引論：我們為您整理了13篇軟件設計與開發范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
(一）發展適宜性原則
“發展適宜性”（Developmentallyappropriate),是1986年全教協會（NationalAssociationforE?ducationofYoungChildren,簡稱“NAEYC”）為扭轉國家教育改革造成的幼兒教育小學化傾向而提出的一種教育理念，它是全美乃至世界許多國家指導幼兒教育的一種立場或基本原則。在此原則中，發展的主體是“幼兒”，發展的標準是“適宜”，其核心理念可以概括為四個方面：一是幼兒教育軟件應盡可能降低幼兒在操作軟件時對成人指導的依賴；二是重視幼兒發展的規律、個性差異以及文化差異，包括幼兒生理、心理的特征，獨特的個性與學習風格，不同的知識與技能基礎以及社會背景等；]三是任何幼兒教育軟件在“內容設計”與“技術實現”上都不是絕對的“適宜”或“不適宜”，而是處在二者之間的某一點上。幼兒教育軟件設計與開發要盡可能靠近“適宜”的那一端；四是幼兒教育軟件設計與開發策略是多元的、開放的和包容的。
(二）啟蒙性原則
啟蒙強調以幼兒為本，主張幼兒個性與自由的解放。9]幼兒教育軟件資源是實施幼兒教育的重要材料，因此啟蒙性原則也是幼兒教育軟件設計與開發的重要指導原則。幼兒教育軟件設計與開發應站在幼兒的立場，用幼兒已知的“類似性常識”來說明新知識和技能的原理。為此，幼兒教育軟件在主題與內容選擇上，_要廣、博、淺，不宜偏、窄、深，體現對幼兒品德、智力、體育及審美的啟蒙等；二要強調發生在幼兒身邊的，為幼兒所熟知的、能理解的事或物。幼兒教育軟件的內部結構與所體現的價值也不應以學科能力發展為目的，而應以誘導幼兒潛能的自然開啟為目的。幼兒教育軟件設計的出發點在于為幼兒打開通向某方面的窗口，但并不要求他（她)們走進去對此做很深入的探究。
(三）趣味性原則
3~6歲幼兒的注意力與耐心表現出明顯的不足，如5~6歲幼兒注意力的穩定時間僅為7分鐘左右，因此優秀的幼兒教育軟件要能吸引幼兒沉浸于軟件之中。常言道“興趣是孩子最好的老師”，幼兒如若對某事物產生了濃厚的興趣，他便會主動去認知、去探索、去實踐，并在這一過程中產生愉快的情感與體驗。趣味性原則在幼兒教育軟件設計中的應用主要是寓教于樂。幼兒教育軟件資源設計的各個環節與展開過程都要充滿趣味與歡樂，以激發幼兒濃厚的興趣，提高幼兒的積極性和求知欲，引導幼兒從軟件或數字化資源中獲取知識與技能。這要求軟件設計者能貼近幼兒興趣，選擇幼兒生活中有趣的、喜聞樂見的事或物來替代那些抽象化的知識與道理。軟件開發時，還要善于運用藝術審美的法則，通過精美的畫面、美妙的音樂讓幼兒在輕松愉快的氛圍中接受良好的教育與啟發。
(四）技術規范原則
技術規范原則包括技術標準規范、應用規范、操作控制規范等。技術標準規范指元數據的素材格式、開發技術、語言代碼、傳輸接口等均有統一的標準，這是幼兒教育軟件資源實現共享的前提，否則容易造成資源的重復建設與浪費。技術應用規范指資源開發不能為了技術而應用技術，而要讓技術成為實現教育目的的適宜性手段，比如實際生活中北方的雪、動植物特征、火箭升空等場景，盡量采取實景拍攝，讓幼兒有身臨其境的感受，在幼兒心目中與真實事物越是接近的才越是最美的。對抽象的、理論化的故事與語言等，應運用形象的“動畫”或“動畫與模擬相結合”的技術手法實現。操作控制規范指幼兒軟件的操作使用要簡單、靈活、可靠。開發的課件、動畫等內部系統結構清晰簡潔，技術實現要通用、可靠，體現必要的交互而不覺繁雜。操作界面應盡可能采用寓意明確的按鈕和圖標，甚至考慮配以按鈕與圖標的發音等。
根據幼兒教育軟件的內涵及設計與開發的原則，我們提出三種比較科學、適合的幼兒教育軟件資源設計與開發模式，具體如下：
(一）移情式設計模式
移情是心理學術語，最早由德國心理學家利普斯(lips)提出。心理學界認為人的認識領域存在著“物”“自我”“他者的自我”三種心理成分?！拔铩币话阈枰ㄟ^知覺來理解“自我”需要通過內部知覺才能理解，而“他者的自我”則必須通過移情方式來理解。移情是一個人感受到他人的情感、知覺和思想的一種心理現象。運用移情模式設計與開發幼兒教育軟件的核心理念是理解幼兒、基于幼兒發展、以幼兒為中心，其最關鍵的環節在于如何解決移情的問題。為了充分理解用戶的體驗，至少要關注以下三種數據：語言數據“說”，表達人們知道的和講述的）、行為數據“做”，觀察人們是怎么做的），以及情感和夢想的數據“想”，描述當前體驗的非語言化的結構性方淘，三者之間的層級關系及體驗模型如圖1所示：
出色的幼兒教育軟件應能準確了解幼兒使用軟件中的狀態及幼兒使用軟件的體驗。設計者要善于收集幼兒對該軟件相關問題的描述性數據、觀察幼兒操作與使用行為的數據以及想象幼兒所感知的使用體驗數據。這些數據是開發以“幼兒為中心”軟件的基礎。幼兒教育軟件的開發是根據幼兒發展需求創建出軟件系統或軟件部分的過程，一般包括前期策劃、需求分析、資源設計、技術實現、測試與評價、應用推廣等環節，下面從一般性軟件的開發過程簡要說明移情模式的應用。
如圖2所示，移情設計在幼兒需求分析環節的主要任務是掌握幼兒信息化學習特征。幼兒教育軟件的受用對象是幼兒，移情分析時既要選取那些經常使用信息化軟件的幼兒，又要選擇一部分未來將使用信息化軟件的幼兒以及具有某些特殊需要的幼兒群體,后兩類幼兒的參與能提供更加有效的軟件設計靈感。根據移情設計模型，常用移情策略有：通過記錄分析幼兒的表述和思考，獲取幼兒明確的或可觀察的體驗；通過幼兒在日?；顒又胁僮鳌⑹褂密浖男袨?，獲得幼兒可直接觀察到的體驗或操作使用行為所暗示的體驗；分析幼兒使用信息化軟件的“所想”（知道、感覺、夢想），深度發掘幼兒對信息化軟件的認知與情感體驗。通過這一系列過程，我們將詳細了解幼兒對教育軟件資源的“他我體驗”，這是移情設計的重要數據。那么，接下來的主要任務就是通過幼兒的移情分析，設計信息化軟件的模塊劃分、組織結構、層次結構、邏輯調用關系等。在幼兒教育軟件開發的測試與評價環節，還將再次運用移情分析策略進一步完善幼兒軟件的設計等。
移情設計需要特別強調的是關于“想”的數據獲取策略，主要操作工具有“情感工具”和“認知工具”兩種，前者如可視化的建構技術等，后者如心理地圖等。通過上述分析,使用移情設計指導幼兒教育軟件設計與開發的關鍵是：科學選擇幼兒群體、正確使用移情策略與工具、怡當地融移情分析數據于軟件設計之中。
(二）啟發式設計模式
“啟發式設計”與“啟發式教學”二者內涵不同、應用領域也不相同，但卻具有相同的指導思想。啟發式教學源遠流長，在中國兩千年前就有《學記》“不憤不啟，不悱不發”的記載，西方古希臘學者蘇格拉底約在公元前400年也提出過“產婆術教學法”，即今天的啟發式教學。啟發式教學更多的時候被我們看作是一種教學指導策略。[1“啟者開其意，發者達其辭”，啟發的基本內涵是根據學習者的實際,采用一定的情境手段，引導學習者積極主動學習的一種策略。在工程學界，啟發還是一套數字化軟件或資源的設計開發規則。運用啟發式規則開發幼兒教育資源的重點包括兩個方面：幼兒軟件內容在組織上的啟發式教學設計、教育軟件系統架構的啟發式原則應用。
“啟”是幼兒教育軟件內容與結構的體現，》發”是幼兒使用軟件過程中內心認知活動的體現，幼兒教育軟件的設計與開發要賦予軟件以“啟”的基本屬性和“發”的潛在特質。啟發式設計模式以“幼兒”為中心選擇軟件的內容及呈現方式是要符合幼兒的年齡特征，二是內容選材要求簡單、典型、直觀形象且適合用畫面語言表達。在軟件內容素材的組織上應盡可能多地創設一些啟發式的認知情境，常用手段主要有啟發式問題、啟發式講授、啟發式示范等。啟發式問題是通過預先設計的一系列具有內在關聯的提問，使幼兒的注意力集中在軟件的某一問題上，從而調動幼兒學習與參與教學活動的積極性，促使幼兒自愿地去探究知識、操練技能。但在軟件設計中，提問并不完全等同于啟發,啟發問題還要能創建出一定的情境認知空間，即提供幼兒充分想像與交互的可能。啟發式講授則是對幼兒園課程中的一些原理、方法、客觀事物等內容，在講授時采用形象化、藝術化的表達，如加強比喻、擬人、抒情、修辭的運用等。啟發式示范主要對幼兒教育活動實施引導性操作。幼兒教育軟件中的一些技能實踐性教育，如剪紙、體操等，設計時要把握邊示范、邊講解，正誤操作相結合的策略。逼真的錯誤示范對于幼兒也能起到良好的啟發作用。幼兒在使用軟件時能通過對比、甄別，對正確的操作或運動形成更加深刻的印象。
啟發式思想在計算機工程軟件研發中也演繹出了一套自我發現能力或運用某種方式或方法去判定事物知識和技能的優化設計模式。它能優化軟件的結構使其更加適合幼兒的思維，對幼兒教育軟件設計與開發具有重要的指導價值。針對幼兒教育軟件系統結構設計，具體要求：單個模塊的規模要適中且相對獨立。心理學研究表明單個模塊最好控制在一頁“紙或界面”內，超過這個范圍就會降低幼兒可以理解的程度。模塊若太小會導致軟件的開銷過大，進而增加接口的復雜性，降低軟件的穩定性，因此要通過分解、合并手段降低模塊間的耦合，如共有模塊內容，可以單獨設計成獨立的模塊；幼兒教育軟件模塊間的接口要盡可能簡單，多設計單入、單出口的模塊。確保軟件模塊的進入與退出方便容易，確保接口間的信息傳遞簡單、高效，與模塊功能相一致等；幼兒教育軟件的系統架構、模塊的扇入（多少個上級模塊可以直接調用該模塊）、扇出（一個模塊可直接調用的模塊數量、寬度（同一層級的模塊數量、深度（軟件的總層數）要適中，符合幼兒的認知能力。根據幼兒心智特點，筆者認為扇入、扇出以不超過3個為宜，寬度、深度以不超過5個為宜。啟發式設計模式在幼兒教育軟件的內容與結構設計開發上具有非常實用的指導價值。
(三）娛教式設計模式
娛教不同于“寓教”，娛教一詞由國外翻譯而來，英文為“Edutainment”，是“Education(教育)”和“Entertainment(娛樂)”兩個詞的組合。娛教技術是以尊重學習者當前的生活價值為基礎，通過創建、使用與管理怡當的技術過程和資源以促進“學習者生活體驗和樂趣”與“教育目的和手段”相融合的理論與實踐。[13]在國內學者常把它理解為一種理念，以幼兒教育軟件開發為例，娛教設計是在尊重幼兒生活的前提下，把幼兒生命的體驗與樂趣轉變為幼兒數字化資源內容與過程的統籌規劃。
娛教模式設計與開發幼兒教育軟件的核心要點：一是隱性的教育目標與內容。把幼兒的教育內容融合到幼兒游戲或活動中，讓幼兒在使用軟件或資源時，不知不覺地達到教育的目的；二是適宜的交互。沒有交互就沒有反饋效應（對結果的了解能強化學習者的投入與效率），幼兒就很難被設計的軟件或資源所吸引。幼兒與軟件資源的“對話”能增強幼兒活動的趣味性；三是引人入勝的界面。資源呈現界面要做到友好、美觀、卡通及幼兒化，盡量吸引幼兒的注意。娛教模式設計與開發的關鍵環節：一是尊重幼兒的權利，把資源受用對象視為一個獨立的、完整的人，選擇幼兒喜歡的方式去表達軟件內容，通常采用故事、操作、音樂、角色扮演、游戲等形式；二是努力構思創設富有樂趣的、人性化的軟件或資源意境。軟件設計前首先對幼兒進行心理特征分析，精心設計和挑選軟件開發需要的素材，巧妙運用交互策略，合理安排內容組織結構及導航等。優美、好玩的界面足以激發幼兒的興趣，進而達到娛教的目的；三是設計過程通盤考慮娛樂性與教育性的平衡問題，這也是娛教設計指導幼兒信息化軟件設計的關鍵。對娛教類軟件資源的設計與開發來說，若娛樂的成分過多，軟件或資源的應用就會變成一次簡單的娛樂行為，從而遺失教育的價值；倘若教育的目的性過于明確突出，又會降低幼兒的興趣感，壓抑幼兒的積極性。如何把握二者的比例，筆者認為對于幼兒教育軟件而言，則是“三分教育，七分娛樂”，甚至娛樂的成分可以再高一些，這樣才能更加契合幼兒園教育活動的特點一一游戲化。
以上三種模式是具有發展適宜性特色的幼兒教育軟件設計與開發模式。需要指出的是模式的價值不在于為我們提供具體的操作步驟或臨摹框架，而在于它能為我們提供思考問題的方式或視角。在幼兒軟件設計與開發實踐中，我們要深入領會模式背后的精神，依據具體需要，或重組、或調整、或刪減地靈活運用。
教育教學軟件的開發過程與一般意義上的軟件開發過程略有差別，教育教學軟件的開發過程具有典型的教學性，如突出教學設計、體現一定的學習方式等，其大致流程如圖3所示，包括選擇主題、教學設計、系統設計、稿本設計、軟件制作、測試修正等六個環節，下面我們將就教育軟件設計開發的主要環節，給幼兒教育軟件開發提出一些具體建議。
(一）幼兒教育軟件的選題
幼兒教育軟件設計與開發的第一步就是確定主題，也就是該軟件要實現什么教育目標，達到什么樣的效果。主題確定之后方能圍繞主題展開相應的設計。幼兒教育軟件主題主要來源于幼兒園培養目標,但一個簡單的軟件或軟件的某一模塊，其主題不宜太多，最好只針對某個方面。選題具體可以通過解讀《幼兒園工作規程》《3~6歲兒童學習與發展指南》等，選擇其中的培養點，如衛生習慣的培養、熱愛家鄉情感的培養等作為軟件的主題。軟件主題也可以依據幼兒園五大領域課程的教材內容來確定，對于幼兒園課程教材中的那些難以用語言和傳統媒體表達的重點與難點，且宜用多媒體形式演示或分解的內容，可以作為較好的開發主題。
