编程技术论文范例6篇

编程技术论文

编程技术论文范文1

1.1有效避免资源浪费现象的发生

对于计算机软件系统而言,数据库作为其中的核心内容,需要得到人们的重点关注。在数据库设计的过程中,需要通过对软件工程的定义分析,实现对不同软件工程项目的认识及理解,满足数据库编程的基本需求,从而有效避免了数据资源浪费现象的发生。在软件设计中,设计人员需要提高对软件数据库编程的重视,通过对数据库资源的综合性分析,避免数据库出现使用性能不高的问题,解决数据故障限制因素。对于不良的数据库而言,其后期系统的维护频率会不断增多,从而造成了计算机软件维修中资源浪费的现象。

1.2提高计算机软件系统运行速度

在计算机系统设计及分析中,需要通过对软件系统的运用,实现对程序功能的稳定发挥,为数据资源的系统运行提供有效支持。而且,在高性能数据软件系统运用中,可以通过对计算机系统的操作分析,进行准确、快速的信息传输,全面提高软件系统的运行速度。同时,在计算机软件系统使用的过程中,通过对数据库资源的拓展分析,可以为用户提供便利性的服务支持,减少数据资源浪费现象的发生。通過计算机软件数据库的构建,可以实现对数据库资源的合理革新,从而为数据资源的储存软件系统的管理提供有效支持。

2计算机软件工程中的数据库建立

开展计算机软件工程建设过程中,首先要针对数据库系统进行完善,设计构建基础的框架,计算机软件通常是在网络环境下运行使用的,因此在建设期间,也要考虑是否存在影响因素,通过各个系统之间的相互配合,来实现软件功能,数据库中的信息安全性也能够得到保障。对于软件工程中针对数据库编程管理问题,在建立初期要有明确的使用方向,完成基础框架设计后需要针对功能方面采取完善措施,不断的补充其中的功能,并提升软件自身防御能力,这样即使是在网络运行使用环境下,也能最大限度的避免受到病毒攻击,确保数据信息安全,同时数据库中信息的更新速率也能够达到使用需求标准。数据库建立是基于编程技术基础上来开展的,对于一些技术性问题,通过功能之间的协调使用,可以更好的避免出现技术性问题,同时在软件工程投入使用后最大限度的利用数据库资源,在网络环境中也能够实现软件的自动更新检测。建立过程中要选择适合的程序汇编语言,通过语言来完成功能框架编写,选择适合的汇编语言,针对不同的功能模块也可以做出区分,这样可以更好的帮助提升设计效果。

3对数据库文件的应用

3.1面向对象的数据库存储模式选择

数据库存储模式选择,需要在分区后进行,存储功能中可能会出现不同程度的功能隐患问题。这种数据库存储模式选择也是对用户访问权限的定义,在软件使用过程中,为确保内部重要信息的安全性,会对用户的访问权限进行定义,这样不同级别的用户所能够登陆到的界面也存在差异,数据库信息也都得到安全保障。基于文件类型选择基础上所进行的文件访问,也更高效合理,实现上述功能在程序编写期间要重点设计,根据所存储的信息类型来对数据库做出选择,避免出现更深层次的问题,并帮助合理优化资源,利用过程中达到更理想的效果。不同资源在使用时需要根据所接收到的指令来调动数据库内部信息,实现资源利用方面的优化。

3.2数据库文件的加密保护

文件加密保护主要是针对基础信息来进行的,这部分信息关系到使用者的个人隐私,一旦泄露会造成严重的影响,因此在所开展的数据库文件加密保护中,要根据不同信息的重要程度来设置等级,采用登陆口令以及密码加密的形式来进行保护,登陆到数据库文件内部需要输入相应的加密密匙,这样工作人员可以根据常见问题来探讨解决加密措施,以免文件应用过程中受到网络病毒的影响,造成数据库使用期间瘫痪问题。对于文件加密期间的数据信息选择,通过各个系统之间的文件加密选择,如果出现功能方面的冲突问题,可以通过系统的框架结构优化来达到更理想的优化使用模式。为各个系统之间的功能优化创造有利环境。

3.3数据存储模式使用方法比较

存储功能使用性能是否稳定,要从使用方法对比过程中来进行探讨,观察运行状态下的软件是否存在功能不稳定的现象,并从技术性角度来深入探讨预防措施。设计期间的功能选择直接关系到后续网络访问所选择的形式,以及工作任务开展期间可能会遇到的相关问题,帮助提升系统投入使用后的功能稳定性,通过这种工作模式上的创新利用,可以帮助避免网络环境中软件使用受到计算机病毒的入侵,并最大程度的保护数据库中信息的安全性,对于一些比较常见的技术性问题,对于这种配合方法的选择也能够达到更理想的运行效果。系统在运行过程中会对所接收到的信息快速筛选,将其中的有用信息进行归类,这样可以根据使用需求快速的调动数据库内的信息,软件投入使用后也可以根据操作需求对功能进行更新处理,这种方法的实现也需要各个系统之间的相互配合。对存储模式进行对比,观察其中所存在的问题,更有利于下一阶段软件功能设计的实现。

3.4开发设计中的编程技术选择

编程技术选择过程中,要以软件功能的稳定性来进行探讨,观察在系统设计中对资源的利用是否优化,以及可能会出现的功能不稳定现象。针对比较常见的系统功能问题,在编程阶段的技术选择可以采用对比的方法来进行,观察系统功能的稳定性,发现数据传输不准确的现象要及时采取解决控制措施,预防软件的功能出现大面积瘫痪,影响到正常工作使用。程序检测工作开展也是针对这些技术选择问题来进行的,对所开发设计出的软件进行稳定性检测,为系统的运行创造出安全适合的环境,在这样的环境下才能够解决运行稳定性问题,并达到系统需求的工作环境。软件功能稳定性与编程技术的选择之间有很大关系,因此在选择编程方法时要考虑是否可以解决这一技术优化利用的问题。开发初期阶段出现问题可以重新优化基础框架结构,这样后续的建设计划也可以顺序开展,在这样的环境下,计算机程序汇编面临着功能实现与网络环境安全防护的双重任务,实现各项工作任务也是十分复杂的。

