引論：我們?yōu)槟砹?3篇軟件設計與開發(fā)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
(一）發(fā)展適宜性原則
“發(fā)展適宜性”（Developmentallyappropriate),是1986年全教協(xié)會（NationalAssociationforE?ducationofYoungChildren,簡稱“NAEYC”）為扭轉(zhuǎn)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(fā)展的主體是“幼兒”，發(fā)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(fā)展的規(guī)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(nèi)容設計”與“技術(shù)實現(xiàn)”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(fā)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(fā)策略是多元的、開放的和包容的。
(二）啟蒙性原則
啟蒙強調(diào)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(fā)的重要指導原則。幼兒教育軟件設計與開發(fā)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(nèi)容選擇上，_要廣、博、淺，不宜偏、窄、深，體現(xiàn)對幼兒品德、智力、體育及審美的啟蒙等；二要強調(diào)發(fā)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(nèi)部結(jié)構(gòu)與所體現(xiàn)的價值也不應以學科能力發(fā)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(fā)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(xiàn)出明顯的不足，如5~6歲幼兒注意力的穩(wěn)定時間僅為7分鐘左右，因此優(yōu)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(chǎn)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(chǎn)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(huán)節(jié)與展開過程都要充滿趣味與歡樂，以激發(fā)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(shù)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(fā)時，還要善于運用藝術(shù)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(fā)。
(四）技術(shù)規(guī)范原則
技術(shù)規(guī)范原則包括技術(shù)標準規(guī)范、應用規(guī)范、操作控制規(guī)范等。技術(shù)標準規(guī)范指元數(shù)據(jù)的素材格式、開發(fā)技術(shù)、語言代碼、傳輸接口等均有統(tǒng)一的標準，這是幼兒教育軟件資源實現(xiàn)共享的前提，否則容易造成資源的重復建設與浪費。技術(shù)應用規(guī)范指資源開發(fā)不能為了技術(shù)而應用技術(shù)，而要讓技術(shù)成為實現(xiàn)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(jié)合”的技術(shù)手法實現(xiàn)。操作控制規(guī)范指幼兒軟件的操作使用要簡單、靈活、可靠。開發(fā)的課件、動畫等內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰簡潔，技術(shù)實現(xiàn)要通用、可靠，體現(xiàn)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(fā)音等。
根據(jù)幼兒教育軟件的內(nèi)涵及設計與開發(fā)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(fā)模式，具體如下：
(一）移情式設計模式
移情是心理學術(shù)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(lǐng)域存在著“物”“自我”“他者的自我”三種心理成分。“物”一般需要通過知覺來理解“自我”需要通過內(nèi)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(xiàn)象。運用移情模式設計與開發(fā)幼兒教育軟件的核心理念是理解幼兒、基于幼兒發(fā)展、以幼兒為中心，其最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)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(guān)注以下三種數(shù)據(jù)：語言數(shù)據(jù)“說”，表達人們知道的和講述的）、行為數(shù)據(jù)“做”，觀察人們是怎么做的），以及情感和夢想的數(shù)據(jù)“想”，描述當前體驗的非語言化的結(jié)構(gòu)性方淘，三者之間的層級關(guān)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(tài)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(guān)問題的描述性數(shù)據(jù)、觀察幼兒操作與使用行為的數(shù)據(jù)以及想象幼兒所感知的使用體驗數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是開發(fā)以“幼兒為中心”軟件的基礎。幼兒教育軟件的開發(fā)是根據(jù)幼兒發(fā)展需求創(chuàng)建出軟件系統(tǒng)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(shù)實現(xiàn)、測試與評價、應用推廣等環(huán)節(jié)，下面從一般性軟件的開發(fā)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(huán)節(jié)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(jīng)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(jù)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；通過幼兒在日常活動中操作、使用軟件的行為，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(fā)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(shù)據(jù)。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(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)、邏輯調(diào)用關(guān)系等。在幼兒教育軟件開發(fā)的測試與評價環(huán)節(jié)，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(diào)的是關(guān)于“想”的數(shù)據(jù)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(gòu)技術(shù)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(fā)的關(guān)鍵是：科學選擇幼兒群體、正確使用移情策略與工具、怡當?shù)厝谝魄榉治鰯?shù)據(jù)于軟件設計之中。
(二）啟發(fā)式設計模式
“啟發(fā)式設計”與“啟發(fā)式教學”二者內(nèi)涵不同、應用領(lǐng)域也不相同，但卻具有相同的指導思想。啟發(fā)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(fā)”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(chǎn)婆術(shù)教學法”，即今天的啟發(fā)式教學。啟發(fā)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(fā)者達其辭”，啟發(fā)的基本內(nèi)涵是根據(jù)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(fā)還是一套數(shù)字化軟件或資源的設計開發(fā)規(guī)則。運用啟發(fā)式規(guī)則開發(fā)幼兒教育資源的重點包括兩個方面：幼兒軟件內(nèi)容在組織上的啟發(fā)式教學設計、教育軟件系統(tǒng)架構(gòu)的啟發(fā)式原則應用。
“啟”是幼兒教育軟件內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)，》發(fā)”是幼兒使用軟件過程中內(nèi)心認知活動的體現(xiàn)，幼兒教育軟件的設計與開發(fā)要賦予軟件以“啟”的基本屬性和“發(fā)”的潛在特質(zhì)。啟發(fā)式設計模式以“幼兒”為中心選擇軟件的內(nèi)容及呈現(xiàn)方式是要符合幼兒的年齡特征，二是內(nèi)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(nèi)容素材的組織上應盡可能多地創(chuàng)設一些啟發(fā)式的認知情境，常用手段主要有啟發(fā)式問題、啟發(fā)式講授、啟發(fā)式示范等。啟發(fā)式問題是通過預先設計的一系列具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)的提問，使幼兒的注意力集中在軟件的某一問題上，從而調(diào)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(fā),啟發(fā)問題還要能創(chuàng)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(fā)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(nèi)容，在講授時采用形象化、藝術(shù)化的表達，如加強比喻、擬人、抒情、修辭的運用等。啟發(fā)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(jié)合的策略。逼真的錯誤示范對于幼兒也能起到良好的啟發(fā)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(fā)式思想在計算機工程軟件研發(fā)中也演繹出了一套自我發(fā)現(xiàn)能力或運用某種方式或方法去判定事物知識和技能的優(yōu)化設計模式。它能優(yōu)化軟件的結(jié)構(gòu)使其更加適合幼兒的思維，對幼兒教育軟件設計與開發(fā)具有重要的指導價值。針對幼兒教育軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計，具體要求：單個模塊的規(guī)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(nèi)，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(wěn)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(nèi)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(tǒng)架構(gòu)、模塊的扇入（多少個上級模塊可以直接調(diào)用該模塊）、扇出（一個模塊可直接調(diào)用的模塊數(shù)量、寬度（同一層級的模塊數(shù)量、深度（軟件的總層數(shù)）要適中，符合幼兒的認知能力。根據(jù)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(fā)式設計模式在幼兒教育軟件的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)設計開發(fā)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(shù)是以尊重學習者當前的生活價值為基礎，通過創(chuàng)建、使用與管理怡當?shù)募夹g(shù)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(nèi)學者常把它理解為一種理念，以幼兒教育軟件開發(fā)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(zhuǎn)變?yōu)橛變簲?shù)字化資源內(nèi)容與過程的統(tǒng)籌規(guī)劃。
娛教模式設計與開發(fā)幼兒教育軟件的核心要點：一是隱性的教育目標與內(nèi)容。把幼兒的教育內(nèi)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(jié)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(xiàn)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(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：一是尊重幼兒的權(quán)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(nèi)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(gòu)思創(chuàng)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(fā)需要的素材，巧妙運用交互策略，合理安排內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)及導航等。優(yōu)美、好玩的界面足以激發(fā)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(guān)鍵。對娛教類軟件資源的設計與開發(fā)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(fā)展適宜性特色的幼兒教育軟件設計與開發(fā)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(fā)實踐中，我們要深入領(lǐng)會模式背后的精神，依據(jù)具體需要，或重組、或調(diào)整、或刪減地靈活運用。
教育教學軟件的開發(fā)過程與一般意義上的軟件開發(fā)過程略有差別，教育教學軟件的開發(fā)過程具有典型的教學性，如突出教學設計、體現(xiàn)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(tǒng)設計、稿本設計、軟件制作、測試修正等六個環(huán)節(jié)，下面我們將就教育軟件設計開發(fā)的主要環(huán)節(jié)，給幼兒教育軟件開發(fā)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(fā)的第一步就是確定主題，也就是該軟件要實現(xiàn)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(yǎng)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(guī)程》《3~6歲兒童學習與發(fā)展指南》等，選擇其中的培養(yǎng)點，如衛(wèi)生習慣的培養(yǎng)、熱愛家鄉(xiāng)情感的培養(yǎng)等作為軟件的主題。軟件主題也可以依據(jù)幼兒園五大領(lǐng)域課程的教材內(nèi)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(tǒng)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(nèi)容，可以作為較好的開發(fā)主題。