(二）幼兒教育軟件中的教學設計
教學設計是用系統論的觀點與方法，分析學習者特征，確定教學內容與教學目標，選擇與設計媒體信息，建立教學內容知識結構，設計相應評價與總結的過程，具體包括“幼兒特征分析”“軟件內容選定”“內容呈現方式選擇”“教學內容邏輯結構組織”等工作。
幼兒特征分析包括智力因素分析和非智力因素分析兩個方面。智力因素的相關特征涉及知識基礎、認知能力和認知結構變量等；非智力因素的相關特征涉及幼兒的興趣、動機、情感、意志和性格等。不同年齡的幼兒，其生理、心理的發展水平與接受能力差別很大，幼兒軟件設計必須具體分析軟件所適用的那個年齡階段的幼兒生理與心理特征，因此作為軟件設計與開發者，還必須對幼兒發展心理學有一定的了解，知道3~6歲幼兒在感知覺、學習（認知）、言語、智力、個性化及社會化等方面的發展規律，如4歲的幼兒不能區分同一色系中深淺不同的顏色，不能理解“前天”與“后天”的概念，也不能辨認菱形與平行四邊形等圖形。[16]
幼兒軟件內容選擇應重點考慮：一是關注幼兒生活。以發展適宜性為原則選取幼兒身邊的人或事、幼兒能認知與理解的素材或事件，并對其進行適當加工與改編；二是關注中國經典傳統文化，主要指中華文明傳承下來的反映民族特質和風貌的文化，它是中華民族幾千年的結晶，如儒家經典、唐詩宋詞、民族戲劇、民謠曲賦等。它們對幼兒文明禮儀及道德習慣的培養具有重要意義；三是關注幼兒園辦學特色。主要指幼兒園在長期發展中形成的某方面穩定的、獨特的優勢品質，如德育、美術、舞蹈等優勢特色。該主題資源的信息化一方面有利于幼兒園知名度的提升，另一方面有利于優質信息化資源的共建共享；四是關注地方區域性特色文化。主要指某地區或幼兒園所在家鄉特有的經典文化、傳統文化、生活習俗等，如北京的京劇，廣東的民謠，甘肅的皮影等。具有區域文化特色的軟件資源既能宣傳家鄉美又能加深幼兒對家鄉的認識，培養幼兒熱愛家鄉的情懷。
內容呈現策略主要采用情境創設策略和活動設計策略。情境創設主要為幼兒提供一個完整的、真實的生活背景，以此為支撐啟動教學，引起幼兒的注意，調動幼兒的積極性。同時，支撐情境的表征與視聽覺形式還要能促進幼兒在活動中與其他幼兒、教師之間的互動、交流及信息分享，從而促進幼兒的意義建構。幼兒園領域課程的內容通常是幼兒生活經驗的總結與提煉，有效的學習還必須把它還原到幼兒近乎真實的生活情境中。幼兒軟件活動設計應重點關注三個方面：一是活動的背景。描述活動的任務、規則、方式等；二是活動的組織。用具有吸引力的表征，為幼兒設置一個真實、富有挑戰的任務；三是活動的操作空間。為幼兒完成活動提供一定的工具和引導等。
(三）幼兒教育軟件的系統設計
軟件系統設計包括超媒體結構設計、交互界面設計、導航策略設計等。幼兒軟件系統框架以軟件知識點之間的相互關系及活動環節的順序為主。首先，由于幼兒思維的單維度性，軟件的鍵出信息、從一個頁面進入另一個頁面、返回主頁、結束與退出鏈接不宜太多。軟件系統鏈接若過于復雜會使幼兒迷糊、厭煩，從而影響幼兒的判斷與學習效果。一般情況下幼兒教育軟件的結構要求：一是簡明清晰，如上述扇入扇出不超過3個,寬度與深度不超過5個等；二是節奏適中、舒緩平和，重要的內容與故事情節可以多種形式重復展現。其次，軟件交互功能的引入，為畫面組接提供多種鏈接方式，使得—組畫面可以有選擇地與多組畫面中的一組進行鏈接，17]讓幼兒通過鼠標、鍵盤、觸摸設備與軟件方便快捷地實施互動交流。軟件的交互形式主要有菜單、按鈕、圖標、熱鍵、窗口、對話框等。按鈕、圖標交互方式相對而言比較適合幼兒的認知水平和習慣，是較為合適的選擇。盡管實踐中幼兒與軟件的交互行為很少且難以控制，但交互的設計能起到使軟件直觀易懂、操作簡單的作用。再次是關于幼兒軟件的導航設計。導航是軟件提供給幼兒及幼兒園教師快速找到學習目標的路徑提示,常見有檢索導航、幫助導航、線索導航、導航圖導航、書簽導航等。幼兒軟件導航策略主張采用熱區方式以形象化的圖示放置于頁面顯眼的位置并配以該功能的語音，鼠標經過時發出相應聲音。幼兒通過瀏覽、觀察軟件中的學習與活動信息網絡結構圖（通常為形象化的圖標、按鈕等},找到自己需要的信息。
(四）幼兒教育軟件的稿本設計
幼兒教育軟件的稿本設計主要是對幼兒軟件中將要用到的文本、靜止畫面、運動畫面等信息如何顯示以及聲音如何運用等進行細化說明。其中，文本內容顯示的語法規則：幼兒教育軟件素材一般很少使用文本或使用很小的文本等。?文本顯示以觀看清楚為原則，一方面合理選擇字體、字號、行間距、字間距等，使之符合幼兒的視覺習慣，每屏字的區域不要超過整屏的60-70%。另一方面，合理選擇色彩和明亮度，幼兒能識別的色彩有一定規律，色彩設計應巧妙利用反色與混色原理，避免顏色與背景的“順色”現象，還要確保明亮級差在40~50級以上。
靜止圖像內容的語法規則：靜止圖像有圖形與圖像兩種類型，它們的藝術性優劣體現在平面構成和色彩構成的好壞。平面構圖主要把握勻稱、比例、對稱及均衡等規律的應用。勻稱指均勻和諧分布；比例如黃金分割比例等；對稱指結構空間等現狀或重復出現；均衡指左右、上下、前后布局不等形而等量的情況，即雙方雖然外形大小不同，但是視覺分量是對等的。在色彩運用上，色彩容量不宜超過五種，太多的色彩會增加幼兒的觀看時間，引起幼兒的疲勞，夸張的色彩變化會讓幼兒感到不真實，且不利于幼兒注意力的保持。
運動畫面內容的語法規則：畫面運動的方式有多種，如鏡頭的運動，機位的運動，電腦特技實現的運動，還包括蒙太奇組接手法的運動感，但無論哪一種運動都遵循一個基本規律，即有序、和諧且符合幼兒的視覺經驗與心理觀看順序。此外，幼兒的注意力只有幾分鐘時間，建議運動畫面盡量采用短小的視頻錄像、形象的動畫，或者多種方式的組合共同表達一個主題。
聲音內容的語法規則：軟件聲音包括解說、音樂、音效等。由于幼兒的識字水平有限，解說是很關鍵的要素。幼兒教育軟件的解說速度要慢，每秒鐘不得超過3個，最好使用兒童的語氣或直接由兒童配音，可全文念讀，也可字少念多。音樂主要用于烘托氣氛、營造意境，起到重要的陪襯作用。雖然是陪襯元素，但也要做到：_要與主題基調一致；二要避免分散幼兒的注意力或讓幼兒產生離題的遐想。音效主要由計算機或其他音頻設備對需要的聲音進行模擬，如關門聲、動物的叫聲等。音效應用既要做到真實細膩,又要符合幼兒的接受心理與聽覺習慣，不能太過強烈與刺激。此外，音樂與音響在軟件中建議盡量設計“控制音量”和“開關”按鈕，以便在使用中更加人性化。
(五）幼兒教育軟件的制作
幼兒教育軟件的制作主要完成素材加工處理、軟件編輯合成、軟件測試打包等工作。它與其他類型軟件的制作過程基本一致，這里不再分步詳述，而僅從整體上給出制作的一些建議：
一是倡導多元合作的制作模式。多元合作有利于優勢組合，形成合力。幼兒教育軟件制作一般需要三類人員的參與：一是教育技術研究人員，主要完成素材加工、平臺搭建、軟件編輯、軟件維護與調試等；二是學前教育研究人員，主要依據稿本審核軟件內容及實施軟件教學策略與方法等；三是一線幼兒教育人員，主要是幼兒園相關工作人員，他們能提供幼兒教育實踐經驗、幼兒心理特征描述、相關軟件測試環境及軟件試用與使用反饋等數據。
二是倡導幼兒直接參與軟件制作。幼兒參與軟件制作是軟件發展適宜性的最好體現。20世紀70年代末，美國教授帕普特（SeymourPaperl)及其同事首次讓兒童以測試者的身份加入Logo語言的設計，開創兒童參與軟件設計的先河。-隨后很多研究者分別對幼兒直接參與幼兒軟件制作過程進行了嘗試性探索。幼兒不僅能夠參與軟件制作，而且還能為軟件制作帶來意想不到的創意。幼兒參與軟件制作能讓軟件反映幼兒的聲音、展現幼兒的視角、注入幼兒的想法等。注意，幼兒參與制作與移情設計模式有一定區別，移情設計并不一定要求幼兒直接參與，通常由設計者采用移情策略獲取幼兒的體驗數據。
篇2
1.機場凈空障礙物限制面規定
根據民用機場飛行區技術標準(MH5001-2013)規定[2]，凈空障礙物審核主要考察的限制面包括內水平面、進近面、起飛爬升面、過渡面、錐形面和外水平面，其中：1）內水平面以跑道兩側端點為圓心繪制規定半徑圓弧，在與跑道中心線平行兩組直線相切構成的近似橢圓形，高程超出機場跑道計算標高45m；2）錐形面自內水平面外側邊緣起始以1:20的坡度向上向外延伸至外緣規定高度3）進近面由跑道入口一側的三端傾斜平面組成；4）起飛爬升面為跑道端外側的一個傾斜平面或其他規定的面；5）過渡面是由跑道升降帶邊緣向上向外傾斜至內水平高度，且與進近面邊緣相接的一個復合面。由于跑道存在兩個起飛方向，特別是同時存在多條跑道時，上述限制面存在較復雜的相互重疊區域。此時，需結合該障礙物所處限制面范圍，逐一判定限制面高程，進而篩選最小限高作為該點控制標準。
2.機場凈空模型坐標換算
建立凈空數字模型首先需要確定其所處的坐標系統。目前，我國常用的坐標系包括北京54坐標系統，WGS84坐標系統和2000國家大地坐標系統，以及一些地方獨立坐標系等。為了方便構建凈空模型和審核計算，可參照機場跑道基準點，建立符合本場條件的AB坐標系統。具體的，以跑道中心線延長線為x軸，y軸與x軸處于同一平面且相互垂直，跑道縱坡度忽略不計。進而，根據平面解析幾何知識建立AB坐標系與整體坐標系統的轉換方程。
3.障礙物識別軟件設計與開發
為使軟件使用便捷高效，采用安卓手機為硬件平臺，使用Java語言編制客戶端APP代碼，實現凈空數據的輸入、計算以及存儲輸出功能。通過機場一線實地調研，結合工作人員的工作流程和操作方式，將凈空軟件劃分為四個工作界面，依次為“項目信息”、“凈空模型”、“審核計算”和“結果輸出”。不同界面之間通過滑動操作（SlideMove）進行切換，單個頁面內通過手指的滑動操作（ScrollMove）實現菜單欄的上下拉動。
3.1項目信息頁面
點擊APP圖標后進入軟件主界面，“項目信息”頁面主要提供項目名稱和業主單位等工程基本信息輸入功能，通過下拉框（Spinner）選取當前工程坐標系，軟件后臺根據用戶選擇調用對應的坐標轉換方程及系數。通過文本框（EditText）輸入審核編號及審核人等信息，軟件后臺自動調用當前手機系統時間作為審核日期，通過顯示框查看。
3.2凈空模型頁面
點擊屏幕底部“凈空模型”圖標或向左滑動屏幕，進入該頁面。依據機場當前運行條件，軟件內置相應的機場凈空限制面模型基本參數。根據上述參數計算各個限制面各個邊線方程及其在水平面內的投影，用于障礙物位置識別和限高計算。為了保障數據安全和避免人為誤操作，在界面中僅提供數據顯示功能，編輯功能需解鎖更高權限后獲得。在此基礎上，還可根據遠期規劃要求，將擬建規劃跑道作為障礙物判斷的補充條件，為機場未來發展預留空域環境。
3.3審核計算頁面
通過點擊“審核計算”按鈕或向左滑動屏幕進入該頁面。在文本框中輸入待審核建筑物當前坐標系下X坐標、Y坐標、±0高程和建筑物高度等基本信息，供軟件計算調用。點擊“限高審核”按鈕后在下方顯示框給出計算結果，包括：該點距跑道中心線垂直距離、該點距跑道較近端水平距離、該點所處限制面位置、該點場壓高等。作為補充，還可給出該點的磁方位信息，有助于工作人員對計算結果進行人工判定和快速復核。
3.4結果輸出頁面
通過點擊“結果輸出”按鈕或向左滑動屏幕進入該頁面。此處提供三種結果輸出方式：輸出審核報告至Word文檔、輸出審核臺帳至Excel表格以及生成障礙物圖形顯示等。實現障礙物識別結果生成自動化操作，大大簡化工作人員工作流程和文書工作強度。
4.總結
以Android平臺為依托，進行凈空障礙物識別軟件的開發和編程設計，實現凈空數據高效管理和分析，使凈空審核擺脫傳統人工驗算或電腦操作方式。工作人員在外場巡視過程中能夠方便快捷的對疑似超高點進行計算，初步判定審核點高程限制面高度，大大提高工作效率和管理水平。通過與大學生創新創業研究課題結合，使得學生能夠較早的了了解一線工作管理流程，增強學習興趣，完善知識體系，增強就業競爭力。本文研究工作得到中國民航大學大學生創新創業研究項目（IECAUC2015097）資金支持。
參考文獻：
篇3
研究開發人：___________________________
(乙方)
簽訂地點：____省 (市)____市、縣(區)
簽訂日期：_____________________________
有效期限：_________________至__________
填表說明
一、技術開發合同是指當事人之間就國家隊信息化平臺的研究開發所訂立的合同。
二、標的技術的內容、范圍及要求
包括開發項目應達到的開發目的、使用范圍、技術經濟指標及效益情況。
三、研究開發計劃
包括當事人各方實施開發項目的階段進度、各個階段要解決的技術問題、達到的目標和完成的期限等。
四、本合同書的履行方式(包括成果提交方式及數量)
1.產品設計、圖紙、論文、報告等技術文件;
2.磁盤、光盤、磁帶、計算機軟件;
3.樣品、樣機;
4.成套技術設備。
五、技術情報和資料的保密
包括當事人各方情報和資料保密義務的內容、期限和泄漏技術秘密應承擔的責任。
六、本合同書中，凡是當事人約定認為無需填寫的條款，在該條款填寫的空白處劃(/)表示。
依據《中華人民共和國合同法》的規定，合同雙方就國家隊信息化平臺建設項目的技術服務，經協商一致，簽訂本合同。