编程技术论文范文2

关键词:编译原理;编程语言;教学目标;教学内容

中图分类号:G642 文献标识码:A

1引言

编程语言的“编译原理”是计算机专业一门非常有用的核心课程,又是一门需要较大投入的课程。怎样激发学生的学习热情,努力学好本课程?在正确的教学目标下选择适当的教学内容是非常重要的一环。基于笔者长期承担“编译原理”教学的体会,以及多年从事编程语言理论和实现技术研究的积累,本文阐述笔者对该问题的认识。

国外和国内分别从二十世纪六十和八十年代开始设置“编译原理”课程,几十年来,“编译原理”课程可以讲授的内容越来越多,从文献[1,2]这两本专著的内容看出。和第一版相比,第二版压缩了编译原理传统部分的内容,大量增加了新技术内容,书的厚度从接近800页猛增到超过1000页。第一版中被删除的部分包括:语法分析中的算符优先分析法,语法制导翻译中的递归计算方法、语法制导翻译的实现细节和语法制导定义的分析,最后两章的编译器自展和一些具体编译器的介绍。在静态检查一章介绍的类型系统和类型检查被分散和弱化到中间代码生成一章中。第二版中增加的内容包括:

(1) 堆管理和各种垃圾收集算法。

(2) 独立于机器的代码优化增加了数据流分析的理论基础,强调了在一个数据流分析的一般框架下解决各种具体数据流问题,能使读者对程序分析和代码优化有更深刻的认识。

(3) 依赖于机器的优化,包括现代处理器体系结构、指令调度、基本块调度、全局调度和软件流水等。

(4) 并行性和数据局部性优化,重点介绍在多处理器系统上,使用数组作为数据结构,并且以简单而有序模式访问这些数据的计算密集型程序的优化问题。

(5) 过程间的分析,包括调用图、上下文敏感分析和指针分析等。

国外另一本著名的专著是Appel的《Modern Compiler Implementation in C(3rd. Edition)》(还有Java语言描述和ML语言描述的版本)。全书21章,表明它涉及的内容广泛,比Aho第二版覆盖的范围还要广,包括了面向对象编程语言和函数式编程语言的实现方法。但是全书不到550页。因为Appel强调编译原理的学习离不开具体的实践,他精心设计了一个“学生项目编译器”的框架和模块接口,每章的结尾给出与该章内容相关的编译器模块的设计任务,要求学生逐步实现一个编译器。对相关的理论,该书的介绍都比较粗略;对相关算法,除了直接用代码表达的以外,大多数只通过例子表达思想。

从这两本教材可以看出国际教材的变化趋势是压缩仅和编译器前端有关的部分,增加独立于机器的优化和依赖于机器的优化等内容。

国内的编译原理教材基本上都是根据国外教材编写的,在跟踪过程中,总显得有些滞后。例如,国外2000年以后出版的教材已经不介绍算符优先分析法,而国内2004年和2005年出版的一些较有影响的教材仍然介绍算符优先分析法。在增加新内容方面,国内教材也相对落后,笔者力图克服这一缺点,在新近改版的教材(详见文献[5])中,加入了依赖于机器的优化内容。

真正从事主流编程语言编译器设计的虽然只是极少数一部分人,但是编译技术在计算机体系结构设计、提高软件开发效率与质量的工具开发等方面有着重要的应用,这是学习编译原理的主要理由。在编译原理所涉及的知识越来越多,而“编译原理”课程的课时数不足的情况下,如何选择编译原理的教学内容是一件值得探讨的事情。

2教学目标

笔者认为,虽然编译原理和技术对计算机专业的学生来说是重要的基础知识之一,但是对不同层次的高校,应该编写不同深度的教材,讲授不同的内容,以达到不同的教学目标。

可以将教学目标分成三个层次:普通高校本科的目标、重点高校本科的目标和研究生阶段的目标。下面概述的这些目标中,后者包括了前者,并且边界不是绝对的。

(1) 普通高校本科的目标是:通过编程语言实现技术的学习,提高学习编程语言及在程序开发中应用编程语言的能力,具体解释如下:

提高学习、理解和使用编程语言的能力;

提高程序排错的能力,即快速理解、定位和解决在程序开发与程序运行中碰到的问题的能力;

提高编写高质量代码的能力。

(2) 重点高校本科的目标是:通过对与编程语言相关的理论和技术的学习,提高在软件工程中应用这些理论和技术的能力。和编程语言有关的理论和技术包括:

形式语言和自动机理论、语法制导的翻译技术、类型论和类型系统、数据流分析的理论基础等,可以选择一部分作为教学内容;

LR分析和语法制导翻译等技术,代码生成和代码优化中的一些重要算法。

(3) 研究生阶段的目标是:通过对与编程语言密切相关的、更宽泛的理论和技术的学习,提高在科研工作中应用相关理论和技术的能力。这些理论和技术列举如下:

依赖于机器的各种优化技术;

其它范型的编程语言的理论和实现技术;

程序分析的理论和技术;

并行编译理论和技术。

3教学内容的选择

本节探讨在三种不同教学目标下的教学内容。不管怎样选择教学内容,都要有恰当的课程实践作为课堂教学的非常重要的补充。笔者已另外行文专门介绍在课程实践方面的经验和体会,因此本文不再讨论课程实践。

3.1普通高校本科

根据前面提到的目标,笔者认为,教学内容应强调对编译原理和技术的宏观理解及全局把握,而不要把学生的注意力分散到一些枝节的算法上,如计算开始符号集合和后继符号集合的算法、回填技术等。另一方面,教学内容和习题要包括一些从实际碰到的问题中抽象出来的例题和习题,鼓励学生用所学的知识去分析和解决实际问题。笔者在这方面已经有所尝试(详见文献[6, 7]),教材中主要各章都有配合该章内容的C语言小程序作为例题或习题。

