計算機軟體技術方面論文
社會經濟的發展,帶動了我國城鎮居民生活水平的快速提高。近些年以來,由於我國科學資訊科技的發展不斷加快,計算機的應用也越來越頻繁,計算機軟體技術的開發與使用情況受到了人們的密切關注。下面是小編為大家整理的,供大家參考。
範文一:實時軟體開發方法思考
摘要:當今是個資訊自動化的時代,軟體已應用於人們生活的環境的各個方面。把面向物件的實現方法引入到實時軟體系統的開發過程中具有重大的作用,可以達到反覆使用,開發週期時間短、軟體質量增強、開發有保障以及開發成本低等效能目的。這樣就確保了實時軟體的良性開發並使這種開發系統化和工程化,更使人們無論在生產方面還是學習方面都會有很大的便利並提升了生產生活的質量
關鍵詞:面向物件;實時軟體;開發方法;軟體工程
實時系統是計算機系統中特殊的系統,輸出值和系統的消耗的時間決定了這個系統的結果是否精確,即使用者希望以極短的時間獲取最佳最有效的運算結果。在以前實時系統主要服務於國家軍事安全方面,今天隨著這一系統的研發,它廣泛應用我們社會生活的各個方面和各個環節,其應用範圍從洗衣機、烤箱到自動化的生產線、醫學輔助機械、交通運輸控制、天氣預報預測、航天動力工程等等。在軟體開發中實時系統中的軟體部分逐漸成為一個不可缺少的獨立部分,貫穿於軟體開發的始終。
1.闡釋實時軟體的內涵
實時軟體是實時系統中的軟體。當外部世界發生變化時,相應地實時系統就會對這種變化做出動作進行迴應,並在規定的時間內、依靠嚴格的控制、最大化地獲取資料來實現這一功能。特別要指出的是,這些控制是有嚴格規範的,這便對實時系統的應用進行了限制,只應用於它相對應的方面。另外,實時系統具有高標準的要求,主要可以體現在以下方面:其一、時間方面,必須在規定的時間內處理完突發事物,如果超過時間就會造成不可彌補的損失;其二、正確性方面,在規定的時間內對突發事物做出合理的邏輯判斷和處理,這就確保了結果的正確性。同時,存在著對實時系統的實時性有一個普遍的誤區,他們狹隘地臆斷實時就是速度要快。以第一時間對外部情況做出反應是實時系統的一個優點,快速反應是實時性的一個要求,但是兩者有著本質的區別,不可混淆概念。有時快速反應並不意味著實現了實時性。所謂的實時性是指要求圓滿處理完外部相應的事物和要求必須在規定的時間內。除了具有一般軟體系統的特點外,實時系統軟體還具有:首先,時間限制,即實時性。要求在規定的時間內對於外部的發生的事物系統要做出反應並處理好;其次,穩定性。如果系統重啟和故障恢復系統會很快復原且資料不受損;再次,多工、並行性、分佈性。實時系統可以同時同步對於外部世界或者分佈較廣的多個問題和任務,進行有效的處理並有效地保證處理的結果具有可靠性。而這種處理的有效性和可靠性是由系統的實時性決定的;最後,對於作業系統的底層具有開發性,實時作業系統就是實時軟體應用中所使用的作業系統,要求在優先調配機制和記憶體鎖定機制控制下,實現多工同時同步處理。特別要注意的是,對於系統中的語言開發原則也要堅持實時性原則,選擇實時性語言,以求對多個任務進行並行處理。
2.探討實時軟體開發方法
與普通的實時軟體相比,複雜性是兩者的共性,實時系統的軟體還具有自己的特殊性要求,那就是時間控制的因素,這就是實時軟體的結構和開發方法的優勢。
