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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ) 課程 教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)02(c)-0-01
計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)是為非計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的課程,該課程是后續(xù)課程的基礎(chǔ),涉及內(nèi)容比較廣泛,包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件工程技術(shù)、管理信息系統(tǒng)等內(nèi)容,具有很強(qiáng)的理論和實(shí)踐性。本課程有如下三個(gè)難點(diǎn)。
(1)該課程的內(nèi)容多、跨度大、學(xué)生把握重點(diǎn)有些困難。
(2)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)是一門內(nèi)容綜合的課程,涉及的知識(shí)面廣,學(xué)生對基礎(chǔ)課程的知識(shí)和理解程度有所差別,授課中比較難掌握。
(3)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,需要理論與實(shí)踐相結(jié)合。
針對以上難點(diǎn)問題,本人分析了目前該課程在授課中普遍存在的問題,并從實(shí)際要求出發(fā),對計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革進(jìn)行探討。
1 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程存在的
問題
(1)目前,大多數(shù)老師采用常規(guī)的灌輸式教學(xué)方法,以教師講授為主,學(xué)生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)接受狀態(tài),缺乏對課程學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性,啟發(fā)式教學(xué)沒有充分運(yùn)用。
(2)有時(shí)為了增強(qiáng)學(xué)生的興趣和信心,往往較低教學(xué)難度,大部分時(shí)間講授基本概念,而對程序設(shè)計(jì)和調(diào)試技巧等較深的知識(shí)只是點(diǎn)到為止或者避而不談。導(dǎo)致大量學(xué)生學(xué)完本課程,只會(huì)背誦幾個(gè)基本概念,并沒有真正掌握程序設(shè)計(jì)的很多精華思想和編程技巧,更沒有了解軟件是如何管理計(jì)算機(jī)全部資源的。
(3)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課在機(jī)房內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)教師只是把實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、具體程序、程序?qū)崿F(xiàn)的功能等內(nèi)容介紹給學(xué)生,學(xué)生直接輸入程序代碼,然后獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證理論知識(shí)。這樣,學(xué)生只是機(jī)械的進(jìn)行程序錄入,不用獨(dú)立思考,所以不能深入細(xì)致的分析和調(diào)試,
2 課程教學(xué)改革
(1)教師主導(dǎo)性和學(xué)生主體性相結(jié)合
充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生自覺的學(xué)習(xí)和發(fā)展,教學(xué)過程實(shí)質(zhì)是教師教和學(xué)生學(xué)的互動(dòng),只有這樣,才能使師生之間和學(xué)生之間教學(xué)相長、信息交流,從而達(dá)到知識(shí)與興趣共存,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)共贏。課程教學(xué)過程中,采用啟發(fā)式教學(xué),隨時(shí)了解學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。
(2)采用案例引導(dǎo)式教學(xué)
在課堂理論知識(shí)的講授中,尤其是講解新知識(shí)時(shí),采用實(shí)際的案例進(jìn)行演示說明,把學(xué)生帶入特定的情景中進(jìn)行思考;在演示過程中,逐步引出各個(gè)相關(guān)概念,加深學(xué)生對基本概念與原理的理解,進(jìn)而提高學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。
案例引導(dǎo)的課程教學(xué),能為學(xué)生在理論和實(shí)踐之間搭起一座橋梁。學(xué)生帶著多個(gè)基本概念和知識(shí)點(diǎn)的任務(wù)通過生動(dòng)形象的案例進(jìn)行學(xué)習(xí),既容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又有利于學(xué)生迅速掌握抽象、枯燥的概念,以及各相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系。在講授的過程中循序漸進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
(3)注重實(shí)踐環(huán)節(jié)
對于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)這門實(shí)踐性特別強(qiáng)的課程,必須把理論課和實(shí)驗(yàn)課結(jié)合起來講解才能培養(yǎng)學(xué)生的能力,而且實(shí)踐教學(xué)不再是理論教學(xué)的附屬,它與理論教學(xué)同等重要,學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)課的練習(xí)領(lǐng)會(huì)理論教學(xué)中所學(xué)的知識(shí),在上機(jī)的指導(dǎo)過程中,不僅要指導(dǎo)學(xué)生軟件設(shè)計(jì)的基本方法、程序調(diào)試的基本技巧,還要對學(xué)生思維方式進(jìn)行引導(dǎo)。對實(shí)踐環(huán)節(jié)中的軟件設(shè)計(jì)從“給定題目”―“具體分析”―“解決問題”―“程序?qū)崿F(xiàn)”―“運(yùn)行調(diào)試”的整個(gè)過程進(jìn)行全方位的啟發(fā)。使學(xué)生掌握軟件設(shè)計(jì)的基本思想,知道如何思考問題和解決問題.
3 結(jié)語
計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程。該文針對該課程現(xiàn)有教學(xué)中存在的問題,提出了改進(jìn)方法。實(shí)踐證明,該方法取得了良好的教學(xué)效果,能夠幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握課程知識(shí),切實(shí)提高實(shí)踐能力。
參考文獻(xiàn)
[1] 沈被娜.計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)[M].3版.北京:清華大學(xué)出版社,2000.
1我國基礎(chǔ)教育中計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀
在我國科技技術(shù)的支持下,計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展,在現(xiàn)代人們的生活、學(xué)習(xí)、工作等多個(gè)領(lǐng)域中都有著十分廣泛的應(yīng)用,這使得我國計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的基礎(chǔ)教育需面臨更高的要求。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的市場當(dāng)中,市場競爭十分激烈,對計(jì)算機(jī)技術(shù)人才的需求量也在隨之增大,這也表示著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的培養(yǎng)需從學(xué)生抓起,從學(xué)生階段打下扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),提高學(xué)生未來在就業(yè)道路中的競爭力,由此可看出,計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的基礎(chǔ)教育已成為我國社會(huì)發(fā)展的必然教育[1]。目前,我國的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)主要分為兩大類,一是辦公軟件技術(shù)區(qū),二是課程軟甲技術(shù)區(qū),這兩大區(qū)域是計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)教育當(dāng)中的重點(diǎn)教育區(qū),也是計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)當(dāng)中的必學(xué)區(qū)域。在兩大區(qū)域的基礎(chǔ)教學(xué)上,由于計(jì)算機(jī)技術(shù)學(xué)科的不同,計(jì)算機(jī)技術(shù)學(xué)科需學(xué)生主動(dòng)參與至操作過程當(dāng)中,通過實(shí)際操作鍛煉學(xué)生的技術(shù)操作水平,使學(xué)生能夠做到掌握和熟練的操作各項(xiàng)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù),鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)技術(shù)能力。
在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)教育的相繼開展,我國的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)教育已取得了十分可觀的成績,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠做到熟練操作各項(xiàng)軟件的基礎(chǔ),但是,學(xué)生在對計(jì)算機(jī)技術(shù)中的各項(xiàng)軟件認(rèn)知上,還缺乏明確的認(rèn)識(shí),并且對計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)學(xué)習(xí)的重要性沒有做到相應(yīng)的重視,認(rèn)為該技術(shù)教學(xué)只是簡單的讓他們學(xué)會(huì)操作,因此在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)上,學(xué)生常常缺乏主動(dòng)性,學(xué)習(xí)過程較為被動(dòng)[2]。學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的過程中,教師面對多種類型的技術(shù)軟件時(shí),往往無法明確如何提高學(xué)生的專業(yè)能力,因此在教學(xué)時(shí)所采用的教學(xué)方式只會(huì)讓學(xué)生針對某個(gè)軟件進(jìn)行反復(fù)操作,直到學(xué)生熟練掌握這門軟件為止,這樣的教學(xué)方式不僅顯得計(jì)算機(jī)的教學(xué)課程十分枯燥和單一,也會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生厭煩情緒,從而降低了計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)教育的教學(xué)效率。學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的過程中,對學(xué)習(xí)目的沒有明確的認(rèn)識(shí),對自身能力的提高也缺乏重視,從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的基礎(chǔ)教學(xué)成為了機(jī)械性教學(xué),缺乏合理的教學(xué)方式,也沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),這不僅違背了基礎(chǔ)教育的實(shí)施目的,也違背了計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的教學(xué)初衷[3]。
2基礎(chǔ)教育中計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的運(yùn)用策略分析
2.1合理安排基礎(chǔ)教育中計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的運(yùn)用課程