(二）幼兒教育軟件中的教學設計
教學設計是用系統(tǒng)論的觀點與方法，分析學習者特征，確定教學內(nèi)容與教學目標，選擇與設計媒體信息，建立教學內(nèi)容知識結(jié)構(gòu)，設計相應評價與總結(jié)的過程，具體包括“幼兒特征分析”“軟件內(nèi)容選定”“內(nèi)容呈現(xiàn)方式選擇”“教學內(nèi)容邏輯結(jié)構(gòu)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(guān)特征涉及知識基礎、認知能力和認知結(jié)構(gòu)變量等；非智力因素的相關(guān)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(fā)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(fā)者，還必須對幼兒發(fā)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(fā)展規(guī)律，如4歲的幼兒不能區(qū)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(nèi)容選擇應重點考慮：一是關(guān)注幼兒生活。以發(fā)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(guān)注中國經(jīng)典傳統(tǒng)文化，主要指中華文明傳承下來的反映民族特質(zhì)和風貌的文化，它是中華民族幾千年的結(jié)晶，如儒家經(jīng)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(yǎng)具有重要意義；三是關(guān)注幼兒園辦學特色。主要指幼兒園在長期發(fā)展中形成的某方面穩(wěn)定的、獨特的優(yōu)勢品質(zhì)，如德育、美術(shù)、舞蹈等優(yōu)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(yōu)質(zhì)信息化資源的共建共享；四是關(guān)注地方區(qū)域性特色文化。主要指某地區(qū)或幼兒園所在家鄉(xiāng)特有的經(jīng)典文化、傳統(tǒng)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(qū)域文化特色的軟件資源既能宣傳家鄉(xiāng)美又能加深幼兒對家鄉(xiāng)的認識，培養(yǎng)幼兒熱愛家鄉(xiāng)的情懷。
內(nèi)容呈現(xiàn)策略主要采用情境創(chuàng)設策略和活動設計策略。情境創(chuàng)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(diào)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(gòu)。幼兒園領(lǐng)域課程的內(nèi)容通常是幼兒生活經(jīng)驗的總結(jié)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(guān)注三個方面：一是活動的背景。描述活動的任務、規(guī)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(zhàn)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(tǒng)設計
軟件系統(tǒng)設計包括超媒體結(jié)構(gòu)設計、交互界面設計、導航策略設計等。幼兒軟件系統(tǒng)框架以軟件知識點之間的相互關(guān)系及活動環(huán)節(jié)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(jié)束與退出鏈接不宜太多。軟件系統(tǒng)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(jié)構(gòu)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(jié)奏適中、舒緩平和，重要的內(nèi)容與故事情節(jié)可以多種形式重復展現(xiàn)。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(guān)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(qū)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(jīng)過時發(fā)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(wǎng)絡結(jié)構(gòu)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(nèi)容顯示的語法規(guī)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(qū)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(guī)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(xiàn)象，還要確保明亮級差在40~50級以上。
靜止圖像內(nèi)容的語法規(guī)則：靜止圖像有圖形與圖像兩種類型，它們的藝術(shù)性優(yōu)劣體現(xiàn)在平面構(gòu)成和色彩構(gòu)成的好壞。平面構(gòu)圖主要把握勻稱、比例、對稱及均衡等規(guī)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(jié)構(gòu)空間等現(xiàn)狀或重復出現(xiàn)；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(nèi)容的語法規(guī)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(xiàn)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(guī)律，即有序、和諧且符合幼兒的視覺經(jīng)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(nèi)容的語法規(guī)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(guān)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(diào)一致；二要避免分散幼兒的注意力或讓幼兒產(chǎn)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(guān)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(guān)”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(yōu)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(shù)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(diào)試等；二是學前教育研究人員，主要依據(jù)稿本審核軟件內(nèi)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(guān)工作人員，他們能提供幼兒教育實踐經(jīng)驗、幼兒心理特征描述、相關(guān)軟件測試環(huán)境及軟件試用與使用反饋等數(shù)據(jù)。
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(fā)展適宜性的最好體現(xiàn)。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(chuàng)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(chuàng)意。幼兒參與軟件制作能讓軟件反映幼兒的聲音、展現(xiàn)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(qū)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(shù)據(jù)。
篇2
1.機場凈空障礙物限制面規(guī)定
根據(jù)民用機場飛行區(qū)技術(shù)標準(MH5001-2013)規(guī)定[2]，凈空障礙物審核主要考察的限制面包括內(nèi)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(nèi)水平面以跑道兩側(cè)端點為圓心繪制規(guī)定半徑圓弧，在與跑道中心線平行兩組直線相切構(gòu)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(nèi)水平面外側(cè)邊緣起始以1:20的坡度向上向外延伸至外緣規(guī)定高度3）進近面由跑道入口一側(cè)的三端傾斜平面組成；4）起飛爬升面為跑道端外側(cè)的一個傾斜平面或其他規(guī)定的面；5）過渡面是由跑道升降帶邊緣向上向外傾斜至內(nèi)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(qū)域。此時，需結(jié)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(shù)字模型首先需要確定其所處的坐標系統(tǒng)。目前，我國常用的坐標系包括北京54坐標系統(tǒng)，WGS84坐標系統(tǒng)和2000國家大地坐標系統(tǒng)，以及一些地方獨立坐標系等。為了方便構(gòu)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(tǒng)。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(jù)平面解析幾何知識建立AB坐標系與整體坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換方程。
3.障礙物識別軟件設計與開發(fā)
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(xiàn)凈空數(shù)據(jù)的輸入、計算以及存儲輸出功能。通過機場一線實地調(diào)研，結(jié)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(jié)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(nèi)通過手指的滑動操作（ScrollMove）實現(xiàn)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(yè)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(jù)用戶選擇調(diào)用對應的坐標轉(zhuǎn)換方程及系數(shù)。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(diào)用當前手機系統(tǒng)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(jù)機場當前運行條件，軟件內(nèi)置相應的機場凈空限制面模型基本參數(shù)。根據(jù)上述參數(shù)計算各個限制面各個邊線方程及其在水平面內(nèi)的投影，用于障礙物位置識別和限高計算。為了保障數(shù)據(jù)安全和避免人為誤操作，在界面中僅提供數(shù)據(jù)顯示功能，編輯功能需解鎖更高權(quán)限后獲得。在此基礎上，還可根據(jù)遠期規(guī)劃要求，將擬建規(guī)劃跑道作為障礙物判斷的補充條件，為機場未來發(fā)展預留空域環(huán)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(diào)用。點擊“限高審核”按鈕后在下方顯示框給出計算結(jié)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(jié)果進行人工判定和快速復核。
3.4結(jié)果輸出頁面
通過點擊“結(jié)果輸出”按鈕或向左滑動屏幕進入該頁面。此處提供三種結(jié)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(xiàn)障礙物識別結(jié)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(jié)
以Android平臺為依托，進行凈空障礙物識別軟件的開發(fā)和編程設計，實現(xiàn)凈空數(shù)據(jù)高效管理和分析，使凈空審核擺脫傳統(tǒng)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(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究課題結(jié)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(yè)競爭力。本文研究工作得到中國民航大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究項目（IECAUC2015097）資金支持。
參考文獻：
篇3
研究開發(fā)人：___________________________
(乙方)
簽訂地點：____省 (市)____市、縣(區(qū))
簽訂日期：_____________________________
有效期限：_________________至__________
填表說明
一、技術(shù)開發(fā)合同是指當事人之間就國家隊信息化平臺的研究開發(fā)所訂立的合同。
二、標的技術(shù)的內(nèi)容、范圍及要求
包括開發(fā)項目應達到的開發(fā)目的、使用范圍、技術(shù)經(jīng)濟指標及效益情況。
三、研究開發(fā)計劃
包括當事人各方實施開發(fā)項目的階段進度、各個階段要解決的技術(shù)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(shù)量)
1.產(chǎn)品設計、圖紙、論文、報告等技術(shù)文件;
2.磁盤、光盤、磁帶、計算機軟件;
3.樣品、樣機;
4.成套技術(shù)設備。
五、技術(shù)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(nèi)容、期限和泄漏技術(shù)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(jù)《中華人民共和國合同法》的規(guī)定，合同雙方就國家隊信息化平臺建設項目的技術(shù)服務，經(jīng)協(xié)商一致，簽訂本合同。
一、標的技術(shù)的內(nèi)容，范圍及要求
二、應達到的技術(shù)指標和參數(shù)
三、研究開發(fā)計劃
四、研究開發(fā)經(jīng)費、報酬及其支付或結(jié)算方式
(一)研究開發(fā)經(jīng)費是指完成項目研究開發(fā)工作所需的成本，報酬是指本項目開發(fā)成果的使用費和研究開發(fā)人員的科研補貼。