一、標的技術的內容，范圍及要求
二、應達到的技術指標和參數
三、研究開發計劃
四、研究開發經費、報酬及其支付或結算方式
(一)研究開發經費是指完成項目研究開發工作所需的成本，報酬是指本項目開發成果的使用費和研究開發人員的科研補貼。
本項目研究開發經費和報酬(大寫) 元，
(二)支付方式
①一次總付元，時間：
②分期支付元，時間：
元，時間：
③其它方式：
五、利用研究開發經費購置的設備、器材、資料的財產權屬
六、履行的期限、地點和方式
本合同自年月日至 年月 日在 履行。
本合同的履行方式：
七、技術情報和資料的保密
八、技術協作和技術指導的內容
九、技術成果的歸屬和分享
(一)專利申請權：
(二)技術秘密的使用權、轉讓權：
十、驗收的標準和方式
研究開發所完成的技術成果，達到了本合同第二條所列技術指標，按 標準，采用 方式驗收，由出具技術項目驗收證明。
十一、風險責任的承擔
在履行本合同的過程中，確因在現有水平和條件下難以克服的技術困難，導致研究開發部分或全部失敗所造成的損失，風險責任由甲方承擔 %，乙方承擔%。
本項目風險責任確認的方式：
十二、違約金或者損失賠償額的計算
違反本合同約定，違約方應按照《中華人民共和國合同法》有關條款的規定承擔違約責任。
(一)違反本合同第 條約定，方應承擔以下違約責任：
(二)違反本合同第 條約定，方應承擔以下違約責任：
十三、解決合同糾紛的方式
在履行本合同的過程中發生爭議，雙方當事人和解或調解不成，可采取仲裁或按司法程序解決(一)雙方同意由 仲裁委員會仲裁。
(二)雙方約定向(被告住所地、合同履行地、合同簽訂地、原告住所地、標的物所在地)人民法院起訴。
十四、名詞和術語的解釋
十五、其它
委托人(甲方)
名稱(或姓名)
單位公章
年 月 日
法定代表人
委托人
聯系(經辦)人
通訊地址
郵政編碼
電話
傳真
開戶銀行
帳號
研究開發人員(乙方)
名稱(或姓名)
單位公章
年 月 日
法定代表人
委托人
聯系(經辦)人
通訊地址
郵政編碼
電話
傳真
開戶銀行
帳號
數據庫應用協議書
國家隊信息化平臺數據庫軟件設計與開發合同
篇4
Design and Development of ERP Software Facing the Mid- and Small-scale Enterprise Based on 3-Tier Data Architecture
CHEN Yang, HU Cai-Ping
(Nanjing University of Aeronautics and Information Science and Technology Institute, Nanjing 210016, China)
Abstract: ERP is an core information system, which reallocates enterprise internal resources and increases the efficiency of enterprise work. It can effectively reduce production cost, shorten the stock and production cycle, improve product quality and customers satisfaction and realize the fast reaction to the market. For the never-ending changes and improvement of information technology,it is particularly important to research and develop the ERP system for s the Mid- and Small-scale Enterprise. This paper expounds the idea and methods to develop the ERP system Facing the Mid- and Small-scale Enterprise, which is under Windows environment, based on the .net platform, using C# and SQL Server 2005, using 3-Tier Data Architecture, combined with the merit of C/S and B/S.
Key words: ERP; C/S; B/S; .net; 3-Tier Data Architecture
ERP(Enterprise Resource Planning),也稱企業資源計劃系統,是指建立在信息技術基礎上,以系統化的管理思想,為企業決策層及員工提供決策運行手段的管理平臺。ERP就是一個對企業資源進行有效共享與利用的系統。是一個以企業內部資源整合、提高企業運行效率為核心的信息系統,用來識別和規劃企業資源,從而獲取客戶訂單,完成加工和交付,最后得到客戶付款,最終獲得收入和利潤。實際上,ERP系統就是將企業內部所有資源整合在一起,對采購、生產、成本、庫存、銷售、運輸、財務、人力資源進行規劃和優化,從而達到最佳資源組合,獲取最高利潤的行為。
一個企業的成功,在很大程度上取決于對變革的適應能力、反映能力和應變能力。企業要想保持健康快速地發展就必須,研究和把握產業的發展方向才能不斷地擷取到盈利的先機。在這樣的大環境下,很多企業都引入了新的管理思想和現代化管理手段來提高企業管理水平,從而在市場中取得競爭優勢。而目前絕大多數企業普遍采用且最有效的方式就是實施ERP系統,本系統做為鋼加行業的專業管理軟件,能夠有效地降低企業庫存和生產成本、縮短產品生產周期、提高產品質量和客戶滿意度、減少企業呆帳并實現對市場的快速反應。
調查顯示,目前企業ERP應用主要是財務管理、采購與銷售、客戶服務、日常辦公、勞動人事、物流等方面,這些應用比例集中在38-44%之間。外部采購和銷售運營分別占33.7%和31.0%;客戶服務和物流配送分別占29.3%和28.2%;科技研發、生產工藝和計劃決策比例在21%左右,營銷宣傳比例為15.6%。目前企業應用ERP系統的品牌認知度占第一的是ORACLE,占22.0%;其次是SAP,占到17.8%;我國的用友和金碟在國內也分別占有一定的市場份額;但有相當數量的企業選擇了自主開發ERP系統?？梢娔壳癊RP企業提供的產品難以完全滿足企業發展的需要,自主開發和進行二次開發依然占居了相當高的比例。
ERP的傳統應用集中在大型企業,我國的ERP實施也是從大型企業開始。但是ERP作為一種先進的管理體系,不僅大型企業需要,中小型企業同樣需要。一般來說,優秀的國外ERP軟件會在許多方面都相對做得十分精深,但問題是首先價格居高不下,有時又過于嚴謹、和深度太高。目前市場上許多主流的ERP軟件看似功能非常強大,業務流程要什么有什么,幾乎涵蓋了企業的所有業務,可是對于中小企業來說不實用,細節問題太多,真正用起來的時候操作復雜不說,操作流程不連貫、各模塊之間接口不緊密、軟件升級繁瑣、客戶端維護成本高昂等問題也是不可避免。
針對目前國內ERP行業及中小型企業實際運行現狀,我們應當調整思路,開發出適合廣大中小企業使用的ERP產品。而這個產品應當具備這樣的一些特性:1) 緊密聯系企業實際情況,化繁為簡,方便企業的各部門員工高效地操作管理;2) 結合C/S與B/S的特點,開發出多種操作界面并存的管理系統,既方便在局域網內使用客戶端進行操作,又可以通過瀏覽器的方式進行數據查詢與管理;3) 軟件升級方便,客戶端維護簡單,不需要大量的軟硬件維護人員;4) 較為低廉的軟件價格與方便的系統后期維護。
依據上述需要滿足的條件,我們在設計產品時采用了如下的設計思路:
1 開發語言及環境選擇
C#是一種精確、簡單、類型安全、面向對象的語言,也是作為平臺支持下一代Internet的可編程結構的代表性語言。同時具有健壯、安全、可移植性、多線程、組件模式等優點。由于同為微軟公司推出,所以C#在Windows環境下可以說比其他語言具有更大的優勢。SQL Server 2005是微軟的新一代數據管理和分析解決方案,它將給企業級應用數據和分析程序帶來更好的安全性、穩定性和可靠性,使得它們更易于創建、部署和管理。C# 與SQL Server 2005 捆綁緊密,都基于.net平臺,整合度更好,沒有兼容性的煩惱。
2 使用三層架構:界面層、邏輯層、數據層
從開發角度和應用角度來看,三層架構比雙層或單層結構都有更大的優勢。三層結構適合群體開發,每人可以有不同的分工,協同工作使效率倍增。開發雙層或單層應用時,每個開發人員都應對系統有較深的理解,能力要求很高,開發三層應用時,則可以結合多方面的人才,只需少數人對系統全面了解,從一定程度上降低了開發的難度。三層架構屬于瘦客戶的模式,用戶端只需一個較小的硬盤、較小的內存、較慢的CPU就可以獲得不錯的性能。三層架構的另一個優點在于可以更好的支持分布式計算環境。邏輯層的應用程序可以有多個機器上運行,充分利用網絡的計算功能。分布式計算的潛力巨大,遠比升級CPU有效。三層架構的最大優點是它的安全性。用戶端只能通過邏輯層來訪問數據層,減少了入口點,把很多危險的系統功能都屏蔽了。
3 數據存取使用存儲過程
模塊化的程序撰寫:只需建立一次Stored Procedure,儲存在數據庫中,就可以讓不同的程序呼叫。執行效率佳:如果需要大量或反復執行的數據處理,Stored Procedure的執行速度會比T-SQL程序代碼的批處理快。因為 Stored Procedure 是在建立的時候進行剖析和最佳化,所以執行一次以后存在內存中。而程序代碼則是每次執行時都要反復地從客戶端傳到服務器。 減少網絡流量:即使是好幾百行T-SQL程序代碼的作業,也只要透過一個指令就可以執行Stored Procedure中的程序代碼,而不必在網絡上傳送幾百行程序代碼。
設計后的客戶端窗口如圖1、圖2所示。
客戶端可以通過IE自動下載和升級,即便身在外地,也可以很方便的使用系統各項功能。如圖3所示。
4 系統優點
基于以上設計方案,系統有以下優點:1) 系統伸縮性好,易于擴展,可以同時支持C/S和B/S 結構,以滿足用戶在不同環境的需求;2) 使用組件模式,方便針對不同廠家設計接口,達到高效交換數據的目的(需要提供技術資料);3) 升級維護靈活,在服務器端新版本,客戶端運行時自動升級;4) 運行效率高,對分布式的用戶硬件配置要求低,服務器配置稍好即可。
依據上述的系統研究方案,本系統定位于面向國內中小企業的ERP產品,在設計上,底層采用三層數據結構:即數據層、業務邏輯層、界面表示層。數據層用來管理和處理數據;業務邏輯層用來定義數據規格、實現常用功能;表示層用來和用戶進行交互。使用的開發工具是微軟的Visual Studio 2005集成開發工具,采用Microsoft C# 做為前臺開發工具。三層數據架構做好之后,客戶端上所涉及到的功能,其實已經在業務邏輯層上實現,后面不論是應用程序客戶端還是瀏覽器的界面,我們只是需要調用這些設計好的功能。
在三層數據架構的基礎上,主要的核心工作量已經在服務器上完成,面向客戶的方式可以根據環境來選擇,甚至可以同時做成兩種方式,即面向用戶的應用程序客戶端和通過外網的瀏覽器方式兼而有之。如果在公司內部,對數據的安全性要求比較高的,那我們可以通過客戶端來操作;但是對于相對比較簡單的,比如說一般的查詢,我們也可以提供瀏覽器的方式來實現。這樣就方便了公司用戶不論在內外環境都能對數據進行訪問和操作的要求,同時兼顧了C/S的安全性及B/S的方便性這兩項優點。
在系統功能設計上,對采購、生產、成本、庫存、銷售、運輸、財務、人力資源等進行模塊化管理,針對企業實際運作流程,優化系統結構,去除不必要的管理功能界面,預留接口,方便今后擴展。軟件升級方便,登錄系統后自動在后臺實現更新。操作界面盡量簡便,可實現多途徑操作,方便用戶使用。
網頁上所需要實現的一些高級功能,通過JAVA Script或者VB Script腳本生成,或者利用ActiveX控件來實現。
這樣的產品設計方案,系統將會對廣大中小企業的采購、生產、成本、庫存、銷售、運輸、財務、決策、人力資源等方面起到積極而有效的作用,本系統在各業務流程上有針對性的設計和改良,將使得企業管理人員在軟件操作過程當中,不會出現操作流程不連貫、各模塊之間接口不緊密、軟件升級繁瑣、客戶端維護成本高昂等問題。C/S結構與B/S結構兩種模式的混合運用,將更加貼近中小企業的實際應用情況,方便企業在實際操作流程中高效地運用本產品來管理企業,達到最佳的資源組合。
不同規模的企業的運營和管理的模式不同,靈活實施ERP,使ERP具有中國特色。這樣中小企業同樣可以利用現代化的管理手段,創造出更大的經濟效益和更多的社會價值。
參考文獻:
[1] 陳欣欣.ERP在我國企業的應用研究[J].商業經濟與管理,2003(1):33-36.
