时间:2023-03-16 15:40:50
导语:在计算机工程论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
⑴开发出自带防护功能的软件。计算机系统非常庞大,除了必备软件,在许多行业还装有专门的软件。面对如此复杂的软件系统,软件的维护工作不易开展。因此,在软件的开发过程中要加大对防护功能的有效应用,使软件自带效果较好的升级、保密、病毒查杀等功能,使其在软件运行过程中做好第一道防护工作。⑵在程序设计中使用高级语言。每一个软件都是由一定层次的语言编码而成的,像机器语言和换边语言这样层次较低的语言,虽然在操作的过程中较简单,但是不利于在使用的过程中进行软件的维护。因此,要在软件开发时使用较高层次的语言,增加软件对用户指令的智能识别能力,通过技术的手段让软件维护工作简单化、精细化。⑶严格把关软件的质量。计算机软件不同于其它实物,它的质量优劣直接影响着软件的运行效果,质量好的软件给软件维护减轻了负担,能够减少计算机软件问题的出现,这也意味着对计算机软件在源头上进行了维护。
2用户方面
⑴养成计算机软件维护的意识。对于多用户而言,计算机软件的维护似乎没有什么实际意义,只要不影响到自己的工作,没有必要去进行维护。⑵安装防护能力强的杀毒软件。为了保证计算机软件的安全运行,安装防护能力较强的杀毒软件是必要的。⑶经常清理计算机内存。计算机内存过多也会影响软件的安全性和运行效率,因而要定期进行计算机内存清理。对计算机内存进行清理包括对无用文件的清理,也包括对非常用软件的清理,尤其要注意的是要尽量减少C盘的储存数据。⑷经常对硬盘进行维护。对硬盘进行维护能减少垃圾数据对软件的影响,维护硬盘主要在于:第一,定期对硬盘进行扫描、清理、木马查杀等,清理废弃的数据,减少对内存的占用。第二,要注意对重要文件进行备份,减少计算机风险。⑸养成文明上网的习惯。第一,不浏览不健康的网站,减少电脑接触病毒的机会。第二,不打开来路不明的链接地址。第三,不进行“翻墙”行为,减少恶意木马的攻击。
3计算机软件工程维护中需注意的问题
3.1促进软件开发者和用户的合作维护并不是某一方的工作,而是软件开发者和用户共同的课题。作为软件开发者,应该不断改进技术,在提高软件使用性能的同时加强对软件防护性技术的探索。作为用户,应该在计算机使用过程中养成良好的软件维护意识,并将工作过程中出现的问题反馈给计算机软件开发者,以便在后期开发中改进相应技术。
3.2加强对相关软件维护知识的宣传为了提高用户的计算机维护技术,应该加强维护知识的宣传。首先,经营商应在用户购买电脑时给予详细的讲解,让用户意识到软件维护的重要性。第二,开发者应制订详细的维护说明书,减少用户的疑惑。第三,网络管理者可以在相应电脑界面给出维护建议,提醒用户及时对电脑进行维护。
4结语
随着军队院校教育转型的深入,越来越多的教员开始尝试由原来的“讲座式”教学转变为“引导式”,开始强调学员是学习的主体,学习的过程是学员主动探索、发现问题、意义建构的过程。然而教学模式的转变不能仅仅局限于形式,更重要的是教师自身的角色定位和职能转变。教师固有的教学理念、思维方式、行为习惯在短时间内无法完全转变,教学改革困难重重。没有长效的支撑工具,教学改革的课堂效果依旧不佳。为了应对各种考试,教员更多关注的是课堂中及课后的补漏,这样的教学改革依然未摆脱传统教学模式的干扰。
2基于导学案的翻转课堂教学设计
传统教学过程通常包括知识传授和知识内化两个阶段[1]。其中知识传授通过教师在课堂中的讲授来完成,知识内化则需要学员在课后通过作业、练习来完成。我们认为,近期兴起的翻转课堂教学模式可以适应军校学员的学习方式,满足计算机公共课程的教学需求。翻转课堂教学将这两个阶段的任务从时间、空间进行了颠倒。知识的传授由学员课前借助于各种形式的教学资源来完成;课堂中老师则关注学生对知识的理解、内化,师生之间通过交互共同完成这一目标。教学过程的颠倒使得其中的各个环节也随之发生变化。笔者借鉴其他研究者的教学模式[2-6],结合军校教学的实际情况,考虑军校学员的学习特点,构建了针对军校学员的翻转课堂教学设计模型。该模型依照教学活动的发生时序,按课前、课中、课后3个阶段进行教学活动设计,如图1所示。
2.1课前阶段教学设计
传统教学的课前准备,一般就是要求学员预习,为课堂中的讲授奠定基础。在翻转课堂中,课前阶段对知识传授所需要达到的水平提出了更高的要求——要超过传统课堂中集中讲授的教学效果,才可以进入到知识内化阶段。为了保证这一目标的达成,教员在课前承担的任务较传统课堂而言,可谓是颠覆性的。教员需在课前投入大量精力,提供丰富的教学资源有效地支撑学员的课前学习。教员需要设计完善的学习支架材料,如课程组在计算机公共课程教学中设计制作了《学员基本学情登记表》《课堂导学案材料》《学习团队信息表》《学员自我评价量表》《学员反思表》《学员过程性评价量规》等教学资料及配套软件,分别应用在获取学员学情背景、课前自学、团队学习等环节。针对军校学员的翻转课堂,教员除完成一般翻转课堂中的微视频设计制作外,考虑到军校学员学习时间、空间上的限制,专门设计了导学案,既采用了翻转教室的理念,又解决了军校学员利用网络不够便捷的现实。具体内容为:利用5~10分钟时间不等的微视频,将一次课内容中的重难点问题加以描述解释,深入剖析重要的知识点,而导学案的支架作用则体现在对整体知识框架的把握上。教员利用导学案明确学习目标,在学习导航中通过提出问题,作为衔接各知识点的线索,并且设置学习疑惑环节,教员通过学员填写的内容可以准确地了解学员在课前学习中遇到的主要困难,提前为课堂中的解惑答疑作准备。以网络技术与应用课程为例,课程围绕营区网络建设案例设计教学,导学案用于帮助学员掌握案例教学方法的特点,具备实现该案例的能力。在导学案中首先给出案例教学的整体思路、每一章节中与案例教学相关的知识点、每次课前学员需要学习的内容和需要掌握的知识;给出检查学员知识掌握程度的问题和实验,以便及时了解学员的知识掌握程度和案例教学中需要改进的地方,给出学员完成物理交换机和服务器配置的方法和思路以及团队合作方式。有了精心设计的微视频和导学案作为学习支架,学员通过观看微视频、填写导学案来完成传统课堂中知识传授这一过程,同时将疑难问题记录下来,带入课堂中,促进知识的内化,最终达成知识的重新建构,使得问题得到圆满解决。
