李麗潔，韓啟龍，丁彤彤

（哈爾濱工程大學(xué)，黑龍江哈爾濱 150009）

一、船舶工業(yè)軟件現(xiàn)狀

（一）總體狀況

目前我國船舶工業(yè)使用的大多數(shù)軟件都是從國外引進(jìn)的。我國的一些研究所和國有企業(yè)從20 世紀(jì)末就開始嘗試將軟件技術(shù)應(yīng)用到船舶工業(yè)，在船舶工業(yè)也有自主研發(fā)設(shè)計的工業(yè)軟件，其功能基本覆蓋船舶全生命周期需要。但從實際考察情況來看，國產(chǎn)工業(yè)軟件在船舶工業(yè)市場占有率相對較低。

（二）設(shè)計軟件（CAD）

在設(shè)計軟件方面，滬東中華研發(fā)的SPD 和上海船舶工藝研究所研發(fā)的SB3DS 軟件，特別是滬東中華的SPD 突破了船舶海量模型高性能顯示等多項關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)在國內(nèi)許多船廠實地應(yīng)用，基本能夠滿足生產(chǎn)設(shè)計的要求[1]。

（三）制造軟件（CAM）/ 評估軟件（CAE）

在制造軟件、評估軟件方面，“中國數(shù)值水池虛擬試驗系統(tǒng)V1.0”由哈爾濱工程大學(xué)與中船708 所等聯(lián)合發(fā)布，實現(xiàn)船舶與海洋結(jié)構(gòu)物流體動力響應(yīng)過程的高精度虛擬實驗，是我國完全自主研發(fā)的船舶流體性能評估軟件，其中24 套核心求解器具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。中國船級社（China Classification Socieity）與哈爾濱工程大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了COMPASS-WALCS 三維波浪載荷計算軟件。中船702 所開發(fā)了大型浮體結(jié)構(gòu)三維水彈性分析程序（THAFTS）軟件，主要用于波浪載荷計算和響應(yīng)預(yù)報，以及具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噪聲控制設(shè)計評估軟件CABINNOISE 等[2]。

（四）運維軟件

在運維軟件方面，中國船級社（CCS）開發(fā)了基于三維模型的船舶維護保養(yǎng)系統(tǒng)（METE）、船舶航行最佳縱傾優(yōu)化軟件系統(tǒng)OTA 以及船舶能耗綜合分析評估系統(tǒng)，七〇二所自主開發(fā)了結(jié)構(gòu)安全性長期監(jiān)測系統(tǒng)LOTUS 以及面向試驗全過程及過程數(shù)據(jù)的管理平臺ORIENT TDM等。

（五）總結(jié)

從研發(fā)技術(shù)水平角度評估國產(chǎn)工業(yè)軟件，其水平與國外工業(yè)軟件相當(dāng)，但從用戶的角度出發(fā)，其可用性、用戶體驗、配套軟硬件的完善程度、信息貫通性等仍存在差距。我國船舶工業(yè)行業(yè)，不同企業(yè)、科研院所，使用的工業(yè)軟件平臺各不相同，存在嚴(yán)重的信息數(shù)據(jù)資源重復(fù)，造成了數(shù)據(jù)冗余和資源浪費。當(dāng)務(wù)之急是增強船舶工業(yè)軟件自主研發(fā)并實際應(yīng)用，打通全息立體管理環(huán)路，挖掘數(shù)據(jù)潛力，搭好數(shù)據(jù)貫通橋。

數(shù)字化、智能化是船舶工業(yè)未來發(fā)展的一個重要方向，工業(yè)軟件的自主研發(fā)是保障船舶工業(yè)自主可控發(fā)展的前提，是穩(wěn)步推進(jìn)船舶工業(yè)實施智能制造的重要基礎(chǔ)，因此需產(chǎn)學(xué)研以及船舶、軟件、計算機跨領(lǐng)域合作，從行業(yè)層面統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)國產(chǎn)工業(yè)應(yīng)用軟件研發(fā)系統(tǒng)性突破，開展新一代工業(yè)應(yīng)用軟件體系的研發(fā)，保障船舶工業(yè)數(shù)字化、智能化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。軟件人才作為船舶工業(yè)軟件自主發(fā)展的核心，面臨基礎(chǔ)科學(xué)薄弱、工程實踐能力不高、行業(yè)理解欠缺等挑戰(zhàn)，所以填補高校中船舶工業(yè)軟件人才培養(yǎng)空白，培養(yǎng)高質(zhì)量的船舶工業(yè)軟件人才勢在必行，改革思路如圖1 所示。

圖1 船舶工業(yè)軟件人才培養(yǎng)改革思路

二、船舶工業(yè)軟件人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)

