時間：2023-06-06 09:32:43
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇軟件設計模式論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
歷史的時針進入21世紀以來，我國迎來了信息技術(shù)快速發(fā)展時期，伴隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，Internet 的發(fā)展與完善使我國獲取了世界范圍內(nèi)的大量信息基礎設施。軟件設計過程中所運用的設計模式也得以初步顯現(xiàn)。設計模式（Design pattern）指的是一種運用范圍廣泛且基于分類編碼以及代碼設計的一種總結(jié)形式。在軟件設計中運用設計模式可有效地提高代碼的使用率，不僅確保了代碼的穩(wěn)定性而且更加的易于被人們理解并接受。設計模式在當下的今天已經(jīng)被廣泛的用于到各類軟件的設計中去。本文接下來將圍繞設計模式及其在軟件設計中的運用展開分析和討論。
【關鍵詞】設計模式 軟件設計 運用
設計模式的功能主要是針對面向?qū)ο筮M行設計的過程中頻繁出現(xiàn)的設計中反復出現(xiàn)的設計問題給出具體且行之有效的解決方案。設計模式概念誕生于上世紀九十年代，是由Erich Gamma 等人從建筑設計領域引入到計算機領域內(nèi)的。在當下有關于設計模式尚存許多有爭議的話題，但因其可以給出一套完整的軟件設計公共語言，使得一些相關的工作人員能夠分享高端設計大師們的寶貴經(jīng)驗，這種爭議的聲音也就逐漸趨于平靜。說到設計模式的作用還遠不止以上那些，其最為讓人稱道的是軟件的重構(gòu)提供了目標。
1 設計模式相關概述
追溯設計模式的起源其是一種源于建筑學的概念，被導入到計算機領域之后其主要的功能是記錄軟件開發(fā)人員發(fā)覺出的一系列共性問題以及軟件開發(fā)人員經(jīng)驗證所得出的成功解，并且理清特定上下文所表現(xiàn)出來的問題及其與之對應的解決方案之間的聯(lián)系。本文所提及的軟件設計模式當前多是用于明確設計模式與另外的面向?qū)ο笤O計方式的關系，并且得出兩者之間所適應的范圍等等。
2 設計模式的具體分類
設計模式的分類大體可以分為行為型、創(chuàng)建型以及結(jié)構(gòu)型。其中各個分支又可以進行進一步的細分。
行為型模式可細分為以下幾種：備忘錄模式、迭代器模式、解釋器模式、觀察者模式以及中介者模式。
創(chuàng)建型模式可細分為以下幾種：原型模式、單例式模式、建造模式、抽象工廠以及工廠方法模式。
結(jié)構(gòu)型模式可細分為以下幾種：享元模式、組合模式、橋模式、外觀模式以及裝飾模式。
3 設計模式在軟件設計中的運用
當下國內(nèi)的軟件設計模式普遍都是運用于兩個層面。首先，待到整個軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)搭建初步完成后，可以及時的加入滿足特殊需求的組件以及給予模塊指定的設計使其在功能上更加靈活。軟件設計模式本身就具有明顯的復雜性，這也就使其無法用于相關具體的軟件設計，一種原因是由于設計模式在運用的過程中得不到指導，另一種原因是軟件設計模式所對應的設計師在設計的過程中沒能夠正確的把握設計方向。
3.1 設計模式的一系列步驟
為了使設計模式的效果達到最佳，應充分的遵照下列步驟進行：
（1）抽象化有待進行解決的種種問題，類型實施合理規(guī)劃拆分。
（2）針對問題所屬類型采取適用于這一類型的設計模式。
（3）規(guī)劃問題并進行相應的模式匹配。并且把問題與選擇的模式兩者進行對比得出相互間共同存在的特性。針對需要解決問題所涉及的整體區(qū)域進行所有類及其對應的模式進行通盤歸納，在此過程中一旦發(fā)現(xiàn)所采用的設計模式并不適合立即重新返回第三步進行重新設計。
（4）對所采用的設計模式進行變體，所采用的方式可以是對初始結(jié)構(gòu)拓展或修正，以便及時的解決當中所存在的問題。
（5）對所涉及到的軟件體系進行結(jié)構(gòu)細化使其進一步完善。
（6）對設計質(zhì)量實施度量。
3.2 設計模式選取
在軟件設計過程中設計模式的選取至關重要，選取恰到好處的軟件設計模式，一般要充分結(jié)合以下幾點因素。
（1）事先總結(jié)出在設計進行過程中哪些因素是非固定存在即可以變化。
（2）充分考慮設計模式對所遇到的問題的解決方式，并且分析所給出的解決方式是否行之有效。
（3）明確反復進行檢查的原因是什么，所選用的設計模式是否可以很好地解決此類問題。
（4）對設計模式的主要方向?qū)嵤g覽。
（5）需要對與目相關的模式進行研究。
（6）清晰地了解并掌握模式是如何實現(xiàn)相互關聯(lián)的。
3.3 設計模式的應用
待到軟件設計模式選定以后，在執(zhí)行的過程中需要嚴格遵照科學方式方法進行設計。
（1）將其所設計的模型實施詳細瀏覽。
（2）深入的對協(xié)作、結(jié)構(gòu)以及參與者三部分進行研究探討。
（3）仔細觀察代碼示例部分以及觀察相關的一系列案例。
（4）選取設計模式相關參與者名字，以使其在全文的運用上更具鮮明的意義。
（5）對設計中所涉及的類進行定義。第六，對應用中的操作名稱采取在定義模式中專用，良好的實現(xiàn)在設計模式中的責任與協(xié)作的操作。
4 結(jié)語
進入新世紀以來，在軟件設計面向?qū)ο箢I域工作者們所收獲的最有意義的成就就是設計模式概念問世與其所得到的穩(wěn)定發(fā)展。從設計模式由建筑領域被引入計算機領域以來，設計模式概念被提出至今其憑借著表達的清晰性和簡潔性備受廣泛關注，自身擁有的強大適用性也得到了深入的發(fā)掘。實踐是檢驗一切的唯一標準，反觀設計模式從出現(xiàn)至今這一路走來，設計模式在軟件設計中的運用經(jīng)受住了一次又一次的檢驗，時光荏苒相信隨著面向?qū)ο罄碚摰陌l(fā)展，設計模式在軟件設計中的運用也定會愈加完善。
參考文獻
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關鍵詞：數(shù)據(jù)庫課程體系；教學改革；教學特色
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
文章編號：1672-5913 (2007) 24-0110-04
1數(shù)據(jù)庫課程體系改革的背景
隨著IT產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，可視化程序設計、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)和軟件工程等計算機技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了大融合，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)成為數(shù)據(jù)庫技術(shù)的主流。而以前數(shù)據(jù)庫課程建設主要針對關系數(shù)據(jù)庫的理論和設計方法，偏重理論教學環(huán)節(jié)，實踐環(huán)節(jié)較為薄弱，也不涉及網(wǎng)絡編程，與應用性人才培養(yǎng)模式的要求不相適應。為了加強實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)高等技術(shù)應用型人才，從01級開始，在計算機類專業(yè)的教學計劃中新增了“網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應用”、“C/S結(jié)構(gòu)應用軟件設計實習”和“B/S結(jié)構(gòu)應用軟件設計實習”三門以實踐為主的課程，并構(gòu)建了數(shù)據(jù)庫課程體系(程序設計基礎à關系數(shù)據(jù)庫設計技術(shù)à網(wǎng)絡編程技術(shù)à網(wǎng)絡編程實踐à畢業(yè)設計提高)，該課程體系有相應的理論教學、實驗教學、課程設計、課程實習等教學環(huán)節(jié)，不僅五個階段本身各有其側(cè)重點，而且五個階段之間前后有密切的聯(lián)系。該課程體系在教學計劃中處于關鍵的地位，在計算機類專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié)中占有相當大的比重，并對該專業(yè)學生順利完成畢業(yè)設計提供了技術(shù)支持，已成為教學計劃得以順利實施的關鍵環(huán)節(jié)。
要提高教學質(zhì)量，就要組建教學團隊，建設精品課程[1]。在數(shù)據(jù)庫課程體系的改革研究與實踐中，我們重點對課程體系中的二門核心課程“數(shù)據(jù)庫原理及應用”和“網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應用”進行了教改和建設，并分別在2003年和2005年獲得了浙江省高等學校精品建設課程。自2005年以來，“網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應用”課件獲2005年浙江省第四屆高校教師自制多媒體教學軟件評比二等獎，“網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程建設與實踐”項目獲2006年寧波工程學院教學成果獎一等獎，“數(shù)據(jù)庫課程體系的改革研究與實踐”項目獲2007年寧波市人民政府教學成果獎二等獎。
2數(shù)據(jù)庫課程體系的改革研究與實踐
在數(shù)據(jù)庫課程體系的五年教改實踐中，項目負責人組織教學團隊主持完成了“教學模式、教學措施、教學目標、教學方法和教學軟件”的改革成果，具體內(nèi)容如下。
2.1數(shù)據(jù)庫課程體系的“五階段”教學新模式
近五年來，該課程團隊的教研活動涉及了數(shù)據(jù)庫、程序設計、網(wǎng)絡、多媒體等領域。通過國家教育部計算機重點試點專業(yè)教學改革的探索，又經(jīng)過多年數(shù)據(jù)庫課程體系教學與科研工作的實踐，建立了“程序設計基礎(可視化程序設計+ASP程序設計)à關系數(shù)據(jù)庫設計(數(shù)據(jù)庫原理及應用)à網(wǎng)絡編程技術(shù)(網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應用)à網(wǎng)絡編程實踐(C/S結(jié)構(gòu)應用軟件設計實習+B/S結(jié)構(gòu)應用軟件設計實習)à畢業(yè)設計提高(開發(fā)基于C/S和B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng))”的計算機類專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程體系的“五階段”教學新模式，取得了較好的教學效果?！拔咫A段”教學新模式的具體實施步驟如下。
在程序設計基礎階段開設“可視化程序設計”和“ASP程序設計”課程，通過程序設計的基礎訓練，培養(yǎng)學生良好的編程、調(diào)試技能和動態(tài)網(wǎng)頁的制作方法，學會有關集成工具軟件的使用，為以后的設計、技術(shù)和實踐做準備。
在關系數(shù)據(jù)庫設計階段開設“數(shù)據(jù)庫原理及應用”課程，主要介紹關系數(shù)據(jù)庫的基本概念、基本理論和設計方法，同時介紹數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計案例，以培養(yǎng)學生對中小型數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計和行為設計的能力。課程結(jié)束后馬上進行一個為期二周的數(shù)據(jù)庫課程設計，以加強這方面的訓練。
在網(wǎng)絡編程技術(shù)階段開設“網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應用”課程，主要介紹SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、客戶/服務器(C/S)應用系統(tǒng)、瀏覽器/服務器(B/S)應用系統(tǒng)等內(nèi)容，以培養(yǎng)學生采用基于C/S和B/S結(jié)構(gòu)技術(shù)來開發(fā)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的能力，為下一步的實踐和提高做準備。
在網(wǎng)絡編程實踐階段開設“C/S結(jié)構(gòu)應用軟件設計實習”和“B/S結(jié)構(gòu)應用軟件設計實習”以實踐動手為主的課程，教師以興趣小組的形式指導學生，學生以小組的形式合作開發(fā)小型實用項目，計算中心的開放式實驗室提供給學生充足的上機時間，從而使學生們在實踐中得到了鍛煉。
在畢業(yè)設計提高的最后階段，我們的主要做法是：教師部分科研項目吸收優(yōu)秀學生參與，從而鍛煉了學生參與科研的能力；教師以學生興趣小組的方式指導學生畢業(yè)設計，教師給題，學生選題，教師指導。通過這二項措施，帶動了學生學習網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的積極性，提高了學生網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)編程的能力。
通過“五階段”教學新模式近五年的實踐，學生的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫設計能力及實際網(wǎng)絡編程動手能力均有了較大的提高。在畢業(yè)設計中采用C/S和B/S結(jié)構(gòu)開發(fā)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的計算機類專業(yè)的學生比例逐年提高，取得了較好的實踐效果。浙江省2005屆畢業(yè)設計(論文)抽查結(jié)果表明[2]：我校計算機類專業(yè)學生的畢業(yè)設計(論文)在選題、教師指導、收集處理信息與實際動手能力、綜合應用基本理論與基本技能能力、文字表述與圖表質(zhì)量、規(guī)范要求六個方面指標名列各校前茅，并以總分77.97的分數(shù)榮獲全省?？朴嬎銠C類專業(yè)畢業(yè)設計(論文)抽查結(jié)果評比第一名。