2.2课堂教学活动设计
在翻转课堂中,教员依据学员在课前导学案中记录的疑惑,运用各种教学方法进行教学活动设计促进学员的成长和发展。具体可划分为以下3个阶段:1)确定问题。学员在课前已经完成了知识传授阶段的任务,教员可以通过查阅导学案,直接了解学员在课前学习中产生的困惑以及遇到的问题,在课堂教学活动之前对这些问题进行归纳分析,确定几类问题,以这些问题作为下一步分小组合作探究的依据。2)合作探究。教员确定问题后,学员分小组开展合作探究。每组围绕某一主题展开研讨,在这个过程中,学员可以和同伴讨论课前在导学案中记录的问题,或者围绕教员提出的问题发表自己的观点。在各组分开讨论期间,小组中的每个学员都应积极地参与其中,发表观点想法,通过交流、协作共同完成学习目标。每一个小组在合作探究阶段都会遇到不同的问题,在各个小组研讨中,教员要把握方向,随时关注各个小组的学习动态,对每个小组提供有针对性的、个性化的指导。在整个过程中,教员与学员之间始终保持积极有效的互动,通过教员与学员、学员与学员之间的交流、反馈,指导学员合作探究来构建、完善自身的知识体系。教员及时地对学员的探究活动进行评价,最终完成教学目标。导学案将成为师生交互过程中的有力工具,帮助建立师生之间的对话。在课堂中,有各小组成员与“导学案”的对话、小组成员间的交流,小组间的对话和师生间的沟通。这样一来,课堂就成了师生有效沟通交流的场所,教员也会逐渐成为与学生互动交流的亲切伙伴,建立起和谐的师生关系。3)结果展示与交流。经过组内的合作探究以后,小组必须进行总结梳理,将组内的收获通过某种形式展示出来,这一过程实际上也是巩固自己薄弱环节,强化重难点知识的过程。各小组将自己遇到的问题以及解决的过程、思路和其他小组进行交流、展示,分享收获。之后,教员集中各个小组共性问题、疑难问题以及教学目标中的重难点,结合导学案统一讲授,最后宏观性地梳理整节课的知识体系脉络,让学员对本课内容形成整体理解,帮助学员将之前零散的知识串联起来。此时,导学案就是一个有效的工具,学员依据导学案的记录,可以更为清晰地看到自己的整个学习过程,也便于对这一次课进行总结。
2.3课后拓展学习活动的设计
计算机公共课程教学授课对象涉及面广,学员水平差异尤为明显。对于计算机能力较强的学员,可以探究导学案中设定的难度较高的课后拓展学习活动,同时学习翻转教学平台上提供的、有利于拓展视野的教学资源。实践环节是最容易体现学员水平参差不齐的一环,可以为计算机能力薄弱的学员提供更为详细的微视频,学员可以在实践环节中随时查看学习,以弥补理论课堂的不足,减轻教员指导压力,提高学员的实践效果。
2.4评价与反馈
高效的课堂离不开合理的评价方式,及时有效的评价反馈对学员进一步的学习具有良好的促进作用,这也是翻转课堂教学设计中不可忽略的部分。我们在计算机基础课程实践中,以多渠道、多样化的评价方式为学员提供了有效的评价反馈。(1)课堂中教员实时评价。根据计算机课程特点,教员带领学员一起使用VBA开发了基于Excel的课堂实时评价软件,软件能够实现对学员的实时评价记录,评价结果记录在《学员过程性评价登记表》中,学员可实时查看到自己的日常表现评价。(2)个人反思与自评。学员通过学习支架材料中的《个人反思表》和《课程自我评价量规》进行反思和自我评价,从学员个人的角度对自己在学习中的表现和取得的结果进行定性与定量评价,让学员认识自己、改进自己。(3)作品展示,学员互评。计算机课程作业多为实践性内容,我们建立了课程成果网络展厅,将学员完成的作业、小组作品在网络展厅中进行展出,这给学员带来了“面子”上的压力,学员会更加认真地完成学习任务,同时还在教员的引导下开展竞赛,实现学员之间的互评。(4)教员综合评价。在小组汇报、学员互评后,教员对学员进行综合性的评价。
3结语
软件的发展和计算机的发展密切相关,随着计算机的发展历程,软件可以分为如下两个阶段。第一个阶段是20世纪的中期,个人计算机出现并且逐渐兴起,其应为携带方便、占地面积小等特点深受大众喜爱,与之伴随的计算机软件的需求量也在不断提高,于是便出现了各种的计算机语言,以及处理系统等;第二的阶段则为20世纪的70年代,随着通信技术的改革,计算机技术也作出了相应的革新,使两者可以更好地结合。此时针对计算机软件的开发,出现了数据库,同时因为通信技术的发展,大规模的集成电路Corbar软件开始出现并逐渐成型,从而出现了计算机网络,完成了多方共享的任务。随着计算机网络范围的不断扩展,最终建立其了覆盖全球的因特网。网络技术的发展,使每一位公民都认识到了计算机的存在,使计算机更好地为人们的生活提供帮助。从此,全球进入了网络化的新时代。
2计算机软件技术在工程领域的运用
2.1对文献整理的帮助