近年來，我國船舶工業(yè)加速結(jié)構(gòu)化調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級，加強技術(shù)創(chuàng)新，大力發(fā)展高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品，由產(chǎn)業(yè)鏈中低端向中高端演進(jìn)，加快新舊動能轉(zhuǎn)化，相應(yīng)地對專業(yè)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)也呈現(xiàn)層級化立體式特征，有以下幾方面特點。

（一）復(fù)合性

傳統(tǒng)技術(shù)研發(fā)人才的要求比較單一，只要具有專業(yè)知識和專業(yè)能力即可。但整個產(chǎn)業(yè)競爭態(tài)勢已經(jīng)發(fā)生了較大的變化，產(chǎn)業(yè)鏈頂端的研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)盡管產(chǎn)值不到5%，但是決定了工程的建設(shè)周期、建設(shè)成本，也決定了整條產(chǎn)業(yè)鏈的盈利能力，這就要求研發(fā)設(shè)計人員必須要懂經(jīng)營、懂成本控制[3]。船舶海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)鏈長，技術(shù)研發(fā)人員要與產(chǎn)業(yè)上下游相關(guān)部門密切合作，敏銳地發(fā)現(xiàn)問題、快速解決問題，這就要求專業(yè)人才在具備深厚的專業(yè)功底和獨立工作能力的同時，還要具備較強的團隊合作、溝通協(xié)調(diào)、組織領(lǐng)導(dǎo)和壓力調(diào)適能力。

船舶與海洋工程行業(yè)是高度國際化競爭的行業(yè)，外向型特征十分明顯，尤其是該產(chǎn)業(yè)的高精尖技術(shù)仍掌握在部分發(fā)達(dá)國家，在總裝制造方面，我國跟日本、韓國仍有一定差距，這就要求從業(yè)人員不僅在語言方面能夠流暢對接，而且要具有國際化視野和全球化思維，成為具有專業(yè)素養(yǎng)的國際化人才。

當(dāng)今國際形勢與行業(yè)發(fā)展格局還對從業(yè)人員的“紅專”品質(zhì)提出了更高的要求。這就要求院校在人才培養(yǎng)和培育的全過程中，以現(xiàn)代造船模式下的崗位為任務(wù)主線，將職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)精神的培養(yǎng)融入教育環(huán)節(jié)，將產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為評價標(biāo)準(zhǔn)，強化責(zé)任意識，鼓勵學(xué)生立志高遠(yuǎn)、視野開闊，愿意把自己的事業(yè)和國家的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)合起來，為海洋事業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

（二）實踐性

船舶與海洋工程裝備數(shù)字化、信息化、智能化是國家戰(zhàn)略需求，是行業(yè)發(fā)展趨勢，是產(chǎn)業(yè)二次跨越的重要驅(qū)動力和轉(zhuǎn)型升級的必然選擇。近年來，國家積極搭建船舶與海洋工程裝備全生命周期大數(shù)據(jù)平臺，力求實現(xiàn)船舶與海洋工程全生命周期數(shù)字化、信息化、智能化的設(shè)計制造和運維服務(wù)體系，全力推進(jìn)船舶海洋工程高端制造業(yè)的整體升級。

產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級離不開專業(yè)人才的推動，相應(yīng)的船舶與海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)需要引入大量的數(shù)字化、信息化、智能化人才，包括但不限于軟件工程、計算機科學(xué)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、機器人等專業(yè)領(lǐng)域，與既有人才組成攻關(guān)團隊，通過技術(shù)、研發(fā)、設(shè)計引領(lǐng)，優(yōu)化生產(chǎn)模式，促進(jìn)整個產(chǎn)業(yè)新舊動能轉(zhuǎn)化。船舶與海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)也需要高端技術(shù)工人，既懂機械、焊接等傳統(tǒng)技術(shù)，也懂得智能制造核心關(guān)鍵技術(shù)，如智能產(chǎn)線工藝設(shè)計與管理、智能產(chǎn)線控制與運維、智能設(shè)計能力優(yōu)化、產(chǎn)品全生命周期管理、工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用等。具備工科實踐探究活動中的實際操作能力、實驗?zāi)芰?、對工作理論和操作的表達(dá)能力等，做到有認(rèn)知、能應(yīng)用、可融合式提升，推動整個產(chǎn)業(yè)從“制造”向“智造”發(fā)展[4]。綜上所述，船舶工業(yè)軟件人才既要掌握實際技術(shù)，又要能夠解決實際問題。

（三）創(chuàng)造性

習(xí)近平總書記指出：“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力，也是中華民族最深沉的民族稟賦。在激烈的國際競爭中，惟創(chuàng)新者進(jìn)，惟創(chuàng)新者強，惟創(chuàng)新者勝。”人才是創(chuàng)新的根基，創(chuàng)新驅(qū)動實質(zhì)上是人才驅(qū)動。如今培養(yǎng)創(chuàng)造型人才應(yīng)注重以下三方面。

