时间：2023-10-30 10:33:30
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【关键词】敏捷方法；极限编程；校友系统
1.引言
敏捷软件开发过程建侧重于开发成员的协作开发、协作机制的建立和实际的开发步骤，是基于构想、探讨和适应的基础之上。敏捷开发的目标不是“重复”的过程，而是“可靠”的过程[1]，以上特性使得如今敏捷开发颇受中小型开发团队的青睐。
2.软件工程与敏捷开发
2.1 传统软件工程与面临的问题
早期的软件开发充满着个人主观色彩，缺乏相关规范标准，但经历了60年代的软件危机之后，采用软件工程原理来组织开发软件项目成为业内一种重要手段。但在随后的时间里，软件工程知识体系正被不断发展和完善，在进入90年代以后，卡耐基梅隆大学软件学院推出CMM[2]，为软件开发过程提出了明确的管理衡量标准。许多人认为，随着软件开发的各个方面中不断增多的规则和方法，程序员能更好的开发出软件产品。但随着越来越多的规则和方法的加入，软件工程变得庞大和复杂，在现行的实际环境下，软件开发如果遵循那些详细制定的规则和方法是非常困难的，过于复杂且难以理解的开发流程和规则，使得完全使用传统软件工程方法来开发软件产品变得越来越难以实现。为了完成开发计划，开发者往往会省略一些流程以节省时间，程序员越来越希望制定出一套更简洁的开发流程和规则，删除一些不必要的步骤以应对不同的开发需求，从而让软件开发变得更灵活、快速，而敏捷开发正是因此而诞生的。
2.2 敏捷开发与极限编程
敏捷方法是一种在面对不断变化的需求中，采用以人为本、迭代、循序渐进的方式快速开发软件产品的方法。为获取这种敏捷性，在开发过程中应把软件项目分割为多个子项目，采用必要的纪律和反馈实践，保证每个子项目的完整性，具备集成和执行的特性，从而体现让整个软件项目具有灵活、适应性的设计原则和设计模式。
当前，常见的敏捷方法有极限编程(XP eXtreme Programming)、SCRUM、动态系统开发方法(DSDM Dynamic System Development Method)、水晶方法(Crystal Methodologies)、自适应软件开发(ASD Adaptive Software Development)、特征驱动软件开发(FDD Feature Driven Development)、开放式源代码(Open Source)等[3]。其中XP以它特有方式，大受青睐。
1999年，Kent Beek提出了“极限编程(XP)”这一创新理念[4]。进入21世纪以来，极限编程成为最流行的敏捷方法，多使用于为中小企业开发需求处于快速变化的软件。XP提供了一个全局的、价值驱动的开发过程视图，体现了4个价值目标：交流(communication)，简单(simplicity)，反馈(feedback)和勇气(courage)，并遵循5个原则：快速反馈、简单假设、逐步修改、提倡更改和优质工作[5]。
3.敏捷建模过程
本次校友网站的开发是玉溪师范学院2011年大学生科研立项的项目之一，笔者作为指导教师首先考虑到的问题就是组员均为缺少实际开发经验的学生，若采用传统的软件开发方式，极有可能让学生在冗长复杂的开发流程中失去兴趣，从而影响项目进度与质量。而极限编程作为一种轻量、高效、低风险、可预测且充满乐趣的软件开发方式，更适合作为本次校友网站的开发模式。校友网站的开发目的，是为建立一个能让各级校友沟通交流的平台。因此开发出的校友网系统应贴切符合学生的应用需求，但在校学生对校友网的功能需求是一个笼统而模糊的概念，并且人数众多、喜好各异，若要能短期获得符合公众真实意愿的需求分析是非常不现实的。而XP中快速反馈、逐步修改的理念正好让组员能不断收集完善学生需求，并修改反馈到系统中去。
3.1 需求分析
按照敏捷建模的思路，设计了图1所示的需求分析以及总结流程。通过对各个模块的建模应用，作为下一阶段的建模基础。通过模块间的相互举证，确保需求获取的准确和高效。用户故事（Story）是极限编程（XP）中的重要方法之一，体现了交流、反馈、简单等原则，它通过精简、独立、可靠的素材替代描述，提高沟通效果。
在校友网系统的需求收集过程中，为了使学生能够更好地表达他们的需求，需求获取分为两个阶段：第一阶段采用问卷调查方式，对不同专业和年级的学生以及部分教师发放问卷，并抽取问卷中类似需求的学生进行归类；第二阶段，通过整体分析问卷，随机抽取同一类的部分学生完成设计人员所设计的任务，期间不断沟通，询问用户的想法和意图，完善用户需求。业务流程建模在需求获取后，对需求信息进行分析与细化，将业务流程进行提取与整理让其能体现的整个系统的业务处理过程，使用户理解全局的逻辑。用户也能确认是否存在遗漏和特殊流程，从而生成了如图2所示校友网基本业务流程。
3.2 角色设计与实例建模
建模作为敏捷开发的核心，体现在这里就是关于角色的规划。通过对基本业务流程进行收集整理后，按照特定的角色对操作整理从而对产品经行实例建模，根据图2进行角色设计，并分析设计该系统的三类角色：系统管理员、游客、注册校友。
游客，未进行系统注册的校友或其他在网络上浏览该系统的人员，游客可以正确浏览系统前台所有模块。
注册校友，游客通过在校学号进行系统注册成为注册校友，注册校友享有游客权限外，应具有个性化的个人空间，并且能进入后台进行个人信息的管理。
系统管理员，系统管理员是保障校友网系统运行所需要的技术支持和管理维护人员，应具有对各管理模块的管理权限，从而对系统前台各模块的内容进行添加、编辑、删除。
通过对业务流程进行整理后，按照特定的角色实施操作整理，就可对产品的进行实例建模，实例模型是利用对实例和角色的简单描述并对产品需求进行模型化解释，从而确定问题领域的作用。在实例建模过程后，不需给出任务操作细节，含有基本的描述即可。在校友网系统业务流程建模后可以发现，除特定的角色的实例复杂之外，其余角色用例建模都较为简单，在后续功能模块的设计进行上，能够得到充分的利用，提高效率。最终我们得出了图3所示整个校友网的功能流程图。
4.系统设计
在系统开发过程中考虑到今后服务器负载和开发与维护成本，以及基于XP中逐步修改、提倡更改的原则，对平台设计采用了基于B/S应用的.NET三层架构。.NET三层架构，是在客户端与数据库之间加入一个“中间层”。实际项目开发过程中，整个项目分为三层架构分别包含：表示层（UI）、业务逻辑层（BLL）和数据访问层（DAL）。
表示层（UI）：负责数据展示，将数据传递给业务逻辑层，为用户提供交互操作界面。
业务逻辑层（BLL）：负责关键业务处理和数据传递。复杂逻辑判断和数据库的数据验证都需要在此进行处理，并反馈用户数据和相关逻辑处理。
数据访问层(DAL)：实现数据保存与读取，负责数据库数据访问。主要为业务逻辑层提供数据，根据输入数据来操作数据库。
为了保证项目开发效率，我们在项目中建了BLL，DAL，DBUtility，Model四个类库和一个web界面。命名为：业务逻辑层(Business Logic Layer)：BLL，命名空间设置为Maticsoft.BLL数据访问层(Data Access Layer)：DAL，命名空间设置为Maticsoft.DAL数据层基类：DBUtility，命名空间设置为Maticsoft.DBUtility，此外为了保证了数据传递的效率，添加了一个类库，贯穿于整个三层架构中的，命名为Model为实体类。其中封装的每个类对应着一个实体类，通常为数据库中的一个表，将表中字段都封装成共有属性。这样三层架构的搭建完成并有着如下关系：表示层业务逻辑层数据访问层，他们之间的数据传递是双向的，并且通常借助实体类传递数据。这样设计有几个优点：
(1)易于项目修改和维护。
(2)易于扩展，今后如有改动只需将原有类库添加即可。
(3)易于合并和代码的重复使用。
图4展示了开发完成后的后台管理系统界面，其余界面由于篇幅关系不作展示，目前该项目处于结题阶段，未对外开放。结题后可登陆玉溪师范学院网站（）进行访问。
5.结束语
本文介绍了使用敏捷开发思想快速开发校友网系统的过程，确保系统开发按期完成，并通过用户故事和原型迭代分析，完善了系统功能模块，保证软件质量。实践证明：应对开发过程中学生不断反馈引发的需求不断变化，敏捷开发及极限编程的思想不失为一种明智选择，由于篇幅关系，本文未能反映采用敏捷思想的软件测试环节的过程，但作为敏捷开发中一个重要环节，不断的测试与反馈才能促使系统的改进才能保证软件质量。
参考文献
[1]赵熙朝.敏捷软件开发过程改进的行动框架[J].Software Engineering and Standardization.2007.
[2]RobertC.Martin.敏捷软件开发:原则、模式与实践[M].北京:清华大学出版社,2003.
[3]张友生.系统分析师技术指南[M].北京:清华大学出版社,2007.
[4]Kent Beck.Extreme Programming Explained[M].北京:机械工业出版社,1999.
[5]Sillitti A Succi G.Source Code Repositories and Agile Methods .Extreme programming and Agile Processes in Software Engineering:6th International Conference XP[C].2005.