目前,我國在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)教育上還未有一套專業(yè)的系統(tǒng)式教學(xué),只是將計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)學(xué)科作為一般學(xué)科實(shí)施教學(xué),將其歸為專業(yè)課程之一,因此并沒有特例劃分為其設(shè)計(jì)完整的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)作為一門應(yīng)用型課程,其與普通學(xué)科具有較大差異,普通學(xué)科的基礎(chǔ)教育是以理論知識(shí)為主要教學(xué)內(nèi)容,整體教學(xué)結(jié)構(gòu)也只存在課堂教學(xué),而計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)教學(xué)則屬于專業(yè)性教學(xué),不僅需要具備一定的理論基礎(chǔ),還需要具備較強(qiáng)的實(shí)踐操作,因此,在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的基礎(chǔ)教育上,需合理安排計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)課程,明確該專業(yè)課程與其他課程的不同之處,設(shè)置相應(yīng)的理論課程與實(shí)踐課程,以理論與實(shí)踐相結(jié)合的形式來開展教學(xué),豐富計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)教學(xué)內(nèi)容,從基礎(chǔ)教育開始著重提高學(xué)生的專業(yè)操作水平,通過合理的課程安排,為學(xué)生提供鍛煉平臺(tái),以提高學(xué)生實(shí)踐能力為教學(xué)目的,使其符合我國社會(huì)對計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的教學(xué)改革要求。
2.2擴(kuò)大計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)運(yùn)用的教學(xué)領(lǐng)域
計(jì)算機(jī)技術(shù)在經(jīng)過多年的發(fā)展后,其技術(shù)發(fā)展至今已十分成熟,并且在我國的多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,是我國現(xiàn)代企業(yè)、人們生活、學(xué)習(xí)等不可或缺的技術(shù),這也表明計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的使用方向有著多重渠道,因此,基于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的多元化使用渠道,在計(jì)算機(jī)軟件的基礎(chǔ)教育上,可改變傳統(tǒng)單一的教育模式,突破傳統(tǒng)框架,改變傳統(tǒng)教學(xué)理念,結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的教育基礎(chǔ)內(nèi)容將其與其他學(xué)科教學(xué)進(jìn)行有效融合,使計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)不再受教材課程的限制,開發(fā)新型教學(xué)模式,讓學(xué)生接觸到更廣的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)操作領(lǐng)域,以此實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合方向發(fā)展。例如,教師在教學(xué)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)當(dāng)中的畫圖軟件時(shí),教師可將其與美術(shù)課程進(jìn)行聯(lián)系,讓學(xué)生把美術(shù)課程當(dāng)中的圖畫用計(jì)算機(jī)畫圖軟件進(jìn)行繪畫。通過將其他領(lǐng)域的學(xué)科知識(shí)與計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)模式,能夠讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的實(shí)用性,也能讓學(xué)生接觸到計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的不同使用領(lǐng)域,認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)并不僅僅只能夠應(yīng)用于課程教材當(dāng)中的知識(shí),能夠在生活以及未來工作中有多個(gè)應(yīng)用用途,從而提高學(xué)生對計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)這門課程的重視程度。另外,當(dāng)教師在開展計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的基礎(chǔ)教育時(shí),教師可在課前根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力搜集更多的課外資料,將其作為計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)學(xué)習(xí)輔助工具,以資料作為課題主體,讓學(xué)生應(yīng)用軟件技術(shù)來完成主題作品,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生專業(yè)水平合理設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),以不同的教學(xué)主題創(chuàng)新教學(xué)方式,并通過不同主體的實(shí)踐鍛煉,提高學(xué)生計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的創(chuàng)新能力與應(yīng)用能力,使學(xué)生在未來社會(huì)中成為綜合型應(yīng)用人才。
2.3根據(jù)學(xué)生實(shí)力規(guī)劃計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)操作的教學(xué)方式
在基礎(chǔ)教育中,計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)是一門應(yīng)用型非常強(qiáng)的學(xué)科,并且在學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)階段時(shí),學(xué)生會(huì)遇到各式各樣的操作問題,這些問題不僅僅是因?yàn)閷W(xué)生對軟件技術(shù)操作不熟所導(dǎo)致的,與教師的技術(shù)操作教學(xué)也有著直接的關(guān)聯(lián)。當(dāng)教師在開展計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的基礎(chǔ)教學(xué)時(shí),需根據(jù)學(xué)生實(shí)力來采用合適的教學(xué)方式。例如,教師在教學(xué)計(jì)算機(jī)辦公軟件基礎(chǔ)操作教學(xué)時(shí),教師可將Excel表格這類操作較為簡單的軟件作為初級教學(xué),并將該軟件的教學(xué)內(nèi)容分為多個(gè)步驟,由簡單到復(fù)雜的程序依次實(shí)施操作教學(xué),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠有效消化不同階段的教學(xué)內(nèi)容,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。通過這樣的教學(xué)方式能夠有效避免學(xué)生在學(xué)習(xí)新軟件的初期出現(xiàn)因教學(xué)難度過大而產(chǎn)生消極情緒的現(xiàn)象,循環(huán)漸進(jìn)的難度教學(xué)能夠提高計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)教育的有效性,同時(shí)也讓學(xué)生能夠快速掌握學(xué)習(xí)技巧,不斷提高自身的計(jì)算機(jī)軟件操作水平。另外,計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)作為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的必備技術(shù),在實(shí)施教學(xué)時(shí)教師可適當(dāng)將計(jì)算機(jī)與社會(huì)實(shí)踐結(jié)合教學(xué),讓學(xué)生能夠盡早適應(yīng)和掌握未來職場計(jì)算機(jī)的應(yīng)用方式。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:軟件技術(shù)基礎(chǔ);教學(xué)法;認(rèn)知;案例
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)51-0180-02
一、引言
“計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容之一,有著廣泛的應(yīng)用。課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠全面系統(tǒng)地了解并掌握計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的基本概念、思想、原理和方法,并且具有一定的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力,更好地利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)解決本專業(yè)領(lǐng)域中的實(shí)際問題和日常事務(wù)性問題[1-2]。目前,很多高校都開設(shè)了“計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程并取得了一定的成效,但該課程的綜合性較強(qiáng),在教學(xué)過程中出現(xiàn)了一些不盡如人意之處。本文針對目前該課程在教學(xué)中存在的共性問題,結(jié)合作者的教學(xué)實(shí)踐,從教學(xué)方法的角度出發(fā),對該課程的教學(xué)改革進(jìn)行探討。
二、課堂教學(xué)存在的共性問題
“計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)目前面臨的共性問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[3]:(1)學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)目的不明確,認(rèn)識(shí)不到課程內(nèi)容的重要性;缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力、主動(dòng)性和自覺性;(2)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)、調(diào)試能力薄弱,缺乏解決實(shí)際問題的經(jīng)驗(yàn),對課程內(nèi)容的實(shí)用性體會(huì)不深;(3)教學(xué)學(xué)時(shí)較少,一般為32或者48學(xué)時(shí)。課堂教學(xué)大部分時(shí)間集中在基本概念、原理的講授上,而程序設(shè)計(jì)、調(diào)試等實(shí)踐性較強(qiáng)部分通常只能點(diǎn)到為止,無法進(jìn)行深入講解和布置練習(xí)。
對于第一個(gè)問題,普遍采用的對策是引導(dǎo)學(xué)生重視課程;后面的兩個(gè)問題,目前的解決方式主要集中在教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革上,不同的授課者在具體實(shí)施的時(shí)候,會(huì)因情況而各異。本文作者承擔(dān)著內(nèi)蒙古大學(xué)通信工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)兩個(gè)專業(yè)的“計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程的授課任務(wù),面對目前該課程教學(xué)中的共性問題,進(jìn)行了深入的思考、分析和研究,除了對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究層面的適當(dāng)引導(dǎo)外,嘗試采用合理有效的教學(xué)方法展開教學(xué)工作。
