通讯软件设计论文范文第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.
通讯软件设计论文范文第2篇
【关键词】英语教学，软件设计，因素
一、引言
多媒体教学信息的组织与结构设计，是多媒体教学软件开发与制作的基本工作程序。在知识呈现的形式、内容深浅及广度、逻辑层次及顺序的排列、辅助内容的选择等方面的设计，均要在教育理论、心理理论的指导下进行，它是技术开发工作的依据。教学信息的结构和编排是否科学，是否符合学生的认知心理规律，直接关系和影响着教学软件的质量高低。英语教学软件的开发是提高教学环境与品质的重要理念与媒体。英语教学软件的种类及其使用范围;软件设计者自身的技术水平、外语教育理论水平;软件设计中所涉及到的理论与技术;设计过程中应该注意的问题;开发过程涉及到的各种技术等都将影响英语教学软件(以下简称CALL)的设计。本文旨在说明影响英语教学软件流程设计的主要因素，以作为开发英语CALL软件的基础理论与技术。事实上，这些基础性的研究是我国英语教学和学习软件设计目前较薄弱的一个方面。蒋林(2003)“目前我国多媒体外语教学软件存在着很多问题，笔者认为产生这些问题的主要原因在于忽视了对多媒体软件设计的前期分析和对软件设计所遵循的指导原则。”
软件又叫教材，即录制或承载了教学信息的各种片、带和软盘。(皮连生，2000)一般地说，英语教学软件是既包括英语教学课件也包括英语教学积件，以及辅助英语教学的软件。目前根据课堂教学演示型软件和个别化学习型软件两种软件。它们是在一定的学习理论指导下，根据教学目标设计的、反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。它的基本模式有练习型、指导型、咨询型、模拟型、游戏型、问题求解型、发现学习型等。无论哪种类型的课件，都是教学内容与教学处理策略两大类信息的有机结合。
德国专家Schrenttenbruner曾将教学软件分五种类型, 并分析了各种软件在教学中的功能、特征和影响。1. 最初的是那些具有线性关系(Linear sequence)的教学软件，如各种练习和测试软件，答案是唯一的、确定的，具有严格的线性关系，教学过程容易控制并能通过及时反馈改进学习成果;2. 具有较为开放结构的游戏类(Game)软件，主要针对那些必须经过重复性的学习过程才能掌握的或者枯燥单调抽象的学习内容如概念、地点、词组、公式等等，将它们编写成游戏，寓教于乐，动静结合，主要目的在于激发学习兴趣;3. 工具型(Tools)软件，学生可以在软件数据库的支持下进行书写、绘画、制图、计算和专题调查。如在教学中使用这种软件，教师必须明确教学目标，充分准备各种信息资料，事先分析学生可能提出的问题, 思考解决方法或替代方法;4. 更为开放的软件是由工作站收集的数据(语料库)直接编写而成的。5. 系统模拟仿真(Simulation)软件，改变系统的初始条件就可能出现不同的结果。
英语教学软件必须具有鲜明的教学性、科学性、交互性、集成性、针对性、趣味性等特点。(何高大，2002)
英语教学软件的开发过程，就是软件的设计者把自己对于教学的想法，包括教学目的、内容、实现教学活动的教学策略、教学的顺序、控制方法等，用计算机程序进行描述，并输入计算机，经过调试成为可以运行的程序。
一般课程设计者在制作英语教学软件时，教材的呈现往往是要求的重点。希望能以精致优美的界面、丰富多彩的内容，吸引学习者的注意，进而引发学习的情趣，以达到教学的效果。然而，对于整个英语教学软件流程的方式及其控制的因素，往往未能详加考虑，包括课程的进行由谁来主控、教学单元之间彼此如何连结、教材或界面间先后次序关系如何安排等等。这样将使得应用英语教学软件的学习结果往往无法达到预期的教学目标。此外，英语教学软件脚本不当的教学流程、规则或设计，也会影响程序设计师在程序设计上的撰写时间及增加程序修改的困扰。本文将针对影响英语教学软件流程的一些控制因素做分析与探讨，以作为发展英语教学软件与系统工具的基础技术。
一般影响英语教学软件流程的因素，可分为以下五种：
1.课程顺序控制的型式;
2.主题内容的结构;
3.界面流程的布局;
4.输入工具的选择;
5.学生的作答反应。
本文将针对这五种影响因素分别地介绍，以作为改进英语教学软件脚本流程与程序设计的参考，期盼对提高制作英语教学软件的品质与效率能有所助益。
二、课程顺序控制的型式
课程顺序控制是影响英语教学软件流程的最主要因素，课程部分顺序的控制是事先安排好的(由设计者、教师所决定)，部分则是在学习过中才产生的(由学习者输入或选择所决定)。Hannafin和Phillips(1987)认为课程顺序的控制至少有下列四种型式：
1.学生的控制(student control)─允许学生在整个课程中有最大的学习控制权，而在教学进行中不需要英语教学软件提供任何学习指示或反馈指示。
2.程序的控制(program control)─主要允许学生有一些简单的控制权(例如继续往前进行或辅助的求助内容)，但课程学习的主要顺序与学习的完成方式及其它重要的教学历程因素，是由课程设计者事先安排的规则所决定的。
3.适应性控制(adaptive control)─由课程和学生的控制所组合而成，以适应每一学生个别差异的学习需要。此种控制型式主要是根据学生在课程中学习历程的表现或结果而适当地调整课程顺序。
4.建议性学习控制(learner control with advisement)─给予学生最大控制权，同时也给学生提供学习指示和学习进程的要求以及学生应遵循或学习重点的建议。
一般说来，简单的学生控制方式(完全由学生自行控制)，往往会导致最差的学习效果，主要在于学生不会做出最佳的学习顺序决定。程式控制和适应性控制则倾向于最佳化的教学顺序控制，此两者都是根据学生学习的成熟度、主题内容和课程方法这些变量而制定。然而，适应性控制和建议性学习控制的程序设计是相当复杂的，而且对学生而言是耗费时间的，因为课程一开始便带有漫长的预先测验。虽然最近的研究方向已朝向提供更有效的学生和课程控制的型式，但目前最佳的方法是根据学生的“教学目标层次”、“学习成效“和“课程复杂度”，有技巧地提供一些学生控制作为适当的课程顺序控制。