作者简介：
关键词：会计信息管理系统 审计 系统分析 系统设计 系统实施
近年来，会计电算化迅速。会计信息系统的开发已由单项处理向较完整的会计信息管理系统发展，由单机向机的应用发展，由单纯的会计核算向管理会计应用方向发展。不少地区和行业，已把会计电算化定为会计工作升级的条件之一。此外，会计软件市场的出现，促进了会计核算软件的商品化、通用化，有效地推动了我国会计电算化的进程。总体上，会计商品化软件在企业中得到了广泛的应用，并已取得了较好的效果和效率。而众多的中小企业，如浙江省温州地区中小企业达到16.7万家，占全部企业总数的90%以上，占整个GDP的83%.但在使用商品化会计软件上却不如人意（除了财政部门规定的发票管理系统以外），发展速度远远低于全国的水平。其原因除了人为的主观因素外，最主要的是商品软件虽然功能较多，但不能适应企业的具体环境（如企业的管理思想、管理方法、经营的外部环境、企业生产规模、产品类型等因素），整体应用效果不很理想。笔者认为，中小企业根据自身特点，从企业的实际出发，自我开发或委托有实力的专业软件公司开发自己的会计信息管理系统软件也是有效途径之一。
本文结合笔者在温州地区开发几个会计信息管理系统过程中的情况，仅就系统开发过程中的审计内容和方法作一介绍。
会计信息管理系统开发周期长、技术复杂、投资较大，如果开发的系统在技术、经济和管理上不可行，或新系统不符合系统目标，或在系统开发阶段没有建立必要的内部控制，待系统运行后再进行修改，这不仅增加成本，而且系统的正常运行，有时甚至无法实现。因此在系统开发前和在开发过程中，都必须严格遵循一定的阶段和步骤，且每一阶段和步骤均有明确的成果，这些成果作为下一步工作的依据，使整个开发工作有、有步骤的完成。系统开发审计就是对会计信息管理系统开发的整个过程进行的审计。按照系统开发的周期，系统开发分为系统分析、系统设计和系统实施三个阶段，因此需分别对每一阶段进行审计。
一、系统分析阶段的审计
系统分析阶段包括提出新系统目标、成立开发小组、可行性分析、现状调查、需求分析和逻辑模型建立。其审计内容和方法如下：
1.与系统分析人员一起确定系统的长期目标（2～4年）和近期目标（1～2年），以确保系统目标满足单位内外的管理对会计信息的需求，能完成所要承担的会计工作，要符合单位财会人员的习惯，同时必须保证数据信息的可靠性并具有一定的效率；确定系统与外部环境的信息联系和接口；确定系统的主要功能和结构；确定系统与企业其他系统（如CAD、CAM）的界面和信息联系。
2.确保各有关部门派代表参加开发小组并确定其熟悉所属部门的岗位责任和工作范围；检查项目负责人召开的重要会议，看是否均有各部门人员参加。
3.审核企业可以投入的资金、物力、人力及其来源。
4.与系统分析人员共同新系统在技术、经济、管理等方面的可行性。
5.复核系统分析人员取得的现系统的信息关联状况、会计工作流程和会计业务流程、信息载体和信息量等全部详细资料；审核所建立的新系统的目标能否满足其处理和控制上的要求。
6.向会计部门查询，确定该部门就会计处理的立场，审核有关的成本与效益的计算。
7.与系统分析人员一起分析新系统的逻辑模型（重点是数据流程图）是否满足会计和财务制度流程的要求，是否充分体现了用户的需求。
8.全面检查系统分析阶段的现状分析报告、可行性报告、会计业务作业流程图、输入输出和代码调查表、系统分析说明书等文档是否完整、正确。
二、系统设计阶段的审计
系统设计是根据系统中提出的逻辑模型，考虑实际的设备、技术条件、条件及条件，确定新系统的实施方案即系统的物理模型。系统设计阶段的主要活动有系统总体设计和系统详细设计。系统总体设计包括功能模块设计、文件与数据库设计、机及系统配置方案设计。系统详细设计包括代码设计、输入和输出设计、用户界面设计和处理过程设计。其审计和如下：
1.查阅系统设计是否采用了模块化、自顶向下逐步求精、各模块之间联系最少的结构化设计方法，以确保系统“波动效应”尽量小，可修改性和扩展性尽量好；以确保模块的划分满足核算和内部管理的需要，符合会计人员的习惯；以确保系统结构控制图符合系统的处理要求。
2.审核数据库文件是否符合控制要求、用户输入数据和输出信息要求。特别要注意文件和数据的安全保密控制和权限控制，以保证未授权人员不准接触文件和数据。审核字段和记录的设计，并进行一致性、准确性、合理性的综合分析，尽量消除冗余和节约存贮空间。
3.审核计算机和网络系统配置方案。以确保系统环境的合理配置，以较小的投资获得较好的系统性能；硬件的配置要符合目的性、先进性、配套性、经济性；软件配置要选择合理的操作系统、语言编译系统、数据库管理系统；网络系统的配置要符合标准化、主流化、实用性和技术性能指标好的原则，实现数据、程序与硬件等资源的共享。
4.抽查部分代码，看其是否符合国际、国家、行业颁发的标准代码设计。检查代码在逻辑上能否满足用户的需要，在结构上能否与处理的方法相一致。检查代码是否符合惟一性、直观性、可扩展性和合法性。确保一级会计科目的代码应符合财政部颁发的会计制度规定的科目编码。
5.审核系统的输入输出设计是否符合《会计核算软件基本功能规范》的要求，以保证输入和输出数据的合法性和正确性。特别要保证输入数据的质量和纠错能力，竭力避免“垃圾进，垃圾出”的情况；并采取一定的控制措施，确保“正确的输入，正确的操作，正确的输出”的原则。检查输出报表的设计是否满足对外报送和对内管理的要求。复核系统的输入输出设计是否包含一定的审计线索，以便能由系统的输入顺查到输出，或者由输出逆查到输入。
6.审阅处理过程设计是否符合《会计核算软件基本功能规范》的要求。以确保具有符合国家统一会计制度的规定的自动编制会计报表的功能和允许使用的多种核算方法；以确保有适当的控制措施，使所有经过审核的业务，均能完整的被处理；确保结账功能的设计能自动检查本期输入的会计凭证是否全部入账，并保证账证、账账相符；以确保机内银行存款日记账与输入的银行对账单及适当的手工辅助自动进行银行对账，自动生成银行存款余额调节表。
7.审核新系统的实施方案，以确定整个系统设计的文档（系统总体设计书、详细设计报告、系统设计报告）是否齐全、正确。
三、系统实施阶段的审计
系统实施阶段是将新系统付诸实施的过程。它的主要活动是根据系统设计所提供的控制结构图、文件与数据库设计、系统配置方案及详细设计资料，编制和调试程序，进行系统试运行、系统转换等工作，将技术设计转化为物理实际系统。其审计内容和方法如下：
1.与程序设计人员一起选择合适的程序开发工具、合适的数据结构和合理的算法；检查是否采用了结构化程序设计方法；查阅程序中采用何种控制措施，确定各种必须的内部控制是否都以纳入所设计的程序中；检查程序流程图是否正确，检查源程序的正确性、可读性、可测试性和可维护性是否达到要求；检查程序文档是否完整和规范。
2.参与和监督程序的分调试和总调试。调试时需精心组织测试数据模型，即有正常的、有效的各类业务数据，又有不完整的、无效的、不合理的、不合逻辑的数据。分调试时以查明该模块是否按预定的要求接收并处理正常的业务，并发现是否拒绝不正常的业务且按预定的要求给出错误的信息并给予记录，以确保每一模块内部控制关系的正确和数据处理内容正确；总调试时要测试各模块接口之间的各种可能的使用形态及其组合情况，查出系统中属于相互关系方面的错误和缺陷，以保证各控制信息关系的正确。
3.与有关人员一起参加系统的试运行，试运行应采用并行运行方式，试运行的期限不低于三个月。检查试运行记录和试运行报告，核对新旧系统处理结果，看其是否达到预定的目标，有无发现系统存在的；查明实际的电算化会计信息管理系统与原来设计考虑的差异是否合理，系统能否正式投入运行；审核所选的系统转换方式是否合理。
4.审核被审单位电算化会计信息管理系统的操作管理制度，查明系统的操作员、管理员、程序员的工作职责是否明确，有无相互兼任的情况。查明未经授权批准、不掌握密码的人能否接触程序和数据并对其修改；实地观察系统操作人员的操作情况，查明输入数据是否经审批，正确的数据能否被完整准确地输入系统，错误的数据能否被发现并经过适当的程序更正后重新向系统提交；查明是否制定了严格的硬件、软件管理制度，制定的制度是否符合内部控制的原则并有效执行；检查系统修改的文档资料，查明每次修改是否按规定的程序进行，已修改过的程序是否妥善保管；实地观察系统的运行状态，检查系统的运行是否正常；参与系统运行后的审核和评价。
5.详细检查系统实施阶段的程序设计规格书、源程序清单、程序测试报告、系统测试报告、操作手册等文档是否完整准确。
四、结束语
会计信息管理系统开发的审计，是一种事前审计，它具有积极的意义。因此，审计人员、特别是单位内部审计人员对会计信息管理系统的开发进行审计，这对于开发活动的恰当控制，系统开发方法的性、先进性和合理性，系统开发过程中产生的系统资料和凭证的规范性，系统运行以后数据处理的合法性、正确性、完整性和效率性，以及事后审计的可审性，都具有很大的作用。
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关键词：C程序设计 单片机系统开发 教学方法
随着微电子技术的发展和广泛应用，基于单片机上的系统开发，C语言作为一种高级的编程语言，越来越受到人们的关注。现在，无论是嵌入式系统开发企业还是电子设计竞赛、毕业设计等，一般都以C语言为主要开发工具。结合单片机的系统资源，用C语言开发符合实际工程需要的单片机系统，对于编程者来说就有重要的意义。
1.C在单片机教学中的地位
C语言作为一种结构化的程序设计语言，它是程序开发工具中使用最广泛一门编程语言。C语言具有很强的功能性、结构性、可移植性。用C语言编写程序比汇编更符合人们的思考习惯，程序开发者可以摆脱与硬件不必要的接触，更专心地考虑程序的功能和算法而不是考虑一些细节问题，这样就减少了开发和调试的时间。由于它具有良好的程序结构，适用于模块化程序设计，因此采用C语言设计单片机应用系统程序时，采用结构化的、自顶向下、逐步求精的程序设计方法，将功能模块化，由不同的模块完成不同的功能。这样可使整个应用系统程序结构清晰，易于调试和维护。
2.单片机教学现状
单片机技术是现代电子工程领域一门飞速发展的技术，是现代电子技术中的一项不可缺少的重要技术。随着技术的不断进步和日益普及，单片机技术已渗透到各个领域，影响着我们的日常生活和工作。因此电子技术及相关专业的学生学习单片机技术越来越成为社会发展的需求。当前，各大高校的电子、计算机类专业均开设单片机课程。