2.1實時分析技術
以面臨解決的事實問題或既定的目標為依託,全面解析實時系統的軟體和硬體部分,而後對硬體和軟體進行拆解,以求對設計實時軟體奠定根基,這就是實時系統在分析階段中所要完成的任務。建模和模擬技術是實時系統進行分析才應用的技術。對實時系統元素進行建模時要求分析人員必須利用好數學輔助工具,另外,把握時間長短和對資源大小進行估量是分析人員在這一過程中特別要注意的問題。根據在對資料流進行分析的基礎上,分析人員要建模實時系統的硬體和軟體元素,控制以概率的形式進行,這就是數學分析方法應該注意的。同時,對系統時間和資源大小如何進行評估,就要求分析人員以網路分析、序列論、圖形論和資料模型等方式來推匯出來。RMS理論為基礎,能夠分析並行的多工的分析技術,是為了輔助RMAM的分析方法而設立的理論。判斷在實時系統中在排程方面利用RMS處理並行任務是否能夠滿足他們的實時性的依據,那就是看有沒有采用採用RMA分析技術。分析系統的效能需要使用模擬和建模工具,利用這兩種工具軟體工程師還能夠構建一個模型,通過這樣的形式,可以有效地理解系統的運作。為建立一個實時系統的概念模型需要通過系統的狀態圖、活動圖和模組圖,這就是系統的建模方法。然後在在建立的模型的基礎上,分析和模擬系統的行為和執行情況,並測試系統是否具有一致性和完整性,最後,彙總在真實系統中的各種資料和特性。
2.2實時設計和實現技術
在給定的時間控制情況下如何完成系統的目標是實時設計階段中主要面對的任務。處理實時軟體中的優先權的選擇、多工和並行、同步和非同步、時間約束等問題是設計實時軟體所必須考慮的因素。通常都是通過擴充套件一些非實時設計方法是實時軟體的設計方法所採用的手段,而基於過程的模組化的設計方法是傳統的實時軟體的設計方法才採用的手段。不僅可以採用自頂向下和結構化的程式設計,而且可以採用圖形化的語言描述設計,還有一些運用有限狀態機、Petir網、訊息傳遞系統或一某種專門語言等是使用面向資料的設計方面向物件的實時軟體開發方法所研究的基礎性方法。
2.3傳統實時軟體開發方法應該注意的問題
由於實時軟體的應用於各個領域,這樣就使實時軟體面臨的問題越來越多,最終使實時軟體很複雜了。在過程的設計方法上而建立的傳統實時軟體已不能夠適應變化的新情況了。它主要存在以下問題:首先,分別對過程和資料進行處理,這樣就使真實世界的實際情況失去了本來面目,更加劇了分析和設計實際世界的難度;其次,沒有統一性的劃分原則對採用層次化的功能模組劃分系統,最為嚴重的是,某個別的開發人員的主觀看法完全左右了對組織軟體單元,系統的劃分,這樣就失去了客觀性加劇了實時軟體開發的困難;最後,由於人為的侷限性使得對排程的分析和描述過程也相當的複雜。
3.結語
隨著電子資訊科技的發展,我們研究實時軟體開發時,要具有勇於突破和敢於創新的鬥志,在對現實情況進行分析和研究的基礎上,要不斷對實時軟體進行改進,以達到它更好地服務於社會的目的。
參考文獻:
[1]肖亞利.面向物件的實時軟體開發方法研究[D].四川大學,2003.
[2]沈芳平.鍋爐熱效率計算方法研究與軟體開發[D].東南大學,2004.