三、英语教学软件主题内容的结构探讨与分析
(一)学习领域的探讨
要解决英语教学软件流程控制的问题，需对课程的主题结构有所了解。主题结构的知识可被课程设计者用来做为组织及安排CALL课程顺序，且可用来传达给学生，以帮助学生建构所学的信息。对于不同学习领域的主题知识，其教学内容的条件、结构、顺序亦不相同。依Gagne等人(1988)认为学习结果可分为五种学习领域，这五种包括有：
1.语言信息(verbal information)
英语听说读写译的语言信息可以按照语言信息分类为使学生能够知道事物(knowing that)并能够陈述(state)。语言信息包括有三种情况的学习：名称(标记)、事实、有组织的知识。“名称的学习”是指学生能把一致性的语言反应(如专有名词)使用到物体或物群上;“事实的学习”是能以口头或其它陈述方式来表示两个或更多已命名物体或事实之间的关系;“有组织的知识学习”是把已获得的知识组织起来，并把新的知识加入已组织的知识网络中。
2.心智技能(intellectual skills)
心智技能是指使学习者能使用符号或概念与学习中的环境互相作用，而不是只重复学习或使用一些事实或知识。心智技能主要涉及知道“如何”(know how)去做，例如，学生应学会如何运用I am sorry。心智技能型式包括五类技能，每一技能都是建立在先前的技能之上，由简单到复杂进行建构的。它们分别为辨别、具体概念、定义概念、规则及问题解决。如语言学的名词解释、文学的流派和术语等。
3.动作技能(motion skills )
动作技能是指能够表现人体肌肉的动作，最主要是身体动作时能反映出快速、精确、有力及流畅。动作技能一定要经过练习才能熟练，同时需要外在环境的反馈，以区别正确与不正确的动作表现。这一技能主要是通过理解与模仿习得英语体态语言形式。
4.态度(attitudes)
态度是个体对于一些人、事、物影响其行动选择的一种内在状态，可包括信念、情绪、价值等。当一个学习者从两个或更多选项中选择时，态度在选择情况中是表现特别明显的。例如，个人对英美文学或语言学学习的兴趣和态度将有助于个人决定在菜单上内容的选取。
5.认知策略(cognitive strategies)
认知策略系指管理个人自我学习、记忆、及思考行为的能力，包括学习者过去所学的技能和用来类化新知识及解决问题的程序。推论或归纳的过程即为常见的认知策略。Oxford (1989)认为英语学习策略包含下列五个层面：
(1)后设认知策略(metacognitive)：该策略用来帮助学生计划、管理、以及评估学习过程。
(2)情感策略(affective)：此策略用来提高学习兴趣和态度﹐例如：多给正面鼓励和反馈。这方面的策略一向最不受重视。
(3)社会策略(social)：该策略用来促进学生之间的合作﹐一是可提高学习兴趣﹐二是可透过合作学习增进理解能力。
(4)记忆与认知策略(memory & cognitive)：该策略用来增强记忆与思考能力。
(5)反馈策略(compensatory)：该策略用来与学习者交际﹐帮助学生克服知识上的不足。
Palincsar (1986) 提倡运用交互教学(reciprocal teaching) 策略来提高阅读理解能力。该策略共有四个步骤：内容预测 (prediction)、提出问题 (questions generation)、澄清问题(clarification )、做出结论(summarization)。
认知规律在多媒体作品的设计中发挥着较大的作用，我们只有遵循认知规律，才能设计出好的多媒体作品。认知规律对多媒体作品的设计具有指导作用，它主要体现在以下八个方面：
1.多媒体教学软件的信息结构设计应是类似于语义网络的非线性结构。自前较常用的多媒体教学内容组织形式有树状结构、网状结构和复合结构，它们可将各知识点之间的上下位概念关系、从属关系、并列关系等层次组成清晰地尽映出来。在树形结构中存在跳转、循环等关系就形成了网状结构，有树状结构，又有网状结构，知识之间的逻辑层次作为主信息流已表示出来;可以对学生的学习起到引导作用，但学生能自由选择其中的任意节点进行学习，学习顺序可任意改变一不需要一页页地查找所要学习的内容，这种以时间和空间为主要线索反映知识的结你一即形成了联想式的一非纷比的超媒体文本结构，它与学生联想、跳跃的思维方式相吻合。
2.在语言风格和表现形式上，针对学习者的心理特点和认知规律，采用轻松活泼的语言和图文并茂、寓教于乐等学生乐意接受的形式，使“教师教起来顺手，学生学起来顺心”。
3.内容安排应遵循认知规律，要注意采用使用者所乐意接受的方式，使他们不但“知其然”，还要“知其所以然”。知识及技能的传授应以完成典型“任务”为主，注重能力的培养。多媒体内容应从完成提出的某一“任务”着手，通过讲解或操作实践使“任务”完成，从而达到能够培养学习者提出问题、分析问题、解决问题的综合能力的目标。如果在教学软件中能让学习者主动地去探寻问题，而不是简单地控制流程进行交互，那么一部分人便不会再迷恋游戏，而不游戏和学习不分彼此，这样就可以达到一个非常好的效果，不过，投入的成本和所产生的效果以及人们的认可度都是值得研究的问题。
4.认知的过程就是认识的过程，是人脑通过感知觉、记忆和思维形式反映客观事物的特性、联系或关系的心理过程。如文字线性结构的表现力是有限而单一的，而多媒体教学信息可以用文本、图象、动画、视频、声音等多种形式加以表征，具有丰富的表现力。我们在设计和制作多媒体作品的过程中，要充分意识到这一点，要熟练运用设疑问难的教学技巧，将许多学习的重难点设计为伏笔，充分调动起学习的积极与主动性。
5.利用计算机的多媒体功能，以情带情，以情育情，使多媒体作品的内容具有丰富的情感因素。丰富的情感会使创作出的作品更富有艺术性、感染力，反过来，这些又会激发使用者更为深厚、强烈的情感动力。
6.认知规律要求多媒体课件的数字化内容通过多媒体手段达到交互且生动的教学效果，遵循学生认知方式和策略，这样才能激发学习者学习的兴趣和动机以及求知欲。通过文字、图形、视频、动画、声音等多种编码形式呈现知识信息，创设了情景，提供了丰富的语境信息，呈现的是多感官刺激，调动了学生的学习兴趣。