针对编译的各逻辑阶段,笔者建议的教学内容如下。

(1) 词法分析

正规式、不确定的有限自动机、确定的有限自动机及其最小化是主线;同时要有用C语言写的一个简单语言的词法分析器,并介绍词法分析器的生成器。

有限自动机是一种经常用得着的概念和工具,放在编译原理课程中介绍最为合适。词法分析器的生成器是上述主线的自然产物,由于它比较简单,让学生通过它来开始理解程序生成的概念和工具较为合适。

(2) 语法分析

上下文无关文法是必备的基础知识。LL(1)文法和递归下降分析方法比较直观,便于学生接受,应首先介绍,并伴有一个简单语言的递归下降分析程序作为例子。在介绍自下而上分析的一般概念和使用LR分析表进行移进归约分析后,直接介绍分析器的自动生成器,并介绍归约时的语义动作,为下面阶段语义工作的描述奠定基础。

算符优先分析法没有必要讲,因为编译器的语法分析已不再使用这种方法。LR分析方法固然很重要,但由于SLR(1)分析、规范LR(1)分析和向前看LR(1)分析的介绍需要占用较多课时,因此以不介绍这几种LR分析表的生成算法而直接介绍LR分析表的使用为好。

(3) 静态语义检查

概述静态语义检查包括哪些方面,然后重点放在类型检查上。类型系统在编程语言的设计中占据重要位置,可以先介绍一下类型系统在编程语言中的作用,然后用语义动作来表达类型检查算法。

(4) 运行时存储空间的组织和管理

这是最需要搞明白的部分。尤其在用C这样比较低级的语言时,掌握这部分内容对编写程序和程序排错都很有帮助。具体应该介绍局部存储分配策略(即一个活动记录中各类数据的组织),静态分配、栈式分配和堆式分配等三种全局存储分配策略,非局部名字的访问方式和各种参数传递方式的实现。

(5) 中间代码生成

主要介绍各种形式的中间语言,把赋值语句和各种控制流语句翻译成中间代码的语义动作。对于类型和变量声明语句,主要关注怎样按语言的作用域规则组织符号表。至于符号表中符号的插入和查找方法在数据结构课程中已经介绍过,没有必要在这里重复。

(6) 代码生成

选择一种采用简单的寄存器分配策略的代码生成算法加以介绍,让学生对代码生成有所了解即可。

(7) 代码优化

用实例来介绍各类优化,让学生明白编译器能完成哪些优化,而不要给学生介绍各种优化算法。这对编程有用处,例如,在可读性好的源代码和优化的源代码两者之间做选择时,若知道那些优化可以由优化编译完成,则宁可选择可读性好的代码。

(8) 编译系统和运行系统

通常,除了编译器外,还需要一些其它工具的帮助,才能得到可执行的目标程序,这些工具包括预处理器、汇编器和连接器等。这些工具都较简单和明显。了解这些工具有助于掌握从源程序到可执行目标程序的实际处理过程,这些知识对于参与大型软件系统的开发是很有用的。

这部分主要是让学生了解预处理、编译、汇编和连接这个流程,目标文件的格式,连接时的符号解析,静态库和动态库等。

3.2重点高校本科

粗略地说,普通高校本科计算机专业在软件方面主要培养软件编程人员,而重点高校本科培养高一个层次的软件设计和开发人员。因此需要学生掌握或了解和编程语言有关的理论以及和编程语言实现有关的重要算法。

(1) 形式语言和自动机理论

形式语言理论是用数学方法研究自然语言和人工语言(如编程语言)的语法的理论,它只研究语言的组成规则而不研究语言的含义。自动机理论是以研究离散数学系统的结构、功能以及两者之间关系为主要内容的数学理论。形式语言分层的四类文法和图灵机等某些自动机的对应(接受同样语言)是形式语言和自动机之间的重要联系。形式语言和自动机理论在编程语言的描述和编译、自然语言的理解和翻译以及语法制导的模式识别等方面有着广泛应用。若想给学生介绍一点形式语言和自动机理论,编译原理课程是最理想的场所。

(2)LR分析方法

LR分析方法是一种高效的、自下而上的语法分析技术,它能适用于一大类上下文无关文法的分析。LR分析方法被广泛采用,各种分析器的生成器几乎都是生成LR分析器。因此在全面介绍语法分析方法时,必须把LR分析方法当作重点来介绍。LR分析表的生成算法较复杂,因此还需把该算法当难点来讲解。只有能全面把握LR分析方法时,才能说比较好地掌握了语法分析方法。

(3) 语法制导翻译

语法制导的定义和语法制导的翻译方案是描述编程语言翻译的两种常用形式方法。它们描述严格并便于理解,因此大部分有一定深度的教材都用它们来描述静态语义检查和中间代码生成等。它们易于实现,所以编译器的生成器都要求编译器的设计者用这样的方法来表达识别出输入串中的语法构造时要执行的动作。通过对语法制导翻译的实现技术的学习,会对程序生成器有更多的理解,这在软件工程中是很有用处的。

(4) 类型论和类型系统

类型论是为了避免集合论悖论而建立起来的数学理论,主要研究集合的分层、分类方法。类型系统是一种依据程序短语语义值的种类来对程序短语进行分类的语法方法,它用来防止程序出现某些上下文有关的错误。在计算机科学的编程语言理论中,类型论提供了研究、设计和分析类型系统的形式基础。编程语言的设计现在都是以类型系统的设计为中心来展开的;掌握类型系统知识对学习编程语言有重要的指导作用。此外,类型系统在软件工程、软件安全、高性能编译器的实现和程序分析等领域都有深入的应用。

目前,国内编译原理的教材一般最多从类型系统的实现――类型检查算法来粗浅地介绍类型系统的知识,缺乏类型系统在编程语言中作用的全面介绍,缺乏对多态类型这样的非普通类型及其类型检查方法的介绍。