1.積極探索，強調(diào)原創(chuàng)。積極深入探索領(lǐng)域知識，強調(diào)科研人員原創(chuàng)科學(xué)新思想、新技術(shù)。

2.聚焦熱點，另辟蹊徑。科學(xué)問題往往來源于世界科技前沿的熱點、難點以及新興領(lǐng)域，聚焦熱點、難點以及新興領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)研究。

3.目標(biāo)導(dǎo)向，破解難題。面向國家重大戰(zhàn)略需求，以目標(biāo)為導(dǎo)向，破解科技難題，將研究成果落地應(yīng)用。

三、船舶工業(yè)軟件人才培養(yǎng)機制探索與實踐

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代技術(shù)的突破性進(jìn)展，全球制造產(chǎn)業(yè)面臨新的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命，“制造強國”“海洋強國”等國家重大戰(zhàn)略為我國制造業(yè)的快速發(fā)展、轉(zhuǎn)型升級提供了強大的支撐，也對我國在相關(guān)領(lǐng)域的高等教育人才培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。船舶工業(yè)軟件作為支撐國家未來海洋戰(zhàn)略發(fā)展的重要組成部分，因其涉及多學(xué)科多專業(yè)知識的交叉融合，傳統(tǒng)的工科專業(yè)難以滿足未來發(fā)展的人才需求，高校需要從培養(yǎng)模式、課程體系建設(shè)、教學(xué)管理、質(zhì)量保證等方面建立新的培養(yǎng)模式，以滿足新環(huán)境下對未來戰(zhàn)略人才的新要求。

（一）培養(yǎng)模式

哈爾濱工程大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院以《中國軟件工程知識體系C-SWEBOK》與國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為主，以“學(xué)生中心、項目依托、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”驅(qū)動專業(yè)辦學(xué)，并依托軟件工程學(xué)科、計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科及相關(guān)專業(yè)的綜合辦學(xué)優(yōu)勢，與學(xué)校“船?！碧厣珜W(xué)科平臺、學(xué)校特色科研項目深度融合，如中國數(shù)值水池虛擬試驗系統(tǒng)V1.0。聚焦“面向船舶領(lǐng)域、理論實踐并舉、深度校企合作、多維協(xié)同育人”的辦學(xué)特色，面向船舶領(lǐng)域大型工業(yè)軟件領(lǐng)域，建立“產(chǎn)教融合、產(chǎn)學(xué)協(xié)同”的校企協(xié)同育人模式。

面向船舶領(lǐng)域的大型工業(yè)軟件領(lǐng)域，構(gòu)建由產(chǎn)業(yè)需求牽引的多元化校企合作協(xié)同育人培養(yǎng)模式[5]。第一，深化與中國船舶集團及所屬企業(yè)的人才培養(yǎng)合作，建立產(chǎn)業(yè)需求引導(dǎo)、學(xué)院辦學(xué)主導(dǎo)、校企資源共建共享的人才培養(yǎng)模式。第二，建立企業(yè)積極參與、學(xué)校主動跟蹤、校企全面反饋機制，根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求從培養(yǎng)方案的制定、教學(xué)大綱的編寫、專業(yè)課程的講授與考核、工程實踐指導(dǎo)等多方面深度參與學(xué)生的培養(yǎng)。第三，根據(jù)船舶工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級需要，與企業(yè)合作開展人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)及在船舶工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究與創(chuàng)新實踐，指導(dǎo)學(xué)生入企實踐、企業(yè)師資到校指導(dǎo)以及實踐育人平臺校企共建，實現(xiàn)校企資源的優(yōu)化組合與充分利用。第四，加強國際交流，實施積極的外派內(nèi)引計劃，提升教師出國訪學(xué)、學(xué)生出國留學(xué)力度，邀請國際知名專家學(xué)者來校學(xué)術(shù)交流和合作人才培養(yǎng)；建立青年特區(qū)機制，鼓勵引導(dǎo)教師開展高水平科學(xué)研究，形成高水平教學(xué)科研成果；建立學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范特區(qū)，參與高水平國際比賽，形成金牌賽事的品牌效應(yīng)。船舶工業(yè)軟件新工科人才培養(yǎng)模式框架圖如圖2所示。

圖2 船舶工業(yè)軟件新工科人才培養(yǎng)模式框架圖

（二）課程體系建設(shè)

課程體系及課程是人才培養(yǎng)的主要載體，是專業(yè)培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容，關(guān)系到人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)和專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的落實[6]。課程體系的總體建設(shè)思路是圍繞需求引領(lǐng)、注重實踐、突出特色、層級貫通。