目前,一門課程大多采用一種教學(xué)方法,主要有任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)[4]、案例教學(xué)[5]、問題教學(xué)[6]、引導(dǎo)教學(xué)[7]、認(rèn)知教學(xué)[8]等。前四種方法側(cè)重于教學(xué)形式與手段的變新與改革,認(rèn)知教學(xué)從講授內(nèi)容的本質(zhì)出發(fā),研究教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知過程?!坝?jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程以高級程序設(shè)計(jì)(C或C++)為基礎(chǔ),內(nèi)容涵蓋“算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“操作系統(tǒng)技術(shù)”、“數(shù)據(jù)庫技術(shù)”和“軟件工程”等,各內(nèi)容之間既互相聯(lián)系又比較獨(dú)立,每一部分內(nèi)容都是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門專業(yè)課程。對于這樣具有繁雜的內(nèi)容并且注重理論聯(lián)系實(shí)踐的課程,僅采用單一的教學(xué)方法組織教學(xué)肯定滿足不了授課的要求,同時(shí)學(xué)生也不容易掌握其內(nèi)容?;赯adeh認(rèn)知原理的認(rèn)知教學(xué)能夠從牢牢抓住教學(xué)本質(zhì)出發(fā),深化知識(shí)的組織、?;c因果關(guān)系,將所有知識(shí)融為一體。案例教學(xué)能夠使理論和實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來,利于學(xué)生的思維能力、知識(shí)應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)。本文將基于Zadeh認(rèn)知原理的認(rèn)知教學(xué)與案例教學(xué)兩種教學(xué)方法緊密地結(jié)合起來(以下稱認(rèn)知案例教學(xué)法)并應(yīng)用到該課程的教學(xué)實(shí)踐中,借此加強(qiáng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)、調(diào)試能力,緩解因教學(xué)學(xué)時(shí)較少與加強(qiáng)實(shí)踐能力間的矛盾。
三、認(rèn)知案例教學(xué)法及在“計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)”中的應(yīng)用
基于Zadeh認(rèn)知原理的認(rèn)知教學(xué)是按照人類認(rèn)知事物的規(guī)律進(jìn)行教授知識(shí),將教學(xué)知識(shí)組織、?;?、因果化,使學(xué)生抓住知識(shí)的本質(zhì),全面地掌握知識(shí)。其中,組織是對知識(shí)宏觀的掌控,?;菍χR(shí)微觀的演化,因果則是知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)。因此,認(rèn)知教學(xué)能夠條理地、邏輯地、系統(tǒng)地組織教學(xué)內(nèi)容,是一種符合學(xué)生學(xué)習(xí)邏輯認(rèn)知過程的科學(xué)方法[8]。案例教學(xué)是一種以教學(xué)案例為基礎(chǔ)的教學(xué)方法,以學(xué)生在課堂內(nèi)外對案例的分析、思辨為重點(diǎn),目的是提升學(xué)生應(yīng)用理論創(chuàng)新性地解決實(shí)際問題的能力。具體形式是在教師的精心策劃和指導(dǎo)下,根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容要求,運(yùn)用典型案例將學(xué)生帶入特定事件的現(xiàn)場進(jìn)行案例分析,通過學(xué)生獨(dú)立思考或集體協(xié)作,進(jìn)一步提高其識(shí)別、分析和解決某一具體問題的能力[5,9,10]。對于認(rèn)知案例教學(xué)法,首先綜合考慮認(rèn)知教學(xué)法和案例教學(xué)法的內(nèi)涵,認(rèn)真分析課程的特點(diǎn)和內(nèi)容,提取宏觀知識(shí)點(diǎn)(教學(xué)內(nèi)容)并把它們合理地組織在一起;然后對每個(gè)宏觀知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化,得到微觀知識(shí)點(diǎn);接下來搭建宏觀知識(shí)點(diǎn)之間、微觀知識(shí)點(diǎn)之間的相互關(guān)聯(lián),從而得到一個(gè)課程的認(rèn)知系統(tǒng);最后在這個(gè)認(rèn)知系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對微觀知識(shí)點(diǎn)或宏觀知識(shí)點(diǎn)選擇合適的案例開展課程教學(xué)。
根據(jù)“計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程的內(nèi)容,把“算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“操作系統(tǒng)技術(shù)”、“數(shù)據(jù)庫技術(shù)”和“軟件工程”四部分作為宏觀知識(shí)點(diǎn),并用系統(tǒng)工程作為基點(diǎn)把它們關(guān)聯(lián)起來;依靠采用的教材和使用的參考資料對這四個(gè)宏觀知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化,并建立微觀知識(shí)點(diǎn)的彼此關(guān)聯(lián),這樣就得到了“計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程的認(rèn)知系統(tǒng),如圖1所示。圖1中的宏觀知識(shí)點(diǎn)和微觀知識(shí)點(diǎn)形成了一個(gè)多層次、逐層深入的組織結(jié)構(gòu)。每一層是其上層的?;?,每層的微觀知識(shí)點(diǎn)之間、上層和下層之間都有直接或間接的因果關(guān)系。依據(jù)圖1所示的認(rèn)知系統(tǒng),在實(shí)際教學(xué)中采用了對底層一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)緊密的微觀知識(shí)點(diǎn)精選有真實(shí)場景的應(yīng)用案例展開課堂授課。為了能夠成功地進(jìn)行認(rèn)知案例教學(xué),需要對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究層面的引導(dǎo),較好地激發(fā)學(xué)生對課程的強(qiáng)烈求知欲和學(xué)習(xí)積極性,使其在課堂之外能夠主動(dòng)地投入更多的時(shí)間和精力認(rèn)真完成課堂教學(xué)的準(zhǔn)備工作,同時(shí)自主地學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)問題。對于教師,需要在圖1的認(rèn)知系統(tǒng)框架下,根據(jù)微觀知識(shí)點(diǎn)有針對性地選擇案例。仔細(xì)研究案例的內(nèi)容,做好案例分析。明確給出本次案例教學(xué)重點(diǎn)討論的問題、有關(guān)的背景知識(shí)、參考資料和預(yù)習(xí)要求,把這些內(nèi)容文檔化提供給學(xué)生,要求學(xué)生提前預(yù)習(xí),找出具體問題,同時(shí)準(zhǔn)備分組討論提綱。注重程序設(shè)計(jì)和調(diào)試,布置相應(yīng)的練習(xí),要求學(xué)生提前熟悉程序,并準(zhǔn)備調(diào)試結(jié)果。課堂教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生就一個(gè)問題進(jìn)行討論,根據(jù)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行相應(yīng)的點(diǎn)評和講解;并引導(dǎo)學(xué)生從一個(gè)問題的討論過渡到另一個(gè)問題的討論;最后進(jìn)行小結(jié)和歸納。
認(rèn)知案例教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)和調(diào)試能力,教學(xué)中布置的練習(xí)都有相應(yīng)的應(yīng)用背景,學(xué)生通過調(diào)試和設(shè)計(jì)程序?qū)φn程內(nèi)容的實(shí)用性有了進(jìn)一步的體會(huì)。一般一個(gè)案例包含多個(gè)知識(shí)點(diǎn),學(xué)生的預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備工作縮短了授課教師講授基本概念、原理所需的時(shí)間,這讓授課教師能夠在有限的課堂教學(xué)中集中更多的精力去講解實(shí)踐性較強(qiáng)部分。經(jīng)過三年的認(rèn)知案例教學(xué)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效率都有了明顯的提高,學(xué)習(xí)效果良好。
四、結(jié)束語
本文把認(rèn)知案例教學(xué)法應(yīng)用到“計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)實(shí)踐中,對于該課程的教學(xué)有一定的獨(dú)到性之處。較好地處理了理論與實(shí)踐相結(jié)合的關(guān)系,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生能夠更加牢固地掌握課程的知識(shí)點(diǎn),同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)造能力,提高了教學(xué)質(zhì)量。
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網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)要正常運(yùn)行就必須要依賴于軟件,但人們對計(jì)算機(jī)的應(yīng)用歸根結(jié)底還是對軟件的應(yīng)用,而判斷一個(gè)計(jì)算機(jī)軟件好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)就是軟件的安全性了。若想要確保軟件的安全性,我們可以從安全檢測技術(shù)的運(yùn)用入手。本文針對安全檢測技術(shù)應(yīng)用中的問題和方法,進(jìn)行了詳細(xì)的剖析。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)軟件 計(jì)算機(jī) 安全 檢測技術(shù)
1 軟件安全狀況簡介
計(jì)算機(jī)的軟件安全測試主要由功能測試、滲透測試以及驗(yàn)證過程三方面構(gòu)成。與其他種類的軟件相比,軟件安全測查所注重的不是其能做什么,反而是測試其不能做什么。一般而言,安全檢測主要是安全漏洞方面的檢測及安全功能方面的檢測構(gòu)成的。軟件安全功能檢測所要求的范圍十分寬泛,包括訪問控制和授權(quán)、機(jī)密性以及安全管理等方面,檢測軟件安全功能能否達(dá)到其安全要求的過程即其安全功能檢測。
2 安全檢查應(yīng)注意的問題
2.1 要制定科學(xué)的檢測方案
要在充分的了解,把握待檢測軟件的特性的基礎(chǔ)上,來對其開始進(jìn)行安全性能測試,并根據(jù)安全測試的具體情況,有針對性的確定有實(shí)用性的檢測方法對其進(jìn)行編制,使方案得到真正有效的實(shí)施。此外也對具體執(zhí)行檢測的人員提出了相應(yīng)的要求,在安全檢測過程中,必須由熟練掌握檢測知識(shí)的人員與熟悉被檢測軟件的人員進(jìn)行通力合作。只有兩方面的專業(yè)技術(shù)人員的配合,才能真正保障安全檢測的效果。
2.2 做到系統(tǒng)且全面的分析
計(jì)算機(jī)軟件有程序復(fù)雜、規(guī)模龐大等特點(diǎn),故而在進(jìn)行安全測試時(shí)需要分別對代碼級、系統(tǒng)級以及需求級進(jìn)行有針對性的詳盡檢測。如果遇到特大規(guī)模的軟件,還需從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行細(xì)致的分析。并根據(jù)實(shí)際情況,按照詳細(xì)分析的過程選擇其所需要的相關(guān)分析技術(shù)。
軟件的安全檢測是系統(tǒng)化的一個(gè)過程,要解決整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)全部的安全問題,普通的方法是十分困難的,故進(jìn)行具體的安全檢測時(shí),如何選擇有效的、具有可行性的方案,是軟件檢測員必須認(rèn)真思考的問題。
3 軟件安全檢測的具體方法
3.1 科學(xué)的規(guī)范化流程
在較大規(guī)模的軟件系統(tǒng)中,大多數(shù)都會(huì)有若干個(gè)子系統(tǒng),而每一個(gè)子系統(tǒng)又由多個(gè)功能模塊組成。