形式语言、语法制导翻译和类型系统知识的学习有助于提高学生的形式描述能力。

(5) 数据流分析的理论基础

国内介绍代码优化的编译原理教材,对各种数据流分析问题,分别给出数据流方程及其迭代求解算法,也谈及它们之间的联系,但是没有把它们作为一个整体来抽象地研究。文献[2]突出数据流分析的理论基础,强调在数据流分析的一个一般框架下解决各种具体数据流问题,使教材能站在更高层面上讨论代码优化,给学生一种洞察数据流分析本质的认识。

通过从半格定义开始的数据流分析一般框架的学习和理解,可以提高学生的数学抽象能力。

(6) 代码生成和代码优化的算法

简单的代码生成算法离实际的代码生成器相差太远。寄存器分配的图着色算法、树重写方式的指令选择方法、为表达式树产生最优代码的算法、动态规划的代码生成算法、使表达式的计算次数最小化的程序变换方法和程序流图中自然循环的识别算法等,不仅能让学生了解代码生成和代码优化的技术,而且能给学生算法设计方面的启迪。

随着嵌入式系统应用越来越广,自主设计嵌入式系统软硬件的机会越来越多,要求软件开发人员具备这部分知识的场合也不断出现。

3.3研究生阶段

在国内,就现阶段来看,虽然直接参与编译器的设计和开发的工程师还是很少,但是编译器的设计影响着计算机科学的一些其它领域,如针对计算机体系结构的优化、新计算机体系结构的设计、软件质量、软件安全、程序翻译和提高软件开发效率的工具等,这些领域的研究和开发工作都需要编译原理的知识。

研究生阶段学习编译原理的有关知识,主要是提高在科研和开发工作中应用相关理论和技术的能力。由于授课对象是本科毕业于不同学校的研究生,他们在编译原理方面的知识背景大不一样,因此可以挑选文献[5]中第3.2节和该节列举的部分理论和技术作为讲课内容。

(1) 依赖于机器的各种优化技术

计算机体系结构的迅速演化引起对新的编译器技术一种不知足的需要,几乎所有的高性能系统都在利用两种基本技术:并行化和内存分层。并行性可以在指令级和处理器级分别发掘;内存分层针对这样的基本局限:构造非常快的存储器或者非常大的存储器是可能的,但是构造不出既快又大的存储器。

所有现代微处理器都开拓指令级的并行。这种并行对程序员是隐蔽的,程序员理解为串行执行的指令序列,会被硬件动态地检查其中的相关性,并尽可能并行发射这些指令。编译器对此的配合作用是重新整理指令,使得指令级的并行更有效。

文献[2]有这些内容的较详细介绍。这部分内容也可以在计算机体系结构的相关课程中介绍。

(2) 其它范型的编程语言的理论和实现技术

对于不同范型的语言,主要是让学生了解其影响语言实现技术的重要语言特征,以及它们对实现技术的具体影响。

就面向对象编程语言来说,其信息封装虽是非常重要的特性;但对编译器来说,实现这些作用域规则是简单而明显的。因此重点是在另一个重要的语言特征――继承性及其实现上,实现中的关键数据结构是虚方法表。

理解函数式编程语言并不困难,重要的是理解其既允许高阶函数又支持函数嵌套声明给实现带来的影响。重要的是明白此时栈式存储分配不再适用,活动记录必须创建在堆上。实现中的一些重要概念是函数变量的闭包、垃圾收集、逃逸变量、惰性计算和换名调用等。

其它还有逻辑编程语言,例如Prolog语言,使用这类语言的人很少,无特别需要则不必介绍。

(3) 程序分析的理论和技术

程序分析指的是以程序为对象的静态(如编译时)预测技术,它们可用来预言程序运行时的动态布局或行为的一种安全(忠实于语义)且有效(所需时空少)的近似(因为一般而言不能期望精确的解答)。除了用于代码优化外,程序分析还用在程序理解、程序测试、程序安全性分析和程序重构等许多方面。

除了代码优化中提到的数据流分析外,常用的程序分析技术还有基于约束的分析、抽象解释、类型和结果系统、符号执行等。

国内已经有一些高校开设了专门的程序分析课程,相应教材(文献[8])也已经问世。

(4) 并行编译理论和技术

并行编译器是指处理并行编程语言或将串行编程语言的程序并行化的编译器。这样的编译器对程序员隐蔽了它发现程序并行性、把计算分布到多个处理器、极小化处理器之间的同步和通信的详情。并行化技术已经用于自动地把串行科学计算程序翻译成多处理器代码。

并行编译中采用的主要技术是依赖性分析和循环并行化等。这些内容已经被写入国内个别编译原理教材(文献[9])中。

参考文献:

[1]Alfred V. Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman. Compilers: principles, techniques, and tools[M]. New York: Addison- Wesley, 1986.

[2]Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman. Compilers: principles, techniques, and tools[M]. 2nd edition. New York: Addison-Wesley, 2007.

[3]Andrew W. Appel. Modern compiler implementation in C[M]. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1998.

[4] 张素琴,吕映芝,蒋维杜,等. 编译原理[M]. 2版.北京:清华大学出版社,2005.

[5] 陈意云,张昱. 编译原理[M]. 2版.北京:高等教育出版社,2008.

[6] 张昱,陈意云. 编译原理课程实践改革探索[J]. 计算机教育,2008(8):2426.

[7] 陈意云,张昱. 编译原理习题精选与解析[M]. 北京:高等教育出版社,2005.

[8] 刘磊,张晶,单郸,等. 程序分析技术[M]. 北京:机械工业出版社,2005.

[9] 陈火旺,刘春林,谭庆平,等. 程序设计语言编译原理[M]. 3版.北京:电子工业出版社,2001.