7.认知速度方面的研究结果表明:年龄和信息成分对认知速度有直接影响。学习者加工速度慢的原因是由于中枢资源有限，随年龄的增长资源的发展差异就缩小了。多媒体教学信息的设计在内容呈现速度上，应根据年龄特征，低年级的呈现速度应是知识点少而精，可利用多媒体的资源优势，如视频、动画、图片等，多角度多重编码呈现教学内容;在知识的广度上延伸，扩大知识面产生积极的联想和想象;精心设计视觉信息，为学生储备丰富的视觉表象，形成通过视觉特征直接转换的加工方法，训练学生加工速度的提高。
8.合理设计图文信息量的比重。多媒体视觉信息的构成主要为图、文两类，对图的加工速度优于对文的加工速度，学生识别图的速度快，但图中的视觉元素刺激不像文字那样单一，画面中的色彩、动感、力感、量感、平衡等视觉元素应和谐、统一，为突出事物的结构和特征服务，有时图在传达内容的确切程度上会受到其它因素的影响，还需简洁的文字提示。
(二)各教学领域结构的探讨
教学内容基本结构的不同，主要是由于学习领域的差异性关系。以CALL课程软件的方式设计出的教学心智技能与教学动作技能在结构上是不同的，因此，决定学习结果的领域只是给予CALL发展者一个最初构想。在讲授这些教学内涵时，应着重如何组织及安排教学内容顺序。组织英语教学软件在相关课程发展的起点，便是先辨别教学结果的领域与结构。
1.语言信息领域结构
语言信息领域的内容可组织成为语意网络。语义网络的内容项目可视为节点，而连结节点之间的线段则代表节点之间的关系。语义信息具有高度组织化和严密的结构，节点之间的链，按语义的联系将各节点联系起来。当某一内容和学生已有的经验具有相似性时，学生的思维和情绪被调动从而联想起相关的内容，这种情景式的信息、上下文或概念间的关联、前言后语的语言环境，就形成了一定的语境信息。语义网络基本上由两种结构型式所表示(Mcnamara, 1986)：
(1)网状(web)或网络(network)结构：网络结构中每个项目可与其它项目的超属 (superordinate)部分及次属(subordinate)部分相互连结，而非只有上下的从属关系。
(2)层次(hierachical)或树状(tree)结构：阶层结构整个圆形呈现的关系为树状的结构，节点上下之间的关系为从属关系。
语义网络中语言信息并不是单独存在的，事实或叙述具有相互关连性，这些相互关连使得事实或叙述更具有意义。语言信息和语言信息内部相互关系的表示法称为知识结构(knowledge structures)。Reigeluth和Stein(1983)两位学者曾描述数个存在于同一主题中不同型式的知识结构，而知识结构中被认为适合于语言信息领域有两种：概念结构(conceptual structures)、理论结构(theoretical structures)。知识结构的表示法及其分类方式。
1.概念结构(conceptual structures)
概念结构通常可用超属(superordinate)、同属(coordinate)、次属(subordinate)关系的表示法，分别显示在语义知识中的结构关系。概念结构可分为下列三种不同型式。
(1)部分结构(parts structure)
部分结构是用来描述一些对象或观念构想的成份，每一个更进一步的分解是用来详加说明较高阶的成分，如学校依其本身内部人员结构又可细分为校长、教职员、学生三部分，而教职员可细分为教师、教辅人员、行政人员三部分。
(2)种类结构(kinds structure)
种类结构是用来显示概念不同的种类或型式。依其种类的不同，可细分为被动组件、主动组件或其它组件，同样地，主动组件可依此再细分。
(3)分类矩阵结构(classification matrix structure)
分类矩阵结构包括两个维度：被分类的对象和属性集合，分类矩阵结构主要是用来比较相关对象或想法的不同属性。
2.理论结构(theoretical structures)
理论知识结构是用来显示在特定事件中的关系，在理论知识结构中的关系可以是一些自然现象的描述或一些顺序的规定。如为理论知识结构的表示法，以兴趣、学习动机、分数与成就之关系为例。
3.心智技能领域结构
心智技能领域是由问题解决、规则使用、和概念学习所组成。在这些领域之间的“关系”是代表先决条件其中之一，即特定概念为特定规则的先决条件，而特定规则为问题解决的先决条件。学习阶层(学习必备结构)代表在精通较高阶知识之前所必需学会的知识。
4.动作技能领域的结构
动作技能内容之间的关系通常由程序性的结构或顺序组成。程序性结构主要在显示动作技能不同的部分及执行这些部分以组成整合运动顺序。
5.态度领域结构
态度通常无法记住特殊内容，理由是态度本质上是一隐含式的本体而不是一些可外显的本体。因此，态度领域实际上是用语言很难描述的或用图形很难来表示的特殊知识结构，因而本文未能进一步探讨其结构。
四、界面流程的布局
界面是人机进行交互的可视面,软件界面的设计由软件内容、软件功能及使用对象的特点来决定,界面设计应特点
鲜明、美观大方、清晰简洁,并符合认知心理学的规律,能有效引导学生注意主要学习内容,激发学生学习的兴趣,引导学生的学习动机。一般英语教学软件的展示是以一个界面为基本单位，而界面的展示顺序则需根据教学目标与教材学习的先后顺序来编排。CALL界面的流程可分为以下三种：
(一)直线式(linear)
直线式结构是最简单的界面排列方式，界面与界面之间的前后顺序是固定的。直线式界面的排列方式是由课程制作者事先所决定，主要乃根据教材内容的层次性、熟悉度、及困难度而决定教材界面先后顺序。直线式结构虽然较为普遍，但较不适于个性化的教学，且较没有创造性及吸引力。主要的缺点是不管学生先前的学习是否已了解，学生的学习必须按照此顺序进行，而不能依学生学习状态适当地调整顺序。
(二)分支式(branching)