模塊測試、組裝系統(tǒng)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全檢測、性能檢測、系統(tǒng)檢測是計(jì)算機(jī)軟件安全檢測必不可少的五個(gè)環(huán)節(jié)。模塊檢測我們又可以稱為單元測試,所檢測的對象是軟件設(shè)計(jì)中最小的功能單位。為準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)每個(gè)系統(tǒng)功能中可能存在的漏洞,需要進(jìn)行模板測試,以達(dá)到細(xì)節(jié)化、全面化的檢測。在具體的模板檢測完成后,需要進(jìn)行的是系統(tǒng)的組裝過程,要根據(jù)其自身的設(shè)計(jì)理念來進(jìn)行。在實(shí)際的組裝操作過程中應(yīng)該對相關(guān)的每個(gè)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的安全檢測。在模板測試及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的測試都完成后,為使軟件可以達(dá)到用戶的使用要求,還需對其進(jìn)行功能有效性進(jìn)行測試。直至所有步驟完成之后,再結(jié)合計(jì)算機(jī)的硬件、數(shù)據(jù)庫等進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的測試。
3.2 行之有效的具體方法
軟件安全檢測包括動(dòng)態(tài)的檢測及靜態(tài)的檢測兩種手段。動(dòng)態(tài)檢測主要指內(nèi)存的分析,環(huán)境變量等的修改,結(jié)合其運(yùn)行環(huán)境已進(jìn)行測試的,想增強(qiáng)程序保密性實(shí)行軟件的安全運(yùn)行,就可以通過動(dòng)態(tài)檢測的方法來完成。靜態(tài)檢測是通過程序分析、程序源代碼的解析以而找到程序中導(dǎo)致異常的原因。靜態(tài)分析技術(shù)的兩個(gè)重要的指標(biāo)就是錯(cuò)誤率和誤報(bào)率,這兩個(gè)指標(biāo)的出現(xiàn)是成反比的。靜態(tài)分析的主要問題在于其結(jié)果常常只是真正結(jié)果的近似值,不能夠真正反應(yīng)出實(shí)際情況。但是其同時(shí)也具有不需軟件真正運(yùn)行就可以檢測,實(shí)行相對方便。兩者比較而言,靜態(tài)檢測因?yàn)槠浼夹g(shù)有較高的自動(dòng)化,檢測速度較快且過程方便,故更受操作人員的歡迎。
3.2.1安全檢測方式實(shí)行形式化
安全檢測方式的形式化,是指通過在需檢測軟件之上建立科學(xué)模型來檢測的。其在確立相應(yīng)模型后,在規(guī)范的形式語言支持下做出形式性規(guī)格說明。當(dāng)前主要運(yùn)用的形式規(guī)則語言主要有行為語言和模型語言以及有效狀態(tài)語言等。手段也主要分為模型檢測及定理證明等方式。
3.2.2實(shí)行以模型為基礎(chǔ)的檢測方式
使用結(jié)構(gòu)建模方式及軟件行為構(gòu)建測試模型,以達(dá)到預(yù)期的理想檢測效果。以模型為基礎(chǔ)的檢測過程并不苛求軟件在各種具體情況下的一致性,其主要通過一些生成的試用例來測評的,并通過測查被測軟件系統(tǒng)與理想模型結(jié)果是否相同來進(jìn)行安全檢測的,
3.2.3 運(yùn)用語言測試技術(shù)
在靜態(tài)檢測技術(shù)中最早出現(xiàn)的檢測方法就是語言檢測技術(shù),它所檢測的對象是軟件程序的源代碼及可能產(chǎn)生威脅的C語言函數(shù)庫調(diào)用,語言檢測常用的方式是進(jìn)行對反應(yīng)的研究,其過程通常是進(jìn)行軟件接口的語言識(shí)別,再進(jìn)行語法的定義,直至生成試用例來實(shí)際進(jìn)行安全檢測。
3.2.4以故障注入技術(shù)為基礎(chǔ)
如果想要檢測的比較全面,則可以用基于故障自如的安全測試。這種方式運(yùn)用故障分析樹以產(chǎn)生用于檢測的試用實(shí)例來進(jìn)行檢測。故障分析樹指的是把系統(tǒng)中出現(xiàn)可能最低的事件作為頂事件,再通過仔細(xì)檢測來找出事故發(fā)生過程中的中間事件及底事件。以邏輯門符號(hào),將項(xiàng)事件和中間事件以及底事件連成完整的一棵故障樹的方式。
3.2.5 踐行模糊測試法
建立在白盒檢測的基礎(chǔ)之上的檢測方法我們把它叫做模糊測試法,它有效的將動(dòng)態(tài)檢測技術(shù)和傳統(tǒng)檢測技術(shù)合二為一,相對于傳統(tǒng)的檢測技術(shù)有了較大的發(fā)展。其具體方式是通過對被檢測系統(tǒng)提供大量無價(jià)值的、非預(yù)期的、隨機(jī)的輸入,以發(fā)現(xiàn)軟件的異常狀況。其具有成本低,運(yùn)用簡單,自動(dòng)化程度高等許多優(yōu)點(diǎn)。
3.2.6利用根據(jù)屬性的檢測方式
要實(shí)行這種檢測方式,先要明確被測軟件的具體編程規(guī)則,并將其作為安全屬性,以檢測目標(biāo)軟件的程序代碼是不是符合相關(guān)規(guī)則,通過這樣來確定其安全性。和其他檢測方式相比,這種方式可以全面的、系統(tǒng)的分析軟件存在的安全漏洞交互性及擴(kuò)展性。
4 結(jié)語
在當(dāng)代,計(jì)算機(jī)軟件的安全檢測工作在軟件實(shí)際應(yīng)用體系中具有日益重要的作用。只有通過不間斷的積累、創(chuàng)新,并在具體實(shí)踐中踐行,才能促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的不斷提高。與此同時(shí),還應(yīng)不斷提高我們自身的安全保障意識(shí)及防測技術(shù),以真正保障軟件安全應(yīng)用,維護(hù)軟件使用者的切身利益,從而促進(jìn)市場的平穩(wěn)健康發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);軟件開發(fā);分層技術(shù);雙層技術(shù);三層技術(shù);四層技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TP393 文章編號(hào):1009-2374(2015)30-0059-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.30.030
計(jì)算機(jī)在我國的普及速度之快,與軟件的不斷開發(fā)與更新有著直接關(guān)系。計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā),在滿足人們生產(chǎn)與生活的各種需求的同時(shí),大大改變了傳統(tǒng)的工作方式,提高了工作效率,也有效促進(jìn)了人力資源的優(yōu)化配置。我國在計(jì)算機(jī)技術(shù)以及軟件開發(fā)方面相較于國外先進(jìn)水平來說,存在非常明顯的差距,為了能夠快速縮短這些差距,我國十分重視計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)及研究。近些年來,分層技術(shù)的出現(xiàn)有效地提升了軟件的質(zhì)量,為用戶使用提供了更多的便利,是非常值得深入研究并推廣的技術(shù)種類。
1 計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的分層技術(shù)概述
分層技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用,大大提高了開發(fā)的速度和質(zhì)量,是現(xiàn)階段我國軟件開發(fā)中最為重要的技術(shù)種類之一。為了能夠更好地發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢,下面針對其各部分重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析研究:在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中,分層技術(shù)的應(yīng)用需要嚴(yán)格按照一定的措施和規(guī)律和進(jìn)行,首先必須要將分層技術(shù)的相關(guān)理論以及概念進(jìn)行掌握和熟悉。分層技術(shù)包括了計(jì)算機(jī)以及物理學(xué)兩個(gè)方面的含義,在這兩個(gè)方面中,物理含義的內(nèi)含較為復(fù)雜。具體來說,在計(jì)算機(jī)軟件研發(fā)的時(shí)候,分層技術(shù)就是將不同過程的解決方案置于不同的概念領(lǐng)域中,然后這整個(gè)層面就會(huì)形成一個(gè)較為封閉的體系,而這個(gè)體系中包括的不同層面在級別上都是平等的。針對軟件開發(fā)的構(gòu)架方面,分層技術(shù)的優(yōu)勢得以有效凸顯,在最初的時(shí)期,軟件開發(fā)構(gòu)架只是一種單層的構(gòu)架,直到20世紀(jì)后期才得以快速發(fā)展,并在一些小型的數(shù)據(jù)庫中得以應(yīng)用。而單層結(jié)構(gòu)向雙層結(jié)構(gòu)發(fā)展,則是從服務(wù)器與計(jì)算機(jī)之間的建立聯(lián)系開始的,服務(wù)器與計(jì)算機(jī)得以聯(lián)系,并快速發(fā)展,從而不斷完善,形成了目前的計(jì)算機(jī)軟件結(jié)構(gòu)。由于計(jì)算機(jī)的雙層結(jié)構(gòu)中存在很多難以避免的缺陷,因此在不斷發(fā)展的過程中,其弊端也更加凸顯,在無法滿足人們需求的情況下,分層技術(shù)的出現(xiàn)有效解決了上述問題,并逐漸發(fā)展成為我國計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。
2 分層技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用
分層技術(shù)目前在我國已經(jīng)成為了主流的技術(shù)種類,其在我國計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用也越發(fā)普及,下面進(jìn)行具體分析:
2.1 雙層技術(shù)的應(yīng)用
從種類方面來看,分層技術(shù)主要有三層、四層以及多層次之分,但是這些都是在雙層技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在不斷的發(fā)展過程中,軟件的開發(fā)效率也得以提升。我們首先針對雙層技術(shù)進(jìn)行研究,這項(xiàng)技術(shù)在我國軟件開發(fā)中的應(yīng)用,主要就是針對兩個(gè)端點(diǎn)進(jìn)行,也就是客戶端和服務(wù)器??蛻舳藭?huì)依據(jù)不同用戶的資料為其提供所需要的使用界面,處理其中所產(chǎn)生的各種邏輯關(guān)系,然后服務(wù)器是用來接受客戶的各項(xiàng)信息,在經(jīng)過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和總結(jié),最終向客戶端傳達(dá)并使用。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用大大提高了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率,但是其必要的條件就是用戶所使用的服務(wù)器,性能方面要有所保障,同時(shí)用戶使用不適合太多。一旦這兩個(gè)要素沒有保障,就會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器因?yàn)楣ぷ髫?fù)荷過重而出現(xiàn)系統(tǒng)性錯(cuò)誤、計(jì)算機(jī)反映慢等問題也會(huì)出現(xiàn),這樣一來成本就會(huì)不斷增加,問題嚴(yán)重的話,還會(huì)導(dǎo)致人格數(shù)據(jù)的丟失,所以說在當(dāng)今的研發(fā)中,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)逐漸被其他技術(shù)所取代。
2.2 三層技術(shù)的應(yīng)用
上文已經(jīng)提到,三層技術(shù)的研發(fā)是建立在雙層技術(shù)基礎(chǔ)之上的,針對雙層技術(shù)中不完善以及有缺陷的部分進(jìn)行改進(jìn),并相應(yīng)地增加了應(yīng)用服務(wù)器,這種服務(wù)器在計(jì)算機(jī)使用方面發(fā)揮著巨大作用,能夠針對用戶的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和整理,同時(shí)也大大提高了計(jì)算機(jī)信息訪問的效率,最為關(guān)鍵的一點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了人與計(jì)算機(jī)之間的交互。這種三層技術(shù)實(shí)際就是將業(yè)務(wù)處理、界面層次以及數(shù)據(jù)層次相結(jié)合,建立一個(gè)有機(jī)整體,相互獨(dú)立運(yùn)行,共同為計(jì)算機(jī)服務(wù)。其中的界面層主要是進(jìn)行科學(xué)的收集用戶使用軟件的需求,收集完成后需要將這些需求發(fā)送到之后進(jìn)行工作的業(yè)務(wù)處理層,其次由業(yè)務(wù)處理層通過對這些用戶的需求進(jìn)行分析,做出相關(guān)的申請請求在數(shù)據(jù)層進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取與處理,最后在數(shù)據(jù)層進(jìn)行相應(yīng)的處理,對相關(guān)的各種信息進(jìn)行查詢,針對這一系列的分析之后,將結(jié)構(gòu)反饋給業(yè)務(wù)層,最終是由業(yè)務(wù)層完成工作的處理,再回到最初的界面層。以上所闡述的整個(gè)過程就是對系統(tǒng)的建立過程,正是因?yàn)檫@樣的處理,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)工作效率的提升。