Discuss on Teaching Content of Compiling Principles

ZHANG Yu, CHEN Yi-yun, Guo Yu, LI Zhao-peng

(School of Computer Science & Technology, University of Science & Technology of China, Hefei 230026,China)

编程技术论文范文3

关键词:数控技术;实践教学;教学改革

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)15-0038-02

数控技术与编程课程是机械工程学科的重要专业基础课,以培养学生熟练掌握数控设备基本编程技能和数控设备的应用能力为目标。本课程具有很强的实践性,在整个机械专业教学计划中占有相当重要的地位[1]。根据我校2010版机械工程学科培养方案和指导性教学计划,为机械专业学生开设了48学时的数控技术与编程课程,其中理论授课44学时,实验课程4学时,每年学生约有400人。目前,数控技术与编程的课程教学中存在着较多问题,最为突出的是实践教学环节薄弱,实验教学设施严重缺乏,实验课时占课程比例很小,实训环节人学时远远不足。我院现有的实验室条件是,只有两台数控加工中心,远远不能满足全体学生的实训需求。目前该课程授课方式以课堂讲授为主,实验环节以观看为主,学生实际编程与操作的机会很少[2]。教学内容主要以理论授课为主,教学效果不够理想,学生很难真正掌握数控技术知识与实际编程能力。目前,数控技术与编程的课程教材也存在着很多问题,如数控系统原理部分知识内容陈旧,不能反映数控技术的发展现状;数控加工程序编制部分存在较多错误,脱离数控加工生产实际等。因此非常有必要对数控技术与编程课程进行教学改革,从教学内容、课程体系、教学方法、考核方法和师资建设各方面进行全面改革,以提高教学质量,培养掌握数控技术的应用型、技能型人才,满足市场对该类人才的需求。

一、实践教学改革内容

1.课程体系。改革教学内容,精简理论课时,增加实训环节,使理论与实训课时比例达到1∶1。以Fanuc、Siemense数控编程手册为参考依据,完善数控技术与编程的教学大纲,纠正、排除现有教材中错误,对许多数控教材中关于数控系统的软硬件结构、位置检测装置、伺服系统以及数控机床的机械结构等内容进行精简。精简后的理论课时内容主要包括:(1)数控机床的组成、分类、基本原理、插补原理以及数控技术的发展现状和趋势。(2)数控加工工艺基础。一个好的程序员必须是一个好的工艺员。目前机械加工基础课程很少,甚至完全没有介绍数控加工工艺知识,因此数控加工工艺基础知识是理论课的重点内容之一。(3)数控编程基础。对于任何种类的数控机床或数控系统,存在一些共同的编程基础知识,如机床坐标系、工件坐标系、基本指令代码、程序结构等。(4)数控车床及车削加工中心的数控编程。(5)数控车床及车削加工中心的数控编程。(6)数控自动编程。学习德国在工程教育和应用型专业技能培训方面的理念、方法、教学模式,引进德国凯勒CNC仿真模拟软件,增加实训教学环节。德国凯勒CNC仿真模拟软件是德国凯勒软件有限公司开发的产品,它将数控机床工作过程、CAD/CAM、车铣削加工、系统控制编程等,利用三维模拟技术,并配以大量的图表、数据、解释、习题,进行演示与训练。实训教学环节分为二个阶段:①利用凯勒SYMplus CNC仿真软件,学习数控编程基础知识,熟练掌握各种编程指令,学习数控机床的基本操作,熟练掌握机床的各种功能;②利用两台数控加工中心,学生分组完成零件的数控加工,强化数控编程技术和数控机床操作技能。具体内容包括:零件加工程序传输,装卡毛坯,设置刀具,建立工件坐标系,启动机床,完成零件加工,检验零件的尺寸精度等。

2.教学方法。针对以往授课主要采用理论教学方式,与实践教学完全脱节,教学过程枯燥,学生抓不住学习重点,兴趣不浓,厌学现象严重,教学效果不理想的问题,改革教学方法。采用启发教学法、问答教学法、讲练结合法,将被动学习转变为自主学习,变我听为我练,变我学为我用,激发学生的学习兴趣。采用案例教学法、项目教学法等多种方式,提高学生主动思考能力,分析、解决实际问题能力[3]。将多媒体教室授课改为计算机机房授课,大班授课改为小班授课,增加学生实际练习时间,改善教师指导效果。采用多媒体课件与视频相结合方法,讲授数控编程基本知识,通过德国凯勒SYMplus CNC仿真软件,强化理解、掌握各种编程指令功能、程序结构及编程技巧。增加数控加工中心操作的实训环节,使学生熟悉数控机床的各种功能,具备数控机床的基本操作能力。

3.考核方法。以往将课程成绩分为平时成绩、实验成绩、期末考核成绩三项,其中,平时成绩10%,实验成绩10%,期末考核成绩占80%。平时成绩包括出勤情况、课堂表现、作业完成情况[4]。实验成绩为在加工中心实际加工零件的完成情况。改革后保持成绩考核比例,但是将期末闭卷考核改为上机开卷考核。结合生产实际,建立丰富的涵盖车削、铣削以及加工中心内容的考核试题库。要求学生根据生产实际零件图纸,设计制定加工工艺,选择合理刀具和切削参数,编制程序,仿真运行。评分标准依据加工工艺制定、刀具和切削参数选择的合理性,程序的完整性,仿真结果的正确性来进行,同时考查学生操作的熟练程度。上机开卷考核避免了单一的试卷模式,更有利于对学生的能力进行综合考核。

4.师资建设。教师是教学改革的实行者,只有教师的素质提高了,改革才能取得最好的效果。鉴于教师具有较高的数控技术与编程理论水平,但是缺少实践经验,安排现有在职在岗理论课教师和实训指导教师到企业参观学习,了解企业数控生产实际,进行数控技能强化培训。派出了6名教师到德国凯勒公司接受IHK教师培训,学习德国先进的数控教学理念、方法,全部获得了德国IHK颁发的数控培训师证书,提升了教师业务素质,开阔了国际化视野。

二、改革效果

通过一学期的教学实践,我校数控技术与编程的实践教学改革取得很好的效果。(1)改善了教学氛围,激发了学生的学习兴趣,提高了出勤率。(2)通过大量的编程训练,强化了学生对数控编程理论知识的理解和掌握,提高了学生的实际应用能力。(3)培养了多名青年教师,增加了他们的实践经验,提高了课程组教师专业素质。(4)建立了德国凯勒公司授权的凯勒CNC实验室以及为企业培养应用型人才和创新型人才的中德培训基地。

参考文献:

[1]明兴祖,何国旗,熊显文.数控系列课程教学改革与建设的探索与实践[J].当代教育论坛(管理研究),2011,(09):73-75.

