計算機硬件的研發范文

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關鍵詞：計算機軟件；開發技術；應用發展

中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.03.050

0 引言

計算機的發展，帶動了整個社會的進步，也大大改變了人們的生活，如今，它已不單單是一種計算工具，而是人類智慧的延伸，廣泛運用于數據通信、文化教育、經濟管理、醫療工程等領域。作為計算機技術的核心，軟件產業日益發展，已成為我國經濟發展的支柱型產業。

1 軟件開發的方式

開發一個大型軟件，需要有團隊支持，為保證軟件的開發質量，工作人員必須嚴格按相關的規定進行開發調試。軟件開發通常有三種開發辦法。

1.1 生命周期法。從時間的角度，把軟件分解成若干個階段，需嚴格要求每一階段的開始和結尾。

1.2 原型化的方法，生命周期法屬于傳統方法，其理論較嚴密，需要大量的定義和說明，甚至在開發之初就要認定有關資料，不適合初期概念模糊的軟件。遇到這種情況，開發人員可使用原型化方法，通過研究原型化系統，達到符合軟件本身的要求。

原型的三種形態：紙上原型，這種模型對軟件的一些特征做了解釋；工作原型，在計算機上對制做好的部分功能進行試放，可使用戶提前了解將要開發的程序；現有原型，用一個現成的可運行的程序，完成全部或部分所需功能。

1.3 自動形式系統的開發

這種方法采用了第四代技術中的許多軟件開發工具，工作人員無需說出方法，只需說出內容。第四代軟件工具能夠自動分析并設計編碼。

2 計算機軟件技術發展現狀

2.1 軟件產業發展迅速

據國家統計調查，金融危機之后，越來越多的軟件企業為渡過營收難關，紛紛將目光轉向國內市場，因為IT服務包在我國增長迅速。而近些年來，我國的軟件產業規模逐漸壯大。

2.2 人才隊伍的數量和質量有所提高

在全國從事軟件工作的人員中，研究生和本科生的比例呈上升趨勢，從而提升了軟件開發的質量，滿足了軟件產業的需求。

2.3 我國軟件產業總額占全球軟件產業總額的比例有改變

3 計算機軟件技術發展存在的問題

政府近幾年來在政策上給與了軟件技術產業大力的支持和幫助，在多方面的共同努力下，我國的軟件技術有了長足穩定的發展，但在全球日趨激烈的競爭面前，還有很長的路要走。當下，我國軟件技術還存有幾個問題：

3.1 軟件產業缺乏核心技術

客觀地講，我國的軟件行業目前尚處于初級階段，整體開發水平和能力都比較低，尤其是自主創新能力不夠，導致我國的軟件產業在全球軟件產業鏈中處于中下游，產品層次和質量都處于較低的水平。之所以會出現這些問題，主要原因就是缺乏核心技術，甚至在一些前沿性、關鍵性的領域還是空白。

3.2 軟件人才結構性矛盾突出。當前，我國從事軟件行業的工作人員大多是一些基礎性的技術人員，主要研究基礎程序和軟件技術支持等工作，缺乏高層次的科研人才，這就使得我國軟件行業難以向更深更廣的領域發展。此外，用人成本相對來講也會高一些。

3.3 軟件產業產品體系不合理

雖然我國的軟件產業取得很大成就，但其發展結構一直很不合理，沒有領頭軍，缺少國際影響力。

3.4 軟件產業的發展環境有待優化

我國多年來一直存在這樣一個現象，對硬件的關注度要遠大于軟件，在投入力量方面，軟件產業大大不足。而國內的軟件業在不斷發展的過程中，也常常出現盜版軟件、競爭不公和價格誘惑等不良現象，對知識產權的保護力度還處于較弱的階段，這些原因致使各個軟件企業對技術研發的投入不夠，不能給工作人員提供優良的開發環境，工作人員也沒有投入激情，導致產品的質量上不去，發展空間難以提升。

4 Internet和新一代網絡通信的應用

4.1 作為20世紀最偉大的技術，Internet如今在全球廣泛應用，這個計算平臺資源相當豐富，方便了全球的來往。移動通訊日益進步，各種嵌入設備和信息處理設備不斷更新發展，在Internet的基礎上，以無線網或局域網為局部的設施，才有了現在的數字化、信息化時代。Internet的特點主要有：首先是其在全球廣泛的連通性；其次，Internet連通起來的信息系統沒有統一的控制，各節點的自治性較高，復雜的實體行為不可預測；第三，人類處理海量信息的基礎平臺由Internet提供，Internet不僅把各個信息孤島聯接起來，還拓展了分享范圍，尤其是整合了計算設備的能力，使其能夠完成海量運算。

4.2 新一代軟件運行平臺注重自治性和協作性，由于它是以Internet為基礎，在Internet連通性的影響下，其傳播模式和產品形態在根本上逐漸變化。當軟件脫離硬件成為一種新產品產業模式后，它的商業合理性更強，而且Internet在計算能力或升級維護方面，都能提供更優質的服務。隨著軟件技術的發展，Internet應用涌現出很多新業務，當前，對新環境下軟件技術的主要研究工作有：

4.2.1 網絡應用的普及提升了軟件中間技術的發展空間，增大了其應用量。

作為一種新型的軟件，中間件在Internet的影響下，內涵越來越豐富，其技術趨勢主要呈現在兩方面：一方面，支撐軟件逐步向靠近運行層，欲與其融合，給系統提供更多更強的支持；另一方面，中間件也正在對運行部署和高層計等開發工作做考慮。這兩方面都是以軟件構件和軟件體系結構為技術基礎的。廣義上看，中間件指的是應用軟件和系統軟件之間的那部分，它主要是為了保障應用軟件的高效開發和運行。

目前，中間件已是軟件技術重點研究的對象，主要的中間件有：消息中間件、數據訪問中間件、遠程過程調用中間件、面向對象中間件和事務中間件等。分布式計算和對象技術的結合產生了面向對象中間件，它主要負責提供一種能在異構分布計算環境中透明地傳遞對象的通訊機制。

4.2.2 網格計算

和以往的計算機應用體系結構不同，Internet使各種各樣的服務器都在網上連接，計算機系統也從Client/Server結構向Cfient/Network結構轉變。受高層系統軟件的控制影響，各種服務器產生了一個具備海量信息處理能力且能為社會大眾提供一體化信息服務的大環境，此環境被稱為“網格”，是Internet技術下一展目標。Internet負責計算機硬件的連通，Web負責網頁的連通，而網格則擔任著連通互聯網上所有資源的重任，包括計算資源、通信資源、存儲資源、信息資源、軟件資源和知識資源等。在互聯網上，數據和計算資源分布比較零散，存在于各個網絡站點；在網格中，這些可得到統一管理或使用。這些應用體系結構都在很大程度上影響著計算機系統，如何在跨地域的網絡上建立網格系統，且網格系統要具有透明安全可靠、單一系統映像、資源共享和負載平衡的性能，這是當前計算機系統結構研究的重點之一，也是以后的一大趨勢。

4.2.3 面向對象和構件化軟件等新技術

在新世紀這個網絡技術迅猛發展的時代，軟件開發面臨的環境日益惡劣復雜，跨越異構平臺的能力和開放的系統結構是應用軟件的需求，這就使得應用系統中的軟件原來越大，但在傳統技術的基礎上，常會出現系統信息復雜化、維護費用增多、開發周期延長、功能擴展困難等問題。因此，當下的應用軟件在互操作性、可擴展性、結構開放性和代碼重用等方面都要有所加強提升，構件對象設計模式在這種大環境下應運而生，它既具備互操作性和可擴展能力，也符合其他要求。Microsoft公司的COM，Sum公司的Jav Beans，OMG組織的CORBA，目前大多數的構建結構都是以這三種技術為基礎的。