2.2數(shù)據(jù)庫課程體系的“四加強”教學新措施
第一，加強課程建設力度，不斷完善教學文檔。近五年來，我們編寫了較為合適的講義和教材，不斷完善了課程教學大綱、實綱和課程設計大綱等教學文件，在課程教改方面取得了顯著的成績。近幾年在課程建設中，我們主要突出了實踐動手能力的培養(yǎng)，突出了B/S和C/S等成熟和先進技術(shù)的應用，突出了實用和典型案例的講解。在上述“三個突出”思想的指導下，“VB網(wǎng)絡程序設計”、“網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應用”和“數(shù)據(jù)庫原理及應用”教材已分別由科學出版社、西安電子科技大學出版社和人民郵電出版社在2003年、2004年和2006年主編和編著出版。
第二，加強教學軟件開發(fā)質(zhì)量，構(gòu)建網(wǎng)絡教學環(huán)境。我們構(gòu)建了基于WEB的教學網(wǎng)站和適應性網(wǎng)絡教學平臺,同時電子在線網(wǎng)站在教學管理中得到了應用，受到了較好的效果。這些不僅有利于進行計算機多媒體的輔助教學，而且能為學生提供一種個別化自主學習的環(huán)境，促進了學生主動學習的積極性，達到了助教助學的目的。
關鍵詞：軟件工程；實踐化教學；軟件構(gòu)造；教學方法
0引言
軟件工程是一門實踐性很強的課程，課程實踐對于鞏固課堂教學成果、培養(yǎng)學生軟件工程能力具有重要作用，因此實踐化教學已成為軟件工程課程建設的一個基本方向［1-4］。本文所討論的軟件工程課程是指軟件工程概論課程，一般會作為軟件工程或計算機專業(yè)本科生基礎課在大學二年級或三年級開設，從而為軟件需求、軟件設計、軟件測試等后續(xù)專業(yè)課程學習打下基礎。例如，復旦大學軟件學院的軟件工程課程在大二下學期開設，后續(xù)還開設了多門軟件工程專業(yè)課程以及軟件實踐課程。因此，這類概論性質(zhì)的軟件工程課程實踐教學的主要目的是通過實踐鞏固與加深對課程內(nèi)容的理解，同時初步培養(yǎng)學生的軟件工程能力。在此基礎上，可在高年級專門開設綜合性的軟件實踐課程，并突出規(guī)模性、綜合性、集成性、創(chuàng)新性等方面的實踐要求［2］。軟件工程課程實踐應當貼近工業(yè)界的軟件開發(fā)實踐，以一種迭代化的方式開展。通過多次迭代的系統(tǒng)理解、分析、糾錯、改進等演化式的開發(fā)活動，不僅可增強學生的代碼理解、修改等軟件開發(fā)實踐能力，還可強化對其軟件設計準則、編碼和文檔習慣以及軟件測試能力的培養(yǎng)［5］?？紤]到授課對象的專業(yè)基礎及可接受性，本文在軟件工程課程教學與實踐中采用以軟件構(gòu)造活動為中心的思想。軟件構(gòu)造是指通過將編碼、驗證、單元測試、集成測試及調(diào)試相結(jié)合，具體創(chuàng)建可運行的軟件的過程［6］。作為剛經(jīng)過2年專業(yè)學習、初步掌握編程能力的本科生而言，軟件構(gòu)造活動所覆蓋的軟件工程專業(yè)知識及能力是其最容易理解與接受的學習內(nèi)容。以軟件設計為例，其中包含兩個層次［6］：體系結(jié)構(gòu)設計關注軟件頂層結(jié)構(gòu)和組織，以及識別各種可用組件；詳細設計關注為每個組件（或模塊）提供足夠的細節(jié)以支持軟件構(gòu)造。在這兩個層次中，體系結(jié)構(gòu)設計通常在大規(guī)模、分布式軟件系統(tǒng)開發(fā)中有較多考慮，但在此階段的學生由于缺乏所需專業(yè)知識和軟件開發(fā)經(jīng)驗，一般很難理解體系結(jié)構(gòu)設計。屬于軟件構(gòu)造活動一部分的詳細設計則建立在面向?qū)ο笤O計等更貼近編碼開發(fā)能力的基礎上，比較適合在軟件工程課程中進行介紹與實踐。此外，課程設計還充分考慮了軟件工程師成長路徑，按照局部編碼、詳細設計、總體設計、需求分析與測試的順序逐步開展課程教學與實踐。按照以上指導思想，本文設計了軟件工程課程教學及配套實踐內(nèi)容，在復旦大學軟件學院開展課程教學，并依托華為軟件開發(fā)云DevCloud平臺［7］開展實踐教學，取得了良好效果。
1課程教學及實踐安排
根據(jù)軟件工程實踐化教學的需要，同時考慮修讀本課程學生的專業(yè)基礎及可接受度，本文確定了以下3條課程教學內(nèi)容安排基本原則：（1）以軟件構(gòu)造活動為中心。以詳細設計、編碼、單元測試等軟件構(gòu)造活動以及與之密切相關的版本管理等協(xié)作支持能力為中心，強調(diào)本科生可深入理解并切實掌握的軟件工程能力。（2）突出實踐化培養(yǎng)特色。通過課程實踐項目加強學生對相關知識的理解、鍛煉對應的軟件工程能力，課程教學內(nèi)容及進度安排配合實踐項目進展過程。（3）體現(xiàn)軟件工程師成長路徑。課程教學內(nèi)容安排體現(xiàn)企業(yè)中軟件工程師的成長路徑，按照局部編碼、詳細設計、總體設計、需求分析與測試的順序逐步培養(yǎng)學生的軟件工程能力，同時穿插版本管理和配置管理等團隊協(xié)作能力培養(yǎng)。根據(jù)以上原則，本文設計了課程相關教學模塊及實踐內(nèi)容。
1.1課程教學模塊設計
課程教學內(nèi)容模塊及其教學順序如表1所示。軟件工程概述部分為學生提供了一個關于軟件工程思想及其基本內(nèi)容的概覽，為其理解后續(xù)學習內(nèi)容提供一個基本的上下文知識背景。后續(xù)學習過程從個人開發(fā)技能和必要的軟件過程與團隊協(xié)作能力開始，逐步展開軟件設計、軟件需求、軟件測試等教學內(nèi)容。其中，個人開發(fā)技能和軟件設計兩部分中與軟件構(gòu)造密切相關的內(nèi)容是教學重點，屬于學生較容易接受并掌握的基礎開發(fā)能力。各個課程教學模塊都需要與課程實踐及相應的軟件開發(fā)環(huán)境和工具相結(jié)合，突出各部分的實踐要點。
1.2課程實踐內(nèi)容設計
課程的重點教學內(nèi)容需要通過課程實踐讓學生進行體驗與鞏固。為此，本文設計了配套的課程實踐項目。除第一次的體驗性實驗外，整個實踐項目都是圍繞一個開發(fā)項目（如“在線論文投稿系統(tǒng)”）要求，以一種小組協(xié)作和迭代化的方式開展。教學側(cè)重點從編碼能力、設計能力到分析能力逐步進階，同時伴隨著軟件需求逐步增加與變更。實踐項目依托華為軟件開發(fā)云DevCloud平臺進行，可實現(xiàn)整個軟件開發(fā)與協(xié)作過程全程留痕，幫助學生更完整與系統(tǒng)地理解工程化軟件開發(fā)，同時為課程項目評分提供依據(jù)。課程實踐項目以4人為一組，設置組長1名，根據(jù)交付及完成情況進行整體評估打分，期末再通過組內(nèi)協(xié)商或互評將實踐項目評分分解到人。整個課程實踐項目分階段安排如下，其中針對卓越工程師班的特殊要求需單獨注明。階段1（個人任務）：熟悉DevCloud及Git版本庫，在事先準備好的Web項目內(nèi)容基礎上通過fork操作建立自己的代碼倉庫，利用Maven完成項目構(gòu)建，并在華為云上進行在線部署。階段2（小組任務—初始項目開發(fā)）：利用SpringBoot+Vue實現(xiàn)一個在線論文投稿系統(tǒng)的注冊、登錄以及會議申請等基本功能，并在華為云上進行部署；要求使用DevCloud的需求規(guī)劃、工作分配以及代碼質(zhì)量檢查功能，確保功能實現(xiàn)的正確性和完整性，同時注重版本提交等開發(fā)過程的規(guī)范性。階段3（小組任務—代碼質(zhì)量）：實現(xiàn)系統(tǒng)中的會議申請與管理等相關功能；實踐單元測試，要求項目中的代碼測試覆蓋率不低于80%；提升代碼質(zhì)量，要求使用DevCloud代碼質(zhì)量檢查工具進行代碼質(zhì)量檢查，并解決檢查中暴露出來的代碼質(zhì)量問題。階段4（小組任務—設計與持續(xù)集成）：完成系統(tǒng)的稿件分配與審稿功能，回顧并檢視軟件設計質(zhì)量，進行必要的重構(gòu)與改進；為提交的代碼打標簽（如按照每次迭代后實現(xiàn)的功能打標簽），根據(jù)標簽實現(xiàn)選擇性地編譯構(gòu)建；利用華為云平臺構(gòu)建CI/CD流水線，嘗試持續(xù)集成、持續(xù)交付與持續(xù)部署（卓越班要求）。階段5（小組任務—需求分析與測試）：完成系統(tǒng)中的會議評審意見答復（rebuttal）與論文錄用相關功能；開展需求分析，檢視此前軟件實現(xiàn)中的需求完備性和準確性；在單元測試的基礎上實踐集成測試；結(jié)合DevCloud和SonarQube的代碼檢測能力進一步改善代碼質(zhì)量；進一步完善CI/CD流水線，使每個任務的健康度都達到四星及以上（卓越班要求）。以上課程實踐項目安排通過迭代化的方式逐步完善項目各項功能，每個階段結(jié)束后都有可交付、可運行的軟件版本。這種演化式的開發(fā)過程更有利于學生理解真實的軟件開發(fā)過程，同時對軟件代碼和設計質(zhì)量等方面要求有更深刻的理解與體會。與此同時，在每個課程項目階段中都加入與課程教學內(nèi)容相對應的實踐要求。例如，第2階段在完成初始項目功能開發(fā)的基礎上，要求學生利用DevCloud的代碼質(zhì)量檢查功能發(fā)現(xiàn)代碼質(zhì)量問題并進行修復，同時建立基本的版本提交規(guī)范；第3階段在增量需求開發(fā)的基礎上，進一步要求學生實踐單元測試并解決大部分代碼質(zhì)量問題。此外，整個課程實踐項目過程都貫穿了對軟件設計能力和團隊協(xié)作能力的要求：通過迭代化和演化式的開發(fā)過程讓學生體驗軟件設計（特別是模塊化設計）質(zhì)量對軟件持續(xù)演化與擴展能力的支持；持續(xù)的小組任務要求學生在項目中考慮前后端分離、模塊劃分、接口定義等設計問題，同時建立有效的分工協(xié)調(diào)、進度管理、交流討論、版本分支與合并、集成與測試、構(gòu)建與部署等團隊協(xié)作機制。
2實踐教學效果
采用上述實踐化教學方式在復旦大學軟件學院開展本科軟件工程教學取得了良好效果。學生普遍反饋課程實踐項目對其有一定壓力，但對于理解軟件工程理論及培養(yǎng)工程化開發(fā)能力有很大幫助。
2.1實踐中存在的問題
在課程實踐項目的每個階段，都會對各小組交付情況進行評估，并通過課堂交流的方式邀請一些小組進行分享。通過該過程也發(fā)現(xiàn)了學生在課程實踐中的一些問題，主要包括以下幾個方面：（1）邏輯不嚴密、測試不充分。對輸入的合法性檢查不夠，例如密碼長度限制檢查、必填數(shù)據(jù)項的非空檢查等；未使用登錄攔截器，可在未登錄狀態(tài)下直接使用URL訪問特定頁面。（2）代碼提交不規(guī)范。一些小組提交頻率過低，僅在項目開始和結(jié)束時各進行了一次提交；一些版本提交的粒度過大或邏輯不完整，對提交消息的描述也不夠準確；有些小組的代碼提交說明內(nèi)容非常隨意，缺乏可讀性（如圖1所示，其中第一列和第二列分別是代碼提交ID和提交說明）。（3）缺少必要的分支管理。一些小組成員在各自分支上進行開發(fā)，主分支合并較晚，因而導致較多沖突，修復負擔較重。（4）代碼質(zhì)量存在問題。典型的代碼質(zhì)量問題包括代碼重復率和圈復雜度過高、標識符命名不規(guī)范、方法參數(shù)過多、在版本中包含alert語句、不合理的代碼重復等。（5）用戶界面不友好。界面上存在一些對用戶不友好的情況，例如點擊按鈕后系統(tǒng)沒有任何提示、執(zhí)行操作后無法看到操作結(jié)果、一些重要信息無處查看等。（6）前后端分離及模塊劃分不佳。一些小組沒有意識到在前后端分離及模塊化開發(fā)過程中建立接口契約的重要性，出現(xiàn)了模塊實現(xiàn)未按照契約編寫的情況，導致小組項目集成時問題較多，拖慢了開發(fā)進度。
2.2進一步的實踐探索
大部分小組通過階段性反饋意識到相關問題后都進行了改進，最終大部分小組不僅圓滿完成了各項基本要求，而且還在多個方面進行了一些有意義甚至創(chuàng)造性的實踐探索，具體包括以下幾個方面：（1）需求規(guī)劃和任務交流。使用DevCloud進行需求分解與開發(fā)任務規(guī)劃，在此基礎上通過視頻會議或即時通信討論組的方式進行溝通討論及結(jié)對開發(fā)，通過共享文檔的方式約定開發(fā)接口、記錄會議紀要以及協(xié)作完成實驗報告。（2）設計思維和體系結(jié)構(gòu)理解。在前后端分離的基礎上，明確定義了后端接口及其契約，同時給出了包含后端模塊劃分及前端Web組件結(jié)構(gòu)的完整設計方案，在設計方案基礎上進行開發(fā)任務分配與協(xié)同。（3）演化式設計與軟件重構(gòu)。在迭代化的開發(fā)過程中不斷評估設計方案的不足，據(jù)此對代碼進行整理與重構(gòu)，從而完善設計方案。（4）分支策略和開發(fā)協(xié)作。制定適合團隊開發(fā)模式的分支策略，例如將主分支、特性分支、開發(fā)分支進行分離，建立規(guī)范化的代碼分支（branching）與合并（merging）實踐模式，保持主干清晰，及時提交并解決代碼沖突；規(guī)范版本提交過程，采用規(guī)范化的模板，并按照新增特性、缺陷修復、重構(gòu)改進等不同目的編寫提交消息。（5）高質(zhì)量編碼。建立良好的代碼注釋風格；充分體現(xiàn)防御式編程，在前端輸入驗證的基礎上，后端代碼也進行輸入值的合法性驗證，并在發(fā)現(xiàn)問題時拋出異常；充分利用DevCloud的代碼質(zhì)量檢查工具對前后端代碼進行全面掃描，根據(jù)檢查結(jié)果改進代碼質(zhì)量；開展代碼評審實踐，在發(fā)現(xiàn)代碼缺陷的同時，也促進了組員對代碼的理解與共享。（6）軟件測試。初步建立測試驅(qū)動開發(fā)實踐，通過JUnit工具編寫測試用例，對類或方法進行單元測試，并保證一定的代碼覆蓋率；采用Web自動化測試方法，通過大量測試用例的自動運行保證后臺接口質(zhì)量。
關鍵詞：綜合飛行/火力控制，計算機網(wǎng)絡，仿真
引言
為了更好地開展現(xiàn)代戰(zhàn)機空戰(zhàn)中自動攻擊引導問題的研究，我們進行了空戰(zhàn)自動引導系統(tǒng)仿真設計。本系統(tǒng)應用分布仿真技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，采用DSP、高性能工控機及PC機進行設計，研制了戰(zhàn)機空戰(zhàn)中自動攻擊引導仿真系統(tǒng)，用于自動攻擊引導控制律研究與仿真驗證。本文從硬件和軟件兩方面分別予以介紹。
