软件开发设计论文范文

2023-11-27

软件开发设计论文范文第1篇

摘 要:文章分析了计算机软件技术开发现状问题,分析了计算机软件技术开发趋势,提出了生命周期法、系统开发法、原型开发法3种软件技术开发的方法,并从创新软件开发工艺,加强计算机软件技术人才的培养,优化软件产业环境等方面探究了计算机软件技术开发策略。

关键词:计算机软件技术;开发;现状

计算机软件开发是计算机技术的核心。计算机软件技术开发主要指的是系统软件和应用软件的开发。分析计算机软件技术开发现状,分析其应用发展趋势及计算机软件技术有效发展的策略,对于实现计算机技术的创新发展,尤其是实现软件技术的创新发展是极大的促进。

1 计算机软件技术开发现状

计算机软件开发过程是非常复杂的过程,软件开发者需要根据用户需求,进行软件产品的设计与研发。在软件开发中,缺乏统一的标准对软件开发产品质量进行有效的衡量。通常,对软件产品是以软件项目的预算、进度、功能和用户满意度等方面进行综合评价的。在软件产品衡量评价中用户满意度起着重要作用,用户满意度对软件开发产品的合格程度评价有着很大的影响。基于此标准进行评价,软件开发产品合格率是非常低的,不足20%。造成这种情况的原因如下[1]。

1.1 软件开发不重视用户需求

用户需求对软件开发产品的功能设计有着直接的影响。在软件开发设计中,一些开发人员不重视对用户需求的把握,不能够真正明白用户需求状况,而盲目进行相关软件产品的开发,这就导致即使开发人员费心费力开展软件项目,进行软件开发,但所开发出来的软件还是不能满足用户的需要,导致软件产品功能和质量难以满足用户需要。

1.2 软件开发缺乏核心技术

与国外软件开发相比,我国在软件开发方面缺乏核心技术。我国软件开发发展历程较短,软件开发能力不足,尤其是缺乏一些创新技术,在软件开发中相关技术突破难以实现。由于在软件开发中缺乏核心技术,就导致我国软件产品质量不是很高,难以实现软件产品的突破,难以满足网络化,数字化发展的要求。

1.3 软件进度、预算设置不够科学

进行软件开发需要大量的资金支持。软件开发工作又是非常复杂的,需要很长的时间,因此,做好软件开发进度计划和做好预算工作是非常重要的。但对于软件开发者而言,要全面正确地规划好软件开发进度有一定的难度,做好相关预算也是十分困难的。由于多种原因,目前,在软件开发中,缺乏清晰准确的软件开发进度规划,也缺乏科学的预算,这就制约了软件产品的有效开发与设计。

1.4 缺乏良好的软件开发团队

我国软件开发工作起步较晚,缺乏完善的理论,也缺乏先进的技术支撑,这就导致我国所培养出来的软件开发人才在开发理论和实践素养方面存在不足。目前,我国缺乏具有丰富理论素养和软件开发能力,实践经验丰富的高端软件开发人员,软件开发缺乏人才支持,低端的软件开发人员很多,高端人才严重不足,这就制约了软件技术的发展,制约了高质量计算机软件产品的开发与设计。

2 计算机软件技术开发趋势

2.1 智能化

当下,科学技术迅速发展,在机械应用领域,智能化是其发展的重要方向。计算机软件开发也必须要能够积极走智能化发展道路。作为计算机软件开发人员,要能够借助于先进的算法,实现软件产品的智能化发展。在智能化时代,计算机软件开发技术也必须要走智能化发展道路,智能化方向是计算机软件发展的方向,也只有实现智能化发展,计算机软件技术才能实现重大突破。

2.2 服务化

软件开发的目标是为了满足用户的需要,因此,软件技术开发的重要方向是服务化。软件技术开发要能够以为人们提供更为优质的服务为目标开展工作,要能够树立最为人性化的软件开发思路,在进行技术创新时,也需要能够以服务化为方向进行技术创新,以服务性为方向进行軟件的开发设计,这样,才能保障软件开发的品质和功能。

2.3 网络化

计算机软件的使用与网络是紧密联系在一起的,也只有在网络环境下,计算机软件才能发挥功用和价值。目前,我国互联网发展速度很快,使用广泛,互联网是实现各方面交流的重要途径。计算机软件技术开发也需要能够实现网络化发展。一方面,计算机软件需要借助于网络实现自身的创新,实现技术性的突破,另外,网络也需要能够依靠计算机软件进行完善,网络化发展应该是计算机软件技术发展的必然趋势。

2.4 开放化

计算机软件开发技术要实现开放化发展,所谓开放化发展,指的是在开发计算机软件的过程中,不能封闭,要能够实现各方面的不断加交流,在实践中,不断发展计算机软件技术。计算机软件技术开发者之间,技术人员之间需要多交流,能够实现技术成果的共享。在技术方面要遵循软件产品标准化和软件源代码开放性的创新原则,各种技术人员要能够相互交流,相互学习,以不断提升软件产品的性能,提升产品的质量。这样,计算机软件开发行业才能获得健康持续稳定的发展[2]。

3 计算机软件技术开发方法

3.1 生命周期法

对计算机软件技术的开发周期进行定义和设计,从时间角度出发开展这项工作,按照软件开发的时间,对软件开发阶段进行科学划分及设计,可以把软件开发分为软件设计、开发、评估及运行等不同的阶段,采用不同的软件开发标准,开展软件开发工作。在软件技术开发中,采用生命周期法开展工作,作为软件开发设计人员需要对软件开发技术的含义、内容进行全面的把握,并要能够明确软件技术的应用标准和规则,能够为用户提供明确的软件应用说明,对软件功能及用法进行明确,这样,才能真正发挥计算机软件产品的功能及价值。

3.2 系统开发法

系统开发法是当前软件技术开发的重要方法,系统开发主要是通过软件编程的方式实现的。软件程序员对编程语言进行利用,对相关技术进行应用,进行软件产品设计开发,不断提升软件产品的功能。系统开发法具有一定的优势,系统开发法具有开发形式自动化的特点,在利用这种方法的时候,需要研究客户对软件功能的需求状况,基于客户需要对软件产品进行开发。并能够借助于软件开发平台,进行软件代码的有效编写,以这种方式推动软件技术开发工作的创新发展。