篇5
1計算機軟件開發發展
由于我國經濟高速發展，對于軟件行業的需求日益增加，國家根據需求加大了對軟件行業的投入，在資金、物力、財力、人力等方面均給予了大量的支持[2]。國家將軟件行業的優惠政策指導落到實處，大力發展醫療信息、物聯網、安防工作、電子取證以及網銀支付等方面的計算機軟件應用。國家優惠政策給軟件行業的發展帶了巨大的機遇，有數據顯示我國軟件行業在未來的發展空間仍然很大，但是軟件發展卻出現了兩極分化的趨勢。
2計算機軟件開發設計的難點
2.1軟件設計缺乏分析
目前，很多計算機軟件開發人員的能力不足，開發中無法對計算機軟件進行詳細的分析和運行研究，因此出現了編寫的軟件在實際應用過程中出現了很多問題。譬如，計算機軟件在使用過程中出現了大量的用戶數據丟失、計算機的程序被大量破壞、計算機聯網不穩定等問題，這些問題均會導致計算機軟件使用無法正常進行[3]。計算機開發人員對于軟件程序的流程和涉及的機密信息處理不認真，造成了用戶在使用軟件的時候出現安裝程序不穩定，未能夠達到設計的預算要求和效果。一些軟件需求分析不細致，使得開發人員在軟件開發時比較籠統，開發的數據不完整，此在一定程度上限制了軟件開發在我國計算機的發展。
2.2軟件開發質量得不到保障
計算機軟件開發具有其獨特的復雜性，且計算機較之于其他的產品，計算機軟件開發的程序相對比較系統，且一個軟件由多個分項目組成。因此計算機軟件產品在開發的過程中由于存在著很多子系統，不同的開發人員可能會引起開發工作缺陷，實際軟件開發過程中由于開發人員的疏忽，且開發沒有嚴格按照國家的開發要求和開發循環程序和標準執行，使得軟件開發設計工作做得不到位，對于軟件產品的開發沒有按照相應的規劃和程序設計工作執行，致使軟件開發的流程和軟件開發時間大大延長。
2.3軟件開發的需求分析不充分
需求分析作為軟件開發的重要部分，是軟件功能和應用的重要體現，也是軟件開發設計的核心。但是很多軟件開發人員對于軟件需求不甚理解，在開發的過程中常會出現開發的程序功能不符合需求的要求，這就造成了軟件開發效率低下，且無法達到軟件項目產品的需求。
2.4測試不到位
目前，雖然很多開發人員在進行軟件開發的時候會進行代碼測試，但是在后續的系統測試上卻很不足。很多的軟件產品重在開發，對于軟件測試方面的重視程度不足，造成了開發完成的軟件在后期的使用中出現很多的軟件漏洞，這對于軟件維護工作造成了巨大壓力。因為軟件開發完成之后，將會上線應用但是在不同的應用環境中會出現各種問題，例如在不同的操作系統下使用軟件可能會出現各種兼容性和操作顯示問題，在不通過的瀏覽器或者不同的應用設備中使用軟件，其效果也將變得各不一樣。軟件開發人員在進行軟件程序編寫的時候，僅僅測試了其單個程序的功能，對于整個程序的系統功能測試不到位，將會面臨著各種問題。
2.5軟件開發系統新特性變化
軟件開發過程中用戶不斷提出新需求，要求開發人員必須要針對用戶的需求做出改變，這造成了軟件開發過程中帶來了巨大的程序運行壓力。軟件系統運行過程中必須要對系統進行嚴格控制，添加新需求的時候必須要進行仔細研究，針對用戶的新特性修改計算機的軟件編寫計劃，為提升計算機軟件開發效率提供保障。軟件開發系統新特性的變化必不可少，一款成型的軟件必須要經過多方面更改和功能完善，并以此來滿足用戶的需求。
3計算機軟件開發對策
3.1模塊式設計
計算機軟件開發的時候需要用到模塊化設計，此方法可以有效減少計算機軟件設計和開發的難度，并且還可以在軟件開發的過程中添加程序或者刪改程序。因為模塊化設計，其主要是將一個軟件程序分為若干個小程序，通過相應的設計原理和編碼處理實現每個模塊的功能，最后再根據模塊功能組成一個巨大的軟件系統。軟件設計過程中要求模塊化設計的相當多，且多個模塊設計由多人共同完成，計算機軟件通過不斷的調整，使得程序在運行的過程中更加穩定。通過模塊設計實現整個軟件系統的搭建，更加方便軟件編寫。模塊式編程其主要的模式如下：3.1.1最原始寫法只需要將不同的函數簡單的放在一起，就可以看作一個模塊：上面所說的m1和m2函數，其共同組成了一個模塊，軟件設計編碼的時候，如果要使用則可以通過函數進行直接調用。但是這種模塊式的編碼，其代碼存在著很大的缺陷，即全局變量被污染，整個程序中無法保證該模塊的變量函數和其他的模塊變量不會發生變量名的沖突，且模塊之間的成員看不出直接的關系，因此在軟件設計的時候必須要注意這個問題。3.1.2對象模塊變成寫法這兩個m1和m2函數都將封裝在module1里面，使用的時候將會通過函數調用對象的屬性。此種編碼模式可能會導致內部狀態暴露，從而造成了通過外部代碼來改寫內部計數器的數值。當然，模塊化軟件編寫還有其他方式，這兩種模式看起來比較直接，且在使用的過程中也看起來比較簡單。
3.2數據流設計
計算機軟件開發大多數都是面向結構層次的設計，且數據流設計在很多的領域都只有數據，卻沒有準確的層次結構。人們在進行軟件設計的時候，尤其是在科技領域、工程領域等均遇到了相應的軟件開發難點。軟件開發難點的出現迫使軟件開發者必須要想辦法革新軟件設計方式，必須要打破傳統的軟件設計模式，解決重大的軟件設計難點。數據流設計通過設計對象各個方面進行數據采集，然后再根據采集的數據進行信息設計，數據流設計建立的階段主要是在結構化的數據圖基礎之上。軟件設計之前必須要詳細地分析數據圖的特征和信息流的相關特征，然后再進行軟件數據的詳細分析和準確判斷，判定數據的信息流是否屬于變換型還是事物型。如圖1所示，企業生產供應數據流關系圖。按照企業的生產產品、原材料、供應商、維修部門四個關系組成了整個企業的銷售、生產系統，所有的行為體現出了整個生產企業的銷售和生產流程。
3.3數據結構設計
數據結構設計其主要是將軟件的數據利用圖形的結構表達出來，利用Warnier等軟件開發方式將數據層次化，通過層次結構實現數據表達，另外通過圖形來編輯軟件[7]。軟件開發設計我們通常會遇到設計問題、待解決的難點問題，而數據結構設計則可以直接將這些的特點關系利用圖形結構描述出來，進而解決計算機軟件開發過程中遇到的難點問題。數據結構設計分為了三個層次：順序、重復以及選擇，軟件詳細設計與數據結構設計在整體上差別不大，數據結構的設計主要步驟在于調查分析數據結構，根據不同的數據結構創建出相應的程序控制結構，在用于描述輸入、輸出的軟件數據結構設計過程，將確定的操作程序詳細列舉出來，然后再將所得的操作按照軟件的需求進行分配，以此來完成軟件開發。
3.4提高軟件需求分析能力
其實軟件的需求分析來自于之前軟件開發立項以及軟件最初始的用戶需求，軟件開發人員在進行軟件開發的時候必須要注意提高軟件的需求分析能力，從根本上實現軟件需求能力提升，對軟件的功能有一個實質的認識。軟件開發對于軟件的需求分析，必須基于用戶基本需求，通過明確用戶的基本需求來不斷提高軟件開發人員了解對軟件需求的深層次認識，同時還可以適時提出一些軟件改進建議，這對于提升軟件產品的質量具有十分重要的作用。軟件開發團隊必須要召開內部開發會議，讓開發人員對于軟件的功能有一個更加清楚的認識，對于軟件可能會遇到的問題有一個預計。
3.5加強軟件測試
軟件測試其實是軟件開發一個非常重要的環節，軟件的測試工作是否到位，將會直接影響軟件產品的質量。伴隨著軟件開發行業的競爭日益激烈，加強軟件測試對于軟件產品質量提升具有十分重要的意義。但是很多的軟件開發公司為了節約成本要求開發人員進行軟件測試，無論是系統測試還是代碼測試均要求開發人員完成，這不僅給軟件開發人員帶來了非常巨大的壓力，而且還會造成開發人人員因為測試工作量巨大變得開發效率低下。軟件測試工作必須要有專門的部門，軟件測試的流程如圖2所示。上圖所示，軟件測試流程中包含了單元測試、集成測試、系統測試以及驗收測試，而在測試之前還必須要加強需求分析以及概要方面的設計研究。軟件開發團隊必須加強軟件測試，一旦軟件開發出來必須要完成當天的開發任務測試，為后續的開發工作提供重要信息支持。當然在設計測試用例或者進行系統網頁測試的時候，還有很多的情況需要測試，上表僅僅幾個主要的步驟，還有很多翻轉鏈接的小步驟需要注意，測試的時候需要實現測試的全覆蓋，以此來保障軟件質量。
4結束語
隨著我國信息化的進程不斷加快，國家在計算機軟件開發上面的投入相當大，為了建立信息網絡強國，積極展開對外合作交流。國內的軟件開發市場競爭也變得日益激烈，雖然我國的計算機軟件技術處于初級階段，但是經歷長時間的發展，國家的計算機軟件技術也將發生巨大飛躍。計算機軟件開發面臨著很多的軟件開發設計難點，如何在開發的過程中解決這些難點問題，將是計算機軟件開發效率提升的重要保障。本文針對軟件開發設計的難點進行分析，提出了一些可行性措施來避免可能遇到的開發難點問題，為計算機軟件開發設計提供一些參考。
參考文獻：
[1]朱華.計算機軟件開發設計難點及對策分析[J].科技創新與應用,2016(28):99.