过去的文献整理工作十分复杂,需要耗费大量的时间。通常是由整理人员对需要整理的文献先进行清点,编写一个清单,然后摄影人员按照清单的内容对资料进行缩微拍摄,最终归档。但是,随着计算机技术的不断改革创新,在目前的文献整理工作中融入了很多高科技的元素,计算机发挥着其重要作用。在20世纪计算机技术刚刚兴起的时候,人们运用计算机整理文献的大致流程是:第一步先通过数据库软件对需要整理的文件中的数据进行整合,记录在数据库当中;第二步将需要拍摄的内容录入到Word文档当中,形成一个拍摄清单,里面表明刊头等要素;第三步将文档通过计算机打印出来。这三个步骤的完成都离不开计算机,同时因为人工智能代替的人力,减少了传统方法中出现差错的机会,使得整理工作更加精确和严密。在这一过程中,数据库发挥着主导作用。到了21世纪,计算机软件技术又出现了新的突破,人们需求的不断变化,工作难度的增加,使最传统的办公软件已经无法应付,需要开发一些有针对性的软件来完成一些特殊的流程,减少人们的工作量,提高工作的效率。在微缩工程领域中,文献整理占据了重要的地位,因此人们针对这工程领域一开发了专门的软件技术。上个世纪文献整理工作主要运用的是丹诚数据库,但是面对复杂庞大的数据,如果仅仅是需要进行一个胶片盒的盒标打印工作,都需要将该数据库当中每一条用的到的数据依次打开,然后再逐个进行复制粘贴到规定的文档当中,规范一个格式,最后再进行打印。如此一个小的任务,就需要进行很多次的复制粘贴,程序很复杂,同时稍不留神就会出现错误。针对这一问题,一种新的计算机软件便由此出现--marc-pro.exe。该应用程序是为了辅助数据库的工作而设计的,它能够使数据库充分地发挥其自身的功能,在文献整理工作中发挥了重要的作用,提高了文献整理工作的效率。
2.2对图像处理工作的帮助
目前无论是任何地点,都能够看到监控摄像头,视频监控已经成为了社会的一种现象。视频监控强调视频的清晰度,才能够更好地为大众服务。随着出现的各种图像处理方法,图像的清晰度在不断地提高。而针对图像处理这一任务,出现了各种处理软件,并且随着人们对图像清晰度提出的新要求,这些软件也在不断的完善。
2.2.1常用的图像处理功能下面为大家分析一下在图像处理时候,对软件要求的几项功能。模糊图像清晰化功能。实际拍摄中,焦距、运动等对图像进行的影响,出现图像模糊化,运用处理软件使原本模糊的图像清晰。该项功能在实际生活中得到了广泛的运用;消除噪声。很多视频拍摄完毕后,都会有很多干扰的声音,覆盖了我们需要的声音。利用自动增强的功能,能够使该图像所要反映的内容更加突出;同时还能够对图像进行锐化处理、将其锯齿消除。同时,由于很多监控设备像素不是很高,拍摄出来的画面在放大之后会出现一片马赛克的现象,可以运用软件将马赛克弱化。在拍摄物体的时候,如果该物体是背朝光源,就会出现拍摄出来的画面很暗,无法看清楚物体的原貌,这是就可以用明暗校正的功能来处理该图像;图像的重建功能。可以将拍摄的画面分为多个帧,将帧进行融合,然后将模糊的部分进行清晰化处理;如果图像中出现的人物面部不是很清晰,可以通过帧平均的方法,使人的五官变得更加清楚;对动态视频处理的功能。可以将拍摄中画面的亮度、明暗对比、噪声等问题进行处理;因为光线、监控机自身的原因,造成了拍摄的画面出现了失真的问题,可以通过还原图像的功能,使原本图像的颜色真实展现在人们眼中。
第一,计算机技术在建筑工程中应用会保证数据共享交流标准一致。一个工程项目的实施需要多方面的共同协作,而各部门之间的标准又往往大不相同,在实际实施中就会产生数据交流产生偏差和阻断的问题。通过计算机技术构筑一个项目的整体实施平台,将有效的将工程进行过程中产生的数据资料进行换算整合。统一的数据接口也保证了各方主体在实际交流过程中,不会因为数据标准的问题产生歧义。大量的工程数据以不同形式存储在信息平台中,也方便不同部门的使用,减少了档案保存和数据调取的时间,更可依据业主、施工企业和政府监管部门的不同要求,调用不同的数据,提高了管理和决策的效率。可以预见,在建设工程项目管理中广泛应用信息技术以及计算机技术,使工程项目实现信息化管理,是项目管理发展的必然趋势,只有大力引入计算机技术、实现项目的信息化管理,才能在行业竞争中立于不败之地。
第二,计算机技术在建筑工程中应用将有利于工程各方主体的协调。计算机技术的使用,特别是网络技术的应用将使各方之间的数据传输变得更加便利。由于数据流动的快速,决策更加合理,执行力也大大提高,各方之间沟通速度得到了保障,工程项目的进展也将会大大提高。例如,业主单位可以通过网络项目平台对工程项目的进度进行实时的监控,对于产生的问题及时通知施工企业进行更正。施工企业可以通过数据平台对建筑材料的进出场、材料品牌和数量进行监控,并且可以在管理部门或行业网站上查询材料销售、材料价格以及材料主要特性的数据,对所选材料进行比选。监理公司可以利用数据平台监控工程质量、进度等多方面数据,实时监控施工企业的施工过程。政府监管部门可以通过数据平成对工程数据的采集,简化工程行政手续的办理过程,提高各方的工作效率。
第三,计算机技术在建筑工程中应用将方便施工材料的控制。管理人员可以通过计算机技术数据平台,对施工材料的使用情况进行查询,分析设计使用量、采购量、使用量之间的逻辑关系,及时发现非正常情况进行纠正,避免造成损失,减少材料的浪费。另外由于计算机技术的精确性,可以在满足生产的同时减少库存积压量,减少损耗。
第四,计算机技术在建筑工程中应用可以提升资金的管理水平。由于网络技术的支持,项目的资金进度将及时反馈给总公司的财务部门,资金发放回收更加及时。另外,统一管理的资金也更方便统一分配使用,使资源的利用率大大提高,在确保工程项目能够顺利进行的同时,又减少了资金的运营成本,减少了资金积压的浪费。
第五,计算机技术在建筑工程中应用能够实现所辖项目的集中管理。由于计算机技术的发展和融合,工程项目的数据平台可以实现不同地域、不同性质的工程通过远程管理来统筹。各个工程项目的管理人员也可以通过平台查询其他工程的情况,能够通过其他项目的经验来解决本项目的实际问题。对于提高项目管理人员工作能力,提高管理水平,实现统筹安排产生重要的作用。
