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软件开发论文范文1
1嵌入式软件开发的特点
嵌入式软件的开发具有如下几方面的特点：
1）需要交叉开发工具和环境。由于嵌入式软件本身不具备自主开发能力，即使设计完成以后用户通常也不能对其中的程序功能进行修改，因此必须有一套开发工具和环境才能进行开发。这些工具和环境一般基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。开发时往往有主机和目标机交叉开发的概念，主机用于程序的开发、调试，目标机作为最后的执行机构。开发时主机和目标机需要交替结合进行。
2）软硬件协同设计。软硬件协同设计涉及以下方面：嵌入式软件设计、实时系统设计、硬件设计和软件设计。软硬件协同设计强调硬件与软件的协同性与整合性、软件与硬件的可裁减，以满足系统对功能、成本、体积和功耗等要求。
3）嵌入式软件开发人员以应用专家为主。通用计算机的开发人员一般是计算机科学或计算机工程方面的专业人士，而嵌入式软件则是要和各个不同行业的应用相结合的，要求更多的计算机以外的专业知识，其开发人员往往是各个应用领域的专家。
4）软件要求固态化存储。为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存储于磁盘等载体中。
5）软件代码高质量、高可靠性。尽管半导体技术的发展使处理器速度不断提高，片上存储器容量不断增加，但在大多数应用中，存储空间仍然是宝贵的，还存在实时性的要求。为此要求程序编写和编译工具的质量要高，以减少程序二进制代码长度，提高执行速度。嵌入式软件的核心是系统软件和应用软件，由于存储空间有限，因而要求软件代码紧凑、可靠，大多对实时性有严格要求。
6）系统软件的高实时性。在多任务嵌入式软件中，对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾和合理调度是保证每个任务及时执行的关键，单纯通过提高处理器速度是无法完成和没有效率的，这种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成，因此系统软件的高实时性是基本要求。嵌入式软件应用程序虽然可以没有操作系统直接在芯片上运行，但是为了合理地调度多任务，利用系统资源，系统一般以成熟的实时操作系统作为开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。
2软硬件协同设计概念
嵌入式软件设计是使用一组物理硬件和软件来完成所需功能的过程。系统是指任何由硬件、软件或者两者的结合来构成的功能设备。由于嵌入式软件是一个专用系统，所以在嵌入式产品的设计过程中，软件设计和硬件设计是紧密结合、相互协调的。这就产生了一种全新的发展中的设计理论——软硬件协同设计。这种方法的特点是，在设计时从系统功能的实现角度考虑，把实现时的软硬件同时考虑进去，硬件设计包括芯片级“功能定制”设计。既可最大限度地利用有效资源，缩短开发周期，又能取得更好的设计效果。
系统协同设计的整个流程从确定系统要求开始，包含系统要求的功能、性能、功耗、成本、可靠性和开发时间等。这些要求形成了由项目开发小组和市场专家共同制定的初步说明文档。系统设计首先确定所需的功能。复杂系统设计最常用的方法是将整个系统划分为较简单的子系统及这些子系统的模块组合，然后以一种选定的语言对各个对象子系统加以描述，产生设计说明文档。其次，是把系统功能转换成组织结构，将抽象的功能描述模型转换成组织结构模型。由于针对一个系统可建立多种模型，因此应根据系统的仿真和先前的经验米选择模型。
3嵌入式软件开发的方法论
在建立一个完整的嵌入式软件或是产品时，大部分系统都很复杂，不但功能规格很多，还必须考虑例如价格、性能等其他因素，否则很容易做出一个失败的系统或是产品。因此，在进行系统开发之前，必须先了解一些系统设计技术，使得在开发过程中更为顺利。一般来说，产品设计的过程会经历几个步骤，为了确保这些步骤的合理性，我们需要一个设计方法论来面对整个设计过程。采用方法论有以下三个重要理由。
确认所做的每一件事情都是必须要做的，不做无谓的工作，也不漏掉关键性的重要工作，其中包含性能最佳化或是功能测试。
根据设计方法论可以发展出计算机辅助工具或是设计经验累积，汲取每一次产品开发的经验。再经过量化之后，可以发展出一套工具或是方法，让往后的产品设计步入自动化。
开发团队遵循同一套方法论，可以让团队成员更容易彼此沟通。每个人都能在短时间内了解整体过程中将经历哪些过程，需要何种支持与接收到何种结果。此外，也容易通过一套已经定义好的方法论，彼此相互合作协调。设计过程的目标是做出有一定用途且具有创新点的产品。产品的典型规格包含功能性、制造成本、性能表现、省电考虑和其他特性。
4结束语
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在传统的软件开发方法中，软件开发者往往是将要解决的问题转化为数据，然后将数据收录到程序中，再通过程序的设计，来设定一种算法，从而开发出解决问题的软件。利用这种方法所开发出来的软件，只能解决一些规定范围内的问题，并且处理问题的结果也往往是以数据的形式展示出来，用户要能够理解问题的解决结果，就必须具备一定的知识，才能够将结果中的数据自行转化为通俗的理解方式，这就为用户对于软件的作用、处理问题解决的理解带来了极大的困难。而运用面向对象方法所开发出的软件，所采用的不再只是数据的收录与输出以及算法的设计，它更为强调的是，以人类的思维方式来解决问题，也就是要依据大多数人通常的思考方式来设计软件，并且使软件能够分析人类的语言，并对问题进行分析、解决，同时，结果的输出也不再是生硬的数据，而是较为自然的、通俗易懂的语言，让用户能够直观地、清楚明白地看懂处理结果，从而增强了软件的可理解性。
2软件工程中面向对象方法具有较强的可重用性