《单片机》是我院电子系一门实践性极强的专业主干课程，是我校电子系重点建设课程之一，是本专业学生的必修课程。为了提高我系单片机教学效果，我们对单片机教学进行了大胆改革，使用C语言开发单片机，且课程的设计打破了学科体系的框架，将单片机和C语言的相关知识和技能按“项目”进行整合，并将《C程序设计》课程列为电子类专业核心基础课程之一。因此，《C程序设计》课程教学效果的好坏，将直接影响学生后续专业课程的学习。
从近几年我系《C程序设计》课程的教学效果来看，学生普遍反映该课程的学习比较困难，课程的语法知识较多，理解和记忆都不太容易，即使记住了语法知识也不能灵活应用；不知道学习C语言究竟有何用处，学完C后不能很好地利用C进行单片机小型系统的开发，缺乏知识的灵活应用能力。因此，根据以往单片机教学所得经验，我觉得教师有必要在《C程序设计》课程的教学过程中在以下几个方面引起足够的重视，并在教学中加以改进，为后续单片机课程的学习打下坚实的基础。
3.《C程序设计》课程教学方法探索
3.1上好每堂课，激发学生的学习兴趣
语言程序设计教学被认为是一种需要师生双方改进的一门课程，因为大多数语言教材中通常先给出一般的语法格式，然后逐步讲解语法要点，再给出实例。这种顺序灌输会使学生失去学习的兴趣，所以我认为在课堂教学环节应采取以学生为主体、以教师为主导的教学模式，要求学生自己先看有关知识点，并识记。教师采取精讲实例，在这过程中引出相关知识点，然后再举一类似实例让学生自己分析，巩固知识点。教师应把主要精力放在算法的分析和各语句语法的具体应用上，同时培养学生自学能力，采取互动机制，迫使学生主动学习。
3.2注重演示，强化实验，提高实践操作能力
因为授课对象是一年级新生，所以教师多用通俗易懂的语言进行讲解，多举实例，使学生容易理解和消化。在教学过程中，尽量采用讲解、演示方法，如在讲解经典算法后，按照理论方法所述，用DEV C++软件进行编程演示，从而加深学生对教学内容的理解。
在教学过程中，教师应将理论知识与实验内容进行整合，根据教学内容并结合实际应用设置实验题目，让每个学生独立完成。遇到学生不能解决的问题，教师应利用多媒体进行演示解决问题的过程，从而加深学生对教学内容的理解并提高实践操作能力。
3.3培养良好的编程风格
3.3.1优化程序
由于在许多工业测控领域中的嵌入式系统都采用单片机开发，它们所需要的计算和控制工作日趋复杂，其中软件的设计是最复杂和困难的，工作量大，特别是对于控制系统，设计人员需要考虑单片机的软硬件资源分配，但是单片机系统是一种资源十分有限的系统。这主要表现在CPU和片内结构简单、程序存储器资源的不足。因此在用C语言进行单片机开发时，如何使用好这些有限的资源就显得十分重要。虽然C语言具有许多的优点，但是生成的代码相对要长，基本多占用存储空间20%―50%。因而，在“C程序设计”课程教学中，教师不仅要教会学生如何编写程序，而且应在教学过程中向学生灌输优化代码的思想，让学生从大一开始就有开发项目的一些经验。
3.3.2合理选用数据类型
C语言在程序开发中提供了的丰富的数据类型，尤其是关于用户界面开发和一些动画与图像技术的实现。但是在开发单片机系统时，我们要按照实际需要，合理地选用数据类型。C语言中有Char等少数的数据类型是机器语言直接支持的数据类型，用此类数据类型的语句所生成的代码较短，而其它的数据类型如整型、浮点型等数据要有一定的内部程序或内部函数的支持，相对来说较复杂的数据类型的语句生成的代码也复杂，不利于转化成单片机的代码。因此，在“C程序设计“教学过程中，要向学生适当说明选择合适数据类型的好处，并尽可能地减少程序中使用的数据类型的种类，为以后学生的单片机学习打好基础。
3.3.3灌输模块化程序设计思想
在普通微型计算机上进行C语言程序开发设计时，只需考虑程序功能实现，而不必考虑程序代码的长短。但是在单片机上进行C语言程序设计就必须考虑系统的硬件资源，要求设计的软件程序结构是合理、紧凑和高效的。同一任务，有时用主程序完成是合理的，但有时需子程序效率最高，占用资源最少；有时并不是程序的算法越简单、长度越短越好，由于有一些算法要调用一些内部的子程序和函数，生成的机器代码质量反而较低。不同的算法对程序代码效率影响很大。因此，在进行“C程序设计”教学时，教师应适当向学生灌输模块化程序设计的思想，在不影响程序功能实现的情况下可以采用一些优化算法，并且把程序分成若干个功能独立的模块，为学生今后的单片机项目开发做好铺垫。
4.结语
单片机系统采用C语言开发与设计，极大地促进了单片机在生产、生活各个领域的应用，提高了程序开发效率。因而，C语言学习效果的好坏，对今后单片机课程的学习具有深远的影响。除了讲解C语言的基本语法外，更重要的是改善教学方法，利用各种方法培养学生的学习兴趣，并向学生灌输良好的编程风格与编程方法，为今后的单片机课程的学习打下良好的基础。
参考文献：
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摘要:众所周知,高等职业院校计算机专业毕业生的软件系统开发能力普遍不高,该文从分析原因入手,提出提高高职计算机专业学生软件系统开发能力的有效方法,即培训实验体验法。
关键词:高职学院;软件系统开发力能;培训实验体验法
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)28-8009-02
Discussing on Improving the Ability of Software System Development of Students of Computer Major in High Vocational College
WANG Jun-ping
(Electronic Information Department, Xianyang Vocational Technical College, Xianyang 712000, China)
Abstract: As we know, Commonly graduates of computer major don't have the high ability in the development of software system in higher vocational college. The paper analyzes the reasons, then points out the effective teaching methods, that is, training, experimenting and experiencing, to improve the ability of developing software system in higher vocational college to students of computer major.
Key words: Higher vocational college; The Ability of Developing Software System; Training Experimenting & Experiencing
前些年,高校计算机专业毕业生较少,供不应求,学生一毕业就有单位要。随着社会的发展,目前出现了一种奇怪的现象:一方面,各行各业缺乏大量计算机技术人员;另一方面,相关院校培养出的大量计算机专业的毕业生却难以找到工作或不能胜任现有的工作。究其原因,其中一条就是:社会对计算机人才的需求越来越高,既要求学生具有较强的软件开发能力,又要具有一定的系统开发的工作经验。用人单位对计算机专业毕业生的要求几乎达到了学校与公司的“无缝”链接。但是,高职院校计算机专业的学生的软件系统开发能力普遍不高,具有系统开发经验的就更少,有的毕业生连一个很简单的软件系统都没有开发过,高职院校培养的学生在系统开发能力和经验上与社会要求脱节。为此,我们在分析原因的基础上,提出提高高职计算机专业学生软件系统开发能力的有效方法,即培训实验体验法。
1 学生软件系统开发能力不高的原因分析
1.1 培养过程中重理论轻实践
在高职计算机专业人才培养过程中重理论轻实践,可以从计算机专业教学计划的课程设置与教学过程中找到相关的依据。专业必修课是高职学生必须修读和掌握的课程,是一个学生学好专业的基础,也是一个学生从事工作以后进一步提高和发挥自身潜力的根本。在培养学生过程中,重视这些基础理论是十分正确、十分重要的,也是用人单位选择人才的一个基本的、重要的条件。但是,我们在重视理论教学的同时,对实践教学却重视不够,主要体现在:1) 在一些实践性较强的课程中,理论课时占的比重还比较大,老师讲得多,学生练得少,学生实践操作的机会少。2) 任课教师重理论的讲解和分析,对这些理论和技术在实际中的应用介绍却比较少,一般满足于一些验证性实验的指导,对提供给学生进行的一些设计性或综合性的实验缺乏足够的热情,培养的学生只能做一些简单的验证性的编程。3) 学生实验指导书注重课本的配套练习,强调验证性的实验,而针对实际应用的实验例子、设计性和综合性的实验例子很少,指导教师往往也因为实验课时量少,也没有给出更多的实用例子给学生练习。针对学生的设计性、综合性实验训练少,造成学生在学完一门课程后,只知道编写一些简单的程序,对实际的应用和多种技术的综合应用知之甚少。由于学生每门课程都没有得到很好的实践训练,一个综合多种技术的软件系统开发对他们来说自然就不知所措,到毕业还不具备高职学生所必须掌握的技术、方法和技能。有些学生从入学到毕业,连一个简单的软件系统都没有设计过,只能勉强编出几个简单的程序,这样就很难适应社会的要求。4) 课程设置更多考虑了培养学生技术的宽度与广度,但是对培养学生综合技术的应用和掌握技术的深度存在着不足。比如,学生学了多门软件开发工具的课程,从学程序语言的数量来说够多了,但是没有真正能够用一种语言来开发系统。
1.2 制定或执行标准不够严格,学生动手能力差