4.2.4 軟件開發工藝的創新

目前，全球的軟件產業為了能夠長期穩定發展，在軟件開發工藝上需要大力創新。但軟件產業的生產模式還是傳統的“高級勞動力密集型”方式，在軟件產品開發和項目開發上多半是依靠人力，效應不夠規?；?，產品質量和生產效率基本上決定于軟件開發工作人員的個體素質。有些企業雖然采用了CMM、ISO管理思想或軟件工程思想，但對開發軟件所需的成本仍是按人的效率計算的，難以突顯產業的工業化和規?；?。一般來講，技術成熟后，產業就該脫離手工作坊式的生產模式，進入到自動化生產和工業化生產的階段，但軟件行業卻沒出現這種現象。

5 計算機軟件技術的發展趨勢

5.1 服務化趨勢

面向客戶，為客戶提供最優秀的設計理念、最先進的軟件技術、一流的產品應用和最優質的服務，是軟件行業的一種主流模式，也是盡力去實現的目標。

5.2 網絡化趨勢

網格化是一種網絡存在形式，由于互聯網的發展，拉近了全球的距離，網格化也必將是以后的一個重要發展方向，為各個角落的人提供服務。

5.3 開放化趨勢

開放化指的是軟件源代碼的開放和軟件產品的標準化，技術的開放可以使從事軟件行業人員互相交流互相學習，共同進步，從而提高產品的質量，也能促進軟件業的進一步發展。

5.4 智能化趨勢

人工智能在當今社會不斷發展，應用也很廣泛，軟件技術也必將朝這個方向發展，一旦人工智能軟件的開發獲得成功，這在軟件開發史上意義不凡，具有劃時代的意義。

5.5 融合化趨勢

傳統的電氣化、機械化和自動化等硬件將轉為智能化、數字化和網絡化的軟件的核心技術，所有技術的融合定能提高產業的競爭力。

6 結束語

計算機開發的歷史才幾十年，在這期間，其系統不斷變化不斷升級。對軟件開發者來說，在開發軟件時要選擇合適的系統和科學管理的開發方法，才能使軟件工程體系不斷完善。

參考文獻

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信息化的高速發展標志著信息時代來臨，信息化也為人們的生活工作提供了方便快捷，隨著計算機信息技術的發展，計算機軟件的開發和應用，成為當今信息技術產業中至關重要的行業。由于計算機軟件開發與計算機技術發展，是密切相關、密不可分的，計算機技術的發展促進計算機軟件的開發與應用，同時，計算機軟件的應用與發展也在不斷的促進計算機技術的進步。總的來說總而言之，計算機軟件開發與計算機技術的發展，在人們的生產生活中，起到不可忽視的作用。

2 影響計算機軟件開發的主要因素

計算機軟件主要包括分為系統軟件和應用軟件兩種。系統軟件的主要任務是維護計算機的正常運行和監控計算機的軟件，如我們所熟知的windows系統；而應用軟件的主要作用是解決一些具體的問題，比如統計軟件、管理軟件等。計算機軟件在開發過程中受到很多因素的影響，本文這個部分將逐條分析討論，得出影響計算機軟件開發的主要因素。

2.1 開發計算機軟件人員的素質

在計算機軟件的開發過程中，起到很重要作用的關鍵因素是負責計算機軟件開發的技術人員，而且開發應用過程中對其技術人員的要求都十分嚴格。創造性高、反應性快是計算機軟件開發技術人員的基本素質要求，除此之外，計算機基礎知識扎實、良好的反應思維等都是必備條件。換句話說，計算機軟件開發人員的基本素質決定著軟件開發的質量，其良好的職業道德水平也對計算機軟件開發的技術保密性起到良好的保護作用。

2.2 計算機軟件開發的應用前景

從根本上來說，計算機軟件是一件商品，而其開發技術人員就是負責生產商品的人。如果一項計算機軟件開發出來，沒有人愿意使用，那么這項技術可以被判定為無用的。計算機軟件開發人員的設計軟件目的，一是為了更好的適應市場需求，滿足更多計算機用戶的需求；二是應客戶要求開發軟件，便于后期推廣，這兩個目的都是計算機軟件開發和推廣的應用前景。軟件的市場需求和推廣性能，也影響著計算機軟件的開發。

2.3 計算機軟件設計推廣的良好環境

在美國，硅谷之所以能夠成為全國的科技交流中心，就是因為硅谷給各大企業、各大公司營造了一種適于開發和競爭的良好商業環境。對于計算機軟件的設計推廣企業來說，擁有一個良好的環境去從事和生產計算機軟件，意義非常巨大。然而我國的計算機產業鏈條還有待完善，軟件設計產權保護不完整、沒有正規的商品化開發市場、軟件設計市場魚龍混雜等問題阻礙著國內計算機軟件市場的成熟。

2.4 計算機軟件工程化問題

國內的計算機軟件開發體系還處于起步階段，很多實時軟件都需要進一步工程化，然而國內的工程化問題還沒有得到解決，這也需要廣大設計人員和政府人員的共同努力，早日提高計算機實時軟件設計的工程化水平，以便于促進計算機軟件事業的發展。

2.5 計算機軟件設計的前期規劃

做任何事都需要前期規劃，才能在后期得到更好的應用，計算機軟件設計也不例外。一般來說，在軟件設計中通常會存在許多設計理念和現實情況的落差過程，這就需要技術人員事前做好合理的規劃和制定規范的目標。實際的規劃程度在一定程度上影響軟件的開發質量，在設計過程中需要拿出足夠的精力和時間，科學合理安排開發設計，在工作過程中，將設計、規劃、測試、維護軟件的流程一步到位，確保計算機軟件的設計質量。

3 解決影響計算機軟件開發因素的主要措施

針對本文前一部分提到的影響計算機軟件開發的主要因素，這一部分將給出解決這些問題的主要措施，這些問題的解決也是中國計算機軟件開發行業必須經歷的過程。雖然問題不少，但是國內計算機軟件開發行業的勢頭還是非常強勁。

3.1 改善計算機軟件開發的行業環境

良好的政策、市場環境才能夠促進和保護行業的發展，政策的保護和完善需要政府工作人員進行調整，市場環境的維護則需要每一位技術人員和用戶切實保護計算機軟件開發行業。只有改善行業環境，才能夠使計算機軟件開發工作變被動為主動。

3.2 規范計算機軟件開發人員的培訓和晉升

規范的人才管理也能夠促進行業的進步發展，目前來說，我國計算機軟件開發工作中的人才規格參差不齊，魚龍混雜，雖然其中不乏很多優秀人才，但也有很多影響行業發展的濫竽充數之人。對這個問題，要做到把計算機軟件開發人員的培訓和晉升工作做到規范化、專業化、強制化，只有這樣才能夠從人才規格角度保證計算機軟件開發行業的發展進步。

3.3 合理規劃計算機軟件開發的過程

計算機軟件的開發過程并不是一蹴而就的，在其開發過程中往往會出現很多問題，設計、規劃、測試、維護都會出現許多問題，這就需要前期規劃盡量合理實際、后期操作嚴謹靈活，只有這樣才能保證計算機軟件開發的質量。