篇6
當前國內的論著和教材中提出的教學軟件設計與開發模式大體可以歸為兩類。一類是對教學系統設計模式修改而來的,如對ADDE模式的修改;另一類是在軟件工程的線性開發模型中插入教學設計環節的,例如“項目定義教學設計系統設計腳本編寫素材準備軟件編輯試用評價產品出版”。這兩類模式都忽略了教學設計與軟件工程的內在聯系,不能很好地指導教學軟件開發。
教學軟件既是一種教學材料,又是一類應用軟件。作為教學材料,屬于教學系統設計的對象,作為應用軟件,是軟件工程的產品。 因此教學軟件開發過程中有兩條并行交叉的過程。本文在分析開發過程的基礎上,提出兩者結合的開發模式。
一 教學軟件開發過程分析
1 教學材料的系統設計
在教學系統設計中,教學材料的開發是放在整個系統中考慮的,是一系列的相關分析和決策的結果。
教學系統設計有多種模式。圖1所示的是美國學者迪克(Walter Dick)和凱里(Lou Carey,James O. Carey)提出的模式,這個模式有廣泛的應用。
對于整個設計過程,可以分為兩個階段,即分析階段和決策階段。分析階段的結果是編寫出績效目標。以績效目標為依據,設計者開始做出的決策,形成如下的設計文件:
評價學習的試題和量表;
教學內容和活動的順序與組織方案;
教學材料和教師手冊的初稿;
對教學和教學材料的形成性評價方案;
對教學和教學材料的總結性評價方案。
2 教學軟件產品的開發
教學軟件產品的開發要遵循軟件工程的規律。軟件工程是“采用工程化的原理與方法對軟件進行計劃、開發和維護?！?目的是提高軟件開發的效率和可靠性。軟件開發的基本模型如圖2。
這樣的線性過程不適合于教學軟件開發。首先這種模型是以編寫程序代碼為中心的,而教學軟件除了程序代碼,還有大量的媒體元素,如圖像、動畫、音頻、視頻等。這些元素的制作是與程序編寫并行或交叉進行的,該模型反映不出媒體制作的工作過程。其次是在教學軟件設計的初期,由于教學本身的復雜性,設計者不可能完全確定設計的細節,不可能在分析階段解決所有的分析問題,經常需要在開發過程中修改他們的設計,該模型沒有考慮到開發過程中的不確定性。
在對軟件開發模型改進的過程中,人們提出了快速原形法、增量模型、螺旋模型等,這些模型的共同特點是把軟件開發看作多次循環改進的過程,在多個循環過程中有多次的評估和修改,或是從軟件的核心逐步豐富。圖3示意了原型法與螺旋模型結合。無論是哪種模型,都有軟件開發的基本步驟:分析、設計、開發、測試。
3 教學系統設計與軟件開發模型的結合
教學軟件與管理軟件、工具軟件等功能性商用軟件最顯著的不同,是不能用“功能”來衡量。例如一個文字處理軟件,如果測試者能夠用軟件錄入文字,實現任何格式的排版就表明該軟件的功能實現了,而教學軟件無論運行多么流暢,嚴格地講都不能說它具有了功能,因為教學軟件的作用效果,不是自身表現出來的,這是具有不確定性的。因此對教學軟件,開發是否成功要看教學性,而不是“功能”,而教學性要靠教學系統設計來保證。
無論是從教學系統設計的角度,還是從軟件工程的角度,教學軟件開發過程都可以分為兩個階段,一個是設計階段,一個是開發階段。兩個階段之間有反復調整修改的環節。教學系統設計的理論和方法,主要應用在設計階段,以實現軟件的教學性,為開發提供藍圖。軟件工程的思想和方法,貫穿整個設計和開發過程,但重點是開發階段的組織與管理,以實現軟件的技術性能。一個好的教學軟件開發模式,應該以教學系統設計為基礎,結合軟件工程的思想和方法。對這種結合可以用圖4示意。該圖的內圈表示教學設計過程,外圈表示軟件開發過程,兩個過程是同時啟動同步進行的,交織成一個軟件開發循環周期,但是在各個階段兩者的重要程度和工作任務的分量不同。
二 教學軟件開發模式描述
1 模式的構成
該模式是借鑒美國學者Stephen M. Alessi和Stanley R. Trollip提出的模式,結合國內實際情況和我們的工作經驗提出來的,見圖5。
這個模式在整體上是軟件開發的螺旋模型中的一個周期,也可以看作增量模型的一個構件的實現過程,這取決與軟件開發的任務和條件。這個模式具有一定的普遍性,適合教學軟件專業開發,也可供學校的教育技術人員和各科教師制作課件參考。
設計與開發模式有三個要素和三個階段。三個要素是標準、評價和管理,三個階段是計劃、設計與開發。三個要素始終與三個階段相互作用,是指在制作的全過程中都要注意,是全過程的活動原則,保證項目的成功。計劃和設計兩個階段用環形表示階段內部有反復的修改,開發階段用豎的框架表示多項工作可能會并行或交叉開展。
這個模式涉及到開發者和用戶兩個方面,開發者包括教學設計人員、教學與培訓專業人員、媒體素材制作人員和美工人員、程序編寫和測試人員、項目管理人員等。在專業開發中,用戶是指接收產品的客戶,如學校、培訓機構或出版商。在學?；蚺嘤枡C構內部開發時,用戶是指使用軟件的教學者,通常是教師。
2 模式的特點
(1) 基于標準的過程
從項目一開始,開發者與用戶等共同明確軟件最終產品所有方面的一致的標準,每個開發人員都知道應該怎么做,始終堅持確定了的標準。
(2) 實證的方式
全過程是初步設想、評價、修改的反復循環,直到最后完善。在計劃和設計階段需要完成兩個原型,體現了原型法的思想。軟件開發雖然有理論指導,但是最保險的還是不斷地試驗修改,直到合適為止。在全過程中堅持按標準評價,既不拔高也不降低。
(3) 全過程管理
軟件開發中有一種現象是偏離原定方案,到了最后又耗費時間、人力和財物進行修改。好的項目管理能保證方案實施,堅持既定標準。
(4) 重視決策階段
該模式中把計劃與設計分為兩個階段,在全過程中花費較多的時間,意圖是制作人員多花一些時間討論,提出初步設想,做出正確決策,然后進行技術實現。這樣不僅能少走彎路,提高工作效率,更重要的是能開發出體現教學設計魅力的軟件,而不是炫耀技術水平和藝術效果的展品。
(5)倡導集體協作
全過程貫穿了集體協作的工作方式。首先是因為設計與開發所需要的技能與知識不是一個人能全部具備的,決策需要集思廣益,需要有各方面專長的人合作;其次是協作方式能夠在參與者共同監督下,保證原定的標準與方案。
3 模式的要素
(1) 標準
標準是一個好的項目的起點和基礎,規定了開發人員持續努力所要達到的質量。在典型的情況下,一套標準來自兩個方面。第一,是由開發人員提出來的,開發人員都應知道質量標準,并且在全過程中遵守;第二,是由客戶或教學人員提出來的,往往比較具體,例如規定了總體印象、內容詳細的程度、字體、顏色等等。來自兩方面的標準一般是不會沖突的,能夠協調為一套標準。
(2) 評價
標準只有在軟件開發中堅持才有用,這就要求對所做的每一件事進行評價,每個人員也必須執行標準,以標準來衡量自己所做的工作。如果等到項目接近完成時,才來看是否應用了標準,既不現實,也沒有用處。
進行全程評價關系著項目的質量,通過設計與開發過程中反復的設想、試驗、評價、修改,使每一步工作都符合質量,則最終的產品才能具有高質量。
(3) 管理
成功與不成功的項目的差別很大程度上在于管理。對整個軟件開發項目的資源、經費、時間等要從始到終嚴格控制,進行的良好管理,否則項目容易偏離預定計劃和標準。加強項目管理,首先是要制定好計劃,其次是要做好監控工作,最后是要保持項目組成員之間以及與用戶之間的交流和溝通。
4 模式的階段
(1) 計劃階段
計劃階段奠定多媒體教學軟件開發項目的基礎,形成總體設想,以保證項目各方面順利進行。
計劃階段應確定項目的目的,也就是學習者完成軟件學習后應掌握的知識、技能及應形成的能力、態度等。目的的確定涉及到教學內容范圍,學習者的起點知識技能,以及一般特點。明確工作的限制條件也是必要的,例如運行軟件的計算機環境,用戶對信息呈現的特殊要求、軟件內容的指定范圍等。
計劃還包括收集資料,明確所需要的資料是否都能得到,能否改編或自制,如果有些資料不可能解決,決定是否需要改變軟件的內容。計劃階段應開展頭腦風暴活動,項目組成員共同討論,形成對軟件的內容、結構、外觀、風格等方面的初步設想,用原型或文字描述出來。在這一階段需要頻繁地與用戶溝通,應編制一些文件,包括項目說明、計劃書、項目標準等,使項目管理有章可循,并得到用戶認可。
(2) 設計階段
設計階段進行軟件的教學內容的組織,明確軟件的教學目標,形成對軟件的具體描述,為技術實現提供指南。
設計是軟件開發的核心階段,時間用得最多。在這一階段,要綜合應用教學理論,使用控制與交互的各種方法,體現信息呈現的要求。在設計過程中,制作人員之間,以及制作人員與用戶之間,要繼續交流,對軟件最終的樣式達成共識,完成原型和設計文件。
(3) 開發階段
開發階段使設計的結果最終轉化為實際的產品。
這一階段要運用各種技術手段,包括硬件設備和工具軟件,利用和改編現有資料,制作文本、圖像等多媒體素材,用編程或創作軟件集成軟件,經過多種不同水平的測試和試用后,最終完成軟件。并且安排軟件的總結性評價。
在開發階段,素材制作、軟件編程、手冊編寫等多項工作往往是并行或交叉開展的,素材創作和程序編寫人員是工作的主體,但設計人員和用戶仍以不同的角色參與制作過程,同時又在動用所有的技術資源,因此組織管理和質量控制十分重要。
參考文獻
篇7
軟件開發通常需要在完成問題的定義和規劃的基礎上，經歷需求分析、軟件設計、編寫代碼和軟件測試等四個階段[1]，其過程是一個復雜、甚至循環反復的過程。傳統的開發方法通常需要在進行具體的開發之前確定用戶的全部需求，然后據此制定一個跨越整個軟件項目開發周期的詳細計劃，之后的開發過程均以此為依據。這種開發模式的優點是可以很好地保持整個軟件設計的一致性，而缺點就是一旦情況發生改變，需要調整框架結構，這個詳細的計劃就有可能作廢，導致產生大量的沒有應用價值的復雜文檔，無謂地提高了軟件開發的成本和難度。為了規避上述這些傳統的重型開發方法的弊端，近年來出現一種新的輕量級軟件開發方法――敏捷開發方法，該方法是一種典型的輕型軟件開發方法，它集眾多輕型軟件開發方法的優點，強調以人為本，突出“適應性”的特點[2]，能夠快速根據軟件開發過程中的各種變化及時作出調整，最大限度降低軟件開發的成本和風險。
本文在比較敏捷開發與傳統開發方法的優缺點的基礎上，分析了敏捷開發模式的核心思想和設計理念，結合具體項目探討了基于敏捷開發模式的軟件架構的設計方法，包括采用的設計技術、構建思路和執行規范等。
1 敏捷開發模式與傳統開發方法的比較