3.3 原型开发法

计算机软件技术原型开发法包括探索性、实验性和进化型3种类型方式。计算机软件技术原型开发法具有严谨性、直观性和动态性的特点,利用这种方式进行软件开发工作,作为软件开发人员需要加强与用户的沟通交流,能够明确用户的要求,能够以此为引领,不断拓展软件产品的功能和作用,以实现软件功能的最优化发展。

4 计算机软件技术开发策略

4.1 创新软件开发工艺

要实现软件工程的创新发展,必须要能够积极创新软件开发工艺。软件产业生产的模式较为传统,依然是以劳动力密集型方式进行软件生产的,在软件产品开发和项目开发上,很多情况下依靠的是人力,软件开发还没有实现规模化效应,这样,软件开发的质量就取决于软件开发者的个人素养,软件生产效率也受到人员素养的影响。有些软件开发企业会创新软件开发思想,利用软件工程思想开展工作,但软件开发所需要的成本依然是按照人员效率进行设计的,还是难以实现软件产业的工业化和规模化生产。要解决这种问题,需要对软件开发工艺进行创新,使软件开发能够像其他产品一样能够实现自动化和工业化生产,这样,软件开发产业才能得到有效的发展。

4.2 利用面向对象和构件化软件等新技术手段

在网络技术迅速发展的背景下,软件开发所面临的环境更为复杂,在网络环境下,软件开发需要不断提升跨越异构平台的能力,需要能够设置开放性的系统结构,这是应用软件发展所需要的。在网络环境下,应用系统不断增加,传统的软件基础,难以满足不断增加的信息应用需求,因此,应用软件必须要实现有效的设计及开发。当下,作为软件技术开发者要能够利用面向对象和构件化软件等新技術手段,不断提升软件产品的质量,拓展其功能。在互联网环境下,应用软件在互操作性、可拓展性、结构开放性和代码重用等方面都需要有所突破,各种功能需要进一步加强,而利用构件对象设计模式进行软件开发设计,能够满足软件产品发展的需要,这种技术具有互操作性和可拓展能力,符合软件开发的需要,也能够满足软件产品创新发展的需要。

4.3 加强计算机软件技术人才的培养

目前,软件开发技术型人才严重缺乏,尤其缺乏的是高端技术型人才,因此,加强计算机软件技术人才培养是非常重要的工作。要实现软件人才的有效培养,各院校需要能够加大软件开发专业教育工作,能够结合市场情况,不断完善软件技术教育内容,并能够积极引入新的技术内容,尤其是引入软件核心技术内容,不断提升相关专业人才培养的质量。作为社会也需要能够加大这方面的人才培养,政府要支持这项工作,相关企业要能够积极培养软件技术开发创新人才,通过多种方式保障软件技术开发人才质量。这样,才能有效推动软件技术开发工作的创新发展。

4.4 优化软件产业环境

在计算机技术研究领域,一直存在一种现象,对硬件关注较高,而对软件研究工作关注的较少,在人力资源投入方面,软件产业方面的投入明显不足。并且,在软件行业中,还常常会出现盗版,竞争不公平,价格诱惑等问题,相关知识产权保护工作开展不力,对软件开发缺乏必要的技术突入等,这些都制约了软件开发技术的进一步发展。因此,优化 软件产业环境,通过法律途径加强相关知识产权的保护,为软技术开发人员提供有利的工作环境,增加软件研发方面的投入等,以多种方式优化软件产业环境,以推动软件开发技术的创新发展。

[参考文献]

[1]李万明.浅谈计算机软件开发技术的应用研究与趋势[J].网络安全技术与应用,2014 (12):241-242.

[2]任莉.试论计算机软件开发技术的发展趋势[J]佳木斯职业学院学报,2015 (7):411.

软件开发设计论文范文第2篇

摘 要:MCU端软件结构设计质量是影响循迹机器人工作效率、适应突发任务变更和异常状态能力的重要因素,但目前普适性的改进手段不多。本文通过遥控竞赛机器人任务特征分析,设计基于位置关联的控制设备与机器人间通讯协议,使用链表进行任务节点的封装和序列构造,最终基于位置信息实施控制流程。结果表明,任意给定任务序列能够准确实现。相对顺序式控制流程,该软件结构和关联流程设计在路径优化的同时还能适应任务序列的重整定。

关键词:循迹机器人;任务序列;软件结构

1 引言(Introduction)

目前循迹机器人的应用研究侧重于本体组成设计[1]、路径优化设计[2]、稳定驱动设计[3,4]、传感器选型设计[5]等领域,机器人本体MCU(Microcontroller Unit)控制软件的结构设计关注偏低。本文以一款遥控智能赛车(以下称“循迹机器人”)、安卓遥控手机(以下称“移动控制端”)为实验对象,以赛道地图、任务集合为需求输入,通过任务节点的特征分析,给出有效的循迹机器人控制软件结构设计方案。

2 任务分析(Task analysis)

2.1 任务概述

利用移动控制端软件,控制循迹机器人完成赛道上的各项任务,如图1所示。赛道地图背景色为灰色无光;赛道为白色,宽30cm;寻迹线为黑色,宽3cm;循迹机器人以循迹线为赛道在行驶的同时完成移动控制端下发的各工作点任务,以入车库为任务终点。图中A、B、C三个位置为工作点停车线,A、B、两处可按指令前进到工作线位置,C点则通过测距或固定位移方式前进,停车后执行任务。1#车库为起点,2~4#为候选入库停车位。

2.2 任务特征细分

通过对循迹机器人(含移动控制端)任务特征的类属、执行设备、通讯方式、赛道位置和参数等维度项的分析,归结为表1所示的任务特征细分。类属的候选值有:A循迹路径驱动、B信号检测、C摄像及视频nfc信息处理、D赛道指令,其中A、B、D类任务由循迹机器人执行,C类由移动控制端执行。执行设备包括:A下位机(循迹机器人)、B上位机(移动控制端)。通讯方式的候选值有:A由上位机向下位机单向发送、B由下位机向上位机单向发送、C双向传输(存在握手需求:即机器人接受命令并执行后需向安卓移动端返回执行结果)、D无需通讯。赛道位置由命令帧或者数据报帧决定,表1不作定义。