2.3 四層技術(shù)的應(yīng)用
在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)中,雙層技術(shù)和三層技術(shù)都難以應(yīng)對計(jì)算機(jī)使用復(fù)雜的環(huán)境,需要將三層次技術(shù)中的界面層、業(yè)務(wù)處理層和數(shù)據(jù)庫層科學(xué)地分開,這樣才能夠不斷降低這幾個(gè)層次之間的相互影響,因此需要將三層技術(shù)逐漸向四層技術(shù)發(fā)展,其中四層技術(shù)主要包含有業(yè)務(wù)處理層、web層、數(shù)據(jù)庫層以及存儲(chǔ)層。
2.4 中間件技術(shù)的應(yīng)用
分層技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用,可以針對不同部門進(jìn)行優(yōu)化,目的就是充分發(fā)揮其潛能,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),提高計(jì)算機(jī)整體的運(yùn)行效率。正是因?yàn)榉謱蛹夹g(shù)的合理應(yīng)用,才使得軟件開發(fā)的質(zhì)量大大提升。另外,還有效地降低了各種復(fù)雜問題的發(fā)生,簡化了計(jì)算機(jī)操作,只要利用單項(xiàng)操作就可以獨(dú)立完成計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的高效性與高質(zhì)性。
3 結(jié)語
伴隨著我國社會(huì)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域正在發(fā)揮著不可替代的巨大優(yōu)勢,將人類的生活及生產(chǎn)進(jìn)行了翻天覆地的改變。為了能夠順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求,越來越多的計(jì)算機(jī)軟件被研發(fā)出來,在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著不同的作用,為人們提供著便利。而分層技術(shù)在軟件開發(fā)中的貢獻(xiàn)不可忽視,它的應(yīng)用使軟件開發(fā)速度得以提高,同時(shí)也保障了軟件的質(zhì)量。從軟件開發(fā)商的角度來看,充分利用這項(xiàng)技術(shù)必然會(huì)為自身帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。而從我國計(jì)算機(jī)發(fā)展事業(yè)來看,分層技術(shù)的完善,無疑是對我國計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一種積極的助推,具有非常積極的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 軟件 硬件問題
隨著計(jì)算機(jī)普及范圍的不斷擴(kuò)大,它在人們的日常生活、學(xué)習(xí)和工作中扮演著越來越重要的角色。但由于計(jì)算機(jī)的壽命是有限的,因此在使用過程中應(yīng)注意對其軟硬件進(jìn)行檢測與保養(yǎng)。計(jì)算機(jī)在使用中經(jīng)常出現(xiàn)的問題充分證明了對計(jì)算機(jī)軟硬件進(jìn)行檢查的必要性。
1 計(jì)算機(jī)軟硬件的基本組成
計(jì)算機(jī)硬件指的是計(jì)算機(jī)中的機(jī)械元件、光電元件等。他們?yōu)橛?jì)算機(jī)的正常運(yùn)行提供了物質(zhì)前提。計(jì)算機(jī)中主要的硬件設(shè)備有主機(jī)箱和外部設(shè)備。主機(jī)箱主要包括硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、CPU以及內(nèi)存等等,外部設(shè)備為鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器等。
計(jì)算機(jī)軟件主要指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序及文檔。它可以分為兩大類,一類是系統(tǒng)軟件,例如Windows、驅(qū)動(dòng)軟件;另一類是應(yīng)用軟件,例如各種游戲軟件、工具等。
2 計(jì)算機(jī)軟硬件容易出現(xiàn)的問題
2.1 計(jì)算機(jī)硬件容易出現(xiàn)的問題
2.1.1 鼠標(biāo)
鼠標(biāo)出現(xiàn)的故障一般較為簡單。具體來說,可分為以下幾種情況。
(1)找不到鼠標(biāo)。出現(xiàn)這種狀況的最主要原因一般是鼠標(biāo)已徹底損壞,或與主機(jī)的接觸不良以及鼠標(biāo)本身的線路出現(xiàn)問題;
(2)鼠標(biāo)可以在桌面上顯示,但是不能移動(dòng)或移動(dòng)不夠靈活。出現(xiàn)這種狀況的原因主要是鼠標(biāo)中的滾動(dòng)軸上的污垢太多導(dǎo)致其不靈活;
(3)鼠標(biāo)按鍵不起作用或不能彈起。鼠標(biāo)出現(xiàn)按鍵不起作用的原因一般是開關(guān)使用時(shí)間較長導(dǎo)致反應(yīng)能力下降,或鼠標(biāo)按鍵和電路板上的微動(dòng)開關(guān)之間的距離較遠(yuǎn)。出現(xiàn)不能彈起的原因是按鍵時(shí)按鍵下方微動(dòng)開關(guān)中的碗形接觸片斷裂,尤其是塑料彈簧片,使用時(shí)間過長后就容易發(fā)生斷裂。
2.1.2 鍵盤
鍵盤在使用過程中會(huì)出現(xiàn)各種問題,其原因是多種多樣的。鍵盤常出現(xiàn)的故障主要有某些鍵不起作用、某些鍵按后彈不起來、某些字符無法輸入、鍵盤輸入與屏幕顯示的字符不一致以及按下一個(gè)鍵時(shí)出現(xiàn)一連串字符等等。出現(xiàn)這些問題的原因也是各不相同的。例如只有某一個(gè)鍵的字符不能輸入時(shí),那可能是此鍵已壞或焊點(diǎn)虛焊。
2.1.3 硬盤
硬盤的問題是比較多的,例如更換硬盤導(dǎo)致無法啟動(dòng)、硬盤物理壞道、大容量硬盤檢測到的硬盤容量不對等等。以更換硬盤導(dǎo)致無法啟動(dòng)為例,一般出現(xiàn)這種情況時(shí),計(jì)算機(jī)表現(xiàn)出來的故障是對硬盤進(jìn)行升級、分區(qū)、將原硬盤的數(shù)據(jù)復(fù)制到新硬盤中都很正常,但將原硬盤取出后新硬盤無法啟動(dòng)電腦,系統(tǒng)會(huì)顯示“PRESS A KEY RESTART”。
2.2 計(jì)算機(jī)軟件容易出現(xiàn)的故障
計(jì)算機(jī)軟件故障是指由于系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件不兼容,或由于計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)被破壞,由此而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無法正常啟動(dòng)或工作的現(xiàn)象。例如CMOS中的Setup參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤,刪除了一些軟件的動(dòng)態(tài)鏈接文件、操作系統(tǒng)配置不正確等等。計(jì)算機(jī)軟件故障與硬件故障不同,它具有可修復(fù)性特征。計(jì)算機(jī)軟件容易出現(xiàn)的故障較多,例如安裝系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)藍(lán)屏或黑屏、EXE文件關(guān)聯(lián)出錯(cuò)、系統(tǒng)安裝失敗、無法刪除文件、頻繁死機(jī)等等。
3 對計(jì)算機(jī)軟硬件問題的解決措施
對于上述計(jì)算機(jī)軟硬件中出現(xiàn)的問題,很大一部分原因首先是使用者在使用過程中過度使用,且又疏于維護(hù)或維護(hù)力度不夠。其次是對計(jì)算機(jī)的相關(guān)知識(shí)不夠了解,操作過程不科學(xué),導(dǎo)致計(jì)算機(jī)感染病毒或出現(xiàn)一些程序性問題。最后是對計(jì)算機(jī)軟硬件的管理也不科學(xué),增加其出現(xiàn)問題的可能性。因此要想降低此類問題出現(xiàn)的概率,計(jì)算機(jī)使用者就要多學(xué)習(xí)相關(guān)方面的知識(shí),并及時(shí)對軟硬件進(jìn)行維護(hù)與管理,如此才能使計(jì)算機(jī)更好的為日常工作、學(xué)習(xí)及生活服務(wù)。
3.1 利用網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)使用者可利用網(wǎng)絡(luò)上豐富的資源或通過閱讀相關(guān)書籍,多學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)方面的專業(yè)知識(shí),例如一些基礎(chǔ)教程、計(jì)算機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的軟硬件問題及解決方法等,不斷充實(shí)自己的計(jì)算機(jī)知識(shí),從而指導(dǎo)自身在計(jì)算機(jī)的實(shí)際使用過程中多加注意,對不符合要求或錯(cuò)誤的操作進(jìn)行避免,降低出現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟硬件故障的概率。
3.2 定期檢測
對硬件的維護(hù)與管理主要是對鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行維護(hù)管理。在對鼠標(biāo)進(jìn)行使用時(shí),要控制按壓的力道,減小對鼠標(biāo)的物理性損害。維護(hù)方面要經(jīng)常使用稍微潮濕的布對鼠標(biāo)表面進(jìn)行擦拭,并對縫隙及滾輪上的污漬進(jìn)行清理。在使用鍵盤時(shí),也要做到輕按輕放,提高每一個(gè)鍵的使用壽命。在進(jìn)行維護(hù)時(shí),使用柔軟干凈的濕布對鍵盤表面的污垢進(jìn)行清理。同時(shí)要使其遠(yuǎn)離水源。此外,還有對CPU的維護(hù)與管理。要安裝一個(gè)功率較大的風(fēng)扇,防止出現(xiàn)計(jì)算機(jī)超高溫或超低溫運(yùn)行。要注意清理CPU針腳上積累的灰塵。
3.3 備份與修復(fù)
對計(jì)算機(jī)軟硬件的維護(hù)與管理主要包括兩方面。一是系統(tǒng),要在平時(shí)加強(qiáng)對系統(tǒng)的維護(hù),定期對系統(tǒng)進(jìn)行更新,對補(bǔ)丁進(jìn)行修復(fù),并對流氓控件進(jìn)行清理,以此來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。二是病毒,病毒是造成系統(tǒng)障礙的重要因素。它會(huì)造成計(jì)算機(jī)相關(guān)信息丟失,給使用者造成損失。因此要注意安裝功能較為強(qiáng)大的殺毒軟件,定期對電腦進(jìn)行殺毒,降低病毒感染的概率;不隨便點(diǎn)擊來歷不明的鏈接或網(wǎng)站,降低風(fēng)險(xiǎn);同時(shí)還要注意對數(shù)據(jù)的備份和保存,避免因感染病毒導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失。
4 結(jié)束語
綜上所述,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和更新速度的不斷加快,計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。但由于各種原因?qū)е掠?jì)算機(jī)出現(xiàn)很多問題。因此一方面計(jì)算機(jī)使用者要多加學(xué)習(xí),不斷補(bǔ)充自己的計(jì)算機(jī)知識(shí),另一方面也要在平時(shí)加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)軟硬件的維護(hù)與管理,使其更好的為人們服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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作者單位
【關(guān)鍵詞】誤差理論與數(shù)據(jù)處理 Excel MATLAB DPS
1 引言
隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步,測量在現(xiàn)代科技中占據(jù)著越來越重要的地位,沒有測量就沒有科學(xué)。由于測量儀器、測量環(huán)境、測量方法、測量人員和被測對象本身不可能都做到完美無缺,而且誤差存在的必然性和普遍性,已為大量實(shí)踐所證明,因此必須對誤差進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的研究。傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析過程中只注重?cái)?shù)學(xué)公式的推導(dǎo),不利于在實(shí)際工程中的應(yīng)用,通過數(shù)據(jù)處理軟件可以使數(shù)據(jù)處理更加方便快捷、測量數(shù)據(jù)更加精確。當(dāng)前許多領(lǐng)域都已離不開計(jì)算機(jī)和編程軟件,數(shù)據(jù)處理軟件已滲透到生產(chǎn)、管理、檢測、控制各個(gè)領(lǐng)域。本文則闡述了Excel、MATLAB、DPS數(shù)據(jù)處理軟件在處理誤差時(shí)的基本應(yīng)用,用這些數(shù)據(jù)處理軟件輔助處理誤差,大大提高數(shù)據(jù)處理能力,提高工程效率,獲得較高的工程收益。