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1.計算機常用的編程語言

C語言：該語言應用廣泛，是所有計算機語言里最常用的編程語言，從開始出現到現在已經有40年的歷史，C語言具有很多優點， 如：語法簡潔、運算符豐富、數據結構類型豐富、代碼和數據分離的結構化、語法要求不嚴格、功能強大等。C語言是具有兼容能力強的程序語言，移植起來非常容易，利用 C語言為某種計算機寫的軟件可以用到另一種機器上去。如：如果為蘋果機寫的一個程序能夠方便地改為可以在IBM PC上運行的程序。C語言的主要結構成分是函數C的獨立子程序，編寫的程序語言比較容易維護，并且容易實現。

C++：該語言是C語言的升級，它幾乎包含了C語言的所有功能， 在C語言的廣泛引用前提下，C++也應用的非常廣泛，可以說任何領域都可以使用，包括各種操作平臺，這也決定了C++是一種最難學的編程語言，因為，它強大的功能背景下，使用起來非常的靈活多樣。 實踐證明，如果掌握了C++，再學習其他編程語言的時候就會非常容易，因為它貫穿了從硬件到對象的各個環節，學完該語言以后就會對計算機語言有個深刻的認識。

Jav和C#：Java和C#都是出現在 C語言之后，以面向對象為主的語言，Java 語言是在充分吸收了C++的優點，摒棄了C++的一些缺點的基礎上誕生的，并且形成了具有自身特色的優勢，而C#則是在Java 語言之后出現的，它更多地借鑒了Java的優點，同時增加了一些自己的特點。在一定意義上可以說，Java站在C++的肩膀上，而C#站在了 Java的肩膀上。除了跨平臺以外，Java和C# 相比沒有太多優勢，.NET 可以控制迅雷，調用 dll等，這個是Java很難做到的，雖然有JNI或第三方開源程序，但是那些第三方不太成熟，而JNI則需要會寫VC代碼，很難做到。

Pascal語言。是計算機通用設計語言的一種，是高級程序語言，主要特點有：具有嚴格的結構化形式、豐富的數據類型、較高的運行效率和較快的糾錯能力等。這些優點決定了該語言能夠描述各種算法以及數據結構，另外，在應用這種語言的過程中，能夠幫助編程者保持一個很好的習慣和設計風格。

每一種語言都有其存在的理由，都有其獨特的優勢和應用范圍， 編程人員在計算機應用軟件開發過程中應該以提升工作效率為基礎， 以運效果為目標，選擇適合開發項目的程序，選擇最適合的語言，達到提高工作效率，降低工作量的目的。

2.原則

2.1整體結構

開發項目的整理結構決定了用什么樣的開發軟件，使用什么樣的編程語言，整個系統是由多個部分組成，并不是說整個系統都必須要使用同一種編程語言進行編寫，編程語言的選擇應該依據項目功能而定。對于成本投入較大的操作，如：圖形渲染、密碼學、視頻處理以及信號處理等，程序員要認真考慮，盡量用一些靜態類型的語言。

2.2盡量使用最為熟悉的語言

熟練掌握的語言能夠運用在開發軟件方面的話，可以節省大量的時間，并且能夠對軟件工程項目時間表進行準確預測，及時完工。此外，熟悉的語言可以創新，如，開發的軟件是偏重復處理手工勞動時， 就可以根據實際情況選擇簡單、靈活的編程語言，尤其是選擇那些自身就具備相應功能的編程語言。

2.3充分考慮硬件環境

硬件環境是軟件開發的基礎，所有軟件編程語言都應該適應硬件環境，所以軟件開發過程中要考慮外部硬件環境。

通常情況下，編程語言適應了目前版本的硬件環境，但隨著硬件設備的更新，當前的軟件可能就不適應了，不匹配的問題仍然存在。

因此，在程序開發以前要選擇適應環境的編程語言，這樣編出來的程序就能夠長時間較好地運行。只有這樣才能確保任何編程語言編出來的開發軟件都能夠實現并能夠快速調整，因此，快速原型是很重要的，動態語言在這方面表現出了突出的優點，可以和很多相關庫進行結合。

2.4語言的選擇要考慮是否支持平臺

支持平臺也是在編程語言選擇過程中需要考慮的因素。

例如：在瀏覽器中運行的程序語言，根據語言是否適應就可以有選擇的使用一些語言。平臺是一個大環境，所有操作都應該適應于平臺，一些程序開發過程中，程序語言的格式決定了要涉及大量的位操作，此時，要充分考慮大量的位操作是否給軟件開發帶來困難，是否可以避免大量的工作，如果必須要進行大量的位操作，那就應該選擇那些具有容易位操作而且可以提供合適數據類型等特點的編程語言。

同時， 在一些特殊領域，程序員應該使用專業的編程語言，因為這些程序語言具有很強的針對性，使用起來既能夠節省很多的工作時間，還可以防止編程出現較大的失誤。

3.結語

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關鍵詞：分層技術應用；計算機軟件；開發研究

前言

經過幾十年的發，計算機軟件的開發企業越多越復雜，使得相關的軟件開發由之前的二層結構向多層次結構方面轉變，并且成為今后計算機軟件開發工作人員以后的關鍵內容。所以做好分層技術的先進與否，已經成為計算機軟件開發成功與失敗的關鍵。本文將分析分層技術應用于計算機軟件開發中的研究，更好的提高計算機的軟件使用的高質量和靈活性，不斷的使計算機軟件開發得到快速發展。

一、計算機中分層技術的概念和特點

計算機中分層技術是把軟件開發根據不同過程的解決方案放置到多個概念層上，每一個概念層都有自己的工作流程，并且每個概念都在級別上是不分主次的，都是平等的，而且具有相互之間的一定聯系，從而形成完整的一個不夠密封的系統體系。

分層技術是相比于雙層次結構而來的，在計算機軟件開過程中體現出更多的優勢，對于計算機軟件的開發過程，如果要想逐漸的減少工作時間，提高使用效率，并且要求在計算機軟件開發的過程中保證每個軟件都具備高性能與高質量，只有在軟件系統采取分層構件，并建立物理硬件與底層構件間的關系，才能夠更好的提高計算機軟件系統的性能。而計算機軟件的整個系統方面，并不是一個非常嚴格的軟件結構系統，卻是一個轉變成多個層次架構，并且使得計算機軟件里的上下的層次間具有一種依賴的關系，在大范圍的分析方面來講，在網絡技術中使得服務器和計算機的緊密聯系，使得單層次結構的快速發展，同時在軟件開發中，架構已經從單層次向多層次結構聚集轉變。在計算機軟件開發的發展過程中，工作者發現發現多層次結構還存在很多缺陷，很難滿足當前社會的新型計算機數據關系。所以在計算機軟件的開發中的分層技術應用將更加受到關注，使用分層技術，優點是假設一個層次的變化，并不會整體的變化有任何影響，而且只可能會影響該層次的上下部分處。分層技術的另外一個特點就是能夠使計算機的軟件得到自動的開發使用。而且分層技術最重要的是還具有重復使用功能，所以對每個層次間有標準統一的接口保證，便可以使得各個軟件間能夠形成一種無縫的連接結合的過程。

二、計算機軟件開發中分層技術應用分析

1、兩層和三層結構技術在計算機軟件開發中的應用。計算機軟件組成結構是由數據庫的服務器與客戶端共同組成，也就是Client/Server（客戶機/服務器）結構，簡稱C/S結構，C/S結構是把任務進行合理有效的分配到Client端與Server端，達到降低關于系統的通訊開銷目的，并能夠充分利用兩端硬件環境的優勢效果。