2.3 硬件结构

循迹机器人的硬件系统构成包括:核心板、循迹驱动板、任务板和云台摄像头等部件。核心板采用宏晶STC15系列IAP15F2K61S2为MCU,通过电缆分别与其他部件连接,Keil C51为开发平台。循迹采用8组红外对管(TCR T5000),驱动采用L298N器件,用PWM信号驱动两侧车轮电机。任务板包括超声波测距、光强度检测、光敏检测、红外收发等器件。

3 MCU软件结构(MCU software structure)

文献[6,7]在机器人本体MCU上采用顺序式控制,缺少对于任务序列的结构性变更、随机性调整的灵活性,软件的冗余度偏高。本文根据任务特征细分和循迹机器人硬件结构设计,MCU软件结构设计包括:与移动控制端的通讯协议、任务节点数据结构、主控流程。

3.1 通讯协议

移动控制端通过WIFI转串口方式向循迹机器人发ASCⅡ格式命令帧,包括下列字段:命令帧起始字符、命令协议字符(必要时附带2位十进制参数数)、通讯方式字符(同表1)、机器人位置(同表2)字符、命令帧结尾字符。

循迹机器人向移动控制端发送数据报帧包括下列字段:数据帧起始字符、传感器数据(4位十进制数)、信号协议字符(命令帧中的信号采集命令协议字符)、机器人位置(同表2)、数据帧结尾字符。

循迹机器人的运行状态及位置如表2所示。图1中的三个工作位置中A、B点均有停车线和工作线,C点停车线即工作线。

3.2 任务节点数据结构

循迹机器人通常在起点处获得移动控制端下发的任务序列,在赛道上亦可随机收取新任务并插入到任务序列中。异常状态(如,出界)下,循迹机器人可主动插入数据报来重构任务序列。根据循迹机器人任务节点的离散、有序、与位置关联的特点,选择链表表征任务节点数据结构,并实现任务序列的构造与管理。按照循迹机器人任务特征细分(表1),以及命令帧格式、数据报帧格式的设计,且便于反向追溯,循迹任务链表设计为双链表:

#define uchar unsigned char //类型定义

uchar Robot_Status ; //机器人赛道状态、位置

typedef struct { //循迹任务链表數据结构

char Type; //类属(缺省值:A)

char Executor; //执行设备(缺省值:A)

char CommunicationMode; //通讯方式

char Command; //命令字符

uchar Location; //机器人位置:与执行命令关联的Robot_Status位置值,点动命令为空

uchar Status; //机器人状态:当前循迹任务结束时的Robot_Status状态值

struct Task_Tracking *link_next; //直接后继循迹任务的指针

struct Task_Tracking *link_before; //直接前驱循迹任务的指针

} Task_Tracking;

Task_Tracking * TrackingNow; //循迹任务链表当前节点指针

根据赛道路径上位置、状态的有限可枚举特征,全局变量Robot_Status的侯选值选取自表2。循迹除外的任务(以下称多任务)与机器人位置关联。参照循迹任务链表和命令协议字符设计,多任务链表设计为单链表:

typedef struct {//多任务链表数据结构

……

} Task_Multiple;

Task_Multiple* MultipleHead; //多任务链表表头指针

Task_Multiple中包括:类属(非A值)、执行设备、通讯方式、命令字符、命令字符附带2位十进制数、传感器数据4位十进制数、传感器信号协议字符、机器人位置、直接后继节点指针等。

移动控制端下发任务序列后循迹机器人构建循迹任务链表和多任务链表,并对循迹任务鏈表基于位置属性排序,此时TrackingNow和MultipleHead均为表头指针。而后进入主控流程,通过串口中断随机收新任务时则插入到任务链表中。

3.3 主控流程

在完成系统时钟、各端口、外设、定时器、链表(初始时节点为空)及指针等全局变量初始化后,循迹机器人主控流程如图2所示,阐述如下:

0.查询收到的任务字符。如有且为A类任务则插入到循迹任务链表,如有且为其他任务则插入到多任务链表。

1.从MultipleHead开始,向链表尾部方向移动指针方式查找Location值为空的节点。未找到则跳转至步骤5。

2.找到则执行节点任务,完毕后校验CommunicationMode值。其值不为C跳至步骤4。

3.值为C,按照表4的结构构造一个数据报,并通过串口转WiFi发送至移动控制端。

4.删除该节点,返回步骤1。

5.校验TrackingNow,值为空则返回步骤1。

6.执行节点任务,完毕后用当前状态位置更新Status并修正Robot_Status。

7.从MultipleHead开始,向链表尾部方向移动指针方式查找Location值与Robot_Status相匹配的节点,未找到则跳转至步骤11。

8.找到则执行节点任务,完毕后校验CommunicationMode值。其值不为C跳至步骤10。

9.值为C,按照表4的结构构造一个数据报,并通过串口转WiFi发送至移动控制端。

10.删除该节点,返回步骤7。

11.校验Robot_Status,为异常状态或者结束状态值(表5中的1、2、3、13)则按照表4的结构构造一个数据报,并通过串口转WiFi发送至移动控制端。

12.将TrackingNow更新为后继节点指针,返回步骤0。

4 结论(Conclusion)

以上MCU端软件结构设计经试验证明,能够有效保障循迹机器人完成其总体任务目标,并在随机接收临时任务和工作状态异常时实时调整任务序列,实现任务序列可整定功能。目前循迹机器人得到较广泛用[8],本设计试图为结构化生产环境中提高移动机器人控制软件的执行效率、降低设计成本提供案例和建设思路。

参考文献(References)

[1] 刘强,王超然,汪神岳,等.基于嵌入式系统的智能取书机器人设计[J].测控技术,2018,37(3):36-40.

[2] 李元,王石荣,于宁波.基于RGB-D信息的移动机器人SLAM和路径规划方法研究与实现[J].智能系统学报,2018,13(3):445-451.

[3] 黄刚.实时修正偏移量的循迹机器人控制系统研究与实现[J].仪器仪表学报,2015,36(11):2538-2546.

[4] 张志美,程立英,赵以恒,等.基于模糊PID控制算法的导盲机器人研究[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2015,33(1):81-85.

[5] 牛国臣,许开鲁.基于线性CCD的类人机器人循迹系统的设计[J].现代电子技术,2018,41(5):133-136;140.

[6] 刘家春,刘利,刘鑫,等.基于竞赛的医疗服务机器人控制系统设计[J].山东理工大学学报(自然科学版),2018,32(2):6-111.