运用传统的方法开发出的软件，受到其开发方法、功能等因素的影响，软件只能接受、识别一些特定的数据，对于一些日常生活、工作中的问题难以进行灵活的应对，这就使得软件的应用领域及作用受到了极大的限制。而用户想要让软件能够解决更多的问题，就必须依靠软件开发者来对于软件进行升级更新。软件的可重用性差，不但用户要花费时间来对软件进行更新，甚至是更换其他软件，软件开发者也要花费更多的时间来保证软件的可用性，不利于更多创造性工作的持续进行。而运用面向对象方法所开发出的软件，则具有更强的可重用性，用户能够将这一类的问题都交给该软件来处理，而不必担心软件的功能受到限制，只要找到正确的软件使用方法，就能够解决所遇到的问题。而软件开发者也不必花费大量的时间来对于软件进行更新升级，这就为自己节约了更多的时间和精力，能够致力于开发更多具有创新性的软件。从而提高软件的可重用性，增强软件在市场中的竞争力，可见，面向对象方法是我国开发出更多可复用软件的一种重要手段。
3软件工程中面向对象方法具有较强的系统稳定性
运用传统方法开发出来的软件，由于其主要是通过数据的处理和特定的算法来解决问题，对于计算机系统的要求较高，当软件的某些功能改变或是系统大环境发生变化时，软件难以与系统兼容，就导致了软件无法使用。而软件要进行更新或优化时，由于要改变某些结构，就需要软件所运行的系统也随之变化，为软件的升级优化造成了困难。有时甚至会为了使系统能够运行软件，而进行系统的改变，导致了其他软件无法再正常运行。而运用面向对象方法开发出的软件，其解决问题的方式是依据实际解决问题的思路而展开，并且是通过对象来模拟实体，而实体相对于数据与算法来说具有更强的稳定性。其软件结构主要是依赖于自身的功能，对于系统的依赖性相对较弱。这就使得软件在运行时，不容易受到系统的影响，及时用户对于软件的需求发生改变，也不会影响到系统整体结构的变化，也就是说不必为了软件的升级优化而对系统进行改变。系统的稳定性强，也保证了软件能够正常运行，解决问题更为顺利，不会在解决问题的过程中出现差错而为用户输出错误的结果。
4软件工程中面向对象方法具有较强的系统可维护性
运用传统方法开发的软件，由于受到各个方面的限制，其系统可维护性较差，当软件与系统功能不相符的时候，只是修改软件难以解决问题，而要同时对软件和系统进行修改不但费时费力，成本费用也很高，软件对于用户的实用性不高，且难以维护，为用户长久的使用带来了更大的困难。而运用面向对象方法开发出的软件，则很好地解决了系统维护的问题。一是面向对象方法开发出的软件稳定性好。即使用户对于软件解决问题的功能发生改变，也只需要对于软件的某一部分设计进行修改就可以，而不需要对软件或系统进行大幅度的改动。二是面向对象发开发出的软件，具有较强独立性的类。这也就意味着，在软件内部对于其功能等方面进行改动，只要不涉及到与对外接口相关的改变，就不会影响其使用。三是具有极强的多态性及继承性。方便于用户根据自己的需求来对软件进行简单的修改和扩展。四是软件的功能及使用方法、输出结果容易被理解，用户能够及时地发现问题解决问题。另外，软件很容易进行测试，方便于用户对于软件进行调整。这些特点就决定了软件具有极强的系统稳定性。
5软件工程中面向对象方法具有更高的总体效益
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关键词：计算机CAD软件开发暖通行业软件
0引言
随着计算机技术的发展及广泛应用，暖通行业中计算机的使用也越来越广泛。计算机的使用不仅可以解决原来人工很难完成的任务，如精确的数值计算，环境参数模拟等，更重要的是它加快了设计者的工作效率，可以使工程师高效率高质量的完成设计工作。
目前计算机在暖通领域的应用主要有CFD（计算流体力学）技术，CAD（计算机辅助设计）技术等。前者主要是一些科研机构做流体仿真的研究，用来模拟建筑环境参数的分布状况。而后者正是广大设计单位日常使用频率最高的实用性技术。本文主要讨论后者的发展概况和国内存在的问题，最后笔者根据自己的CAD实践经历提出一种面向实用的CAD软件开发思路。
CAD技术在设计院中的应用主要体现在两个方面。一方面为计算机辅助计算，这主要是解决在设计中的负荷计算，水力计算，湿空气分析等问题。另一方面为计算机辅助绘图，这主要是代替过去费时、费力的手工绘图。方案阶段可以手工示意，初步设计和施工图及最后的竣工图一般单位都要求计算机出图。
1发展概况
在我国，计算机应用于暖通领域起步于80年代。当时主要精中在辅助计算上，主要包括冷热负荷计算，水力平衡计算等。主要使用的语言为FORTRAN，BASIC等高级语言。由于计算工作的基础和规律性很强，有固定的计算公式，与计算机特征相吻合，到80年代末暖通的计算程序已基本定型。在以后的发展过程中这些程序只做了进一步的完善和语言上的调整，没有本质变化。本阶段的代表人物为陈在康，武建勋，施鉴诺及他们合著的<<暖通计算机方法>>，该书曾在一些高校被列为暖通专业规定的选修课。
在80年代后期国内出现了美国AutoDesk公司的AutoCAD绘图软件，它以普通的PC为平台，拥有强大的绘图功能和稳定的系统结构。基于以上的特点AutoCAD开始在国内一些机构被学习和使用。AutoCAD的使用可以说是暖通CAD历史上的一次飞跃。至今为止，AutoCAD已成为世界上使用率最高的CAD软件。
国内暖通绘图CAD的应用是随着建筑CAD的发展而发展起来的，80年代末，由于国家有关部门的重视，许多单位开始进行建筑CAD的研制与开发，并且很快形成了一定的规模，在此基础上暖通计算机绘图也迅速崛起，并渐渐和建筑CAD脱离，至90年代初形成了多套相对完整、独立的暖通软件包。这些软件包主要功能包括：建筑条件图的绘制、冷热负荷计算、供暖空调平面图与系统图的绘制和自动生成，在一定程度上满足了设计人员的需要。这时期的软件基本上有两种平台。一是自己独立的软件平台，但是与AutoCAD的数据共享比较困难。而更多的是在AutoCAD基础做出的二次开发。这时期比较著名的软件有国家机械委北方设计研究院开发的暖通CAD系统，北京华远公司开发的HOUSE软件包及铁道部6个设计院联合开发的HVAC-CAD软件包。
随着计算机硬件技术的不断进步，硬件已不再是计算机在暖通领域上应用的障碍。人们研究的重点都精中在了应用于暖通的计算机软件开发上。到了90年代，由于有多种方便又快捷的计算机高级语言的出现，编写面向暖通方面应用的计算程序已相对简单，并且可以方便的制作出友好的人机交互界面。甚至一些普通的编程爱好者就都可以独自完成焓湿图分析，负荷计算，水力计算等软件。这时一些科研机构就把精力转到了CFD这项国外一直比较领先的技术上，开始学习和研究一些国外的流体分析软件。