1 系統(tǒng)硬件設計
系統(tǒng)中“我機”除增加了基于DSP設計的飛/火綜合控制器，用于實現(xiàn)所設計的引導控制律之外，“敵”、“我”兩機硬件組成基本相同，如圖1所示。
由圖可見，“敵”、“我”雙機的硬件結(jié)構(gòu)可以分成兩部分：第一部分為模擬座艙，主要由操縱裝置及傳感器、左/右操縱臺和兩塊大屏幕顯示器（視景顯示和虛擬儀表顯示各一塊）組成；第二部分為計算機網(wǎng)絡，由仿真計算機、虛擬儀表計算機和集線器組成。論文參考。
1.1模擬座艙
“敵”、“我”雙機均可進行人工或自動駕駛。人工駕駛時，進行雙機的攻擊演練。自動駕駛時，“我機”可以進行自動攻擊導引。
“敵”、“我”雙機駕駛艙布局相同，駕駛桿、油門桿、腳蹬等操縱部件采用飛機的實裝部件，儀表板為虛擬儀表顯示器。左操縱臺為啟動控制、油門桿，右操縱臺為駕駛儀狀態(tài)、氣動參數(shù)及飛控系統(tǒng)傳動比等控制/顯示部分。布局如圖2。
駕駛桿、腳蹬、油門桿等操縱部件的操縱信號由相應的位置傳感器以模擬量形式送至虛擬儀表計算機的A/D接口卡；
啟動控制部分包括：系統(tǒng)供電、引導方式選擇、自動駕駛儀啟動、起落架收放控制、襟翼位置控制及風力、風向選擇；
駕駛儀狀態(tài)由8個帶燈按鈕和2個撥動開關完成飛控系統(tǒng)各種狀態(tài)的控制；
氣動參數(shù)與飛控系統(tǒng)傳動比使用20個多圈電位器完成相應參數(shù)和傳動比的調(diào)整。
1.2計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)
計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)主要由兩臺工控機和兩臺PC機組成，由網(wǎng)卡和集線器（HUB）組成星形網(wǎng)絡，實現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)通信。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸采用TCP/IP協(xié)議，采用Windows Socket的Client/Server模式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?/p>
PC機、工控機及DSP功能如下：
飛行仿真計算機（PC機） 軟件任務調(diào)度；軟件用戶界面的輸入；各種參數(shù)曲線的顯示；實時顯示飛機的運動狀態(tài)和視景；支持三種視角（座艙、后視、前視）；網(wǎng)絡通信。
虛擬儀表計算機（工控機）硬件調(diào)參數(shù)據(jù)的采集；將飛機的狀態(tài)實時顯示在虛擬儀表顯示器上；網(wǎng)絡通信。
DSP(飛/火綜合控制器)實時解算“我機”攻擊引導律。
2 系統(tǒng)軟件設計
仿真系統(tǒng)軟件平臺為WindowsXP，所有軟件均建立在該平臺上。在軟件編寫過程中，使用了VC、C++Builder等軟件。所有的程序均使用統(tǒng)一變量名形式，程序都為32位代碼，提高了與操作系統(tǒng)的兼容性和運行速度。
兩臺PC機及兩臺工控機（“我機”與“敵機”各使用一臺PC機和一臺工控機）通過以太網(wǎng)絡聯(lián)系在一起，完成仿真任務。飛行仿真計算機主要完成飛機氣動方程和飛行控制律解算、飛機圖像的變換和視景顯示；虛擬儀表計算機主要完成控制信號采集和輸出，座艙內(nèi)各儀表（氣壓高度表、升降速度表、空速表、馬赫數(shù)表、地平儀、航姿器）的顯示。我機的基于DSP技術(shù)研制的飛/火綜合控制器完成攻擊引導律的解算。
仿真計算的步長為10ms，視景刷新率為25F/s，儀表刷新率為25F/s。
2.1 軟件結(jié)構(gòu)
所有的軟件均采用模塊化設計，以便于調(diào)試和移植。系統(tǒng)包含以下主要的程序模塊：
任務程序模塊 人工/自動引導方式選擇、參數(shù)設定；
接口程序模塊 控制量輸入及測量信號輸出；
方程解算程序模塊 飛機氣動方程、飛行控制律解算；
DSP程序模塊 “我機”攻擊引導律解算；
視景程序模塊 飛機圖像的變換和視景顯示；
虛擬儀表程序模塊 座艙各虛擬儀表顯示。
2.2 各軟件模塊功能
2.2.1 飛行仿真計算機軟件功能
通過網(wǎng)絡接收虛擬儀表計算機數(shù)據(jù)；
實時計算飛機模型的響應及飛控系統(tǒng)輸出；
實時顯示飛機和視景，支持三種視角（座艙、后視、前視）；
將飛機位置、速度、姿態(tài)等狀態(tài)量通過網(wǎng)絡送至虛擬儀表計算機；
顯示飛機舵面動作及起落架收放；
關閉仿真程序；
以曲線顯示雙機飛行軌跡，并可選擇送至打印機輸出。
“我機”任務系統(tǒng)中飛行仿真計算機軟件功能還增加有：通過網(wǎng)絡接收“敵機”姿態(tài)及速度、高度等信息；與DSP進行數(shù)據(jù)傳輸。
2.2.2 虛擬儀表計算機功能
提供軟件操作面板，進行各參數(shù)設定；
提供人工/自動引導方式切換開關，實現(xiàn)兩種引導方式轉(zhuǎn)換；
在硬件方式下通過接口程序采集駕駛桿、油門桿及腳蹬信號的輸入；
通過網(wǎng)絡接收飛機位置、速度、姿態(tài)等狀態(tài)量數(shù)據(jù)；
將飛機狀態(tài)信息通過虛擬儀表實時顯示；
顯示攻擊引導方式（人工/自動）、自動駕駛儀、起落架收/放相應狀態(tài)；
主要飛行參量以模擬信號形式輸出。
2.2.3 DSP飛/火綜合控制器功能
實時計算攻擊引導律；
與“我機”飛行仿真計算機進行數(shù)據(jù)通信。
3 主要技術(shù)難點及解決措施
3.1 系統(tǒng)運行實時性的要求
程序運行過程中需要進行雙機模型仿真、控制律及引導律解算，另外還有控制信號的采集、雙機數(shù)據(jù)的輸出及處理，所有這些都需要大量的計算，增加了實時仿真的技術(shù)難度。為達到系統(tǒng)實時性要求，在系統(tǒng)硬件和軟件設計上均采取了相應的解決方法。論文參考。論文參考。
3.1.1 硬件設計方面
采用高性能的工控主機（P43.0 G CPU, 1024M內(nèi)存，120G硬盤），提高主機處理能力。
采用高性能DSP（TI公司的16位定點C2000系列TMS320LF2407，性能優(yōu)良且價格適中）進行控制律和引導律解算。
采用多功能智能型通信接口卡（ADVANTECH研華公司系列產(chǎn)品）：PCL-818H（A/D16路單端或8路差分；DI/O16路）；PCL-727（D/A 12路；DI/O16路）；PCL-711B（A/D8路；DI/O16路）擴展卡PCLD-8115。增強數(shù)據(jù)處理能力，減小主板CPU負荷。
采用硬件定時中斷卡（PIO－D64），減輕軟件中斷處理負擔。
3.1.2 軟件設計方面
采用主循環(huán)加消息驅(qū)動的機制，充分利用操作系統(tǒng)后臺處理能力。
采用四階龍格庫塔算法，解算飛機12階微分方程。
線性化微分方程減少系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)量。
3.2 飛控系統(tǒng)及攻擊引導律實現(xiàn)
飛控系統(tǒng)保證飛機模型的正確實現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)的飛行控制律設計則是空戰(zhàn)仿真系統(tǒng)中的關鍵之一?？紤]到今后對攻擊引導律進一步研究的需要，系統(tǒng)允許“我機”實時選擇不同的引導律進行攻擊引導，以驗證各種攻擊引導律的優(yōu)劣，從而實現(xiàn)對“敵機”最優(yōu)的攻擊方法。因此，我們在仿真演示系統(tǒng)的研發(fā)過程中，借鑒并采用目前一些成熟的飛控系統(tǒng)仿真和編程技術(shù)及成果，在提高研制效率的同時，還大大增強了系統(tǒng)的可靠性與可維護性。
3.3 數(shù)據(jù)動態(tài)刷新與同步
為了進行實時的空戰(zhàn)演示，雙機的高度、速度、姿態(tài)等信息需要及時傳輸并處理。系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸采用Windows Socket的Client/Sever模式，此模式可以有效解決網(wǎng)絡中資源、運算能力和信息不對稱的問題，并且為異步通信的進程建立聯(lián)系，實現(xiàn)雙方數(shù)據(jù)的同步。
4 結(jié)束語
本文針對雙機空戰(zhàn)模擬實時性及有效性的雙重要求，設計并實現(xiàn)了一種基于工控機和DSP的仿真演示系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用現(xiàn)代計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和面向過程編程技術(shù)，通過對現(xiàn)代戰(zhàn)機飛控系統(tǒng)有效模擬，實現(xiàn)研究攻擊引導律的完美平臺。經(jīng)反復調(diào)試和驗證，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，工作可靠，可用于自動攻擊引導律工程實現(xiàn)研究。
參考文獻
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關鍵詞：應用型；多媒體技術(shù)專業(yè)；人才培養(yǎng)模式
中圖分類號：Q81-4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 (2012) 09-0000-02
一、前言
近年來隨著計算機與網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展，新興了多媒體技術(shù)，并形成了一個朝氣蓬勃的產(chǎn)業(yè)。多媒體技術(shù)是一個典型的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，幾乎涉及了高新技術(shù)的每一個熱點，是具有交互特性的傳媒展示綜合技術(shù)。隨著多媒體市場的發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計，全國有1000多所院校開設了多媒體技術(shù)專業(yè)。但是如何順應市場發(fā)展的需求，辦好多媒體技術(shù)專業(yè)，給學生創(chuàng)造良好的就業(yè)機會，很多問題值得探索和研究。
本文在分析目前我國應用型本科院校多媒體技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀的基礎上，以石家莊學院計算機系多媒體技術(shù)專業(yè)為例，針對專業(yè)培養(yǎng)目標、培養(yǎng)要求、課程體系和教學模式進行了研究與探討。以服務地方經(jīng)濟建設為目的，探討一種適合應用型層次的、切實可行的多媒體技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式，并設計該專業(yè)的培養(yǎng)方案及課程體系設置。
二、應用型本科院校多媒體技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式思路
“多媒體技術(shù)”是信息學科和媒體學科向文化藝術(shù)領域拓展的新方向。隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)的高速發(fā)展與融合,傳統(tǒng)的廣播、電影快速地向數(shù)字音頻, 數(shù)字視頻、數(shù)字電影方向發(fā)展,與日益普及的電腦動畫、虛擬現(xiàn)實等構(gòu)成了新一代的數(shù)字傳播媒體。
（一）培養(yǎng)目標
根據(jù)人才市場需求，結(jié)合石家莊學院辦學指導思想，確定本系多媒體技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標為：培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，掌握數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)基本理論、知識與技能，具備數(shù)字媒體作品的設計、制作和技術(shù)創(chuàng)新能力，能在新聞媒體、文化傳播機構(gòu)、影視制作公司、游戲軟件公司、動漫設計與制作公司、廣告?zhèn)髅健⒕W(wǎng)絡傳媒、教育與培訓機構(gòu)等數(shù)字內(nèi)容相關行業(yè)，從事游戲軟件設計與開發(fā)、虛擬現(xiàn)實項目開發(fā)、數(shù)字影視制作、網(wǎng)絡媒體設計與開發(fā)等相關工作的高級應用技術(shù)人才。
（二）培養(yǎng)要求
本系多媒體技術(shù)專業(yè)要求學生具有較高的政治覺悟和理論水平，樹立辯證唯物主義和歷史唯物主義的世界觀。具有健全的人格、健康的體魄、團結(jié)協(xié)作的精神及一定的人文審美素養(yǎng)，具有較強的創(chuàng)新精神和實踐能力，具有扎實的專業(yè)功底并掌握一定的科學研究方法。畢業(yè)生應獲得以下幾方面的知識和能力素質(zhì)：
1.系統(tǒng)掌握數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的基本理論、基礎知識與基本技能，了解本專業(yè)及相關領域的前沿和發(fā)展動態(tài)；
2.掌握游戲軟件設計的基本理論和技術(shù)，具備開發(fā)游戲軟件的能力；
3.掌握虛擬現(xiàn)實項目設計的基本理論，具有能運用相關軟件制作三維模型的能力，具備開發(fā)虛擬現(xiàn)實項目的能力；
4.掌握數(shù)字影視制作技術(shù)的理論與方法，能熟練運用拍攝、編輯、特效制作等技巧創(chuàng)作數(shù)字影視作品；
5.掌握網(wǎng)絡傳播的基本理論和技術(shù)，具備開展網(wǎng)站設計與開發(fā)、網(wǎng)絡多媒體設計與開發(fā)的能力；