目前高等院校的计算机教学缺少制订实验教学或实践环节的质量标准或执行的标准不够严格,学生动手能力差。一方面,我们比较注重专业课程的教学大纲与实验大纲的制订,但是却缺少课程实验教学或实践环节的质量标准或者是执行不够严格。另一方面,高职计算机专业是一个实践性很强的专业,应该有课程实验教学或者实践教学的质量标准,即学生学习了一门课程后要达到什么样的技术水平,必须确定一个量化的标准,如Visual Basic课程,学完后,学生要学会用Visual Basic来设计与开发一个系统,当学生达到这一质量标准才能得到相应的学分。但是,现在我们往往都是用理论考试来代替了这个质量标准和要求,从根本上造成学生应付理论考试,忽略对动手能力和应用能力的锻炼。学生学完课程后,只能编写一些简单的程序应对考试,不能够独立设计与开发一个综合的系统。
1.3 提高学生实践能力的主要场所没有得到充分利用
大部分高等职业院校用于提高学生实践能力的主要场所,如实验室、实习实训基地等,没有得到充分的利用,开放实验室没有真正落到实处。学生到社会见习、实训时间少,学生真正了解公司、企业对技术的需要,了解公司的运作,能够参与软件开发或者接受公司软件开发培训的机会就更少。所以,学校所教、学生所学与公司、企业对人才的需求就产生很大的差距。学生掌握编程工具和编程能力不足,综合各方面技术来独立开发软件系统的能力更显得困难。
1.4 学生掌握的课程内容分散而且各自独立
软件系统开发需要具备软件工程、数据库原理、程序设计的基本理论以及熟练掌握一门编程语言、一个数据库系统、以及多媒体技术等多个处理和编辑系统。但是,学生掌握的是分散的、各自独立的课程内容,缺少融合多课程知识的经验和能力,在软件开发过程中就出现了困难:1)不能熟练操作编程工具和数据库系统;2)不知如何实现开发的系统与数据库连接;3)系统开发时,对数据库操作编程必须用到的语言程序感到无所适从;4)对要开发的系统不知从何入手。这是学生缺乏有效的指导和实验方法,掌握的课程内容分散造成的,也是很多学生拥有自己的电脑,却只是用于上网聊天玩游戏的主要原因。
2 提高高职计算机专业学生软件系统开发能力实验方法的设计
为了帮助学生提高软件系统开发能力,我们根据计算机软件生命周期原理,针对需求分析、系统设计(包括框架设计和数据库设计)、详细设计、程序设计、软件测试等5个阶段从实验方法、实验路线的研究出发,设计出了针对高职计算机专业毕业生的一套有效方法,即培训实验体验法。
2.1 实验方案
指导思想:先培训,然后在老师指导下完成。
实验目标:完成一个简单的功能比较完整的软件系统。
参与对象:高职二年级以上的学生,5人/组。
指导老师:1人/组。
实验设备:在课余时间利用开放实验室及学生自有的电脑。
实验方法:先案例培训、学生结合案例实现与老师分段结果检查相结合的方法。
实验路线:先由指导老师结合具体的案例进行培训,把系统开发的全过程进行讲解,然后由老师出题或学生自命题进行开发。老师提出完成系统的各时间段,以及每个时间段要完成的内容和进度,学生在在老师的指导下完成。
实验步骤:第1阶段,利用课余时间组织学生进行培训,用6～8课时对具体的案例进行讲解。第2阶段,给出系统名称后,要求学生在20～30天的时间内结合案例写出软件需求分析和系统的框架设计,明确系统所要实现的功能模块。第3阶段,要求学生在30天左右时间内结合案例对系统进行详细的设计。第4阶段,要求学生在30～60天的时间内结合案例编写代码。第5阶段,要求学生在30天左右时间内结合案例进行系统调试修改。第6阶段,学生在30天左右时间结合案例写出系统使用说明书以及总结报告。
2.2 实验方法
实验方案确定以后,我们召集参与实验的学生进行培训,由指导老师先对一个比较具有代表性的软件系统进行讲解和剖析,从软件系统运行环境、开发工具、数据库、系统的集成等开发过程进行介绍,使学生了解在系统开发中自己缺少什么知识。然后根据学生的具体情况,布置学生自行修读相关的技术、工具等知识,并在一定时间内完成,写出修读的总结或读书报告。最后指导老师给出具体的题目让学生去实现。
实验从2008年10月开始,到2009年6月结束,参与的是2006级计算机科学与技术专业的20名学生,他们基本具备开发系统所需要的知识和技术,分4个小组,每个小组由1名指导教师辅导。
2.3 实验效果
对学生进行的2期试验结果如下:1) 软件需求分析和系统的框架设计文档,书写得比较完整、规范,符合系统的功能要求的,共有18人;写得一般的,共有2人;写得差的,共有0人。2) 对系统进行详细地设计,功能较为完整、规范的,共有15人;完成得一般的,共有5人。3) 编写代码能力强的,共有5人;一般的,共有10人;较差的,共有5人。4) 系统调试修改、刻录打包。完成得好的,共有12人;一般的,共有7人;较差的,1人。5) 书写系统使用说明书文档。完成好的,共有17人;一般的,共有3人;较差的,0人。总体效果比较好。
3 经验体会
本次实验我们的主要经验是:1) 该方案包含一个比较系统的培训过程,这正是高职学生普遍缺少的经历和经验。所以,经过培训的学生在撰写需求分析与框架设计文档、系统详细设计、系统测试方面完成得比较好。而一般没有经过培训的学生,很多人在做的时候不知从何下手,撰写出来的文档既不统一,也不规范,指导教师花了大量的时间和精力帮他们修改和指正。而经过培训的学生撰写出来的文档规范,系统设计比较清楚、系统测试操作得当,指导教师在这方面的工作量就大为减少。2) 在系统调用数据库的连接编程方面,实验小组的学生基本都能独立完成,而一般学生,大部分都需要教师的指导,并且花较大的精力指导才能完成。这方面的编程与操作是学生开发系统时遇到的难点之一,它涉及到多个系统的操作,需要学生的综合运用。实验小组的学生由于经过培训,有教师的详细讲解以及有相应的案例作参考,这一难点得到了较为有效的解决。3) 高职学生基础普遍不十分好,对软件系统开发都有畏难情绪,经过这次的成功实验体验,会让他们的树立信心,提高软件开发的积极性。
该方法只是作为提高学生软件系统开发能力的起步阶段,但是通过对学生的训练,学生能够掌握系统开发的各个环节和基本要求,学会编写开发过程中所必须的各种文档,掌握系统开发所必须的开发工具、技术和技能。经过该方法培训的学生初步具备开发软件系统的基本能力,再进一步通过参与实际的项目开发,软件系统开发能力将会得到进一步的提高。
4 总结提高
本次实验总结出来的有效实验方案,可以在高职计算机学生中逐步推广,师资不足的,可以从软件公司聘请。也可以与软件公司合作,公司负责培训、指导,学生免费为公司软件开发流水线工作。这样,就可以使高职计算机专业学生的计算机软件系统开发能力得到全面提高。
参考文献:
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摘要：回顾了电子商务系统开发方法的历史演变过程，从全局层、概念设计层、导航设计层和系统实施层四个层次对五种主流的电子商务系统开发方法RMM、OOHDM、CMD2WEB、WSDM 和Autoweb 进行了全面的分析和比较，指出了各自的优势和劣势。
【论文“电子商务系统分析设计方法比较研究”分三个部分，本文是第3部分】：
一、主流电子商务系统开发方法的历史演变；
二、电子商务系统开发方法的比较框架；
三、电子商务系统分析设计各开发方法的比较。
3. 电子商务系统分析设计各开发方法的比较
用上面建立的比较框架对五种电子商务系统开发方法———RMM[ 5 ] 、OOHDM[ 9 ] 、CMU2WEB[ 12 ] 、WSDM[ 11 ] 和Autoweb[ 4 ]进行全面的分析和比较。
3.1 全局层的比较
3.1.1 开发阶段
五种开发方法对于各开发阶段的涵盖情况如表1 中的第1 项所示。从表中可以看到，由于电子商务系统开发的特殊性，概念设计阶段和导航设计阶段是所有这五种开发方法都涵盖的开发阶段。另外，由于系统开发的最终目的是要生成实际可用的物理系统，所以有四种方法涵盖了系统实施阶段。最后，还可以发现Autoweb 的方法最为全面和复杂，涵盖了所有的系统开发过程，甚至还包括了其他四种方法所没有的系统维护阶段。
3.1.2 各阶段输出结果
仅仅从开发方法涵盖的阶段的多少无法判断它们孰优孰劣，还需要进一步分析和比较它们对各个开发阶段支持的深度。对于开发人员来说，电子商务系统开发各个阶段的衔接工作尤为重要，它主要表现在:一方面是上一个阶段中将有哪些结果输出到下一个阶段中，另一方面是下一个阶段需要依靠上一个阶段中的哪些输出结果为基础。这就是所谓的系统开发的一致性问题，只有连续的一致性才能确保系统开发的每个阶段都围绕着同样的主题进行。 在这五种方法中，RMM 的一致性最高，在它的开发过程中，每一个阶段都完全利用了上一阶段的输出结果。如片断设计需要使用实体设计生成的ER 图，而片断设计生成的ER + 图也正是导航设计所必需的设计信息。另外，Autoweb方法的一致性也很高，特别是在它的基础结构设计、访问路径设计和表达设计过程中，这三项设计环环相扣，每一项设计都为后续的设计提供基础和依据。CMU2WEB 方法的一致性最低，这也是由于这种方法主要集中在系统的概念设计阶段造成的。
3.1.3 开发环境的支持
如果开发方法能够提供CASE 环境来辅助开发人员开发，将大大加快系统的开发速度，提高开发人员的工作效率。各种开发方法对开发环境的支持如表1 中第2 项所示。从表中可以看到，CMU2WEB 和WSDM 没有任何的开发环境支持，与之相对照的是Autoweb 的开发方法，它为开发人员提供了除了系统维护阶段以外的所有阶段的CASE 环境，这就意味着这种开发方法能够大大简化和加速电子商务系统的开发过程。
3.2 概念设计层的比较
3.2.1 设计驱动方式
RMM 的方法继承于ER 方法，因此属于数据驱动方式;OOHDM 方法采用面向对象的设计思想，属于模型驱动方式;CMU2WEB 方法的主要组成部分是实体和关系，因此也属于数据驱动方式;WSDM 以对用户分类、建模为开端，属于模型驱动方式;Autoweb 方法的概念设计阶段采用HDM-lite 模型，因此它也属于模型驱动方式。
3.2.2 对网络资源和媒体的支持
作为电子商务系统与传统信息系统最重要的不同之处，各开发方法对网络资源和媒体的支持是评价它们的一个重要标准。这五种方法对网络资源和媒体的支持程度如表1 中第3 项所示。除了CMU2WEB 以外，其他四种开发方法都采用实体属性或者对象属性的方法来表示各种网络资源和媒体，例如，在OOHDM 开发方法中，可以为产品对象定义一个属性———外观，则这个属性就可以用来添加能够展示产品外观的图像信息。