2 Excel在誤差分析與數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用
2.1 Excel簡介
Microsoft Excel是微軟公司的辦公軟件Microsoft office的組件之一,它可以進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的處理、統(tǒng)計(jì)分析和輔助決策操作,Excel中大量的公式函數(shù)可以應(yīng)用選擇。使用Microsoft Excel可以執(zhí)行計(jì)算,分析信息并管理電子表格或網(wǎng)頁中的數(shù)據(jù)信息列表與數(shù)據(jù)資料圖表制作,可以實(shí)現(xiàn)許多方便的功能,使數(shù)據(jù)處理更加方便,因此廣泛地應(yīng)用于管理、統(tǒng)計(jì)財(cái)經(jīng)、工程等眾多領(lǐng)域。
2.2 隨機(jī)誤差的處理
由于在測定過程中一系列有關(guān)因素微小的隨機(jī)波動(dòng)而形成的具有相互抵償性的誤差。單次測量的隨機(jī)誤差沒有規(guī)律,但多次測量的總體卻服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律,測量列中的隨機(jī)誤差具有相互抵償性,因此,通過計(jì)算測量列算術(shù)平均值可以對隨機(jī)誤差進(jìn)行處理??梢酝ㄟ^調(diào)用Excel基本的數(shù)據(jù)處理功能:求和、平均值和單次測量標(biāo)準(zhǔn)差。
(1)求和:SUM()
(2)平均值:AVERAGE()
(3)單次測量標(biāo)準(zhǔn)差:STDEV()
3 MATLAB在誤差分析與數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用
3.1 MATLAB介紹
MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件,用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境,它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中,為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案。
3.2 系統(tǒng)誤差的處理
在相同測量條件下,對同一個(gè)被測尺寸進(jìn)行多次重復(fù)測量時(shí),誤差值的大小和符號(hào)(正值或負(fù)值)保持不變;或者在條件變化時(shí),按一定規(guī)律變化的誤差。其中殘余誤差觀察法比較簡單、直觀,主要是根據(jù)測量列中的各個(gè)殘余誤差大小和符號(hào)的變化規(guī)律,直接由誤差曲線圖形來判斷有無變化的系統(tǒng)誤差。MATLAB具有強(qiáng)大的作圖功能,利用它對測量數(shù)據(jù)的殘余誤差作圖,通過圖表判斷是否含有規(guī)律性變化的系統(tǒng)誤差。
(1)平均值:mean()
(2)畫圖:plot()
4 DPS在誤差分析與數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用
4.1 DPS介紹
DPS是浙江大學(xué)唐啟義教授等開發(fā)的大型、通用、多功能數(shù)據(jù)處理分析應(yīng)用軟件,其運(yùn)行環(huán)境為中文Windows 98/2000/XP,軟件工作界面友好,操作簡便,易于掌數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。DPS將數(shù)值計(jì)算、統(tǒng)計(jì)分析、模型模擬以及畫線制表等功能融為一體,可廣泛適用于教學(xué)、工程和生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域。
4.2 粗大誤差的處理
粗大誤差的處理是工程中經(jīng)常遇到的,常用的判別方法有萊以特準(zhǔn)則(3S法)、格拉布斯準(zhǔn)則和狄克松準(zhǔn)則。其中萊以特準(zhǔn)則(3S法)使用簡單,不需查表,得到了相對廣泛的應(yīng)用。
在DPS中,可利用“異常值檢驗(yàn)”命令實(shí)現(xiàn)測量列中異常數(shù)據(jù)的剔除。在菜單項(xiàng)中選擇“數(shù)據(jù)分析”中的“異常值檢驗(yàn)”命令,就會(huì)彈出相應(yīng)的對話框,根據(jù)需要可以繼續(xù)選擇檢驗(yàn)粗大誤差方法,然后單擊“確定”按鈕就會(huì)立即顯示檢測結(jié)果。
5 結(jié)論
針對測量誤差處理在《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》課程教學(xué)和實(shí)際工作中計(jì)算量大、處理過程比較繁瑣的問題,本文提出了基于Excel、MATLAB和DPS軟件對數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行處理,在分析了這些軟件的基礎(chǔ)上,結(jié)合了系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差本身的特征,對不同性質(zhì)的誤差應(yīng)用了不同軟件進(jìn)行處理。從求解命令可以看出,應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件處理誤差和分析數(shù)據(jù)可以提高計(jì)算的準(zhǔn)確性和計(jì)算效率。
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從以上的論述中可以看出,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助數(shù)據(jù)處理還存在諸多的問題,為了有效的解決這一問題,研發(fā)出了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),該系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)而言,存在以下優(yōu)點(diǎn):首先,在新的軟件系統(tǒng)中引進(jìn)了數(shù)據(jù)庫技術(shù),其操作模塊和數(shù)據(jù)模塊是獨(dú)立的兩個(gè)模塊,可以實(shí)現(xiàn)其獨(dú)立工作。其次,該系統(tǒng)采取了C/S的管理模式,這種模式可以實(shí)現(xiàn)對量測數(shù)據(jù)的管理、導(dǎo)入以及結(jié)果處理。再次,采用SQL語言編輯形式,可以對測試數(shù)據(jù)的快速查詢和對實(shí)驗(yàn)要求的快速訪問。最后,該系統(tǒng)中預(yù)留了數(shù)據(jù)入口接駁功能,可以實(shí)現(xiàn)自由的職能擴(kuò)展。
2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)方案
2.1實(shí)驗(yàn)概況
本次結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)選取某鐵路鋼構(gòu)三跨PC箱形橋,按照剛度相思的原則,將該橋的尺寸和模型尺寸擬定為18.2:1,該橋模型的總長度為29.6米,在墩身的建筑中,使用的是C40的混凝土,墩臺(tái)使用的混凝土型號(hào)和墩身使用的混凝土型號(hào)保持一致,在橋身的建筑中,采用的是C60的混凝土類型,在1號(hào)和4號(hào)橋墩采用的支座是活動(dòng)的,2號(hào)和3號(hào)橋墩采用的剛性連接支座,并對其采用豎向和水平的加載方式。在本次實(shí)驗(yàn)工況研究中,設(shè)置了四種工況,包括水平推力、張拉、配種以及豎向加重。
2.2對結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的分析
按照結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的一般流程將軟件化為為三個(gè)層次,第一個(gè)層次就是數(shù)據(jù)庫層,主要用于存儲(chǔ)試驗(yàn)中用到的各種信息;第二層為數(shù)據(jù)管理層,主要負(fù)責(zé)對試驗(yàn)中各種數(shù)據(jù)的管理;第三層為處理結(jié)果層,該層主要是根據(jù)第二層下達(dá)的任務(wù),實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的結(jié)果表達(dá)。在Matlab軟件中,設(shè)計(jì)了一套完整的控制函數(shù),并包括I/O設(shè)備訪問所需要的函數(shù),該函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)對硬件的有效控制,同時(shí)也滿足了硬件之間的通訊功能。
2.3對實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)數(shù)抽象據(jù)庫的分析
根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷臋C(jī)構(gòu)體系,根據(jù)數(shù)據(jù)庫的原理,可以得出抽象的數(shù)據(jù)庫模型,該數(shù)據(jù)庫的模型可以通過Access2000實(shí)現(xiàn)。在該數(shù)據(jù)庫模型中,涉及到的因素很多,例如用于存儲(chǔ)百分表位移計(jì)分布信息的位移測點(diǎn)表,存儲(chǔ)加載歷程和工況的工況信息表,除此以外,還包括應(yīng)力信息表、壓力信息表、位移測值表以及應(yīng)變信息表。在數(shù)據(jù)訪問和數(shù)據(jù)管理操作中,不會(huì)對其他表進(jìn)行操作,只需要通過位移測點(diǎn)表、測點(diǎn)信息表以及工況信息表來完成。采用這種數(shù)據(jù)訪問和數(shù)據(jù)管理方法,可以有效的確保原始數(shù)據(jù)不受到破壞,提高原始數(shù)據(jù)的安全性。
2.4對數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)處理的分析
在對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)操作時(shí),要確保數(shù)據(jù)的安全性。因此,在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作的過程中,應(yīng)該將其放在安全性比較高的C/S模型中,并在其前端管理程序中實(shí)現(xiàn)。通過控制Matlab軟件編程數(shù)據(jù)管理程序,在ODBC中建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫接口,從而在Database中實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理和數(shù)據(jù)訪問功能。在對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理的過程中,需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)方面的功能,具體來說,主要包含以下幾個(gè)部分:首先,要預(yù)留出UCAM接入口和PC接入口,并實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的手動(dòng)導(dǎo)入和自動(dòng)導(dǎo)入功能。其次,要按照一定的條件,實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的訪問和對數(shù)據(jù)的查詢功能,并做到便捷和高效。再次,要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理任務(wù)定制功能,根據(jù)數(shù)據(jù)查詢的結(jié)果和數(shù)據(jù)的性質(zhì),程度可以對程度做出智能判斷,并建立起數(shù)據(jù)連接機(jī)制和數(shù)據(jù)導(dǎo)入機(jī)制,最后利用Matlab來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的管理功能。根據(jù)以上的論述,利用Matlab編程程序,實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的初步自動(dòng)化功能和可視化功能。
3總結(jié)
關(guān)鍵詞:統(tǒng)一過程里程碑迭代核心工作流
Abstract:ThispaperdiscusstheimportantcontentsoftheRationalUnifiedProcess,includingDevelopmentPhase,IterationProcess,CoreWorkflowsandsoon.Additionally,givingsomecommentsaboutitsadvantagesandweaknessesinthesoftwareprojectsdevelopment.