[7] 张少华,刘富,刘利,等.面向竞赛的果园喷药机器人设计[J].机械工程与自动化,2018(2):153-156.

[8] 刘立军.基于单片机智能循迹机器人控制系统的设计与实现[J].仪器仪表用户,2017,24(5):42-45;68.

作者简介:

徐 文(1967-),男,硕士,高级工程师.研究领域:嵌入式应用,自动控制.

软件开发设计论文范文第3篇

关键词:ASP.NET;网站设计;数据库设计

一、引言

随着现代物流和虚拟现实技术的进步,电子商务得到了空前的发展。企业可以通过建设网站,面向世界各地的客户介绍自身的悠久历史和发展状况,在网站上宣传企业所生产的各种新型产品,让那些对产品感兴趣的客户,更好地了解企业,而企业可以在网站上,展示出自身的实力,推广各种产品,促成双方合作,实现双赢。

二、需求分析

公司网站需要及时更新企业基本信息(包括企业历史、企业文化等)、企业新闻动态、产品销售相关信息,为用户提供可能感兴趣的相关网站,并且要能够进行添加、修改、删除等操作。本系统主要分为前台信息浏览和后台数据管理。前台页面主要是对商品的展示、查找、在线咨询;后台管理主要实现对商品的新增和修改等操作。后台管理系统中,只有系统管理员身份有操作权限,需要设计登录验证模块,根据用户角色的不同,对用户权限进行划分。

三、系统规划

公司网站设计是体现公司客户需求、公司管理层运营要求以及反馈信息的最重要、最方便的平台,是企业开展电子设计的基础设施和信息服务系统。脱离网站(或者只是通过利用第三方平台)去讨论开发电子商务是不可能的。发展到现代社会,人们更加看重对权利的维护,企业的网址已经被设为特有的网络商标,也成为企业重要的无形资产,而网站则是推广企业文化、提升企业形象的重要窗口。

四、系统设计

1.设计目标

(1)基本实现公司应用所需全部要求。

(2)网站模块明晰,界面美观简洁,操作简单。

(3)网站设计要有对大众化的搜索引擎链接,甚至网站中包含本站的友情链接、最新公司招聘信息、招聘资讯、栏目调查。友情链接可以方便用户浏览其他网站资源;推荐招聘企业的信息对求职者具有一定的参考价值。

(4)安全性检测: 新闻资讯过期之后将不在网站上显示,防止企业用户接受有害或垃圾邮件;对用户提交的数据要进行过滤,以防非法录入信息。

2.具体模块设计

系统包括两个部分:前台网站设计、后台管理设计。

(1)后台管理系统模块

密码管理:一方面,后台网站管理需要检验账号和密码是否符合管理员数据表已有的管理员账号;另一方面,可以进行用户密码修改。企业信息管理:主要实现对企业名称、联系方式等基本信息的维护。新闻中心管理:主要实现对企业新闻的新增和修改操作,在新增过程中实现文字的编辑和图片的编辑,同时要支持附件上传功能,可以对重要新闻做上标记。留言板的管理:主要是对客户留言信息的回复和留言的删除。在通用模块里面已经分析过了,而对留言的删除是把删除标记设置为1,让数据不能被访问。

(2)前台网站设计

公司简介浏览:一方面是企业的主要产品以及产品类别,产品制作使用的先进技术等。另一方面介绍了公司发展历程,公司所取得的辉煌成就,公司运营所秉承的文化精髓等。新闻动态模块:企业新产品介绍、新技术的引进、公司项目进展相关新闻、公司人员调整、薪资调整说明、公司媒体宣传等;定制问答:定制回答一些顾客常会遇到、不了解的问题,如产品尺寸规格、印刷问题、询价问题等;联系公司:提供客户联系公司的地址、邮箱、手机号、联系人等联系方式;在线留言:客户需要先登录网站,再填写相关信息,包括标题、咨询内容、姓名、联系方式等;近期产品展示:此模块展示公司最新生产供应的产品信息。

五、系统模块实现

1.硬件环境

(1)服务器。内存:至少512MB,推荐2G及以上;硬盘:推荐80G以上;CPU中央处理器:主频 1.5GHz以上;网卡:100Mbit/s。

(2)客户端。内存:64MB及以上;CPU中央处理器:主频 300MHz以上;显示器:推荐使用分辨率1024×768及以上。

2.软件环境

(1)服务器端。数据库:SQL Server2008;服务器:IIS V6.0;操作系统:支持各种服务器系列操作系统,推荐windows7。

(2)客户端。浏览器:IE6.0及以上、360浏览器等。

六、小结

本系统分为前台与后台两大部分。前台可以实现对企业信息、企业新闻、产品信息的查看以及在线留言的功能;后台部分,以管理员身份登录,可以实现修改密码、企业信息、用户信息、新闻资讯修改等操作。

软件开发设计论文范文第4篇

[关键词]森林公园;旅游产品;开发设计

[作者简介]邹玉玲,广西大学商学院旅游管理专业2006级研究生,广西南宁,530004

我国森林旅游业起步于上世纪80年代。1982年,我国建立了第一处森林公园——湖南张家界国家森林公园。20多年来,我国森林公园建设得到了快速发展,森林旅游业规模不断壮大。随着越来越多的游人走进森林,我国森林公园旅游迅速发展,目前旅游线路达2万余公里,总长可以绕地球赤道半周。据国家林业局统计,截至目前全国各类森林公园总数达1078个,其中国家森林公园344处,经营面积656万公顷,初步形成了以国家森林公园为骨干,国家、省市区和市县不同层次的保护管理开发建设体系。最近5年来,全国森林公园接待游人达2.78亿人次,以门票为主的直接收入45亿元。其中仅2000年一年,森林公园就接待国外游人150万人次。森林旅游正在成为现代林业最具活力的经济增长点。特别是随着人们生活水平的大幅度提高,五天工作制和“五一”、“十一”及春节旅游黄金周,“到大森林去”、“回归大自然”已成为人们的时尚选择。以森林公园为主要依托的森林旅游作为一项蓬勃发展的朝阳产业,已成为都市人们生活的重要组成部分。

