软件开发螺旋模型在高职物联网人才培养方案中的应用

摘 要：目前，高职院校物联网人才培养缺乏针对性、灵活性和开放性。本文创造性地将软件开发螺旋模型的设计理念和方法，探索运用到制定高职院校物联网人才培养方案中，把方案制定过程细化为螺旋周期序列。每一螺旋周期由确定人才培养目标、培养规格和课程体系结构、人才培养质量分析、制定解决问题方法、制定下一周期人才培养方案完善计划等五个步骤组成。每经历一个周期序列，方案就更细化，周而复进，不断完善成最有价值方案，为加快提高物联网人才质量提供了新思路。

关键词：物联网；人才培养方案；螺旋模型

中图分类号：G642.0 文献标识码：A

1 引言（Introduction）

随着物联网技术在各行各业的广泛应用，物联网专业人才的需求量日益增大，教育领域近几年开始重视物联网人才的培养，在多所高职院校相继开设了物联网应用技术专业，以满足人才市场的需求。但是，现阶段多数高职院校物联网应用技术专业人才培养方案制定都是延续传统的设计思想和方法，即按照给定的人才培养方案框架模板，往框架模板里添加培养目标、培养规格、课程设置安排等，或者参照本科院校物联网专业人才培养模式，这些制定方法并没有将高职院校高素质技能型专门人才培养的针对性、灵活性和开放性很好的体现出来，也没有立足物联网应用技术专业所依托的物联网技术和产业变化较快等特殊性，所以培养出来的物联网人才很难满足市场的需求。因此，从高职院校人才培养目标出发，针对物联网行业专业的特点，如何采用创新的设计理念和方法有效地制定高职物联网人才培养方案，提高高职物联网人才培养质量，是现阶段急需解决的问题。

2 软件开发螺旋模型（The spiral model of software

development）

根据软件生产工程化的需要，软件生命周期的划分也有所不同，从而形成了不同的软件生命周期模型，也称软件开发模型或软件过程模型。软件开发模型是在软件生命周期基础上构造出的由软件开发全过程中的活动和任务组成的结构框架[1]。软件开发模型主要有：瀑布模型、渐增式模型、软件重用模型、喷泉模型、螺旋模型等。

其中，软件开发螺旋模型是连续的、弯曲了的线性模型，每个螺旋推进的过程都是渐进的实现过程。螺旋模型把软件开发过程安排为逐步细化的螺旋周期序列，每经历一个周期，系统就细化和完善一些。螺旋模型每一螺旋周期由下列六个步骤组成（图1）[2]。

（1）确定任务目标

根据初始需求分析项目计划，确定任务目标、可选方案和限制。

（2）选择对象

对各种软硬件设备、开发方法、技术、开发工具、人员、开发管理等对象进行选择。

（3）分析约束条件

软件开发的时间、经费等限制条件。

（4）风险分析

评估目标、对象、约束条件三者之间的联系，列出可能出现的问题。

（5）制定消除风险的方法

制定详尽的说明和方法，并估计可能产生的后果。

（6）制定下一周期的工作计划

进一步明确软件需求和系统的目标，制定系统生存周期计划。

在第一个螺旋周期，初步开发原型1，制定系统生存周期计划。在第二个螺旋周期，在原型1的基础上开发原型2。在第三个螺旋周期，开发出具有实用价值的可运行操作原型，然后设计、编码、测试、运行、维护。

图1 螺旋模型开发过程

Fig.1 The spiral model development process

3 在高职人才培养方案制定中采用软件开发螺旋

模型的方法（Take the software development

spiral model in the higher vocational talents

training scheme making）

制定高职人才培养方案的过程，实际上也是培养所需人才目标和培养方式方法的具体过程体现。立足高职院校培养高素质技能型人才的特点，以市场需求为起点，将软件开发螺旋模型方法灵活应用在培养方案的制定过程中。

首先，制定人才培养方案的过程是不断细化和完善的过程，所以用软件开发螺旋模型把人才培养方案制定过程逐步细化为螺旋周期序列，每经历一个周期，方案就细化和完善一些。

人才培养方案制定过程每一螺旋周期可以由五个步骤组成（图2）。

（1）确定人才培养的目标

先对人才市场需求进行调研，根据初始需求分析，确定高职人才培养的目标和任务，确定人才培养模式，初步制定培养总体方案。

（2）确定培养规格和课程体系结构

根据岗位和职业能力分析，确定培养对象及人才培养使用的方式方法，确定培养方案体系结构，构建课程体系，选择这一周期适合的课程及课程路线。

（3）人才培养质量分析

评估目标、岗位、培养规格三者之间的关系，列出这一螺旋周期培养方案中人才培养质量可能出现的问题及不足之处。

（4）制定解决问题的方法

针对这一螺旋周期人才培养方案中问题和不足，给出解决方法和说明。

（5）制定下一周期的人才培养方案完善计划

在第一个螺旋周期，确定人才培养目标、培养对象、培养规格、培养方案体系结构、课程体系结构，通过人才培养质量分析评估方案，制定解决问题方法，初步制定人才培养方案原型1，制定下一周期完善计划。在第二个螺旋周期，进一步分析明确人才培养的具体目标、培养方案，通过人才培养质量分析评估方案，制定解决方法，在人才培养方案原型1的基础上制定人才培养方案原型2。在第三个螺旋周期，人才培养目标、培养方案、培养规格和课程体系结构得到确定，在人才培养质量分析评估方案的基础上，制定出具有价值的可操作的人才培养方案原型，然后进行教学进度安排、课程模块设计、教学具体实施、教学质量管理与监控等执行过程。