6.掌握數(shù)字媒體產(chǎn)品開發(fā)項目的策劃與管理的相關理論與方法，了解相關的法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)則，具備組織、控制、管理、推廣數(shù)字媒體項目的能力；
7.掌握文獻檢索、資料查詢的方法和撰寫研究論文的能力；
8.具有較強的自學能力和創(chuàng)新意識；
9.具有適應社會工作崗位的綜合素質(zhì)和能力。
（三）課程體系
1.以就業(yè)為導向，以市場應用需求為目標，構(gòu)建課程體系
我系多媒體技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標是從事游戲軟件設計與開發(fā)、虛擬現(xiàn)實項目開發(fā)、數(shù)字影視制作、網(wǎng)絡媒體設計與開發(fā)等相關工作的高級應用技術(shù)人才。因此，在課程體系上，加大了專業(yè)模塊課程的學分比例（占總學分的25.7%），實踐環(huán)節(jié)課程提高到總學分數(shù)的21.1%。如下表1：
表1 課程結(jié)構(gòu)與學分比例
課程類型 課程內(nèi)容 修習類型 學分數(shù) 學分比
公共基礎平臺課程 “思想政治理論課”、體育、英語、計算機等 公共必修 39 22.3%
學科基礎平臺課程 學科基礎課 專業(yè)必修
專業(yè)必修 18
26 10.3%
14.9%
專業(yè)基礎平臺課程 專業(yè)基礎課
專業(yè)模塊課程 專業(yè)方向課 專業(yè)必修 35 20.0%
提高、拓寬課 專業(yè)選修 10 5.7%
公共選修課程 素質(zhì)教育課 專業(yè)選修 10 5.7%
實踐環(huán)節(jié)課程 “思想政治理論課”實踐、大學生職業(yè)指導實踐、專業(yè)實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)論文（設計）等 專業(yè)必修 37 21.1%
課外學分 課外學分等
合計 175 100%
2.以專業(yè)核心課程為主，以夯實學生專業(yè)基礎為目標，突出應用型院校特色
為突出應用型院校專業(yè)特色，提高教學質(zhì)量，我系多媒體教研室全體教師通過各種途徑認真調(diào)研，研計本專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系，遴選出本專業(yè)核心課程，并圍繞著核心課程進行教學和實施理論與實踐教學改革。通過多種途徑夯實學生專業(yè)基礎，進一步強化專業(yè)骨干課程的重要性和在專業(yè)的地位。
本專業(yè)的核心課程包括：《數(shù)字媒體技術(shù)導論》、《C語言程序設計》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設計》、《計算機圖形學》、《數(shù)字圖像處理》、《軟件工程》、《游戲策劃與運營》、《三維數(shù)字建模技術(shù)》、《電視節(jié)目編導與制作》等。通過這些核心課程的學習，畢業(yè)后能勝任游戲軟件設計與開發(fā)、虛擬現(xiàn)實項目開發(fā)、數(shù)字影視制作、網(wǎng)絡媒體設計與開發(fā)等相關工作。
（四）教學模式的探討進行研究
1.以提高學生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力為宗旨，開展形式多樣的課外興趣小組
創(chuàng)新是設計的靈魂。我系教師不僅僅在正常的課堂教學和實踐中注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，在課外還組織了很多不同內(nèi)容和形式的多種多樣的興趣小組。這些興趣小組是由學生根據(jù)學生愛好和特長自發(fā)組織起來的，旨在能夠進一步的學習。課外小組的指導教師由我系多媒體教研室一些有經(jīng)驗的教師擔任。這些課外興趣小組內(nèi)容多樣，比如攝影興趣小組、FLASH動畫創(chuàng)作興趣小組等、影視后期創(chuàng)作與制作興趣小組、三維建模興趣小組、二維轉(zhuǎn)三維興趣小組等等。這些興趣以提高學生創(chuàng)作力和創(chuàng)新能力為宗旨的，利用課余時間，以達到提高學生自身綜合素質(zhì)為目的。我系多媒體專業(yè)學生在省挑戰(zhàn)杯科技作品比賽、信息技術(shù)大賽中榮獲了全國二等獎、省一等獎，省三等獎。
2.以業(yè)務進修、進企業(yè)掛職鍛煉、引進企業(yè)精英為手段，培養(yǎng)教學骨干
信息時代對多媒體專業(yè)的專職教師業(yè)務和專業(yè)水平提出了更高的要求，再加上多媒體技術(shù)日新月異，更新較快；如果不與時俱進，有可能被時代所淘汰，無法勝任多媒體技術(shù)專業(yè)的教學；進而影響學生實踐動手能力培養(yǎng)。因此，以“業(yè)務進修、進企業(yè)掛職鍛煉、引進企業(yè)精英”為手段，從三方面提高專任教師業(yè)務和專業(yè)水平，培養(yǎng)成為專業(yè)教學骨干；使提高高質(zhì)量教學和提供可靠的工程背景成為可能。
現(xiàn)在大部分高等院校采取了校企合作或服務外包的方式，即將優(yōu)秀企業(yè)精英或公司高級技術(shù)人員引進到課堂教學過程中，聘請他們?yōu)榭妥淌?，設立學術(shù)講座，這樣不僅僅提高了學生興趣；增加了學生的實踐意識，為學生的就業(yè)開辟了一條道路；還能通過與專任教師的互動與交流，進而提高教師本身業(yè)務素養(yǎng)。
3.打造良好的實踐環(huán)境
我系本專業(yè)注重實踐能力培養(yǎng)，安排有素描、色彩實踐、構(gòu)成實踐、數(shù)字攝影實踐、移動媒體游戲設計實踐、動畫設計制作實踐、三維數(shù)字建模實踐、數(shù)字影視節(jié)目包裝實踐、游戲設計制作實踐、網(wǎng)站規(guī)劃與建設實踐、科研論文寫作實踐、電視節(jié)目制作實踐等多個實踐環(huán)節(jié)，它們與畢業(yè)設計一起構(gòu)成完整的實踐教學環(huán)節(jié)。
我系多媒體實驗室的設備均為具備圖形圖像處理的電腦，為實施教學與實踐教學提供了強有力的保障。我系還積極與校企合作和進行服務外包，目前與企業(yè)建立了四個實習基地和2項服務外包，為學習實習與實訓提供了機會和保障。
三、結(jié)束語
作為我國應用型本科院校開設多媒體技術(shù)專業(yè)之一，我院多媒體技術(shù)專業(yè)在培養(yǎng)目標、培養(yǎng)要求、課程體系和教學模式等方面一直進行著實踐與探索，在培養(yǎng)應用型人才服務石家莊地方經(jīng)濟建設方面也做了積極有效的工作。但是，與其他高等院校同一專業(yè)相比，在專業(yè)建設中還存在一些問題有待進一步探索；如課程體系中藝術(shù)類課程的比例應占多少，培養(yǎng)方案應如何適應多媒體技術(shù)的快速發(fā)展等等問題；在培養(yǎng)目標方面還應該根據(jù)企業(yè)對多媒體人才的需求以及多媒體技術(shù)的發(fā)展適時調(diào)整等等。
參考文獻：
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基金項目： 河北省高等教育科學研究課題
關鍵詞：軟件工程；課程體系；培養(yǎng)方案
軟件工程教育兼屬科學教育和工程教育范疇，軟件工程的科學教育屬性主要是引導學生對人類意識與智慧進行科學理解、增強運用軟件本質(zhì)特性(構(gòu)造性與易演化性)和解決具體問題的能力；而軟件工程的工程教育屬性主要是引導學生綜合應用計算機科學、數(shù)學、管理等科學原理，借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法，提煉和固化知識，通過創(chuàng)建軟件來達到提高質(zhì)量、降低成本的目的。然而，McKinsey Global Institute2005年10月發(fā)表的一份報告稱，我國2005年畢業(yè)的60多萬工程技術(shù)人才中適合在國際化公司工作的不到10％，主要原因是中國教育系統(tǒng)偏于理論，學生在校期間幾乎沒有受到Project和團隊工作的實際訓練，這對我國高等院校工程教育改革與創(chuàng)新提出了挑戰(zhàn)，也為軟件工程專業(yè)建設指明了方向。
合理的課程體系是高等院校保證培養(yǎng)目標和形成辦學特色的重要手段。目前，我國1900多所普通高校中雖有100多所院校開設了軟件工程專業(yè)，但與當前軟件工程技術(shù)發(fā)展差距較大。為了培養(yǎng)出既有理論知識又有應用技能的工程型實用軟件人才，軟件工程專業(yè)課程體系必須進行改革。對此，本文結(jié)合CC2005、SE2004、SWEBOK、國內(nèi)軟件工程專業(yè)課程設置現(xiàn)有的研究成果，探索軟件工程專業(yè)本科教學課程體系建設問題。
1 軟件工程專業(yè)課程體系設計策略
計算學科本科教學常用的課程體系設計策略主要劃分為：課程啟動策略、課程組織策略、特色課程設置策略。課程啟動策略主要包括：1)圍繞算法設計展開的算法優(yōu)先策略；2)自底向上展開的硬件優(yōu)先策略；3)從計算機導論展開的廣度優(yōu)先策略：4)強調(diào)編程能力的程序設計優(yōu)先策略；5)強調(diào)系統(tǒng)使用命令優(yōu)先策略；6)從面向?qū)ο笳归_的對象優(yōu)先策略。
課程組織策略主要有：1)基于主題的組織模式，它把知識體系中的每個知識域組織成一門或幾門課程；2)基于系統(tǒng)的組織模式，它把每類計算機軟硬件系統(tǒng)設置成一門或幾門課程；3)混合模式，在課程設計時不考慮區(qū)分前兩種方法，兼而有之。特色課程設置策略主要依據(jù)本校辦學特色和研究專長來確定。
由于軟件工程教育兼屬科學教育和工程教育范疇，其科學屬性和工程屬性決定了軟件工程專業(yè)本科教學課程規(guī)劃，一方面要強調(diào)工程性、技術(shù)性、實用性、系統(tǒng)性、綜合性和復合型，另一方面要強化基礎軟硬件知識在解決復雜軟件構(gòu)造和應用方面起到的關鍵作用。對于課程啟動策略而言，傳統(tǒng)計算機科學專業(yè)的課程啟動方式并不適合于本專業(yè)，但工程優(yōu)先策略似乎也不適合于沒有任何計算機基礎的本科生；同樣，在課程組織策略上，基于主題的組織模式更多地具有科學研究屬性，而基于系統(tǒng)的組織模式又不利于基礎知識強化；此外，特色課程設置時，有時會缺乏全面綜合考慮，因人設課會造成特色課程系統(tǒng)性差問題。因此，在軟件工程專業(yè)課程體系設計策略方面，應根據(jù)軟件工程學科自身屬性，綜合考慮以上各種策略特點，全局思考，統(tǒng)一規(guī)劃，避免課程系統(tǒng)性差、教學內(nèi)容重復和遺漏并存等現(xiàn)象。
2 軟件工程專業(yè)課程體系架構(gòu)模型設計
根據(jù)軟件工程專業(yè)本科教學的培養(yǎng)目標及規(guī)格要求，其課程體系采用“夯實基礎教育、提高系統(tǒng)認知、強化軟件開發(fā)、推進工程實訓”為主線的設計思路，構(gòu)建了“分層次、互動式、工程化”的課程體系架構(gòu)模型(如圖1所示)。該模型共分為四個層次，即基礎知識教育層、系統(tǒng)認知教育層、工程設計開發(fā)層和工程實踐訓練層。各層次不是相互獨立的，而是相互關聯(lián)、相互影響、逐層遞進的演進關系。該模型簡化了計算機科學核心課程數(shù)量，突出基于主題的組織模式，沿著由淺入深、循序漸進的認知路徑，力圖實現(xiàn)“基礎與編程一體化、編程與系統(tǒng)一體化、系統(tǒng)與工程一體化、工程與職業(yè)一體化”四位一體的工程型實用軟件人才教學目標。
2.1 基礎知識教育層
基礎知識教育的設計思路，強化學生的基礎知識和編程意識，實現(xiàn)“基礎扎實和編程意識強”兩個目標。基礎知識教育層結(jié)構(gòu)具體劃分為：數(shù)學基礎類課程模塊、外語類課程模塊、軟件基礎類課程模塊、其他公共基礎類課程模塊。根據(jù)各模塊自身特點，全面考慮各模塊之間的關聯(lián)性，做好彼此之間的銜接。在課程啟動策略方面，主要采取基于基礎的編程優(yōu)先策略。在數(shù)學基礎類課程模塊中確定一門銜接較好的基礎課作為軟件基礎類課程模塊的啟動，軟件基礎類課程模塊率先啟用軟件設計基礎課程，力圖達到“基礎與編程一體化”的教學目標。在課程組織策略方面，采取基于主題的組織模式，有利于學生掌握基礎理論知識。
2.2 系統(tǒng)認知教育層
系統(tǒng)認知教育的設計思路：強化學生的編程能力和對軟件系統(tǒng)的認識能力，實現(xiàn)“編程能力強和系統(tǒng)級認知”兩個目標。根據(jù)軟件工程專業(yè)對硬件系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件的知識要求，系統(tǒng)認知教育層結(jié)構(gòu)劃分為：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)類課程模塊、網(wǎng)絡系統(tǒng)類課程模塊、操作系統(tǒng)類課程模塊和編譯系統(tǒng)類課程模塊。在課程啟動策略方面，主要采取基于編程的系統(tǒng)優(yōu)先策略。通過軟件基礎類課程模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程和系統(tǒng)認知類課程模塊的數(shù)據(jù)庫原理及應用等課程，進一步強化學生的編程能力，并以程序設計為主線引導學生的系統(tǒng)級認識能力，實現(xiàn)“編程與系統(tǒng)一體化”的教學目標。在課程組織策略方面，采取基于系統(tǒng)的組織模式，簡化計算機科學核心課程數(shù)量，提高學生學習的有效性和對知識的掌握程度。
2.3 工程設計開發(fā)層