在进入21世纪的同时，我们经历了整个世界信息化和网络化带来的变革。整个世界的信息交流变的比从前任何时期都方便，这时如何实现数据的共享和快速的得到软件更新的问题又摆在了开发者的面前。国内一些高校又开始了CAD应用集成及网络化的研究。由于国家对建设的投入，工程建设中工作量的日益增加，加快了对绘图速度的要求。国内出现了更多的CAD辅助绘图软件，而在暖通方面，发展完善和应用较多的基本上都是在AutoCAD平台上二次开发的软件。上世纪开发出的软件又进一步得到了完善，而其中一些则是从其它软件中脱影而出，以其高度的集成性和一体化程度在国内的市场上杀出了自己的一片天空。目前国内常用的软件我们看到的有建研院的ABD软件包、北京（洛阳）鸿业公司的ACS软件包、北京天正公司的THvac软件包等。
相比之下，国内的CAD技术要比国外一些发达国家落后，这主要还是体现在自动化程度不高和图纸深度不够两方面。国外的暖通设计工作相对建筑设计比较独立，如在英国和日本专门从事建筑设备设计的设计院很多。这些单位往往只做建筑工程中除土建方面的设计工作，这些工作又分为空调、给排水（日本称卫生）、电气的设计。由于发达国家强调建筑以人为本宗旨，建筑的室内标准要求又偏高，整个建筑在设计过程中的投入就会很大。这就使得暖通设计更加独立和分工，相对的暖通软件也比较独立。这些软件很多都是在施工单位对图纸作进行深化时使用，图面表达非常接近施工。在英国的CAD软件很多，面向建筑设备的有400多种，其中面向暖通空调的有100多种。它们当中多数是辅助完成某种计算的独立软件。而辅助绘图用的也是独立平台的集成软件，它可以先前将建筑的AutoCAD的图纸输入作为条件图，再进行设备图的绘制。其中应用较广的是Hevacomp和Cymap公司的CADlink软件。日本对暖通设计图纸深度要求很高，施工图一般都出到1：50的比例甚至更高。使用的软件也多是独立平台的2.5维的设计软件。当前应用较广的绘图软件有CADWe''''llCAPE、CADWAEvolution等。总而言之，以上两个国家在暖通CAD方面，由于有功能强大的软件支持，施工图纸深度和国内图纸都有质的差别。
2国内存在的问题
虽然国内一些科研机构在很早就开始了计算机辅助设计的研发，但是就目前的市场应用来看，国产软件正在困惑中求生存。国内钻研CAD的多数都面向机械行业，要不就是面向建筑行业的。所以迄今为止，国内还没有一家真正独立平台的暖通CAD软件能够占有一定的市场。暖通行业中几乎都是AutoCAD的天下，从工作效率到出图的质量我国的CAD水平明显和国外存在着一定的差距。即使是二次开发的软件，一些单位往往刚拿到手时的争相学习，然后不过多久，人们就又回到了最原始的AutoCAD。分析其中的原因，应该说是多方面的。笔者根据自己的CAD应用和工程设计实践总结出以下几点，以供参考。
2.1标准有待普及和完善
标准化是实现暖通空调CAD系统集成化，并提高开发效率的关键问题之一。国际标准化组织（ISO）和国内一些机构已经对CAD的标准化工作做过很多的深入，但是针对暖通行业方面的CAD标准化工作近几年才开始有人探讨，离步入应用阶段还相距甚远。由于标准相对落后，从事设计的相关人员很难做到一些软件的数据共享，造成重复的数据输入工作。由于相关的图纸深度及表达方式没有统一要求，造成一些软件不适合有自主样式的设计单位使用。软件开发者也不知用什么样的数据输出方式和绘图样式才能得到用户的认可。
目前国内也存在暖通CAD软件与设计相关的技术规程接合不紧密的问题，例如没有使用技术规程指定的负荷计算方法，计算书样式等。一些软件的计算结果也没有经过可信度的认证。在制图方面，相关的制图标准也有待完善，如现行GB/T50114-2001暖通空调制图标准也只是针对当时手绘时期中一些主要的表达方式作了规范。目前还没有一本专门针对计算机制图，且能充分发挥计算机绘图特长的制图标准面世。如GB50114-2001中对制图时的线宽要求是b、0.25b、0.5b，这很难实现计算机和手绘的通用，特别是对日常打印机绘图很难适用。再如双线风管是否画中心线，各种设备在图面上如何表达，标号如何制定，图层名如何设置都没有明确的说明，这就造成了各单位的图面格式不统一，图层和图元样式相对杂乱的局面。
2.2体制完善和重视程度不够
国内的暖通设计工程师多数都是在建筑设计院工作，制定标准的单位一般也是建筑的科研单位或主管部门。这就给一些人造成了一个误解，他们总以为暖通只是一个与建筑配套的工种。有的人会说“人家建筑的图纸也没有那么多讲就，就甭说我们暖通了。制定绘图标准也是他们建筑的带头，不用我们暖通掺和了”。实际上这种看法是很不理智的。虽然暖通没有建筑专业的出图量多，但暖通专业必竟在图纸特点和计算机的应用上有比较接近机械的特点，所以我们更应该以自己的专业职责去对待自己的成果。特别是暖通CAD涉及到的参数之间关系众多，相对其它专业，暖通专业更应该注重各系统之间的关系和具体的实现形式。
现实中一些人还认为:“计算书只是一个形式，我有那么多年设计经验了，估的比你算的都准。”还有些人认为:“设计院画的太细了没用，到了现场可能改的面目全非，还要有多年安装经验的人才能施工。”还有人甚至认为:“一个简单的系统，根本不要计算机画图，找个老师傅比划两下都能做的出。年轻人把电脑摆弄的再好，也不如老师傅两句话”。由于专业本身的特点，以上的观点在一定程度上有其合理的一面。但我们更应该看到，随着我们现代化建设的加速发展，仅仅几个老师傅怎能满足大量工程建设工作的需要。从另一方面讲，经验和技术是相辅相成的，如果我们通过优秀的软件在图纸上解决了所有的问题，问题不再会压到施工安装上去了，那时施工单位也就不再去急需寻找老师傅了。所以在现阶段，优秀的CAD绘图软件还是必不可少的，这应该引起更多人对它的重新认识。
在其它一些国家，设计院出图只出到设计阶段，不出施工图。这里的设计阶段不代表国内的扩初设计或初步设计，这一阶段如果和国内的施工图阶段相比，只是没有给出定位和标高，管道的具体连接方法和施工也有一定的距离，可是设备表和系统图都很详尽。他们所谓的施工图一般是指施工单位（国内的安装公司）另外进行深化后的图纸。这里的施工图纸就应该和实际非常接近了，它一般只包括平面图和机房详细图。由于是在设备施工前期出图，建筑和结构和资料也相对比较完善。日本的施工图上都会把梁精确的表示出来，建筑资料中也会有明确的吊顶高度及灯的布置资料。以上这些资料，就使得对施工图纸的绘制有了更确切地把撑。正是有了国外这种体制的存在，很大程度上给绘制精确施工图的软件带来了发展空间，并且软件也能够真正地满足施工统一、拍图完整的要求。我们从国外的一些经验可以看出，对于国内的一些安装公司，如果单凭设计院出的图纸无法完成安装的话，就必须进行再深化。综上所述，这也是我国建筑和设备安装行业的一些体制问题，我们也期待着这种体制更进一步的完善。
