“软件工程”学位授权点建设年度报告

一、       学位授权点基本情况

1、       学科方向

本学位点在软件工程技术、面向智能检测与识别领域的软件工程和面向物联网的软件工程3个方向展开研究并形成特色,研究方向具体情况如下所述:

(1)       软件工程技术

本方向在大型复杂软件开发方法及相应的支撑平台、软件分析与测试的新技术等方面进行研究并形成特色,具体研究内容如下:

1)智能制造系统集成与验证

学院牵头完成的“基于生产大数据的电资行业智能制造关键技术及应用”项目,获2023年中国产学研合作创新成果奖优秀奖。该项目深度融合工业大数据与智能制造技术,构建智能制造平台,实现生产流程的全链条优化。通过边缘计算与数字孪生技术,显著提升电力装备行业的生产效率和质量控制水平,形成产学研用深度融合的示范案例。

2)国产工业软件可靠性评估

在国家级科研项目“复杂软件系统的形式化验证与测试技术研究”中,提出基于模型驱动的软件可靠性评估新方法。该方法针对国产工业软件的安全需求,通过形式化建模与自动化验证技术,建立软件行为的数学描述,结合动态测试数据,实现可靠性指标的量化评估,为国产工业软件的安全性提供理论支撑。

3)软件测评与实验平台建设

软件测评中心通过中国合格评定国家认可委员会(CANS)认证,具备国际认可的第三方软件测评资质。同时,物联网全场景全栈创新实践训练平台完成验收,该平台集成边缘计算、容器化部署等前沿技术,支持复杂软件系统的全周期开发测试,为软件工程实践教学提供从需求分析到运维监控的全链条实验环境。

(2)       面向智能检测与识别领域的软件工程方向

本方向在智能检测与识别的领域分析等方面进行研究并形成特色,具体研究内容如下:

1)神经网络控制系统验证框架

张民教授团队提出基于神经障碍证书(NBC)的神经网络控制系统验证框架,相关成果被计算机理论顶级会议CAV 2024录用。该框架通过定义安全边界条件,采用符号执行与约束求解技术,实现从无限时间步长内对智能控制系统安全性的严格证明,为自动驾驶、工业机器人等复杂系统的安全验证提供新方法。

2)深度神经网络验证工具升级

联合希伯来大学研发的Marabou 2.0工具,支持多架构神经网络与复杂激活函数的验证,通过优化约束传播算法,将验证效率较早期版本提升40%。该工具已应用于医疗影像识别、金融风控等场景,有效减少AI模型的黑箱风险,提升决策透明度。

3)工业缺陷检测平台研发

与江铜集团、洪都航空等企业合作,研发基于机器视觉的工业缺陷检测平台。该平台采用迁移学习与轻量化网络设计,在航空铝合金部件检测中达到99.2%的识别准确率,获江西省技术发明奖一等奖。系统已推广至3家航空制造企业,实现缺陷检测效率提升50%以上。

(3)       面向物联网的软件工程方向

本方向在物联网领域分析等方面进行研究并形成特色,具体研究内容如下:

1)输电线智能监测系统

与江西电网合作研发的“基于物联网的输电线智能监测系统”,集成多源传感器与边缘计算节点,实现输电线路状态实时监测与故障精准定位。系统采用时空关联分析算法,将故障定位精度提升至50米以内,并通过预测性维护模型,节省运维成本30%以上,获省级科技进步奖一等奖。

2)城市物联网流量预测模型

在智慧医疗领域发表Top期刊论文《基于数字孪生的城市物联网流量预测模型》,提出多源异构数据融合预测算法。该模型结合交通、气象与城市活动数据,采用图神经网络与注意力机制,将城市物联网流量预测误差降低18%,为智慧城市资源调度提供决策支持。

3)森林火灾预警系统部署

学生团队研发的“基于LoRa的森林火灾预警系统”,采用低功耗广域网技术与多模态传感器融合,实现火情响应速度提升40%。系统已在庐山自然保护区部署,通过边缘端实时分析与云端协同决策,构建“空-天-地”一体化监测网络,获全国物联网设计竞赛一等奖。