工程設計開發(fā)的設計思路：以工程化方法為手段，依托項目培養(yǎng)學生的“工程”意識，鍛煉學生對軟件系統(tǒng)的設計與開發(fā)能力，進一步強化學生的系統(tǒng)級認識，實現(xiàn)“更完整的系統(tǒng)級認識和軟件系統(tǒng)工程化設計開發(fā)技術(shù)”兩個目標。根據(jù)軟件工程項目開發(fā)流程，工程設計開發(fā)層結(jié)構(gòu)劃分為：軟件過程類課程模塊、軟件設計類課程模塊、軟件架構(gòu)類課程模塊、軟件測試類課程模塊、人機交互類課程模塊、特色項目類課程模塊、可擴充類課程模塊。該層綜合考慮核心專業(yè)課程和特色項目課程設置，基于專業(yè)方向設置若干動態(tài)可擴充課程，全面考慮課程之間的關聯(lián)，強調(diào)統(tǒng)一設計、統(tǒng)一規(guī)劃。學生在這個層次必修一些工程設計開發(fā)系列課程，選修可擴充類課程，達到“系統(tǒng)與工程一體化”的教學目標。課程啟動策略采取基于系統(tǒng)的工程優(yōu)先策略。課程組織策略采取項目的組織模式，以此來提高學生的軟件系統(tǒng)設計與開發(fā)能力。
2.4 工程實踐訓練層
工程實踐訓練總體設計思路：通過實驗訓練、專業(yè)實習、項目實訓、畢業(yè)設計等教學環(huán)節(jié)，依托校內(nèi) 外實習實訓基地，采用校外實習實訓、自主實習實訓、校內(nèi)實習實訓和外聘軟件工程師等形式，強化學生的工程能力，培養(yǎng)學生的職場素質(zhì)，實現(xiàn)工程與職業(yè)一體化的教學目標。工程實踐訓練層結(jié)構(gòu)具體劃分為兩大類，一類是實驗與實習類課程模塊，另一類是工程實訓與畢業(yè)論文類課程模塊。其中，實驗與實習類課程模塊的具體設計思路，通過基礎實驗、系統(tǒng)體驗、編程能力訓練三個環(huán)節(jié)，進一步夯實學生的基礎知識，完善學生的系統(tǒng)級認識，強化學生的開發(fā)技能；而工程實訓與畢業(yè)論文類課程模塊的具體設計思路，通過“軟件工程項目實訓”這個載體，采取“企業(yè)+實訓+論文+就業(yè)”捆綁的運作模式，與多家國內(nèi)知名IT公司合作，讓學生到企業(yè)進行實際項目綜合訓練，并完成畢業(yè)論文設計工作，實現(xiàn)理論與實踐結(jié)合、技巧與職業(yè)素質(zhì)結(jié)合的教學目標，同時也為學生就業(yè)提供一個良好平臺。
上述四個教育層是彼此聯(lián)系和互動發(fā)展的，在課程體系設計中充分考慮銜接性、系統(tǒng)性和創(chuàng)新性。交流、溝通、講演、寫作的培養(yǎng)更多體現(xiàn)在第二課堂科技學術(shù)活動中。
3 軟件工程專業(yè)核心課程設置
3.1 課程設置原則
軟件工程專業(yè)課程設置遵循六個基本原則，即先進性、靈活性、復合性、工程性、創(chuàng)新性和模塊化。1)先進性：課程設置和課程內(nèi)容需反映國際上先進的軟件技術(shù)發(fā)展成果和軟件企業(yè)對先進技術(shù)的需求，以及相關的基礎理論。2)靈活性：課程設置需具有靈活性，應根據(jù)軟件技術(shù)的發(fā)展及時調(diào)整。3)復合性：課程設置需包括技能、工程、管理等方面的教學內(nèi)容，使學生具有必要的綜合技能和基本素質(zhì)。4)工程性：課程設置面向軟件工程實踐，強調(diào)工程實踐能力培養(yǎng)，使學生能夠自覺運用先進的工程化方法和技術(shù)從事軟件開發(fā)和項目管理，具有團隊協(xié)作精神。5)創(chuàng)新性：課程設置應倡導學生自主學習，并給予必要的指導，從而培養(yǎng)學生自主學習和自我提高能力，以及勇于開拓和善于創(chuàng)新能力。6)模塊化：課程應按照模塊化準則設計，課程模塊設計可以交叉。根據(jù)軟件技術(shù)最新發(fā)展、當前市場需求及專業(yè)培養(yǎng)方向、學生目前具備的領域知識等，靈活調(diào)整課程設置和課程內(nèi)容。
3.2 核心課程模塊設置
1)軟件基礎類課程模塊設有：計算機硬件基礎、軟件設計基礎、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組織原理、面向?qū)ο蟪绦蛟O計、算法分析與設計等課程。2)操作系統(tǒng)類課程模塊設有：操作系統(tǒng)原理、LINUX系統(tǒng)基礎、嵌入式系統(tǒng)基礎等課程。3)網(wǎng)絡系統(tǒng)類課程模塊設有：計算機網(wǎng)絡、網(wǎng)絡規(guī)劃與集成、網(wǎng)絡安全檢測與防范技術(shù)、網(wǎng)絡協(xié)議與網(wǎng)絡軟件等課程。4)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)類課程模塊設有：數(shù)據(jù)庫原理及應用、ORACLE數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等課程。5)編譯系統(tǒng)類課程模塊設有：編譯系統(tǒng)原理、編譯技術(shù)等課程。6)軟件過程類課程模塊設有：軟件工程、需求工程、軟件項目管理、軟件建模技術(shù)UML等課程。7)軟件設計類課程模塊設有：C++高級程序設計、J2EE與中間件、.NET架構(gòu)技術(shù)、設計模式等課程。8)軟件架構(gòu)類課程模塊設有：大型軟件系統(tǒng)構(gòu)造、軟件體系結(jié)構(gòu)等課程。9)軟件測試類課程模塊設有：軟件測試技術(shù)、軟件測試與評估等課程。10)人機交互類課程模塊設有：人機交互技術(shù)等課程。11)特色項目類課程模塊設有：軟件工程項目案例解析、大型軟件工程項目實訓等課程。12)可擴充類課程模塊設有：手機游戲開發(fā)、網(wǎng)絡游戲開發(fā)、計算機圖形學、嵌入式Linux網(wǎng)絡及GUI應用開發(fā)、嵌入式Linux驅(qū)動開發(fā)、手持設備軟件開發(fā)等課程。
4 軟件工程專業(yè)培養(yǎng)方案制定與實施
軟件工程專業(yè)培養(yǎng)方案制定是基于軟件與工程的復合，將軟件工程與領域應用相結(jié)合，強調(diào)計算機科學和數(shù)學基礎的同時，將專業(yè)課程重點放在軟件新技術(shù)和軟件工程新技術(shù)方面，通過對實踐類課程工程化改造，增設軟件工程項目實訓環(huán)節(jié)，開設部分技能課程，試圖使學生的基礎知識、專業(yè)技能、創(chuàng)新能力、工程能力和職業(yè)素質(zhì)都能得到全面均衡發(fā)展。具體措施如下。
4.1 建立英語為主日語為輔的外語教學體系
根據(jù)IT市場的實際需求，軟件工程專業(yè)培養(yǎng)方案制定，除正常開設四個學期大學英語外，增開兩個學期標準目語和一個學期專業(yè)英語，堅持外語學習四年不斷線，旨在為學生選擇日企或?qū)θ胀獍髽I(yè)就業(yè)提供方便。
4.2 建立工程化實踐教學體系
建立“四年不斷線、三個層次相呼應、兩大措施為保障”的工程化實踐教學體系?！八哪瓴粩嗑€”是指實踐環(huán)節(jié)四年不斷線，每個學期至少有一個集中性的實踐教學環(huán)節(jié)，體現(xiàn)“全過程”實踐；“三個層次相呼應”主要是從實踐教學內(nèi)容設計上考慮的，包括第一層次教學實驗，第二層次課程設計及專業(yè)實習，第三層次工程項目實訓與畢業(yè)設計；“兩大措施為保障”主要指教學計劃保障和考核制度保障。
4.3 設置專門的實踐課程
針對工程化軟件人才應具備的個人開發(fā)能力、團隊開發(fā)能力、系統(tǒng)研發(fā)能力和設備應用能力，以必修課和選修課形式，開設四類特色化、階梯狀工程實踐學分課程，即程序設計類實踐課程、軟件工程類實踐課程、項目管理類實踐課程和網(wǎng)絡平臺類實踐課程，構(gòu)成了系統(tǒng)全面的學生實踐能力訓練體系。
4.4 提高專業(yè)課程教學中的實驗課時量
除個別側(cè)重理論教學的專業(yè)課程外，80％以上的專業(yè)課程包含實驗或?qū)嵙暛h(huán)節(jié)，實驗或?qū)嵙暢煽冋伎偝煽兊?0％以上，一部分實踐性較強的課程是以上機考試和答辯作為最終考試方式。
4.5 開設部分技能課程
在技能課程中，與該領域內(nèi)具有國際領先水平的企業(yè)在課件共享、教師培訓和資源投入等方面展開合作，共同設計、講授和評估課程。鼓勵學生參與企業(yè)提供的專業(yè)認證考試，或參加國家相應的專業(yè)資格考試，對此，學院將計算機網(wǎng)絡、Oracle數(shù)據(jù)庫、J2EE與中間件等認證課程納入本科教學計劃中，全面體現(xiàn)學生的“多證多能”。
關鍵詞關鍵詞：VC++；數(shù)據(jù)處理；Excel工作簿；SCI期刊
DOIDOI：10.11907/rjdk.162170
中圖分類號：TP319文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2017）001013502
引言
美國科學情報研究所出版的《科學引文索引》（Science Citation Index，簡稱SCI）是世界核心期刊文獻檢索的主要工具，其收錄了全世界最重要和最具影響力的研究成果。具有高影響因子的SCI論文對于科研具有極高的參考價值。SCI數(shù)據(jù)庫內(nèi)容繁多，快速、準確地篩選所需要的SCI期刊相關信息，對于科研人員具有重要意義。Excel是Office家族中功能強大的辦公軟件，使用廣泛。SCI數(shù)據(jù)可以通過Excel直接導出，大多數(shù)科研人員采用Excel手動篩選，以獲得所需的內(nèi)容。人工處理SCI數(shù)據(jù)庫工作量大、易發(fā)生誤刪，影響最終結(jié)果的準確性。用VC++編程對Excel工作簿進行數(shù)據(jù)處理可以較好地解決這一問題。
VC++是Microsoft開發(fā)環(huán)境Visual Studio Professional 的一部分[1]，VC++是常用的可視化界面開發(fā)工具，具有界面設計靈活多樣、代碼執(zhí)行效率高、數(shù)據(jù)處理速度快等優(yōu)點。利用VC++操作Excel，將兩者結(jié)合起來使用，對于快速處理數(shù)據(jù)具有重要意義[2]。
使用本文程序在Window10系統(tǒng)中利用VC++2013對Excel 2013的處理、編譯，達到了預期效果。
1Excel接口與對象模型
COM（Component Object Model）是一種面向?qū)ο蟮木幊棠Ｊ?，它定義了對象在單個應用程序內(nèi)部或多個應用程序之間的行為方式。VC++編譯的外部程序通過接口與Excel對象模型進行交互，從而實現(xiàn)對Excel的操作，相比早期2003版本，該程序接口和對象模型發(fā)生了一定變化，程序中用到的對象主要有Application、Workbook、Worksheet等[3]。
首先插入一個類：按2013版的Excel安裝位置對應地選擇為Excel.exe。選中常用的類對象：Application、Workbook、Workbooks、Worksheet、Worksheets、Range、Font，注釋類的頭文件#import。
3軟件介紹
3.1軟件設計原理
首先根據(jù)相關領域業(yè)關鍵詞進行初步篩選，篩選出含有此關鍵詞的所有SCI論文；然后在此基礎上，利用程序收集的關鍵詞庫作進一步篩選，刪除含有這個詞匯同時含有其它專業(yè)核心詞匯的一行數(shù)據(jù)；最后較為準確地篩選出所需要的論文數(shù)據(jù)。程序流程如圖1所示。
自定義篩選原理：通過學科關鍵字刪除不含有該學科的無關數(shù)據(jù)，通過自定義篩選之后還有一部分含有學科關鍵字詞根，同時明顯屬于其它學科的數(shù)據(jù)、例如“disease”中含有“sea”關鍵字，但明顯與航海交通無關，需要通過關鍵詞庫進一步刪除。
關鍵詞庫中含有10個學科的主要專業(yè)詞匯。部分關鍵詞如下[78]：
圖1程序流程 交控類：traffic；ocean；isa；ship；navig；Transport；model；automat
醫(yī)學類：Medic；diabet；psycho；toxicolog；dermatolog；cardiolog；nurs
生物類：Bio；parasitolog；nutrit；entomolog；metabolism；Anthropo
人文類：Cultur；publi；manage；
market；famil；child；Sociolog
環(huán)境類：Water；geographclimat；environ；ecolog；earth；geolog
物理類：material；nano；molecular；physic；nuclear
化學類：Combustion；carbon；oil；chem； tobacco；plastic；algebra；steel；
經(jīng)濟類：Business；econom；financ；invest
農(nóng)林類：Forest；fish；agr；struct；sphere；geomet
1、課題研究背景
(1)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1、網(wǎng)絡教學的設計理論與方法的研究缺乏系統(tǒng)性
通過對國內(nèi)外有關的學術(shù)刊物(如《電化教育研究》、《中國電化教育》、《Educational Technology》等)、教育網(wǎng)站和國際國內(nèi)有關學術(shù)會議(GCCCE、ICCE、CBE等)的論文集進行分析，網(wǎng)絡教學的設計研究主要是關于建構(gòu)主義學習環(huán)境的設計和協(xié)作學習的設計等方面，缺乏系統(tǒng)的研究。可以說，網(wǎng)絡教學的設計理論的研究還處于初級階段，還有很多問題需要去研究和探索。例如，在網(wǎng)絡環(huán)境下如何利用網(wǎng)絡資源進行主動學習、利用虛擬情境進行探究學習、利用通訊工具進行協(xié)商學習、利用工具進行創(chuàng)造學習的設計以及教師指導性活動的設計等方面，都值得我們?nèi)パ芯俊?/p>
2、網(wǎng)絡教學的評價研究才剛剛起步
隨著Internet應用的普及，網(wǎng)絡教學已成為1種重要的教學手段和教學場所。然而，與傳統(tǒng)教學相比，網(wǎng)絡教學的質(zhì)量保證體系卻顯得不夠完善、健全。如何保證網(wǎng)絡教學的質(zhì)量，建立1個行之有效的網(wǎng)絡教學評價模型，已成為網(wǎng)絡教學研究的1個重要課題。時至2019年，教育部批準全國31所高校建立網(wǎng)絡教育學院，但卻沒有制定出如何保證網(wǎng)絡教育質(zhì)量的相關政策。美國國家教育政策研究所(The Institute For Higher Education Policy)于2019年4月也發(fā)表了1份名為"在線教育質(zhì)量：遠程互聯(lián)網(wǎng)教育成功應用的標準"的報告，然而，這些文章(報告)也僅僅是描述性的定義網(wǎng)絡教學的評價指標，而對如何組織評價、如何獲取定量數(shù)據(jù)、評價數(shù)據(jù)如何促進教學等方面則很少涉及。目前，網(wǎng)絡教學的支撐平臺中的學習評價模塊往往只含有測試部分，而缺乏相應的分析與反饋。