一、森林公园定义

森林公园这一概念最早是20世纪50年代由苏联提出来的,80年代正式在我国得到应用。我国森林公园大都是在国有林场的基础上建立起来的。森林公园中的自然条件包含内容相当广泛,如山体、水体、地形地貌、气象气候等,再加上当地的历史和人文景观,使得森林公园具有丰富的自然科学、人文历史内涵,因而具有多方面的功能和开发旅游价值。由于森林公园在国内还是一新事物,对其的定义也各不相同。

1994年颁布的《森林公园管理办法》中对森林公园定义为:森林公园是指景观优美,自然景观与人文景观集中,具有一定规模,可供人们游览、休息或进行科学及文化、教育活动的场所。

王兴国认为:“森林公园是以大面积森林为基础,生物资源丰富,自然景观、人文景观相对具有一定规模的生态郊野公园。她是以保护为前提,利用森林的多功能为人们提供各种形式的旅游服务并可以进行科学文化活动的经营管理区域。”

杨桂华认为:“森林公园是以良好的森林景观和生态环境为主体,融合自然景观与人文景观,利用森林的多种功能,以开展森林旅游为宗旨,为人民提供具有一定规范的游览、度假、休憩、保健疗养、科学教育、文化娱乐的场所。”

张杰认为:“森林公园是以良好的森林景观为主体,自然风光为依托,融自然景观与人文景观为一体,环境优美,物种丰富,景点景物相对集中,具有较高的观赏、文化、科学价值,有一定规模的地域,经科学保护、合理经营和适度建设,可为人们提供旅游观光、休闲度假、疗养或进行科学、文化、教育活动的特定场所。”

二、森林公园开发的指导思想

(一)生态原则,在森林公园的开发中应注重保护与开发并重,保护性开发

森林是陆地生态系统的主体,是人类文明的摇篮。森林风景资源不仅具有重大的经济开发与利用价值,其本身也是良好的自然生态系统的重要组成部分。建立森林公园就是要求将珍稀自然遗产进入保护的系列,确保合理开发,使得后代也具有欣赏自然景观、开发利用自然景观的权利。开发森林公园不应该超过其自身的生态阀值。生态阀值是指景区自然生态系统自动调节能力的限度。当人为活动过大或环境污染物过多,开发过度而超越限度时,系统就会受损甚至崩溃。

(二)突出重点的原则

科学规划是森林建设的基础,而突出特色是生态旅游的生命力。森林景观是森林公园的主体,是森林公园中基本的旅游资源。森林公园的开发应注重保护和开发品位高、特色浓的森林生态旅游资源,挖掘文化内涵,丰富文化底蕴。应开发标志性、支撑性的森林生态旅游主导产品,打造森林生态旅游强势品牌,从而增强森林公园的吸引力与生命力。

(三)坚持森林旅游开发的减法原则

在森林旅游开发的空间实体上作减法,去除有损观瞻的人造景观,净化观赏画面,突出景观实体。同时在旅游空间容量上亦要用到减法,控制游客人数,降低使用强度,以旅游产品供给质量为先导,代替传统的片面追求旅游项目数量的高环境代价的低效率开发模式。

(四)协调性原则,建设内容相互补充,景观意境相互融合,建设环境相互协调

在森林公园的开发过程中应加强人文景观与自然景观的协调与统一。森林公园中的建筑物高度不高于公园内树木的平均高度,人文景观自然地镶嵌于自然景观当中,达到浑然天成的效果。而且若是从风景名胜区范围中划出的森林公园,应符合总体规划。

三、 森林公园中旅游产品的设计开发

(一)旅游产品的设计

森林旅游产品包括滞留服务旅游产品、审美观赏旅游产品、郊野游乐旅游产品、运动健身旅游产品、保健疗养旅游产品、返朴归真旅游产品、科普教育旅游产品与旅游商品(即旅游购物品)。森林公园在旅游产品的规划开发过程中应根据其自身的特点,发展具有一定特色的旅游产品。下面介绍一些森林公园具有普遍开发意义的旅游产品。

1.观光类旅游产品

观光旅游是人类萌生旅游动机的第一选择, 给予人们最直观、最简单、最深刻的刺激,最容易被各层次群体所接受, 也是开展其他旅游项目的基础。可供森林公园观光的对象很多, 可以相应设计出山体观光、生物观光、水体观光、气象景观观光、生产生活观光等观光产品类型。观光旅游产品要及时进行更新换代和优化设计, 通过将游览和娱乐结合等途径来进一步丰富游览内容, 提高产品的参与性和吸引力。

2.休闲娱乐类旅游产品

休闲娱乐类旅游产品主要通过各类休闲娱乐活动消除工作、生活和学习中的紧张疲惫,最终达到精神放松, 身心愉悦的目的。森林休闲、游乐休闲以及艺术情趣休闲等都是值得森林公园开发的休闲活动。森林休闲是目前国内最受欢迎的项目之一,前景十分广阔,如森林野营、野餐、烧烤等; 游乐休闲则通过游乐形式的来达到休闲目的,所需场地设施简单;艺术情趣休闲侧重培养个人艺术情趣,最受年轻情侣青睐,如举办草坪露天歌舞晚会。在这类产品的开发中应结合各大活动板块的特点,因地制宜、优化开发、提升休闲质量。开发的关键在于瞄准小众市场,避免成为大众休闲目的地。

3.运动类旅游产品

随着生活水平的逐步提高, 人们通过运动锻炼体魄、健美身体,获得健康、提高身体素质的愿望越来越强。运动类产品必将是今后我国旅游产品的重要发展趋势之一。根据各森林公园的条件, 可设计林中漫步、登山、漂流、攀岩、滑雪、滑草、狩猎、钓鱼、划船、游泳、自行车越野等多种运动类旅游产品。也可以与一些运动俱乐部合作,不定期地举办一些小规模的竞技赛事,可提升森林公园的知名度。

4.疗养保健类旅游产品

森林公园的良好自然山水生态环境具有强大的康体保健功能, 其高浓度的负离子、植物精气, 能够治疗多种疾病。设计开发以森林保健、生态健身等为代表的室外生态疗养旅游产品项目, 可以最大限度地满足人们亲近自然、防病治病, 追求多变的户外保健新需求。森林公园可利用森林中特有的环境,如植物精气、空气负离子的杀菌、保健疗养功效,让游客在林中漫步、静坐、呼吸、练功、读书、聊天等,进行“森林浴”。由于森林公园中独特的森林物种,可结合中国的中医文化,进行保健旅游,但在开发过程中应注意科学化和尽量的标准化。