2、       学科特色

(1)航空国防特色与技术攻关能力深化

学科依托南昌航空大学的航空背景,持续聚焦航空装备国产化与国防科技需求,在机载软件测试与验证领域取得突破性进展。例如,针对新一代战机综合航电系统软件的可靠性问题,研发符合适航标准的智能化测试工具链,构建覆盖需求分析、模型验证到代码生成的全流程测试体系。

(2)数字化转型与智慧教育生态构建

为响应教育数字化战略,学院打造“虚实融合”的智慧教育平台。虚拟仿真实验模块新增航空软件典型场景,如飞行控制算法动态验证、航电系统故障模拟等高风险实验项目,通过数字孪生技术实现硬件在环仿真,突破传统实验的物理限制。此外,整合MOOC课程、开源项目库及行业标准文档,开展协同编程与项目评审,推动教学模式从“单向传授”向“沉浸式交互”转型。

(3)本硕贯通与产教协同育人模式创新

学院全面推行“凌云班”特色培养计划,采用“小班教学+项目驱动+本硕贯通”模式,强化复杂工程问题解决能力与航空报国使命感。课程设置增设前沿课程,并引入企业真实项目(如洪都航空的飞行控制软件迭代开发)作为毕业设计课题,实现“教学-科研-产业”闭环。校企联合实验室(如“思创研究生联合培养基地”)推行“双导师制”,企业导师全程参与课题指导与能力认证,毕业生优先进入中航工业、航天科工等航空军工企业。

3、       学科优势

(1)党建引领与人才培养的双向赋能

计算机视觉与图像处理团队研究生党支部入选全国高校百个研究生样板党支部,实现了学校研究生党建国家级荣誉的突破。该党支部构建了“三聚三立三新”的党建模式,即聚合支部力量,立德树人建一流支部,开创党建工作新局面;聚焦中华美德,立言立身树党建品牌,书写文化传承新篇章;聚智国家战略,立功建业助社会发展,奋进社会服务新征程。全面推动了党建与德才兼备人才培养的深度融合。

(2)揭榜挂帅与科技强国的创新突破

研究生团队连续两年获“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“揭榜挂帅”专项赛特等奖。通过利用深度学习技术解决多场景高复杂性问题,以深度学习技术为刃,独辟蹊径,破解了识别效果欠佳与速度缓慢等难题,展现出非凡的技术洞察力与卓越的科研实力。

(3)进一步落实服务江西“1269”行动计划,提升学院航空特色

积极与中航工业洪都集团、中国直升机设计研究所等单位开展项目合作,在合作项目数量、经费等方面均有较大幅度提升。

二、       2021年度学位点建设情况

1、年度招生

录取硕士研究生78人,其中第一志愿上线考生62人,接收推免研究生7人,录取人数为历年最高。在“中国在线教育”平台举行了“2025研究生招生直播宣讲会”,抖音、微博、小红书等直播平台同步推广招生宣讲,在线人数达到1.2万余人。

2、年度培养

获批江西省研究生创新基金项目4项、校级研究生创新基金项目4项,结题江西省研究生创新基金项目3项、校级研究生创新基金项目3项。获得省级优秀硕士学位论文1篇,校级教学成果奖青年项目(研究生教育类)二等奖1项。

计算机视觉与图像处理团队研究生党支部获得全国高校“百个研究生样板党支部”。

2024年,学院发表学术论文66篇,其中发表SCI/EI检索论文48篇,SCI二区以上论文14篇,高水平论文数15篇。

3、年度毕业

2024届研究生毕业60人,去向落实率95%,其中到机关其他事业单位工作8人,升学读博1人,到航空航天国防单位工作6人,高质量完成就业工作。

4、研究生教育质量管理

在学校“新一轮申报博士点”工作中,软件工程学科被列为培育学科。制定了软件工程学科博士学位点申报工作建设方案,提出了申博工作总体目标、思路和举措以及年度计划。

为达到软件工程学科在教育部第六轮学科评估中力争获得B-等级,根据评估结果撰写的学科评估结果分析报告,进一步梳理了学科优劣势情况,制定了包括提高学科整体质量、水平和特色,增强学科内涵,提高社会影响力等的具体工作思路和举措。