[2]魏岩,阎长罡,陈天旗,等.数控机床计算机编程及切削加工实验教学的改革与实践[J].教育教学论坛,2012,(20):112-113.

编程技术论文范文4

关键词:数字电路;EDA技术;项目教学法

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216(2016)09C-0073-01

一、教学整合的意义

根据高等职业教育培养目标的要求,结合教育部大力推行的高职高专教学改革,高职院校电类专业对部分课程进行了教学改革。《数字电路与EDA技术》这门课程就是将数字电路和EDA技术的教学进行整合。

数字电路课程是电类专业的专业基础课,通过对本门课程的学习,使学生掌握典型的数字电路的组成、工作原理和工作特性,能够设计一些逻辑功能电路,并为专业主干课程的学习打下基础。对于数字电路的设计,传统的设计方法是以逻辑门和触发器等通用器件为载体,以真值表和逻辑方程为表达方式,依靠手工调试。随着数字电子技术的迅速发展,特别是专用电子集成电路的迅速发展,基于EDA技术的设计方法成为数字系统设计的主流。EDA技术就是以计算机为工具,在EDA软件开发平台上,使用硬件描述语言完成设计文件,然后由计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、仿真等,最终对特定目标芯片进行适配编译、逻辑映射和编程下载。

EDA技术的设计方法正在成为现代数字系统设计的主流,作为即将成为工程技术人员的职业技术学院的电类专业的学生只懂电子技术的基本理论和方法,而不懂如何设计电路,会限制就业的岗位。实际上数字电路和EDA技术是不能分家的,因为前者是理论基础,后者是工具,将两者整合既能学好理论又能提高实践技能。如果作为两个课程分别学习则不适应高职高专的学制长度。因此,将数字电路与EDA技术有机地融为一体是高职教育的要求和未来发展的需求。

二、教学方法探讨

在整合后的课程中我们把EDA技术贯穿于数字电路课程教学全过程。例如,在讲授门电路时,就开始用EDA软件仿真演示,熟悉用原理图输入一个简单门电路的过程,通过编译、功能仿真检验门电路的功能,可以加深学生对门电路知识的理解;在讲授组合逻辑电路时,引入硬件描述语言的设计方法,并介绍基于EDA技术的数字电路设计方法;在讲授时序逻辑电路时,可以引入一些简单的综合性的电路设计,为学生创造一个宽阔的设计空间。在开始讲解基于EDA技术的数字电路设计方法时,可以通过引入简单的数字电路的设计流程,使学生从宏观上对EDA设计方法有一个整体的了解,让学生在潜意识里建立这部分内容的知识框架。下面简单介绍组合逻辑电路中的二选一数据选择器的EDA设计流程:

(1)编写硬件描述语言(以VHDL语言为例)。在EDA编程软件中输入设计源文件,如图1所示。

(2)逻辑编译。逻辑编译过程包括检查设计源文件是否有误,进而提取网表、进行逻辑综合和器件的适配,最后形成编程文件。

(3)功能仿真。通过模拟仿真测试电路的逻辑功能是否达到设计要求,仿真波形如图2所示。

(4)锁定引脚。将程序中各端口名称与硬件电路中的各引脚对应。

(5)编程下载。功能仿真成功后,就可以将设计好的项目下载到逻辑器件中,实现既定的功能。

在课程教学中,我们采用项目教学的方法,制定一系列由易到难的项目,例如,基本门电路的设计、数据选择器的设计、全加器的设计、数字频率计的设计、交通信号灯控制器的设计、数字钟的设计等。通过各个项目展开知识点的讲解,包括数字电路的基础知识、EDA技术的入门、数字电路的分析方法、原理图的设计方法、硬件描述语言的描述方法及软件仿真和硬件下载等。在教学中尽可能地将课堂搬到实验室,让学生边学边练,将理论教学与实验教学融为一体。教学可以一部分安排在数字电路实验室,一部分安排在EDA实验室,比如对于一些简单的数字电路可以安排用数字电路实验箱进行一般的实验验证,使学生知道如何搭建一个简单的电路,如何验证一个电路的功能,从而对数字电路产生一个感性的认识。在EDA实验室,学生可以学习用EDA技术设计数字电路,包括原理图或硬件描述语言的输入、编译、功能仿真、引脚分配、下载等。

三、教学效果

数字电路和EDA技术的教学整合后,学生不光能够掌握数字电路和EDA技术的理论知识,而且可以将这些知识应用到实际中。通过对本课程的学习,既可以提升学生的专业基本技能,又可以使学生具备创新、分析及解决问题的能力,还可以提高学生的工程实践能力。这样做不仅体现了高职教育的培养目标,而且满足了目前招聘企业对高职学生岗位能力的需求。

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编辑出版现代化作为社会现代化的重要组成部分,对社会现代化尤其对社会文明的进程至关重要。“编辑出版现代化是编辑出版主体将最先进的科学技术和管理理念不断运用到编辑出版领域,作用于编辑出版客体,从而不断提高编辑出版技术水平的一个动态化过程。”①在这一过程中,编辑出版技术手段现代化是其核心内容,对其现代化进程起着主要的决定作用。

一、编辑出版技术手段现代化的概念和内容

1、编辑出版技术手段现代化的概念

编辑出版技术手段现代化是指将现代化的编辑出版技术运用到编辑出版的全过程中,以促进编辑出版各环节之间相互协调,进而逐步提高编辑出版效率和质量的一个动态化发展过程,它是现代化的科学技术作用于编辑出版领域的结果,是社会发展进步的标志。