3.3 导航设计层的比较
3.3.1 系统链接的方式
良好的、系统的链接将指引系统使用者正确地使用系统资源，因此系统链接的方式也是电子商务系统的一个基本设计方面。所有的电子商务系统开发方法都在概念设计阶段定义了链接的表述方式。
RMM 方法使用三种不同类型的链接:条件索引链接、条件指导链接和条件索引指导链接。条件索引链接主要用于数据库检索，条件指导链接则用于系统向导式的导引，条件索引指导链接则适用于上述两种情况的综合情况。
OOHDM和WSDM 都采用面向对象的设计思想，所以它们的链接方式只有一种，即使用简单的有向箭头来表示对象之间的链接关系。
由于导航性能是电子商务系统的一个基本指标，CMU-WEB 方法主要依靠链接来确定应用系统的可用性。在CMU2WEB 模型中，链接主要有三种形式:一种表示信息块之间的关系，一种表示信息块及其描述内容的联系，还有一种则表示信息块和页面之间的导航路径。
Autoweb 模型中，各个信息集合之间的链接分为以下四种类型:索引链接、指导链接、索引指导链接和完全链接。每种链接都针对不同的系统导航情况。
3.3.2 系统访问的结构
五种开发方法的系统访问结构比较如表1 的第4 项所示。系统访问方法主要分为两种，一种为有向箭头，另一种为导航约束。OOHDM、CMU2WEB、WSDM 方法采用的有向箭头方式只能简单表示访问单元之间的单向或双向联系，但是RMM 和Autoweb 方法采用的导航约束方式却可以为系统的链接增加更多的维度，例如，当一个客户在网上选购货物时，Autoweb 方法设计的系统就能够利用索引指导链接为客户提供相关产品的信息。
3.4 系统实施层的比较
3.4.1 系统的物理表现形式
一个好的开发方法需要平稳地把握从设计阶段到实施阶段的过渡，并且能够提供相关的工具来简化从逻辑模型到物理系统的转变过程。对此，五种开发方法分别有不同的支持程度:
RMM 方法采用生成HTML 模板的方法，将HTML 页面中的每个对象与逻辑模型中的节点和访问单位相关联。OOHDM方法具有专门的抽象界面设计阶段和系统实施阶段。在抽象界面设计方案中描述导航对象、用户界面对象、多媒体对象等信息;在系统实施阶段，OOHDM 提供专门的OOHDM-Web 环境帮助开发人员生成页面模板。
CMU-WEB 方法没有涵盖系统实施阶段。 WSDM 具有实施设计阶段和系统实施阶段，在实施设计阶段中，开发人员需要从系统可用性出发，根据WSDM 的指导原则设计整套电子商务系统实施的方案，然后在系统实施阶段付诸实施。
与其他开发方法相比，Autoweb 方法具有更完善的物理设计阶段，在这个阶段中，开发人员建立系统表达模型和风格表单，然后在Autoweb 所提供的CASE 环境中自动生成网页。
3.4.2 系统生成的自动化程度
RMM、CMU2WEB 和WSDM 都没有提供任何的辅助工具来自动生成电子商务系统的页面，OOHDM 和Autoweb 在一定程度上提供了自动生成网页的工具。OOHDM提供了OOHDM2Web 环境，在这个环境下，软件自动生成由HTML 代码和OOHDM2Web 函数库调用相结合的页面，所以它产生的页面必须在OOHDM2Web 环境下运行。
Autoweb 则提供了一个被称为“Schema & DataEntryGenerator”的自动系统生成器，在开发人员输入设计完成的HDM2lite 概念模型后，系统自动输出相应的关系数据库以及对应的系统页面，因此，具有更广泛的应用意义。
3.4.3 系统维护的支持程度
五种开发方法对系统维护的支持程度如表1 中第5 项所示。除了Autoweb 以外，其他四种开发方法都不支持适应型和完善型的系统维护，从而大大降低了它们所开发的电子商务系统的扩展能力，这也是目前电子商务系统开发方法需要迫切改进的一个地方。不过，由于大多数开发方法(CMU-WEB 除外) 都具有十分彻底的分析阶段，所以它们大部分都支持改错型的系统维护，即系统设计的过程可以反复进行。另一方面，Autoweb 为系统维护提供的支持远远领先于其他开发方法，对于电子商务系统的更新、扩展和完善提供了很大的帮助。
4. 结论
通过对RMM、OOHDM、CMU2WEB、WSDM 和Autoweb五种电子商务系统开发方法在全局层、概念设计层、导航设计层以及系统实施层四个层次的比较，可以总结出以下几点:
1) 尽管CMU2WEB 方法在采用量化标准评价电子商务系统设计方案可用性方面有新的突破，但由于它还只是一个概念模型，对于整个电子商务系统的开发过程支持还不够完善，因此不具有太大的实用意义。
2) OOHDM 和WSDM 方法采用了面向对象建模的思想，这种模型驱动的设计方式与传统的数据驱动方式相比，更能够适应电子商务系统复杂、多变的开发特点。
3) Autoweb 最引人注目，它在比较框架的每个项目中都表现出色; 并且在这五种方法中，Autoweb 是唯一建立了CASE 环境的一种开发方法，这种CASE 环境将大大降低开发人员的工作强度，提高电子商务系统的开发效率。
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【关键词】开放式数控 实验教学 课程研究
【中图分类号】G424.31 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）11-0048-03
The Development of an Open CNC Experimental Teaching Platform
HAN De-dong， FU Yun-zhong， HAN Zhen-yu， LIU Jian-kang
（Mechanical Manufacturing and Automation Department， Harbin Institute of Technology， Harbin 150001， China）
【Abstract】To improve the teaching effect of practical course of numerical control technology， and to promote practical ability of students， an open CNC experimental teaching platform based on motion control card was developed combining important knowledge points in the course of numerical control technology. The developed teaching platform was applied in the teaching of practical course of numerical control technology and achieved good effect.
【Keywords】open CNC; experimental teaching; curriculum research
引言
改革开放以来，我国制造业已经取得了显著的成就，但是仍然处于工业现代化的进程中，与发达国家相比还有相当大差距[1]。数控技术是现代制造业的核心技术，是机械制造自动化的重要基础技术，数控机床的品种、水平和生产制造能力，直接反映一个国家工业的综合实力。现阶段我国国产数控机床基本以低档经济型和中档普及型数控机床为主，高档数控机床市场份额的70%～80%、数控系统（普及型、高级型）的90%都被发达国家占领[2]。我国数控技术专业人才的缺乏是导致该现状的主要原因之一，最新调查显示，我国数控工程技术人才严重不足，尤其是专业知识层次较高并且具备一定动手能力的高级工程技术人才更显紧缺[3]。
数控技术课程是本科教学中机械类专业必不可少的重要课程，是一门多学科交叉，涉及机械设计、机械制造、电工电子学、计算机程序设计、自动控制原理、力学等多门学科知识，是一门理论性和实践性要求都很高的课程。其中数控技术实践课对实现课程教学目标起着重要的作用，是学生掌握数控机床基本操作技能，了解数控机床的基本机构原理，熟悉现代CAD/CAM自动加工技术的应用方法和基本流程的有效途径。是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，以及启迪学生的创新思维、发掘其创新潜力的重要手段[3]。
由于数控技术课程的特殊性，目前本科学校对数控技术专业人才的培养，普遍缺乏一个系统的、全面的培养方案，虽然很多高校对数控技术课程教学模式进行了一系列改革和创新[4-7]，但是仅仅停留在教学模式或授课方式的调整创新层面，对于具体的课程内容规划以及重要专业知识点如何在教学中体现，相关的研究则非常少。
本文针对数控技术课程中数控机床本体结构原理、电气系统原理、控制系统原理、G代码译码、插补原理、运动控制、人机界面等重点知识点的讲授问题，设计搭建了基于运动控制卡的开放式数控系统实验平台，编写了相应的教学用数控软件系统，并应用在数控实践课程教学中。
一、数控实验平台硬件系统设计
1.机床本体结构设计
传统数控技术实验教学中，大多使用商业数控机床演示给学生看，但是商业数控机床机械结构大都有保护外壳，学生无法观看其内部结构组成，所以为了将数控机床机械结构展现给学生，本文自行设计了数控机床的机械本体。学生可以从对机床机械本体的参观和学习中，学习到数控机床坐标系的设置、工作台驱动原理、进给轴限位和回原点原理等基础知识。
数控实验平台机床机械本体采用传统三轴铣床结构，XY轴工作台采用双座标工作台，Z轴工作台采用单轴工作台，每个轴都对应安装了限位开关和原点开关。工作台工作行程150mm，滚珠丝杠导程4mm。工作台滚珠丝杠与伺服电机之间采用联轴器连接。
2. 电气系统设计
PC机和数控系统的结合使数控技术有了很大的发展，给数控系统提供了更多的软件工具和硬件资源，目前基于PC的开放式数控系统的主流结构形式主要有以下几种：PC嵌入NC板卡、NC板卡嵌入PC、PC+SoftCNC。由于本实验平台主要用于本科生和研究生的数控技术实验教学，可以让学生认识并实际编程实现数控系统特定功能，所以开发的实验平台复杂程度要易于教学，还应该保证平台安全可靠防止学生在做实验时造成事故。结合这些因素，对上述三种结构进行了对比分析，认为“NC板卡+PC”结构更适合用来开发实验平台，所以本文选用运动控制卡和普通PC机来搭建实验平台的控制系统。实验平台电气系统结构如图1所示。