在分支式的界面流程结构，学习过程与内容主要是经由学生的选择来执行呈现的项目。其优点能针对不同学生的学习状况、学习兴趣提供较多的学习机会，使学生较能参与课程的学习。同时对于学生错误的反应，亦能诊断其困难而提供复习、或补救教学的机会。因此，分支式的界面流程比直线式的界面流程结构更有教学弹性与友善性的交谈选择，较能达到教学目的。分支式依学生程度、教学内容困难度，可再细分为单层分歧式、多层分支式。分支式结构依其应用性质可分为跳越分支式、补救分支式两种：跳越分支式能提供资优学生较多的选择机会，可略过已学会的单元，直接跳到另一单元;补救分支式则是提供回溯式的补救教学，但实际上亦可修正为不同层次的分歧，如细部详解或较简单层次知识的呈现与教导。
(三)随机式(random)
为了增加教材界面的题目或数字的变化，或为了使反馈界面的文字或图案不至于重复出现而使学生觉得太单调，可运用计算机来做随机式的处理，以提高学生的学习兴趣。当测试者答对时，计算机会由事先设定好的反馈界面中依条件任选一界面给测试者作为奖励。
五、输入工具的考虑
英语教学软件流程的设计需考虑计算机输入的使用工具，一般输入使用工具有键盘、鼠标、光笔、摇杆等。学校在设计英语教学软件使用的计算机设备，大都以键盘为主要输入工具，而鼠标则视各学校状况而定，至于光笔及摇杆则较少使用，因此输入方面的设计应以键盘、鼠标为主。学生可藉键盘或鼠标对整个教学系统的流程进行直接地控制，前进至所要浏览的教学单元，或离开已完成的教学单元，或放弃不想学习的教学单元。
六、学生的作答反应
学生根据所给问题作答的反应，经系统处理后可作为教学流程判断的依据。例如，决定给予哪一种的反馈界面、
决定是否要进行补救教学或安排下一教学的顺序等等。就反馈而言，依反馈的功能可分为提供信息与提供鼓励两种。提供信息的反馈主要是提供学生反应的答案是否正确，其次是提供如何修正的信息;提供鼓励的反馈主要是当学生答对或答错时，能适当地提出夸奖或勉励的界面。对补救教学而言，错误作答反应的输出结果可分为单一错误(single errors)及错误型式(error patterns)两种。单一错误较多用在补救教学中，而错误型式用在补救教学则为较少，这值得发展研究。以下是补救教学两种型式的概略介绍：(Criswell, 1989)
(一)单一错误补救教学又可分为下列两种：
1.要求学生重新测试，而没有提供正确的答案
保留相同的教学目标，且一再重复交谈(询问)，这种补救教学通常出现在第一次错误时。
保留相同的教学目标，且一再重复交谈(图形、文字和询问)，这是对第一次错误的选择。保留相同的教学目标，且根据学生的错误提供暗示，这是对第一次或第二次错误的选择。
2.提供正确答案，且重复相同次序或分支到一较简单次序的内容
告诉学生正确答案，且一再提出相同询问，这是对第一次、第二次或第三次错误的选择。
告诉学生正确答案，保留相同的教学目标，但把学生引导到具有相同内容而范围较小及步骤较简单的课程，这是对第二次或第三次错误的选择。
告诉学生正确答案，放弃教学目标，引导学生到具有介绍或复习所必备知识或技能的课程，这是对第二次或第三次错误的选择。
(二)错误型式补救教学
较少计算机教学系统能诊断学生的错误型式并根据型式提供辅助，只有好的人类教师才能做到这种地步。教师问学生数个问题，直到能决定学生所犯的错误概念，然后告诉学生所出现问题的原因是什么。这种系统不仅能够提供智能型诊断错误的型式，而且能提供特殊的辅助功能，是计算机辅助外语教学未来努力发展的目标之一。目前，这种智能型计算机辅助外语教学诊断系统的领域正受到重视，并将是未来我国计算机辅助研究的主题之一。
如在学习单元中,学生通过控制文字按键、热字、图标、图符等自主地进行学习指导、朗读示范、欣赏、练习和图片欣赏等。学生在练习单元中进行练习后按“完成”钮确认练习完成,计算机则对学生的回答信息进行诊断评价,然后反馈评价信息给学习者,并提出学习建议,记录学习者的成绩,作为学生学习情况的资料存储起来,供以后安排教学参考和查询。在“欣赏”部分可提供一些与文字材料有关的视频图像或配乐朗诵等帮助学生对文字材料进行深刻的理解,并产生纵向和横向的学习迁移,形成技能。在“学习提要”部分,给学生一些有关阅读材料的点评和学习要求,在“朗读”部分,提供给学生文字材料的标准朗读,可使学生在听的同时阅读文字、观看图像等,得到多种感官的刺激,增强学生学习兴趣,学习注意时间加长,可视化学习效果更好。
七、结论与建议
CALL是一种特殊的认识活动，师生都是活动的主体、认识的主体。课堂教学的核心是师生的相互交流、相互影响。由于软件固化了教学的内容和策略，甚至固化了知识表达呈现的方式和顺序，“代替”了教师对该内容的教，“模式化”了学生对该内容的学(这正是设计者的初衷)，因而排斥了师生的相互作用和课堂教学的丰富生动性，自然会受到教师的排斥。有时，教师看中了软件的某个片断，如介绍某段知识的动画、插图、史料，但因为软件是不可重组的整体，必须从头到尾运行，结果是得不偿失，这是英语教师所不能接受的。外语教育学和外语教学心理学原理的运用、教学策略与教学内容的选择组合、课堂应变与师生交流等，本应是教师在教学活动中的主观能动的创造天地，却被软件在事先的教学设计中“确定”了。显然，这是课件编制者与教师在角色上的“错位”，即软件设计者取代了教师的地位，教师变成了计算机软件的“用户”。无可否认，任何优秀的软件能按某种学习理论和教学策略达到教学目的，在教师和学生的教学活动中起到一定的作用。但软件自身的基本特性,决定了其在教学活动中的使用范围很窄，有很大的局限性。众所周知，教学有法，教无定法。就我国英语教学的实际情况看，由于地区、经济结构、社会环境、学校、师资素质与个性、学生对象等因素各不相同，因而同一软件很难被不同教师应用于各自不同的教学情境中。随着科技的快速发展，未来将会有更多的教学课程趋向于外语教学信息化、智能化、网络化、数字化和多元化，计算机英语教学软件课程的制作将会是更复杂且要求更完美。“虚拟现实”的(Virtual Reality)技术正在成为发达国家21世纪教学软件开发研制的方向。如何能运用计算机英语教学软件以提升教学质量，在课程流程的控制设计应详加考虑。否则虚有动人的界面，课程内涵却无法适当地呈现及衔接，造成学习的困惑，将使计算机教学的学习成效大打折扣。我们要正确认识计算机辅助外语教学的本质，要弱化其“智能物化”因素，强化用电脑来开发人脑的多元智能，强化“人性化”教学，强化“科技服务人类”。不可否认，开发教学软件是一个复杂的系统工程，应用教学软件于教学过程中是一件难度更大、更复杂的事情。它涉及到教学理论、教学内容、教学改革的深化，以及包括软、硬件在内的教学环境。需要教师与学生的参与，关键是教师的组织能力和教学方法。教学软件是一种工具，是为教学服务的，但它不能代替教师。在应用上不能简单地把教学软件只作为一种演示工具，应该努力将教学软件变为学生的认知工具。随着网页设计工具的发展日新月异，网络课程设计也逐渐迈入新局面。仅靠纸介教材的“克隆”，已不足以提高学习者的英语学习能力，更无法适应网络英语教学的需求。如何运用认知策略，提高学生语言掌握能力，进而使其成为主动且具高度自治精神的学习者，是一大挑战。限于篇幅，本文所涉及的问题还有待进一步探讨。
