2015年新增学位授权学科论证方案(软件科学与技术)
索取号: 发布时间:2015-11-10 浏览次数:

 

 

 

自主设置目录外二级学科论证方案

【本页为论证方案首页】

 

 

 

 

 

学位授予单位名称:华东师范大学                学位授予单位代码:10269

二级学科名称

软件科学与技术

二级学科代码

0835Z2

所属一级学科

 

 

学位授权级别

0835

软件工程

博士Ö       硕士Ö

接受质询

联系电话

021-62233205

接受质询

电子邮箱

hbzhu@sei.ecnu.edu.cn

注:1.请填写相关项目,并在相应的“√”

2.各单位自主设置目录内二级学科可参照本提纲进行论证;

3.本方案将上网公示。

 

 

                                            2015525


 

一、该学科基本概况... 1

(一)学科内涵... 1

(二)国内外设置该学科的状况和发展情况... 2

(三)该学科的主要研究方向及研究内容... 5

(四)该学科的理论基础... 7

(五)该学科与其他相近二级学科的关系... 8

二、设置该学科的必要性和可行性... 8

(一)社会对该学科人才的需求情况... 8

(二)设置该学科的目的... 9

(三)本单位设置该学科已具备的基础... 10

(四)该学科的发展前景... 12

三、该学科的人才培养方案... 13

(一)培养目标... 13

(二)生源要求与选拔方式... 13

(三)课程体系的设计方案及依据... 14

(四)学生培养和学位的基本要求... 16

四、该学科的建设规划... 18

(一)建设思路... 18

(二)师资队伍建设... 19

(三)人才培养... 19

(四)科学研究... 20

(五)国际交流与合作... 21

(六)保障措施... 22

 

 

                                                                               

 


一、     该学科基本概况

(一)学科内涵

自从二十世纪下半叶信息技术革命以来,人们对软件的需求、对软件的依赖前所未有。一般认为,软件是客观世界中问题空间与解空间的具体描述,它追求的是表达能力强、更符合人类思维模式,具有构造性和易演化性的计算模型。技术是指人们从现实基础到达设定目标所必须遵循的综合操作方法。软件科学与技术这一学科的目的是要综合应用软件相关领域的科学理论和技术手段来改造客观世界,这就需要有完整的知识体系来保障改造过程可控可靠。为了实现从可证明的理论“正确”到可满足的实践“需求”之间的过度,软件的可信成为追求的目标,成为研究的焦点。

有鉴于此,软件科学与技术二级学科将主要围绕可信软件的理论与方法进行研究,其研究对象是软件系统,涵盖软件科学理论与软件技术应用两个方面。其中,科学研究的重点在于如何发现软件可信性、度量和演化的基本规律,以应对当今软件所面临的复杂性、开放性和演化性等一系列重要挑战;而技术的重点在于针对具体计算模式,综合应用软件科学知识、方法与工具,构建可信可用的产品。软件科学与技术二级学科主要包括高可信计算理论与技术和领域软件工程与新型计算模式两大研究方向。作为支撑我国自主可控软件系统研发中的重要手段,本学科力图培养具有扎实软件理论功底、计算思维素养和工程技术能力的软件科学与技术领域高层次专门人才,满足上海市乃至全国两化融合下的安全自主可控软件研发需求,推动学科建设、技术进步和社会发展。

高可信计算理论与技术方向包涵可信软件的基础理论、可信软件分析与验证技术、软件开发技术与方法等领域。可信计算基础理论主要研究软件工程相关的程序理论和计算理论,以及可信软件的相关数学理论与方法,包括程序统一理论、信息物理融合系统的时空建模与可信设计理论、算法与复杂性理论、混成系统建模理论、基于符号计算的非线性求解理论等。可信软件分析与验证技术包括基于模型的验证理论与技术和软件可信性评估、度量技术。软件工程技术方向主要研究可信软件构造方法、可信软件开发技术、分布式计算技术和图形图像技术,为软件开发提供集成开发环境和工具链支持。