（1）兩層結構技術。兩層結構實現方法是由描述，處理和數據三大組成部件的應用，并且被分離出兩個軟件實體或者是層次，主要是客戶應用代碼和數據庫服務器。整個兩層結構的核心是由一個功能強大的客戶應用開發語言和一個多用途的用于傳送客戶請求到服務器的機構構成。而數據由服務器實施存儲和訪問。對數據處理是在數據庫服務器中進行，如以存儲過程和觸發器的形式存取數據，而客戶蛸應用程序則要負責應用界面的顯示，業務邏輯的處理和與數據庫進行連接，相對于最初的簡單應用（單層模式應用）來說，這種結構的優勢在于集中了對數據的處理，用戶之間可以共享數據庫資振。而現在對于數據庫引擎負責處理從客戶發來的請求，而請求的語言多用的是SQL語言，而在服務器中，對于請求還將得到存儲邏輯和處理上的優化，好比使用權限，數據的完整性方面。兩層結構Client/Serve系統如下圖。

（1）三層結構技術。三層的Browser/Server體系結構是是為克服兩層Client/server 結構的缺陷和業務邏輯層，以及用戶界面層分離，在數據庫服務器和客戶蛸之問增加應用服務器，也就是中問層，構建三層Client/server 結構，真正實現邏輯上的三層。三層的Browser/Server體系結構是把二層Client/Server結構的事務處理邏輯模塊從客戶機的任務中分離出來，由單獨組成的一層來負擔其任務，這樣客戶機的壓力大大減輕了，把負荷均衡地分配給了Web服務器，于是由原來的兩層的Client/server結構轉變成三層的Browser/Server結構。三層體系結構是由表示層（Presentatioon）、功能層（Business Logic）、數據層（Data Service）構成，而且數據層被割成三個相對獨立的單元，具體做以下認識，在第一層中，是是表示層：Web瀏覽器，該層在表示層中包含系統的顯示邏輯，位于客戶端。它的任務是由Web瀏覽器向網絡上的某一Web服務器提出服務請求，Web服務器對用戶身份進行驗證后用HTTP協議把所需的主頁傳送給客戶端，客戶機接受傳來的主頁文件，并把它顯示在Web瀏覽器上。在第二層中是功能層，該層是應用程序擴展功能的Web服務器。在功能層中包含系統的事務處理邏輯，位于Web服務器端。它的任務是接受用戶的請求，首先需要執行相應的擴展應用程序與數據庫進行連接，通過SQL等方式向數據庫服務器提出數據處理申請，而后等數據庫服務器將數據處理的結果提交給Web服務器，再由Web服務器傳送回客戶端。在第三層中是數據層，也就是數據庫服務器。在數據層中包含系統的數據處理邏輯，位于數據庫服務器端。它的任務是接受Web服務器對數據庫操縱的請求，實現對數據庫查詢、修改、更新等功能，把運行結果提交給Web服務器。三層Client/Server 結構有很多優越性，如減輕了客戶機的負擔，如果要增加服務則只需 在中間層舔加代碼，這使得維護升級變得更加方便，系統擴展性也更好。

2、四層結構技術。四層結構技術由Web層、業務邏輯層（Bussiness）、數據訪問層（DataAccess）和數據實體層（DataEnity）構成。四層結構的來由是在軟件的發展過程中，由于要處理的數據和邏輯變得越來越復雜，尤其是在軟件實際編程過程中，數據處理更加迅速、計算更加準確、邏輯更加復雜。三層結構軟件技術在拓展性、安全性方面具有優勢，但不能實現三個技術的彼此獨立，也不能滿足Web技術的計算要求。所以開發了四層結構技術，其中數據實體層（DataEnity）就是把實際數據庫里的映射到內存中，也稱為OMapping。其中有數據框架（.XSD格式）、也有微軟提供的方法：繼承DataSet、DataTable等。這層也是對微軟技術的熟悉程度，對.net FrameWork類庫中的學習是很關鍵的。數據訪問層（DataAccess）是.NET的核心技術的運用，當從這層的表面意思，你應該知道，這是對數據進行底層和原始數據的操作，要把提高開發速度與質量就是做好數據訪問層的分析的優化。Web層是依據客戶的需要選擇適當的處理方式。如果用戶需要少的結構，Web層就向數據處理層直接發送信息，以滿足數據處理層的表達需求。如果用戶需要較多的結構，Web層通過大量的數據和信息分析，改進各方面的工作效率，以此滿足大規模的數據需求，實現網絡層業務的邏輯處理。

3、中間件技術層結構。隨不同的軟件開發技術的向不同的方向發展，在系統里的中間件數量也想多方面的增加。中間件（Middleware）就是處于操作系統和應用程序之間的軟件，也是一種獨立的系統軟件或服務程序，分布式應用軟件借助這種軟件在不同的技術之間共享資源。中間件技術的應用主要是在計算機運行的環境中幫助計算機與各系統之間實現資源的優勢互補。MOM分層技術作為中間件技術的一種，被廣泛地應用于各種中間件的開發中。該技術不僅具有一般中間件技術的優點，還具有異步傳送的優點。當對應用消息列隊中的中間件進行編程的時候，MOM分層技術可以將信息同步傳輸，更加安全、可靠。科學的使用中間件技術能夠幫助減少在異構和分布集成匯總存在的各種復雜的問題，同時大大的降低了整個計算機軟件開發的難度。

參考文獻

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關鍵詞：計算機 軟件工程 信息作用 研究

0 引言

現今社會已經進入互聯網時代，計算機已成為人們生活工作中不可或缺的組成部分，“電腦”、“計算機”這樣的名詞對于所有人都已經不再陌生，人們對計算機的依賴程度也越來越大，就現在的工作環境講，幾乎沒有什么行業不在使用計算機，對于計算機軟件的開發研制也是從未停止過，計算機軟件工程主要涉及應用數學、現代管理學和計算機科學等學科，在上世紀50年代，軟件的開發工作還是依賴手工操作，但隨著軟件的商品化發展趨勢日益加快，對于軟件的開發和設計過程也日益規范化起來。

1 計算機軟工程的概念及特征

1.1 軟件工程學的基本概念。我們所講的軟件工程學主要是指研究如何通過先進的科學技術為計算機的軟件開發提供指導服務，以最少的投資來換取高效的回報，以高質量的計算機軟件為人們提供更好的科技服務。軟件工程學涉及范圍非常廣，是一門邊緣學科，其內容包括：人體工程學、系統工程學、經濟學和心理學等多個學科領域。通過對各學科的交叉研究與指導，設計出應用更為方便、設計更加人性化的軟件。

1.2 計算機軟件的基本功能。我們知道計算機作為一個電子設備，主要是由硬件和軟件兩個部分組成的，對于計算機的研發和更新既要考慮硬件因素，又必須在軟件工程方面投入更多的精力，一般來講，計算機的軟件系統包括系統軟件和應用軟件兩個組成部分，系統軟件的功能是監控、維護、管理計算機運行過程中的各個軟件，如人們常見的操作系統和病毒查殺系統;應用軟件就是指能夠滿足人們工作和生活的需要，幫助人們解決實際問題的軟件，如常見的Office辦公系統、人事管理系統、財務管理系統等。軟件的作用就是通過自身的邏輯分析和計算功能，指導計算機的正確有效運行，讓用戶能夠更加方便的操作。