(2)課題研究的意義
1、促進網(wǎng)絡教學的發(fā)展，提高網(wǎng)絡教學的質(zhì)量
由于網(wǎng)絡教學可以實現(xiàn)信息資源共享，在網(wǎng)上組織最優(yōu)秀的教材和教法，使學習者在網(wǎng)上可以學到最新的知識，因此是教學改革發(fā)展的方向。通過本項目的研究與實踐，使網(wǎng)絡教學更能為學習者提供1個建構(gòu)主義的學習環(huán)境，充分體現(xiàn)學生的首創(chuàng)精神，學生有更多的機會在不同情境下去運用他們所學的知識，而且學生可以根據(jù)自身的行動的反饋來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案，從而提供網(wǎng)絡教學的質(zhì)量。2、尋找利用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)學生遠程交互自主學習的教學設計的技術(shù)解決方案
3、完善和發(fā)展教學設計理論
網(wǎng)絡環(huán)境下的教學與傳統(tǒng)教學，不僅是教學環(huán)境的不同，在教學內(nèi)容、教學手段、教學傳播形式上都有本質(zhì)的區(qū)別。通過本項目的研究，能夠解決網(wǎng)絡環(huán)境下，教學如何進行教學設計，如何調(diào)控教學過程，如何有效實施教學活動以達成教學目標，是對教學設計理論的完善和發(fā)展。
2、課題研究內(nèi)容
(1)研究的主要內(nèi)容
1、網(wǎng)絡教學設計理論體系的研究
包括教學目標的設計、建構(gòu)性學習環(huán)境的設計、學習情境的設計、學習資源的設計、學生自主學習活動的設計、學生協(xié)作學習活動的設計、教師指導性活動的設計、學習評價工具的設計等。
2、基于網(wǎng)絡環(huán)境下的教學策略與教學模式的研究
(1)網(wǎng)絡教學策略的研究，如網(wǎng)絡環(huán)境下的教學內(nèi)容組織策略、網(wǎng)絡環(huán)境下的教學情景營造策略、網(wǎng)絡環(huán)境下的教學對話組織策略、網(wǎng)絡環(huán)境下的的課堂管理策略等
(2)網(wǎng)絡教學模式的研究，如項目化學習模式、探索性學習模式、研究性學習模式等
3、網(wǎng)絡教學評價的內(nèi)容體系、方法、步驟與模型的研究
4、網(wǎng)絡教學設計系統(tǒng)軟件的開發(fā)與應用
5、網(wǎng)絡教學評價系統(tǒng)軟件的開發(fā)與應用
根據(jù)上述研究內(nèi)容，總課題下設如下子課題：
1、網(wǎng)絡教學設計與教學評價的理論研究(謝幼如、李克東)
2、網(wǎng)絡教學資源的開發(fā)(鄧文新)
3、網(wǎng)絡教學設計與教學評價系統(tǒng)的開發(fā)(柯清超)
4、Web課程的教學過程設計及支持系統(tǒng)的研究(陳品德)
5、網(wǎng)絡教學設計與教學評價理論的應用研究(余紅)
(2)課題的研究目標
本項目的研究目標是：運用現(xiàn)代教學理論與建構(gòu)主義學習理論，通過教學改革與實驗，探索網(wǎng)絡教學的設計與評價的理論和方法，開發(fā)相配套的網(wǎng)絡教學的設計和評價系統(tǒng)軟件，探索普通中小學利用網(wǎng)絡資源進行網(wǎng)絡教學的途徑與方法。
(3)預期成果形式
1、論文與專著
發(fā)表有關網(wǎng)絡教學的設計與評價的1系列學術(shù)論文，出版專著《網(wǎng)絡教學的設計與評價》。
2、電腦軟件
開發(fā)《網(wǎng)絡教學設計系統(tǒng)軟件》和《網(wǎng)絡教學評價系統(tǒng)軟件》，制作《網(wǎng)絡教學設計》專題教學(學習)網(wǎng)站，建立《教學設計》多媒體資源庫。3、研究方法與技術(shù)路線
(1)研究方法與步驟
本項目的研究主要采用行動研究、實驗研究、評價研究等方法。
對于較大規(guī)模的教學設計與教學模式的試驗研究，將采用行動研究方法。
對于個別帶有創(chuàng)新性的，能提出重要見解的小范圍的教學研究，則通過建立科學的假設，采用實驗研究的方法。
關于教學模式的評價和有關教學效果的分析，則采用評價研究方法。
研究步驟如下：
2019年5月-2019年8月，收集資料，建立模型
2019年9月-2019年1月，開發(fā)軟件
2019年2月-2019年8月，教學試驗，評價修改
2019年9月-2019年12月，擴大試驗，歸納總結(jié)
(2)關鍵技術(shù)
1、基于網(wǎng)絡的協(xié)作化設計思維工具的通訊模型的構(gòu)建;
2、教學設計系統(tǒng)中師生教學活動的可視化表示與分析;
3、網(wǎng)絡教學的教學評價模型的構(gòu)建;
4、網(wǎng)絡教學過程中學習反應信息的自動采集與處理。
4、課題研究價值
(1)創(chuàng)新點
1、建立網(wǎng)絡教學設計的理論體系與方法。
2、建立基于網(wǎng)絡環(huán)境的各類教學評價指標體系。
3、開發(fā)出操作性強、具有實際應用價值的網(wǎng)絡教學的設計工具和評價系統(tǒng)軟件。
(2)理論意義
傳統(tǒng)的教學設計是應用系統(tǒng)方法分析和研究教學的問題和需求，確立解決他們的方法與步驟，并對教學結(jié)果作出評價的1種計劃過程與操作程序?，F(xiàn)代教學設計理論已經(jīng)不拘泥于系統(tǒng)論的理論基礎，不強調(diào)對教學活動的絕對控制，逐漸放棄呆板的設計模式，開始強調(diào)教學設計的關系性、靈活性和實時性，從而更加有利于學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。本課題的理論成果將完善和發(fā)展傳統(tǒng)的教學設計理論與方法。
(3)應用價值
1、通過課題的研究與實踐，總結(jié)并形成基于網(wǎng)絡環(huán)境下學科教學設計的理論與方法，優(yōu)化中小學課堂教學結(jié)構(gòu)。
2、通過課題的研究與實踐，探索并總結(jié)信息化時代如何改革傳統(tǒng)的思想和模式，使學生學會利用網(wǎng)絡資源進行學習的方法和經(jīng)驗。
3、通過課題的研究與實踐，探索普通中小學利用網(wǎng)絡資源的途徑與方法，形成1批優(yōu)秀的網(wǎng)絡教學課例。4、通過課題的研究與實踐，開發(fā)出具有應用推廣價值的網(wǎng)絡教學的設計工具和評價系統(tǒng)軟件。
5、研究基礎
(1)已有相關成果
1、曾于93年、97年兩度獲得國家級優(yōu)秀教學成果獎，其中《多媒體組合教學設計的理論與實踐》項目的成果在全國的大中小學廣泛應用，《多媒體組合教學設計》(李克東、謝幼如編著，科學出版社)多次再版發(fā)行。
2、出版的《多媒體教學軟件設計》(含教材與光碟)(謝幼如等編著，電子工業(yè)出版社，1999年)、《多媒體教學軟件設計與制作》(含教材與光碟)(李克東、謝幼如、柯清超編著，中央廣播電視大學出版社，2019年)和《信息技術(shù)與學科教學整合》(李克東、謝幼如、柯清超等，萬方數(shù)據(jù)電子出版社，2019年)在全國廣泛應用。
3、97年《多媒體技術(shù)在基礎教育改革中的應用實驗研究》和《小學語文"4結(jié)合"教學改革試驗研究》獲國家教委全國師范院校面向基礎教育改革科學研究優(yōu)秀成果2等獎。
4、承擔國家"95"重點科技攻關項目《計算機輔助教學軟件研制開發(fā)與應用》(簡稱96-750)《小學語文科學小品文》、《小學語文古詩欣賞》、《小學語文擴展閱讀》、《初中語文新詩賞析》4個子課題的研制與開發(fā)，4個項目6張光盤全部通過教育部組織的專家組鑒定，被評為優(yōu)秀軟件，并由北京師范大學出版社和電子工業(yè)出版社出版，在國內(nèi)及東南亞地區(qū)發(fā)行。
5、2019年所完成的《學習反應信息分析系統(tǒng)》獲廣東省高等學校優(yōu)秀多媒體教學軟件1等獎，并出版專著《學習反應信息的處理方法與應用》(謝幼如、李克東著，暨南大學出版社，1999年)。
(2)研究條件
華南師范大學教育技術(shù)學科是國家級重點學科，華南師范大學教育信息技術(shù)學院是"211工程"重點建設學科單位，我國的教育技術(shù)學博士點之1。華南師范大學教育技術(shù)研究所擁有從事計算機教育應用研究的人員近30名，其中包括教授2名、副教授5名、講師8名、博士研究生4名和碩士研究生近15名。他們在長期的研究工作中，對各種多媒體教學軟件、網(wǎng)絡教學應用軟件、學科教學工具、資源庫管理應用系統(tǒng)進行了深入的研究與探索，并已取得了實質(zhì)性的進展和成果。本研究所擁有先進的計算機軟件開發(fā)實驗室兩個、國家級的多媒體教學軟件制作基地1個，在國內(nèi)教育技術(shù)領域方面處于領先地位。
(3)參考文獻
1、《多媒體組合教學設計》，李克東、謝幼如編著，科學出版社，1992年第1版、1994年第2版
2、《多媒體教學軟件設計》謝幼如等編著，電子工業(yè)出版社，1999年
3、《信息技術(shù)與學科教學整合》，李克東、謝幼如主編，萬方數(shù)據(jù)電子出版社，2019年
4、《學習反應信息的處理方法與應用》，謝幼如、李克東著，暨南大學出版社，1999年
5、《Global Education On the Net》，高等教育出版社、Springer 出版社，1999年
6、《教學設計原理》，R。M。加涅、L。J。布里格斯、W。W。韋杰著，華東師范大學出版社，1999年
7、《新型教學模式的探索》，謝幼如編著，北京師范大學出版社，1998年
8、全球華人計算機教育應用大會(GCCCE)第1屆至第5屆論文集，1997年(廣州)、1998年(香港)、1999年(澳門)、2019年(新加坡)、2019年(臺北)
9、《改善學習--2019中小學信息技術(shù)教育國際研討會論文選編》，吉林教育出版社，2019年
10、《認知過程的評估》，J。P。戴斯、J。A。納格利爾里、J。R?？聽柋戎A東師范大學出版社，1999年
11、《教育技術(shù)學研究方法》，李克東編著，北京師范大學出版社，2019年
6、研究組
本課題的研究人員由教學設計專家、信息技術(shù)教育應用專家、網(wǎng)絡技術(shù)專家、學科教學專家、中小學教師、教育技術(shù)研究人員與研究生組成，以大學的教育技術(shù)研究所為核心，主要以廣東、江蘇、浙江、福建等地區(qū)的部分中小學以及西部1些網(wǎng)絡環(huán)境較好的中小學為研究基地，輻射其他地區(qū)的中小學，借助信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)力量，實現(xiàn)理論、技術(shù)與學科教學的優(yōu)化整合。
總課題組顧問：南國農(nóng)教授(我國著名電化教育專家，西北師范大學)
李運林教授(華南師范大學電化教育系原系主任)
周君達教授(中央電化教育館原副館長)
蘇式冬教授(廣東教育學院原副院長)
許漢特級教師(廣州市教研室)
總課題組組長：謝幼如教授(華南師范大學教育技術(shù)研究所)
李克東教授(華南師范大學教育技術(shù)研究所所長、博士生導師)
總課題組成員：柯清超博士生(華南師范大學教育技術(shù)研究所)
陳品德副教授、博士生(華南師范大學網(wǎng)絡中心)
鄧文新講師(華南師范大學教育技術(shù)研究所)
余 紅副教授(華南師范大學教育技術(shù)研究所)
總課題組秘書：王冬青博士生(華南師范大學教育技術(shù)研究所)
高瑞利碩士生(華南師范大學教育技術(shù)研究所)
劉碩士生(華南師范大學教育技術(shù)研究所)
孔維宏碩士生(華南師范大學教育技術(shù)研究所)
徐光濤碩士生(華南師范大學教育技術(shù)研究所)
【關鍵詞】溫度測量；自動化；數(shù)字溫度傳感器；單片機
1.背景
在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中人們需要對溫度進行檢測和控制。采用51單片機來對溫度進行控制，具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點；本論文設計方案根據(jù)實際經(jīng)驗討論關于DS18B20數(shù)字溫度傳感器在溫度測量中的應用；其具有較高的測量精度，適合對溫度精度要求較高的化工生產(chǎn)、電力工程等行業(yè)。
2.溫度控制系統(tǒng)
美國DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字溫度傳感器，可以直接將被測溫度轉(zhuǎn)化為串行數(shù)字信號供微機處理，通過簡單的編程實現(xiàn)9位的溫度讀數(shù)。并且多個DS18B20可以并接到多個地址線上與單片機實現(xiàn)通信。DS18B20采用的是1-Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對AT89S51單片機來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。由于DS18B20是在一根I/O線上讀數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。
另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，即異步通信，它有嚴格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進行。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復位脈沖）發(fā)ROM功能命令發(fā)存儲器操作命令處理數(shù)據(jù)DS18B20溫度傳感器的測溫誤差：在0——70°C范圍內(nèi)，DS18B20的上下限誤差分別為+0.5°C和-0.5°C，而典型產(chǎn)品的誤差僅為士0.25°C。