敏捷開發是近來備受關注的軟件開發方法，它是一種基于迭代思想的軟件開發方式，以人為核心驅動整個軟件開發流程的實施和推進，它是管理軟件開發過程的一種新方法和新思路。在敏捷軟件開發中，軟件項目被劃分成若干個子項目，通過多次迭代細化完成，每次迭代都有明確的目標并能快速交付可運行的軟件[3]。敏捷開發側重概念和軟件架構的設計而簡化軟件的詳細設計部分，為后期留下調整的空間。采用敏捷開發的軟件項目時，其軟件架構在初期的設計只是做到剛好滿足需求即可，后期根據對于軟件需求的理解和更新需求，采用重構技術逐步調整設計。敏捷開發由一組簡單卻相互依賴的實踐步驟結合而形成的有機整體，突出了存在于“人”之間的關聯，包括程序員之間的溝通、開發團隊與客戶之間的反饋，注重雙方創新的勇氣和軟件系統的簡單 [4]。通常從軟件項目啟動之初，就強調通過周期性的軟件測試來獲得需求反饋，程序員盡可能早地把軟件初稿交給客戶使用，并配合客戶通過使用該軟件發現其中的漏洞，進而對軟件的初稿進行優化，同時及時應對客戶對軟件提出的新的需求。表1顯示了敏捷開發模式與傳統開發方法的區別和優勢。
表1 敏捷開發模式與傳統開發模式的比較
[開發階段＼&方法對比＼&敏捷開發模式＼&傳統開發模式＼&需求分析＼&將用戶需求進行分解，形成開發故事，通過迭代細化，增加新的用戶故事＼&開發初始階段獲取用戶需求，制作詳細的需求分析文檔，該文檔指導整個開發周期＼&軟件設計＼&根據客戶的當前需求進行設計，最簡單的既是最好的，不過分構建，不做預先設計＼&獲得用戶需求文檔后，嚴格按照文檔實施設計＼&代碼編寫＼&利用重構技術簡化代碼，編程人員與測試人員結對編寫通過測試的代碼，持續集成＼&由編程人員編寫，由測試人員對代碼進行審核＼&軟件測試＼&在編寫代碼之前先編寫測試代碼，自動化完成測試＼&編碼完成后單獨進行各種測試＼&]
從表1可以看出，敏捷開發對傳統的軟件開發的四個階段都進行了相應的改進，模糊了“階段”的概念，避免了傳統軟件開發方法的繁瑣和死板，使其更加靈活，可以及時響應客戶的最新需求動態調整開發過程和軟件架構，將簡單的、不多的開發步驟不斷迭代細化、優化改進為用戶最為滿意的結果。
2 基于敏捷開發模式的軟件架構設計
通過前面的分析，基于敏捷開發的架構設計包括三方面的核心要素：一是敏捷架構設計的整體思路；二是敏捷架構設計所采用的關鍵技術；三是設計和執行過程的規范化管理。
2.1 設計思路
敏捷開發的突出優勢在于以快速的、增量式的開發方式，第一時間將可工作的軟件交付客戶手中，然后根據與客戶的交流，反饋軟件的使用情況，根據客戶需求調整軟件結構。它是一種始終以人為核心的，迭代升華、循序漸進的開發方法，這一思想貫穿敏捷軟件開發的方方面面。對于軟件架構的設計也遵循這一原則，圖1顯示了基于敏捷開發模式的軟件架構設計過程。
從圖1可以看出，敏捷型軟件的開發過程也是軟件功能逐漸完善，版本逐漸升級的過程。換句話說，敏捷開發中架構設計采用的是進化式的設計方法，即在軟件開發的整個周期中，通過一次又一次的迭代細化來修改、完善和充實設計方案，使得架構獲得最優化，最大限度滿足客戶對軟件的需求。需要注意的是，采用進化式的軟件架構方法應遵循三個原則：1）當前迭代架構的設計應當最大限度避免傷害已經實現的架構和功能；2）當前迭代架構的實際應當與鄰域模型始終保持一致，避免鄰域誤解而造成開發成本的增加；3）架構設計要完整，架構模型的各個層次應當統一。
在敏捷開發中，每一次迭代的架構設計過程大概需要經過6個環節，首先根據用戶的整體需求提取出當前迭代中的需求，然后進行鄰域建模，隨后根據該模型進行概念性架構設計，若此次設計符合客戶需求，下一步進行軟件架構的細化，之后是對該架構設計進行用戶的驗證，如果用戶的需求發生變化，則重新進行第一階段的需求分析。
2.2關鍵技術
敏捷開發中的關鍵技術有兩個方面，一是重構技術，在敏捷開發中就是通過重構技術快速適應不斷變化和頻頻變更的設計環境的。所謂重構，就是充分利用軟件現有的功能，通過對整體架構和程序代碼的局部調整，提高軟件質量和性能，使軟件架構的設計模式更加合理化，提高軟件的延伸性。本質上說，重構就是在盡量保留軟件現有功能的基礎調整軟件的內部結構，降低軟件的升級成本。重構技術貫穿軟件開發的整個過程，包括架構重構、設計重構、代碼重構和業務重構等[5]。二是設計模式，在軟件的重構過程中，通常使用設計模式來改進已有的設計。設計模式實際上是眾多軟件開發人員在開發過程總結出來的技巧和設計經驗，可以反復借鑒。在敏捷開發中，代碼重構階段可以借助設計模式，使程序更加可靠和便于理解。敏捷開發中的設計模式如圖2所示。
2.3 過程管理
根據敏捷開發的簡單、溝通、反饋、勇氣、快速交付可工作軟件等基本原則，一個成功的敏捷架構需要開發團隊相互合作共同完成以下四個步驟：第一，由產品負責人制定產品列表，并對列表中用戶故事按照優先級進行排序，然后從中選擇一組作為當前設計目標，羅列出其中的子任務；第二，由架構師制定初始架構，包括架構愿景的確立、架構樣式的定位和設計模式的建立等；第三，架構師和團隊增量維護架構，即在客戶對于交付的產品有新的需求或者需求發生改變時，應及時給予響應，架構師應當與團隊之間不斷進行溝通，促進整個團隊與整體架構的認識，通過重構的方式增量維護架構；第四，確定每次迭代架構增量內容，通過架構師和團隊成員的溝通，獲得對于架構的反饋意見，獲得新增的架構內容。
一般來說，所有的建模都是在白板上完成的“足夠”的建模，通過以上四個步驟，模型會隨著每次迭代慢慢成長、逐步改進，最終完全符合用戶的需求。
3 敏捷開發模式在“在線教學系統”項目軟件架構中的應用
該在線教學系統是一個面向高職院校的中小型軟件開發項目，由于項目的開發周期較短，用戶需求不明確，因而該系統的客戶需求極可能發生變化，此種情況下，采用簡單快捷、適應能力強的輕型敏捷開發模式再合適不過。下面結合該項目的開發實際闡述敏捷軟件開發方法的具體應用。
3.1 初始化功能模塊的確定
敏捷軟件開發強調現場客戶的參與。在軟件開發過程中，開發人員隨時與該軟件的主要客戶，如教師、學生登溝通相關業務問題、、匯報項目進展情況，并獲得反饋與支持。根據此項目的用戶需求，確定了最初的用戶故事，選擇在線考試子模塊為優先實現的功能模塊，如圖3所示。
3.2 迭代式開發
軟件開發小組根據架構師提出的初始軟件架構，由編程人員和測試人員兩兩結對共同進行軟件的設計、編碼和測試，整個過程遵循簡單、重構、集體所有的原則， 便于優化系統內部結構以消除冗余，提高代碼的質量和可讀性。開發人員應當盡快將初始的架構予以實現并交付客戶試用，獲得反饋意見。根據用戶的反饋信息，在“在線教學系統”項目中，在線考試子模塊需要增加身份驗證模塊、輸入有效性驗證以及信息加密存儲等系統安全性設計內容。
3.3 小型
敏捷軟件開發要求結合業務和技術情況，快速交付可工作的產品，并確定下一次的范圍，即小型發。結合本系統的開發時間要求，整個開發周期的計劃如表2 所示。
4 結束語
本文詳細分析了敏捷開發模式中軟件架構的設計方法，并系統闡述了敏捷開發實際軟件開發案例“在線教學系統”項目中的應用，充分顯示了敏捷開發的簡潔性和靈活性的特點。
參考文獻：
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[2] 李白樺. 學生管理信息系統的敏捷開發[J].大連鐵道學院學報，2006，27（4）：60-62，68.
篇8
針對軟件開發與設計課程教學過程中涉及的實驗教學內容問題，我們將其他相關課程的實驗教學內容進行有機整合。通過開設軟件開發與設計課程，解決相關各門課程實驗教學內容的交叉與銜接問題。
2課程設計
2.1課程學時及教學目標
軟件開發與設計課程是信息技術一門綜合實踐類課程，應用性強，目標是為學生從事管理信息系統的開發工作提供理論支持和實踐方法。軟件開發設計過程蘊含著分析思考、工具利用、抽象表達、綜合創造等多項技能，對信息專業人才素質的培養至關重要[1]。課程開設學時數設定108學時，其中理論學時18，實驗學時90，理論與實踐學時分配原則為1：5。
在軟件開發與設計課程中，學生通過選定軟件開發項目，運用軟件開發與設計基本技能，運用開發工具進行項目的需求分析、總體設計、詳細設計、數據庫設計、功能界面設計，進而進行軟件編碼、測試和維護等主要工作。
2.2課程教學環節設計
為了達到軟件開發與設計課程的教學目標，教學過程中設定八個關鍵的環節，確保教學過程順利實施，課程教學環節如圖1所示。
眾所周知，過程控制和過程管理一直是項目執行的關注點[2]，為了達到這門課程的教學目標，我們對課程的關鍵教學環節都制定了具體要求，具體要求如下。
第一階段：項目選題。教師通過案例講解，引導學生選擇工作量適當的軟件項目。教師針對學生選題展開討論，分析項目實施中可能存在問題。
第二?A段：需求分析及總體設計。學生圍繞選題進行業務流程設計，劃分用戶角色，為每一個業務設計流程。根據軟件項目具體需求進行系統動態分析和動態模型分析，構建系統狀態圖與時序圖；按照需求分析的任務、步驟和原則，進行功能需求設計和系統建模。
第三階段：數據庫設計。學生使用ER-Win等工具構建E-R模型。具體工作包括E-R圖設計；表的定義；主外鍵設計；索引視圖設計；存儲過程與觸發器設計；SQL腳本生成。
第四階段：軟件開發環境構建。在學生動手編碼之前，圍繞項目構建開發環境，選擇使用的數據庫包括：SQL Server 2008R2、MySQL、SQLlite等，選擇使用的網站服務器包括：IIS、Apche等。
第五階段：詳細設計和編碼。依據項目開發要求，學生通常選擇的開發語言有：ASP.Net（C#）、Java、PHP等。
第六階段：界面設計。在項目的界面設計、美化和布局方面，學生使用已經學過的多媒體應用工具軟件包括：PhotoShop、Flash等。
第七階段：軟件測試。學生結合軟件工程所學軟件測試方法，對的軟件項目進行白盒測試和黑盒測試測試，設計合理的測試用例完成測試工作。
第八階段：項目驗收。軟件項目驗收時，學生進行軟件作品現場演示，介紹軟件主要功能，教師根據設定評分標準進行打分，現場點評并提出今后改進意見；現場參加項目驗收的同學可相互學習交流。
2.3課程考核方式
在考核方式上，軟件開發與設計課程采用了形成性考核機制，目的是對學生在各階段學習過程進行考核[3]，分階段全面測評學生學習效果，課程考核分值比例表見表1。
2.4課外實踐能力培養
通過課程實施，學生實踐動手能力得到顯著提高，學生參加課外活動實踐能力逐步提升。通過參加大學生計算機設計競賽活動、SRP訓練項目，學生所完成的作品質量也有所提高。通過競賽和訓練項目，激發了學生軟件開發設計的興趣和主動性，培養和鍛煉了學生軟件設計開發的能力。
3 教學存在問題
篇9
隨著交互式多媒體軟件應用的日益廣泛，交互式多媒體軟件的界面將更加追求個性化設計，如信息呈現方式的多樣化、人機交互的藝術化。與此同時，交互式多媒體軟件的設計理念和交互理論的運用也將更為成熟，創作和開發工具也將呈現多樣化的趨勢?？傊S著交互式多媒體技術的日益成熟，交互式多媒體軟件必將更為完善，更能滿足用戶的個性化需求。
參考文獻：
[1]鄧永堅.MAYA光與材質的視覺藝術[M].北京：人民郵電出版社，2008.