2、编辑出版技术手段现代化的内容

(1)选题策划技术手段的现代化。巧妇难为无米之炊,选题的好坏直接关系到出版物的好坏,一个好的选题是经过对该选题的各种信息进行全方位的了解、综合分析,并进行严密论证和市场调研的基础上形成的一整套正确且行之有效的结论。因此,选题策划技术手段的现代化不但表现在对选题的相关信息进行搜集和整理分析的技术手段上,同时还表现在对选题进行有效论证的技术手段上。

(2)编辑加工技术手段的现代化。编辑加工技术手段的现代化是指利用计算机和相关的图文处理软件,使编辑加工工作变得方便、快捷、高效,使出版物的内容更完善,材料更准确,文字更通达,图文版式、封面装帧等美观大方,内容与形式相得益彰,从而提高出版物的整体质量。

(3)印刷装帧技术手段的现代化。在编辑出版技术手段现代化进程中,印刷技术已经完成了从“铅与火”到“光与电”的转变,经过彩色印刷革命、激光照排技术等一系列跨跃式发展,现在已实现了录、排、校、印一体化,实现了印前可视化。装帧技术经过上千年的发展,现在无论线装、胶装,还是精装、简装,都实现了自动化,尤其是现代电子及网络出版形式的出现,已将原来传统意义上出版物装帧设计转变为对出版物从内容到形式,由内至外的整体构思与创作行为,使出版物的设计、印刷及装帧从一门技术变成了一门艺术。

(4)宣传发行技术手段的现代化。传统的宣传发行手段是出版部门利用报刊和其它相关的书籍进行宣传推广,或者召开新书会等方式,除国家发行的大型文献资料及系列图书外,很少有出版部门利用电视作为宣传平台,这主要因为电视广告成本过高。但当互联网和手机移动媒体等一系列新型的媒介平台运用于出版物宣传推广后,不但降低了传统宣传发行的成本,而且大幅度提高了宣传的效率和效果,从而使读者在最短的时间内了解到了最新的出版物,以便出版物能最大限度的发挥其社会效益和经济效益。

二、编辑出版技术手段现代化的特征

编辑出版技术手段现代化是以现代化的科学技术为载体,以具有现代化意识思维的人为主体,并不断作用于编辑出版事业这一客体,它是编辑出版过程中各种先进技术水平的集中体现,具有鲜明的特征。

1、性质上的革命性

从手抄到雕版印刷,从铅印到彩色胶印,直到电脑和网络运用于编辑出版领域后,编辑出版技术手段才真正实现了从“铅与火”到“光与电”的转变。 “从雕板印刷到活字印刷,工人的工作效率提高了近100倍,而且大大降低了工作难度;从活字印刷再到后来的电脑录入,工作效率又提高了近3倍,并且大大降低了工作强度。”②工作效率大幅度的提高,工作难度和工作强度大幅度的降低,这充分地体现了编辑出版技术手段现代化性质上的革命性。

2、过程上的永无止境

任何事物的发展都是由肯定到否定再到否定之否定的过程。如今,随着电子出版和网络技术的不断完善,无纸化办公、电子书包、网络出版等正在对纸张的权威性提出挑战,我们相信在不久的将来会出现一种全新的介质而完全取代纸张。由于人们对更先进的编辑出版技术手段的探索欲望是无止境的,因而编辑出版技术手段现代化就是一个不断发展,永无至境的过程。

3、空间发展的不平衡性

编辑出版技术手段现代化由于受不同社会经济、文化、地域等一系列因素的影响,在不同区域的发展上存在着很大的差异。从大范围而言,这种发展的不平衡性首先表现在国与国之间;从小范围而言,这种发展的不平衡性也表现在同一国家的不同地区之间;从行业部门而言,这种发展的不平衡性还表现在同一行业的不同部门之间,人力、物力及财力在各个编辑出版部门之间分布的不均,会直接导致技术手段在各个部门不均衡地发展。

4、发展进程的加速度

“现代化是一个加速度发展的过程。20世纪70年代初,一位法国经济学家曾估算说,今天我们每3年发生的变化,相当于本世纪初30年的变化,相当于牛顿时代每300年的变化,相当于旧石器时代3000年的变化。”③这是一个由慢到快的发展过程,而编辑出版技术手段现代化的过程也同样经历了一个加速度的发展过程。

从表1可以看出,从文字的创造到计算机运用到编辑出版领域这一发展过程中,印刷术经历了一个加速度的发展过程。虽然印刷术只是编辑出版技术的一部分,但它的发展进程却能突出地反映编辑出版技术手段现代化的特点。进入21世纪后,随着计算机信息技术的飞速发展,各种各样的图文编辑软件,各种信息处理手段真可谓是日新月异,根本无法用“年”这个时间单位去度量,我们相信,未来编辑出版技术手段现代化的进程仍将会以加速度的步伐前进。

三、编辑出版技术手段现代化在编辑出版现代化中的意义

编辑出版现代化是一个综合性动态化的发展过程,它不是编辑出版现代化中主体、客体、技术手段及管理某一方面的发展,而是各方面互相协调,共同进步的过程,编辑出版技术手段现代化不但是这一过程中最活跃、最关键的因素,它还通过影响编辑出版现代化中的其它因素而直接左右编辑出版现代化的进程。

1、编辑出版技术手段会直接影响编辑出版主体的思维和意识

再先进的技术也需要具有现代化的人去使用,编辑出版主体对编辑出版技术手段现代化的发挥有重要的影响,但反之编辑出版技术手段对编辑出版主体具有积极的反作用,即编辑出版主体的各种思维意识、想法及创造力是与一定社会条件下编辑出版技术的发展水平密切相关的。当孔子在编修诗书时不太会考虑插图、标题、封面是否美观,约翰·古登堡在印刷第一本《四十二行圣经》时也不会考虑如何便捷的设置页眉页脚和变换字体字号。有了技术的支持,主体的思维和意识才会产生相应的想法,因此,编辑出版主体的思维和意识与编辑出版技术的发展水平紧密相关,进而左右编辑出版现代化的进程。