3.系統(tǒng)的軟件設計
系統(tǒng)軟件設計在這里就是指單片機的軟件設計，本系統(tǒng)是采用C語言來進行程序設計的，主要包括顯示子程序，復位程序，寫程序讀程序，中斷響應等。
3.1 DS18B20的軟件設計
DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化ROM操作指令存儲器操作指令數(shù)據(jù)傳輸。其工作時序包括初始化時序、寫時序和讀時序。故主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位，復位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。復位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。
3.2 往DS18B20寫數(shù)據(jù)
當主機把數(shù)據(jù)線從高邏輯電平拉至低邏輯電平時，產(chǎn)生寫時序。有兩種類型的寫時序：寫1時序和寫0時序。所有時序必須有最短為60微秒的持續(xù)期，在各寫周期之間必須有最短為1微秒的恢復時間。在1/0線由高電平變?yōu)榈碗娖街驞S18B20在15s至60s的窗口之間對1/0線采樣。如果線為高電平寫1就發(fā)生，如果線為低電平便發(fā)生寫0。對于DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同，當要寫0時序時，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO總線上的“0”電平，當要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15us之內(nèi)就得釋放單總線。
3.3 從DS18B20讀數(shù)據(jù)
當從DS18B20讀數(shù)據(jù)時，主機產(chǎn)生讀時序。當主機把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至低電平時產(chǎn)生讀時序。數(shù)據(jù)線必須保持在低邏輯電平至少1微秒；來自DS18B20的輸出數(shù)據(jù)在讀時間片下降沿之后15微秒有效。因此，為了讀出從讀時序開始算起15微秒的狀態(tài)主機必須停止把1/0引腳驅(qū)動至低電平，在讀時序結(jié)束時，1/0引腳經(jīng)過外部的上拉電阻拉回至高電平。所有讀時序的最短持續(xù)期限為60微秒，各個讀時序之間必須有最短為1微秒的恢復時間。
3.4 中斷服務程序設計
CPU在處理某一事件A時，發(fā)生了另一事件B請求CPU迅速去處理（中斷發(fā)生）；CPU暫時中斷當前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件B（中斷響應和中斷服務）；待CPU將事件B處理完畢后，再回到原來事件A被中斷的地方繼續(xù)處理事件A（中斷返回），這一過程稱為中斷。
AT89C51單片機中斷處理過程：中斷響應條件和時間是中斷源有中斷請求；此中斷源的中斷允許位為1；CPU開中斷（即EA=1）。以上三條同時滿足時，CPU才有可能響應中斷。
定時器方式控制寄存器TMOD用于設置Tn的功能模式和工作方式以及門控制信號你，只能字節(jié)尋址，字節(jié)地址為89H，高四位用于定時器T1，低四位用于定時器T0。定時器/計數(shù)器方式控制寄存器TMOD不能進行位尋址，只能用于字節(jié)傳送指令設置定時器工作方式，低半字節(jié)定義為定時器0，高半字節(jié)定義為定時器1。復位時，TMOD所有位均為0。
3.5 主程序流程圖
圖1 系統(tǒng)程序流程圖
程序開始先進行初始化，對系統(tǒng)進行復位操作，然后發(fā)送檢波信號，若系統(tǒng)檢測到采樣信號，則AT89C51單片機的P3.7口接收串行數(shù)據(jù)，然后調(diào)用子程序：DS18B2O的初始化、讀取數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)。在溫度轉(zhuǎn)換和讀取溫度前，首先要通過產(chǎn)生復位脈沖初始化DS18B20，然后DS18B20發(fā)出應答脈沖，當單片機接收到應答脈沖后才開始后續(xù)的操作。程序應按照嚴格的時序進行，以保證數(shù)據(jù)的完整性。最后由數(shù)碼管顯示出采集的溫度。
4.結(jié)論
本文針對溫度檢測存在的問題將多種信息處理技術(shù)和單總線技術(shù)相結(jié)合，設計了一套實時、全面、科學的溫度檢測系統(tǒng)。在本系統(tǒng)中，采用模塊化、層次化設計。單片機與溫度傳感器之間采用單總線通信標準，用簡單、高效的通信電路實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的讀取。
本系統(tǒng)的優(yōu)良功能可實現(xiàn)對溫度的全面、實時、自動的檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題，采取有效防護措施。
參考文獻
[1]方佩敏.新編傳感器原理·應用·電路詳解[M].北京：電子工業(yè)出版社，1993.
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2．《成績管理系統(tǒng)》設計（用C語言實現(xiàn)）
3．軟件設計：超級商場進銷存管理系統(tǒng)（可選：基于WEB網(wǎng)絡版、基于COM+網(wǎng)絡版、S/C網(wǎng)絡版）
4．VB專題網(wǎng)站的建設
5．《信息技術(shù)教育》多媒體教學課件制作
6．《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》多媒體教學課件制作
7．供電部門用電計費系統(tǒng)的設計
8．計算機房管理系統(tǒng)的設計
9．網(wǎng)上教學輔助系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
10．淺談試卷智能生成系統(tǒng)的開發(fā)
11．多媒體教學課件制作
課題簡介：多媒體技術(shù)的應用，促進了現(xiàn)代教育教學技術(shù)的發(fā)展。利用多媒體課件及現(xiàn)代教學手段進行教學，事半功倍。本課題擬將某知識領域的教學內(nèi)容制作成教學課件，通過比較傳統(tǒng)教學與多媒體教學兩種不同模式的教學效果，探索多媒體教學模式的特點及發(fā)展方向。課題預期成果為論文及軟件形式的教學課件。選用開發(fā)軟件可為PowerPointXP或AuthorWare等。
課題二：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
課題簡介：數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機應用的一個重要領域。利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)的應用（管理）系統(tǒng)，在各行各業(yè)都有著廣泛應用。本課題擬對某一應用系統(tǒng)（如收費管理、教材管理、人事管理等）進行市場調(diào)節(jié)及需求分析，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)相應應用管理系統(tǒng)，并通過用戶反饋，加以完善。選用開發(fā)軟件可以是VB，VFP等。
12．旅游酒店訂單管理系統(tǒng)
本程序可以對酒店，酒店房間進行編輯，查詢，統(tǒng)計。訂單管理模塊可以統(tǒng)計客戶訂單，訂單查詢，訂單打印。
13．網(wǎng)吧管理、計費
本系統(tǒng)可以對網(wǎng)吧，公司內(nèi)部網(wǎng)進行管理。管理計算機，用戶上機時間、內(nèi)容，計時計費，飲料等管理。分服務器端和客戶端軟件。
14．非稅收入資金結(jié)算系統(tǒng)
本系統(tǒng)包括科目錄入、歷史余額錄入、一級項目維護、核算支出項目、明細項目維護、明細項目取消、單位項目掛接、收費依據(jù)維護、資金管理方式維護、行業(yè)子行業(yè)維護、帳薄設置、核算公式設置、原始憑證類型維護、收入報表定義、收入解繳報表定義、繳款書錄入、繳款書審核、繳款書打印、繳款書傳出、收費數(shù)據(jù)接收、收費數(shù)據(jù)傳出、繳款書接收、單位對帳。收費明細表
15．商場管理系統(tǒng)
本系統(tǒng)是個大型商場管理系統(tǒng)，具有進貨、庫存、銷售、結(jié)算、物價、合同等功能
16．智力競賽搶答計分系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
17．學校自動廣播打鈴系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
18．學英語智力游戲開發(fā)
19．單片機應用開發(fā)
20．OfficeVBA應用與開發(fā)
21．xx科目教學特點及課件開發(fā)
22．xx學校網(wǎng)站的規(guī)劃與制作
23．全Flash網(wǎng)站制作
畢業(yè)設計大部分時間由指導教師組織管理。按照慣例，學生和指導教師之間應每周多次見面，一方面可以方便師生交流，另一方面也可以使指導教師及時了解學生的畢業(yè)設計進度。然而由于受到學生找工作、去就業(yè)單位實習等特殊情況的影響，指導教師只能通過電話或電子郵箱等方式聯(lián)系學生，很難準確把握學生的畢業(yè)設計進度和困難。而畢業(yè)設計整個過程主要是一個項目的開發(fā)過程，目前各種檢查主要是一些表格文檔的填寫，比如：任務書、開題報告等，缺乏詳細的過程管理計劃和專門的監(jiān)督管理條例。對過程管理要求不嚴，學生自然有所放松，而學校僅限于對畢業(yè)設計相關表格和論文的檢查，又或者對已經(jīng)簽署就業(yè)協(xié)議的同學的畢業(yè)設計采取遷就的態(tài)度，成績評判過于寬松。這些因素都助長了學生對畢業(yè)設計的敷衍心態(tài)。
對策
1實行新的畢業(yè)設計選題方法
高職院校的特色是以就業(yè)為導向，所以高職院校培養(yǎng)的人才首先是立足于應用。高職院校該準確定位，利用好自身資源。因此在畢業(yè)設計選題環(huán)節(jié)上可以采取以下措施：
一是學生自主選題，指導教師把關。學生可以根據(jù)自己的能力確定題目，然后由指導教師對學生選定題目的難易程度、工作量大小等進行審核，審核不過關，則學生重新確定題目，直到審核過關為止。根據(jù)教學經(jīng)驗，有部分學生在大二時就已經(jīng)開始為社會上的一些單位進行系統(tǒng)開發(fā)，自主選題對于這部分學生來說，不但可以結(jié)合他們所開發(fā)的項目進行畢業(yè)設計，同時也鍛煉了自身的能力，也使畢業(yè)設計的質(zhì)量得到了相應的保障。
二是指導教師根據(jù)學生興趣和需求，結(jié)合現(xiàn)代社會對人才的需要，從有利于學生就業(yè)的角度，盡可能結(jié)合生產(chǎn)和科研實際。這樣不僅能調(diào)動學生的積極性，也有助于最大程序地發(fā)揮學生的潛力。
三是對于到錄用單位進行畢業(yè)設計的學生，可采取校內(nèi)指導教師和校外企業(yè)指導教師共同指導學生畢業(yè)設計。畢業(yè)設計課題由校企雙方結(jié)合畢業(yè)設計要求及企業(yè)實際需求協(xié)定。校內(nèi)指導教師主要負責專業(yè)理論方法和畢業(yè)設計論文的規(guī)范等內(nèi)容；校外企業(yè)指導教師主要負責畢業(yè)設計中具體工作的實施。這樣不僅能保證畢業(yè)設計保質(zhì)保量地完成，同時也培養(yǎng)了學生的團隊精神和實踐能力。最終選題還應由院系組織相關專家對課題的難易度、工作量大小、課題的內(nèi)容等方面進行審核。
2模式多元化
高水準的競賽或考證方式可代替畢業(yè)設計。近幾年來各類組織舉辦了不少計算機類專業(yè)有關的學科競賽，如“數(shù)學建模大賽”、“計算機技能競賽”、“機器人大賽”等，還有計算機類認證考試，如“思科認證”、“微軟認證”、“軟件水平考試”等。對于學生參加國家或省市級計算機競賽并獲得獎項或通過高水準認證考試，以及學生參與教師的部分科研項目的這幾種情況，其鉆研的難度和深度，已經(jīng)達到甚至超過高職院校畢業(yè)設計的要求。對于這部分學生，畢業(yè)設計應當可以免修，直接獲得學分，畢業(yè)設計成績可以按獎項等級評定。這樣一方面順應了學分制教學改革，也有利于學生積極參加各類競賽活動和參與教師科研項目。
3結(jié)合軟件工程指導學生畢業(yè)設計
軟件工程是一門研究如何用系統(tǒng)化、規(guī)范化、數(shù)量化等工程原則和方法去進行軟件的開發(fā)和維護的學科。結(jié)合軟件工程指導畢業(yè)設計可以分成以下幾個方面：一是將畢業(yè)設計的課題按軟件工程的要求分為幾個階段，確定每個階段具體要完成的工作任務和完成期限。二是指導學生按照軟件開發(fā)中生命周期的方法來完成設計任務，比如系統(tǒng)設計部分先畫出數(shù)據(jù)流圖，再根據(jù)數(shù)據(jù)流圖設計出模塊結(jié)構(gòu)圖，接著模塊設計，各階段都要完成書面報告，為以后的畢業(yè)設計論文作鋪墊。三是系統(tǒng)調(diào)試，撰寫畢業(yè)設計論文。要求學生將各模塊組合起來，聯(lián)合調(diào)試，學生可以感受最終設計結(jié)果，能夠?qū)φ麄€過程有一個更深刻的認識。最后，學生可參考相關書面文檔結(jié)合理論知識和實踐結(jié)果，完成畢業(yè)設計論文。將軟件工程應用于畢業(yè)設計中，不但實現(xiàn)了軟件工程這門課程真正從理論到實踐的過程，而且也使得學生在軟件設計的文檔書寫規(guī)范化等方面有很大的改善和提高。
4加強監(jiān)管，完善畢業(yè)設計制度
首先，在畢業(yè)設計動員大會上，應該加強學生思想教育，引導學生正確處理找工作與畢業(yè)設計的關系。加強學術(shù)道德修養(yǎng)，從制度上防止抄襲和網(wǎng)上下載的現(xiàn)象，使學生引起重視。其次，可建立畢業(yè)設計管理平臺，學生定期將畢業(yè)設計作品到平臺上，指導教師進行檢查，并將檢查結(jié)果及時反饋給學生。學生和指導教師也可以在這一平臺上進行交流。通過這一平臺，既便于指導教師了解學生的畢業(yè)設計進度，也可以為學生成績評定提供參考。