在需求引領(lǐng)方面，通過校內(nèi)外專家論證等多種形式，以實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，以專業(yè)發(fā)展趨勢、行業(yè)企業(yè)參與和滿足社會發(fā)展需求為出發(fā)點，調(diào)整優(yōu)化課程體系，支撐培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的整體達(dá)成。

在注重實踐方面，從企業(yè)實際需求中挖掘?qū)嵺`內(nèi)容，建立課內(nèi)外實踐資源庫，提高實踐課程比重，加強行業(yè)實踐內(nèi)容，提升課內(nèi)實驗比例，強化課外實踐指導(dǎo)；同時注重采用國產(chǎn)化、開源系統(tǒng)的實踐平臺（如在龍芯、升騰等處理器，或者麒麟、鯤鵬等操作系統(tǒng)上開展實踐訓(xùn)練），加強實踐平臺自研等。

在課程特色建設(shè)方面，增加專業(yè)特色課程設(shè)置。在軟件工程的主干課程中強化船舶行業(yè)相關(guān)性，引入船舶工業(yè)領(lǐng)域的前沿課程、導(dǎo)論課程，加深學(xué)生對船舶行業(yè)背景的理解，提升學(xué)生利用軟件工程理論知識解決船舶工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級復(fù)雜工程問題的能力。

在層級貫通方面，根據(jù)培養(yǎng)層級目標(biāo)不同，設(shè)置相應(yīng)課程。實現(xiàn)船舶工業(yè)軟件學(xué)科和專業(yè)的本碩博一體化培養(yǎng)，本科課程體系設(shè)置側(cè)重于將軟件工程基本理論、技術(shù)、工具等應(yīng)用到行業(yè)中解決實際問題，注重應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)；研究生課程體系側(cè)重于具備技術(shù)、方法創(chuàng)新能力，具備從行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)工程問題并加以解決的能力，注重專門人才的培養(yǎng)；博士生則能夠獨立開展科學(xué)研究，是具備帶領(lǐng)團隊合作開展科研攻關(guān)的領(lǐng)軍人才。

（三）教學(xué)管理

教學(xué)管理采取特區(qū)、首席負(fù)責(zé)制的新模式。學(xué)院設(shè)立船舶工業(yè)軟件人才培養(yǎng)辦公室、教學(xué)與咨詢委員會和教學(xué)督導(dǎo)組特區(qū)，負(fù)責(zé)日常教學(xué)運轉(zhuǎn)、教學(xué)質(zhì)量咨詢與監(jiān)督工作；建立課程責(zé)任人制度，負(fù)責(zé)課程的全過程管理。由本專業(yè)具有豐富經(jīng)驗的教授擔(dān)任首席責(zé)任教授，并根據(jù)反饋的教學(xué)評價結(jié)果對課程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

（四）質(zhì)量保障

新工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量應(yīng)該樹立五個觀念：以學(xué)生為中心、重視過程管理、以戰(zhàn)代練、以戰(zhàn)代學(xué)、強調(diào)持續(xù)改進(jìn)[7]。建立“五位一體”教學(xué)質(zhì)量保障體系，確保學(xué)院人才培養(yǎng)工作持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展與提升。通過課程負(fù)責(zé)人評教、學(xué)生評學(xué)、專業(yè)評建、企業(yè)評價和學(xué)院聯(lián)評的“五個維度”收集信息，并對課程建設(shè)合理性、畢業(yè)要求達(dá)成度、培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度以及社會行業(yè)滿意度四個主要觀測點實行質(zhì)量監(jiān)控機制，并建成信息化輔助教學(xué)系統(tǒng)，幫助教師持續(xù)性改進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量。建立教學(xué)周報制度，學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、專業(yè)負(fù)責(zé)人、教學(xué)咨詢委員會等根據(jù)教學(xué)周報改進(jìn)學(xué)院教學(xué)管理和人才培養(yǎng)水平。教學(xué)環(huán)節(jié)的監(jiān)控與評價針對課程教學(xué)、專業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計布控的質(zhì)量要求要點，通過校院、學(xué)生監(jiān)督和評價等方式，促進(jìn)各個教學(xué)環(huán)節(jié)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。

四、結(jié)語

船舶軟件設(shè)計新工科體系建設(shè)任重道遠(yuǎn)，建立良好的發(fā)展生態(tài)是關(guān)鍵。要在船舶工業(yè)軟件領(lǐng)域培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，就必須以產(chǎn)業(yè)需求來建專業(yè)，以技術(shù)發(fā)展改課程，以學(xué)生興趣創(chuàng)方法，從而重構(gòu)專業(yè)結(jié)構(gòu)、更新知識體系、倒逼教育方法，為我國船舶工業(yè)軟件的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭提供智力和人才支撐，不斷提高船舶與海洋工程領(lǐng)域的新工科教育國際競爭力。