领域软件工程与新型计算模式主要研究如何将软件工程的相关原理、方法、技术及工具应用于特定工业领域和新涌现的计算模式,涵盖智能制造、智慧医疗、智慧城市、智慧交通、航空航天等领域,以及云计算、场景计算和社会计算等新型计算模式。

(二)国内外设置该学科的状况和发展情况

经过五十余年的发展,软件工程学科逐渐形成了软件工程领域的基础理论、工程方法与技术体系,完善了软件工程教育体系。1991年,ACMIEEE-CS的计算学科教程CC1991专题组将“软件工程”列为计算学科的九个知识领域之一。1993年,IEEE-CSACM建立了联合指导委员会共同建设软件工程专业,逐渐发展为软件工程协调委员会(SWECC),其提出了“软件工程职业道德规范”、“本科软件工程教育计划评价标准”以及“软件工程知识体系(SWEBOK)”。在我国,2002年国家首批建设了35所示范性软件学院,并于2011年将软件工程列入国务院学位委员会认定的一级学科。200710月,国家自然科学基金委“可信软件基础研究”重大研究计划正式启动,支持了来自国内六十余所高校的研究团队从事的近两百项可信软件领域相关研究。

在美国和英国,自上世纪八十年代以来,各高校陆续开设了软件工程相关课程。如英国约克大学专门设置了软件工程硕士研究课程和高可信系统硕士研究课程,开设有系统安全度量(System Safety Assessment),需求工程(Requirements Engineering),形式化规范(Formal Specification),模型驱动工程(Model-driven Engineering),并行与实时编程系统架构(Concurrent & Real-Time Programming Systems Architectures),软件测试(Software Testing) 等课程。英国牛津大学开设有软件验证(Software Verification)、概率模型检测(Probabilistic Model Checking)、程序语言原理(Concepts in Programming Languages)、计算机辅助形式化验证(Computer-Aided Formal Verification) 和软件和接口设计(Software and Interface Design)等课程。麻省理工学院开设有软件工程原理(Software Engineering Concepts)和软件工程实践(Laboratory in Software Engineering)等课程;卡耐基·梅隆大学则开设有软件开发方法(Software Development Methods) 和软件开发管理(Software Development Management)等课程;加州大学伯克利分校开设有符号编程(Introduction to Symbolic Programming)和软件工程专题(Software Engineering Topics)等课程;斯坦福大学开设有程序设计方法学(Program Design Methodology)、抽象程序设计(Abstract Program Design)、面向对象系统设计(Object Oriented System Design)等课程。在我国,自上世纪九十年代以来很多重点高校已经开设软件工程课程。作为国家首批35所示范性软件学院之一,华东师范大学软件学院自2002年成立以来一直致力于学科建设,开设了一系列丰富的软件科学与技术相关课程,包括软件测试和质量保证(Software Testing and Quality Assurance)、程序分析与验证(Program Analysis and Verification)、进程代数(Process Algebra)、软件需求(Software Requirements)、软件过程和项目管理(Software Process and Project Management)、软件开发(Software Development)、并行程序设计(Parallel programming)、数字图像处理(Digital Image Processing)、用户界面设计(User Interface Design)、算法设计与分析(Design of Algorithms and Analysis)等。

目前我国的学科目录中还没有列入软件科学与技术二级学科,但清华大学、国防科技大学、华东师范大学、南京大学、西北工业大学等高校已经在相关人才培养方面进行了积极的探索。以华东师范大学为例,200712月我们筹建了上海市高可信计算重点实验室,20097月经上海市科委批准正式运行,2011年、2014年在上海市重点实验室评估中连续两次评估优秀。依托华东师范大学,实验室先后成立计算机理论研究所、海量信息研究所、密码与安全研究中心。实验室以当前计算机科学和软件工程领域提出的可信计算和安全软件的基本问题为背景,面向国家发展软件产业的战略需求和上海市地方经济的重点需求,确立了高可信计算理论、可信软件构造平台和可信计算应用等为主攻方向,进行可信计算理论与软件开发技术的基础研究。20151月,学院与欧洲多所院校联合筹建的“可信软件国际合作联合实验室”通过教育部立项建设论证。