範文二:計算機軟體技術課程教學改革分析
【摘要】本文嘗試從計算機軟體技術課程教學出發,將CDIO的教學理念融入到平時授課過程,培養學生對課程知識的掌握,更重要的是培養學生團結合作能力。通過一段時間的實踐表明,基於CDIO的課程教學能夠提供學生自主性和創新性,提高學生學習興趣和解決問題的能力。
【關鍵詞】教學改革;CDIO;實踐能力
1引言
計算機軟體技術是一門軟體設計的基礎知識、方法與實用技術相結合的課程,為計算機軟體應用開發、技術管理工作奠定理論基礎,目前課程教學多是以傳統理論課堂教學結合實驗教學的模式進行,學生反映上課即使聽懂遇到實際問題時也不知如何下手解決,尤其程式設計能力弱的學起來更加吃力,通常存在以下幾方面問題。1課程涉及知識點多,理論性強,要求學生要有較強的邏輯思維和分析能力,尤其有具有較好的程式設計功底,這使得學這課程之前讓部分學生產生畏難情緒。2實驗課程中學生獨立完成的是一些已有結論的驗證性實驗,以致學生軟體程式設計能力得不到培養和提升。3課程考核以閉卷理論知識點考核作為重點,學生為了應付考試,可能死記硬背一些概念甚至一些程式設計題目,學生素質和實踐能力得不到有效的培養和訓練。針對以上問題,按照課程特點以及教學規律相應進行一些教學改革探索,以CDIO教學模式構思Conceive、設計Design、實現Implement、運作Operate進行每個教學環節落實,讓學生以自主主動地、有機聯絡地方式學習。CDIO模式與傳統的以傳授知識為主的教學模式相比,更強調知識的運用和個人能力的培養。它要求我們在教學中,既要注重基礎知識的傳授,又要注重創新、設計和知識的綜合應用;既要強調個人專業能力的培養,又要提倡團隊合作精神的培養,這種教學模式能開拓學生的創新精神,全面提升學生的綜合素質,讓學生掌握紮實的基礎知識,培養其責任感和團隊合作精神。
2教學改革措施
目前,計算機軟體技術教學改革主要從兩個方面進行,即教學內容的改革和課程實驗部分的改革。
2.1教學方法設計[1]
基於CDIO教學理念,在教學過程中,以專案為牽引,以任務為依託,把課堂教學環境模擬成CDIO教育環境,即以專案構思、設計、實現和執行的生命週期為載體來組織教學。具體實施過程如下:
1首先選擇具有代表性的專案任務,整個專案具備詳細的系統開發過程,有較完整的系統結構、及基本需要的一些功能模組,在功能模組中有資料能演示,比如學生成績管理系統。
2在教學過程中,根據教學進度和教學內容,向學生詳細地介紹專案任務的構思、設計、實現和執行各個環節,從專案任務的需求分析,到各功能模組的設計與實現,到後期的執行和維護等。尤其一些關鍵功能模組的實現,為了便於、強化學生理解,可以設計一些類似的小任務。
3通過專案任務的貫穿,可以對已講授的知識點進行總結,對後續課程的知識點以設問方式引出,引導學生積極主動思考,尋求解決方案。通過這種使前後知識點有機聯絡起來,使課程知識結構更系統。
2.2實驗教學設計
以往實驗課都是一些驗證性實驗,學生通過查詢網際網路翻閱書本很快能找到解決路徑。加上現在實驗課時有限,通常佈置一些小的專案,儘量涵蓋課堂教學所涉及知識點,比如佈置程式設計實現計算器。4-5人組成一個小組,以組長牽頭組織大家分析,分配任務,利用課餘時間共同協作完成。在這過程中包含一個CDIO專案週期[1]構思———需求分析、設計———實施方案、實現———編寫程式碼、運作———作品測試、演示等。實驗課各小組彙報並演示所開發設計的專案。根據演示作品功能完整性、美觀性等方面綜合評價作為實驗考評的依據,在這過程中又培養了學生獨立思考,分析問題解決問題的能力,學生間合作溝通能力也得到鍛鍊。
2.3積極參與各類競賽
多年來,我們都鼓勵學生參加藍橋杯大學生程式設計大賽等類似比賽,通過參與比賽,學生程式設計能力得到快速提高,對課程基本概念和基礎知識的理解也會更上一個臺階,牢固掌握所學知識,同時通過比賽拓展了學生的視野,學習目的性更強更明確,學習積極性相應地也提高了。這種做法也是符合CDIO理念,提高學生系統分析能力程式設計能力的。
2.4教改存在問題
教改中存在最大問題可能是專案任務資源不足,類似教材不多,可供參考的有限,每個專案任務要具有代表性同時又包含各知識點,需要花大量的時間編制。經過一段時間積累應該素材不斷會增加,並在原有基礎上不斷完善。
3結束語
CDIO理念在強調學生理論基礎知識的同時,注重培養學生理論應用能力、團隊合作能力。針對當前計算機軟體技術課程教學過程中存在的問題,結合CDIO教學理念對學生的要求,探討以專案為中心、以任務驅動教學,激發學生學習興趣,培養學生的CDIO能力,取得了較好的教學效果。
參考文獻:
[1]周立章.基於CDIO工程教學模式的C++程式設計教學改革探索[J].大眾科技,201110:208-210.
[2]邱勝海,高成衝,王雲霞,等.基於CDIO模式的資料庫課程實驗專案設計[J].中國現代教育裝備,2012,15721:43-45.
計算機網路技術專科論文