KeyWords:UnifiedProcess,Milestone,Iteration,CoreWorkflows
一前言
軟件過程是指實(shí)施于軟件開發(fā)和維護(hù)中的階段、方法、技術(shù)、實(shí)踐及相關(guān)產(chǎn)物(計(jì)劃、文檔、模型、代碼、測試用例和手冊等)的集合。行之有效的軟件過程可以提高開發(fā)軟件組織的生產(chǎn)效率、提高軟件質(zhì)量、降低成本并減少風(fēng)險(xiǎn)。目前市場上領(lǐng)先的軟件過程主要有RUP(RationalUnifiedProcess)、OPENProcess和OOSP(Object-OrientedSoftwareProcess)。
RUP具有較高認(rèn)知度的原因之一恐怕是因?yàn)槠涮岢稣逺ational軟件公司聚集了面向?qū)ο箢I(lǐng)域三位杰出專家Booch、Rumbaugh和Jacobson,同時(shí)它又是面向?qū)ο箝_發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)語言——標(biāo)準(zhǔn)建模語言(UML)的創(chuàng)立者。RUP是由Objectory過程演化而來,其初始版本為5.0,先后經(jīng)歷了5.1、5.11、5.5等版本直到最新的RationalUnifiedProcess2000版本。本文主要討論RUP的主要內(nèi)容和特點(diǎn)。
二RUP的二維開發(fā)模型
RUP可以用二維坐標(biāo)來描述。橫軸通過時(shí)間組織,是過程展開的生命周期特征,體現(xiàn)開發(fā)過程的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu),用來描述它的術(shù)語主要包括周期(Cycle)、階段(Phase)、迭代(Iteration)和里程碑(Milestone);縱軸以內(nèi)容來組織為自然的邏輯活動(dòng),體現(xiàn)開發(fā)過程的靜態(tài)結(jié)構(gòu),用來描述它的術(shù)語主要包括活動(dòng)(Activity)、產(chǎn)物(Artifact)、工作者(Worker)和工作流(Workflow)。如圖1:
圖1RUP的二維開發(fā)模型
三開發(fā)過程中的各個(gè)階段和里程碑
RUP中的軟件生命周期在時(shí)間上被分解為四個(gè)順序的階段,分別是:初始階段(Inception)、細(xì)化階段(Elaboration)、構(gòu)造階段(Construction)和交付階段(Transition)。每個(gè)階段結(jié)束于一個(gè)主要的里程碑(MajorMilestones);每個(gè)階段本質(zhì)上是兩個(gè)里程碑之間的時(shí)間跨度。在每個(gè)階段的結(jié)尾執(zhí)行一次評估以確定這個(gè)階段的目標(biāo)是否已經(jīng)滿足。如果評估結(jié)果令人滿意的話,可以允許項(xiàng)目進(jìn)入下一個(gè)階段。
1.初始階段
初始階段的目標(biāo)是為系統(tǒng)建立商業(yè)案例并確定項(xiàng)目的邊界。為了達(dá)到該目的必須識(shí)別所有與系統(tǒng)交互的外部實(shí)體,在較高層次上定義交互的特性。本階段具有非常重要的意義,在這個(gè)階段中所關(guān)注的是整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行中的業(yè)務(wù)和需求方面的主要風(fēng)險(xiǎn)。對于建立在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上的開發(fā)項(xiàng)目來講,初始階段可能很短。
初始階段結(jié)束時(shí)是第一個(gè)重要的里程碑:生命周期目標(biāo)(LifecycleObjective)里程碑。生命周期目標(biāo)里程碑評價(jià)項(xiàng)目基本的生存能力。
2.細(xì)化階段
細(xì)化階段的目標(biāo)是分析問題領(lǐng)域,建立健全的體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),編制項(xiàng)目計(jì)劃,淘汰項(xiàng)目中最高風(fēng)險(xiǎn)的元素。為了達(dá)到該目的,必須在理解整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對體系結(jié)構(gòu)作出決策,包括其范圍、主要功能和諸如性能等非功能需求。同時(shí)為項(xiàng)目建立支持環(huán)境,包括創(chuàng)建開發(fā)案例,創(chuàng)建模板、準(zhǔn)則并準(zhǔn)備工具。
細(xì)化階段結(jié)束時(shí)第二個(gè)重要的里程碑:生命周期結(jié)構(gòu)(LifecycleArchitecture)里程碑。生命周期結(jié)構(gòu)里程碑為系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)建立了管理基準(zhǔn)并使項(xiàng)目小組能夠在構(gòu)建階段中進(jìn)行衡量。此刻,要檢驗(yàn)詳細(xì)的系統(tǒng)目標(biāo)和范圍、結(jié)構(gòu)的選擇以及主要風(fēng)險(xiǎn)的解決方案。
3.構(gòu)造階段
在構(gòu)建階段,所有剩余的構(gòu)件和應(yīng)用程序功能被開發(fā)并集成為產(chǎn)品,所有的功能被詳細(xì)測試。從某種意義上說,構(gòu)建階段是一個(gè)制造過程,其重點(diǎn)放在管理資源及控制運(yùn)作以優(yōu)化成本、進(jìn)度和質(zhì)量。
構(gòu)建階段結(jié)束時(shí)是第三個(gè)重要的里程碑:初始功能(InitialOperational)里程碑。初始功能里程碑決定了產(chǎn)品是否可以在測試環(huán)境中進(jìn)行部署。此刻,要確定軟件、環(huán)境、用戶是否可以開始系統(tǒng)的運(yùn)作。此時(shí)的產(chǎn)品版本也常被稱為“beta”版。
4.交付階段
交付階段的重點(diǎn)是確保軟件對最終用戶是可用的。交付階段可以跨越幾次迭代,包括為做準(zhǔn)備的產(chǎn)品測試,基于用戶反饋的少量的調(diào)整。在生命周期的這一點(diǎn)上,用戶反饋應(yīng)主要集中在產(chǎn)品調(diào)整,設(shè)置、安裝和可用性問題,所有主要的結(jié)構(gòu)問題應(yīng)該已經(jīng)在項(xiàng)目生命周期的早期階段解決了。
在交付階段的終點(diǎn)是第四個(gè)里程碑:產(chǎn)品(ProductRelease)里程碑。此時(shí),要確定目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn),是否應(yīng)該開始另一個(gè)開發(fā)周期。在一些情況下這個(gè)里程碑可能與下一個(gè)周期的初始階段的結(jié)束重合。
四RUP的核心工作流(CoreWorkflows)
RUP中有9個(gè)核心工作流,分為6個(gè)核心過程工作流(CoreProcessWorkflows)和3個(gè)核心支持工作流(CoreSupportingWorkflows)。盡管6個(gè)核心過程工作流可能使人想起傳統(tǒng)瀑布模型中的幾個(gè)階段,但應(yīng)注意迭代過程中的階段是完全不同的,這些工作流在整個(gè)生命周期中一次又一次被訪問。9個(gè)核心工作流在項(xiàng)目中輪流被使用,在每一次迭代中以不同的重點(diǎn)和強(qiáng)度重復(fù)。
1.商業(yè)建模(BusinessModeling)
商業(yè)建模工作流描述了如何為新的目標(biāo)組織開發(fā)一個(gè)構(gòu)想,并基于這個(gè)構(gòu)想在商業(yè)用例模型和商業(yè)對象模型中定義組織的過程,角色和責(zé)任。
2.需求(Requirements)
需求工作流的目標(biāo)是描述系統(tǒng)應(yīng)該做什么,并使開發(fā)人員和用戶就這一描述達(dá)成共識(shí)。為了達(dá)到該目標(biāo),要對需要的功能和約束進(jìn)行提取、組織、文檔化;最重要的是理解系統(tǒng)所解決問題的定義和范圍。
3.分析和設(shè)計(jì)(Analysis&Design)