图2 人才培养方案制定过程螺旋图

Fig.2 The talent training scheme making spiral graph

4 软件开发螺旋模型在高职物联网人才培养方案

中的具体应用（The specific application of software

development spiral model in higher vocational

IOT talents training scheme making）

针对物联网概念新、涉及技术多、应用范围广等特点，要求培养出的物联网人才专业素质高、专业知识扎实、专业技能全面、实践动手能力强，所以可以将软件开发螺旋模型方法应用在高职物联网应用技术专业人才培养方案的制定中，保证人才培养方案的全面性、针对性、有效性，提高物联网人才培养的质量。

根据软件开发螺旋模型方法，把高职物联网人才培养方案制定过程逐步细化为螺旋周期序列，按照方案制定过程先设计第一螺旋周期的每个步骤。

（1）确定高职物联网人才培养目标

通过人才市场需求调研分析，物联网应用技术专业在各行各业应用范围广，产业发展对物联网技术人才需求正在急速增长，需加快培养物联网应用型人才。高职院校培养的物联网人才需要紧贴物联网行业和企业的人才需求，将职业教育和企业需求联系起来，初步确定培养市场急需的服务型、应用型、创新型、创业型高技能物联网人才，在物联网技术及其应用的各相关领域能够从事物联网系统开发、物联网系统集成和测试、物联网系统技术支持及服务、物联网应用与管理。

（2）确定高职物联网人才培养规格和课程体系结构

根据物联网行业发展、人才市场需求、企业岗位需要等情况，初步确定高职物联网人才就业核心工作岗位和相关工作岗位，各岗位要求的职业技能，需要掌握的技术知识，和相关课程设置。

初步确定高职物联网应用技术专业职业岗位包括物联网应用系统开发岗位、物联网系统集成测试岗位、物联网系统技术支持及服务岗位等，根据岗位相应的技能要求，初步确定物联网人才培养方案知识技能体系结构和课程体系结构。这时，也可以将软件开发螺旋模型方法应用于此（图3），并结合物联网技术体系结构（感知层技术、网络层技术、支撑层技术、应用层技术）[3]，构建物联网人才培养方案体系结构。

现阶段，高职教育主要是三年制的学生，采用层层迭代方式不断完善人才培养体系结构，由易到难，由浅入深，在不同阶段学习不同的知识内容，也可以是同一需求用不同的技术。第一年学习阶段，在了解物联网应用技术基本知识的基础上，可以设计一个较为简单基础的物联网应用项目，围绕着这个项目构建课程体系结构原型1。比如，开发这个物联网项目需要学生掌握物联网每一层（包括感知层技术、网络层技术、支撑层技术、应用层技术）哪些相关技术技能，该技术需要哪些相应的课程支撑，学生在这个实际项目中可以在哪些岗位扮演角色等。第二年学习阶段，可以在第一年学习的基础上，再设计一个较为复杂的物联网应用系统，同样围绕着这个项目构建课程体系结构原型2，包括需要学生掌握的技能技术、相关课程设置、岗位角色等。第三年学习阶段，结合企业实际项目需要，在企业实际工作环境下，开发一个物联网应用综合项目，再次不断完善构建知识体系和课程体系结构。

图3 知识体系和课程体系框架图

Fig.3 The knowledge system and curriculum system

frame diagram

（3）高职物联网人才培养质量分析

分析这一螺旋周期联网人才培养目标、职业岗位、培养规格三者的关系，评估这种体系方案下培养的高职物联网人才是否能够胜任该职业岗位，是否达到了预期的人才培养目标。如果还没有到达预期培养目标和成效，列出问题主要出现的方面，比如，人才培养模式、培养规格要求、职业能力要求、课程体系结构等。

（4）制定解决上述问题的方法

根据上述高职物联网人才培养质量分析列出的问题，有针对性的解决，并给出详尽的方法。

（5）制定下一周期的高职物联网人才培养方案完善计划

根据上一螺旋周期得到的原型和解决方法继续完善人才培养方案，制定下一阶段方案计划。

完成上述五个步骤后，得到了高职物联网人才培养方案原型1，接着再按照上述步骤继续细化完善人才培养方案，逐步通过螺旋模型方法，最终得到具有价值的可操作的人才培养方案，然后再具体实施实践。

5 结论（Conclusion）

在高职物联网人才培养方案制定过程中，采用软件开发螺旋模型这种思想和方法，使人才培养方案更加行之有效、更具可操作性和价值，提高了高职培养技能型物联网人才的针对性，保证了高职人才培养的质量，从而更加适应产业发展对高职物联网高技能人才的要求。同时，也给其他专业人才培养方案的制定提供了一种创新的思想理念和方法，有较好的示范作用。

参考文献（References）

[1] 米昶.软件工程（第二版）[M].大连：大连理工大学出版社，2005：8.

[2] 陆惠恩，陆培恩.软件工程（第二版）[M].北京：电子工业出版社， 2002：10-11.

[3] 黄东军.物联网技术导论[M].北京：电子工业出版社，2012：8-9.

作者简介：

翟鸿雁（1978-），女，硕士，副教授.研究领域：物联网应用技

术，教育技术研究.