本項目研究開發(fā)經(jīng)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(fā)經(jīng)費購置的設備、器材、資料的財產(chǎn)權(quán)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(shù)情報和資料的保密
八、技術(shù)協(xié)作和技術(shù)指導的內(nèi)容
九、技術(shù)成果的歸屬和分享
(一)專利申請權(quán)：
(二)技術(shù)秘密的使用權(quán)、轉(zhuǎn)讓權(quán)：
十、驗收的標準和方式
研究開發(fā)所完成的技術(shù)成果，達到了本合同第二條所列技術(shù)指標，按 標準，采用 方式驗收，由出具技術(shù)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(xiàn)有水平和條件下難以克服的技術(shù)困難，導致研究開發(fā)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(guān)條款的規(guī)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(fā)生爭議，雙方當事人和解或調(diào)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(shù)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(lián)系(經(jīng)辦)人
通訊地址
郵政編碼
電話
傳真
開戶銀行
帳號
研究開發(fā)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(lián)系(經(jīng)辦)人
通訊地址
郵政編碼
電話
傳真
開戶銀行
帳號
數(shù)據(jù)庫應用協(xié)議書
國家隊信息化平臺數(shù)據(jù)庫軟件設計與開發(fā)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(yè)資源計劃系統(tǒng),是指建立在信息技術(shù)基礎上,以系統(tǒng)化的管理思想,為企業(yè)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(yè)資源進行有效共享與利用的系統(tǒng)。是一個以企業(yè)內(nèi)部資源整合、提高企業(yè)運行效率為核心的信息系統(tǒng),用來識別和規(guī)劃企業(yè)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(tǒng)就是將企業(yè)內(nèi)部所有資源整合在一起,對采購、生產(chǎn)、成本、庫存、銷售、運輸、財務、人力資源進行規(guī)劃和優(yōu)化,從而達到最佳資源組合,獲取最高利潤的行為。
一個企業(yè)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(yè)要想保持健康快速地發(fā)展就必須,研究和把握產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向才能不斷地擷取到盈利的先機。在這樣的大環(huán)境下,很多企業(yè)都引入了新的管理思想和現(xiàn)代化管理手段來提高企業(yè)管理水平,從而在市場中取得競爭優(yōu)勢。而目前絕大多數(shù)企業(yè)普遍采用且最有效的方式就是實施ERP系統(tǒng),本系統(tǒng)做為鋼加行業(yè)的專業(yè)管理軟件,能夠有效地降低企業(yè)庫存和生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量和客戶滿意度、減少企業(yè)呆帳并實現(xiàn)對市場的快速反應。
調(diào)查顯示,目前企業(yè)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(fā)、生產(chǎn)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(yè)應用ERP系統(tǒng)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(nèi)也分別占有一定的市場份額;但有相當數(shù)量的企業(yè)選擇了自主開發(fā)ERP系統(tǒng)。可見目前ERP企業(yè)提供的產(chǎn)品難以完全滿足企業(yè)發(fā)展的需要,自主開發(fā)和進行二次開發(fā)依然占居了相當高的比例。
ERP的傳統(tǒng)應用集中在大型企業(yè),我國的ERP實施也是從大型企業(yè)開始。但是ERP作為一種先進的管理體系,不僅大型企業(yè)需要,中小型企業(yè)同樣需要。一般來說,優(yōu)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(yè)務流程要什么有什么,幾乎涵蓋了企業(yè)的所有業(yè)務,可是對于中小企業(yè)來說不實用,細節(jié)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(nèi)ERP行業(yè)及中小型企業(yè)實際運行現(xiàn)狀,我們應當調(diào)整思路,開發(fā)出適合廣大中小企業(yè)使用的ERP產(chǎn)品。而這個產(chǎn)品應當具備這樣的一些特性:1) 緊密聯(lián)系企業(yè)實際情況,化繁為簡,方便企業(yè)的各部門員工高效地操作管理;2) 結(jié)合C/S與B/S的特點,開發(fā)出多種操作界面并存的管理系統(tǒng),既方便在局域網(wǎng)內(nèi)使用客戶端進行操作,又可以通過瀏覽器的方式進行數(shù)據(jù)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(tǒng)后期維護。
依據(jù)上述需要滿足的條件,我們在設計產(chǎn)品時采用了如下的設計思路:
1 開發(fā)語言及環(huán)境選擇
C#是一種精確、簡單、類型安全、面向?qū)ο蟮恼Z言,也是作為平臺支持下一代Internet的可編程結(jié)構(gòu)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(yōu)點。由于同為微軟公司推出,所以C#在Windows環(huán)境下可以說比其他語言具有更大的優(yōu)勢。SQL Server 2005是微軟的新一代數(shù)據(jù)管理和分析解決方案,它將給企業(yè)級應用數(shù)據(jù)和分析程序帶來更好的安全性、穩(wěn)定性和可靠性,使得它們更易于創(chuàng)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(gòu):界面層、邏輯層、數(shù)據(jù)層
從開發(fā)角度和應用角度來看,三層架構(gòu)比雙層或單層結(jié)構(gòu)都有更大的優(yōu)勢。三層結(jié)構(gòu)適合群體開發(fā),每人可以有不同的分工,協(xié)同工作使效率倍增。開發(fā)雙層或單層應用時,每個開發(fā)人員都應對系統(tǒng)有較深的理解,能力要求很高,開發(fā)三層應用時,則可以結(jié)合多方面的人才,只需少數(shù)人對系統(tǒng)全面了解,從一定程度上降低了開發(fā)的難度。三層架構(gòu)屬于瘦客戶的模式,用戶端只需一個較小的硬盤、較小的內(nèi)存、較慢的CPU就可以獲得不錯的性能。三層架構(gòu)的另一個優(yōu)點在于可以更好的支持分布式計算環(huán)境。邏輯層的應用程序可以有多個機器上運行,充分利用網(wǎng)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(gòu)的最大優(yōu)點是它的安全性。用戶端只能通過邏輯層來訪問數(shù)據(jù)層,減少了入口點,把很多危險的系統(tǒng)功能都屏蔽了。
3 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫中,就可以讓不同的程序呼叫。執(zhí)行效率佳:如果需要大量或反復執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理,Stored Procedure的執(zhí)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(zhí)行一次以后存在內(nèi)存中。而程序代碼則是每次執(zhí)行時都要反復地從客戶端傳到服務器。 減少網(wǎng)絡流量:即使是好幾百行T-SQL程序代碼的作業(yè),也只要透過一個指令就可以執(zhí)行Stored Procedure中的程序代碼,而不必在網(wǎng)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(tǒng)各項功能。如圖3所示。
4 系統(tǒng)優(yōu)點
基于以上設計方案,系統(tǒng)有以下優(yōu)點:1) 系統(tǒng)伸縮性好,易于擴展,可以同時支持C/S和B/S 結(jié)構(gòu),以滿足用戶在不同環(huán)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(shù)據(jù)的目的(需要提供技術(shù)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(jù)上述的系統(tǒng)研究方案,本系統(tǒng)定位于面向國內(nèi)中小企業(yè)的ERP產(chǎn)品,在設計上,底層采用三層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):即數(shù)據(jù)層、業(yè)務邏輯層、界面表示層。數(shù)據(jù)層用來管理和處理數(shù)據(jù);業(yè)務邏輯層用來定義數(shù)據(jù)規(guī)格、實現(xiàn)常用功能;表示層用來和用戶進行交互。使用的開發(fā)工具是微軟的Visual Studio 2005集成開發(fā)工具,采用Microsoft C# 做為前臺開發(fā)工具。三層數(shù)據(jù)架構(gòu)做好之后,客戶端上所涉及到的功能,其實已經(jīng)在業(yè)務邏輯層上實現(xiàn),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(diào)用這些設計好的功能。
在三層數(shù)據(jù)架構(gòu)的基礎上,主要的核心工作量已經(jīng)在服務器上完成,面向客戶的方式可以根據(jù)環(huán)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(wǎng)的瀏覽器方式兼而有之。如果在公司內(nèi)部,對數(shù)據(jù)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(xiàn)。這樣就方便了公司用戶不論在內(nèi)外環(huán)境都能對數(shù)據(jù)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(yōu)點。
在系統(tǒng)功能設計上,對采購、生產(chǎn)、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(yè)實際運作流程,優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),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(tǒng)后自動在后臺實現(xiàn)更新。操作界面盡量簡便,可實現(xiàn)多途徑操作,方便用戶使用。
網(wǎng)頁上所需要實現(xiàn)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(xiàn)。
這樣的產(chǎn)品設計方案,系統(tǒng)將會對廣大中小企業(yè)的采購、生產(chǎn)、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(tǒng)在各業(yè)務流程上有針對性的設計和改良,將使得企業(yè)管理人員在軟件操作過程當中,不會出現(xiàn)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(jié)構(gòu)與B/S結(jié)構(gòu)兩種模式的混合運用,將更加貼近中小企業(yè)的實際應用情況,方便企業(yè)在實際操作流程中高效地運用本產(chǎn)品來管理企業(yè),達到最佳的資源組合。
不同規(guī)模的企業(yè)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(yè)同樣可以利用現(xiàn)代化的管理手段,創(chuàng)造出更大的經(jīng)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(yè)的應用研究[J].商業(yè)經(jīng)濟與管理,2003(1):33-36.
篇5
1計算機軟件開發(fā)發(fā)展
由于我國經(jīng)濟高速發(fā)展，對于軟件行業(yè)的需求日益增加，國家根據(jù)需求加大了對軟件行業(yè)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(yè)的優(yōu)惠政策指導落到實處，大力發(fā)展醫(yī)療信息、物聯(lián)網(wǎng)、安防工作、電子取證以及網(wǎng)銀支付等方面的計算機軟件應用。國家優(yōu)惠政策給軟件行業(yè)的發(fā)展帶了巨大的機遇，有數(shù)據(jù)顯示我國軟件行業(yè)在未來的發(fā)展空間仍然很大，但是軟件發(fā)展卻出現(xiàn)了兩極分化的趨勢。
2計算機軟件開發(fā)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(fā)人員的能力不足，開發(fā)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(xiàn)了編寫的軟件在實際應用過程中出現(xiàn)了很多問題。譬如，計算機軟件在使用過程中出現(xiàn)了大量的用戶數(shù)據(jù)丟失、計算機的程序被大量破壞、計算機聯(lián)網(wǎng)不穩(wěn)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(fā)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(xiàn)安裝程序不穩(wěn)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(fā)人員在軟件開發(fā)時比較籠統(tǒng)，開發(fā)的數(shù)據(jù)不完整，此在一定程度上限制了軟件開發(fā)在我國計算機的發(fā)展。
2.2軟件開發(fā)質(zhì)量得不到保障
計算機軟件開發(fā)具有其獨特的復雜性，且計算機較之于其他的產(chǎn)品，計算機軟件開發(fā)的程序相對比較系統(tǒng)，且一個軟件由多個分項目組成。因此計算機軟件產(chǎn)品在開發(fā)的過程中由于存在著很多子系統(tǒng)，不同的開發(fā)人員可能會引起開發(fā)工作缺陷，實際軟件開發(fā)過程中由于開發(fā)人員的疏忽，且開發(fā)沒有嚴格按照國家的開發(fā)要求和開發(fā)循環(huán)程序和標準執(zhí)行，使得軟件開發(fā)設計工作做得不到位，對于軟件產(chǎn)品的開發(fā)沒有按照相應的規(guī)劃和程序設計工作執(zhí)行，致使軟件開發(fā)的流程和軟件開發(fā)時間大大延長。
2.3軟件開發(fā)的需求分析不充分
需求分析作為軟件開發(fā)的重要部分，是軟件功能和應用的重要體現(xiàn)，也是軟件開發(fā)設計的核心。但是很多軟件開發(fā)人員對于軟件需求不甚理解，在開發(fā)的過程中常會出現(xiàn)開發(fā)的程序功能不符合需求的要求，這就造成了軟件開發(fā)效率低下，且無法達到軟件項目產(chǎn)品的需求。