2计算机技术在建筑工程中的具体应用
首先,计算机技术可以应用于工程项目的预结算管理工作中。工程项目的预结算计算起来项目多,数量大,各种工艺的施工方法和使用材料、消耗人工工时都不相同,通过人工计算十分容易出现错误。随着计算机技术的发展,各类计算软件已经广泛应用在工程项目的预结算计算和审查过程中。早期此类软件还仅仅是辅助计算功能,随着计算依据和计算过程方式的逐步科学化、合理化发展,计算机技术已经逐步替代人力,在预结算的计算和审核过程中逐步前置,将人力资源从繁杂的套项,核对工程量,绘制规范性图表以及进行关联计算和对比的过程中解放出来,并且有效的减少了计算时间,使更多的精力投放到对于工程项目经济和技术数据的分析中,为后续的工程开展提供更多的决策依据,及时发现各类问题并有充足的时间将其解决。使用计算机技术速度快、精度高、可控性好,输出数据多样,将施工项目预结算编制和审查的准确性、时效性都发挥到了极致。
其次,计算机技术在政府管理和审计工程经济指标上可以起到巨大的作用。目前,大量的工程项目信息收集系统开始工作,对在建项目和已完工程的经济技术指标进行分析。计算机网络系统可以依据国家政策法规和行业规定设定参数范围,通过预先设定的程序对工程项目的各项指标进行分析判断,找出工程项目所出现的问题,辅助政府有关部门对行业市场的健康发展进行监督和引导,也可以辅助工程各方主体对工程项目的全过程、全寿命进行监控管理。
再次,计算机技术可以应用在工程监理工作中,利用计算机传感器在关键部位进行全天候、全气候条件下的监理工作,计算机系统将对收集到的数据进行存储和分析,自动提示超出规定范围的情况,提示监理人员前去查看,并记录问题部位,为后期查找原因提供依据。这些技术应用提高了监理工作的准确性,也大大增加了工作的效率,将工作人员的主观判断和疲劳疏忽的可能性降低到最低。
当我们打开个人邮箱时,总会发现邮箱内填满了各式各样的莫名其妙的邮件,占用内存和网络带宽,严重影响网络安全问题质量。而邮件地址的获得途径多种多样,比如人工收集、各类信箱自动收集机、垃圾信制造者之间的交易、邮件列表等,让人们防不胜防,只能不随便打开这些来历不明的邮件来避免受到侵害。
2计算机网络工程安全问题防护策略的手段
2.1数据存储时的防护策略当数据存储在用户主机或系统服务器时,为了保证数据不受到外部不明入侵者的窃取和损害,我们必须在系统和外部网络的接口处安装某种机制,检测外部用户的安全性,解决请求是否合法、内部用户是否向外部非法用户传递机密不可共享性文件等问题。并在此同时保证内外部用户之间正常合法的通信质量。
2.1.1入侵检测系统(IDS)
入侵检测系统是一种实时监测网络通信的网络安全设备,根据设备安装位置可分为基于主机的IDS和基于网络的IDS。基于主机的IDS安装在主机与网络接口处,该设备一般只是保护单一用户,配置简单。但在用户数量较大的时候,网络设备升级较为麻烦。基于网络的IDS一般配置在内部可信任网络与外部不可信任网络的接口处,它可以保护整个内部网络。但配置比较复杂。而当病毒变异事件数据库需要更新时,只需更新该IDS就可以保护整个内部用户主机,十分方便。从技术上来分,入侵检测技术可分为基于异常检测和基于行为检测。基于异常检测系统会给出用户正常操作所具有的轮廓用来构建事件数据库,当用户操作与正常行为有重大偏差时,则认为入侵。而基于行为检测系统则由专家分析用户非正常操作的行为特征,并建立相应特征库,当发现用户行为与特征库的记录相匹配时,则认为入侵。
2.1.2入侵保护系统(IPS)IPS与IDS相似,但IDS在发现入侵时只是发出警报不采取措施,而IPS在发现入侵时,发出警报的同时采取相应措施,能更全面地保护网络信息安全。(1)防火墙技术(firewall)防火墙技术是一种软硬件结合的技术,使得intranet与internet之间形成一个保护级网关,从而保护内部网络免受外部非法用户的入侵。从实现原理上划分可分为简单包过滤防火墙、状态监测包过滤防火墙和应用防火墙。简单包过滤防火墙是配置最简单的防火墙,它只检查IP数据包的包头、原地址、目的地址和端口号,通过定义TCP或UDP的端口号来决定是否允许该连接的建立。状态监测包过滤防火墙是配置最复杂的防火墙,它需要检查每一个数据包的内容,包括具体通信内容,形成较严谨的访问控制,但是在现实中较为复杂,不具有透明性。应用防火墙处于简单包过滤与状态检测包过滤之间,它主要检测受信用户与不受信用户之间的TCP握手连接。(2)身份认证通过口令密码或用户生物特征来认证操作者身份,避免非法人员窃取隐私信息。
2.2数据传播时的防护策略
由于网络链路的不可靠传输,数据在传播过程中容易被拦截,为了避免机密数据的泄露,需要对发送的数据加密,根据加密技术可分为对称与非对称加密。对称加密发送方与接收方的密钥相同,由同一机构PKI为每对连接发放临时密钥,著名的有DES、3DES、AES等算法。非对称加密不需要统一密钥,提高了安全性,CA机构为每个用户发放各自的公钥,发送方用接收方的公钥加密信息,而接收方用自己的私钥就可以解密数据,著名的有RAS算法。
3结语