2.3开发导向有误区
软件开发者应该从暖通工程师实际要求出发，并且最好有一定的设计经验再去从事开发工作，就会对开发方向有更大的把握。在笔者接触到过的一些国产软件当中，发现很多软件经常会犯一个通病。那就是往往在操作上追求华丽，以能一瞬间自动完成某些连接，或绘出三维图型而自豪，恕不知某些连接或样式在现场根本无法安装实现。这就造成了软件中看不中用的后果。
开发暖通软件不同于开发建筑软件，建筑软件多数只是图面表达上追求快捷和华丽。而暖通专业中的每个图形元素(我们或将其称作管道及部件)都具有一定的扩展实体参数。如记载管道材质，重量，用途，风量等参数。相连接的部件参数的如何交换、套用、合算都存在着很深的专业性。这要求软件开发者要同设计院、科研单位、施工单位进行广泛和深入的交流。由于这些原因，有时一些以建筑辅助设计软件开发为主的公司的是很困难完成上述要求的。
对于以上存在的问题，就希望开发者在开发前期多作论证，作好方案，提出合理可行的现实手段和预期目标。避免不假思索地去写代码，否则到最后就会得到费了很多力却没有得到别人认可的后果。
3面向实用的软件开发
对于发展国内的暖通CAD技术，笔者认为应该从两方面入手。一方面小规模的设计单位可以聘用专门的CAD技术人员，制定适合自己的出图样式，根据自己的标准来做二次开发的技术支持。只有这样做，最后的出图质量才能得到根本性的提高。另一方面大规模的设计院和国家有关部门也应投入资源去开发有我国自主知识产权的独立平台CAD软件，特别是对CAD出图的标准和深度应该有更明确的规范。下面笔者就以上述两种CAD类型软件的开发作为立足点，提出面向实用的软件开发思路及开发过程中应注意的事项。
3.1二次开发和样式制定
二次开发主要是指开发应用于AutoCAD基础上的插件，用户必须先在计算机上安装Autodesk公司的AutoCAD，之后再运行开发出的暖通工具包，最终加强AutoCAD的功能，使AutoCAD适合暖通绘图，以及符合自己公司制定的绘图样式。AutoCAD在R14版本之后就有很强的开放性和扩展性，允许用户方便的进行自定义和二次开发。并且在AutoCADHelp文档中有详细的参考和教程，便于用户查阅和学习。
目前面向AutoCAD二次开发的主要工具有AutoLISP/VisualLISP、VB/VBA的ActiveX及C/C++的ObjectARX。其中前两种比较适合个人开发和短期开发，后一种适合软件公司的长期开发项目。这里主要推荐前两种语言，部分原因是因为在AutoCAD中集成了两种语言的开发环境，并且有详细的帮助文件。LISP语言是人工智能学科领域中广泛采用的一种程序设计符号语言。这种语言在参数化绘图中有很大的灵活性，并且可以实现一定的人工智能。LISP开发出的程序可以象运行CAD普通命令一样在命令行中直接键入自己定义的命令运行，保持了用户的绘图习惯。VisualBasic(简称VB)是Microsoft公司开发的面向对象的Basic程序设计环境。它沿用了大家熟悉的Basic语言的语法和习惯，又引入了面向对象的程序设计理念和功能强大的调试环境，使编程效率和操作智能化程度有了明显的提高。特别是它引入的ActiveX技术，使的很多其它的应用程序与之有了相应的接口，且通过面向对象的操作，使程序有了更高效、更明确的实现途径，以及更容易完成各种其它应用程序之间的交互。VB本身简单易学，可以很快的制作出对话框和用户界面，是很多编程爱好者的首选。
二次开发的首要步骤是制定暖通绘图环境，就是指在绘图初期对新建图形中的一些参数进行初始化设置，这很像AutoCAD中模板的概念。类似建立一个暖通绘图的模板，当然这里的模板比AutoCAD中模板包含的数据要多。加载绘图环境也不像是在AutoCAD中打开模板，而是通过命令来实现的。加载好的环境有自己的操作界面，同时按要求新建一个空文档，再在其中绘出必要的图形元素。绘图环境可以根据绘图的比例和种类进行分类命名。当用户开始作图时，按作图要求加载既可，如可以建立像“风管平面图1/100”、“配管平面图1/100”、“水系统流程图”一样的绘图环境。
绘图环境中可以按自己的暖通设计特点定义菜单和工具栏的布置，如绘制平面图时出现平面图用工具栏，绘制详细图时出现详细图用工具栏。绘图环境设定好后，即绘出图框、设定好了图层、文字样式、标注样式、打印样式等。同时进行建筑设计的设计单位图框需要和建筑专业保持一致。专门的暖通设计单位可以自己编制，介意使用包含公司标志且占图面整边的标题栏。图层应该根据图面元素的种类进行分类，分层也不易太多，一般按定位轴线、建筑底图、房间名称、机器、风管、水管、标注等分层即可，层名一般按英文简写编制。文字、标注等样式一般按房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2001)、暖通空调制图标准(GB/T50114-2001)选取。
二次开发当中最核心的工作之一就是辅助绘图命令的开发。怎样让用户通过软件的应用使绘图更标准化，高效化是衡量软件成败的关键。当然做这些工作的前提是统一公司内部的图面样式，这里包括图面中一些细节因素表示方法的统一。如风管法兰要画几根线，中心线超出边界的长度，隐线处理的方法、常用图例的尺寸等。
辅助绘图命令中的一部分可以称为辅助操作命令，如对图层的快速操作、对象的过滤和编辑等。这些命令有时在Autodesk的Express中也有包含，如孤立一个层、显示所有层等。这些辅助操作使绘图过程更佳合理化，高效化。基本的暖通绘图命令应该包括风管绘制、风阀风口插入、水管绘制、管径标注、标号插入等。这其中包含的一些具体连接的处理方式一定要和现场施工保持一致。二次开发的初期一般不把风管，水管生成块，以追求修改的方便。辅助命令中的快速标注，可以方便地标出管道种类、标高、管径等。一些辅助绘图命令以可以是常用符号（即块）的插入等，如水管上下翻标记等图例符号的插入。
二次开发中一个长期的工作是常用图库的建立。常用图库可以按类别进行多级分类，如分为“风口”、“机器”这样的大类，“机器”又包含“风机”、“空调机”、“泵”这样的中类，“风机”中又包含“离心风机”、“轴流风机”这样的小类。这些图库应该对于用户具有一定的开放性，允许用户自己增加、改修图形。这些图形也可以通过厂家得到完全符合实际尺寸的样本来建立。图形单元插入时，图形应以块的形式插入，以追求修改的方便。