1.3 軟件工程的研發特點。計算機軟件工程的設計、研發是一項系統的、長期的工作，其研發生產過程的每個步驟都是要經過反復論證修改的，以求更加良好的性能，滿足用戶的實際需要。一般的工程設計在產品完成生產投入使用后就完成了工作。但是計算機軟件工程的研發，在產品投入市場后，還需要有一個長期的維護過程，因為一些設計上的漏洞和缺陷只有在實際使用中才能發現，這就需要設計人員不斷的更新思維，解決問題，使軟件產品符合用戶的使用要求。

2 軟件工程工作流程管理系統和開發方法

2.1 軟件工程工作流程管理。從理論上來說，現代意義上的工作流管理系統是一種綜合性系統基本驅動力，是工作流的形式化表現，基本手段是執行軟件操作系統，需要完成包括工作流定義、管理以及執行等多種任務。通常情況下，工作流程管理系統的構建分為模型建立階段、模型實例化階段和模型執行階段三個階段。在模型建立階段，相關工作人員在分析了整個企業的工作特點及生產步驟之后，依據工作流程建模工具或是人工操作，實現對整個企業生產經營管理過程中模擬，使企業中的各類經營管理行為活動都能實現計算機化;在模型實例化階段，相關工作人員可以給每個過程（即PDM工作流程管理系統中所稱的節點）來設定其運行過程中所需的基本參數，同時給這些過程分配相應的資源，在此基礎上限制各個過程的使用權限;在模型執行階段，相關工作人員要嚴格執行這一階段企業各項生產經營管理指標，依據整個工作流程管理系統所提供的強大的人機交互界面與應用功能，更好的實現整個流程管理系統的優化整合。

2.2 軟件工程的開發方法。軟件工程的開發方法有Parnas方法、SASA方法、面向數據結構的軟件開發方法、問題分析法、面向對象的軟件開發方法、可視化開發方法、ICASE、軟件重用和組件連接等，其中面向對象開發方法是現代常用的開發方法。面向對象是當前計算機界關心的重點，它是90年代軟件開發方法的主流。面向對象的概念和應用已超越了程序設計和軟件開發，擴展到很寬的范圍。如數據庫系統、交互式界面、應用結構、應用平臺、分布式系統、網絡管理結構、CAD技術、人工智能等領域。面向對象的優點有：和現實世界更接近，更符合我們人類的思維邏輯;開發出的系統容易維護和修改;適用于開發復雜、龐大的系統;開發出的程序更穩定合理;由于繼承、類的機制，更容易實現重用，減少冗余;由于實現數據和邏輯的分離，維護和擴展變得更加容易。

面向對象的開發包含Booch、Coad、OMT等方法。Booch最先描述了面向對象的軟件開發方法的基礎問題，指出面向對象開發是一種根本不同于傳統的功能分解的設計方法。面向對象的軟件分解更接近人對客觀事務的理解，而功能分解只通過問題空間的轉換來獲得。Coad方法是1989年Coad和YourdOn提出的面向對象開發方法。該方法的主要優點是通過多年來大系統開發的經驗與面向對象概念的有機結合，在對象、結構、屬性和操作的認定方面，提出了一套系統的原則。該方法完成了從需求角度進一步進行類和類層次結構的認定。盡管CoadYY法沒有引入類和類層次結構的術語，但事實上已經在分類結構、屬性、操作、消息關聯等概念中體現了類和類層次結構的特征。OMT方法是一種新興的面向對象的開發方法，開發工作的基礎是對真實世界的對象建模，然后圍繞這些對象使用分析模型來進行獨立于語言的設計，面向對象的建模和設計促進了對需求的理解，有利于開發更清晰、更容易維護的軟件系統。該方法為大多數應用領域的軟件開發提供了一種實際的、高效的保證，努力尋求一種問題求解的實際方法。

3 計算機軟件工程的實際應用

現在隨著信息網絡技術的迅速普及，計算機走進了人們工作、生活的每個角落，計算機軟件憑借其運行高效率、執行命令的精準性和操作使用方便性得到了人們的廣泛認可，并迅速的被應用于人類活動的各個層面，可以說當今社會的人類活動已經離不開計算機軟件了。其具有代表性的功能軟件包括：電子郵件、Office辦公系統、Win7/xp計算機操作系統、數據庫和各種網游軟件等等。在國家經濟發展的各個領域如工業、農業、交通、金融、政府和企事業單位等幾乎所有部門都需要應用計算機軟件來完成工作。

隨著計算機的普及和應用程度加深，以后的計算機軟件工程將會發展成為一項廣義的工程技術，在軟件功能和操作方法上的研發也會越來越注重人性化的因素，同機械制造業的流水化生產方式不同，軟件工程的研發與生產是非常具備個性化特征的，它的設計思維和功能設置都是處于不斷更新完善中的，在豐富的實踐經驗和客戶調查的基礎上，設計人員會根據客戶的需要，發散思維、綜合考慮各方面的因素，匯集大家的智慧才能設計出一款成功的計算機軟件。由于軟件系統的廣泛應用性，設計人員必須提前考慮到各方面可能出現的問題，不能等到問題發生了，再去想辦法補救，因為一旦軟件系統的安全或運行出現故障，給客戶帶來的損失很可能是無法估量的。所以說，要想做好計算機軟件工程的研發工作是一項非常困難的事兒。

計算機軟件工程設計的人性化、功能化的發展，使得計算機軟件在人們的現實生活中得到廣泛應用，在現代企業的經營管理中，計算機軟件發揮著非常重要的作用，生產、銷售、策劃、財務之間通過軟件系統實現了信息的溝通交流，方便經營策略的時時變動;在商場、金融機構的管理中，需要利用軟件系統對消費信息進行確認和統計，消費者使用刷卡消費，通過金融系統的軟件就可以支付費用，免去了攜帶現金的麻煩;保衛人員通過安保系統可以對整個單位的情況進行實時監控，一旦發生火災險情報警系統會隨時提醒安保人員采取防護措施。隱藏于計算機中的軟件系統雖然微小，但卻具備了強大的管理能力，從小處著手逐漸改變著人們的工作生活方式。

4 結語

綜上所述，計算機軟件工程在計算機應用技術的發展過程中具有特別重要的意義，它的設計和研發是一項系統性、長期性的工作，隨著計算機軟件技術的日臻成熟、功能的逐步完善，在人們的生活、工作中得到了迅速的普及，人類的發展離不開計算機軟件工程的推動作用。我國擁有巨大的軟件應用市場，但是由于在軟件開發技術上起步較晚，今后還需要經歷一段漫長的發展歷程。

參考文獻：

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[3]李建兵.計算機軟件工程方法的進展研究[J].新課程（下），2011（08）.