在领悟SWEBOK基本精神,认真学习GSwE2009及《规范》的基础上,针对一般行业院校硕士生培养目标是以培养从事行业软件开发及项目管理工作的软件工程和信息化应用人才为主的现状,笔者建立计算机科学与技术专业民航特色的高级软件工程教学大纲,见表1。表1的教学大纲设计兼顾SWEBOK及GSwE2009的核心知识体系,对SWEBOK的核心知识覆盖率达到76%,对GSwE2009覆盖率达到63.6%。然而,不管是SWEBOK还是GSwE2009,其核心知识点都是针对整个专业课程体系而设置,SWEBOK的《规范》建议494学时的最小核心学时数,GSwE2009则建议270学时的核心学时及200学时的交流学时,要在36学时内完成上述核心知识的详细讲授,显然不可能。因此,表1的设计本着宏观上抓概念、抓流程,微观上抓工具、抓编程的基本思想,在教学手段上,采用课内外一体化教学模式,要求学生在课下完成所有仿照案例的完整开发过程;在教学方法上,以案例推动软件过程概念及软件编码的学习,以工具熟悉软件过程管理及软件质量管理。要求通过该课程的学习,学生能熟练掌握软件开发过程的宏观概念,最终交付项目计划报告、基于MSProject的软件项目过程管理文档、经过3次迭代的原形软件及相关需求分析和软件设计文档,完成课程总结报告。
2民航特色的教学案例设计
教学案例设计是高级软件工程实施的核心内容之一,考虑到选课的大部分研究生已经具备基本的编程能力,但缺少软件过程管理的相关概念,结合中国民航大学特色及研究生就业趋向,笔者参考国际研究生教育现状[5]及文献[6]的模式,开发了一套基于民航航材管理业务的教学案例,用以完成课内教学。该教学案例以某航空公司航材管理系统为背景,采用敏捷开发思想进行过程管理,循序渐进,分3次迭代完成简单的原型系统开发。第1次迭代在介绍航空公司航材管理需求的基础上,建立系统的业务环境图,结合需求分析方法,利用ROSE工具建立业务用例及业务术语表。进一步地,缩小系统范围,只针对高价周转件的增删改查操作建立领域对象模型,包括领域用例模型、用例术语表、领域类模型,同时完成基本的编程实现。第2次迭代首先讲述体系结构设计的基本方法,基于MVC框架建立更适合信息系统开发的体系结构框架——PCMEF(表示—控制—中介者—实体—基础)[6]。在此基础上进一步细化第1次迭代需求,功能上增加高价周转件的供货方管理、合同管理功能;其次建立用例模型和用例文档,采用序列图、通信图、交互图等描述事务处理流程,进行概念类设计,对第1次迭代的设计按照PCMEF框架完成体系结构重构,完成用户界面设计,最终编码实现。第3次迭代增加高价周转件使用统计报表、机型使用记录、考虑机务维修周期的周转件库存管理等功能,设计上重点考虑数据库的安全性与完整性设计,同时基于JavaEJB体系结构建立业务组件,完成较高水平的软件编程;编写测试用例,完成整体测试。在上述3次迭代完成后,要求学生写出项目总结。笔者所在学院拥有一个行业特色鲜明的民航信息系统仿真实验室,该实验室目前拥有民航机务维修仿真实验系统、机场信息仿真实验系统、航空公司运行控制仿真系统、民航全球分销仿真实验系统等行业主流信息系统的仿真平台。学生在前序课程学习中,对这些信息系统的基本功能和相关业务已经有了一定程度的了解。
3教学组织与管理
3.1项目驱动教学法课程教学借鉴CDIO的教学思想,在讲授完软件过程模型及软件建模语言后,将学生每5人分组,每个人承担不同的角色,角色包括甲方需求提供人员、乙方项目经理、乙方质量保证人员、乙方编程人员(2人)。在整个学习过程中,经过一定时间后,每个人的角色可以互换。在讲授完案例1后,教师可以要求学生结合某个民航信息系统仿真系统,选择感兴趣的民航业务领域,分组完成项目计划任务书并使用MSProject完成项目的进度安排、人员分工、虚拟费用预算等。进一步地,使用Rose工具进行需求分析及UML建模,完成用例图、术语表、类图等分析设计,最后进行第1次迭代的编码并编写测试用例完成测试。在讲授完案例2后,教师可以要求学生在功能扩展的基础上,采用PCMEF模式对第1次迭代程序进行重构并完成编码与测试工作,同时要求项目经理使用MSProject,跟踪和检查项目实际进度与虚拟费用预算,进行适当调整。本次学习重点在于体系结构设计、增量模式开发思想。在讲授完案例3后,教师可以要求学生继续扩展功能,重点进行数据库与业务组件设计。
3.2成绩评定在课程进展的每个阶段,教师展示实际软件公司的文档范例,要求每组提交该次迭代的相关文档,进行软件演示并答辩。答辩内容包括项目计划制订、人员分工、虚拟成本、进度偏差分析、预算偏差分析、程序设计技术、缺陷分析等。评委由教师及各组项目经理组成。成绩评定包含文档规范性、设计合理性、实现正确性、项目过程管理执行情况4项内容。课程整体结束前,由3次迭代的评定成绩取均值作为小组平均成绩,最后小组项目经理和教师共同依据小组中个人对项目的贡献以及小组均值打分,将其作为个人成绩。
4结语
关键词:结构计算设计软件设计制图
计算机是知识、经验和思维的替代品。纵观当今世界,这种非常令人不安的观点正在结构工程师中逐渐蔓延。人们似乎越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断,而根本不去想一想,如果没有计算机同样的工作需要哪些必要的知识和经验。按百分比计迅速增加的工程师相信,解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。在结构工程界,把使用计算机的能力当成能胜任工作的证明,作为一种观点正在象传染病一样到处蔓延。大量的结构工程师确实相信,他们仅仅简单地依靠计算机就可以“解决”工程问题了,而没有认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识,大量的经验,以及艰辛的脑力劳动相结合的产物。
问题是过分强调自动化技术是以削弱实际知识为代价的,过分强调也演变成了不学习实际知识的借口。从教育和实践两方面来看,如此过分强调计算机带给朝气蓬勃的年轻工程师们一个错误的信息,工程学习和工程实践就是轻松地使用菜单和用计算机生成五颜六色的图画。