综上,华东师范大学软件学院近年来在教学与科研方面开展了一系列探索性工作,这些都为软件科学与技术二级学科的建设打下了良好基础。

(三)该学科的主要研究方向及研究内容

软件科学与技术专业针对国家两化融合下的安全自主可控软件研发需求,开展可信软件基础理论、可信软件构造方法、软件工程技术等科学研究,并推进软件科学与技术在相关领域的应用。本专业旨在培养从事计算机软件、计算机应用、网络通信及相关领域中从事大型软件设计与开发、软件产业管理等工作的高级专业人才,使学生具备扎实的计算机基础理论知识、分析解决实际问题的能力、设计开发实际软件系统的能力和软件项目管理的能力。该学科的主要研究方向及研究内容如下:

1. 高可信计算理论与技术

可信计算涵盖的内容广泛,包括可信软件的基础理论、可信软件分析与验证技术、软件开发技术与方法等。

可信计算基础理论包括程序统一理论(UTP)、CPS系统软件的可信设计理论、物理空间与信息空间的统一建模理论、混成系统建模理论、基于符号计算的非线性求解理论、可信度量理论、程序语义理论、算法与复杂性理论等。

可信软件分析与验证技术包括基于模型验证理论与技术和软件可信性评估、度量技术。基于模型验证理论与技术包括基于模型的分析技术,基于时态逻辑的规约描述语言、可满足性理论、可执行软件建模技术与量化分析方法等。软件可信性评估与度量技术包括模型验证技术、软件非功能性分析验证、代码安全性验证、能耗敏感的评估分析、程序分析测试验证技术的研究及相关工具研发。模型验证理论与技术为实现定性与定量的模型验证分析,提供了理论基础及工具支持。

软件开发技术与方法研究需求工程、软件规范语言、软件体系结构、软件测试与质量保证、软件工程管理等软件开发技术。研究基于模型的高可信软件构造方法,侧重时钟语言的需求建模理论与方法、模型驱动的开发技术、设计模型的自动综合等。研究分布式计算技术和图形图像处理技术,为软件开发提供集成的开发环境和工具链。

2. 领域软件工程与新型计算模式

将软件工程的相关原理、方法、技术及工具应用于特定的研究领域,如智能制造、智慧医疗、智慧城市、智慧交通、航空航天等领域。与工业界密切合作,立足现实应用,从实际应用出发,聚焦关系国计民生的关键领域。

针对不同的领域需求,研究面向强时空特性的系统建模,构建面向领域应用的高可信软件模型,作为可信软件开发的基础模型,并研究具体的模型验证分析技术如何对特定领域的模型进行分析、验证,并构建特定领域的验证目标,最终构建面向领域的验证模型库、验证属性库等,为面向特定领域的可信软件开发提供可重用的资源。

随着计算对象的改变,不断涌现出新型计算模式包括云计算、场景计算和社会计算等。针对这些新型计算模式,研究多实体协同感知与实时交互方法和开放环境下非确定性的预测、判定和控制技术,研究支持新型计算模式大系统开发的软件工程基础理论以及软件科学与技术在新型计算模式下的应用。

(四)该学科的理论基础

软件科学与技术学科的理论基础包括(1)可信计算理论模型:程序统一理论(UTP)、时空建模理论、程序语义理论、算法与复杂性理论、非线性系统求解、符号计算和概率统计分析方法;(2)软件工程的基础理论:需求分析、软件设计、软件测试、项目管理等;(3)可信软件质量保障理论:包括模型验证、统计模型检测、静态分析技术、运行时验证等。

 