篇6

首先通過對基于區域分析的指尖檢測算法的介紹和研究，并驗證了該算法的有效性。然后介紹了增強現實技術以及增強現實中的人機交互，并把指尖檢測算法應用到增強現實系統中，通過實驗能夠很好的識別指尖與虛擬對象的交互區域并實時反饋交互結果，證實了該算法在增強現實系統中的可行性。

【關鍵詞】區域分析 指尖檢測 增強現實 交互應用

1 基于區域分析的指尖檢測算法

1.1 改進的圖像差分算法

在傳統的鄰幀差法主要是通過前后兩幀的灰度值來檢測圖像中變化的區域，這種算法在目標運動并且背景靜止的情況下是很有效果的，但是當目標停止運動時鄰幀差法就會失效。而背景消減法主要是通過把當前幀和參考圖像相消減來獲取靜止的目標物體。所以能否準確分割的關鍵取決于如何選擇與更新參考圖像。

1.2 指尖的檢測識別

1.2.1 指尖模型

指尖模型包括二維模型和空間三維模型?？臻g三維手指模型可以通過提供詳盡的建模使得后面的手勢識別有很高的精確度。但是手指動作隨時都在變化，手指的空間三維模型還是很復雜而且實時計算代價很高，所以我們通過利用指尖二維平面位置檢測法來解決以上問題。

通過對手指在二維平面上各種動作的觀察，我們發現在手指運動并且變換各種動作時其指尖形變部位相對較小，所以我們可以把指尖的狀態看做是一個圓和一組平行線的組合?；谶@種情況，我們設計一個模型作為指尖模板，如圖1所示。在圖中，d表示的時手指的寬度，這個寬度由攝像頭和手指之間的距離來確定。

如果在二值化后，前景圖像中的目標是1，背景是0的話，我們可以看到在指尖區域有兩個特點：

（1）在指尖的中心被一個圓包圍，這個圓是由一圈圈像素填充所繞成的，其半徑可以定義成手指的寬度；

（2）如圖1所示，在圓外的特定搜索區域內，指尖部分是被0像素和連續的1像素所包圍。

根據形狀匹配思想，主要是通過按一個度量標準來對比匹配的物體間的相似程度來進行形狀匹配。根據這個思想，如果要想對某一模式進行識別，那么就要先準備好與之相對應的模板。因為考慮到要識別的模式其大小、方向等外部特征會發生改變的可能，所以需要對于每一種變化后的模式都要有對應的模板，這樣才能保證真確識別。因為指尖會有各自動作變化或者會有部分被遮擋，而且不同人的手指也存在大大小小的不同，所以我們采用的指尖模板要能夠伸縮、平移以及保證旋轉時不變。

1.2.2 指尖檢測

因為攝像頭和人手之間的距離一般都是相對固定了，所以我們將手指寬度設定為5和15之間，通過一些實驗，結果表明這個值的設定對于大多手指都是適用的。在搜索區域中，其邊長相比于手指直徑，一般都要大兩到三個像素。如果這個邊長的值設置的比較大，那么計算代價就會比較大，這樣就會導致檢測的精度不夠高。公式1.4中的Max和Min是對前景像素在搜索區域方向上個數的限制，一般來說Min的值等同于手指寬度d，Max為Min的兩倍。

結合上述內容，一個像素點只有同時滿足三個條件，才可以被判斷為指尖。這三個條件如下：

（1）在這個像素點得周圍區域里的前景像素一定要達到一定數量。

（2）在以這個像素點為中心的搜索區域邊界上的前景像素和背景像素各自的比例一定要合適。

（3）在搜索區域邊界上的前景像素一定要能夠直接連通。

1.2.3 指尖檢測實驗結果與分析

在實驗中，我們通過手指在投影墻壁上移動來測試以上算法能否準備檢測出指尖位置。在開始的時候，我們將背景設置為藍色，手指進入背景后緩緩移動，我們可以檢測到指尖位置，用黑色的十字叉將其表示出來。

當我們將背景從藍色變換成白色時，這時因為起始設置的藍色背景圖沒有來得及迅速更新，這時就會導致前景分割出現錯誤，當白色的背景穩定后，設置的背景圖片進行更換后，就可以檢測出之間的位置，如圖3所示。

2 增強現實中的人機交互判定與反饋

與虛擬對象交互的判定以及虛擬對象對用戶的反饋是交互模塊中主要實現的功能，也是系統中手指虛實交互的最后一個環節。

當過以上指尖定位算法，我們能夠比較精確地檢測出指尖的位置，可以得到指尖與虛擬對象交互的有效區域，這個交互區域也就是指尖和虛擬對象相交的區域。再通過坐標轉換，將交互區域的二維坐標轉換為空間三維坐標。我們通過設定一個處理動作觸發的時間來對指尖動作進行判定，一般這個觸發時間是在0.5秒到一秒之間。當指尖的觸發時間在設定的時間之內并且指尖位置沒有很大變化的時候，就判定指尖對虛擬對象進行了觸發動作，通過程序處理，虛擬對象會根據指尖的動作做出相應地反饋。

3 基于區域分析的指尖檢測算法在AR系統中的應用

通過實驗驗證，利用基于區域分析的指尖檢測算法在大多情況下能夠準確地檢測出指尖的位置，從而有效的判斷了手指與虛擬對象的交互區域。實驗運行結果如下：圖4所示為系統識別標識物呈現出來的虛擬對象，人手指點擊虛擬對象的邊角并且拖動后，圖5為手指點擊并拖動后的交互效果。

4 結束語

手勢作為一種直觀的動作表示，在人機交互中有著無可比擬的優勢，目前也是模式識別、計算機視覺等組多領域的研究熱點。但是目前的算法還是有諸多不足，包括本文介紹的基于區域分析的指尖檢測算法，也會出現一些誤檢情況。隨著人們研究的深入，一定會有更加高效的算法。通過高效的指尖檢測算法，未來的AR系統的交互將更加的實時、準確，也會促進AR技術的高速發展。

參考文獻

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作者簡介

周鋒（1987-），男，江蘇省泗洪人。碩士研究生學歷。主要研究方向為計算機監控，模式識別。

篇7

摘要：本文論述了在計算方法課程建設中，應用數學實驗手段進行課程的教學改革，使學生更好地了解計算方法各種數值算法的背景、概念和設計，提高他們的探究和自學能力。

關鍵詞：計算方法；課程建設；數學實驗

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

計算方法是以數學理論為基礎，以計算機為計算工具，研究在計算機上解決數學問題的方法，是與計算機發展密切相關的一門課程。隨著計算機硬件性能的不斷升級和軟件工具的不斷更新以及計算應用的日益普及和深入，促使計算方法課程的教學內容和教學方法也需要“與時俱進”的進行調整和改革。

數學實驗是將實際問題通過數學的理論和方法轉化為數學模型，并進而使用理論分析或科學汁算的手段解決問題的過程。近年來，隨著素質教育改革的深入和汁算機應用的普及，繼數學建模課得到普遍開設之后，數學實驗課程升設成為大學數學教學改革的―個探索方向。

在計算方法課程建設中，需重視數學實驗，根據教學內容的特點，充分運用數學實驗手段，從而培養學生探究能力。本文就應用數學實驗思想改革計算方法課程提幾點建議。

1運用數學實驗幫助學生了解算法背景

目前的計算方法課程，一般是根據數學問題的不同而分門別類的介紹各種數學問題的數值解法。對于各種數值方法，按照嚴密的邏輯體系，從方法的數學推導過程、幾何意義、計算公式和收斂情況、誤差分析及應用例題循序漸進的逐一討論。在學生眼里，計算方法就是教材中用抽象的數學符號表示的計算公式和收斂定理的證明，其應用就是計算在數學分析和高等代數等課程中的數學題目，這樣一來計算方法的來源和背景在教學過程中很容易被掩蓋。但是，借助于數學實驗手段對實際問題在計算機上進行編程、模擬、數據分析，可以了解數值算法的工程背景，提高學習數學的積極性，從而能夠更好地設計算法。

例如，運行數學軟件matlab程序

figure

set(gcf,'menubar','none')

axes('position',[0 0 1 1])

[x,y]=ginput

然后將你的手直接放在彈出窗口中，用鼠標點擊選取需要的插值點，最后回車得到所有插值點的坐標。但是怎樣才能根據幾個坐標在屏幕上“顯現”出你的手呢？如果學過計算方法中插值的知識，通過這個例子可以了解到插值的工程背景，分析該問題，可用構造“參數曲線”的方法，即在參數區間上選取 個插值點，然后用三次樣條插值構造逼近函數在 個點上的值，最后以這 個點作出圖形。如下圖所示。

