计算机软件技术方面论文
摘要：当今是个信息自动化的时代，软件已应用于人们生活的环境的各个方面。把面向对象的实现方法引入到实时软件系统的开发过程中具有重大的作用，可以达到反复使用，开发周期时间短、软件质量增强、开发有保障以及开发成本低等效能目的。这样就确保了实时软件的良性开发并使这种开发系统化和工程化，更使人们无论在生产方面还是学习方面都会有很大的便利并提升了生产生活的质量
关键词：面向对象;实时软件;开发方法;软件工程
实时系统是计算机系统中特殊的系统，输出值和系统的消耗的时间决定了这个系统的结果是否精确，即用户希望以极短的时间获取最佳最有效的运算结果。在以前实时系统主要服务于国家军事安全方面，今天随着这一系统的研发，它广泛应用我们社会生活的各个方面和各个环节，其应用范围从洗衣机、烤箱到自动化的生产线、医学辅助机械、交通运输控制、天气预报预测、航天动力工程等等。在软件开发中实时系统中的软件部分逐渐成为一个不可缺少的独立部分，贯穿于软件开发的始终。
1.阐释实时软件的内涵
实时软件是实时系统中的软件。当外部世界发生变化时，相应地实时系统就会对这种变化做出动作进行回应，并在规定的时间内、依靠严格的控制、最大化地获取数据来实现这一功能。特别要指出的是，这些控制是有严格规范的,这便对实时系统的应用进行了限制，只应用于它相对应的方面。另外，实时系统具有高标准的要求,主要可以体现在以下方面：其一、时间方面，必须在规定的时间内处理完突发事物，如果超过时间就会造成不可弥补的损失;其二、正确性方面，在规定的时间内对突发事物做出合理的逻辑判断和处理，这就确保了结果的正确性。同时，存在着对实时系统的实时性有一个普遍的误区，他们狭隘地臆断实时就是速度要快。以第一时间对外部情况做出反应是实时系统的一个优点，快速反应是实时性的一个要求，但是两者有着本质的区别，不可混淆概念。有时快速反应并不意味着实现了实时性。所谓的实时性是指要求圆满处理完外部相应的事物和要求必须在规定的时间内。除了具有一般软件系统的特点外，实时系统软件还具有:首先，时间限制,即实时性。要求在规定的时间内对于外部的发生的事物系统要做出反应并处理好;其次，稳定性。如果系统重启和故障恢复系统会很快复原且数据不受损;再次，多任务、并行性、分布性。实时系统可以同时同步对于外部世界或者分布较广的多个问题和任务，进行有效的处理并有效地保证处理的结果具有可靠性。而这种处理的有效性和可靠性是由系统的实时性决定的;最后，对于操作系统的底层具有开发性，实时操作系统就是实时软件应用中所使用的操作系统,要求在优先调配机制和内存锁定机制控制下，实现多任务同时同步处理。特别要注意的是，对于系统中的语言开发原则也要坚持实时性原则，选择实时性语言，以求对多个任务进行并行处理。
2.探讨实时软件开发方法
与普通的实时软件相比，复杂性是两者的共性，实时系统的软件还具有自己的特殊性要求，那就是时间控制的因素，这就是实时软件的结构和开发方法的优势。
2.1实时分析技术
以面临解决的事实问题或既定的目标为依托，全面解析实时系统的软件和硬件部分，而后对硬件和软件进行拆解，以求对设计实时软件奠定根基，这就是实时系统在分析阶段中所要完成的任务。建模和仿真技术是实时系统进行分析才应用的技术。对实时系统元素进行建模时要求分析人员必须利用好数学辅助工具，另外，把握时间长短和对资源大小进行估量是分析人员在这一过程中特别要注意的问题。根据在对数据流进行分析的基础上，分析人员要建模实时系统的硬件和软件元素，控制以概率的形式进行，这就是数学分析方法应该注意的。同时，对系统时间和资源大小如何进行评估，就要求分析人员以网络分析、序列论、图形论和数据模型等方式来推导出来。