图1 电气系统框架图
通过实际对实验平台电气系统的接线练习，学生可以真实地了解到数控系统的控制系统和电机驱动系统的结构组成，从而对数控系统控制信号的产生到执行这一过程有了一个直观的认识，同时锻炼了学生的动手能力。
二、实验平台数控系统软件设计
传统数控实验课程中，多使用校友或企业捐赠的老旧数控机床作为实验平台，使用FANUC、西门子或华中数控等商业数控系统，由于商业数控系统的封闭性，只能教学生学习怎样使用数控系统，而不能对数控系统底层的基本原理进行实验教学。针对这一问题，本文开发了基于运动控制卡的数控实验平台控制系统，从而使学生可以从源代码级别学习了解数控系统程序原理，更加深刻地理解NC代码译码、刀具补偿、插补原理、运动控制等数控系统课程的关键知识点。通过基本算法的编程实验，培养学生的程序思维，在程序编写中培养发现问题，解决问题的能力。
1. NC代码译码模块开发
NC代码的译码是数控系统的关键技术之一，在NC代码译码模块中将涉及到译码方式、代码格式、译码具体流程、错误诊断、刀具长度/半径补偿、机床坐标系、系统参数等数控系统关键知识。本文以模块的开放性为指导思想对该模块进行开发，以便于学生理解和修改，使学生可以将新的G代码指令、新的刀具补偿算法等新功能添加到模块中去，提高模块的可维护性和升级性。
NC代码的译码方式主要有两种模式：解释型和编译型。解释型译码模式实时地逐行翻译、执行G代码，具体流程为译码器翻译完成当前行G代码后将得到的刀具路径信息送去执行，然后再进行下一条G代码的译码，如图2所示;编译型译码模式译码器接受G代码文件后，依次对其每一行进行翻译处理直到文件末尾，最后生成一系列执行步，再经刀具补偿的统一处理后，生成最终的一系列执行步并传递给相应模块进行执行，如图3所示。
图2 解释型译码模式
图3 编译型译码模式
解释类型译码模式下，如果上一运动段已执行完毕，但是当前段还停留在译码阶段，则会破坏加工的连续性，这就要求系统必须有很强的实时性。编译类型译码模式下，译码与任务执行是两个独立的任务，有明确的先后顺序，所以译码是一个非实时的任务，由于本文使用的运动控制卡提供了连续插补功能，编译型更适合本课题的译码任务。
译码模块逐条读取NC代码文件，进行信息提取，并将提取到的信息压入缓存中，其信息提取流程图如图4所示。首先去掉当前行的所有空格，并进行大小写字母转化处理，从而得到格式统一的便于读取的新代码行，然后初始化信息存储结构体，为信息存储做准备。下一步是按顺序读取各个由地址符和地址值组成的功能字[4，2]，首先读取当前行号，即“n”的读取，行号读取结束后，根据函数指针数组和字地址的ASCII码值，调用对应的读取函数，完成功能字的读取，比如接下来的字母为“x”，则调用函数read_x（）来读取该功能字，如此按行号依次执行，直到NC代码文件末尾，将读取信息存储到block结构体中，整个过程伴随着错误诊断。
图4 信息提取流程图
2.刀具补偿模块开发
刀具半径补偿和长度补偿功能不仅解决了使用不同的刀具加工同一工件、刀具磨损等问题，而且方便了按照工件坐标系编制的NC程序的处理执行，可以大大提高编程效率和加工效率，所以刀具补偿功能是数控技术课程中的一个重要知识点。为了让学生更好地理解刀具补偿功能的基本原理和实现方法，本文开发了针对刀具半径补偿的刀具补偿模块。
对当前运动段进行半径补偿时，需要用到下一运动段的信息，二者共同决定了补偿的转接类型。如图5所示，首先从队列中提取相邻两个运动段分别放入缓存器R1、R2中，刀补函数参考R2中运动段对R1中当前运动段进行刀补处理，根据转接类型，求解转接节点坐标，生成新的执行步并压入处理后队列尾端，然后再将缓存器R2中的运动段移入缓存器R1中，如此循环直到运动段队列末尾。
图5 刀具半径补偿的实现方法
3.人机界面的开发
人机界面是将数控系统各个模块连接起来的桥梁，是用户与数控系统信息交互的窗口，是学生学习过程中感受最为直观的模块，为了锻炼学生的编程能力，提高学生对课程的学习兴趣，本文将数控系统各个模块的程序接口都开放出来，使学生可以利用MFC等工具自行编写人机界面，从而实现数控系统的控制。本文开发的人机界面如图6所示。
图6 数控系统人机界面
三、结语
本文紧密结合我国制造业在学校教学过程中的实际需要，对数控技术课程具体教学内容在实践课程中的体现方式进行了研究，开发了基于运动控制卡的数控系统实验教学平台，不仅实现了教学模式的创新，更深入到教学内容层面，将数控技术重要知识点在本文开发的实验平台上实际展现出来，给学生创造了主动参与、自主协作、探索创新的机会，提高了学生的学习兴趣，锻炼了学生的动手、动脑的能力，取得了良好的教学效果。
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关键词：餐饮；需求分析
1系统开发背景
随着社会的进步与变革，学校食堂原有的消费和管理模式已不能适应新的发展要求，基于目前现状我们设计了餐饮收银管理系统。刷卡在食堂内代替现金、票证来完成相应的功能。此种管理模式代替了传统的消费管理模式，为学校食堂管理带来了高效、方便与安全。
建立先进的餐饮收银管理系统可以加快实现高等教育现代化，而餐饮收银管理系统的推广运用，则是推进高校食堂信息化管理的重要举措之一。餐饮收银管理系统可供学生用于校园食堂内部处理杂务，购买食品、饮料时刷卡，卡内没有余额的时候进行充值。并可以定期对食堂内的员工进行业绩评定，使学生直接参与食堂的管理对有问题的地方提议，实现学生与食堂管理者之间的互动，还可以对员工的基本信息进行综合的管理。
为了能够不断提高工作效率和经济效益，我认为最有效和可行的方法就是在企业内部实现信息化理他可以减少工作人员对帐目维护所花费的时间，减少管理人员，减轻工作人员劳动强度，提高工作效率延长自动化系统的开放时间，甚至实现24小时不间断开放，实现食堂的信息化管理。
2系统开发方案
系统的开发采用软件工程的理论和开发方法。经过需求分析、概要设计、详细设计、编码和测试、运行和维护等阶段。系统设计为面向对象和不断完善的快速原型开发模型相结合的方法。界面设计风格统一，各功能模块完整实用，实现稳定的、功能强大的、交互式的服务行业管理系统。本管理系统用 PowerBuilder 9.0 开发，该开发工具的开发环境随身携带的 Adaptive Server Anywhere 本身就是个功能强大的 DBMS，但出于学习应用和适用于大型系统的要求，我门选择了oracle数据库，oracle数据库是目前最为流行和实用的数据库管理系统，能够为开发任何一个大型数据库管理系统提供有力的支持和帮助。
3系统开发目标
开发本系统的目的是要为学校食堂和其他刷卡的餐饮部门提供一套运行稳定、安全可靠、操作简便的管理系统。帮助食堂处理日常工作业务，规范管理各项工作和操作流程。
系统应具备以下基本特点:
3.1. 易操作性:考虑到食堂应用计算机系统的实际情况，系统设计要贯穿“简便实用”的原则，确保非专业人员容易操作。除提供友好的人机界面，操作简单的快速简洁的按钮。
3.2. 安全可靠性高:要通过对各级操作员进行有效的权限控制，对不同岗位人员要有不同的权限限制，保证数据的安全性和保密性。并且还应具备数据备份和恢复等功能，避免因意外情况丢失系统数据。
3.3. 报表要全面:系统应提供各种报表，保证使管理者能在第一时间准确掌握各种营业数据，为经营决策提供有效的数据参考和理论支持。
3.4. 扩充性好:要考虑到系统在长期使用过程中会不断涌现出新技术和新的管理模式，因此要采用标准的开发工具和技术，提供开放的数据接口，保证能同其它软件交流数据。
4系统开发思想
本管理系统的开发思想概括为如下几点：
4.1.站在消费和管理为一体的高度进行分析与设计。
4.2.先进性与实用性相结合，以满足现有用户的需求，兼顾将来的发展，便于系统的二次开发和重用。
4.3.经济性与可靠性相结合，以经济为主，在可靠性允许下的情况下，尽可能的降低系统造价。
4.4.系统功能的强大性和使用的简易性相结合，以功能强大为主系统简单易学，非专业人员经短期培训即可使用，降低系统的运行成本。
5系统的需求介绍
本管理系统的目标是开发一个学校食堂餐饮收银管理系统。经过对用户需求的分析。本系统在功能上分成：
5.1学生信息维护
学生信息维护模块由四个功能模块组成，分别是：增加、删除、保存、退出。
5.2刷卡充值管理
刷卡充值管理是通过刷卡和充值对卡内的金额进行增加和减少操作，进行操作之前必须输入卡号，因为卡号是唯一标识。用户必须输入金额和卡号，否则无法完成该操作，另外操作的时候必须保证饭卡处于非挂失状态在标志状态中可以看到饭卡的壮态。
5.3磁卡挂失
当磁卡丢失的时候为了避免别人用卡进行消费所以添加了磁卡挂失功能模块，当磁卡丢失的时候持卡人拿着自己的相关证件到食堂管理员处办理相关挂失手续。在本软件中体现在察看过相关证件后输入卡号，即可进行挂失处理。当持卡人在一段时间内又找到自己丢失的饭卡时，可以持自己的有效证件到管理员处办理饭卡的重新启用手续。体现在软件上只是输入卡号然后点击开始就可以了。
5.4综合管理
综合处理模块可以分为对刷卡充值监控和结算帐目两个功能模块。通过建立一个数据窗口和在数据库中添加一个表，可以实现对刷卡和充值的操作的信息记录，防止管理员和工作人员在操作失误的情况下无凭据可查，管理员在每隔一段时间对相关数据进行清空以避免数据过多造成存储空间的浪费，如果希望长期备份可以将数据打印出来做长期的存储。
5.5员工信息管理
员工信息管理模块用于维护食堂员工的信息，包括员工编号、员工姓名、姓名、年龄、住址、工资、备注和评分构成。在窗口中可以完成增加、删除和保存的功能。
5.6员工工资管理
员工工资管理模块用于对员工的工资进行管理，员工工资由基本工资和奖金构成，奖金由最高奖金和员工的评分的平均分数除以一百乘以最高奖金。
5.7员工业绩平定模块需求分析
员工业绩评定模块用于学生食堂工作人员对员工的工作态度服务态度进行评定每个学生都有权利对员工进行评定，员工业绩评定模块可以分成员工业绩评定和查看评分结果两个界面，其中查看评分结果选项只有以管理员身份录才有权利查看。