软件开发论文范文4
为培养孩子的想象力与创造力提供了平台，游戏软件所建造的情景教学，让小学生深入其中，有效的掌握了所要学的知识，并为小学生的想象力、创造力的开发与发展构建了有利的外部环境，同时使小学生巩固了学过了的知识，也为学习新知识打下了一定的基础。富有多种功能，降低了教师的教学压力。在小学英语教学中应用游戏软件，使学生课前就对知识有了一定的认识，对于不胜理解的地方可以反复播放。如此教师在授课的过程中减少了对知识点的强调往复，提高了教学效率与教学质量，减轻了教师的负担。
二、当前游戏软件开发在小学英语教学中所存在的不足
1.目前小学英语教学的游戏界面制作没有严谨性，没有给予其足够的重视。一般的游戏软件教学的过程中，界面所播放的画面与所要教授的单词、语法等内容能否一致，画面与情景介绍能否吸引孩子的注意力，文字内容与背景的融合是否合理等都没有进行严格的考虑与检查。2.游戏软件在小学英语教学的过程中在一定程度上忽略了学生对学习的主动性。游戏软件应用于英语教学，在软件界面上过于重复再现单词与语法，导致了学生在学习的过程中处于被动的地位，没有自主选择学习内容的空间。而教师在此软件中，无法调整完全适宜的软件进行英语教学，学生难以依据自身的基础水平选择恰当的游戏软件学习。3.游戏软件没有与教学方法相结合。当前小学英语的教学方法多没有与游戏软件相结合，这样既不利于小学生的英语学习，又使教学方法与游戏软件方向难以统一。教学上要求由浅入深，在教学中运用游戏化软件也应遵循这一理论，若教学方法没有与游戏软件相结合，根据英语的分级理论一步一步的进行教学设计，构建英语知识点的相关链接，学生则很难讲英语学习与游戏软件联系起来，增大了学生的学习难度。
三、游戏软件之于小学英语教学的实用性
游戏软件具有开放性。在融入小学英语教学的游戏软件的中英对白、情节介绍、人物形象都无形中训练了小学生的理解力与学习语言能力。还有，游戏软件的开发应用于小学英语教学，为小学生创造力类似真实的教学情景，其画面色彩、声音等都于人真实感，让小学生如身临其境，大大提高了小学生的表达能力。软件游戏中的曲调、节奏和韵律在英语教学的过程中不经意间开拓了小学生的音乐智能、辨别能力、记忆能力等。
四、结语
软件开发论文范文5
2009年以前，高校对SaaS技术不够了解，对SaaS软件没有需求，相关研究甚少［1］．之后，伴随着云计算概念的传播，基于SaaS模式的软件开发与应用成为热点．很多学者、IT行业研究人员、项目管理者甚至客户均提出了自己的观点和解决方案，内容大体分为如下几类．首先，是概念介绍性的．这类研究已经洞察到SaaS的优点，引入概念并分析SaaS能在高校信息化中充当何种角色．这类研究没有提出具体的解决方案［2－3］．第二，多位学者从高校资源共享的角度，提出跨学校的基于SaaS的资源共享解决方案［4－5］．各学校可以通过租赁软件服务的方式，使用其他高校的资源．这类方案的想法很好，但实施起来困难重重．首先是观念问题，高校是否愿意共享这些信息；其次是管理问题，需要有上级部门进行组织，并建立共享和推广机制，甚至有时需要强制措施；最后是技术问题，跨学校的资源共享项目需要有实力的企业或软件供应商参与．目前，实现并已投入运行的项目包括中国高等教育文献保障系统（简称CALIS）在图书馆资料共享方面成功建成的跨图书馆的SaaS系统［6］．CALIS是国务院重点扶持的三个公共服务体系之一，它所获得的资源是其他项目不能比拟的，成功难以复制．第三，由高校客户提出的基于SaaS模式的软件设计方案，来支持日常管理业务［7－8］．客户的目标是满足需求的同时尽量减少成本，尤其是中小规模高校或职业学校（后文简称普通高校）对成本更加敏感，SaaS模式不需要进行硬件和软件授权的投资，是理想的解决方案．这种思路的核心仍然是跨学校的，需要由外部的企业或软件供应商来构建系统，再由多家学校租赁使用．目前已知成功案例是金蝶的在线会计软件———友商网［9］，但高校中投入实际应用的不多．第四，有些研究不理解SaaS的实质．比如离开了云计算而谈SaaS，SaaS是以云计算为基础的应用；有些观点是把传统的B／S架构部署程序看作SaaS，SaaS确实是B／S模式部署的，但与普通B／S程序的最大区别是多客户租用的方式和可配置性．
2、SaaS应用问题分析
从高校应用情况综述能够看出，对SaaS的讨论和研究虽然热烈，但在高校中真正将SaaS概念转化为实用软件的成功案例寥寥无几．主要有如下一些原因．第一，观念问题，高校不愿意采用SaaS模式．有需求是一方面，但真正选择技术方案时就会有所取舍．比如担心数据安全性，选择SaaS模式软件意味着业务数据要存放在软件服务提供商的数据库上，这一点是很多管理者难以接受的．还有些客户担心软件未来的成本，选定了一家SaaS供应商意味着被其绑架，在SaaS市场不成熟的情况下，未来的情况不可预知，不如直接购买软件踏实．对于重点大学，由于信息化实力强并且经费充足，往往选择自己开发、外包或购买软件．第二，SaaS应用的切入点不对．即选择了不适合SaaS模式的应用项目．比如对数据安全性要求极高的项目，财务处不放心将全校教职工的工资数据与别的客户的工资数据放在一起，所以，工资系统当前不可能使用商业化的SaaS软件．而在校内，如果工资系统使用SaaS方式开发的，那客户只有一个财务处，也不能采用租赁模式，则没有应用SaaS的必要．前文提到的认为SaaS的部署方式能够促进信息共享的观点，本文则持保留态度．SaaS的实质是服务共享，而数据和资源严格隔离．SaaS模式并不是解决共享的关键，资源共享需要SOA架构等其他技术．因此这类项目成功率不高．什么软件适合SaaS模式．当前情况下，院系级或部门级的MIS软件，对数据安全性要求不是很高的，适合作为SaaS应用．比如用于院系内部的办公系统、人力资源管理系统、内容管理系统等．随着数据安全机制的改善和观念的转变，校级的软件也可逐渐纳入范围．第三，没有实现SaaS模式的技术实力．SaaS应用服务产业发展的经验证明，只有具备结构先进的基础设施平台，具备灵活定制、内容丰富的SaaS系统，具备强大的运维能力，才能够支持SaaS应用服务业务的平稳发展，才能够支撑数百以至上千的用户在同一个应用体系内实现业务操作，才能够保证每个客户自身应用功能的安全性、稳定性和可扩展性．由此可见，普通高校很难具备独立建立SaaS应用的条件，如需实现只能借助外部力量．重点大学则有这种能力．以北京大学为例，计算中心是学校的信息化支持部门，它同时承担校园网络基础设施、计算和存储基础设施、电子校务应用软件的建设和维护工作．利用虚拟化技术建立校园云计算环境，能够对外提供计算和存储资源，同时具备专业的运维能力；利用负载均衡、数据库集群等技术能够实现大吞吐量的数据访问；还具备专业的软件开发团队．最后，企业没有针对高校的成熟的SaaS服务产品．一方面，用于高校信息化的传统模式的软件已十分成熟，成本也在降低．企业没有将精力投入到SaaS服务的拓展和运营上面．另一方面，高校需求差别巨大，SaaS软件对可配置性要求很高，软件之外还有基础设施的建设，前期投入高，有实力和积累的企业才能涉足这一领域．