2.4測試不到位
目前，雖然很多開發(fā)人員在進行軟件開發(fā)的時候會進行代碼測試，但是在后續(xù)的系統(tǒng)測試上卻很不足。很多的軟件產(chǎn)品重在開發(fā)，對于軟件測試方面的重視程度不足，造成了開發(fā)完成的軟件在后期的使用中出現(xiàn)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(fā)完成之后，將會上線應用但是在不同的應用環(huán)境中會出現(xiàn)各種問題，例如在不同的操作系統(tǒng)下使用軟件可能會出現(xiàn)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(fā)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(tǒng)功能測試不到位，將會面臨著各種問題。
2.5軟件開發(fā)系統(tǒng)新特性變化
軟件開發(fā)過程中用戶不斷提出新需求，要求開發(fā)人員必須要針對用戶的需求做出改變，這造成了軟件開發(fā)過程中帶來了巨大的程序運行壓力。軟件系統(tǒng)運行過程中必須要對系統(tǒng)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(fā)效率提供保障。軟件開發(fā)系統(tǒng)新特性的變化必不可少，一款成型的軟件必須要經(jīng)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(fā)對策
3.1模塊式設計
計算機軟件開發(fā)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(fā)的難度，并且還可以在軟件開發(fā)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(xiàn)每個模塊的功能，最后再根據(jù)模塊功能組成一個巨大的軟件系統(tǒng)。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(diào)整，使得程序在運行的過程中更加穩(wěn)定。通過模塊設計實現(xiàn)整個軟件系統(tǒng)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(shù)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(shù)，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(shù)進行直接調(diào)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(shù)和其他的模塊變量不會發(fā)生變量名的沖突，且模塊之間的成員看不出直接的關(guān)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(shù)都將封裝在module1里面，使用的時候?qū)ㄟ^函數(shù)調(diào)用對象的屬性。此種編碼模式可能會導致內(nèi)部狀態(tài)暴露，從而造成了通過外部代碼來改寫內(nèi)部計數(shù)器的數(shù)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(shù)據(jù)流設計
計算機軟件開發(fā)大多數(shù)都是面向結(jié)構(gòu)層次的設計，且數(shù)據(jù)流設計在很多的領(lǐng)域都只有數(shù)據(jù)，卻沒有準確的層次結(jié)構(gòu)。人們在進行軟件設計的時候，尤其是在科技領(lǐng)域、工程領(lǐng)域等均遇到了相應的軟件開發(fā)難點。軟件開發(fā)難點的出現(xiàn)迫使軟件開發(fā)者必須要想辦法革新軟件設計方式，必須要打破傳統(tǒng)的軟件設計模式，解決重大的軟件設計難點。數(shù)據(jù)流設計通過設計對象各個方面進行數(shù)據(jù)采集，然后再根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進行信息設計，數(shù)據(jù)流設計建立的階段主要是在結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)圖基礎之上。軟件設計之前必須要詳細地分析數(shù)據(jù)圖的特征和信息流的相關(guān)特征，然后再進行軟件數(shù)據(jù)的詳細分析和準確判斷，判定數(shù)據(jù)的信息流是否屬于變換型還是事物型。如圖1所示，企業(yè)生產(chǎn)供應數(shù)據(jù)流關(guān)系圖。按照企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品、原材料、供應商、維修部門四個關(guān)系組成了整個企業(yè)的銷售、生產(chǎn)系統(tǒng)，所有的行為體現(xiàn)出了整個生產(chǎn)企業(yè)的銷售和生產(chǎn)流程。
3.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計其主要是將軟件的數(shù)據(jù)利用圖形的結(jié)構(gòu)表達出來，利用Warnier等軟件開發(fā)方式將數(shù)據(jù)層次化，通過層次結(jié)構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)表達，另外通過圖形來編輯軟件[7]。軟件開發(fā)設計我們通常會遇到設計問題、待解決的難點問題，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計則可以直接將這些的特點關(guān)系利用圖形結(jié)構(gòu)描述出來，進而解決計算機軟件開發(fā)過程中遇到的難點問題。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計在整體上差別不大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設計主要步驟在于調(diào)查分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)創(chuàng)建出相應的程序控制結(jié)構(gòu)，在用于描述輸入、輸出的軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(fā)。
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(fā)立項以及軟件最初始的用戶需求，軟件開發(fā)人員在進行軟件開發(fā)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(xiàn)軟件需求能力提升，對軟件的功能有一個實質(zhì)的認識。軟件開發(fā)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(fā)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(chǎn)品的質(zhì)量具有十分重要的作用。軟件開發(fā)團隊必須要召開內(nèi)部開發(fā)會議，讓開發(fā)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(fā)一個非常重要的環(huán)節(jié)，軟件的測試工作是否到位，將會直接影響軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。伴隨著軟件開發(fā)行業(yè)的競爭日益激烈，加強軟件測試對于軟件產(chǎn)品質(zhì)量提升具有十分重要的意義。但是很多的軟件開發(fā)公司為了節(jié)約成本要求開發(fā)人員進行軟件測試，無論是系統(tǒng)測試還是代碼測試均要求開發(fā)人員完成，這不僅給軟件開發(fā)人員帶來了非常巨大的壓力，而且還會造成開發(fā)人人員因為測試工作量巨大變得開發(fā)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(tǒng)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(fā)團隊必須加強軟件測試，一旦軟件開發(fā)出來必須要完成當天的開發(fā)任務測試，為后續(xù)的開發(fā)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(tǒng)網(wǎng)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(zhuǎn)鏈接的小步驟需要注意，測試的時候需要實現(xiàn)測試的全覆蓋，以此來保障軟件質(zhì)量。
4結(jié)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(fā)上面的投入相當大，為了建立信息網(wǎng)絡強國，積極展開對外合作交流。國內(nèi)的軟件開發(fā)市場競爭也變得日益激烈，雖然我國的計算機軟件技術(shù)處于初級階段，但是經(jīng)歷長時間的發(fā)展，國家的計算機軟件技術(shù)也將發(fā)生巨大飛躍。計算機軟件開發(fā)面臨著很多的軟件開發(fā)設計難點，如何在開發(fā)的過程中解決這些難點問題，將是計算機軟件開發(fā)效率提升的重要保障。本文針對軟件開發(fā)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(fā)難點問題，為計算機軟件開發(fā)設計提供一些參考。
參考文獻：
[1]朱華.計算機軟件開發(fā)設計難點及對策分析[J].科技創(chuàng)新與應用,2016(28):99.
篇6
當前國內(nèi)的論著和教材中提出的教學軟件設計與開發(fā)模式大體可以歸為兩類。一類是對教學系統(tǒng)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(fā)模型中插入教學設計環(huán)節(jié)的,例如“項目定義教學設計系統(tǒng)設計腳本編寫素材準備軟件編輯試用評價產(chǎn)品出版”。這兩類模式都忽略了教學設計與軟件工程的內(nèi)在聯(lián)系,不能很好地指導教學軟件開發(fā)。
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(tǒng)設計的對象,作為應用軟件,是軟件工程的產(chǎn)品。 因此教學軟件開發(fā)過程中有兩條并行交叉的過程。本文在分析開發(fā)過程的基礎上,提出兩者結(jié)合的開發(fā)模式。
一 教學軟件開發(fā)過程分析
1 教學材料的系統(tǒng)設計
在教學系統(tǒng)設計中,教學材料的開發(fā)是放在整個系統(tǒng)中考慮的,是一系列的相關(guān)分析和決策的結(jié)果。
教學系統(tǒng)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(jié)果是編寫出績效目標。以績效目標為依據(jù),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(nèi)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(jié)性評價方案。
2 教學軟件產(chǎn)品的開發(fā)
教學軟件產(chǎn)品的開發(fā)要遵循軟件工程的規(guī)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(fā)和維護。” 目的是提高軟件開發(fā)的效率和可靠性。軟件開發(fā)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(fā)。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(jié),不可能在分析階段解決所有的分析問題,經(jīng)常需要在開發(fā)過程中修改他們的設計,該模型沒有考慮到開發(fā)過程中的不確定性。
在對軟件開發(fā)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(fā)看作多次循環(huán)改進的過程,在多個循環(huán)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(jié)合。無論是哪種模型,都有軟件開發(fā)的基本步驟:分析、設計、開發(fā)、測試。
3 教學系統(tǒng)設計與軟件開發(fā)模型的結(jié)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(xiàn)任何格式的排版就表明該軟件的功能實現(xiàn)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(xiàn)出來的,這是具有不確定性的。因此對教學軟件,開發(fā)是否成功要看教學性,而不是“功能”,而教學性要靠教學系統(tǒng)設計來保證。
無論是從教學系統(tǒng)設計的角度,還是從軟件工程的角度,教學軟件開發(fā)過程都可以分為兩個階段,一個是設計階段,一個是開發(fā)階段。兩個階段之間有反復調(diào)整修改的環(huán)節(jié)。教學系統(tǒng)設計的理論和方法,主要應用在設計階段,以實現(xiàn)軟件的教學性,為開發(fā)提供藍圖。軟件工程的思想和方法,貫穿整個設計和開發(fā)過程,但重點是開發(fā)階段的組織與管理,以實現(xiàn)軟件的技術(shù)性能。一個好的教學軟件開發(fā)模式,應該以教學系統(tǒng)設計為基礎,結(jié)合軟件工程的思想和方法。對這種結(jié)合可以用圖4示意。該圖的內(nèi)圈表示教學設計過程,外圈表示軟件開發(fā)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(fā)循環(huán)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(fā)模式描述
1 模式的構(gòu)成
該模式是借鑒美國學者Stephen M. Alessi和Stanley R. Trollip提出的模式,結(jié)合國內(nèi)實際情況和我們的工作經(jīng)驗提出來的,見圖5。
這個模式在整體上是軟件開發(fā)的螺旋模型中的一個周期,也可以看作增量模型的一個構(gòu)件的實現(xiàn)過程,這取決與軟件開發(fā)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(yè)開發(fā),也可供學校的教育技術(shù)人員和各科教師制作課件參考。
設計與開發(fā)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(fā)。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(huán)形表示階段內(nèi)部有反復的修改,開發(fā)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(fā)者和用戶兩個方面,開發(fā)者包括教學設計人員、教學與培訓專業(yè)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(yè)開發(fā)中,用戶是指接收產(chǎn)品的客戶,如學校、培訓機構(gòu)或出版商。在學校或培訓機構(gòu)內(nèi)部開發(fā)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(fā)者與用戶等共同明確軟件最終產(chǎn)品所有方面的一致的標準,每個開發(fā)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(huán),直到最后完善。在計劃和設計階段需要完成兩個原型,體現(xiàn)了原型法的思想。軟件開發(fā)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(fā)中有一種現(xiàn)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(shù)實現(xiàn)。這樣不僅能少走彎路,提高工作效率,更重要的是能開發(fā)出體現(xiàn)教學設計魅力的軟件,而不是炫耀技術(shù)水平和藝術(shù)效果的展品。