2、编辑出版技术手段现代化为编辑出版客体的现代化提供了技术支持

编辑出版客体是指从作者向编辑部门所提供的稿件起到最后呈现给读者的出版物这一过程中,编辑出版部门每一环节所作用的劳动对象。编辑出版客体现代化就是要求编辑出版每一环节能向下一环节提供内容和形式等符合或有利于继续编辑加工的劳动产品,直至最后的出版物在内容上能为读者所喜爱,在出版物载体上能满足各种读者的要求,在形式上能符合读者的审美需求,而这一切的实现都离不开现代化的编辑出版技术手段。现代化的信息处理技术使编辑出版客体更加有利于流水操作,使操作的过程更加简捷化、规范化;现代化的信息储存和转换技术能使编辑出版客体更加易于传输和携带;现代化的音视频及文字显示技术使出版物的形式更加多元化和人性化。因此,编辑出版技术手段通过影响编辑出版客体而影响编辑出版现代化的步伐。

3、编辑出版技术手段现代化直接影响编辑出版管理的模式和效率

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科技期刊承载着科研论文、为研究者的横向学术交流搭建平台的使命,在我国“科教兴国”战略中起着不可或缺的作用;因此,科技期刊的编辑责任重大,需要具备一定的能力方可胜任,这些能力主要包括:

一、敏锐的政治意识和强烈的保密意识

谈到政治意识,不少人往往会认为主要是人文类学术期刊编辑应该具备的能力;但是,对于科技期刊编辑来说,政治意识同样重要。科技期刊涉及的政治方面内容主要有:1.论文中不能将“台湾”与其他的国家并列。作者不一定意识到这个问题,但编辑千万不可忽略。对于中、英文参考文献中出现“台湾”或“Taiwan”的敏感词,宜改为“中国 台湾”或“Taiwan, China”。2.对于涉及宗教或少数民族方面的敏感词,应严格按照国家有关规定进行审定与校核。3.论文当中的图片如果涉及中国地图,特别是包含我国边界地图的,需要格外谨慎和小心,不可与我国目前公开发行的地图形状、边界线及其他标识有出入。4.著作权纠纷。如果作者投来的稿件存在抄袭行为,而编辑部没有严格把关的话,则后容易受到原作者的追究,编辑部也要承担相应的法律责任。

保密意识主要强调保守国家机密的重要性。对于科技期刊的编辑来说,宜重点关注那些军品研究项目析出的论文,这些论文所涉及的项目往往是国家重要基金资助、对提升我国国防实力具有基础性或突破性的作用,其型号、实验数据等诸多信息需要保密,防止境外敌对势力获取;因此,该类论文的作者需向科技期刊编辑部提交保密部门的审查意见,保密部门同意发表的论文方可进入后续的审稿及发表程序。

编辑技术包括书写技术、稿面勾改技术、注释技术、时间概念使用技术、数字使用技术、名词术语使用技术、度量衡单位应用技术、确定出版物编著性质的技术、使文稿各部分以及文稿与其他有关文字交织为一体的技术、版式技术等。高质量的编辑加工能够使文稿脉络清晰、结构严谨、推导合理、符号规范、语句通顺,收到全文前后呼应的效果。期刊编辑应具备系统的编辑知识,对稿件的审阅、选择、修改、配置、确定标题、安排版面、选题与组织、印刷、校对、发行、通讯联络等复杂要素的内容、意义、要求、方法和程序有全面而详细的了解,这样才能做到心中有数、确保编辑工作和期刊的质量。

三、善于沟通与合作的能力

善于沟通与合作的能力包括对内、对外两个方面:1)对内是指具备团队精神,与同事能够就期刊的组稿、编辑、出版、印制、发行等环节进行有效的沟通,及时发现问题、解决问题,在编辑部内部形成高效、合作的良好氛围,为期刊的不断发展奠定基础。2)对外是指编辑在与不同类型的作者打交道过程中要有耐心和责任心,帮助作者完善自己的论文,对于前后需要与作者打交道的所有事宜一一落实,不留隐患或后遗症。另外,善于与他人进行沟通的编辑往往在争取优秀作者、获取优质稿件方面具备更多的优势。

四、科技英语写作能力

科技期刊一般都会要求作者在论文中提供英文摘要。对中文摘要的审核主要针对其结构是否合乎规范来进行,即:论文结构是否为“目的、方法、结果、结论”。而对英文摘要的审核则难度较大,主要表现为:1.专业词汇较多、较生僻;2.科技论文的英语表述往往语句较长、结构较复杂、语法要求较高;3.英文摘要中的一些语句有着固定的词语搭配和组合。因此,科技期刊编辑要想真正驾驭英文摘要,最好是自身就具备较强的科技英语写作能力,如此才能准确地、有针对性地审改作者原稿中的英文摘要部分。

五、一定的科技论文写作能力

科技论文的写作要求是严谨、规范、客观,有着较为固定的范式,它与人文类学术论文的区别是带有公式、图表、数据、图片等,其研究总是遵循着“提出问题-分析问题-解决问题”的路径进行,其内容结构一般为“研究背景及问题的提出”、“问题的描述及分析”、“数学模型的建立及仿真”、“仿真结果的分析”、基于仿真结果及分析自然导出的“结论”等。如果科技期刊的编辑具备一定的科技论文写作能力,则能够思路清晰地判定出作者提交的论文其结构是否合理、语句表述是否科学、图表和公式是否正确等等,为期刊的高质量出版起到重要的作用。

六、一定的专业研究能力

科技期刊刊载的是科研学术论文,专业性较强。如果是专业性期刊,只刊载某一学科领域的论文,那么,只要编辑是该学科领域的硕士或硕士以上的学历即可胜任;如果是综合性期刊,那么,目前较多编辑部的编辑是跨专业从事编辑工作,这种情况宜改变――最好是相关专业的编辑负责相关专业的栏目,则可增强编辑工作的专业性和准确性。随着我国“科教兴国”战略的实施,我国科学研究的水平大幅提升,以此为基础析出的学术论文也愈加精深,如果是跨专业从事编辑工作,则不具备对相应专业的一定的研究能力,对于手头稿件的加工处理难以做到真正的有的放矢,难以使作者信服。