3、北京大学SaaS软件的开发实践
3．1北京大学应用思路
在关于SaaS的文献中，没有研究如何在高校内部设计并实现SaaS应用的内容．北京大学的切入点正基于此处，利用计算中心的平台和技术优势，在学校内部开发并部署SaaS应用．对于学校的主干业务系统，如学生工作系统、人事系统、财务系统、设备系统、办公系统等，早已经过多年的建设并形成成熟的应用．那SaaS软件的需求来自哪里呢？北京大学学校规模大，二级单位（院系、中心、研究所等）众多，计算中心的力量主要用于支撑校级主干业务系统的建设，对于各二级单位的强烈的信息化需求则心有余而力不足．SaaS模式的出现正好解决了这个问题，学校可以开发一些SaaS软件，供二级单位使用．如果将各院系及二级部门看作客户的话，那么在学校内部形成了一个SaaS产业链，如图2所示。
3．2网上支付接口服务系统设计
随着高校办学规模的扩大，学校各类收费项目日益增多，每年要处理几百个缴费项目，包括各类学费、住宿费、报名费、会议费等．收费对象多，收费项目繁杂．面对这些特点，传统的收费方式面临困难和挑战，效率低以及对账困难是主要问题．由于电子商务开始普及，大家普遍接受了网上支付方式．校内很多单位开始应用校外第三方支付公司提供的支付产品提高收费效率．随着应用的深入，问题也暴露出来：商务方面，大家各自为政，难以形成规模效应，手续费居高不下；管理方面，收费点分散，学校财务部门无法监管；技术方面，第三方支付公司和银行众多，接口不一，无法重用．基于上述需求，计算中心设计并开发了网上支付接口服务系统，系统下层对外封装多家第三方支付公司及银行的支付接口，上层对校内提供统一的支付服务接口．在管理界面，客户可以配置软件以满足需求，比如第三方支付公司或银行、支付币种、转账方式等都是可以配置的参数．客户可随时查询订单信息，执行退款等．当校内客户需要使用网上支付时，只需按照接口规范，将支付接口服务系统的URL加入自己的业务系统即可，然后用户可通过支付接口完成网上支付．系统的结构如图3所示．
3．3通用注册系统设计
网上支付接口服务系统的服务对象是已有业务系统想接入网上支付的校内客户．有些客户还没有业务系统或者只有静态内容的网站，需要在网上支付前采集一些用户的信息．这类需求在校内也很强烈，比如国际会议的注册系统或者夏令营或暑期学校的报名系统．在上述需求的推动下，北京大学设计并开发了基于SaaS模式的通用注册系统．系统设计完全遵循SaaS模式，强调的是可配置性，根据用户需求的不同，可以通过管理平台的配置，生成不同内容的信息采集表单；每个表单项的类型也是可以配置的，如文本框、单选框、复选框、下拉菜单或者文件框；表单项之间的逻辑关系也可以配置．比如若表单项A被选中，则必须填写表单项B等；信息采集的流程也可以配置，比如信息提交后是否需要确认，缴费成功后是否发送邮件等步骤；利用CSS技术，使得软件的界面风格也能够进行配置．配置信息存储在数据库中，不同客户的用户登录系统后，根据配置信息的不同，系统将呈现风格迥异的用户界面．看起来像为用户定制的多套软件．系统的结构如图4所示．
3．4应用情况综述
2014年，共有18个校内客户申请SaaS软件服务，使用网上支付接口服务系统的11个，使用通用注册系统的7个．其中包括国际会议5个，暑期班和夏令营12个，自助缴费机项目1个．服务用户人数超过5000人．网上支付金额达到900万元．提高了财务部门的收费和各院系的教学教务组织工作的效率，降低了工作强度．
4、总结
软件开发论文范文6
钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发
2.项目研究背景：
所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计，建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中，由若干构件，即组成结构的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用（或称荷载）的平面或空间体系。
编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比，新增内容约占15％，有重大修订的内容约占35％，保持和基本保持原规范内容的部分约占50％，规范全面总结了原规范实施以来的实践经验，借鉴了国外先进标准技术。
3.项目研究意义：
建筑中，结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分，它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术。新材料，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。
由于结构计算牵扯的数学公式较多，并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大，近年来，随着经济进一步发展，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，更加剧了房屋设计的复杂性，许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上，都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样，结构软件开发就显得尤为重要。