(5)倡導集體協(xié)作
全過程貫穿了集體協(xié)作的工作方式。首先是因為設計與開發(fā)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(xié)作方式能夠在參與者共同監(jiān)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(guī)定了開發(fā)人員持續(xù)努力所要達到的質(zhì)量。在典型的情況下,一套標準來自兩個方面。第一,是由開發(fā)人員提出來的,開發(fā)人員都應知道質(zhì)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(guī)定了總體印象、內(nèi)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(xié)調(diào)為一套標準。
(2) 評價
標準只有在軟件開發(fā)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(zhí)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(xiàn)實,也沒有用處。
進行全程評價關(guān)系著項目的質(zhì)量,通過設計與開發(fā)過程中反復的設想、試驗、評價、修改,使每一步工作都符合質(zhì)量,則最終的產(chǎn)品才能具有高質(zhì)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(fā)項目的資源、經(jīng)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(jiān)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(fā)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(tài)度等。目的的確定涉及到教學內(nèi)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(huán)境,用戶對信息呈現(xiàn)的特殊要求、軟件內(nèi)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(nèi)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(nèi)容、結(jié)構(gòu)、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(nèi)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(shù)實現(xiàn)提供指南。
設計是軟件開發(fā)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(xiàn)信息呈現(xiàn)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(xù)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(fā)階段
開發(fā)階段使設計的結(jié)果最終轉(zhuǎn)化為實際的產(chǎn)品。
這一階段要運用各種技術(shù)手段,包括硬件設備和工具軟件,利用和改編現(xiàn)有資料,制作文本、圖像等多媒體素材,用編程或創(chuàng)作軟件集成軟件,經(jīng)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(jié)性評價。
在開發(fā)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(chuàng)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(shù)資源,因此組織管理和質(zhì)量控制十分重要。
參考文獻
篇7
軟件開發(fā)通常需要在完成問題的定義和規(guī)劃的基礎上，經(jīng)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(huán)反復的過程。傳統(tǒng)的開發(fā)方法通常需要在進行具體的開發(fā)之前確定用戶的全部需求，然后據(jù)此制定一個跨越整個軟件項目開發(fā)周期的詳細計劃，之后的開發(fā)過程均以此為依據(jù)。這種開發(fā)模式的優(yōu)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(fā)生改變，需要調(diào)整框架結(jié)構(gòu)，這個詳細的計劃就有可能作廢，導致產(chǎn)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(fā)的成本和難度。為了規(guī)避上述這些傳統(tǒng)的重型開發(fā)方法的弊端，近年來出現(xiàn)一種新的輕量級軟件開發(fā)方法――敏捷開發(fā)方法，該方法是一種典型的輕型軟件開發(fā)方法，它集眾多輕型軟件開發(fā)方法的優(yōu)點，強調(diào)以人為本，突出“適應性”的特點[2]，能夠快速根據(jù)軟件開發(fā)過程中的各種變化及時作出調(diào)整，最大限度降低軟件開發(fā)的成本和風險。
本文在比較敏捷開發(fā)與傳統(tǒng)開發(fā)方法的優(yōu)缺點的基礎上，分析了敏捷開發(fā)模式的核心思想和設計理念，結(jié)合具體項目探討了基于敏捷開發(fā)模式的軟件架構(gòu)的設計方法，包括采用的設計技術(shù)、構(gòu)建思路和執(zhí)行規(guī)范等。
1 敏捷開發(fā)模式與傳統(tǒng)開發(fā)方法的比較
敏捷開發(fā)是近來備受關(guān)注的軟件開發(fā)方法，它是一種基于迭代思想的軟件開發(fā)方式，以人為核心驅(qū)動整個軟件開發(fā)流程的實施和推進，它是管理軟件開發(fā)過程的一種新方法和新思路。在敏捷軟件開發(fā)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(fā)側(cè)重概念和軟件架構(gòu)的設計而簡化軟件的詳細設計部分，為后期留下調(diào)整的空間。采用敏捷開發(fā)的軟件項目時，其軟件架構(gòu)在初期的設計只是做到剛好滿足需求即可，后期根據(jù)對于軟件需求的理解和更新需求，采用重構(gòu)技術(shù)逐步調(diào)整設計。敏捷開發(fā)由一組簡單卻相互依賴的實踐步驟結(jié)合而形成的有機整體，突出了存在于“人”之間的關(guān)聯(lián)，包括程序員之間的溝通、開發(fā)團隊與客戶之間的反饋，注重雙方創(chuàng)新的勇氣和軟件系統(tǒng)的簡單 [4]。通常從軟件項目啟動之初，就強調(diào)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(fā)現(xiàn)其中的漏洞，進而對軟件的初稿進行優(yōu)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(fā)模式與傳統(tǒng)開發(fā)方法的區(qū)別和優(yōu)勢。
表1 敏捷開發(fā)模式與傳統(tǒng)開發(fā)模式的比較
[開發(fā)階段＼&方法對比＼&敏捷開發(fā)模式＼&傳統(tǒng)開發(fā)模式＼&需求分析＼&將用戶需求進行分解，形成開發(fā)故事，通過迭代細化，增加新的用戶故事＼&開發(fā)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(fā)周期＼&軟件設計＼&根據(jù)客戶的當前需求進行設計，最簡單的既是最好的，不過分構(gòu)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(gòu)技術(shù)簡化代碼，編程人員與測試人員結(jié)對編寫通過測試的代碼，持續(xù)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(fā)對傳統(tǒng)的軟件開發(fā)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(tǒng)軟件開發(fā)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(tài)調(diào)整開發(fā)過程和軟件架構(gòu)，將簡單的、不多的開發(fā)步驟不斷迭代細化、優(yōu)化改進為用戶最為滿意的結(jié)果。
2 基于敏捷開發(fā)模式的軟件架構(gòu)設計
通過前面的分析，基于敏捷開發(fā)的架構(gòu)設計包括三方面的核心要素：一是敏捷架構(gòu)設計的整體思路；二是敏捷架構(gòu)設計所采用的關(guān)鍵技術(shù)；三是設計和執(zhí)行過程的規(guī)范化管理。
2.1 設計思路
敏捷開發(fā)的突出優(yōu)勢在于以快速的、增量式的開發(fā)方式，第一時間將可工作的軟件交付客戶手中，然后根據(jù)與客戶的交流，反饋軟件的使用情況，根據(jù)客戶需求調(diào)整軟件結(jié)構(gòu)。它是一種始終以人為核心的，迭代升華、循序漸進的開發(fā)方法，這一思想貫穿敏捷軟件開發(fā)的方方面面。對于軟件架構(gòu)的設計也遵循這一原則，圖1顯示了基于敏捷開發(fā)模式的軟件架構(gòu)設計過程。
從圖1可以看出，敏捷型軟件的開發(fā)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(fā)中架構(gòu)設計采用的是進化式的設計方法，即在軟件開發(fā)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(gòu)獲得最優(yōu)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(gòu)方法應遵循三個原則：1）當前迭代架構(gòu)的設計應當最大限度避免傷害已經(jīng)實現(xiàn)的架構(gòu)和功能；2）當前迭代架構(gòu)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(fā)成本的增加；3）架構(gòu)設計要完整，架構(gòu)模型的各個層次應當統(tǒng)一。
在敏捷開發(fā)中，每一次迭代的架構(gòu)設計過程大概需要經(jīng)過6個環(huán)節(jié)，首先根據(jù)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(jù)該模型進行概念性架構(gòu)設計，若此次設計符合客戶需求，下一步進行軟件架構(gòu)的細化，之后是對該架構(gòu)設計進行用戶的驗證，如果用戶的需求發(fā)生變化，則重新進行第一階段的需求分析。
2.2關(guān)鍵技術(shù)
敏捷開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)有兩個方面，一是重構(gòu)技術(shù)，在敏捷開發(fā)中就是通過重構(gòu)技術(shù)快速適應不斷變化和頻頻變更的設計環(huán)境的。所謂重構(gòu)，就是充分利用軟件現(xiàn)有的功能，通過對整體架構(gòu)和程序代碼的局部調(diào)整，提高軟件質(zhì)量和性能，使軟件架構(gòu)的設計模式更加合理化，提高軟件的延伸性。本質(zhì)上說，重構(gòu)就是在盡量保留軟件現(xiàn)有功能的基礎調(diào)整軟件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低軟件的升級成本。重構(gòu)技術(shù)貫穿軟件開發(fā)的整個過程，包括架構(gòu)重構(gòu)、設計重構(gòu)、代碼重構(gòu)和業(yè)務重構(gòu)等[5]。二是設計模式，在軟件的重構(gòu)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(fā)人員在開發(fā)過程總結(jié)出來的技巧和設計經(jīng)驗，可以反復借鑒。在敏捷開發(fā)中，代碼重構(gòu)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(fā)中的設計模式如圖2所示。
2.3 過程管理
根據(jù)敏捷開發(fā)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(gòu)需要開發(fā)團隊相互合作共同完成以下四個步驟：第一，由產(chǎn)品負責人制定產(chǎn)品列表，并對列表中用戶故事按照優(yōu)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(gòu)師制定初始架構(gòu)，包括架構(gòu)愿景的確立、架構(gòu)樣式的定位和設計模式的建立等；第三，架構(gòu)師和團隊增量維護架構(gòu)，即在客戶對于交付的產(chǎn)品有新的需求或者需求發(fā)生改變時，應及時給予響應，架構(gòu)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(gòu)的認識，通過重構(gòu)的方式增量維護架構(gòu)；第四，確定每次迭代架構(gòu)增量內(nèi)容，通過架構(gòu)師和團隊成員的溝通，獲得對于架構(gòu)的反饋意見，獲得新增的架構(gòu)內(nèi)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(fā)模式在“在線教學系統(tǒng)”項目軟件架構(gòu)中的應用
該在線教學系統(tǒng)是一個面向高職院校的中小型軟件開發(fā)項目，由于項目的開發(fā)周期較短，用戶需求不明確，因而該系統(tǒng)的客戶需求極可能發(fā)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(fā)模式再合適不過。下面結(jié)合該項目的開發(fā)實際闡述敏捷軟件開發(fā)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(fā)強調(diào)現(xiàn)場客戶的參與。在軟件開發(fā)過程中，開發(fā)人員隨時與該軟件的主要客戶，如教師、學生登溝通相關(guān)業(yè)務問題、、匯報項目進展情況，并獲得反饋與支持。根據(jù)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(yōu)先實現(xiàn)的功能模塊，如圖3所示。
3.2 迭代式開發(fā)
軟件開發(fā)小組根據(jù)架構(gòu)師提出的初始軟件架構(gòu)，由編程人員和測試人員兩兩結(jié)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(gòu)、集體所有的原則， 便于優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)以消除冗余，提高代碼的質(zhì)量和可讀性。開發(fā)人員應當盡快將初始的架構(gòu)予以實現(xiàn)并交付客戶試用，獲得反饋意見。根據(jù)用戶的反饋信息，在“在線教學系統(tǒng)”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(tǒng)安全性設計內(nèi)容。
3.3 小型
敏捷軟件開發(fā)要求結(jié)合業(yè)務和技術(shù)情況，快速交付可工作的產(chǎn)品，并確定下一次的范圍，即小型發(fā)。結(jié)合本系統(tǒng)的開發(fā)時間要求，整個開發(fā)周期的計劃如表2 所示。
4 結(jié)束語
本文詳細分析了敏捷開發(fā)模式中軟件架構(gòu)的設計方法，并系統(tǒng)闡述了敏捷開發(fā)實際軟件開發(fā)案例“在線教學系統(tǒng)”項目中的應用，充分顯示了敏捷開發(fā)的簡潔性和靈活性的特點。
參考文獻：
[1] 張海藩. 軟件工程[M]. 北京：清華大學出版社，2010.