再者，可成立畢業(yè)設計督查小組，對畢業(yè)設計的開題報告、中期檢查和畢業(yè)答辯進行檢查。主要檢查項目有：選題是否合適、開題報告是否符合規(guī)范、畢業(yè)設計的開展進度、學生出勤情況、指導教師是否認真指導、畢業(yè)設計論文是否規(guī)范、成績評定是否公平合理。最后，對每一屆學生的畢業(yè)設計進行評比，評選出優(yōu)秀畢業(yè)論文，對學生及指導教師進行表揚、獎勵，可激勵廣大師生更加重視畢業(yè)設計。也可以在學校舉行優(yōu)秀畢業(yè)設計成果展，為學生們提供交流和學習的平臺。
小結(jié)
科學技術(shù)的不斷發(fā)展促進了物聯(lián)網(wǎng)在全世界內(nèi)的受重視程度，而隨著科學技術(shù)的發(fā)展，也面臨著很多問題，例如，目前物聯(lián)網(wǎng)采集信息量多、數(shù)據(jù)類型不確定、呈現(xiàn)方式多種多樣。這些問題都需要解決。而對于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺的設計與實現(xiàn)方面的軟件設計也應運而生。
【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)平臺 軟件設計
眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)是21世紀最有發(fā)展前途的信息技術(shù)，發(fā)展?jié)摿蛻每臻g廣闊，物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一處理的是網(wǎng)絡環(huán)境中的“人-物”、“物-物”之間的溝通連接，聯(lián)系需要簡單、統(tǒng)一的接口，接口采用中立方式進行定義，從而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)之間的接洽。這個軟件設計的目的是建立一個基于Web Service的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺的設計與實現(xiàn)的體系。
1 物聯(lián)網(wǎng)的一般定義
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義
物聯(lián)網(wǎng)是建立在計算機互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)的基礎上，利用射頻自動識別、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的網(wǎng)絡的系統(tǒng)。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)特點
在物聯(lián)網(wǎng)這個網(wǎng)絡中，物品能夠自動將它們的相關信息進行保存，并且不需要人的干預?；ヂ?lián)網(wǎng)的實質(zhì)是通過使用射頻自動識別技術(shù)，通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。
2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺的設計與實現(xiàn)的軟件設計
2.1 軟件設計對硬件設備要求的概述
這個物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺的設計與實現(xiàn)的軟件設計的系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采集發(fā)送終端、移動GPRS、公網(wǎng)固定IP、客戶端4部分組成。軟件設計要以硬件為支持，數(shù)據(jù)采集發(fā)送終端的控制器采用LPC2138，這種芯片能夠支持實仿真和嵌入式跟蹤的微控制器，并且需要有高速的Flash存儲器和實時時鐘。傳感器部分是濕度數(shù)字傳感器采集溫濕度數(shù)據(jù)，需要使用RS485總線連接異步串行通信UARTO端口，并且把控制器配置成RS485主機。
2.2 數(shù)據(jù)采集發(fā)送終端的軟件設計
主要包含兩個部分：GPRS接受命令和數(shù)據(jù)采集與發(fā)送兩個部分。這個應用程序定義了四個主要的時間標志位：GPRS在線標志位、數(shù)據(jù)采集標志位、采集完畢標志位和接受命令標志位。這四個標志協(xié)調(diào)系統(tǒng)的主要任務是數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的發(fā)送、接受指令等任務。系統(tǒng)主要有三個指令，采集發(fā)送數(shù)據(jù)命令，設置采樣頻率和采集數(shù)據(jù)量大小。獲得每個指令后都會置位相應的標志位，通過對標志位是否置位的判斷來決定程序下一步的指令。每當數(shù)據(jù)采集完畢后可以發(fā)送數(shù)據(jù)。
表格1：數(shù)據(jù)軟件設計的概括表
時間標志位 主要任務
在線標志位 數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集標志位 數(shù)據(jù)采集
采集完畢標志位 發(fā)送數(shù)據(jù)
接受命令標志位 接受指令
2.3 移動GPRS網(wǎng)絡
這個GPRS網(wǎng)絡使用的是企業(yè)公網(wǎng)組網(wǎng)方式。中心站需要的是固定的ip地址，但是遠程終端實行動態(tài)的ip地址分配。每當遠程終端開機之后，就會主動連接服務器，從而進行數(shù)據(jù)收集，終端模塊自動獲得ip地址，然后客戶端通過訪問WebLogic服務器，查看接受到的數(shù)據(jù)，完成網(wǎng)絡與人的連接。
2.4 公網(wǎng)固定ip服務軟件的設計
通過Socket編程技術(shù)來實現(xiàn)服務器軟件設計，本系統(tǒng)服務器程序需要能夠在任何時間處理多個客戶連接，因此該程序必須是一個多線程TCP服務器。每個TCP連接的建立開始于TCP客戶機創(chuàng)建一個套接字，然后調(diào)用connect函數(shù)以啟動下一次的握手操作，從而建立起與遠程服務器的連接。在服務器方面，詳細來說，通常是首先創(chuàng)建一個套接字，然后調(diào)用bind函數(shù)來綁定自己的公認端口號，接著調(diào)用listen函數(shù)來準備接受客戶端請求，最后調(diào)用accept函數(shù)來完成信息傳遞，這就是一個完整的公網(wǎng)固定ip服務軟件的設計。
2.5 客戶端的連接
在客戶端方面的設計，通常是傾向于使用RIA模型的FLEX技術(shù)來開發(fā)Web頁面，每個客戶端都可以通過Web瀏覽器使用HTTP協(xié)議調(diào)用Web頁面。界面能夠清晰地顯示出系統(tǒng)的狀態(tài)、下達的配置參數(shù)以及現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)。通過WEB頁面與Web Service組件進行通信，可以將用戶的參數(shù)傳遞給Web Service。當然，采用Flex技術(shù)能夠構(gòu)建內(nèi)容非常豐富的客戶端程序，另外Flex還擁有Push技術(shù)，能夠在客戶端上顯示服務端的信息，這個過程的實現(xiàn)也是把Flex技術(shù)使用到數(shù)據(jù)采集過程的重要原因之一，亦是本設計選擇使用Flex技術(shù)的最重要原因。系統(tǒng)的Web Service設計往往使用面向服務的SOA設計，這樣不僅能提高系統(tǒng)的反應速度，而且可以便于對系統(tǒng)的維護。就軟件設計的總體符合門面模式的軟件架構(gòu)而言，如果上層直接調(diào)用下層的接口，不能僅僅是具體的實現(xiàn)，這樣對軟件的擴展和維護有非常大的幫助。
2.6 物聯(lián)網(wǎng)終端
在物聯(lián)網(wǎng)終端上運行物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)或者基于物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的應用方式。一般來說，運行于物聯(lián)網(wǎng)終端上的應用程序，用戶一般通過智能手機來進行控制。過程如下，智能手機連接到物聯(lián)網(wǎng)終端由本地通道實現(xiàn)的，實現(xiàn)在控制終端上的APP的裝卸和M2M終端的相關配置；如果物聯(lián)網(wǎng)終端上正在運行一個APP，并且該APP是基于client-server模式，那么終端要與APP的“應用程序后臺”實現(xiàn)交互，完善業(yè)務邏輯；如果物聯(lián)網(wǎng)終端與“終端管理后臺”建立了長久的通信間額連接，以實時更新物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)內(nèi)核版本等程序。舉個例子，一臺電腦更換了內(nèi)置攝像頭，這時物聯(lián)網(wǎng)終端就需要連接到終端的管理后臺，下載對應的驅(qū)動程序?？傮w來說，物聯(lián)網(wǎng)終端制造廠商負責建立并維護終端管理后臺。如果APP在物聯(lián)網(wǎng)終端上運行，需要由ICP/ISP開發(fā)或者經(jīng)由第三方開發(fā)者，并上傳到M2M APP Store，滿足用戶下載的需求；另外，能夠通過本地通信通道進行通信的是物聯(lián)網(wǎng)終端之間，這物聯(lián)網(wǎng)關鍵能力之一便是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)終端之間的直接通信，當然物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于移動互聯(lián)網(wǎng)的關鍵地方之一也是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)終端之間的直接通信。
3 對基于web service的簡單介紹
為了加深對這個軟件運行的生態(tài)模型的理解，舉一個例子。在餐飲行業(yè)，如果經(jīng)常去一家餐館吃飯，并且每次去，恰巧點的餐食基本都差不多。那么現(xiàn)在比較困擾的問題是，每次去吃飯都要花費大量時間來排隊，點餐，交錢，然后拿餐牌，找座位，等待等。明顯的看出是一個單調(diào)且乏味的過程，假如能夠進行自動化的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應用，簡化這個過程或者讓這個過程自動化，那就非常圓滿了。計算機技術(shù)在生產(chǎn)上的一次技術(shù)革新的產(chǎn)物是物聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)我國信息技術(shù)的快速發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的試點應用的良好效果，我國的物聯(lián)網(wǎng)在很多地區(qū)都得到了很好的發(fā)展和運用，物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展是技術(shù)創(chuàng)新和科技進步的結(jié)果，在信息化方面也發(fā)揮著非常重要的作用。
4 結(jié)論
本篇論文首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)交換平臺的相關技術(shù)，其次給出了基于服務的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換平臺的總體框架，最后簡單分析了平臺的總體功能結(jié)構(gòu)以及該平臺的發(fā)展前景廣闊?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展時基于服務的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換平臺發(fā)展的前提，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)共享以服務的形式實現(xiàn)，在應用層與感知層、應用層與應用層之前異構(gòu)系統(tǒng)之間實現(xiàn)。本文提出的基于Web Service的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺的設計與實現(xiàn)，能夠促進人、物和企業(yè)與基于Web的社交智能的有效連接。從設備采集到的數(shù)據(jù)也通過gSOAP協(xié)議Web服務的方式傳輸?shù)綉贸绦?，應用程序解析Web服務，有助于實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的底層設備無關性的運行，讓底層設備向應用服務器傳輸數(shù)據(jù)變得透明、快速?；诜盏臄?shù)據(jù)分析平臺的主要優(yōu)點在于它依賴于HTTP協(xié)議，這樣很容易將Web服務集聚到已經(jīng)存在的的路由器、HTTP平臺、防火墻以及其他系統(tǒng)中，使用已經(jīng)使用的技術(shù)和安全系統(tǒng)來保護該平臺就已足夠，不需要增加額外的軟硬件的設施?？傮w來講，基于Web服務開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)就能具有一些無與倫比的優(yōu)勢。
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作者簡介
曾偉淵（1983-），男，福建省廈門市人。大學本科學歷，碩士學位。現(xiàn)為廈門軟件職業(yè)技術(shù)學院講師。研究方向為軟件技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)。
作者單位