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通讯软件设计论文范文第3篇
摘要：21世纪以来，随着信息技术的快速发展，计算机在每个领域都起到了巨大的推动作用。在平面设计领域，CoreDRAW（简称CDR）、Photoshop、Painter等软件也被广泛地应用在书籍设计、包装设计、网页设计、动画设计中。借助这些平面处理软件，设计者可以便捷、有效地把自己的想法表达出来。本文将阐述CDR软件在平面设计中的优势，并介绍CDR软件在平面设计中的应用。
关键词：CoreDRAW；平面设计；软件应用
1 概述
平面设计是指以美学原理为指导，通过在平面上表现出立体空间特征的造型艺术。通过平面设计，创作者可以把自己的创意以多种元素组合起来并传递给大众。一件良好的平面设计作品可以在传递信息的同时，同时给人以思维的拓展和力量的鼓舞。目前，平面设计集合了艺术创新、美术知识和计算机技术等多种门类的综合性行业。CoreDRAW、Photoshop等电脑设计软件能够实现文字、图像以及艺术效果的完美整合，有助于创作者表达自己的审美情趣和独特思维，提高平面设计作品的可塑性。
2 CorelDRAW及在平面設计中的应用
CorelDRAW是加拿大公司Corel推出的集矢量图像处理、图形设计、文字处理、动画编辑、印刷出版和网络发布的平面设计软件。其优势在于通过矢量图的方式对文字和图形进行处理，并提供强大的汉字处理能力。设计师可以直接艺术绘画，轻松地表现出平面设计中需要的图形。CDR软件在平面设计中的优势主要体现在以下几个方面：
1）可以增强文字的表现力，利用CDR软件，可以轻松地对文字的各种属性进行设计，包括字体大小、字体类型以及多种文字艺术效果等。在设计的时候，设计师可以根据不同用途
的需要进行个性的处理。通过对文字的艺术处理，可以起到层次分明，突出平面设计主题的作用，充分表现出整个作品的艺术内涵。在使用软件的时候，需要注意文字内容的合理组合，达到实用与创新、美感与个性的完美融合，充分展现出设计师的创作水平和个人魅力。
2）除了文字表达，CDR拥有强大的图像处理能力，可以有效地弥补在文字表达方面的缺陷与不足，使平面设计作品更加立体，效果更加明显饱满。无论设计师要绘制什么样的图形，都可以利用软件中提供的手绘工具、贝塞尔工具、几何形工具、艺术笔工具、钢笔工具进行绘画，经过初步绘画后，配合形状工具进一步处理，再用透明特效、立体特效、阴影特效、调合特效等配套工具和命令进行深入调整直到整个作品完成。从文饰到图文、从效果到色彩、从质感到造型，良好的运用CDR软件，设计师都可以完美的表达。此外，CDR软件还支持摄影插图设计，不但可以真实地把现实中的客观事物表达出来，同时，设计师还可以根据创意和主题需要，充分发挥自己天马行空的创造力和想象力，设计出现实中不存在的、理想化的和幻想中的视觉形象。比如可以将拍摄的多种照片，通过外部设备导入到电脑之中，再对这些照片进行组合和剪辑，从而产生创意新奇、效果独特的艺术设计画面。
3）CDR软件提供强大的位图编辑功能，可以让设计师模拟水彩、素描、油画等多种艺术表达手段，来模拟风霜、雨雪、晴天等多种自然景象和不同的意境，给观众以独特的视觉冲击力和艺术享受。CDR软件的效果/调整命令，可以方便地调整整个设计作品的色彩饱和度、亮度对比度，还可以使设计者通过调整设计作品的整体色彩平衡， 得到心目中理想的色调。CDR软件为用户提供了丰富的填充功能，包括底纹、位图、渐变的填充，其操作方式和颜色的变化更加丰富。同时CDR拥有强大的颜色管理功能，可以让图形在屏幕上的颜色与印刷上的颜色显示保持一致，让设计者能够进行各种尝试， 而不必在印刷时担心显影效果和色差问题。
4）可以处理文字、图形与空间之间的关系
通常来说，平面设计的空间是有限的，因此，设计师必须要在有限的空间内，能够处理好文字、图形和空间之间的关系。与传统的手工设计不同，利用CDR软件可以完美地解决这方面的问题，设计师可以合理地调整，实现文字、图形与空间关系的科学处理。
3 结语
CDR软件具的功能还远远不止这些，在平面设计中，可以与其他设计软件如Photoshop、Painter等软件结合起来共同使用。不同的软件有自己独特的优势，比如CDR软件在图形绘制方面优于Photoshop，适合于印刷后期；而Photoshop在图形处理方面则优于CDR，更加适用于印刷前期。但是需要注意的是，平面设计软件毕竟只是一种工具，用来表现艺术想法的手段，不能完全替代人的思维和智慧。所以，要想设计出成功的平面设计作品，创作者们不可本末倒置，在掌握如何使用这些工具的同时，更重要的是如何提高自己的审美情趣和专业能力。只有这样，才能设计出具有丰富内涵和强烈冲击力的作品。
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通讯软件设计论文范文第4篇
关键词：平面设计;传统绘画;理论课
由于平面设计在生活中的广泛应用，使得平面设计课程成了热门学科，不仅高等学院开设了专业课，社会上也出现了许多速成班。两者的主要区别在于课程编制的不同，高校教学更注重于素质教育，因此理论课程偏多;而速成班则注重操作。另外，有些高校受到利益的诱导，也使教学越来越速成化。
一、平面设计与传统绘画的关系
1.相同之处