[2] 李白樺. 學生管理信息系統(tǒng)的敏捷開發(fā)[J].大連鐵道學院學報，2006，27（4）：60-62，68.
篇8
針對軟件開發(fā)與設計課程教學過程中涉及的實驗教學內(nèi)容問題，我們將其他相關(guān)課程的實驗教學內(nèi)容進行有機整合。通過開設軟件開發(fā)與設計課程，解決相關(guān)各門課程實驗教學內(nèi)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(fā)與設計課程是信息技術(shù)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(tǒng)的開發(fā)工作提供理論支持和實踐方法。軟件開發(fā)設計過程蘊含著分析思考、工具利用、抽象表達、綜合創(chuàng)造等多項技能，對信息專業(yè)人才素質(zhì)的培養(yǎng)至關(guān)重要[1]。課程開設學時數(shù)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(fā)與設計課程中，學生通過選定軟件開發(fā)項目，運用軟件開發(fā)與設計基本技能，運用開發(fā)工具進行項目的需求分析、總體設計、詳細設計、數(shù)據(jù)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(huán)節(jié)設計
為了達到軟件開發(fā)與設計課程的教學目標，教學過程中設定八個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，確保教學過程順利實施，課程教學環(huán)節(jié)如圖1所示。
眾所周知，過程控制和過程管理一直是項目執(zhí)行的關(guān)注點[2]，為了達到這門課程的教學目標，我們對課程的關(guān)鍵教學環(huán)節(jié)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?shù)能浖椖俊＝處熱槍W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(yè)務流程設計，劃分用戶角色，為每一個業(yè)務設計流程。根據(jù)軟件項目具體需求進行系統(tǒng)動態(tài)分析和動態(tài)模型分析，構(gòu)建系統(tǒng)狀態(tài)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(tǒng)建模。
第三階段：數(shù)據(jù)庫設計。學生使用ER-Win等工具構(gòu)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(fā)器設計；SQL腳本生成。
第四階段：軟件開發(fā)環(huán)境構(gòu)建。在學生動手編碼之前，圍繞項目構(gòu)建開發(fā)環(huán)境，選擇使用的數(shù)據(jù)庫包括：SQL Server 2008R2、MySQL、SQLlite等，選擇使用的網(wǎng)站服務器包括：IIS、Apche等。
第五階段：詳細設計和編碼。依據(jù)項目開發(fā)要求，學生通常選擇的開發(fā)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(jīng)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(jié)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(xiàn)場演示，介紹軟件主要功能，教師根據(jù)設定評分標準進行打分，現(xiàn)場點評并提出今后改進意見；現(xiàn)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(fā)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(yǎng)
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(zhì)量也有所提高。通過競賽和訓練項目，激發(fā)了學生軟件開發(fā)設計的興趣和主動性，培養(yǎng)和鍛煉了學生軟件設計開發(fā)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(xiàn)方式的多樣化、人機交互的藝術(shù)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(chuàng)作和開發(fā)工具也將呈現(xiàn)多樣化的趨勢。總之，隨著交互式多媒體技術(shù)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(zhì)的視覺藝術(shù)[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(jīng)成為不可抵擋的發(fā)展趨勢。信息網(wǎng)絡技術(shù)飛快發(fā)展，科學技術(shù)前進腳步加快，促使我國計算機事業(yè)的發(fā)展，軟件開發(fā)技術(shù)也在不斷的提升。但與世界其他發(fā)達國家進行對比，我國的計算機技術(shù)還是比較落后的，尚且處于發(fā)展的初級階段，并且在開發(fā)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(fā)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(fā)設計中存在的問題
2.1 缺乏分析
目前，我國計算機開發(fā)人員能力不足，在具體開發(fā)過程中，設計人員無法對軟件開發(fā)進行分析和研究，因而導致在實際運用過程中出現(xiàn)大量問題。例如用戶數(shù)據(jù)容易丟失、計算機程序被破壞，計算機聯(lián)網(wǎng)不穩(wěn)定等。這些問題的出現(xiàn)，對于計算機軟件開發(fā)企業(yè)的發(fā)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(fā)人員對于開發(fā)工作不重視造成的，他們不充分分析開發(fā)流程和設計涉及的數(shù)據(jù)信息，使得用戶電腦所安裝的程序不穩(wěn)定，沒有達到設計預算要求的效果。此外，一些軟件開發(fā)人員對于開發(fā)過程中涉及的項目數(shù)據(jù)和使用目的不進行分析，使得開發(fā)設計環(huán)節(jié)籠統(tǒng)性大，數(shù)據(jù)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(fā)進程。
2.2 質(zhì)量得不到保障
與其他產(chǎn)品的設計相比，計算機軟件開發(fā)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(fā)操作中，工作人員切不可馬虎大意，如果開發(fā)人員工作不認真或是沒有按照相關(guān)的要求和標準開展工作，那么軟件開發(fā)設計工作是得不到有效規(guī)劃的。例如一些軟件程序的開發(fā)正常情況下只需要半小時就能完成，但相關(guān)的開發(fā)人員沒有遵循相關(guān)規(guī)定程序工作，這樣就會延長軟件開發(fā)的時間，而軟件的質(zhì)量也會大打折扣。軟件開發(fā)設計復雜，需要開發(fā)人員按照國家相關(guān)法律法規(guī)的標準進行開發(fā)，這樣才能保證開發(fā)的效率和工程的質(zhì)量。
3 開發(fā)設計問題的解決對策
3.1 方法模塊化
計算機軟件開發(fā)設計的方法模塊化是軟件開發(fā)工程未來發(fā)展的方向和目標。從我國當前軟件開發(fā)的情況看，由于開發(fā)人員工作疏忽，并且沒有按照相關(guān)的規(guī)定對軟件開發(fā)所涉及的數(shù)據(jù)信息進行實質(zhì)性的分析，這樣就使軟件設計的質(zhì)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(yōu)勢
隨著網(wǎng)絡科技的發(fā)展，模塊化軟件設計方式是計算機軟件設計領(lǐng)域發(fā)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(fā)人員的工作效率。模塊化設計方法具有很大的優(yōu)勢，這主要體現(xiàn)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(nèi)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(fā)設計方法將整個設計程序分為若干個小的程序，開發(fā)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(fā)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(zhì)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(tǒng)發(fā)生自動分解，那么很多的程序就只能夠根據(jù)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(diào)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(tǒng)計原則，這樣才能保證模塊化設計方法在軟件開發(fā)設計中的使用。
3.2 層次化設計
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息是計算機軟件開發(fā)設計工作中的重要一部分，也在計算機系統(tǒng)中占有重要地位。從我國目前計算機軟件設計發(fā)展情況看，大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了軟件設置程序結(jié)構(gòu)化，并且對設計結(jié)構(gòu)進行層次化，但大部分企業(yè)卻沒有對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行層次化，這就容易使軟件設計數(shù)據(jù)信息流失或是出現(xiàn)圖文信息特征不明確的問題。因此，加快數(shù)據(jù)信息結(jié)構(gòu)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(diào)整優(yōu)化內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再以詳細的圖文和信息流特征為基礎對軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行準確分析，得出合理的軟件設計結(jié)構(gòu)。另外，還需要控制好影響數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計的禍合和內(nèi)聚，這樣才能解決數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)難點問題。
3.3 設計多元化
目前，Warnier是我國計算機軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計的方式，它不僅能夠利用圖標結(jié)構(gòu)將計算機軟件中數(shù)據(jù)難點直觀的表達出來，還能根據(jù)相應的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設置控制結(jié)構(gòu)，為計算機軟件中的難點問題提供解決辦法。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計主要有三種類型，表現(xiàn)為重復、順序以及選擇。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計操作流程分為四步，一是分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，二是得出相關(guān)結(jié)論，建立程序控制結(jié)構(gòu)，三是列出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計的整個過程，四是將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分配到對應的內(nèi)部系統(tǒng)中。總之，重視計算機數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計這一環(huán)節(jié)，并且加大投入力度，對于解決開發(fā)中的難點問題很有幫助，同時還能夠使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向多元化方向發(fā)展。
4 結(jié)語
篇11
位置信息服務LBS主要是基于3方技術(shù)來共同完成的，它們是來自于移動終端的定位軟件技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)以及安卓系統(tǒng)。以下就一一闡述這3方下的具體關(guān)鍵技術(shù)特點。
1.1定位軟件技術(shù)
定位軟件技術(shù)是LBS智能導游系統(tǒng)應用中的關(guān)鍵核心，一般起到功能作用的是Skyhook Wi-Fi定位系統(tǒng)和蜂窩基站定位系統(tǒng)，包括外部全球定位系統(tǒng)GPS。這幾項技術(shù)都通過天線向外部發(fā)送信號，并尋求距離自己最近的復數(shù)基站，通過它們的信號轉(zhuǎn)遞進行信號定位。而Skyhook Wi-Fi則運用到了固定熱點技術(shù)，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(xiàn)對系統(tǒng)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(nèi)部的微機電三軸加速傳感器也能夠?qū)崿F(xiàn)對智能導游系統(tǒng)功能的應用。其功能實現(xiàn)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(wǎng)絡通信技術(shù)
網(wǎng)絡通信技術(shù)包含許多種，比如套接字通信，HTTP協(xié)議，增強現(xiàn)實技術(shù)等等。首先說套接字通信(socket)，是網(wǎng)絡通信技術(shù)的基礎，能夠支持TCP/IP協(xié)議獲取最基本的網(wǎng)絡通信包，從而實現(xiàn)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(tǒng)中的SDK、CFNetwork framewrok也能為基礎網(wǎng)絡通信接口提供網(wǎng)絡通信服務，實現(xiàn)遠程位置查詢。