RMS理论为基础，能够分析并行的多任务的分析技术，是为了辅助RMAM的分析方法而设立的理论。判断在实时系统中在调度方面利用RMS处理并行任务是否能够满足他们的实时性的依据，那就是看有没有采用采用RMA分析技术。分析系统的性能需要使用仿真和建模工具,利用这两种工具软件工程师还能够构建一个模型，通过这样的形式，可以有效地理解系统的运作。为建立一个实时系统的概念模型需要通过系统的状态图、活动图和模块图，这就是系统的建模方法。然后在在建立的模型的基础上，分析和仿真系统的行为和执行情况,并测试系统是否具有一致性和完整性，最后，汇总在真实系统中的各种数据和特性。
2.2实时设计和实现技术
在给定的时间控制情况下如何完成系统的目标是实时设计阶段中主要面对的任务。处理实时软件中的优先权的选择、多任务和并行、同步和异步、时间约束等问题是设计实时软件所必须考虑的因素。通常都是通过扩展一些非实时设计方法是实时软件的设计方法所采用的手段，而基于过程的模块化的设计方法是传统的实时软件的设计方法才采用的手段。不仅可以采用自顶向下和结构化的程序设计,而且可以采用图形化的语言描述设计,还有一些运用有限状态机、Petir网、消息传递系统或一某种专门语言等是使用面向数据的设计方面向对象的实时软件开发方法所研究的基础性方法。
2.3传统实时软件开发方法应该注意的问题
由于实时软件的应用于各个领域，这样就使实时软件面临的问题越来越多，最终使实时软件很复杂了。在过程的设计方法上而建立的传统实时软件已不能够适应变化的新情况了。它主要存在以下问题:首先，分别对过程和数据进行处理，这样就使真实世界的实际情况失去了本来面目，更加剧了分析和设计实际世界的难度;其次，没有统一性的划分原则对采用层次化的功能模块划分系统，最为严重的是，某个别的开发人员的主观看法完全左右了对组织软件单元,系统的划分，这样就失去了客观性加剧了实时软件开发的困难;最后，由于人为的局限性使得对调度的分析和描述过程也相当的复杂。
3.结语
随着电子信息技术的发展，我们研究实时软件开发时，要具有勇于突破和敢于创新的斗志，在对现实情况进行分析和研究的基础上，要不断对实时软件进行改进，以达到它更好地服务于社会的目的。
参考文献:
[1]肖亚利.面向对象的实时软件开发方法研究[D].四川大学,2021.
[2]沈芳平.锅炉热效率计算方法研究与软件开发[D].东南大学,2021.
【摘要】本文尝试从计算机软件技术课程教学出发，将CDIO的教学理念融入到平时授课过程，培养学生对课程知识的掌握，更重要的是培养学生团结合作能力。通过一段时间的实践表明，基于CDIO的课程教学能够提供学生自主性和创新性，提高学生学习兴趣和解决问题的能力。
【关键词】教学改革;CDIO;实践能力
1引言
计算机软件技术是一门软件设计的基础知识、方法与实用技术相结合的课程，为计算机软件应用开发、技术管理工作奠定理论基础，目前课程教学多是以传统理论课堂教学结合实验教学的模式进行，学生反映上课即使听懂遇到实际问题时也不知如何下手解决，尤其编程能力弱的学起来更加吃力，通常存在以下几方面问题。1课程涉及知识点多，理论性强，要求学生要有较强的逻辑思维和分析能力，尤其有具有较好的编程功底，这使得学这课程之前让部分学生产生畏难情绪。2实验课程中学生独立完成的是一些已有结论的验证性实验，以致学生软件编程能力得不到培养和提升。3课程考核以闭卷理论知识点考核作为重点，学生为了应付考试，可能死记硬背一些概念甚至一些编程题目，学生素质和实践能力得不到有效的培养和训练。针对以上问题，按照课程特点以及教学规律相应进行一些教学改革探索，以CDIO教学模式构思Conceive、设计Design、实现Implement、运作Operate进行每个教学环节落实，让学生以自主主动地、有机联系地方式学习。CDIO模式与传统的以传授知识为主的教学模式相比，更强调知识的运用和个人能力的培养。它要求我们在教学中，既要注重基础知识的传授，又要注重创新、设计和知识的综合应用;既要强调个人专业能力的培养，又要提倡团队合作精神的培养，这种教学模式能开拓学生的创新精神，全面提升学生的综合素质，让学生掌握扎实的基础知识，培养其责任感和团队合作精神。