5.文化科考类旅游产品

追求文化差异是人们产生文化旅游的根本动机所在,文化旅游是21 世纪重点发展的产品之一。森林公园内长期积淀形成的山文化、水文化、乡村文化、民俗文化、宗教文化、红色文化等都对外来游客具有一定的吸引力, 可以相应设计开发山民生活体验、民俗采风、民族节庆体验、宗教文化探秘等游客参与型的文化旅游产品。森林公园文化产品的注入主要是要达到“使山有仙,使水有龙”的效果。巧妙的文化表达不但不会影响森林公园的原始与自然,而且可以使它更有灵气,可以让游客放松,并在不经意间得到情感的升华,达到天人合一的境界。

科考求知类旅游产品主要是满足人们的求知心理。森林公园可以说是一活着的野生动植物博物馆,它可以是人们了解学习森林知识及生物科学的重要场所和方式。另外, 还可设计面向森林、灌丛、草甸、水域、湿地等生态系统的科学考察旅游产品。该类产品需相应配套解说系统并加强对游客活动的管理保护。

6.美食、购物类旅游产品

中国素有“烹饪王国”之美称, 森林公园优良的生态环境提供了种类丰富的高品质山珍和水产美食资源。品尝森林独特风味美食成为游客的必选项目和重要产品之一。购物也是重要的旅游动机之一。森林公园旅游购物对象范围较广, 各类林产制品、水产制品、肉制品等绿色土特产品和风味食品是较为畅销的大众旅游商品。另外, 利用森林公园优质水制成的矿泉水、纯净水等饮用水成品以及当地具有浓郁地方特色的民间工艺品和艺术品对外来游客也具有较强的吸引力。

(二)森林公园中旅游产品开发过程中应注意的问题

在开发旅游产品与旅游活动项目的同时,要研究这些引发的旅游活动及开发活动本身对森林环境和资源的影响程度,不适当的产品开发与建设项目、不合理的游人密度都会对森林公园造成破坏。因此,在旅游开发与规划中应预测并尽量减少各项活动对环境的破坏。下面两表格(表1,表2)具体地说明了各种不同的森林游憩活动对森林环境的影响程度以及对活动地址需求和活动时间的影响。

另外,在森林公园旅游产品的开发建设过程的同时还应加强相关配套设施的建设。配套设施落后已经成为众多森林公园开发的瓶颈,特色鲜明、重点突出地完善旅游基础、服务设施,提高管理水平和服务质量已成为当务之急。

而对于我国很多森林公园来说,首先还是要做好总体规划与详细规划,使设施建设有序地、科学地进行。另外值得注意的是,对于部分与当地居民社区连为一体的设施,在规划的时候还可以考虑满足当地居民的消费,以创造最佳的经济效益。

[参考文献]

[1]张伟强.旅游资源开发与管理[M].广州:华南理工大学出版社,2005.

[2]曼纽尔·鲍德-博拉,等.旅游与游憩规划设计手册[M].唐子颖,译.北京:中国建筑工业出版社,2004.

[3]保罗·伊格尔斯,斯蒂芬·麦库尔,克里斯·海恩斯.保护区旅游规划与管理指南[M].北京:中国旅游出版社,2005.

[4]因斯克普.旅游规划[M].张凌云,译.北京:旅游教育出版社,2004.

软件开发设计论文范文第5篇

2、基于Proteus的单片机原理与应用的教学改革

3、基于单片机的无线室内环境检测仪设计

4、基于PIC16系列单片机的直流电机调速系统

5、基于51单片机的电子密码锁设计

6、问题解决8步法在单片机学训一体化教学中的应用

7、基于单片机内置温度传感器的安全系统

8、浅谈PLC与单片机技术的选用

9、“单片机控制技术”课程教学改革的研究

10、论Proteus在单片机系统设计中的应用

11、基于单片机的移动机器人自动避障控制系统研究

12、基于重力感应技术与单片机控制的智能供餐台

13、基于STC89C52单片机的防火卷闸门控制器设计

14、基于平板电脑STM32的多波长自动旋光仪软件设计

15、单片机系统设计的误区与应对策略

16、基于单片机的仓库恒温恒湿监控系统设计

17、PC机与单片机的串行通信设计

18、单片机课程学习兴趣引导及内容安排的探索

19、便携式睡眠血氧监测系统的设计及实现

20、基于AVR单片机和MCP3302的数据采集系统

21、基于MSP430单片机的信号源设计

22、校企共建通信工程专业“单片机原理与应用”课程的研究

23、单片机应用系统的开发方法分析

24、创新型人才培养体系研究与实践

25、手持式高压漆膜检测仪的设计与研究

26、单片机应用的前瞻性抗干扰设计

27、创新思维训练在单片机产品设计中的应用

28、单片机教学改革的研究与探索

29、基于单片机的闭环控速系统的设计

30、太阳能热水器的检测控制系统的设计

31、基于单片机的儿童反锁汽车内报警器设计

32、基于单片机智能照明控制系统设计

33、交流电动机电容器耐久性试验系统的设计

34、TCD142D驱动程序的设计

35、基于ATmega16单片机的简易秒表的设计与制作

36、石灰乳浓度在线检测装置的研究及应用探讨

37、计算机软件设计领域嵌入式实时软件的运用实践探微

38、单片机技术职业岗位需求与能力分析

39、基于AVR单片机电子提花机控制系统软件设计

40、基于中职学校中的单片机项目式教学改革探索

41、基于STM32的方波信号发生器的设计与检测

42、基于ISD4004芯片的语音录放系统设计

43、单片机的指纹门禁系统设计研究

44、集散控制系统中实现PC机与单片机的串行通信

45、基于单片机的电台异常发射保护器软件设计

46、基于单片机的电动车仪表设计

47、基于单片机的飞机发动机转速测量系统的设计

48、基于嵌入式架构的单片机系统设计

49、单片机应用产品的PROTEUS设计与仿真

软件开发设计论文范文第6篇

摘 要:文章从儿童的心理特征和认知特点出发,通过对APP典型案例的解析来探讨移动终端中儿童教育应用如何从营造故事情境、组织认知任务、设定执行框架和引入感知操控四个主要方面入手,围绕教育目标为儿童构建起寓教于乐的学习环境,从而总结出移动终端作为教育媒介辅助儿童建构知识体系的全新的互动模式。