上例中，從模擬人手的形狀進行探索試驗，通過對少量數據的分析，找出更多數據的求值方法，從而確定各種數值方法所適應的問題背景，這整個過程便是應用了數學實驗的思想，可見數學實驗也是培養學生探索能力的有力載體。數學實驗具有直觀性、操作性、反復性、探索性等特點，在數學知識的發生、發展過程中。在實際問題的解決過程中，恰當運用數學實驗手段，可以使學生直接地觀測、親自動手操作、深入思考分析、反復探索研究。因此在計算方法課程的教學過程中，充分重視數學實驗，學生探索能力自然會得到不斷提升．

2運用數學實驗幫助學生形成算法概念

解決數學問題時，常規的思考方法是由條件到結論的定向思維，但有些問題按照這樣的思維方式求解。往往打不開思維，形成不了思路，借助于數學實驗手段對問題進行探究，能幫助我們越過或繞過問題的障礙，克服思維上的困難，逐步形成解決問題的新思路、新途徑。

在計算方法課程的眾多算法中，許多概念或知識都來源于工程、經濟領域。可以通過數學實驗幫助引導學生從現實經驗中抽象出數值算法的概念和過程，可通過實驗對各種算法進行探索、比較，然后將得到的結論歸納整理成一個有意義的整體，繼而對算法的思想產生頓悟、理解，逐步形成新的概念或新的知識．

例如，計算方法的截斷誤差是數值計算中誤差的重要來源，然而不是唯一的！學生對這個概念理解起來還是有些困難的，但是如果在實驗中確定已將 取道足夠小的話，特別在高階導數的計算中，就會發現當 小到一定程度之后，數值計算結果的誤差不但不再減小，反而會變大！(見下圖)事實上，當步長 過小時，計算結果的誤差變大就是由于舍入誤差的緣故。利用這一生動直觀的實驗展開探索，使學生對“截斷誤差”的概念以及它與舍入誤差的關系有了一個感性上較為明確的認識，同時也增強了學生主動探索問題的能力．

可見，在課程的教學過程中，借助數學實驗手段積極引導學生運用數學模型、數學軟件，大膽的去編程、試驗、探討，使數學的學習成為一種主動的探究過程。

3運用數學實驗幫助學生更好地設計算法

應用計算機解決科學技術中的具體問題時，首先要將具體問題抽象為數學問題，即建立能描述等價代替實際問題的數學模型，其次是為該數學問題選擇合適的計算方法，然后再應用程序設計語言編程或應用數學工具軟件在計算機上計算并分析計算結果。在進行程序設計時，必須要先將具體的計算方法描述為算法。算法設計是程序設計的核心和關鍵，只要算法是正確的，由程序設計語言去實現算法就不會有太多困難。同時，用流程圖表示的算法具有直觀性，當由抽象的數學符號和公式表示的各種計算方法一旦描述成算法，就變成了非常直觀和淺顯的東西，借助算法，學生可以“看到“計算方法在計算機上是怎樣實現的，能夠幫助學生更深刻的理解計算方法。

雖然在程序設計語言課程中，學生已經學習了一些算法設計方法，并掌握了一些最基本、最常用的算法，但是，對多數學生來說，由于計算方法所解決問題的復雜性和專業性，將其設計為算法并不是一件容易的事。以解線性方程組的高斯主元素消去法為例，將選主元素、消元、回代的計算過程設計為算法，需要綜合應用選擇矩陣最大值、矩陣運算、循環、遞推等基本算法。而計算方法課程如果不解決算法設計問題，那么這些數值計算方法對于學生來說仍然是“紙上談兵”。但是，借助數學實驗手段，我們可以更好地總結出不同算法之間的區別，各自的優缺點以及它們的重要性質，從而能夠更好地設計出適合的數值算法。

例如，用y=x½在x=0,1,4,9,16產生5個節點P1,…P5。用幾種不同的節點(如用P3,P4構造，或用P1,P2,P4,P5構造或用 構造)構造拉格朗日插值公式來計算x=5處的插值，學生通過進行數學實驗，用幾種不同的節點構造插值，最后得出結論當選取x=5附近的點作為插值節點時得到的數值結果較精確。

所以，通過數學實驗，讓學生借助特例，通過不完全歸納，自己去發現規律、提出猜想、然后再論證。在這里通過編制程序、觀察分析、歸納猜想的過程。不僅是一項很有意義的“思考性實驗”，更是錘煉探索能力的有效途徑。

參考文獻

[1] 石鐘慈. 第三種科學方法－計算機時代的科學計算[M]. 北京:清華大學出版社,2000.

篇8

近年來，很多教師在本節課的教學設計上，在教學目標里都有三維目標、學生實驗探究等內容，但在教學過程中，教師在實驗部分基本上都是在氫氧化鈉溶液中滴加了幾滴酚酞試液，振蕩，當剛好變成無色時，即剛好完全反應。實驗的過程、步驟，老師均已安排好，學生不需要去思考、去質疑，只要緊跟教師的節奏、認真聽講就行。這樣的課學生自己動手、思考的機會就比較少。

以下是筆者對實驗部分的主要教學活動及安排情況：

1.將學生分為若干個實驗小組，每個小組準備了以下藥品、儀器和用品：氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、稀鹽酸溶液、稀硫酸溶液、酚酞試液、石蕊試液、pH試紙、試管若干、膠頭滴管若干等。

2.教師要求：每個小組根據已學過的知識，用已提供的儀器、藥品等先設計并討論實驗方案，通過實驗證明：（1）酸與堿確實發生了反應（2）詳細地記錄實驗過程中的現象（3）思考和預設好實驗操作過程的各種細節（4）總結、歸納最佳實驗方案。

3.學生設計方案，并開始做實驗，老師巡視并參與交流討論。20分鐘左右后，各組選代表上講臺將本組情況總結、匯報。

教師將各組的匯報進行梳理，主要有以下幾種情況：

小組1、將NaOH溶液（滴加了幾滴酚酞試液）逐滴加入到稀鹽酸中，不斷振蕩。開始時紅色很快消失，當滴加到一定時間時，紅色不消失，繼續滴加，顏色不變。說明滴加的NaOH溶液與稀鹽酸發生化學反應，當顏色由無色剛變為紅色時，說明溶液中的HCl與滴加的NaOH完全反應，且NaOH略有剩余。顏色變化明顯。

小組2.將稀鹽酸溶液逐滴加入到KOH溶液（滴加了幾滴石蕊試液）中，不斷振蕩。現象變化為：藍色紫色紅色。紫色時說明稀鹽酸與KOH剛好完全反應，但顏色變化不太明顯。

小組3.將KOH溶液（滴加了幾滴石蕊試液）逐滴加入到稀硫酸中，不斷振蕩。現象變化為：開始時，藍色不斷消失，一段時間后，溶液由藍色紫色藍色。當顏色由藍色剛變為紫色時，說明稀硫酸與滴加的KOH溶液剛好完全反應，但顏色變化不太明顯。

小組4.將稀鹽酸溶液逐滴加入到NaOH溶液（滴加了幾滴酚酞試液）中，不斷振蕩?，F象變化為：紅色變淺無色。剛好無色時，說明稀鹽酸與NaOH剛好反應完，顏變化明顯。