在工程设计环境中利用信息自动化技术有很严重的负面影响,信息自动化技术象一样能轻易地诱使大脑相信其虚幻的安全性,知识性和能力。在这些自动化技术实现其真正的价值以前,设计工程师必须不依赖计算机,而用学识和经验去解决工程问题。非常不幸,我们变得如此依赖于计算机,以至于正在迅速丧失不依赖计算机进行计算工作的技能。
与那些只有依赖计算机才能“解决”工程问题的人讨论问题时,一个称职的结构工程师什么样的痛苦和挫折没有经历过?这些人(不要把他们跟真正的工程师混为一谈)已不再有能力,或者从来没学过,不依赖计算机解决工程问题。从根上他们不懂得,计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。可以这样认为,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。这些人没有认识到,知识已经远远超过了有限的计算机指令所能编程的界限。真正的工程知识是经验,直觉,灵感,领悟力,创造力,想象力和“认知”的巨大综合体,它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。恰恰相反,这些人认定世界是一个巨大的有限元模型,而计算机能够并且也应该自动地建立模型,进行分析,完成设计,打印出最终结果。“工程师”能做的,仅仅是区分规格和需求,给顾客开发票,牟取利润,并且迅速找到新项目。
今后,只有越来越少的工程师能独立地(即不依赖计算机)找出结构工程问题的正确解答,这种对计算机的依赖性将会带来巨大的麻烦。随着对计算机的依赖程度的不断上升,谁来解决工程问题?是那些没有或只有很少的结构工程知识和实践经验的程序员,或是有其他专业学位而不是结构工程学位的程序员来做?计算机现在不是,也永远不会是解决工程问题的源泉。只有合格的工程师才能正确地解决工程问题。如果结构工程师们继续制造这样的氛围,在结构工程实践中,首先靠计算机,而不是靠有学识、有创新和有丰富经验的结构工程师本身,就能够解决大部分结构工程问题,那他们就是自欺欺人,也欺骗了他们的服务对象。
在今天的现实生活中,结构工程师发现了一种既非常有效又方便的方式去为顾客服务,它不需要花费大量的时间和金钱去学习或理解结构工程模型,分析和设计的细节。这种“方式”就是计算机。工程师们现在的行为方式符合宇宙的自然规律,即用最低的能量消耗前进。现在,越来越多的结构工程师对自动化技术的响应就是让计算机工作,同时让自己不再去操心细节了。
现代工程具有复杂的理论细节,依靠计算机的工程不能,根本不能,让人们学习有意义的经验。现代计算机的运算范围和速度,太容易使工程设计变得毫无生气。试问,有谁能抵抗激动和解脱的感觉--不用太多的艰辛就能求解成千上万个方程?又有谁能抵抗诱惑--让自动化技术来“解决”工程问题?真正的结构工程师,不用计算机就能工作的真正的结构工程师就有这样的抵抗力。这些真正的工程师看到了实质,计算机是一种很不完善的工具,它只能处理大量信息。以光速执行的指令大多是没有经验的程序员编制的,它们的可靠性值得怀疑。在计算中,对于受动力载荷的作用的曲壳结构发生非弹性变形时,不正确的结果一样可以在屏幕显示,它们的等应力图看上去也是如此这般地赏心悦目。这样下去,只要手上有计算机软件的使用说明,就可以用计算机得到结果了。或者更方便,只需在图形用户界面上选择合适的菜单,就得到结果了。事实上,如果“靠相互交谈来探讨怎样分析梁和柱,靠双手找出闭合解”会更有利。
也许有人推测,以上论调只能证明本文作者从根本上是反计算机的,或是他没有认识到现代信息技术美好的未来,或是他对那些在神奇的创意中利用这种技术的专家不屑一顾。然而,并不仅仅是这样。即使认识到计算机的潜力,工程师也对危险熟视无睹。结构工程是对安全性吹毛求疵的职业。在世界各地,结构的特性是由结构工程设计的质量决定的。由于在实践中采用了计算机,越来越多的结构工程师正在制造以幻想为基础的信仰系统,正在发展难以置信的危险期望。随着这一趋势的延续,工程失效的威胁也会按指数形式增长。
一个简单的例子就是世界各地越来越多的工程公司都期盼CAE/CAD软件能将结构工程设计程序完全自动化。现在,越来越多的结构工程师希望在解决问题时他们只需区分类型和条件,让CAE/CAD程序自动生成必要的数学模型,完成复杂而重复的分析和设计过程。最后,由制图工具完成生产图和施工图。在这种环境中,结构工程师唯一的责任就是明确所要解决的问题,然后评价最后的设计“结果”。这种设计方式注定是灾难性的。数不清的软件开发商为满足市场的需求,不断开发和推销注明有各种用途的软件。于是,不那么称职的工程师就相信了广告,即使用这种软件只要投入很少的人力就能进行工程设计。软件开发商经常被要求改进结构分析和设计软件,以使用户在不详细了解技术细节的情况下就能够使用软件。例如,这些用户要求开发商创造出不用阅读使用手册的环境。因为高质量的结构工程软件的用户参考手册包括软件的技术细节,限制范围,以及计算所依据的理论和假设,结构工程师们不愿意使用这样的高质量软件。现实是,结构工程师们不希望了解细节。他们所希望又愿意购买的是窗口界面,这种界面能让他们处理信息见得到,然后把结果以彩色图表形式展示。最好还有动画功能,还可以用漂亮的图表打印数值结果。而对于是否能可靠地检测重特征值;或在用反映谱进行分析时是否用了足够的模态;或非线性索单元的理论是否正确;或分析结果对网格的形状和单元的选择是否敏感;或部分固定端刚度是否确切等等方面,如今使用计算机的工程师表示,他们几乎不考虑这些细节问题。