而HTTP協(xié)議則提供了簡潔快捷的應用層技術(shù)，基于信息傳輸主體內(nèi)容的實體、通信層與應用層之間的通信連接、HTTP所傳輸?shù)南?nèi)容、客戶端向服務器發(fā)送的內(nèi)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(wǎng)絡服務中的資源來為LBS提供更好的網(wǎng)絡技術(shù)支持。
1.3安卓系統(tǒng)
安卓系統(tǒng)出現(xiàn)相對較晚，主要采用了軟件堆層的主題架構(gòu)，并細分為3大部分，底層Linux內(nèi)核、中間層函數(shù)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(tǒng)中的Linux和Application Framework則更加關(guān)鍵。Linux主要為安卓系統(tǒng)提供核心系統(tǒng)服務，是連接智能手機軟硬件系統(tǒng)的抽象層，并將二者細化分層。所提供的服務也是統(tǒng)一的，能夠屏蔽一些不相關(guān)層的信息，使各個信息層之間處于不關(guān)聯(lián)狀態(tài)。而Application Framework則是利用安卓系統(tǒng)中的開發(fā)應用程序來簡化手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，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(shù)據(jù)，這在智能導游系統(tǒng)中是十分重要的，即通過對系統(tǒng)資源的共享應用來實現(xiàn)手機定位。
2.基于LBS的安卓智能手機導游系統(tǒng)軟件設計
整體而言，基于LBS的安卓智能手機導游系統(tǒng)軟件應該包括優(yōu)化了的封裝位置定位服務、高品質(zhì)的網(wǎng)絡通信服務、實時的數(shù)據(jù)緩存服務以及其它一部分交互展示功能。正是這些關(guān)鍵技術(shù)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(guān)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(chuàng)建uIAccelerometerDelegate與CLLocationManagerDelegate接口，通過它們實現(xiàn)對GPS位置信息的獲取。同時它也能計算GPS漂移數(shù)據(jù)量，實現(xiàn)對用戶運動軌跡函數(shù)的推算、區(qū)域檢測等等。近似于BPLocation類的相關(guān)函數(shù)種類眾多，文中簡單介紹3種：instance是典型的BPLocationManger類，它屬于靜態(tài)函數(shù)，能夠根據(jù)系統(tǒng)應用來實現(xiàn)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(shù)據(jù);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(tǒng)的運行速度，起到糾正手機內(nèi)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(guān)控件會根據(jù)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(xiàn)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(qū)域檢測也可以通過手機安卓系統(tǒng)檢測游客在所規(guī)定區(qū)域范圍內(nèi)的運動軌跡，這是智能導游系統(tǒng)所慣用的技術(shù)。當游客離開規(guī)定區(qū)域時，系統(tǒng)會發(fā)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(guī)定區(qū)域中心點作為主要檢測中心，當用戶運動時，系統(tǒng)會為其與區(qū)域中心點做比較，所比較出的結(jié)果就是用戶以中心點為軸心的運動軌跡。
2.2基于網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的相關(guān)模塊設計
就網(wǎng)絡通信系統(tǒng)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(tǒng)對POST的支持時，就要實現(xiàn)基于POST的所有位置數(shù)據(jù)請求參數(shù)設置和相關(guān)文件上傳，這樣才能發(fā)揮BPFromDataRequest的實際作用，明確數(shù)據(jù)24#的路徑和網(wǎng)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(xiàn)BPHTTPRequest的實時復數(shù)請求，同時也允許其對象在網(wǎng)絡環(huán)境中發(fā)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(chuàng)建BPHTTPRequest模塊，并發(fā)送信息請求，所發(fā)送的信息將以隊列形式等待響應處理，此時LBS也會監(jiān)測定位信息的傳送狀態(tài)。當請求處理完畢，服務器端將會收到所返回的結(jié)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(shù)的系統(tǒng)設計
手機智能導游軟件要實現(xiàn)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(tǒng)中原始UIImageYiew的擴展，即BPImageView的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)地圖類型數(shù)據(jù)的可視化分析，為智能導游系統(tǒng)提供更多的位置空間數(shù)據(jù)和可視化功能，以地圖和影像的形式展示出來。為了實現(xiàn)地圖、影像等數(shù)據(jù)的可視化，需要通過ARView模塊中的動態(tài)加載及流技術(shù)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(shù)的系統(tǒng)設計，希望幫助手機實現(xiàn)對地理數(shù)據(jù)可視化信息獲取的功能強化。
2.3.1基于BPImageView模塊的網(wǎng)絡圖片加載設計
因為BPImageView是UIImageView的子類，所以應該實現(xiàn)其父類UIImageView對所有圖片顯示類以及圖片存儲數(shù)據(jù)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(wǎng)絡中緩存數(shù)據(jù)存在性的目的。如果數(shù)據(jù)存在，就說明它們可以直接以圖片的形式載入。如果數(shù)據(jù)不存在，則表示要再次通過BPImageLoader類進行l(wèi)oadlmage For URL數(shù)據(jù)的調(diào)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(tài)，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(shù)組，通過四維向量來表示數(shù)組中用戶所記錄的興趣點坐標，這樣就可以利用系統(tǒng)來記錄用戶的位置信息，為用戶導航。
篇12
1招投標系統(tǒng)設計的需求及其實現(xiàn)的目標分析
1.1系統(tǒng)需求
本文所提出的系統(tǒng)是一個以Web為平臺的建設項目招投標業(yè)務流程管理系統(tǒng)，它的具體作用是系統(tǒng)能夠?qū)⒔ㄔO項目中與招投標工作有關(guān)的各方聯(lián)系起來，如甲方（建設方）、業(yè)務主管單位、招標機構(gòu)、投標方、專家評委等，借助互聯(lián)網(wǎng)的強大技術(shù)優(yōu)勢，構(gòu)建起一個具備網(wǎng)上招投標功能的信息綜合平臺，該系統(tǒng)的主要需求體現(xiàn)在以下幾個方面：一是該系統(tǒng)在開發(fā)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(fā)技術(shù)，開發(fā)出來的系統(tǒng)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(tǒng)的推廣應用；二是該系統(tǒng)中可能會涉及一些商業(yè)機密，所以要求系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)應當具備數(shù)據(jù)備份與恢復功能，以及靈活方便的維護功能，從而保證系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行[1]。
1.2系統(tǒng)實現(xiàn)的目標
本次開發(fā)設計的系統(tǒng)需要實現(xiàn)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(shù)據(jù)安全，通過該系統(tǒng)的構(gòu)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(xiàn)，由此能夠大幅度提升信息的傳輸速度，有助于相關(guān)工作效率的提高，同時全程無紙化辦公，可以節(jié)約大量的紙張，為綠色環(huán)保目標的實現(xiàn)提供了可能。
2）全程信息共享。系統(tǒng)對省內(nèi)所有投標單位開放，可實現(xiàn)投標單位、評標專家的信息共享，招投過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息能夠一次性錄入，并實現(xiàn)共享。
3）全程受控。招投標業(yè)務的全過程都是以電子化的形式完成，由此能夠在網(wǎng)絡上留下痕跡，當存在異議時，可通過網(wǎng)絡進行追溯和查詢，確保了招投標的公正性。同時，一些關(guān)鍵節(jié)點可以進行自動預警提醒，避免了各種錯誤的發(fā)生。
4）全程數(shù)據(jù)安全。系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)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(tǒng)的設計需求及其所要實現(xiàn)的目標，下面本文重點從系統(tǒng)硬件工作平臺及軟件的開發(fā)設計入手進行詳細論述。
2系統(tǒng)硬件工作平臺的設計
該系統(tǒng)面向的用戶群體主要包括建設項目招標辦公室、招標機構(gòu)、投標單位、專家評委以及交易中心等，整個系統(tǒng)的維護管理工作由專門的部門負責。硬件是確保該系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎條件之一，結(jié)合以往同類系統(tǒng)的設計經(jīng)驗，本系統(tǒng)的硬件架構(gòu)采用了當前最為流行的雙層結(jié)構(gòu)體系，即Web服務器與DB服務器相結(jié)合的形式。
2.1服務器的基本要求
在本系統(tǒng)的硬件設備中，服務器是關(guān)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(wǎng)絡通信協(xié)議以及SMTP、TELNET等協(xié)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(fā)出的請求。此外，服務器還需要支持當前流行的開發(fā)品臺及開發(fā)工具[2]。
2.2系統(tǒng)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(tǒng)對實時性具有較高的要求，為了滿足該要求，本系統(tǒng)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(tǒng)硬件的具體配置情況如下：
1）核心交換機。本系統(tǒng)中核心交換機的數(shù)量為1臺，選用的是RG-S8606型，該交換機的基本參數(shù)如下：設備為高端框式，槽位數(shù)≥6，背板帶寬≥4.8T，可以滿足系統(tǒng)運行需要，交換容量≥3.8T，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)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(zhuǎn)發(fā)、虛擬化及各種路由交換協(xié)議。
2）服務器。
①機柜。按照服務器的數(shù)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(shù)經(jīng)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(yè)務數(shù)據(jù)庫服務器。為確保業(yè)務數(shù)據(jù)庫的運行可靠性，采用了2臺業(yè)務數(shù)據(jù)庫服務器，以雙機熱備的形式進行設計，通過技術(shù)經(jīng)濟性比選，最終決定選用Dell-R920，該服務器的基本參數(shù)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(qū)、HBA光纖通道和4G網(wǎng)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(shù)如下：2*E5-2650v2/8GT/20Mde CPU；32GB DDR3內(nèi)存；4*300G熱拔插SAS硬盤；2U機架，冗余電源等[3]。
3系統(tǒng)軟件開發(fā)設計及開發(fā)平臺的應用
軟件開發(fā)設計是本系統(tǒng)的核心部分，為確保應用的穩(wěn)定性和操作的靈活性，決定采用Microsoft Windows Server 2008作為操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用的是與之相配套的Microsoft SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫，這樣能夠確保兩者的兼容性。