8、退出系统等模块构成
退出功能相对来说非常简单，指的是退出当前界面回到主界面。使用一个按钮和一条语句就可以实现。
6总结
餐饮收银管理系统其功能基本符合用户需求，能够实现点菜后的自动下单，具有完善、细致的功能和清晰、友好的用户界面，以及各类相关报表的打印。并提供部分系统维护功能,使用户方便进行数据备份和恢复、数据删除。同时也考虑到了单位编码以减少数据冗余的问题，对于数据的一致性的问题也通过程序进行了有效的解决。本系统的使用不仅使食堂管理员从繁琐的记账和核算工作中解脱出来，提高了工作效率，而且更重要的是它通过完善的报表分析使提供信息的速度明显加快，管理基础数据更加科学化，管理人员摆脱了事务性工作转而从事管理专业工作，为决策提供了快捷和强大的数据支持。把计算机用于餐饮管理，可在很大程度上提高管理者分析和决策的科学性，改进经营管理水平，带来更多的顾客，使企业取得更好的经济效益。
参考文献
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关键词：机械模具；三维仿真系统；产品设计；生产指标；工业经济
1 拉链产业与计算机仿真技术
我国在拉链生产行业当中起步较早，自1980年至今的发展极为迅速，诞生出一大批以拉链生产为主要业务的企业，也使得拉链生产的规模逐渐扩大。到了1999年，我国在拉链方面的产量能够占据全球拉链总产量的半数左右，总长度超过100亿米，一举成为全球范围内拉链生产量最大的国家。
虽然目前我国的拉链生产量仍然占据着世界的首位，但是由于各类文化产业的冲击，对于生产与制造行业来说，也要顺应潮流，将产品推陈出新，也要与世界范围内各家具有特色的著名拉链厂商进行竞争。我国拉链市场当中常用的销售手段为降低价格，虽然销售量持续增长，但是利润与以往相比却并没有显著的增加，质量方面也难以达到世界先进水平，行业内部的相关人士担心长此以往，我国拉链行业将逐渐成为夕阳产业，在价格战的硝烟当中渐渐消失。从另一个角度来思考，其实这种价格战属于世界同行业竞争的前奏，降价是一种应对高精尖产业的有效有段之一，在工艺水平、产品质量以及创新性方面达不到国际先进标准时，低廉的价格自然也会成为一种优势，甚至能够依靠价格的低廉使我国进入到WTO以及国际市场竞争的行列当中。之所以我国拉链的价格持续降低，也是在警示着我国的拉链生产企业，要将市场的供求作为关注的主要对象，不仅要将产量予以控制，还要通过各种手段提高质量，以此来开辟更为广阔的国际市场。
持续的价格竞争虽然能够在短时间内取得利润，但是毕竟这种竞争方式属于最为低级的手段之一，如果将一个拉链生产企业所有的希望放在倚靠价格取胜这一个方面，最终该企业将会走上灭亡的道路。因此在价格降低的同时，要将关注点放在这样的价格降低是否真的是由于成本降低，还是纯粹的为了市场而进行恶性压价。但是大量的市场营销经验告诉人们，将竞争对手打垮后独享市场的情况是不可能实现的，因此还是要将所有的注意力放在提升自身方面，在产品的质量、工艺以及制造方面延伸出更多的优势，才能够达到获得市场份额的最终目标。
计算机仿真学的基础为多元化的学科理论，其方法为计算机软件结合各种相关实验的研究数据最终得出的结论，在实际的应用当中不仅能够将实验的结果予以准确实现，还能够通过不断的实践对更为深入的机理与规律进行探索，在科学的领域当中持续保持先验性。另外，还可以通过建立数学模型的方式并对其进行改良以及更新换代，作为替代实际产品接受检验、测量的有效工具，能够充分应用于各种工程或非工程的领域当中。
本次研究当中，将针对拉链生产行业的“仿真系统”进行深入研究，模拟拉链的开合效果，再通过这种效果的设计给出拉链应该具备的各项指标与性能数据，进而对这些数据进行评估与分析，缩短新产品的开发流程与周期，降低开发与制造成本，提升市场热度与产品质量，实现利润方面的丰收，在国际市场当中开辟出更为广阔的发展路径，在高档拉链的市场当中抢占地位、份额与利润，为我国的制造生产行业发展提供参考依据。
2 三维仿真系统开发步骤
三维仿真系统开发的基础为生命周期法，在阶段方面历经了认识、概念、形式、实现以及测试等五个明显的阶段与周期。
在三维仿真系统开发的过程当中，主要包括以下几个步骤：
第一，进行软件分析，分析当中要包括操作者对于系统的使用习惯、使用需求以及软件本身所具有的功能等方面；
第二，进行软件框架设计，其中包括对总体系统的设计、总体工作流程的设计以及单个模块的分解分析等；
第三，进行软件设计。在进行软件设计的过程当中，工作内容主要包括数据分析、模型框架设计、知识库组建、UI设计等方面。数据分析当中包括对数据文件、数据传输、动态数据交换等方面进行分析与设计，模型框架设计中包括对拉链拉合的受力模型、人工神经网络、工作模式识别、混沌遗传算法等方面的设计，UI设计主要针对主界面当中能够反馈、收集以及抛弃的信息进行集中的归纳总结与设计；
第四，进行程序编制，其中包括建立三维产品接口，搭建设计平台、选取模式识别算法、BP算法、混沌遗传算法、建立拉链拉合受力模型，进而将整个由数学数据建立起来的结构经过转变后形成程序语言进行表达。随后还要建立相关的知识库，以及对数据进行传输的相关程序；
第五，进行系统集成，工作内容包括将算法、数据以及知识库等模块进行集成，进而形成三维仿真系统，随后对其中的各个模块接口问题、集成问题予以解决，最终完善三维仿真系统。
3 三维仿真系统的功能与开发内容
与拉链生产相关的系统全称为“机械模具三维仿真系统”，这一系统将针对对象程序设计专门的方法，在拉链产业当中，应用最为先进的操作系统与语言环基于拉链生产行业设计的三维仿真系统当中包括了几大功能，分别为：仿真、设计、预报与寻优。
仿真指的是建立力学模型，模拟模具的装配过程，对相关的参数进行检验后，进行形成完善的拉链拉合过程模拟系统。
设计指的是搭建设计平台，对新类型的产品、模具以及产品库进行设计与建立。
预报指的是对拉链拉合的轻滑度、拉头拉片结合强力与抗张强力、抗扭力、自锁强力以及模具装配的干涉现象进行观察与监测。
寻优指的是对于特定型号的拉链进行最佳静态参数的考量、拉头最佳参数确定后的动态考量、链牙最佳参数确定后的动态考量，对以上几个方面进行评估后选定最佳的配比路线，具体工作包括：
3.1 权限管理
针对功能、图档以及查阅等方面的授权的限制与开放。
3.2 图档管理
将相关文档形成图像后输入数据库当中，方便日后的查询、浏览、修改、删除、打印、复制等相关操作。
3.3 设计库
基本的三维储存格式总共有12种，主要针对拉头、拉片、链牙进行分类，其中包括尼龙、金属、塑钢等不同的材质，另外还包括不同的型号，在数据库储存时刻采用SQL-Server。
3.4 静态寻优
当用户确定产品材质与型号后，可通过力学性能的选择，最终形成单个拉头、拉片以及链牙的三维造型、组合造型、尺寸、力学指标等参数，以及标准状态下所能显示的力学性能指标图表，通过模拟监测流程将局部能够放大、缩小，对整体能够放大、缩小，对关键尺寸的衡量、标注，对具体规格的网格与实体，包括还可以采用动画的方式进行动态模拟。
3.5 动态寻优
在国际拉链产业当中，拉链具有一个标准的规格与数据库，因此可以通过已有的数据库作为基础，将拉头以及链牙的关键尺寸输入到数据库当中，系统即可给出相应的样品型号，通过自我需求的调整之后，能够产生最后确定的三维样品，根据样品可得到三维组合图样以及在常规状态下或不同状态下进行检测的五个力学性能指标参数。对于轻滑度参数的获取，可以通过下拉角度的调整对不同轻滑度参数进行确定，同时还可以通过动画进行模拟。对于新型拉链的制造，可以通过设计库当中的已有数据调用某些链牙结构，将与之能够匹配的拉头结构进行组合，进行优化的动态设计，使其能够符合现实的力学性能参数。
3.6 模具装配三维CAD设计系统
将模具当中的标准配件进行设计后，能够得到一个完整的标准配件库，可以将不同的产品进行各种形式的组装，再通过模具进行装配方面的动态模拟，对其工作流程进行模拟后，可以将运动过程当中所产生的所有参数进行监测与统计，使得模具开发人员能够对这些参数进行修改、调整、加入或删减。
3.7 拉链产品设计平台
接入POV-Ray共享软件，为设计人员提供拉链产品的造型设计。
4 三维仿真系统主要模块的设计理念
在拉链产业三维仿真系统的开发当中，所采用的技术要具有科技、难度、交叉等显著的应用特点，其中将计算机图形学、OPENGL编程、机械力学、VC#图形编程技术、分形与混沌理论、人工智能理论、SQL Sercer数据库技术等进行综合利用，同时采用以下技术手段：①将计算机图形学引入力学模型仿真当中；②将混沌理论引入仿真系统当中；③将传统力学模型与人工智能模型进行融合；④图形编程技术。
4.1 采用干涉现象检测八叉树算法
在拉链设计的三维仿真系统当中，主要的仿真模块功能包括：按照用户的操作实现：①移动与旋转三维实体；②计算系统当中的所有静态或动态信息；③对于运动当中的实体进行监测，观察其是否与其他物件发生干涉的情况。
八叉树数据结构是近几年当中通过CAD软件发展而来的一种新型数据结构，属于三维实体模型描述方法当中的一种，在机械制造、几何运算、机器人设计以及产品生产机械的三维仿真系统当中得到了大量的应用，同时取得了令人满意的效果。
因此在布局的过程当中，要通过计算机屏幕上对三维实体进行各种操作，进而完成整个仿真的流程。如果对一个三维实体进行操作时，首要考虑的问题就是这一实体是否与其他的实体产生交集、碰撞，因此干涉试验在任何一个步骤的操作当中都具有必要性。
假设现在要对i进行操作，ST代表状态空间书，SO代表A的状态数。
其具体的流程包括：
第一步，将ST空间树以及代表A的状态树SO进行初始化，随后将第i个操作对象A从ST当中将其信息全部清除，也就是说对ST进行所有节点整数的i位置进行检查，如果为l，需要将i位置的第16位改为0，将A进行移动操作，对SO状态树的根节点状态进行确认，同时赋予打钱状态下的节点集；
第二步，对当前的节点集进行确认，换个角度来说，也就是对SO当中能够组成当前节点集的单个节点进行确定，同时将半满节点与全满节点进行集合的分析；
第三步，将当前节点集当中的节点状态为全满的节点予以确认，并进行二次集合操作；