围绕学院的1个一级学科硕士点,2个二级学科硕士点以及1个专业学位硕士点,进一步凝练学科方向,打造学科团队,积极开展软件工程一级学科的学科带头人及学科骨干的引进工作。

研究生培养的过程管理不断优化。在研究生入学复试、培养计划制定、学位论文选题与答辩等各个环节加强管理和优化。硕士学位论文抽查合格率100%。

5、学术交流

承办了2024国际产学研用合作会议(江西会区)南昌航空大学合作会“航空电子与测试技术”分论坛。邀请了江南大学丁锋教授、上海工程技术大学周南润教授、江西航空职业技术学院院长宋利康博士、测吧(北京)科技有限公司项目总监王雪冬、东航研发中心滕跃研究员(正教授级)、北京宇航系统工程研究所杨志方博士等到学校为师生做学术报告。学院科研团队(研究生导师团队)定期开展学科团队学术交流活动。学院师生参加了第十八届中国物联网(传感器网络)学术会议(CWSN 2024)、2024 CCF中国软件大会、视觉与学习青年学者研讨会(VALSE 2024)、第一届低空感知与低空安全学术研讨会等重要学术会议。

三、       科研成果

坚持以提高青年教师科研能力为目标、以提高课题申报书质量为抓手、采用以学科团队负责人为核心的课题组集体讨论修改、校外专家预审点评等方式,帮助青年教师提高课题申报书的质量。2024年,学院组织申报国家自然科学基金项目12项,其中青年2项、地区10项。立项国家自然科学基金项目2项。国防/军工项目立项数7项。纵向项目合同经费255.6万,到账经费87.2万;横向项目合同经费402万,到账经费405.9万;航空国防合同经费236万,到账经费258.3万;服务地方平台数1个;服务江西“1269”行动计划项目经费195.8万。

四、       科研平台

组织力量积极申报了江西省发改委机载系统共性技术江西省工程研究中心。依托学院建设的南昌航空大学软件测评中心通过了中国合格评定国家认可委员会(CNAS)的认证,具备按照有关国际标准进行软件测试的技术能力。进一步建设了江西省图像处理与模式识别重点实验室等科研平台。

五、       改进计划

(1)聚焦绿色软件工程响应“双碳”战略

未来计划围绕国家碳达峰碳中和战略目标,系统性重构软件工程学科的价值导向与技术体系。在理论研究层面,围绕“绿色软件全生命周期管理”框架,涵盖需求阶段的能效指标设计、开发阶段的低功耗算法优化、运维阶段的资源动态调度等核心环节。技术研发方向重点突破软件能耗感知与优化技术,开发代码级能耗分析工具链,建立航空软件能效评估模型,探索基于边缘计算的轻量化部署方案。

(2)构建校友终身学习与职业发展服务体系

以“持续赋能、双向反哺”为目标,未来计划打造覆盖校友职业全周期的支持体系。学习平台建设方面,拟开发在线教育平台,提供适航认证更新课程、前沿技术微专业、管理能力提升工作坊等模块化学习资源,支持校友按需定制学习路径。职业发展服务层面,建立“校友-企业-学院”三方对接机制,联合头部企业发布航空软件人才能力标准,开展技能认证与岗位匹配服务,搭建涵盖技术攻关、创业孵化的职业跃升通道。资源反哺机制方面,设立校友导师计划,邀请资深校友参与课程设计、毕业答辩等教学环节,为学院科研项目提供产业视角建议。

(3)深化航空适航认证与测试技术研究

未来计划面向航空装备安全性要求的持续提升,深度完善适航技术研究体系。在标准研究层面,建立与国际适航规范动态接轨的本地化技术指南,开发符合多国认证要求的航空软件验证工具链,重点突破形式化验证、模型一致性检查等关键技术。测试技术创新方面,构建“数字-物理”混合测试环境,融合虚拟仿真与实物台架测试能力,支持复杂航电系统的多维度验证。跨学科融合层面,将人工智能技术引入适航认证流程,基于机器学习等技术,研发需求追溯自动化工具、智能化的测试用例生成系统,提升认证效率与覆盖率。