3.1數(shù)據(jù)庫的開發(fā)環(huán)境
本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫采用的是Microsoft SQL Server 2008 Enterprise Edition數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行建立，并由其負責對整個數(shù)據(jù)庫的運行進行維護管理。數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫是因為它可以給企業(yè)數(shù)據(jù)管理與分析提供良好的解決方案，其應用優(yōu)勢體現(xiàn)在如下幾個方面：
1）結(jié)果響應速度快。管理工具包、和Visual Studio2010共同運行環(huán)境的集成，使用戶進行系統(tǒng)構(gòu)建、錯誤排除以及應用系統(tǒng)操作等方面變得更加高效和快速。
2）決策支持。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相當于一個智能商務平臺，它具備數(shù)據(jù)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(shù)支撐。
3）安全性高。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身自帶的數(shù)據(jù)加密、強制口令以及默認的安全設置等功能，使數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫規(guī)劃
業(yè)務數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)中心的設計重點，在設計時要以項目為主線，根據(jù)業(yè)務系統(tǒng)的特點進行設計，實現(xiàn)對資源數(shù)據(jù)的統(tǒng)一規(guī)劃。由于業(yè)務系統(tǒng)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(shù)據(jù)庫、機構(gòu)庫以及專家?guī)烊惢A數(shù)據(jù)庫。其中，會員數(shù)據(jù)庫是對建筑企業(yè)、政府采購行為的相關(guān)數(shù)據(jù)進行管理；專家?guī)焓菍φ袠恕⒉少彙⒃u標、監(jiān)管等方面的相關(guān)資源數(shù)據(jù)進行管理，可配合終端輔助設備進行使用。
3.3數(shù)據(jù)標準接口設計
在充分考慮異構(gòu)系統(tǒng)問題的基礎上，各類數(shù)據(jù)接口采用XML格式的設計標準傳遞數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)交換平臺與各應用系統(tǒng)接口進行對接[5]。通過數(shù)據(jù)標準接口設計，可使整個系統(tǒng)提供Web Service接口，設計時必須根據(jù)國家制定的相關(guān)標準確定該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標準，將數(shù)據(jù)標準的編定作為系統(tǒng)設計的重點。
4 結(jié)論
綜上所述，本文以建設工程項目招投標系統(tǒng)設計為依托，對其軟件設計的相關(guān)問題及開發(fā)平臺的應用進行了分析，目前，該系統(tǒng)已經(jīng)進行了試應用，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，并未出現(xiàn)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(zhì)量，具有一定的推廣使用價值。
參考文獻：
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篇13
近年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展以及計算機在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛普及，對工業(yè)測試系統(tǒng)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(yè)測試系統(tǒng)的核心部分，是工業(yè)計算機完成對整個測試系統(tǒng)操作的管理命令集，以及用戶掌握系統(tǒng)工作狀況的最直接手段，其質(zhì)量直接影響到系統(tǒng)的安全性和控制效果，從而影響到整個測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品性能[1]。因此，所設計開發(fā)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(tǒng)和結(jié)構(gòu)、機構(gòu)分系統(tǒng)的驅(qū)動機構(gòu)、傳動裝置由驅(qū)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(huán)境下的轉(zhuǎn)動特性和運行壽命，需要進行模擬極限高低溫、超低真空環(huán)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(zhuǎn)速及曲線、加載力矩及曲線、溫度及曲線、轉(zhuǎn)數(shù)與累積運行時間、測試數(shù)據(jù)實時存儲和輸出、運行狀態(tài)提示、運行出錯報警等。
針對典型活動部件測試系統(tǒng)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(shù)、多線程技術(shù)與ADO數(shù)據(jù)庫技術(shù)[2]，開發(fā)了基于C#的典型活動部件測控軟件，不僅實現(xiàn)了對該測試系統(tǒng)的實時通信、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、實時曲線顯示、動態(tài)加載、數(shù)據(jù)輸出、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能，還對通用測控軟件的設計開發(fā)以及工業(yè)測試系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)主要是為了驗證典型活動部件的轉(zhuǎn)動特性以及運行壽命，在高低溫真空模擬環(huán)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(xié)議發(fā)送各種控制信號和指令給PLC，進行被測部件的驅(qū)動或加載以及電機轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向的設定，進而將高精度傳感器采集被測件的扭矩、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)角信號存儲在PLC中，然后測控軟件將從PLC中讀取的數(shù)據(jù)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(tǒng)主要由高低溫真空模擬環(huán)境(真空罐)、驅(qū)動部分、傳感器、加載部分、數(shù)據(jù)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(tǒng)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(shù)據(jù)存儲安全可靠，極大限度地實現(xiàn)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(tǒng)所要求的以下任務：
(1)選擇測試產(chǎn)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(tǒng)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(zhuǎn)速及曲線、加載力矩及曲線、溫度及曲線)的動態(tài)顯示。
(3)實時測量數(shù)據(jù)(累計運行時間、測量扭矩、測量轉(zhuǎn)速、電機轉(zhuǎn)速、累計圈數(shù)、累計轉(zhuǎn)角、加載力矩、溫度)的顯示、保存及輸出。
(4)運行狀態(tài)的監(jiān)測(運行狀態(tài)、系統(tǒng)故障監(jiān)測及報警)。
2 測控軟件的設計與實現(xiàn)(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(xié)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(jié)構(gòu)分析、設計、編程與目標實現(xiàn)，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(fā)工具，是生成、部署和運行應用程序的平臺，以及解決規(guī)模應用程序的部署和操作難的問題。采用.NET技術(shù)可以簡化開發(fā)過程，可提供交互性的編程語言，易于與其他應用程序?qū)崿F(xiàn)交互操作[4]。
多線程是指Windows系統(tǒng)支持一個進程中執(zhí)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(shù)，可以使多個線程同時執(zhí)行，在一段時間內(nèi)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(shù)據(jù)庫是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫。應用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，可以減少數(shù)據(jù)的冗余度，節(jié)省數(shù)據(jù)的存儲空間，以及使數(shù)據(jù)具有較高的獨立性和易擴展性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的充分共享。
2.2 軟件的設計框架
根據(jù)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(fā)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(zhí)行不同的任務，易于優(yōu)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(xié)議，實現(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)的性能。
(3)產(chǎn)品信息、歷史數(shù)據(jù)與幫助文檔查看模塊：可以方便直觀地查看測試產(chǎn)品的信息以及相應的系統(tǒng)配置，根據(jù)測試的產(chǎn)品以及測試日期時間等來查看歷史數(shù)據(jù)，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(tài)監(jiān)測模塊：具有模塊化結(jié)構(gòu)和強大的自診斷功能，方便對系統(tǒng)故障的分析和診斷。
(5)系統(tǒng)操作模塊：通過動態(tài)的設定電機的轉(zhuǎn)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(tài)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(nèi)的歷史過程。
(7)數(shù)據(jù)存儲、顯示與輸出模塊：通過連接Access數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲顯示。然后將測量數(shù)據(jù)以Excel格式輸出到磁盤上。
2.3 軟件的實現(xiàn)
該測控軟件運行在裝有Windows XP操作系統(tǒng)的工控機上，選用Microsoft Visual Studio 2010(VS2010)和Access2007作為開發(fā)平臺，采用的編程語言為C#高級語言。最后將開發(fā)設計的測控軟件使用 Visual Studio Installer 創(chuàng)建分發(fā)給用戶的安裝程序包，用戶可通過向?qū)磉\行安裝文件和執(zhí)行安裝步驟，以安裝應用程序。以下是測控軟件實現(xiàn)的一些關(guān)鍵技術(shù)：
(1)串口通訊
采用MODBUS協(xié)議，可以完成串口、輸入輸出模塊地址、通訊參數(shù)、輸入輸出通道等信息的設置以及對串口的設置，進而實現(xiàn)測控軟件與下位機之間指令與數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(fā)中廣泛使用的圖表控件。通過調(diào)用ZedGraph控件實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的動態(tài)圖形化顯示。
(3)多線程的實現(xiàn)
由于該軟件的線程包括：主框架線程，數(shù)據(jù)采集線程，數(shù)據(jù)庫的線程，圖形顯示線程等。為避免多個線程同時訪問統(tǒng)一塊內(nèi)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(xiàn)了鎖機制，可用lock關(guān)鍵字保證代碼的安全運行。
3 實驗結(jié)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(xiàn)流程。軟件的運行界面如圖3所示。
根據(jù)測試系統(tǒng)的測試原理，PLC通過串行口傳送由傳感器采集的數(shù)據(jù)，測控軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和管理。該軟件通過調(diào)用組件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示的圖形化;通過Access數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、顯示與輸出功能。實驗結(jié)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(wěn)定的同時，并能夠很好的實現(xiàn)測試系統(tǒng)的測試要求。
4 結(jié)論(Conclusion)