(五)该学科与其他相近二级学科的关系

软件科学与技术学科是信息科学领域的基础学科方向之一,为软件工程其他二级学科如嵌入式软件与系统和数据科学与工程等提供软件设计与开发的理论基础和技术支撑。

高可信计算理论与技术为可信嵌入式软件系统的设计、开发提供了理论基础,模型驱动式软件开发方法为嵌入式软件的开发提供了方法学支撑,能够实现以模型驱动的方式开发嵌入式系统,有效提高嵌入式系统软件的质量和开发效率。可信软件分析验证技术为提高嵌入式系统的质量提供了技术支撑,有助于提高嵌入式系统软件的正确性、安全性、可靠性。

二、设置该学科的必要性和可行性

(一)社会对该学科人才的需求情况

软件作为计算机系统的灵魂、信息化系统的核心以及互联网应用的基石,在系统中所处的地位越来越重要。软件产业作为国家工业化和信息化过程中大力发展的战略性新兴产业,在促进国民经济和社会持续发展,引领科技不断进步、提升国家核心竞争力等方面具有举足轻重的作用。当前,我国基础软件的研发力量与国外有一定的差距,如操作系统、数据库、存储设备等核心技术主要依赖于国外。另一方面,我国研发的软件系统在可信安全的保障能力、安全控制关键算法研制与国外产品尚有差距。目前我国可信软件高级人才的短缺已经成为制约我国软件产业快速发展的一个瓶颈。

软件的自主研发能力的提升,需要具备新型可信软件理论和实践的高端软件人才。从上海地区来看,软件和集成电路是上海第一支柱产业——信息产业的基础。上海市软件和信息服务业近年来以超过20%的年均增幅快速增长,2013年全市软件产业实现经营收入2464.9亿元,同比增长18.2%,全行业从业人员达34万。目前软件领域主要关注软件开发人才的培养,具有可信技术理论和大系统架构设计能力的高端软件人才较为欠缺。软件科学与技术这一学科致力于培养具有扎实的软件理论功底和计算思维素养以及可信软件的设计与开发能力的高层次专门人才,满足上海市乃至全国两化融合下的安全自主可控软件研发需求,推动学科建设、技术进步和社会发展。

(二)设置该学科的目的

设置该学科的目的主要包括三个方面:1、培养具有可信技术理论和大系统架构设计能力的高端软件人才;2、为其他二级学科提供软件理论基础;3、为应用领域提供高端软件服务。

我们认为当前高端软件人才应具备:1、可信软件分析和设计理论基础,掌握大系统需求分析、建模与仿真和架构设计技术;2、应用系统设计能力,能够从事战略性新兴产业软件的研发;3、国际前沿技术学习能力和交流能力;4、项目管理能力及自主业务提升能力。

软件科学与技术学科结合计算机科学和数学等相关学科的优势,研究软件理论、软件技术与原理等诸多方面,既关注构造软件的理论、模型与算法及其在软件开发与维护中的应用,也关注求解问题的数学理论与方法及其在软件建模、分析、设计和验证中的应用。研究建立完善的可信软件形式化理论体系,为分析和验证软件系统的可信性提供理论基础。研究建立有效的可信软件工程方法学,为构造高可信的软件系统提供高效的开发技术。研发功能完备的高可信软件开发和运行支撑平台,为可信软件的开发、运行、以及监测和评估提供技术支持。该学科的研究将为其他相关二级学科提供软件理论基础。

软件科学与技术的研究必须与实际应用领域相结合,形成面向领域和面向服务的理论、方法与技术,为航空与航天和智能交通等安全攸关领域,和金融与电子商务、游戏与娱乐、现代服务业等国计民生相关领域提供高端软件服务。

(三)本单位设置该学科已具备的基础

软件科学与技术二级学科主要依托华东师范大学软件学院、教育部可信软件国际合作联合实验室、以及上海市高可信计算重点实验室,拥有院士1人,杰青1人,教授7人,副教授16人,讲师3人。在此基础上,吸引了国内外其他高校、研究院所近60余名中外研究人员共同参与教学科研工作。
    