平面设计与传统绘画都是通过线条、颜色进行内容表现的;平面设计与传统绘画的内容选材都来自于生活，都能够把生活中的某些事物、景色表达出来并呈现到观众眼前;相同文化下，两者的审美观与人生观等都是相同的。
2.不同之处
传统绘画完成时间较长，绘制过程更加随意化，绘画作品独一无二，复制与传播困难，无法为实际应用带来较高的经济效益，更无法进行批量生产。而平面设计中的大部分工作是由计算机完成的，人只需操作计算机即可，因此平面设计中色彩使用更精准，素材的获取大部分来自互联网，更加便捷，并且绘画作品可以通过互联网进行传播，能够很好地被商业开发。而由于平面设计软件中综合了众多技术，使平面设计作品的效果远远超过了传统手工绘画，受到了人们的青睐，并且由于平面设计作品复制、传播极其方便，因此更能为企业带来效益。
二、平面设计软件教学与绘画的结合
1.对必须开设理论课的认识
在高校教学中，平面设计软件课程内容主要以理论为主，许多学生将该课程看作简单的动手，而对现行的教学制度产生疑问或不满，丧失了对理论学习的兴趣。这就要求平面设计教师能够去引导学生，使他们认识到在平面设计软件课堂上，理论是重要的，是一切学习的基础，使学生学会区分平面设计与人工绘画，认识到两者的联系，提高美术素养和技能水平。
2.理论课和实践课穿插进行
教师需要明白，平面设计理论教学与实际操作互不可分，是互相包容的两门课程，如果教师将两门课程分开教学，教学效果会大打折扣，因此教师应学会穿插教学。在平面设计的课堂上穿插教授传统美术知识、色彩组成等。教会学生认识传统绘画色彩与计算机绘画色彩的不同之处，从而进一步讲解色彩是如何组成的，使学生掌握颜色的搭配技巧。还可以在平面设计课程中加入艺术造型等内容，为学生展示优秀的绘画作品，学生不知不觉就掌握了基础美学知识，自身修养得到了提升，课堂教学效果更好。
3.优秀作品美学性与实用性赏析
与传统绘画相比，平面设计更具有实用性，这也是平面设计作品赖以生存的重要特征。随着人们文化素养的提升，也获得了一定的艺术鉴赏力，因此人们对平面设计作品的审视更为严格。这就要求平面设计学习者具有更高的艺术鉴赏力，加强对优秀作品的欣赏与学习，通过互联网搜索各类优秀作品，拓宽自身的审美视野，努力发现常人难以发现的美。学生在欣赏这些优秀作品时不仅是视觉与精神的享受，同时也能够学习到很多审美知识，真正做到“润物细无声”。因而学生能够打开创作思路，学会用颜色、光影表达自己内心的所思所想，另外，学生的计算机操作水平也会获得提升。
三、平面设计软件教学与绘画结合中应注意的问题
1.平面设计软件永远代替不了传统绘画，因为绘画艺术同任何人为艺术一样，是不可被机器完全替代的
传统绘画中融入了艺术家太多的感情，这是平面设计软件所达不到的。例如，我国著名油画《开国大典》，画家董希文终其一生都在不断修改、补充。而利用平面设计软件虽然在很短的时间内就可以完成与之相似的作品，但却无法带给人们欣赏原画时的那种震撼、自豪感、历史感。因此，平面设计软件只是提高了工作效率，却不可能完全代替手工绘画。
2.平面设计软件教学与绘画结合指的是艺术修养、审美上的结合，使学习平面设计的学生更直观地掌握软件操作方法
例如，平面设计软件如PhotoShop中的滤镜功能，实际上就是传统绘画中肌理效果训练课程中讲到的各种效果，如水彩效果、铅笔效果、布纹肌理等。这样学生就可以更直观地了解滤镜功能，在应用中更加得心应手。
3.教师应注意，并不是全部的平面设计课程都能与绘画相结合，对于不能结合的内容教师不能生搬硬套，而应换一种角度讲解，使课堂不再那么呆板，从而提高教学质量。
随着电子技术的不断成熟，人们能够接触到的电子产品越来越丰富，随着人们研究的深入，平面设计软件也大量整合到各类电子产品中，并且向着平民化、简单化的方向发展，因此人们在生活中越来越多地应用到了平面设计产品，促进了该行业整体水平的提升，涌现出一大批优秀的作家与作品。在这种态势下，初学者更应该学习的是基础绘画理论，培养自身发现美的眼睛，在现如今平面软件发展的浪潮中以不变应万变，将生活中的美传递给人们。
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通讯软件设计论文范文第5篇
摘要： 为满足国产有限元软件HAJIF对大规模可视化的前置建模和后置数据处理功能的迫切需求，基于面向对象的程序设计思想设计并实现具有高度灵活性的前后处理模块.提出层次化、组件式的软件设计架构.在前处理功能设计方面，引入准C++标准Boost库，解决模型数据的持久化和内存管理问题；采用节点相关面法以及OpenGL深度缓存机制大大提升模型显示效率.在后处理功能设计方面，建立物理场量值与颜色的对应关系，并构建结构变形比例放大因子计算公式.研究表明：面向对象的程序设计方法可以大大提高开发效率和前后处理模块的可维护性.
关键词： HAJIF； 前处理； 后处理； 有限元； 面向对象程序设计
0 引 言
商业化的CAE软件，如Abaqus和Nastran等，大多具有友好的前后处理模块.HAJIF是航空工业集团研发的大型有限元分析软件，其功能涵盖静力、模态、屈曲等通用计算以及优化、静弹、颤振、热应力分析等专用求解计算功能.[1]近年来，随着数值分析方法的逐步完善，尤其是计算机运算速度的飞速发展，整个HAJIF计算系统求解规模越来越大，求解效率也越来越高，但由于缺少对大规模模型的前后处理功能，HAJIF软件的长远发展与市场销售受到制约，因此，增强可视化的前置建模和后置数据处理功能十分迫切.
在分析有限元前后处理特点的基础上，提出以有限元数据结构为中心构建前后置程序架构的思路，借助主流的程序设计语言C++，采用面向对象的程序设计思想，设计开发前后置模块HAJIF_PrePost，并重点对其中的关键功能技术进行探讨，如底层数据结构设计、模型数据持久化、大规模网格与云图显示技术等.
1 总体架构
HAJIF_PrePost模块采用层次化的三层体系架构，见图1.底层是数据层，负责有限元模型数据的管理以及图形显示数据管理，是前后置模块的基础；中间层是业务层，承上启下，串联界面层与数据层，负责具体功能接口的定义实现、模型卡读写、图形处理、数据处理等，是前后置模块的核心；最上面层是界面层，主要提供数据显示、交互及建模功能，并负责各个求解模块的界面定义和任务管理.