小組5.將稀鹽酸溶液（滴加了幾滴石蕊試液）逐滴加入到KOH溶液中，不斷振蕩?，F象變化為：紅色不斷消失紫色紅色。剛好紫色時，說明稀鹽酸與KOH剛好反應完，顏變化不明顯。

4.學生用5分鐘將以上方案進行交流、討論、總結，再請學生舉手發言（老師及時給與鼓勵）。

篇9

【關鍵詞】計算機應用軟件 模仿操作教學法 有效性

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）10-0184-02

前言：隨著教學改革力度不斷加強，傳統教學模式受到劇烈沖擊，以往“填鴨式”死板僵硬的授課方式逐漸被課堂淘汰，在計算機網絡技術支持下，多媒體教室等全新教學方式成為許多教師首選，這樣的形式下，計算機應用軟件教學也接受全新教學理念，教學方法也一再進行革新。同時要注意到的是，學習計算機應用軟件這一課程可大致分成初步模仿、簡單應用和自主創新三個階段，即要求在教學中首先要培養學習模仿能力，因此模仿操作教學法在計算機應用軟件教學中的地位不容小覷。

一、計算機應用軟件模仿操作教學法的重要性

當前，創新成為人們廣泛追求熱點，這樣的環境中，學校教學也受到影響，隨之不斷探究新穎教學方法，似乎傳統教學完全不合時宜，然而盲目追求所謂創新，卻忽視了傳統教學方法固然存有不合理之處，但也有精華部分[1]。課堂教學本質上依舊離不開教師通過講解的方式，輔助學生獲取知識，因此，在計算機應用軟件教學中，采用模仿操作教學法具備重大意義。這一方法主要內容是課程中教師在教師機上對某一知識點進行演示操作，搭配適當講解和對重點難點的強調，而學生在這一過程中要認真觀察教師操作步驟，掌握重點和要領，在此基礎上，能夠對教師的演示進行模仿，復制操作流程。很多學生在初始進行計算機軟件實踐操作時，會產生一定陌生感，無法將理論知識恰到好處的轉化到實際中，而模仿操作教學法可以迅速幫助學生進入學習狀態，掌握基本技能，夯實基礎，因此，模仿操作教學法在計算機應用軟件教學中意義重大[2]。

二、模仿操作教學法在計算機應用軟件教學中的應用

計算機應用軟件在當今社會得到廣泛應用，并逐步形成規模，如photoshop、Flash、AI、AE、一級MS OFFICE等都具有鮮明代表性，現僅以Photoshop、一級MS OFFICE為例，分析模仿操作教學法在計算機軟件教學中的具體應用。

1.模仿操作教學法在Photoshop軟件教學中的應用

Photoshop應用范圍廣泛，學生可能對其圖像編輯處理功能相對比較了解，但實際上這一圖像處理軟件兼備文字、視頻等方面功能，因此教師在對Photoshop視頻編輯功能時，就可以使用這一教學方法，幫助學生理解。教師依照教材步驟，利用視頻功能制作電子相冊，學生觀看后進行模仿，復習操作重點難點，加強記憶，并最終掌握制作電子相冊能力。

2.模仿操作教學法在一級MS OFFICE教學中的應用

在一級MS OFFICE軟件中，Word、Excel、PowerPoint是難點和重點，也是電腦操作基本內容，且教學內容細節性強，單純的講解使學生難以理解。比如教師在講解Word文檔基本操作如排版、格式設置等方面時，應當在教師機上進行演示，借由多媒體教室大屏幕輔助，把過程展現到學生面前，在此基礎上，學生對教師的行為進行模仿，加深記憶并促進理解吸收。教師演示完成后，要檢查學生是否能夠對立進行模仿操作，避免知識點遺漏[3]。

三、計算機應用軟件模仿操作教學法發展方向

模仿操作教學法對于計算機這一操作性極強的專業是極為適宜的，在保留傳統演示教學法基礎上，又充分發掘學生動手能力，在實踐中檢驗學生對知識的掌握，其演示-模仿-操作的步驟，使其未來發展方向偏向于微課程方面。微課程的含義并不是微教學，而是以構建主義理論為參考，在計算機網絡基礎上，使學生能夠通過在線或移動方式展開學習。通常微課程教學時間相對很短，大多在5分鐘到10分鐘之間，最短只用60秒，盡量控制在20分鐘之內，教師錄制音頻解說或視頻演示，其教學環節完整，內容精煉，突出軟件教學重點，且學生可以通過手機進行觀看，能充分利用碎片時間。由于微課程這一優勢，可以在微信公眾平臺中，大面積進行推廣，建立公眾號后，教師錄制視頻，演示軟件操作流程，在公眾平臺上，學生隨時隨地都能觀看，并進行模仿操作。因此，模仿操作教學法可以借由微信公眾平臺，以微課程的方式進行教學，既保留了傳統，又在此基礎上，進行創新，發展前景巨大[4]。

結論：綜上所述，計算機軟件普及率越來越高，各種軟件充斥著人們的生活，在學校教學中，要更加重視對教學質量的提升，保證教學效果。首先要注重模仿操作教學法在計算機應用軟件教學中的重要地位，并能在教學中充分利用，通過教師演示操作、學生觀看、模仿的方式，幫助學生提升動手能力，把理論和實踐向結合，在模仿的基礎上，逐步進行應用，并最終能夠獨立完成創新。由于這一特點，模仿操作教學法可以轉向微課程模式，憑借微信公眾平臺，提升知識傳播率。

參考文獻：

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[2]魏振華，劉志鋒，蔣年德等.Cosplay示范―模仿教學法在《C語言課程設計》中的有效應用[J].東華理工大學學報（社會科學版），2015，11（01）：92-96.

篇10

關鍵詞：圖像重建；Radon變換；濾波反投影

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）27-0259-03

1 引言

層析成像技術在醫療、 生物等領域具有廣泛應用。圖像重建是指通過物體外部測量數據，經過處理從而獲得物體的形狀信息的技術。開始主要應用在放射醫療設備中，用于人體各部分圖像的顯示，即計算機斷層攝影技術，簡稱CT技術，后來逐漸在許多領域獲得應用。

透射CT的理論基礎是投影重建。而Radon變換是投影重建的數學基礎，它是數學家J.Radon提出來的，被廣泛應用于醫學、分子生物學等領域，迄今為止，人們已研究出基于Radon變換的多種重建方法。文中重點介紹的濾波反投影算法也是基于Radon變換的一種變換法重建，目前在CT系統中應用非常廣泛。濾波反投影算法的比較重要的是濾波函數的選取。

4.3 結果分析

（1）圖像比較：直接反投影算法的重構對像的邊緣很不明顯，有陰影。濾波反投影算法重構對象相對來說清晰很多，沒有陰影。

（2）重建時間對比：濾波反投影算法的重構時間較長，因為多了卷積、濾波這個步驟，使重構時間加長。不過在實際應用中，這個時間增加不會有很大影響，但是質量卻明顯變好，所以，實際應用中一般采用此方法。

5 總結

濾波反投影法是重構圖像基本常用的算法，也是其他多種算法的基礎。在醫學CT 等領域中的應用較為廣泛。但是這種算法的關鍵是選取的何種濾波函數，會直接影響重建圖像的質量。除了濾波函數對圖像質量有著較大的影響外，根據抽樣定理，投影數和抽樣間距均對重建圖像的質量有影響[2]。以后的工作中也應對抽樣間距進行研究。

參考文獻：

[1] 高欣.新型迭代圖像重建算法的理論研究與實現[D].浙江：浙江大學，2004.