近年来,共培养各类研究生近1500名,其中为企业培养工程硕士超过1200名;针对传统行业对于创意和信息化的需求,设立并招收了180余名创意工程专业硕士研究生。2013-2015年共毕业博士研究生23人,毕业硕士研究生73人,在读博士研究生51人,在读硕士研究生78人。学科团队通过中长期国际合作项目,举办国际学术会议,引进外籍专家和博士后等方式提高国际化合作能力;通过暑期学校与国外高校联合培养研究生等方式促进本学科的青年人才培养。

学科建设团队经过多年发展,在可信软件方面取得了卓越的成绩,近三年来在Phys. Rev. E, J. Phys., ACM Trans. SEM, FAC, SCP 等国际权威期刊和会议上发表论文300余篇。“基于模型的可信软件理论与开发方法”获得教育部自然科学一等奖。长期承担国家973科技计划、863科技计划、核高基以及国家自然科学基金重大研究计划等研发任务,近三年总研究经费达2000余万,成为国内在可信软件领域的一支重要的研究队伍。

学科带头人何积丰院士长期从事计算机软件理论及应用研究,取得了系统的研究成果。(1)作为程序统一理论的创立者,其与图灵奖获得者 Hoare 教授共同开创的UTP(程序统一理论)被国际软件界广泛运用;(2)作为数据精化完备理论的奠基者,其在精化理论方面的工作,被欧洲计算机界誉为“软件工程技术发展的一个里程碑”;(3) 作为可信软件设计理论与技术的开拓者,首创了基于模型的可信软件设计理论与技术,相关成果已被国内关键部门广泛采用(航天5院、中国电科32所等);在国内倡导和推动了信息物理融合系统研究,提出了信息物理融合系统的可信体系架构、时钟与信号演算理论,为我国安全攸关领域系统验证的自主创新和上海新型工业化核心竞争力的提升做出了卓越贡献。

学科建设团队也非常重视与大学,研究机构共享学术资源,积极开展人员交流和合作研究,目前与国内的中科院、清华大学、北京航空航天大学、国防科技大学、南京大学等建立合作关系;积极发展与行业企业的战略合作关系,联合进行项目研究和科研成果转化,目前与华为技术有限公司、公安部研究所、中国航天科技集团等公司建立了长期合作关系;常年邀请国际著名学者和专家常驻访问,提供学术交流和技术指导;连续十年举办暑期学校活动,邀请海外知名学者来华讲学和交流。

(四)该学科的发展前景

我国正处于信息化和工业化深入发展的关键时期,自主可控的高可信软件在促进国民经济和社会持续发展,引领科技不断进步,特别是推动信控系统、航空航天、汽车电子、智能装备、核电研究、智慧城市等行业领域的发展,具有重大战略意义。

软件科学与技术二级学科以高可信软件理论为核心,汇聚国内外一流人才,培养具有国际视野、杰出创新能力的科学家;面向行业需求建设具有国际科学前沿视野、结构合理和优势互补的优秀创新群体;培养既懂技术又有实际工程经验和企业管理经验的综合性人才和行业战略发展急需的领军创新人才。

本学科面向国家产业及行业发展的重大需求,针对国家重大发展规划中安全攸关关键领域中的前沿性科学问题,培养汇聚具有国际先进水平的领军人物和学科带头人,以及具有创新能力和发展潜力的优秀中青年学术骨干,逐步建设一支具有世界一流学术水平和影响力的学科队伍。

因此,从对接国家两化融合、推进自主可控软件研发、汇聚高端软件人才、加速推动产学研协同创新等方面来看,进一步加强软件科学与技术学科建设是极为重要的。

三、该学科的人才培养方案

(一)培养目标

软件科学与技术学科依托上海市高可信计算重点实验室和教育部可信软件国际合作联合实验室,以社会需求为导向,以为国家及上海市输送高素质、工程化、创新型人才为目标, 打造涵盖专业核心课程、实践操作课程、特色选修课程的立体化、多层次、不断完善创新的专业课程体系,建设融合多方优势资源的高水准协同教学团队、管理运作机制和支持协同培养的一体化教学平台,制定并实施协同培养模式下的多层次多维度教学管理和教学服务制度,真正做到“以学生为中心,尊重个性,培育思想,提升能力”,旨在培养具有良好的软件科学与工程素养、开阔的国际视野、扎实的软件理论基础和较强的在新型计算模式下进行软件设计与开发综合能力的高层次软件人才。