篇10
當今世界，全球化和信息化已經成為不可抵擋的發展趨勢。信息網絡技術飛快發展，科學技術前進腳步加快，促使我國計算機事業的發展，軟件開發技術也在不斷的提升。但與世界其他發達國家進行對比，我國的計算機技術還是比較落后的，尚且處于發展的初級階段，并且在開發設計過程中還存在較多問題。因此，找出我國計算機軟件開發設計的問題和難點，進而提出有效的解決對策，這樣才能為計算機軟件設計工作的順利進行提供保障。
2 開發設計中存在的問題
2.1 缺乏分析
目前，我國計算機開發人員能力不足，在具體開發過程中，設計人員無法對軟件開發進行分析和研究，因而導致在實際運用過程中出現大量問題。例如用戶數據容易丟失、計算機程序被破壞，計算機聯網不穩定等。這些問題的出現，對于計算機軟件開發企業的發展造成了阻礙，還會使計算機軟件使用者的個人信息泄露，嚴重的甚至會影響生活。尋根究底，這主要是因為開發人員對于開發工作不重視造成的，他們不充分分析開發流程和設計涉及的數據信息，使得用戶電腦所安裝的程序不穩定，沒有達到設計預算要求的效果。此外，一些軟件開發人員對于開發過程中涉及的項目數據和使用目的不進行分析，使得開發設計環節籠統性大，數據不完整，從而降低計算機軟件用戶的使用效率，這在一定程度上阻礙了我國計算機軟件的開發進程。
2.2 質量得不到保障
與其他產品的設計相比，計算機軟件開發設計是一項較為復雜，并且要將多個程序組合起來的工作。在實際的開發操作中，工作人員切不可馬虎大意，如果開發人員工作不認真或是沒有按照相關的要求和標準開展工作，那么軟件開發設計工作是得不到有效規劃的。例如一些軟件程序的開發正常情況下只需要半小時就能完成，但相關的開發人員沒有遵循相關規定程序工作，這樣就會延長軟件開發的時間，而軟件的質量也會大打折扣。軟件開發設計復雜，需要開發人員按照國家相關法律法規的標準進行開發，這樣才能保證開發的效率和工程的質量。
3 開發設計問題的解決對策
3.1 方法模塊化
計算機軟件開發設計的方法模塊化是軟件開發工程未來發展的方向和目標。從我國當前軟件開發的情況看，由于開發人員工作疏忽，并且沒有按照相關的規定對軟件開發所涉及的數據信息進行實質性的分析，這樣就使軟件設計的質量得不到提升。而模塊化設計方法則解決了這一問題。
3.1.1 模塊化設計方法的優勢
隨著網絡科技的發展，模塊化軟件設計方式是計算機軟件設計領域發展的趨勢，運用模塊化設計方法，不僅可以保證計算機軟件的使用效率，還能夠提升軟件開發人員的工作效率。模塊化設計方法具有很大的優勢，這主要體現在利用這種方法設計的計算機程序可以隨意的更改軟件程序內容，這一定程度上能夠降低軟件設計的復雜性。
3.1.2 模塊化方法的工作原理
模塊化軟件開發設計方法將整個設計程序分為若干個小的程序，開發人員完成小程序設計后，需要將小程序逐個組合起來，從而形成完整的計算機軟件程序。但在這個方法的使用當中，軟件開發設計人員需要注意，設計小程序的過程中，要把小程序作為獨立個體進行設計，并且保證設計的小程序的正確性，這樣才能保證大程序的順利組合。
3.1.3 模塊化設計方法的缺陷
雖然模塊化設計方法能夠提高軟件設計人員的工作效率和軟件質量，但這種模式也存在一定缺陷。它是一種獨立存在的形式，如果計算機系統發生自動分解，那么很多的程序就只能夠根據分解的具體情況都程序進行修改、刪減或增添，而計算機的下級模塊就無法調試為更高級別的模塊。因此，計算機軟件設計人員必須嚴格遵循相應的統計原則，這樣才能保證模塊化設計方法在軟件開發設計中的使用。
3.2 層次化設計
數據結構信息是計算機軟件開發設計工作中的重要一部分，也在計算機系統中占有重要地位。從我國目前計算機軟件設計發展情況看，大多數企業已經實現了軟件設置程序結構化，并且對設計結構進行層次化，但大部分企業卻沒有對數據結構進行層次化，這就容易使軟件設計數據信息流失或是出現圖文信息特征不明確的問題。因此，加快數據信息結構層次化是當前要考慮的主要問題之一。通過信息的全面采集和調整優化內部數據結構，再以詳細的圖文和信息流特征為基礎對軟件數據結構進行準確分析，得出合理的軟件設計結構。另外，還需要控制好影響數據結構設計的禍合和內聚，這樣才能解決數據結構難點問題。
3.3 設計多元化
目前，Warnier是我國計算機軟件數據結構設計的方式，它不僅能夠利用圖標結構將計算機軟件中數據難點直觀的表達出來，還能根據相應的數據結構設置控制結構，為計算機軟件中的難點問題提供解決辦法。數據結構設計主要有三種類型，表現為重復、順序以及選擇。數據結構設計操作流程分為四步，一是分析數據結構，二是得出相關結論，建立程序控制結構，三是列出數據結構設計的整個過程，四是將數據結構分配到對應的內部系統中。總之，重視計算機數據結構設計這一環節，并且加大投入力度，對于解決開發中的難點問題很有幫助，同時還能夠使數據結構向多元化方向發展。
4 結語
篇11
位置信息服務LBS主要是基于3方技術來共同完成的，它們是來自于移動終端的定位軟件技術、網絡通信技術以及安卓系統。以下就一一闡述這3方下的具體關鍵技術特點。
1.1定位軟件技術
定位軟件技術是LBS智能導游系統應用中的關鍵核心，一般起到功能作用的是Skyhook Wi-Fi定位系統和蜂窩基站定位系統，包括外部全球定位系統GPS。這幾項技術都通過天線向外部發送信號，并尋求距離自己最近的復數基站，通過它們的信號轉遞進行信號定位。而Skyhook Wi-Fi則運用到了固定熱點技術，它能直接與手機或其它智能移動終端的MAC地址相互綁定，實現對系統無線信號的接入，從而獲取用戶想要的地理定位信息。
另外，利用智能手機內部的微機電三軸加速傳感器也能夠實現對智能導游系統功能的應用。其功能實現原理是手機在空間坐標系中同時向3個方向軸上輸出加速度分量，并通過這3個方向的加速度積分計算來推導出空間三維速度和位置，為用戶提供準確的服務。
1.2網絡通信技術
網絡通信技術包含許多種，比如套接字通信，HTTP協議，增強現實技術等等。首先說套接字通信(socket)，是網絡通信技術的基礎，能夠支持TCP/IP協議獲取最基本的網絡通信包，從而實現對客戶端服務器的連接，進一步獲取本地IP，本地DNS，遠距離IP及DNS。另外，安卓系統中的SDK、CFNetwork framewrok也能為基礎網絡通信接口提供網絡通信服務，實現遠程位置查詢。
而HTTP協議則提供了簡潔快捷的應用層技術，基于信息傳輸主體內容的實體、通信層與應用層之間的通信連接、HTTP所傳輸的消息內容、客戶端向服務器發送的內容請求、接受客戶請求時HTTP月艮務器端的響應以及由URI表示網絡服務中的資源來為LBS提供更好的網絡技術支持。
1.3安卓系統
安卓系統出現相對較晚，主要采用了軟件堆層的主題架構，并細分為3大部分，底層Linux內核、中間層函數庫Library及虛擬機，還有上層具體app應用軟件，它們都是由C語言、c++、JAVA等計算機語言所編寫的程序。
針對LBS來說，安卓系統中的Linux和Application Framework則更加關鍵。Linux主要為安卓系統提供核心系統服務，是連接智能手機軟硬件系統的抽象層，并將二者細化分層。所提供的服務也是統一的，能夠屏蔽一些不相關層的信息，使各個信息層之間處于不關聯狀態。而Application Framework則是利用安卓系統中的開發應用程序來簡化手機系統結構，并將LBS中所需要應用的視圖、音頻等組件集合起來，允許用戶使用各個應用程序來訪問其它數據，這在智能導游系統中是十分重要的，即通過對系統資源的共享應用來實現手機定位。
2.基于LBS的安卓智能手機導游系統軟件設計
整體而言，基于LBS的安卓智能手機導游系統軟件應該包括優化了的封裝位置定位服務、高品質的網絡通信服務、實時的數據緩存服務以及其它一部分交互展示功能。正是這些關鍵技術的加入才豐富和提升了手機定位軟件的應用性能和運行效率。
2.1基于LBS的相關定位控件設計
2.1.1控件設計
BPLocation是LBS中一個較為重要的位置服務控件，它能夠創建uIAccelerometerDelegate與CLLocationManagerDelegate接口，通過它們實現對GPS位置信息的獲取。同時它也能計算GPS漂移數據量，實現對用戶運動軌跡函數的推算、區域檢測等等。近似于BPLocation類的相關函數種類眾多，文中簡單介紹3種：instance是典型的BPLocationManger類，它屬于靜態函數，能夠根據系統應用來實現XCBPLocationManger變量的獲得;LocationManager則通過設置DesiredAccuracy來獲取用戶的位置方向與具體信息數據;還有accelerometer，它是基于UIAcceIerometer抽象類的控件，它就是利用到了微機電的三軸加速傳感器，可以在用戶手機LBS軟件客戶端的x，y，z三個軸上實施加速度，進而計算用戶手機設備智能導游系統的運行速度，起到糾正手機內部GPS定位誤差的作用。
2.1.2設計應用
在具體應用中，LBS的相關控件會根據手機的位置實施運動軌跡的定位，可以實時記錄用戶的運行軌跡，一旦出現任何漂移，也能將這些偏差自動濾掉，這就是過濾偏移。過濾偏移共有2種方式：利用GPS歷史記錄確定偏移是否存在;再者就是利用計算機的運行速度和加速度來確定定位是否存在偏移，這種方法更加合理，而且精確度也有保證。
區域檢測也可以通過手機安卓系統檢測游客在所規定區域范圍內的運動軌跡，這是智能導游系統所慣用的技術。當游客離開規定區域時，系統會發送消息通知用戶，告知用戶的運行軌跡，比如一些用戶在跑步時會用到的計步軟件，它的檢測原理主要以規定區域中心點作為主要檢測中心，當用戶運動時，系統會為其與區域中心點做比較，所比較出的結果就是用戶以中心點為軸心的運動軌跡。
2.2基于網絡通信系統的相關模塊設計
就網絡通信系統模塊設計而言，主要將研究重心放在BPFormDataRequest和BPRequestQueue的設計上。BPFormDataRequest是BPHTTPRequest的子類，在擴展手機智能導游系統對POST的支持時，就要實現基于POST的所有位置數據請求參數設置和相關文件上傳，這樣才能發揮BPFromDataRequest的實際作用，明確數據24#的路徑和網絡通信模塊的所有通信接口。
相對而言，BPRequestOueue則銜承于NSOperationOueue模塊，它能夠管理并實現BPHTTPRequest的實時復數請求，同時也允許其對象在網絡環境中發送任何位置信息請求，它與普通的傳輸信息模塊是不同的，它對位置信息的確定性更強，而且嚴重依賴于圖像來定位如圖l所示。
如果客戶通過手機端創建BPHTTPRequest模塊，并發送信息請求，所發送的信息將以隊列形式等待響應處理，此時LBS也會監測定位信息的傳送狀態。當請求處理完畢，服務器端將會收到所返回的結果并做記錄，同時釋放用戶所要求的請求資源。
2.3基于UI視頻圖像交互展示技術的系統設計
手機智能導游軟件要實現對視頻圖像的交互展示，就必須基于展示模塊來設計UI。本文所介紹的是對定位軟件系統中原始UIImageYiew的擴展，即BPImageView的應用，能夠實現地圖類型數據的可視化分析，為智能導游系統提供更多的位置空間數據和可視化功能，以地圖和影像的形式展示出來。為了實現地圖、影像等數據的可視化，需要通過ARView模塊中的動態加載及流技術對地理位置信息進行強化。所以本文主要介紹了基于UI視頻圖像交互展示技術的系統設計，希望幫助手機實現對地理數據可視化信息獲取的功能強化。
2.3.1基于BPImageView模塊的網絡圖片加載設計
因為BPImageView是UIImageView的子類，所以應該實現其父類UIImageView對所有圖片顯示類以及圖片存儲數據的合理運用。這里采用的方法是利用BPImageView來接收setImageURL消息，然后引用基于BPImageLoader的可視化信息強化輸出方法。此方法可以達到查看網絡中緩存數據存在性的目的。如果數據存在，就說明它們可以直接以圖片的形式載入。如果數據不存在，則表示要再次通過BPImageLoader類進行loadlmage For URL數據的調用，重新加載圖片。
2.3.2 ARView視圖功能UI強化的設計
首先要說，ARView是具備2部分視圖的，它們是興趣點POI視圖和實施傳輸視頻流如圖2所示。
2個POI點視圖處于疊加狀態，這就可以確定POI的興趣點，如果以視圖表示POI，就可以了解到用戶對該POI點視圖的興趣度。這里采用一個叫做placesOfTnterestCoordinates的數組，通過四維向量來表示數組中用戶所記錄的興趣點坐標，這樣就可以利用系統來記錄用戶的位置信息，為用戶導航。
篇12
1招投標系統設計的需求及其實現的目標分析
1.1系統需求
本文所提出的系統是一個以Web為平臺的建設項目招投標業務流程管理系統，它的具體作用是系統能夠將建設項目中與招投標工作有關的各方聯系起來，如甲方（建設方）、業務主管單位、招標機構、投標方、專家評委等，借助互聯網的強大技術優勢，構建起一個具備網上招投標功能的信息綜合平臺，該系統的主要需求體現在以下幾個方面：一是該系統在開發設計階段，需要采用目前較為先進且具有代表性的主流軟件開發技術，開發出來的系統必須具備良好的可擴展性、可升級性以及可移植性，以此來確保系統的推廣應用；二是該系統中可能會涉及一些商業機密，所以要求系統必須具有完善的安全解決方案，可以有效避免各種木馬病毒、非法入侵等影響信息的安全性。同時，為進一步提高系統的使用安全，應具備身份認證和公開秘鑰密碼體制等功能；三是該系統應當具備數據備份與恢復功能，以及靈活方便的維護功能，從而保證系統的安全、穩定、可靠運行[1]。
1.2系統實現的目標