出于开放性的考虑，HAJIF_PrePost模块遵循面向对象、模块化的软件构建技术，按照高内聚低耦合的原则，以库函数的方式形成一系列基础服务组件即动态链接库，不同功能组件通过约定的接口协同工作、传递数据，整个架构由一个主程序和多个基础服务组件构成，见图2.
2 前处理关键功能设计
2.1 数据结构设计
利用C++面向对象继承的重要特性，建立HAJIF_PrePost模块完整的前后处理类层次结构.[2-3]分别构建Element，Node，Material，Property，Load和Bound等基类，用于对有限元单元、节点、材料、属性、载荷和边界等数据的公共部分进行封装.在设计好基类后，可以派生出更加具体的子类，例如：由载荷类可以派生出力矩类、温度类，由属性类可以派生出杆元类、梁元类和壳元类等.
为实现有限元数据的可扩展性，HAJIF_PrePost模块采用工厂设计方法模式，通过工厂对象接口，将实际创建工作推迟到子类中，使系统在不修改工厂接口的情况下引进新的产品.如：分别定义单元类ElementSet，材料类MaterialSet，属性类PropertySet和载荷类LoadSet等8个工厂接口，然后通过定义模型管理类FemManager存储管理相应的工厂类.以种类相对较多的单元类为例，其数据结构见图3.
2.2 模型数据管理
模型数据管理是CAE软件前后处理的基础：一方面需形成统一的数据库文件，将内存中的模型数据进行存档；另一方面能根据用户需要快速方便地进行内外部数据的交换.基于C++标准库的I/O流框架虽然提供富有弹性且易于使用的流处理机制，但不具备快速对模型对象进行序列化存储、存档的能力.准C++标准Boost Serialization能以库的形式为C++提供这个重要的功能，可以序列化C++中的各种类型，同时Serialization库把存档的格式与类型的序列化完全分离开来，任意的数据类型都可以采用任意的格式保存，非常灵活.[4]由于HAJIF_PrePost模块是按照面向对象的思想进行设计的，因此可以应用Serialization库将模型对象转换为一个字节流进行存储或者传输，在需要时再恢复成与原状态一致的等价对象.
仅仅依靠Boost Serialization进行模型对象的序列化与反序列化，会存在内存泄露的问题，特别是在反序列化时虽然分配内存但是却没有合理的地方释放，采用外部释放又存在释放不完全的风险，故引入Boost库的智能指针Share_ptr进行内存管理.以材料对象为例，在材料类集合对象映射表中存储其智能指针，伪代码如下.
2.3 大模型网格的可视化
有限元模型是由三维网格单元组成的，随着建模精度的逐渐提高，网格单元数量级可能上亿.由于在三维模型可视化过程中需要显示的只是所选择的计算区域外表面的信息，因此大模型网格的可视化问题就转化为快速判断在三维网格中哪些单元面是外表面，以及哪些外表面可见的问题.
针对单元内外面问题，众所周知，由于在三维模型网格中内部单元面属于并只属于2个单元，外部单元面只属于某一个单元.组建结构外部单元面的一般方法为先形成结构中所有单元的单元面，然后对各个单元面进行比较，节点组成完全相同的面即为内部单元面，其余的即为外部单元面.[5-6]随着网格单元数目的增加，这种方法的运算量将呈几何级数增加.为提高模型的显示速度和效果，采取如下更高效的节点相关面方法.
（1）建立节点相关面列表，F（n）=F1，F2，…，其中：n为节点编号，Fi代表一个单元面，例如单元号为154的四面体的1面为154.1，2面为154.2.
（2）对非空的F（n）列表的各个相关面进行比较，剔除节点组成完全相同的面，剩下的即为节点相关的外表面.
在提取出外表面后，需要把三维模型信息经过某种投影变换在二维显示的表面上绘制出来.投影变换会失去深度信息，导致图形的二义性.要消除二义性，就要在绘制时消除实际不可见的面，对三维模型的内部单元和被遮挡的外部单元进行消隐.HAJIF_PrePost模块应用基于OpenGL的帧缓存图形消隐技术，即OpenGL的深度缓存.深度缓存保存每个像素的深度值，深度通常用视点到物体的距离来度量，有较大深度值的像素会被较小深度值的像素替代，即远处的物体被近处的物体所遮挡.[7]深度缓存也称为Z-buffer.在实际应用中，常用x和y度量屏幕上水平与垂直距离，而用z度量眼睛到屏幕的垂直距离，如果像素的z坐标值小于深度缓冲区中的深度值，则深度缓冲区中的深度值被z坐标值替代，即只保留距离观察点近的图形元素所对应的像素，也就是说他们没有被其他元素遮挡住并最终在眼前显示.对有限元模型每个显示对象的每个面上的每个点都进行上述处理后，即可得到消除隐藏面的有限元模型.某机翼盒段结构三维网格模型见图4.
3 后处理关键功能设计
3.1 彩色云图绘制
有限元数值结果主要包括位移、应力和应变等信息，相应的后处理程序以彩色云图的绘制为主要内容，以便能快速准确地掌握模型中物理量的客观分布以及极值的大小和位置等.
在计算结果平滑云图的绘制过程中，彩色云图绘制的关键之一是建立物理场量值与颜色的对应关系.[8-9]通常，有限元计算结果数值较大且危险的部位用红色表示，数值结果较小且相对安全的部位用蓝色表示.在HAJIF_PrePost模块中彩色云图的配色主要采用RGB方案，最小场值配色为蓝色，最大场值配色为红色，场值中值配色为绿色，物理量场值和颜色呈线性分布，见图5.最后，通过OpenGL绘图命令对模型进行着色，并进行绘制和填充，填充后的彩色云图使有限元分析数据的描述更为直观.某机翼盒段模型应力云图见图6.
3.2 变形图绘制
由于载荷作用，工程结构会产生各自由度方向上的变形，经有限元分析后体现为离散节点的位移.将节点位移以变形图形式表现出来，有助于更直观、更准确有效地评价结构的受力变形或振动情况.[10]但是，离散结构的节点位移相对于结构尺寸要小得多，若直接将节点位移叠加到节点坐标上并进行离散结构单元的重绘，由此得到的离散结构变形图几乎看不出整体结构的变形情况，因此需要对节点位移进行适当程度的放大.基于此，在HAJIF_PrePost模块中将最大的节点位移放大到结构尺寸的f倍，取f为0.15～0.2，模型变形图的比例换算因子
4 算 例
为验证HAJIF软件前后置模块的实际性能，选取飞机机身结构进行验证.机身模型见图8.该有限元模型包含928 768个节点，由231 600个杆元和694 800个四边形单元等近百万个单元组成，在8GB内存、2GB显存的计算机上，应用操作流畅，显示效果良好，满足使用要求.计算结果见图9.
