期序列。每一螺旋周期由確定人才培養目標、培養規格和課程體系結構、人才培養質量分析、制定解決問題方法、制定下一周期人才培養方案完善計劃等五個步驟組成。每經歷一個周期序列，方案就更細化，周而復進，不斷完善成最有價值方案，為加快提高物聯網人才質量提供了新思路。

關鍵詞：物聯網；人才培養方案；螺旋模型

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

隨著物聯網技術在各行各業的廣泛應用，物聯網專業人才的需求量日益增大，教育領域近幾年開始重視物聯網人才的培養，在多所高職院校相繼開設了物聯網應用技術專業，以滿足人才市場的需求。但是，現階段多數高職院校物聯網應用技術專業人才培養方案制定都是延續傳統的設計思想和方法，即按照給定的人才培養方案框架模板，往框架模板里添加培養目標、培養規格、課程設置安排等，或者參照本科院校物聯網專業人才培養模式，這些制定方法并沒有將高職院校高素質技能型專門人才培養的針對性、靈活性和開放性很好的體現出來，也沒有立足物聯網應用技術專業所依托的物聯網技術和產業變化較快等特殊性，所以培養出來的物聯網人才很難滿足市場的需求。因此，從高職院校人才培養目標出發，針對物聯網行業專業的特點，如何采用創新的設計理念和方法有效地制定高職物聯網人才培養方案，提高高職物聯網人才培養質量，是現階段急需解決的問題。

2 軟件開發螺旋模型（The spiral model of software

development）

根據軟件生產工程化的需要，軟件生命周期的劃分也有所不同，從而形成了不同的軟件生命周期模型，也稱軟件開發模型或軟件過程模型。軟件開發模型是在軟件生命周期基礎上構造出的由軟件開發全過程中的活動和任務組成的結構框架[1]。軟件開發模型主要有：瀑布模型、漸增式模型、軟件重用模型、噴泉模型、螺旋模型等。

其中，軟件開發螺旋模型是連續的、彎曲了的線性模型，每個螺旋推進的過程都是漸進的實現過程。螺旋模型把軟件開發過程安排為逐步細化的螺旋周期序列，每經歷一個周期，系統就細化和完善一些。螺旋模型每一螺旋周期由下列六個步驟組成（圖1）[2]。

（1）確定任務目標

根據初始需求分析項目計劃，確定任務目標、可選方案和限制。

（2）選擇對象

對各種軟硬件設備、開發方法、技術、開發工具、人員、開發管理等對象進行選擇。

（3）分析約束條件

軟件開發的時間、經費等限制條件。

（4）風險分析

評估目標、對象、約束條件三者之間的聯系，列出可能出現的問題。

（5）制定消除風險的方法

制定詳盡的說明和方法，并估計可能產生的后果。

（6）制定下一周期的工作計劃

進一步明確軟件需求和系統的目標，制定系統生存周期計劃。

在第一個螺旋周期，初步開發原型1，制定系統生存周期計劃。在第二個螺旋周期，在原型1的基礎上開發原型2。在第三個螺旋周期，開發出具有實用價值的可運行操作原型，然后設計、編碼、測試、運行、維護。

圖1 螺旋模型開發過程

Fig.1 The spiral model development process

3 在高職人才培養方案制定中采用軟件開發螺旋

模型的方法（Take the software development

spiral model in the higher vocational talents

training scheme making）

制定高職人才培養方案的過程，實際上也是培養所需人才目標和培養方式方法的具體過程體現。立足高職院校培養高素質技能型人才的特點，以市場需求為起點，將軟件開發螺旋模型方法靈活應用在培養方案的制定過程中。

首先，制定人才培養方案的過程是不斷細化和完善的過程，所以用軟件開發螺旋模型把人才培養方案制定過程逐步細化為螺旋周期序列，每經歷一個周期，方案就細化和完善一些。

人才培養方案制定過程每一螺旋周期可以由五個步驟組成（圖2）。

（1）確定人才培養的目標

先對人才市場需求進行調研，根據初始需求分析，確定高職人才培養的目標和任務，確定人才培養模式，初步制定培養總體方案。

（2）確定培養規格和課程體系結構

根據崗位和職業能力分析，確定培養對象及人才培養使用的方式方法，確定培養方案體系結構，構建課程體系，選擇這一周期適合的課程及課程路線。

（3）人才培養質量分析

評估目標、崗位、培養規格三者之間的關系，列出這一螺旋周期培養方案中人才培養質量可能出現的問題及不足之處。

（4）制定解決問題的方法

針對這一螺旋周期人才培養方案中問題和不足，給出解決方法和說明。

（5）制定下一周期的人才培養方案完善計劃

在第一個螺旋周期，確定人才培養目標、培養對象、培養規格、培養方案體系結構、課程體系結構，通過人才培養質量分析評估方案，制定解決問題方法，初步制定人才培養方案原型1，制定下一周期完善計劃。在第二個螺旋周期，進一步分析明確人才培養的具體目標、培養方案，通過人才培養質量分析評估方案，制定解決方法，在人才培養方案原型1的基礎上制定人才培養方案原型2。在第三個螺旋周期，人才培養目標、培養方案、培養規格和課程體系結構得到確定，在人才培養質量分析評估方案的基礎上，制定出具有價值的可操作的人才培養方案原型，然后進行教學進度安排、課程模塊設計、教學具體實施、教學質量管理與監控等執行過程。