一栋建筑的结构设计是否合理，主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决，结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了，因此原来在学校使用的手算方法，将被运用到具体的程序代码中去，精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法，还要想到如何把这些做法用代码来实现，
4.文献研究概况
在不同类型的结构设计中有些内容是一样的，做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错，计算机也是如此的。
建筑结构设计统一标准（gbj68－84）该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则，是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则，这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时，可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物（包括一般构筑物）的整个结构，以及组成结构的构件和基础；适用于结构的使用阶段，以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定，即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量，使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上，并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性，属于“概率设计法”，这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势，而我国在设计规范（或标准）中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。
结构的作用效应常见的作用效应有：
1．内力。
轴向力，即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力；
剪力，即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力；
弯矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩；
扭矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。
2．应力。如正应力、剪应力、主应力等。
3．位移。作用引起的结构或构件中某点位变（线位移）或某线段方向的改变（角位移）。
4．挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。
5．变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。
6．应变：如线应变、剪应变和主应变等。
极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类：
1．承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态：
（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）；
（2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不适于继续承载；（3）结构转变为机动体系；
（4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）。
2．正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：
（1）影响正常使用或外观的变形；
（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；
（3）影响正常使用的振动；（4）影响正常使用的其它特定状态。
结构设计的基本任务，是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最低的代价，使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内，能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的，人们采用过多种设计方法。以现代观点看，可划分为定值设计法和概率设计法两大类。
1．定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素（如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等）看作非随机变量，而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法，即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s（内力、变形、裂缝宽度等）不应大于结构抗力r（强度、刚度、抗裂度等），即s≤r。在20世纪70年代中期前，我国和国外主要都采用这种方法。
2．概率设计法：将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量，而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法，即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构，也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r（s＞r）的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的，至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期，结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。