第四步，将全满节点进行排序，对其ST节点的状态进行依次检查，如果某一点的状态为半满或全满，则将会发生干涉，流程结束，否则继续对下一个节点进行检查；
第五步，对所检查节点集当中的所有半满节点进行二次集合；
第六步，将半满节点集当中的节点进行编号，同时选取下一个节点为当前节点；
第七步，对ST当中与当前节点产生对应的节点状态进行检查，如果节点状态为全满，则将会发生干涉，流程结束；如果节点状态为半满，进行第八步；如果节点状态为全空，进行第九步；
第八步，在SO当中的当前节点选取8个初始化后的子节点，将其进行二次集合后形成当前节点集，同时转为第二步；
第九步，对半满的节点集进行检查并确定是否检查结束，结束后进行第十步；如果未检查结束，则转为第六步；
第十步，对当前节点集进行检查，确认是否为根节点，如果是根节点，则不会发生干涉现象，流程结束；如果不是根节点，则进行第十一步；
第十一步，将当前节点集转换为上层节点集，如果无任何剩余节点，则执行第十步；如果有剩余节点，执行第六步。
4.2 力学与人工智能模型的结合技术
4.2.1 力学模型的建立
在力学模型的建立当中，主要工作包括拉链在转弯状态下的受力分析、在扭曲状态下的受力分析、在特殊环境下的受力分析、拉链拉和过程当中链牙的啮齿原理、拉动角度问题、拉头提拉结合力、极限扭力以及抗张抗压强力。
4.2.2 以力学模型为基础的人工智能建模
以力学模型为基础所建立的数学模型由于计算速度无法加快，计算后得到的数据又不具有时效性，因此在很大程度上影响了仿真的效果。因此应用人工神经网络，能够忽略前期对先验知识的采用，只需要根据研究对象的数据进行直接的模型建立，使其在高度非线性、严重不确定性的系统建模与控制方面具有极强的解决能力。但是由于在问题的处理当中，人工神经网络对问题的原理无法理解，同时也无法对其中表示的物理意义予以表达，因此将力学模型与人工神经网络进行结合后，不仅能够准确表达物力意义，还能够准确描述工艺的整个过程。
4.3 以混沌变量为基础进行变步长梯度下降算法的寻优
在非线性问题的寻优过程当中，梯度法为常用的计算方法，但是由于该方法具有收敛速度较慢、在收敛的过程当中过度依赖变量尺度等缺陷，因此在小点的计算过程当中应用较为适宜。
混沌在自然界当中属于无序的常见现象，虽然从表面看上去没有任何逻辑可言，但是却具有着独特的内在结构，具有随机、遍历、规律等显著特点，在一些领域当中应用能够根据自身的随机性规律进行不重复性的遍历状态。
参照这两种方法的特点，将两者结合后形成以混沌变量作为基础的变尺度梯度下降优化算法，能够采用梯度下降法当中的初始解作用，将k个具有细微差异的混沌变量陆续家在职变步长当中，通过梯度下降进行寻优，如果在寻找的过程中发现与初始值相比更好的优化点，则采用改值替代初始值，否则将会继续寻优。在不断的运用过程当中，变步长的因子将会逐渐缩小，因此在最优点临近处将不会产生拉锯现象。
参考文献
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关键词：变电仿真、仿真培训系统、管理探析
中图分类号：TM63 文献标识码：A
变电仿真培训系统是适应电力发展的必然要求, 这种培训系统有助于提高变电运行人员的技术水平, 为确保电力企业安全生产起到极为重要的作用。仿真培训系统的开发与管理一定要做好, 既要功能完善、灵活、实用,又要具有一定的先进性, 同时要满足电网培训的需要。
一、以沈阳供电公司为例，阐述变电仿真培训的必要性
沈阳供电公司为经济发达，发展迅速的省会城市，2013年截止到10月份总送电量为221.42亿千瓦时，在全省排名第一，公司所属变电站277座，其中220千伏变电站21座，66千伏变电站256座，变电总容量为1962.26万千伏安，变电系统职工总人数约五百人。
各种技术培训活动应该在对变电运行人员中进行，最为有效的方法就是仿真培训。它是借助物理模拟技术与计算机技术，给受训者提供一个近似的变电站工作平台和作业环境，使受训者能在有限时间里，获得比传统培训方法更好的效果。变电仿真培训系统可以为变电运行人员提供逼真的变电站真实环境，解决了变电站无法动手，无法从以前的事故教训中吸取经验教训的问题。通过对员工技能的培训，达到提高变电运行人员的运行操作素质，增强其安全运行能力的目的，从而适应日趋发展变化的电网建设。
二、变电仿真培训系统培训流程
企业培训的流程见图：
变电仿真培训系统培训流程也不例外，其培训内容在技能培训范围内由变电仿真站根据预培训时间及受培单位要求拟定，并征求委培单位的修改意见，最后根据相应岗位、等级的岗位培训与考核标准确定教学计划。教学模式采用讲、练相结合的办法。首先由教练在多媒体教室进行教学内容讲解和演练，然后由辅导教练在多媒体教室辅导学员进行练习，同时教练、助理教练辅导学员上仿真机操作。考试采用考察及最后笔试形式，考察在平时上仿真机练习过程中完成，笔试成绩为本期教学内容完成后进行笔试考试，总成绩为考察与考试成绩的平均值。根据学员的反馈意见，对培训内容、方式等作进一步修改与完善。
三、现阶段各种仿真系统存在的局限性
1、局限于针对性相对较弱。采用物理模拟的仿真站限制受硬件建造的影响，对于变电站场景或界面来说只能是一个相对典型的形式，采用虚拟变电站环境的仿真站只是其中一部分，有限的能力使变电站无法具有灵活配置基础，真正面对的作业对象之间存在很大差异，使变电站运行人员与仿真环境很难同步，因而在事故处理的训练与倒闸操作运行时，受训人员受到很大限制。
2、事故仿真能力是有限的。实际工作中事故形态在变电站中是复杂多样的。如果事故发生时，除了产生断路器跳闸及相应的声、光信号动作外，恶劣情况爆炸、燃烧、浓烟、设备损毁甚至人员伤亡也有可能出现，对于现有仿真系统通常只能模拟前者，而后者的模拟能力是接近于零。
3、仿真能力不足出现的异常情况。在变电站的日常运行工作中，概率远比事故高得多的常态是异常情况的发生，实际上，复杂的异常清况，高于一般的事故判断和处理的难度。成为变电站运行人员能力、素质、技术水平的真正挑战是其频繁、多发、随机的特点。这些事件的仿真能力明显不足是现有仿真系统的短板。
4、变电站运行方式与仿真培训模式的冲突。需要接受培训的人员脱产一段时间是现有仿真培训模式的需要。限制是由于仿真站的布点影响，易地进行也是常态。措施的推行是由于变电站运行工作具有连续性的特点，以及少人值班、减人增效等因素，使脱产培训的安排日益困难。
5、有待提高现有仿真培训的方式方法。密不可分的仿真培训质量、仿真设备配置、培训方法等，一般根据初次培训与复审两大类进行培训，是目前的仿真培训站培训的形势，不同层次的运行人员培训内容却都大致雷同，缺乏一定的针对性，受训人员的积极性很难被提高。
四、在现有条件的基础上提高仿真培训水平的方法
1、诊断学员错误，采取纠正措施并分析原因。在进行培训倒闸操作时，每一步操作都在仿真培训系统中与标准操作进行对比，判断学员的学习问题，判断是否有操作错误，分析操作顺序如果不对可能是操作错误，提示当前应该操作哪个设备，是不是违反了五防。在进行巡视培训时，学员巡视过的巡视点被仿真培训系统准确记录下来，并判断学员在巡视点状态是否正确。在学员处理事故时，监视学员操作也是仿真培训系统要做的，给学员操作处理给出指导。
2、调整学习内容和进度，根据学员的水平与学习情况选择。例如，培训初期，对仿真环境不熟悉与学员知识水平的限制，操作若严格按操作票校验，那就很难完成培训任务。由易到难分为几个培训级别，是有些系统根据实际情况将倒闸操作培训划分的，引导学员循序渐进地学习。
3、生成解答与自动解决问题。操作票专家系统，根据系统所要求的操作任务与当前状态，操作票被自动生成，作为了标准答案，用于校验学员操作是否正确，在倒闸操作培训中。处理指导专家与故障诊断系统，根据系统当前故障后的现象，生成指导学员如何由故障现象诊断故障元件、确定故障元件后如何处理故障的报告。
4、学员的学习行为被评价。操作培训结束后，根据学员所犯的操作错误与事先确定的操作评分原则，对其操作进行评分。在巡视培训后，根据学员对巡视点的误判、漏判与巡视评分原则等情况，进行巡视评分。
5、各种问题与练习被自动生成。突发事件有时自动生成。在学员培训过程中，仿真系统如果自动生成一些突发事件、异常事件、故障而增加培训的难度。那么自动生成技术问答试卷，任意抽取试题，生成试卷在系统题库中生成，这样减轻教员负担并且提高培训效率。
五、阐述变电仿真培训系统的保证措施
1、确保培训正常进行的管理体系，培训基地为保证培训质量、规范办班程序，建立了一整套完善的培训管理制度，包括变电仿真站管理制度、培训教师职责、学员管理制度等。
2、充分发挥兼职教师作用，在培训期间充分发挥专兼职教师的作用，除仿真培训专职教师讲课外，根据生产实际情况，从变电站聘请2名经验丰富的站长担任兼职教师，使仿真培训更具有实效性和针对性。加强对仿真培训教师的培训，将专兼职教师送出去参加仿真培训教师资格培训，并取得资格证书通过对兼职教师的培训认证，从而提高培训者的综合素质。
六、变电仿真培训系统发展展望
由于变电仿真培训系统毕竟有别于实际变电运行系统，所以只用把变电运行实际系统的保护逻辑关系通过声光图形信号等表示出来就可以完成实训的各种内容，未来发展中，完全可以把变电仿真培训系统开发成像堆砌积木一样的组态形式，这样就可以随机组合成任意运行方式的变电运行系统，使之与实际更加相近，同时各组态模块之间的接驳形式也可考虑设计为标准触片或插拔件，使之安装更加简单，而传输形式可以考虑无线传输。通过硬件的仿真度的提高，也直接影响到软仿真系统的设计与模拟。变电仿真培训系统将来也不仅为培训提供方便，也为变电站的设计提供实验模板。
总之，变电运行仿真培训，是在借助计算机和物理模拟技术的帮助下，为参训人员提供一个模拟变电站工作环境的平台，使之能将平时学到的理论知识结合实际操作，得到更加有效的水平和技能提高的培训手段，是我们在进行学校授课，单位培训，业务考核等工作时最为有效的手段和方法。我们必须对变电仿真培训现状有一个清醒的认识，在硬件条件无法达到最好的前提下，研究出一套切合实际，行之有效的培训计划和方案。
参考文献：
[1].张东英.基于网络系统的变电站仿真培训.[J].电力系统自动化.2011.
[2].王兆安.变电仿真系统培训的意义.[J].中国电力.2012
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