2教学改革措施
目前，计算机软件技术教学改革主要从两个方面进行，即教学内容的改革和课程实验部分的改革。
2.1教学方法设计[1]
基于CDIO教学理念，在教学过程中，以项目为牵引，以任务为依托，把课堂教学环境模拟成CDIO教育环境，即以项目构思、设计、实现和运行的生命周期为载体来组织教学。具体实施过程如下：
1首先选择具有代表性的项目任务，整个项目具备详细的系统开发过程，有较完整的系统结构、及基本需要的一些功能模块，在功能模块中有数据能演示，比如学生成绩管理系统。
2在教学过程中，根据教学进度和教学内容，向学生详细地介绍项目任务的构思、设计、实现和运行各个环节，从项目任务的需求分析，到各功能模块的设计与实现，到后期的运行和维护等。尤其一些关键功能模块的实现，为了便于、强化学生理解，可以设计一些类似的小任务。
3通过项目任务的贯穿，可以对已讲授的知识点进行总结，对后续课程的知识点以设问方式引出，引导学生积极主动思考，寻求解决方案。通过这种使前后知识点有机联系起来，使课程知识结构更系统。
2.2实验教学设计
以往实验课都是一些验证性实验，学生通过查找互联网翻阅书本很快能找到解决路径。加上现在实验课时有限，通常布置一些小的项目，尽量涵盖课堂教学所涉及知识点，比如布置编程实现计算器。4-5人组成一个小组，以组长牵头组织大家分析，分配任务，利用课余时间共同协作完成。在这过程中包含一个CDIO项目周期[1]构思———需求分析、设计———实施方案、实现———编写代码、运作———作品测试、演示等。实验课各小组汇报并演示所开发设计的项目。根据演示作品功能完整性、美观性等方面综合评价作为实验考评的依据，在这过程中又培养了学生独立思考，分析问题解决问题的能力，学生间合作沟通能力也得到锻炼。
2.3积极参与各类竞赛
多年来，我们都鼓励学生参加蓝桥杯大学生程序设计大赛等类似比赛，通过参与比赛，学生编程能力得到快速提高，对课程基本概念和基础知识的理解也会更上一个台阶，牢固掌握所学知识，同时通过比赛拓展了学生的视野，学习目的性更强更明确，学习积极性相应地也提高了。这种做法也是符合CDIO理念，提高学生系统分析能力编程能力的。
2.4教改存在问题
教改中存在最大问题可能是项目任务资源不足，类似教材不多，可供参考的有限，每个项目任务要具有代表性同时又包含各知识点，需要花大量的时间编制。经过一段时间积累应该素材不断会增加，并在原有基础上不断完善。
3结束语
CDIO理念在强调学生理论基础知识的同时，注重培养学生理论应用能力、团队合作能力。针对当前计算机软件技术课程教学过程中存在的问题，结合CDIO教学理念对学生的要求，探讨以项目为中心、以任务驱动教学，激发学生学习兴趣，培养学生的CDIO能力，取得了较好的教学效果。
参考文献：
[1]周立章.基于CDIO工程教学模式的C++程序设计教学改革探索[J].大众科技,202110:208-210.
[2]邱胜海,高成冲,王云霞,等.基于CDIO模式的数据库课程实验项目设计[J].中国现代教育装备,2021,15721:43-45.
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