面向对象编程
使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程，或oop。这种技术可以创建可重用组建，
它是程序的组成模块。
几个定义
控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。
事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制，或从端口接收数据。
方法嵌入在对象定义中的程序代码，它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如，数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。
对象程序的基本元素，它含有定义其特征的属性，定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visualbasic中所有对象的示例。
过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。
属性对象的特征，如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观，有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。
5.设计主要内容
本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括：
1.平面钢架分析程序的改造
对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求：
(1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序，或以图形方式输入计算简图。
(2)修改程序，使之适合多工况内力计算；(3)根据输入、输出数据的特点，设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。
2．编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序
(1)根据有关的规范，应明确计算的各种荷载（恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等）的计算方法，在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。
地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。
(2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力（随机）文件中。
对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。
(3)在(2)中产生的杆端力文件基础上，分别计算各种可能的荷载组合下，梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。
(4)从(3)生成的文件中选出最不利组合，同时给出截面配筋。
梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。
(5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定，用auto-cadvba绘制梁、柱配筋图。
5．成果形式
本毕业设计的成果应包括：
1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序
在存放源程序的软盘中，应至少有一个算例的数据文件，可在基本不需另外键入数据的前提下，显示正确地运行结果。
2．软件使用手册
这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。
3．软件说明书
这是软件作者的工作档案，是软件维护的基本资料。其中应包括：
(1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述，主要的计算公式及其使用的符号的含义，重要算法的文字说明：
(2)程序的结构：模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能；
(3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义（尽可能的采用通用公式中的符号）。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明；(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。
(5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。
4．对自己所编程序的评价
(1)对算例计算结果的合理性进行必要的分析；
(2)总结软件设计过程中的经验和及教训，提出设计改进意见。
以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外，其余均用计算机打印。
6.进度计划
第一周毕业实习，参观工程，收集资料。
第二周需求分析：描述计算机模型，编些初步的软件说明书。
第三周软件设计：选择模块划分的方案
第四周模块设计：数据输入界面设计（梁柱截面数据）
或数据输入界面设计（可视化图形输入）
第五周数据输入界面设计（框架数据、附加荷载）
第六周模块设计：荷载计算（恒载、活载），相应的内力计算
第七周荷载计算（风荷载、地震作用），相应的内力计算
第八周模块设计：梁配筋计算
第九周梁荷载组合，确定梁配筋
第十周梁荷载组合，确定梁配筋
第十一周模块设计：柱配筋计算
第十二周柱荷载组合，确定柱配筋
第十三周柱荷载组合，确定柱配筋
第十四周软件测试或用autocadvba绘制梁、柱配筋图；
第十五周软件测试
第十六周整理源程序，编写软件说明数和用户手册