(二)生源要求与选拔方式

具有学士学位或国民教育系列大学本科学历(包括应届本科毕业生和在职人员);较好掌握计算机、软件工程专业基础知识;具备良好的程序语言与数理逻辑基础和创新实践能力。

软件科学与技术专业的学生选拔方式主要包括高校或者研究机构推荐(直研、直博)和国家统一招生考试两种方式,同时积极探索本科生—硕士研究生—博士研究生的九年一贯制连续培养模式。另外,本学科通过开展暑期学校、夏令营和科普活动周等活动,吸引优秀大学生参与软件科学学术研究活动,促进高校间大学生的交流,加深大学生对软件科学与技术的认识与理解。同时,邀请软件科学与技术领域的国际知名学者开展短期课程,培养大学生在学术研究中的国际视野、激发研究兴趣、发掘科研潜力,鼓励有志于攻读软件科学与技术专业学术博士和工程博士的学生积极报考,利用专项补偿名额研究生等选拔方式,吸引全国优秀的生源。

(三)课程体系的设计方案及依据

软件科学与技术二级学科将设立包括高可信计算理论与技术、领域软件工程与新型计算模式在内的复合型专业课程体系,采取理论和实践相结合的方式,给学生提供企业级的软件项目开发环境。同时,本专业注重学生在软件理论尤其是高可信软件理论方面的培养,依托上海市高可信计算重点实验室、教育部可信软件国际合作联合实验室和085可信物联网联合创新平台等,培养学生在高可信软件设计、软件工程技术以及领域软件工程领域的核心技能。

软件科学与技术专业硕士研究生课程包括学位公共课、学位基础课和学位专业课。学位公共课指政治理论、外国语等公共必修课,由研究生院负责开始。学位基础课和学位专业课由本学科负责开设。学位基础课指软件科学与技术专业硕士学位的必修课程;学位专业课指结合学生自身的研究方向开设的专业选修课程。同时,本专业也鼓励研究生选修其他专业如数学、概率统计、计算机科学和经济管理学等领域的跨专业课程。

本专业拟开设的学位基础课和学位专业课课程如下:

(1)  学位基础课(必修):

1.  软件理论基础

2.  计算机逻辑基础

3.  程序语义理论

4.  程序分析与验证

5.  软件工程研究方法

6.  算法设计与分析

(2)  学位专业课(必修):

1.  形式化建模

2.  进程代数

3.  实时系统建模与分析

4.  模型驱动的软件开发方法

5.  软件测试理论与方法

6.  符号计算与程序证明

7.  信息物理系统理论与应用

8.  图形图像处理技术

9.  专业外语

(3)  学位专业课(选修)

1.  混成系统设计技术

2.  软件分析与验证工具

3.  人机交互与可视化技术

4.  分布式计算技术

5.  软件工程理论讨论课

(4)  科学实践与毕业论文

1.  课程实践项目

2.  毕业论文

(四)学生培养和学位的基本要求

1.课程选修

硕士研究生课程包括学位公共课、学位基础课和学位专业课。学位公共课包括政治理论、外国语等公共必修和研究方法类等公共选修课程。学位基础课为本专业的学位必修课程。学位专业课包括面向本专业的专业必修课程和结合研究方向的专业选修课程。

课程考核主要包括考试和考查两种方式。考试成绩按百分制,考查成绩按等级制计分。学位基础课至少应修满 10学分(研究方法课程限选1 门);学位专业课(必修)至少应修满 5 学分,选课不少于3门(含全外语课、专业外语各1门)。学位专业课(选修)至少应修满 6 学分(含讨论课1门)。跨学科或跨专业选修课(选修)至少应修 2 学分。

除课程考核以外,硕士研究生还须完成基本文献阅读能力训练、学术活动、研究伦理与学术规范、实践环节和科研训练等环节的考核,上述考核结果不计学分,但纳入毕业答辩资格审核范围。