圖2 人才培養方案制定過程螺旋圖

Fig.2 The talent training scheme making spiral graph

4 軟件開發螺旋模型在高職物聯網人才培養方案

中的具體應用（The specific application of software

development spiral model in higher vocational

IOT talents training scheme making）

針對物聯網概念新、涉及技術多、應用范圍廣等特點，要求培養出的物聯網人才專業素質高、專業知識扎實、專業技能全面、實踐動手能力強，所以可以將軟件開發螺旋模型方法應用在高職物聯網應用技術專業人才培養方案的制定中，保證人才培養方案的全面性、針對性、有效性，提高物聯網人才培養的質量。

根據軟件開發螺旋模型方法，把高職物聯網人才培養方案制定過程逐步細化為螺旋周期序列，按照方案制定過程先設計第一螺旋周期的每個步驟。

（1）確定高職物聯網人才培養目標

通過人才市場需求調研分析，物聯網應用技術專業在各行各業應用范圍廣，產業發展對物聯網技術人才需求正在急速增長，需加快培養物聯網應用型人才。高職院校培養的物聯網人才需要緊貼物聯網行業和企業的人才需求，將職業教育和企業需求聯系起來，初步確定培養市場急需的服務型、應用型、創新型、創業型高技能物聯網人才，在物聯網技術及其應用的各相關領域能夠從事物聯網系統開發、物聯網系統集成和測試、物聯網系統技術支持及服務、物聯網應用與管理。

（2）確定高職物聯網人才培養規格和課程體系結構

根據物聯網行業發展、人才市場需求、企業崗位需要等情況，初步確定高職物聯網人才就業核心工作崗位和相關工作崗位，各崗位要求的職業技能，需要掌握的技術知識，和相關課程設置。

初步確定高職物聯網應用技術專業職業崗位包括物聯網應用系統開發崗位、物聯網系統集成測試崗位、物聯網系統技術支持及服務崗位等，根據崗位相應的技能要求，初步確定物聯網人才培養方案知識技能體系結構和課程體系結構。這時，也可以將軟件開發螺旋模型方法應用于此（圖3），并結合物聯網技術體系結構（感知層技術、網絡層技術、支撐層技術、應用層技術）[3]，構建物聯網人才培養方案體系結構。

現階段，高職教育主要是三年制的學生，采用層層迭代方式不斷完善人才培養體系結構，由易到難，由淺入深，在不同階段學習不同的知識內容，也可以是同一需求用不同的技術。第一年學習階段，在了解物聯網應用技術基本知識的基礎上，可以設計一個較為簡單基礎的物聯網應用項目，圍繞著這個項目構建課程體系結構原型1。比如，開發這個物聯網項目需要學生掌握物聯網每一層（包括感知層技術、網絡層技術、支撐層技術、應用層技術）哪些相關技術技能，該技術需要哪些相應的課程支撐，學生在這個實際項目中可以在哪些崗位扮演角色等。第二年學習階段，可以在第一年學習的基礎上，再設計一個較為復雜的物聯網應用系統，同樣圍繞著這個項目構建課程體系結構原型2，包括需要學生掌握的技能技術、相關課程設置、崗位角色等。第三年學習階段，結合企業實際項目需要，在企業實際工作環境下，開發一個物聯網應用綜合項目，再次不斷完善構建知識體系和課程體系結構。

圖3 知識體系和課程體系框架圖

Fig.3 The knowledge system and curriculum system

frame diagram

（3）高職物聯網人才培養質量分析

分析這一螺旋周期聯網人才培養目標、職業崗位、培養規格三者的關系，評估這種體系方案下培養的高職物聯網人才是否能夠勝任該職業崗位，是否達到了預期的人才培養目標。如果還沒有到達預期培養目標和成效，列出問題主要出現的方面，比如，人才培養模式、培養規格要求、職業能力要求、課程體系結構等。

（4）制定解決上述問題的方法

根據上述高職物聯網人才培養質量分析列出的問題，有針對性的解決，并給出詳盡的方法。

（5）制定下一周期的高職物聯網人才培養方案完善計劃

根據上一螺旋周期得到的原型和解決方法繼續完善人才培養方案，制定下一階段方案計劃。

完成上述五個步驟后，得到了高職物聯網人才培養方案原型1，接著再按照上述步驟繼續細化完善人才培養方案，逐步通過螺旋模型方法，最終得到具有價值的可操作的人才培養方案，然后再具體實施實踐。

5 結論（Conclusion）

在高職物聯網人才培養方案制定過程中，采用軟件開發螺旋模型這種思想和方法，使人才培養方案更加行之有效、更具可操作性和價值，提高了高職培養技能型物聯網人才的針對性，保證了高職人才培養的質量，從而更加適應產業發展對高職物聯網高技能人才的要求。同時，也給其他專業人才培養方案的制定提供了一種創新的思想理念和方法，有較好的示范作用。

參考文獻（References）

[1] 米昶.軟件工程（第二版）[M].大連：大連理工大學出版社，2005：8.

[2] 陸惠恩，陸培恩.軟件工程（第二版）[M].北京：電子工業出版社， 2002：10-11.

[3] 黃東軍.物聯網技術導論[M].北京：電子工業出版社，2012：8-9.

作者簡介：

翟鴻雁（1978-），女，碩士，副教授.研究領域：物聯網應用技

術，教育技術研究.