不少人认为他们没有时间,或没人付给他们费用去关心细节。越来越多的结构工程师都持这样的看法。但是,他们确实相信,依靠计算机他们的设计能够达到顾客要求。为什么不能如此简单地相信???/!!!输入数据,然后击键,就有了结果。而且,这种方式几乎没有人力消耗。
当然,计算机技术本身并不坏。然而,问题的核心是结构工程计算中计算机的使用方法,以及滥用计算机不断增加的趋势。在道义上资深工程师和工程管理人员有义务特别强调工程实践中知识,专业技能,以及经验的重要性,而非计算机使用者的“性别”。在结构工程实践中,仅仅关心“怎样”使用计算机是不够的,了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师必须重视手工求解的原理,基本原则和提炼模型,识别计算结果中的错误,解决问题的其他方法,判断计算结果的有效性。对计算机要又敬又畏,对计算结果应持批评态度,尊重工程实践经验,通过工程实践(而不是通过“世界的有限元分析”,或是靠过分的简化去满足那些不合格的结构工程软件的限制条件)学习工程。强调从那些资深的或更有经验的结构工程师(即数量急剧减少,但仍记得不依赖计算机,怎样解决工程问题的真正的工程师)那里学习结构工程。只有通过训练专业工程师,而不是通过训练技术员(即计算机操作员),结构工程界将完全能担负起服务大众的责任和义务。
到底该不该如此担心计算机的不当使用?担心那种怠惰?担心工程界默许这种危险作法?虽然计算机对人类有很大的应用价值,但如果结构工程师们继续象现在这样破坏性地使用计算机,这些价值就得不到实现。
有什么办法才能使结构工程界改变过分依赖计算机的情况?不再滥用计算机?这些都没有简单的答案。然而,所有称职的,经验丰富的资深工程师都有机会用危险的计算机这一思想去影响年轻人。一个真正的工程师所需要的是不依赖计算机解决工程问题的能力。经常怀疑计算机;在没有深入的论证以前决不使用计算机的结果。在被工程师证实正确之前,假设计算机提供的结果是错误的。在用计算机求解之前,必须先“知道”答案。不崇拜计算机,而崇尚知识和经验;提倡全面了解工程理论和实践中的所有细节;避免为那样的雇主工作,他们仅有的学习机会是通过计算机学,而不是通过有实践经验的真正工程师的深入训练。
计算机不可能,而且永远不可能,成为人类知识,经验,远见,灵感,创造力,独立思维,以及自古以来的勤奋的替代品。虽然在结构工程实践中计算机是非常有价值的工具,但是结构工程师必须认识到对工程学的细节(即原理,方法,标准,道德等等)的全面了解,比懂得怎样在计算机屏幕上游逛不知道要重要多少。警告实际工程师,如果没有计算机他们的结构工程知识不足以胜任工作,他们也没有资格使用计算机(如若不然,那不仅是不道德,而是犯罪)。
所有称职的,经验丰富的工程师都意识到,好的计算机程序造就不出称职的结构工程师,而只有称职的工程师才能使用好的计算机程序。可悲的是,虽然上面的结论似乎是不言而喻的,但它并不是今天计算机应用的现实。因此需要让危险曝光,并实现和完善保护措施。
不幸的是,计算机时代的现实是,所有(即无一例外)商业应用的计算机和计算机软件都受制于许多因素,这些因素在不同程度上影响了工程软件作出结构工程问题的正确解答的能力。更值得注意的是,当不正确的结果产生时,它们通常并没有“错”到立即被识别出来的地步。更进一步,有时结果有重大错误,但如果工程师对“正确”的结果是什么直觉也没有(无论是因为无知,还是缺乏经验),也就不可能意识到结果的错误。计算机的危险在于,很多工程师假设(并且几乎所有的工程师确实希望)计算机总是产生“正确”的结果。这样的假设和希望常常会使工程师对潜在的和经常的错误放松警惕性和敏感性!
计算机软件工程的管理其中包括:科学管理组织机构和开发技术人员,控制工作的管理以及对用户的管理,以下我们就这几点做详细的说明:
1.1关于技术开发人员
其中负责技术开发人员主要有:负责人、系统分析员、高级程序员、初级程序员、资料员和其他辅助人员等。关于人员管理需要:人文的关怀,这是当前很多公司人员管理的重要原则,只有以人为本,员工才能为企业贡献出自己的力量。明确个人责任,做好自己岗位的本职工作,把责任具体到部门个人,一旦出现纰漏,部门或个人就要明确的承担责任,并且在这样的责任制度下保持协调配合。各个不同组的人员在完成自己的本职工作之外,对其他开发组员的请求应积极响应配合。
1.2关于组织机构
开发人员的简单集合不算是计算机软件工程管理的组织机构,它具备更多的构成模式和联系。普遍来说,计算机软件工程管理组织机构主要包括以下几种:
1.2.1主程序员构成的机构它是全组的协调以及统一的保证。普遍来说分工如下:计划、协调以及复审全组的技术活动由高级工程师负责主持。软件的分析以及开发则由普通的技术性人员负责。
1.2.2专家构成的机构其中隶属于专家组的每位成员都具有较高的专业素质,在这种情况下,可以很大程度上发挥相关工作人员最好的工作状态。对于一些软件系统复用频率比较多的模块,往往会生成一些专门的构件,这些构件能够被用户方便地下载和使用,从而成为更加灵活的软件复用技术。目前,构件技术的主要来源主要包括以下几个方面:
(1)第一,一些专门的构件开发组织,这些构件开发组织开发一些具有高度重复利用率的构件,使得软件开发人员能够方便地使用这些构件,进而提高软件开发效率。
(2)第二,软件系统的固定提供商,这些提供商为自己开发的软件系统提供重要的构件、专门的业务开发环境或者使用环境等等,能够在更大范围内实现软件的复用技术。
2软件复用在软件工程中的具体实施过程