关键词:移动终端;儿童教育;互动模式

检 索:www.artdesign.org.cn

The Interactive Mode Research of Educational Application for Children Based on Mobile Terminal

LI Hui-fang, YU Min-min, HU Min-bo(Digital Arts,Jiangnan Film and Television Art College, Wuxi 214122, China)

Key words :Mobile terminal; Children’s education; Interactive mode

Internet :www.artdesign.org.cn

移动终端(Mobile Terminal)又称手持移动设备,是指人们在移动的过程中所能够提供数字化信息服务或通过网络系统交互数据信息的计算机产品①。就目前而言,多指具有独立的操作系统并可加载多种应用功能的智能手机以及平板电脑②。如今,儿童教育类软件已在移动应用平台中占据了很大的数量,从APP store每年20%的教育软件增长率中,可以看出拥有其巨大的发展空间。移动终端集数字编辑、图像处理和通信网络传播的综合技术环境,为儿童教育提供了一个集视觉、听觉、触觉于一体的全新的互动环境。多感官的体验方式,使儿童摆脱了传统枯燥的教育方式,在自然愉悦的状态下,通过参与互动游戏增长知识和强化认知经验。移动终端教育应用软件作为新的儿童教育介质,可以辅助儿童参与认知活动,完成知识结构的建构过程,使之能够更好的实现智力的发展。可见,如何基于儿童的认知特点围绕教育目标、教育任务和教育情境构建互动认知框架是值得探讨和研究的问题。

一、儿童的心理表征及认知特点

皮亚杰认为智力是长期适应环境的结果,是儿童及其周围环境共同积极参与的产物。儿童与周围环境进行持续、主动地相互作用,建构起他们的心理结构,而心理结构正是建构认知和智力大厦的基本材料③。不同的发展阶段儿童表现出不同的心理结构和与环境互动的能力。随着发展的进行,心理结构之间的联系日趋复杂,数量更多、更加系统化,已具备的心理结构也就成为了对知识加以获取和解释的基础。这个发展过程即是儿童在与环境的互动训练中,不断增强心理结构的稳定性和提升心理结构之间的控制能力的过程。

所谓认知就是一系列的心理结构和心理过程,表现为诸如注意、模式识别、感觉记忆、认知神经变化等形式。思维则是对这些成分进行复杂的运用、操纵和组织而获得的产物④。儿童在初级认知阶段,思维和意识未能与客观世界完全脱离,对事物的判断和分析集中于他们对世界的知觉上,思维能力也局限于真实的或想象中的具体事物上。因此,儿童的思维能力的培养所关注的是从环境中获取信息以及存储和操纵记忆信息的基础认知技能。

二、移动终端技术在儿童教育中的应用

移动终端设备通过代码程序控制多媒体感应装置、激活内部硬件、执行预设任务,以可操控界面、动态影像、视觉造型等形态与受众建立起连接,实现受众与设计内容的双向交流机制,具有多感知输入、视觉效果丰富、体验方式自然等操作特点。就儿童以感知为主、直觉思维和围绕故事情境建构记忆的认知特点而言,移动终端设备具备了为儿童营造教育任务执行环境的技术条件。如手动触摸、重力感应、声音输入等多感知形态的操作方式可提升儿童执行任务的兴趣,动态影像和卡通造型可使反馈信息呈现更加直观且符合儿童的审美,代码编译的特性也可围绕教育任务构建起互动式的故事情境。通过对移动应用市场(APP Store)的调查发现,儿童教育类应用目标人群多定位于3-7岁的学龄前儿童,大致分为启蒙教育、亲子教育、学龄前教育、学科教育等类别。认知任务的组织也改变传统刻板的教化模式,大都融入了多感知操控、故事情境、动画影像、互动任务等要素。基于移动终端的儿童教育应用互动认知框架的构建也必然围绕这些要素的综合运用而展开。

三、移动终端儿童教育应用的互动认知框架的构建

从应用软件设计思路上看,框架设计大都遵循了建构主义理论的学习观点,即鼓励通过创设真实世界的学习环境来建构自己的知识。鉴于这样的观念,教育游戏脚本的策划、教育游戏任务和目标的设置,以及游戏情境的创设,可以在建构主义学习理论的指导和支持下展开⑤,围绕故事构建认知情境,强化儿童的识别、记忆以及操控记忆的基本认知能力。

(一)营造故事情境

记忆是最重要的认知属性之一,由于儿童时期尤其是学龄前儿童对记忆任务所使用信息和专业知识的储备还相当匮乏,导致了他们不能像成人一样表现出出色的记忆力。能够支撑儿童完成记忆任务的方式就是根据事件连续性和故事图式组织情境完成认知和记忆任务。也就是说,儿童借助于故事的“潜在结构”作为他们构建记忆系统的框架,以便于在未来的实践中发展出更为复杂的故事图示来充实自己的知识结构。移动终端儿童教育应用的设计也正是基于儿童对故事情境认知的特点,将故事融入认知任务当中,设计一个与应用本身有一定关系的角色来提供帮助,并且直接采用对话的方式来进行⑥,尽量使儿童以第一人称视角参与和控制情节。在故事中,动画角色可提供特定的学习指导与建议,完成虚拟世界观中精神教师与现实世界中老师的角色转换⑦。儿童也可以在经历事件的过程中经受训练获取成长经验,知识结构及思维方式也在对情节预设的任务规划方案及问题解决途径的学习中而获得提升。

APP应用《Leo’s Pad》是将故事情境融入互动式儿童认知教育的典型案例。主要角色Leo以列奥纳多·达芬奇为原型,设定为以一个热爱科学、富有求知欲、积极探索未知世界的少年,引导儿童与两个朋友Gally和Marry共同完成科学探险的故事。少年的形象具有一定的行为引导性,可获得儿童心理上的认同感,探险故事则为儿童营造出知识的“认知情境”。儿童可以在与角色共同经历冒险和参与任务实践的过程中潜移默化的加深对知识的记忆,并且培养出良好的思考习惯和辨识能力;如表1中故事脚本所示,情节中巧妙的加入了唤起儿童自我意识的发展线索,以邀请、求助和角色替代的方式将儿童带入到故事中,儿童可以亲身经历事件的发生过程,随着故事情节的发展帮助他们完成故事世界里的一系列如图形识别、形状认知 、数字识别等认知任务,并最终将这些经历存储为记忆和经验。