本次開發設計的系統需要實現的主要目標是“四個全程”，即全程無紙化辦公、全程信息共享、全程受控以及全程數據安全，通過該系統的構建，促進建設工程項目招投標工作效率和水平的進一步提升。
1）全程無紙化辦公。標書以電子化的形式進行呈現，由此能夠大幅度提升信息的傳輸速度，有助于相關工作效率的提高，同時全程無紙化辦公，可以節約大量的紙張，為綠色環保目標的實現提供了可能。
2）全程信息共享。系統對省內所有投標單位開放，可實現投標單位、評標專家的信息共享，招投過程中的相關數據信息能夠一次性錄入，并實現共享。
3）全程受控。招投標業務的全過程都是以電子化的形式完成，由此能夠在網絡上留下痕跡，當存在異議時，可通過網絡進行追溯和查詢，確保了招投標的公正性。同時，一些關鍵節點可以進行自動預警提醒，避免了各種錯誤的發生。
4）全程數據安全。系統可以實現數字證書身份認證，標書加密簽名等功能，由此使得投標文件的安全性、合法性獲得了有效保障。
基于該系統的設計需求及其所要實現的目標，下面本文重點從系統硬件工作平臺及軟件的開發設計入手進行詳細論述。
2系統硬件工作平臺的設計
該系統面向的用戶群體主要包括建設項目招標辦公室、招標機構、投標單位、專家評委以及交易中心等，整個系統的維護管理工作由專門的部門負責。硬件是確保該系統穩定運行的基礎條件之一，結合以往同類系統的設計經驗，本系統的硬件架構采用了當前最為流行的雙層結構體系，即Web服務器與DB服務器相結合的形式。
2.1服務器的基本要求
在本系統的硬件設備中，服務器是關鍵組成部分，因此，對它的要求相對較高，需要服務器具備鏡像容錯功能，并且還要支持2.0以上的HTTP網絡通信協議以及SMTP、TELNET等協議，同時，服務器應當每天可以處理至少20萬次的Web點擊，能夠同時響應并處理多個Web客戶端發出的請求。此外，服務器還需要支持當前流行的開發品臺及開發工具[2]。
2.2系統硬件的選擇與配置
建設工程項目招投標具有一定的特殊性，基于這一前提，系統對實時性具有較高的要求，為了滿足該要求，本系統在硬件設備配置的過程中，選擇了功能和性能都比較強大且相對完善的服務器、交換機。系統硬件的具體配置情況如下：
1）核心交換機。本系統中核心交換機的數量為1臺，選用的是RG-S8606型，該交換機的基本參數如下：設備為高端框式，槽位數≥6，背板帶寬≥4.8T，可以滿足系統運行需要，交換容量≥3.8T，數據包轉發率≥2880Mpps；交換機采用的是雙引擎、雙電源設計，配有12個SFP千兆接口和24個自適應接口，支撐雙棧、萬兆線速轉發、虛擬化及各種路由交換協議。
2）服務器。
①機柜。按照服務器的數量，并充分考慮到空間問題，決定采用1臺服務器機柜。通過技術經濟性比選后，最終選定圖騰A36042+睿訊AL1716N機柜，該機柜的基本配置如下：機柜自帶KVM多電腦切換器，配有1U折疊式液晶顯示器和專用鍵盤、鼠標，電源分配單元PDU等。
②業務數據庫服務器。為確保業務數據庫的運行可靠性，采用了2臺業務數據庫服務器，以雙機熱備的形式進行設計，通過技術經濟性比選，最終決定選用Dell-R920，該服務器的基本參數如下：2*XeonE7-4830v2的CPU；64GB DDR3卻媯2*300G熱拔插SAS硬盤；4U機架；冗余電源；LC接口、DVD光驅、HBA光纖通道和4G網卡等。
③應用服務器。為確保兼容性，該服務器選用的是Dell-R720，它的基本參數如下：2*E5-2650v2/8GT/20Mde CPU；32GB DDR3內存；4*300G熱拔插SAS硬盤；2U機架，冗余電源等[3]。
3系統軟件開發設計及開發平臺的應用
軟件開發設計是本系統的核心部分，為確保應用的穩定性和操作的靈活性，決定采用Microsoft Windows Server 2008作為操作系統，數據庫系統采用的是與之相配套的Microsoft SQL Server 2008數據庫，這樣能夠確保兩者的兼容性。
3.1數據庫的開發環境
本系統的數據庫采用的是Microsoft SQL Server 2008 Enterprise Edition數據庫管理系統進行建立，并由其負責對整個數據庫的運行進行維護管理。數據庫的登錄模式為混合身份驗證，端口號為1433。之所以選擇SQL Server 2008數據庫是因為它可以給企業數據管理與分析提供良好的解決方案，其應用優勢體現在如下幾個方面：
1）結果響應速度快。管理工具包、和Visual Studio2010共同運行環境的集成，使用戶進行系統構建、錯誤排除以及應用系統操作等方面變得更加高效和快速。
2）決策支持。該數據庫系統相當于一個智能商務平臺，它具備數據整合與分析等功能，由此可以為用戶制定決策提供良好的技術支撐。
3）安全性高。該數據庫系統本身自帶的數據加密、強制口令以及默認的安全設置等功能，使數據庫的安全性獲得了大幅度提高，確保了用戶重要信息的安全[4]。
3.2資源數據庫規劃
業務數據庫是數據中心的設計重點，在設計時要以項目為主線，根據業務系統的特點進行設計，實現對資源數據的統一規劃。由于業務系統主要是針對工作流程、人員、信息方面的管理，所以可將其分為會員數據庫、機構庫以及專家庫三類基礎數據庫。其中，會員數據庫是對建筑企業、政府采購行為的相關數據進行管理；專家庫是對招標、采購、評標、監管等方面的相關資源數據進行管理，可配合終端輔助設備進行使用。
3.3數據標準接口設計
在充分考慮異構系統問題的基礎上，各類數據接口采用XML格式的設計標準傳遞數據，通過數據交換平臺與各應用系統接口進行對接[5]。通過數據標準接口設計，可使整個系統提供Web Service接口，設計時必須根據國家制定的相關標準確定該系統的數據標準，將數據標準的編定作為系統設計的重點。
4 結論
綜上所述，本文以建設工程項目招投標系統設計為依托，對其軟件設計的相關問題及開發平臺的應用進行了分析，目前，該系統已經進行了試應用，系統運行穩定，并未出現重大問題，它的應用為建設項目招投標工作的開展提供了良好的平臺，大幅度提升了招投標的效率和質量，具有一定的推廣使用價值。
參考文獻：
[1] 李犁.基于BIM技術建筑協同平臺的初步研究[D].上海：上海交通大學，2012.
[2] 李曄.算量軟件在建筑工程上的應用及問題探討[D]. 青島：青島理工大學，2015.
篇13
近年來，隨著現代工業的飛速發展以及計算機在工業領域的廣泛普及，對工業測試系統的自動化和信息集成化提出越來越高的要求。而測控軟件作為工業測試系統的核心部分，是工業計算機完成對整個測試系統操作的管理命令集，以及用戶掌握系統工作狀況的最直接手段，其質量直接影響到系統的安全性和控制效果，從而影響到整個測試系統的穩定性和產品性能[1]。因此，所設計開發的測控軟件應該具有實時性、可靠性、通用性、可維護性、易于操作等特點。
月面巡視探測器移動分系統和結構、機構分系統的驅動機構、傳動裝置由驅動電機、傳感器、防塵密封圈、齒輪副、軸承、諧波減速器等多種典型活動部件組成，為驗證活動部件在復雜月面環境下的轉動特性和運行壽命，需要進行模擬極限高低溫、超低真空環境下活動組、部件的性能與壽命測試。測試信息需要包括摩擦阻尼力矩及曲線、測量扭矩及曲線、測量轉速及曲線、加載力矩及曲線、溫度及曲線、轉數與累積運行時間、測試數據實時存儲和輸出、運行狀態提示、運行出錯報警等。
針對典型活動部件測試系統的研制要求，本文在模塊化與層次化的設計思想上，采用.NET技術、多線程技術與ADO數據庫技術[2]，開發了基于C#的典型活動部件測控軟件，不僅實現了對該測試系統的實時通信、數據采集、數據存儲、實時曲線顯示、動態加載、數據輸出、歷史數據查詢等功能，還對通用測控軟件的設計開發以及工業測試系統的測量控制具有很重要的指導意義。
1 典型活動部件測試系統的工作原理與組成(Working principle and composition of typical moving components)
1.1 工作原理
典型活動部件測試系統主要是為了驗證典型活動部件的轉動特性以及運行壽命，在高低溫真空模擬環境下進行活動部件的無源、有源及壽命測試。在測試過程中，測控軟件通過MODBUS協議發送各種控制信號和指令給PLC，進行被測部件的驅動或加載以及電機轉速與轉向的設定，進而將高精度傳感器采集被測件的扭矩、轉速及轉角信號存儲在PLC中，然后測控軟件將從PLC中讀取的數據進行顯示、保存和導出，來完成整個測試流程。
1.2 組成
典型活動部件測試系統主要由高低溫真空模擬環境(真空罐)、驅動部分、傳感器、加載部分、數據采集、PLC控制部分、工控機、測控軟件等組成，如圖1所示。
其中，測控軟件作為該測試系統中的核心部分，應當具有美觀友好的人機界面，信息查詢靈活方便，數據存儲安全可靠，極大限度地實現易維護性和易操作性等特點[3]。因此，需研制一套測控軟件來完成測試系統所要求的以下任務：
(1)選擇測試產品(防塵密封圈、諧波減速器、無刷直流電機、步進電機、活動部件)及相應的系統配置。
(2)實時曲線(測量摩擦阻尼力矩或測量扭矩及曲線、測量轉速及曲線、加載力矩及曲線、溫度及曲線)的動態顯示。
(3)實時測量數據(累計運行時間、測量扭矩、測量轉速、電機轉速、累計圈數、累計轉角、加載力矩、溫度)的顯示、保存及輸出。
(4)運行狀態的監測(運行狀態、系統故障監測及報警)。
2 測控軟件的設計與實現(Design and Development of Measurement & Control Software)
2.1 設計思想與方法
測控軟件的設計采用模塊化與層次化的思想，各模塊間以及層次間通過接口與協議交互，使得設計的整體邏輯比較容易理解，這樣便于軟件的結構分析、設計、編程與目標實現，極大地提高了程序的重用性、靈活性、可擴展性和可維護性[3]。
.NET作為微軟最新一代的開發工具，是生成、部署和運行應用程序的平臺，以及解決規模應用程序的部署和操作難的問題。采用.NET技術可以簡化開發過程，可提供交互性的編程語言，易于與其他應用程序實現交互操作[4]。
多線程是指Windows系統支持一個進程中執行多個線程的能力。在軟件編寫中，由于需要完成具有不同功能的多個線程，而采用多線程技術，可以使多個線程同時執行，在一段時間內完成更多的任務，這樣可以大大提高CPU的利用率以及程序的運行速度和性能。
數據庫是按照數據結構來組織、存儲和管理數據的倉庫。應用數據庫技術，可以減少數據的冗余度，節省數據的存儲空間，以及使數據具有較高的獨立性和易擴展性，實現數據資源的充分共享。
2.2 軟件的設計框架
根據典型活動部件的需求分析以及軟件的設計思想與方法，開發設計了如圖2所示的測控軟件框架。
其中，設計的各個模塊分別執行不同的任務，易于優化和擴展，也在一定程度上保持良好的性能，具體分析如下：
(1)通訊模塊：通過設置相應的串口與MODBUS協議，實現測控軟件與下位機PLC的通訊。
(2)零點測試模塊：由于傳感器存在零漂現象，故在測試前需采用此模塊矯正傳感器的零點誤差。此外，該模塊還可以在不啟動電機的情況下進行手動測試，來測試系統的性能。
(3)產品信息、歷史數據與幫助文檔查看模塊：可以方便直觀地查看測試產品的信息以及相應的系統配置，根據測試的產品以及測試日期時間等來查看歷史數據，以及以HTML幫助文檔的形式查看軟件的設計流程及使用說明。
(4)運行狀態監測模塊：具有模塊化結構和強大的自診斷功能，方便對系統故障的分析和診斷。
(5)系統操作模塊：通過動態的設定電機的轉速和加載力矩的大小來達到測試效果。
(6)實時曲線顯示及測量值顯示模塊：可以實時動態顯示測試進程及當前測量值的大小，其中曲線能夠顯示當前趨勢和一段時間內的歷史過程。
(7)數據存儲、顯示與輸出模塊：通過連接Access數據庫，實現數據的存儲顯示。然后將測量數據以Excel格式輸出到磁盤上。
2.3 軟件的實現
該測控軟件運行在裝有Windows XP操作系統的工控機上，選用Microsoft Visual Studio 2010(VS2010)和Access2007作為開發平臺，采用的編程語言為C#高級語言。最后將開發設計的測控軟件使用 Visual Studio Installer 創建分發給用戶的安裝程序包，用戶可通過向導來運行安裝文件和執行安裝步驟，以安裝應用程序。以下是測控軟件實現的一些關鍵技術：
(1)串口通訊
采用MODBUS協議，可以完成串口、輸入輸出模塊地址、通訊參數、輸入輸出通道等信息的設置以及對串口的設置，進而實現測控軟件與下位機之間指令與數據的傳送。
(2)實時曲線的繪制
ZedGraph是一個用C#編寫的開源圖形組件，用于繪制任意數據集的二維線型、條型、餅型圖表，支持各種.NET版本。它以簡潔、方便、功能強大和開源等特點而成為程序開發中廣泛使用的圖表控件。通過調用ZedGraph控件實現測量數據的動態圖形化顯示。
(3)多線程的實現
由于該軟件的線程包括：主框架線程，數據采集線程，數據庫的線程，圖形顯示線程等。為避免多個線程同時訪問統一塊內存，可采用線程池。線程池可以同時運行多個任務，還可以使用框架類。對于線程同步的情況來說，它可以限制某一時刻只允許一個線程訪問資源。這種情況相當于給線程實現了鎖機制，可用lock關鍵字保證代碼的安全運行。
3 實驗結果與分析(Experimental result and analysis)
以下以防塵密封圈測試為例來說明測控軟件的實現流程。軟件的運行界面如圖3所示。
根據測試系統的測試原理，PLC通過串行口傳送由傳感器采集的數據，測控軟件實現數據的實時監控和管理。該軟件通過調用組件，實現數據顯示的圖形化;通過Access數據庫實現數據的存儲、顯示與輸出功能。實驗結果表明，基于C#的測控軟件在滿足界面美觀、各項功能運行穩定的同時，并能夠很好的實現測試系統的測試要求。
4 結論(Conclusion)