2.中期考核

中期考核主要考核课程学习、实践环节和科研训练的完成情况及学位论文开题情况。课程学习阶段完成后,在入学第四学期进行中期考核,中期不合格者不可进入论文答辩资格审核阶段。两次中期考核不合格者根据学籍管理有关规定处理。

学术活动、实践环节和科研训练是硕士研究生培养过程中的重要模块。实践环节包括教学助教、科研实践、参加学术活动等。学术活动包括各类学术讲座、论坛、竞赛等活动。

3.学位论文要求

1)论文选题

应在导师指导下经过认真调研,通过阅读本专业相关文献,了解该研究方向的历史、现状和发展趋势,然后在一定实践工作的基础上确定论文题目。选题应面向软件科学与技术领域国际前沿问题,在实践或理论方面具有创新意义。

2)论文开题

撰写完整的开题报告,报告中应明确选题的目的与意义、与课题相关的研究工作以及课题的创新点,介绍课题采取的研究方法和技术路线,并对方法的可行性进行论证与分析。开题报告须通过导师小组组织的论证会之后方可提交。

3)论文撰写

根据已得出的研究结果,在导师的指导下开始撰写论文,需定期向导师作阶段性报告,在导师的指导下修改,完善论文结构。论文必须基于自己在研究阶段所取得的研究结果,撰写时间应不少于一年。

4)论文评阅和答辩

按华东师范大学研究生院的相关规定执行。

四、该学科的建设规划

(一)建设思路

软件科学与技术学科对理论和实践均有较高的要求。高可信软件技术研究需要应对众多的挑战,在理论、方法、技术、平台等诸多方面存在许多难点,全球范围内的可信计算技术的相关科研都处于攻关阶段。因此,我们需要发挥本学科在协同创新方面的优势,瞄准国际研究前沿,通过学术伙伴、企业合作和访问学者等机制汇聚各种创新要素,提升研发能力和应用能力,为我国的软件行业特别是安全攸关行业如航空航天、轨道交通、汽车电子等领域的可信安全保障能力、安全控制关键算法研制能力提供强有力的支撑。

通过与政府部门、学术界和产业界的共同努力,打造成熟的中国可信软件产业链,构建完整的安全规范、产品支撑体系、安全验证手段,从而逐渐摆脱我国软件产品的“可信”认证长期受制于国外的现状,解除制约我国智能制造产业和可信软件产业发展的技术瓶颈。

依托学科的研究实力和师资力量,采用协同创新的人才培养思路,坚持复合型知识结构,与行业实践紧密结合,培养具有服务国家基础战略研究事业胸怀、独立的研究创新能力、专业可持续发展潜力和较强国际学术竞争能力的硕士和博士研究生,为社会培养急需的“高可信软件”专业人才。

(二)师资队伍建设

本学科将根据总体建设目标和学科发展计划,争取在“十三五”期间完成40人左右规模的专职研究队伍的建设,实现在国家杰青、万人计划、创新团队等方面有新的增量。同时加大中青年人才队伍的建设,争取在青年千人和优秀青年基金项目上实现突破。加强学科带头人和优秀青年教师的培养,积极申报教育部创新团队,争取新增院士、长江学者、杰青、优青2-3人,新增千人计划(含青年千人)1-2名。逐步形成完善的高端人才引进与汇聚机制,通过广泛深入的国际交流和企业合作,形成专职、双聘、兼职、访问学者等多种形式的国际一流师资队伍。

目前已启动国内外优秀青年学者招募计划,重点招聘具有相关学术背景的博士作为研究人员,涵盖高可信软件基础理论、基于模型的高可信软件构造与分析验证等多个研究方向。

(三)人才培养

在人才培养方面,针对国家信息化发展和重大工程应用对可信软件的战略需求,为国家相关重大计划和工程的可信软件研发提供科学支撑,培养一批高水平的创新型复合人才。软件科学与技术二级学科将加强学生的创新能力和实践应用能力,培养学生运用基于模型的软件构造和分析技术、软件可信验证技术以及其他相关的软件开发和项目管理技术的能力。