软件的复用技术对于软件开发来讲是一项非常重要的技术,也是软件工程的主要实现方式之一。但是,实现软件的复用不仅仅包括代码复用和使用复用库,而且还需要在软件的需求分析和设计方面都考虑到软件复用的因素,这样才能够更好地实现软件的复用。软件复用在软件工程的应用主要包括以下过程:
2.1软件复用能力的评估
软件的复用能力受很多因素的影响,因此在进行软件设计之前,必须要对软件的复用能力进行准确的评估,为此我们需要做的以下几个方面:
(1)第一,重视对软件复用能力的挖掘,在对软件复用能力进行评估的过程中,需要不断地对软件的需求进行深入分析和理解,从而能够充分挖掘其中适合软件复用的模块,通过对这些模块更好地复用,提高整个软件系统的实现效率。
(2)第二,充分利用分析复用技术,软件复用能力的评估是软件概要设计的重要部分,而分析复用技术也是概要设计阶段的重要技术,因此将分析复用技术结合到软件复用能力的评估过程中,能够实现更好的评估效果。
2.2选择可复用的构件
针对软件的通用模型,一般在网络上都能够下载到开源的构件,这些构件能够帮助我们快速地产生软件的模型,选择可复用的构件主要包括以下几个方面:
(1)第一,从现有的软件复用库中选择合适的构件,因为现有的软件复用库都比较成熟和完善,在软件研发实践中也得到了很好的验证,因此需要尽可能地使用现有的软件复用库。
(2)第二,从供应商或者网络上下载可复用的构件,对于这种类型的构件,需要软件设计人员在使用过程中,对其进行反复地验证,从而使得构件的各项参数能够更好地满足现有软件的开发需求。
工程造价管理信息系统英文写作ConstructionCostManagementInformationSystem,CCMIS。它的含义是由人和计算机构成,是一个能对工程造价管理的有关信息进行整体的采集、传递、加工、维修和应用的系统,它可以对工程造价管理资料进行全面的研究和分析,还可以有效利用现有的信息来预测未来造价的发展形式,这样就可以更好的控制和确定工程造价。按照常理来讲,一个工程造价管理信息系统由工程造价的信息渠道、信息处理器、信息客户和信息经营者四大部分构成。十年前,我国第一次开始实施工程量清单计价系统,那么工程造价管理信息技术不得不符合新的规定。从计算机信息技术在建筑工程造价管理的应用发展来看,国外早已进入了应用的不断更改,软件的功能也在不断革新的时代。目前许多国家已经达到了较成熟阶段,而中国还处于发展中阶段。
2、利用计算机技术进行工程预算与传统工程预算的不同
2.1计算机网络技术应用到工程造价管理的益处
(1)准确度高。利用计算机进行的工程造价管理与传统的利用人工进行编制的方法准确度相对来说比较高。利用人工进行文件编制的准确度要远不如使用计算机技术进行工程造价管理。使用计算机进入预算程序,只需将工程最初的数据输进计算机,并确认好,就会得到准确无误的计算结果。(2)预算速度快。准确而快速的预算不但能够提高工作效率,还能适应当今经济市场的需求。应用计算机进行工程造价预算既准确又快速,这样就大大提高了工作效率。在当今的市场经济环境下,竞争的局面愈演愈烈,因此提高工作效率就显得更为重要,应用计算机技术进行工程造价管理是最好的选择。(3)更加方便调整与修改。运用计算机造价软件后,更容易对工程量计算规则的调整与修改,以及换算,工程变更的修改等都变得更加方便。(4)预算成果项目充分,数据信息周全。使用计算机进行工程造价预算,在完成工程造价文件本身的预算之外,还能够提供其他部分项目的数据分析,包括工料量、单位建筑面积工料利用量以及各项费用等齐全的经济数据,为造价技术工作人员备料、按计划施工、资金核算等都提供大量用得到的数据,大大减少了工作量,因而提高了工作效率。(5)能够与计算机智能对话,十分利于培训。新的造价技术人员只要了解一些基础的电脑知识,就可以自主地完成工程造价管理工作,对他们来说使用起来更加方便。电脑基础知识例如能够恰当地选择定额和根据要求输入工程初始数据等。(6)利用有效的数据积累,提高工作效率。在使用计算机进行工程造价过程中可利用长期的数据积累,使数据可以重复利用并且能够快速报价,从而提高工作效率。
2.2传统工程造价管理的不足之处
(1)工程造价预算要求造价技术人员必须了解和掌握一些相关的硬性知识,如预算定额、取费规定、各种图纸和各区域有关取费的标准等。但是,人的精力是有限的,不可能对上述内容做到了如指掌,稍有疏忽就容易出现误差。(2)传统工程预算完全需要人工来进行,因此工作会耗用大量人力,而且计算时间较长、人工计算速度慢,最主要是计算容易出现偏差,导致工作效率较低。(3)为适应市场经济的需求,工作人员必须可以及时且准确无误地计算出工程项目的预算价格,确定标底或报价策略,这样就大大加重了造价技术人员的工作强度,给他们造成了一定的压力,不利于以后的工作。建筑施工企业需要加强改革,改变传统的预算体制,需要应用像计算机技术这样的新兴技术作为主导力量,以便企业更好的发展。
3、当下我国工程造价在信息管理方面的难题
(1)采集信息、加工信息、传递信息没有统一规划与系统分类,信息资源开发与系统拥有之间各有各的状态。其结果是根本不能达到信息资源的共用,还有很多的管理者只注重于表面上的信息,对信息深加工程度根本不够。(2)采集技术不够现代化,相对落后,信息分类水准不一致,数据形式和存取手段不统一,造成信息的远程传递,加工处理等问题成为一个巨大挑战,而且很难加强信息资源的质量,信息维护更新的速度缓慢,完全满足不了信息市场的需求。(3)信息网络建设还有待完善。目前有很多工程造价网大部分为咨询公司所建立的,网站内容主要是以价格信息、转载相关文件、招投标信息、介绍企业或公司等,网站只有显示已有信息的功能,而对这些数据并没有整理与分析,这还需要进一步加强与完善。
4、计算机信息管理技术在工程造价管理中的应用前景