(二)组织认知任务

由于儿童还不具备抽象思维能力,需要在某些特定的情境中才能很好地完成认知任务。故事脚本将事件中的情节按发生的先后顺序组织在一起,为儿童提供了行为、事件和人物的“认知情境”。既然脚本中所包含的信息是依照时间的逻辑顺序进行组织和编码的,那么对于儿童而言,理解、记忆和交流等认知活动需要按照事件的序列展开,认知任务的程序框架也需要在故事结构的基础上组织完成。情节设定也应充分考虑互动情节与教育目标之间的关联性,依据儿童的认知习惯和学习特点增设相应的操作事件,将情境解读与操作实践融为一体。

在《Leo’s Pad》中,应用程序将动画故事和教育任务融合在一起,由故事情节串联起一系列以认知训练为目的的互动操作,通过将视频片段与互动程序组接在一起构成一个完整的故事系统,使儿童能够以动画故事为记忆线索,在动手操作中达到加强记忆和强化认知的目的。如图1框架图所示,一段完整的动画故事被分为十三个相对独立的情节片段,由七段动画视频和六个互动游戏程序依照事件的发展顺序依次连接而成,动画视频播放完毕便进入任务界面,任务操作完成则进入下一段视频的故事描述,如此延续直至整个动画故事放映完毕。应用程序的互动游戏分别设计了图形色彩识别、形状拼图、基础绘画、数字识别、数量认知、字母识别六项任务,在反复的交互操作中强化儿童的基础知识学习。

(三)设定执行框架

基于故事情境的认知任务为儿童的认知活动提供了一种有序的知识组织方式,互动游戏过程中获得的信息与操作经验会被记录在一个基于故事结构且高度实用的记忆网络中,并最终成为下一个认知活动的直接经验。然而,知识和经验的最终获取需要经历一个不断训练的过程,才能由认知活动最初微小的事件感知转换成为永久性的经验。因此在行为框架的设定中需要为儿童的任务执行与操控加入复述、判断和纠错的环节,通过儿童的反思行为不断刺激大脑的记忆回路,达到加深记忆、强化认知的目的。如图2所示,情节片段十设定为穿越云层的互动游戏,执行任务的过程加入了提示、纠错、复述、鼓励等互动元素,帮助儿童用户纠正错误,准确的完成认知任务并获得鼓励,充分调动了儿童学习的积极性,加深了对操作经验的记忆。

(四)引入感知操控

脚本、任务和执行框架确定后,所应考虑的就是如何将感知操控引入到任务执行的环节中去。从认知心理角度上来讲,感觉系统是连接内部认知世界与外部现实世界之间的中心环节。对处于认知初级阶段的儿童而言,感知是他们认识和解释客观世界的重要途径。他们对世界的认识是感性的、具体的、形象的,需要视觉、听觉、触觉等现实的直接感官感受和体验帮助儿童建立起真正内化的知识经验。通过感知,儿童可以有效地注意、知觉和在环境中寻找有关的信息,这种信息的成功获得不但推进了神经的发展、感觉记录的发展、注意力的聚焦以及信息加工速度,也可提升他们运用了有效策略去寻找和利用环境中各种信息的能力。因此,感知操控方式的设计需将认知任务操控中所产生的心理体验与外部世界物理属性的变化保持一致,即儿童的操控方式及结果符合现实生活中的经验。如果儿童所接收的感觉系统的反馈内容和他们在现实生活中所获得的解释结果之间存在差异,便会产生错觉从而获得错误或不愉快的体验,阻碍认知活动的进行。如表2所示,《Leo’s Pad》中互动任务的操控手势与现实情境中操作经验保持一致,保证了儿童学习体验的真实感。

结语

与成人信息加工的方式不同,儿童的信息加工伴随着心理结构成熟和稳固的过程。在辅助完善这个建构过程中,移动终端技术将故事情境、认知任务、动态影像和互动操作等因素整合于教育应用软件设计中,摆脱了教化式枯燥的学习方式,使儿童获取的知识和信息与有意义的记忆联系起来,更有利于儿童思维的发展和学习习惯的养成。当前的学前儿童属于数字原著民,其学习方式和思维习惯都离不开媒体技术的支持,儿童也只有被吸引、感兴趣,才会自觉学习,激发无意识的记忆,比书本更长久,同时也能培养一种自主学习能力。随着移动终端技术的发展与成熟,将锻炼儿童身体协调性、团体合作性、知识学习策略性的训练以多感官互动的体验方式呈现于移动终端设备中将是一个必然的趋势。

注释:

① 关强.基于移动终端平台的有声读物数字出版物之设计研究[D].北京:北京工业大学,2014.

② YIN Jun,LI Hui-fang. Analysis of Narrative Strategy for Mobile Terminal Animated Image creation[C]//ZHU Fang-sheng.China Dovtoal Forum of Digital Innovation Art in the New International Media Age An essay collection.Beijing:China Ocean Unibersity Pres,2014.

③ 加洛蒂.认知心理学[M].吴国宏译.西安:陕西师范大学出版社,2012.

④ 罗伯特·L.索尔所,M.金伯利·麦克林,奥托·H.麦克林.认知心理学:第7版[M].邵志芳,李林,徐媛等译.上海:上海人民出版社,2014.

⑤ 李晓姗,儿童移动应用软件的用户体验设计[J].包装工程,2012, 33(10):81.

⑥ 王文阳,王艳.基于移动学习环境的数学教育游戏设计与开发探究[J].中国电化教育,2012(3):71—75.

⑦ 王璇,移动端儿童严肃游戏界面设计研究[J].装饰,2014,(3):110—111.

⑧ 杨明朗,郭峰,刘贺.儿童学习型游戏人机交互界面的设计研究[J]. 包装工程,2012,(22):45—48.

⑨ 程秀兰,牟智佳.媒体技术在幼儿教育中应用的研究现状与趋势分析[J].电化教育研究,2013,(10):47—51.

⑩ 孙梓琳,李世国.移动端儿童娱教软件交互设计研究[J].电化教育研究,2015,(6):48—54.

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