未来几年内,本学科将重点加强博士生质量提升,争取在计算机学会优秀博士论文方面实现突破。针对社会对于高可信软件人才的需求,我们也将培养全日制及在职专业学位硕士,并通过与行业企业紧密合作的联合培养、高端培训,构建多维度多层次人才培养体系。

在国际化人才培养方面,本学科将继续邀请国际知名的专家学者来华讲学,拓宽学生的国际视野;目前已经或拟与美国、法国以及澳洲等国的多所高校建立联合培养项目,同时依托教育部可信软件国际合作联合实验室,在未来几年内继续提高学生境外交流人数。

(四)科学研究

软件科学与技术二级学科将凝练软件工程领域中可信软件理论的共性和关键科学问题,重点解决行业内急需的战略性问题、科技尖端领域的前瞻性问题。加强基地建设,积极将研究成果应用和服务于社会及企业,加强产学研合作,创新科研工作组织体制。

继续全方位推进与国内高校和科研机构的合作,以及和国际著名大学和软件工程学者的合作交流。加大力度申请国家重大科技计划和自然科学基金、上海市科委重点科研基金等方向的科研项目。通过与中国电信、中国电子科技集团、上汽集团、航天科技集团、卡斯柯公司、法国爱斯特尔技术公司等企业的合作,研发高可信软件系统。邀请多名图灵奖获得者、欧洲科学院院士、美国科学院院士来访,如Tony HoareJoseph SifakisKim G. LarsenGérard BerryJean-Raymond AbrialMoche Vardi等。承办高可信软件工程夏令营和暑期学校,组织中国科学院科学与技术前沿论坛、东方科技论坛,积极为社会服务。

在科学研究水平的提升方面,我们将力争取得一批具有国际影响力的研究成果,特别是在软件安全性建模方面实现重大突破。积极策划和申报国家级重大科研和行业应用项目,力争新增国家级重大重点项目2-3项。在高水平科研论文方面,争取至2020年新增发表30篇以上CCF A类会议/期刊和SCI一区的论文,同时大幅提升国内外论文他引数、ESI为代表的高水平论文数量。在专利申报和科研奖项方面,提高专利授权与转化数量,同时积极申报国家级科研成果奖,力争到2020年获得国家级科研成果奖1项以上,省部级科研获奖达到2项以上。

(五)国际交流与合作

软件科学与技术学科将继续保持在可信软件领域的国际合作研究传统,完善国际交流与合作方面的任务与机制,培养一批具有国际化视野的高端软件人才,打造可信软件领域的国际科研平台和国际化人才培养高地。我们将依托教育部可信软件国际合作联合实验室,积极申报、筹建科技部国家国际科技合作基地-可信软件国际联合研究中心,提高本学科的国际影响力。争取在“十三五”期间以多种形式继续吸引外国专家团队,计划引进半年以上外籍专家2-3名。策划和主持国际交流合作项目3-5,邀请境外专家来访人数达到50人次以上。每年主办或联合主办2-3次高可信计算领域的国际会议,举行暑期学校和大学生夏令营活动。

(六)保障措施

为建设好软件科学与技术二级学科,我们需要从加强组织建设、完善管理机制、改革科研奖励制度、以及增加科研经费等方面提供保障措施。

1)要充分发挥学科负责人的能动性,完善“PI”团队建设制度,部署学科建设的各项任务,并协助贯彻落实。

2)改变传统以文章为主要考核指标的考核体系,强调社会服务,鼓励原创性成果。逐步形成以团队考核为主,淡化个人考核的考核机制。制订和实行相关激励制度,充分调动全体教师从事科研的积极性。

3)学科负责人对学科建设经费的使用进行规范化管理;依托教育部可信软件国际合作联合实验室,集聚国际资源;依托行业企业应用,集聚社会资源,为学科的发展提供有力的资源保障。