分析和設(shè)計(jì)工作流將需求轉(zhuǎn)化成未來系統(tǒng)的設(shè)計(jì),為系統(tǒng)開發(fā)一個(gè)健壯的結(jié)構(gòu)并調(diào)整設(shè)計(jì)使其與實(shí)現(xiàn)環(huán)境相匹配,優(yōu)化其性能。分析設(shè)計(jì)的結(jié)果是一個(gè)設(shè)計(jì)模型和一個(gè)可選的分析模型。設(shè)計(jì)模型是源代碼的抽象,由設(shè)計(jì)類和一些描述組成。設(shè)計(jì)類被組織成具有良好接口的設(shè)計(jì)包(Package)和設(shè)計(jì)子系統(tǒng)(Subsystem),而描述則體現(xiàn)了類的對象如何協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)用例的功能。
設(shè)計(jì)活動(dòng)以體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為中心,體系結(jié)構(gòu)由若干結(jié)構(gòu)視圖來表達(dá),結(jié)構(gòu)視圖是整個(gè)設(shè)計(jì)的抽象和簡化,該視圖中省略了一些細(xì)節(jié),使重要的特點(diǎn)體現(xiàn)得更加清晰。體系結(jié)構(gòu)不僅僅是良好設(shè)計(jì)模型的承載媒介,而且在系統(tǒng)的開發(fā)中能提高被創(chuàng)建模型的質(zhì)量。
4.實(shí)現(xiàn)(Implementation)
實(shí)現(xiàn)工作流的目的包括以層次化的子系統(tǒng)形式定義代碼的組織結(jié)構(gòu);以組件的形式(源文件、二進(jìn)制文件、可執(zhí)行文件)實(shí)現(xiàn)類和對象;將開發(fā)出的組件作為單元進(jìn)行測試以及集成由單個(gè)開發(fā)者(或小組)所產(chǎn)生的結(jié)果,使其成為可執(zhí)行的系統(tǒng)。
5.測試(Test)
測試工作流要驗(yàn)證對象間的交互作用,驗(yàn)證軟件中所有組件的正確集成,檢驗(yàn)所有的需求已被正確的實(shí)現(xiàn),識(shí)別并確認(rèn)缺陷在軟件部署之前被提出并處理。RUP提出了迭代的方法,意味著在整個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行測試,從而盡可能早地發(fā)現(xiàn)缺陷,從根本上降低了修改缺陷的成本。測試類似于三維模型,分別從可靠性、功能性和系統(tǒng)性能來進(jìn)行。
6.部署(Deployment)
部署工作流的目的是成功的生成版本并將軟件分發(fā)給最終用戶。部署工作流描述了那些與確保軟件產(chǎn)品對最終用戶具有可用性相關(guān)的活動(dòng),包括:軟件打包、生成軟件本身以外的產(chǎn)品、安裝軟件、為用戶提供幫助。在有些情況下,還可能包括計(jì)劃和進(jìn)行beta測試版、移植現(xiàn)有的軟件和數(shù)據(jù)以及正式驗(yàn)收。
7.配置和變更管理(Configuration&ChangeManagement)
配置和變更管理工作流描繪了如何在多個(gè)成員組成的項(xiàng)目中控制大量的產(chǎn)物。配置和變更管理工作流提供了準(zhǔn)則來管理演化系統(tǒng)中的多個(gè)變體,跟蹤軟件創(chuàng)建過程中的版本。工作流描述了如何管理并行開發(fā)、分布式開發(fā)、如何自動(dòng)化創(chuàng)建工程。同時(shí)也闡述了對產(chǎn)品修改原因、時(shí)間、人員保持審計(jì)記錄。
8.項(xiàng)目管理(ProjectManagement)
軟件項(xiàng)目管理平衡各種可能產(chǎn)生沖突的目標(biāo),管理風(fēng)險(xiǎn),克服各種約束并成功交付使用戶滿意的產(chǎn)品。其目標(biāo)包括:為項(xiàng)目的管理提供框架,為計(jì)劃、人員配備、執(zhí)行和監(jiān)控項(xiàng)目提供實(shí)用的準(zhǔn)則,為管理風(fēng)險(xiǎn)提供框架等。
9.環(huán)境(Environment)
環(huán)境工作流的目的是向軟件開發(fā)組織提供軟件開發(fā)環(huán)境,包括過程和工具。環(huán)境工作流集中于配置項(xiàng)目過程中所需要的活動(dòng),同樣也支持開發(fā)項(xiàng)目規(guī)范的活動(dòng),提供了逐步的指導(dǎo)手冊并介紹了如何在組織中實(shí)現(xiàn)過程。
五RUP的迭代開發(fā)模式
RUP中的每個(gè)階段可以進(jìn)一步分解為迭代。一個(gè)迭代是一個(gè)完整的開發(fā)循環(huán),產(chǎn)生一個(gè)可執(zhí)行的產(chǎn)品版本,是最終產(chǎn)品的一個(gè)子集,它增量式地發(fā)展,從一個(gè)迭代過程到另一個(gè)迭代過程到成為最終的系統(tǒng)。
傳統(tǒng)上的項(xiàng)目組織是順序通過每個(gè)工作流,每個(gè)工作流只有一次,也就是我們熟悉的瀑布生命周期(見圖2)。這樣做的結(jié)果是到實(shí)現(xiàn)末期產(chǎn)品完成并開始測試,在分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)階段所遺留的隱藏問題會(huì)大量出現(xiàn),項(xiàng)目可能要停止并開始一個(gè)漫長的錯(cuò)誤修正周期。
圖2瀑布模型
一種更靈活,風(fēng)險(xiǎn)更小的方法是多次通過不同的開發(fā)工作流,這樣可以更好的理解需求,構(gòu)造一個(gè)健壯的體系結(jié)構(gòu),并最終交付一系列逐步完成的版本。這叫做一個(gè)迭代生命周期。在工作流中的每一次順序的通過稱為一次迭代。軟件生命周期是迭代的連續(xù),通過它,軟件是增量的開發(fā)。一次迭代包括了生成一個(gè)可執(zhí)行版本的開發(fā)活動(dòng),還有使用這個(gè)版本所必需的其他輔助成分,如版本描述、用戶文檔等。因此一個(gè)開發(fā)迭代在某種意義上是在所有工作流中的一次完整的經(jīng)過,這些工作流至少包括:需求工作流、分析和設(shè)計(jì)工作流、實(shí)現(xiàn)工作流、測試工作流。其本身就像一個(gè)小型的瀑布項(xiàng)目(見圖3)。
圖3RUP的迭代模型
與傳統(tǒng)的瀑布模型相比較,迭代過程具有以下優(yōu)點(diǎn):
?降低了在一個(gè)增量上的開支風(fēng)險(xiǎn)。如果開發(fā)人員重復(fù)某個(gè)迭代,那么損失只是這一個(gè)開發(fā)有誤的迭代的花費(fèi)。
?降低了產(chǎn)品無法按照既定進(jìn)度進(jìn)入市場的風(fēng)險(xiǎn)。通過在開發(fā)早期就確定風(fēng)險(xiǎn),可以盡早來解決而不至于在開發(fā)后期匆匆忙忙。
?加快了整個(gè)開發(fā)工作的進(jìn)度。因?yàn)殚_發(fā)人員清楚問題的焦點(diǎn)所在,他們的工作會(huì)更有效率。
?由于用戶的需求并不能在一開始就作出完全的界定,它們通常是在后續(xù)階段中不斷細(xì)化的。因此,迭代過程這種模式使適應(yīng)需求的變化會(huì)更容易些。
六總結(jié)
RUP具有很多長處:提高了團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)力,在迭代的開發(fā)過程、需求管理、基于組件的體系結(jié)構(gòu)、可視化軟件建模、驗(yàn)證軟件質(zhì)量及控制軟件變更等方面,針對所有關(guān)鍵的開發(fā)活動(dòng)為每個(gè)開發(fā)成員提供了必要的準(zhǔn)則、模板和工具指導(dǎo),并確保全體成員共享相同的知識(shí)基礎(chǔ)。它建立了簡潔和清晰的過程結(jié)構(gòu),為開發(fā)過程提供較大的通用性。但同時(shí)它也存在一些不足:RUP只是一個(gè)開發(fā)過程,并沒有涵蓋軟件過程的全部內(nèi)容,例如它缺少關(guān)于軟件運(yùn)行和支持等方面的內(nèi)容;此外,它沒有支持多項(xiàng)目的開發(fā)結(jié)構(gòu),這在一定程度上降低了在開發(fā)組織內(nèi)大范圍實(shí)現(xiàn)重用的可能性??梢哉fRUP是一個(gè)非常好的開端,但并不完美,在實(shí)際的應(yīng)用中可以根據(jù)需要對其進(jìn)行改進(jìn)并可以用OPEN和OOSP等其他軟件過程的相關(guān)內(nèi)容對RUP進(jìn)行補(bǔ)充和完善。
主要參考文獻(xiàn)
1.RationalSoftwareCorporation.RationalUnifiedProcessversion2000.02.1,2000