5 结束语
（1）通过封装基本数据类派生出高级类的方法，建立面向对象的系统架构，符合现代软件的设计思想，大大提高HAJIF_PrePost模块开发效率和可维护性，对于提高软件质量以及缩短开发周期具有现实意义.（2）HAJIF_PrePost模块具有操作简单、功能全面、可扩展性强等特点，给用户带来直观的感受和操作的便利，提升国产CAE软件HAJIF的竞争力，具有广阔的发展前景，为进一步市场开拓打下坚实的基础.
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通讯软件设计论文范文第6篇
【摘 要】软件结构设计是整个控制系统设计任务的重要组成部分，控制系统由于基于虚拟仪器开发，因此“软件就是仪器”的概念在这里可以得到充分的体现。一般来讲，采用模块化、层次化的结构来构建整个控制系统可以使软件结构清晰，组建方便快捷，调试简单，各个层次由于设计了统一的接口，使得代码的复用率得到提高，升级维护更加方便。
【关键词】LabVIEW 控制系统 图像处理 软件
本文为科普码字机器人控制软件设计的设计理论。此科普机器人工作流程为：系统上电后，进行初始化并读取指令、标定等信息，系统做好准备；接着，观众可以在触摸屏上输入简单图形或不同语言的文字，经观众确认后，图像处理功能模块读取触摸屏上图像信息并输出机械手的目标位置；接收到目标位置后，机械手进行回零并进行轨迹规划，然后抓放物体；抓放结束后，机械手回到零点位置；当机械手再次接收到信号时，机械手抓取圆片放回原处，机械手回到零点位置。
此科普作品通过识别观众在触摸屏上输入的简单图形或文字后，由机械手高速抓取圆片摆放出观众输入的简单图形或文字来实现其科普性，因此要求控制系统软件同时具有图像处理模块及运动控制模块。为了保证机械手有确定的参考零点，要求软件具有回零功能。此外，为了调试的方便及其他要求，控制系统必须具有急停处理、手动控制、参数设置、位置显示等功能，软件功能分析见表1。
软件设计主要包括软件结构设计、流程设计、软件界面设计等。其中系统回零和图像处理技术设计最能反映出设计者的设计思想和理念。
一 软件结构设计
软件结构设计是整个控制系统设计任务的重要组成部分，该控制系统由于基于虚拟仪器开发，因此“软件就是仪器”的概念在这里可以得到充分的体现。一般来讲，采用模块化、层次化的结构来构建整个控制系统，可以使软件结构清晰，组建方便快捷，调试简单，各个层次由于设计了统一的接口，使得代码的复用率得到提高，升级维护更加方便。
本作品控制系统软件设计分为四个层次：用户界面层、功能模块层、仪器驱动层、I/O接口驱动层（见图1）。
二 系统回零
系统上电后，必须确保机械手具有精确可靠的参考零点，以便所有的用户程序都相对于该零点可靠地运行，这就要求机械手必须具备回零功能。由于机械手有三个主动臂，应该使每个主动臂都能可靠地返回到零参考点，才能保证机械手精确确定零点位置。
单轴回零点包括两个基本过程：寻找参考点（Finding Home Switch）和寻找反馈装置标记（Finding Index）。寻找参考点是通过寻找零位传感器来确定零点的初始位置。寻找反馈装置标记是在零位附近寻找到电机旋转编码器上的Z脉冲后通过位置偏移精确定位该轴的准确零点。本机械手包括三个基本轴，回零功能流程图见图2。
三 图像处理
图像处理模块按照图3的流程进行。首先，系统准备好之后，提示观众可以进行输入，观众输入完毕且确认后，系统读取触摸屏，并获取图像信息；接着，对图像进行二值化处理，读取二值化处理后图像的像素矩阵，得到一个元素为0或1的矩阵，其中为0的元素代表该处为白板底色，为1的元素代表画笔留下的痕迹；然后对得到图像进行离散处理，获得机械手的目标位置信息库。
科普机器人的功能是用高速并联机械手将圆片摆放成观众在触摸屏上所书写的文字或图形，为了增强显示效果，在触摸屏显示界面上对观众所书写的内容进行了加粗处理，如图4、图5所示。
若要用圆片摆放出观众所绘制文字的形状，就需要根据圆片大小对原始图像进行离散处理，绘图区域的像素相对较少，本文采用简单的逐行扫描方式，由左到右、由上到下逐像素扫描图像，像素为1则将以该像素为中心，半径为r的区域置为0；像素为0则不做改动，继续扫描。图6为在LabVIEW中该算法框图。
以“天”字为例，离散后的图像见图7，图中各圆点像素坐标即为待摆放圆片的位置。将各点像素位置换算为机器人坐标系中坐标，高速并联机械手根据这些坐标将圆片摆放至相应位置得到所需文字图像。
四 控制系统软件界面设计
使用LabVIEW虚拟仪器开发工具开发了全部控制程序代码，设计了控制系统界面。软件界面是实现人机对话的桥梁，因此应设计得清晰易懂，方便用户上手操作。软件界面应该能起到向导作用，引导用户自己完成相关操作。工业上应用的软件界面，应遵循规范性、安全性、协调性、易用性等原则，设计简洁，充分考虑到现场操作的方便性（设计控制系统界面见图8，使用者操作界面见图9）。在操作界面中，左侧空白区域用于观众输入简单的图形或不同语言的文字（输入过程中如果因某种原因需要重新输入，按Clear键即可清除写字区域）；输入完毕后按Run键，机械手则开始抓取圆片并进行拼字，拼字完成后可按系统提示将圆片复位。
本文介绍了基于图形化编程语言LabVIEW开发实现的控制系统软件。主要在作品控制系统软件的需求分析基础上，结合软件工程的思想，规划出了控制系统软件结构、主要功能模块流程图，对文字图像处理等关键技术进行了探讨研究，并用LabVIEW开发设计出作品的控制面板，简单实用，为今后的实际工作平台设计奠定了基础。
参考文献
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〔责任编辑：高照〕