软件开发之软件工程论文范文第1篇
摘要：为了提高大学生的实践创新能力，构建了计算机专业的创新创业课程体系。从加强实践教学入手，给出了相应的教学内容和教学方式的改革范例，并辅以提高教师教学实践能力、建立创新创业实训中心，制定创新创业激励制度、学科竞赛激励制度等措施，全方位培养学生的实践创新能力，取得了较好的实施效果。
关键词：创新创业；计算机专业；实践能力
十八大报告明确提出了“大众创业，万众创新”的发展战略，大学生是创新创业的生力军。如何培养学生创新创业实践能力，是落实十八大发展战略，促进高校毕业生充分就业的重要举措[1，2]。当前计算机专业高等教育中的现状为知识结构单一、重基础、以教师为中心，在此现状下，大学生创新创业能力受到很大的制约。因此，有必要针对计算机专业学生创业创新能力的状况进行调查及分析，制定相应的创新创业培养体系，实施教学内容和方法改革，为提高大学生的创新创业能力提供保障。
一、创新创业的课程体系设计
要想培养学生创新创业能力，首先要制定合理人才培养方案，构建创新创业课程体系。根据西安科技大学培养创新型应用人才的目标，将计算机专业知识、技能、方法、创新思维等组合形成支持创新创业的课程体系。主要采取的措施如下：
1.加强实践教学，培养学生创新思维和创业能力。西安科技大学计算机学院新版培养计划突出了学生的创新思维和创业能力的培养，主导思想是加强实践环节，培养学生的工程实践创新能力。以计算机科学与技术专业为例，实践学时占总学时的比例由过去的18.8%提高到了27%，集中实践环节由原来的35周提高到了50周。开设了嵌入式系统设计、传感器原理与应用、数字逻辑与计算机设计基础实训、电子工程实训、程序设计实训、单片机课程设计、组成原理与系统结构课程设计等与学生实践创新能力相关的课程。
2.采取“三模块、一贯穿”的体系结构。“三模块”是指“理论教学、集中实践教学、第二课堂”三个模块。理论教学由“通识教育课程”、“学科基础课程”、“专业教育课程”构成。集中实践教学主要包括独立设课实验、创新创业训练、实习实训、课程设计、毕业设计等。“一贯穿”是指创新创业贯穿整个培养方案。其中，通识教育课程中设置2学分的创新教育基础课程。学科基础课程、专业教育课程在后续的计划中贯穿创新创业的理念，形成创新创业能力培养体系；集中实践教学中设置创新创业训练课程，第二课堂以学科竞赛形式进行补充。
二、教学内容和方式的改革
在各专业学科课程中，结合社会需求和专业特点，注重创新思维教育、贯穿创新创业教育的内容，改革教学内容和教学方式。例如：偏向工程应用课程的实验教学以综合型实验、设计型实验为主。教学注重系统性、工程性、技术性、复合型模式培养。以软件工程专业实践创新能力培养模式为例，阐述创新创业在培养过程中的实施方案。
1.采用阶梯式课程设置方法。根据软件工程专业课程之間的前导、后继关系及并行性和时间性情况，针对实践性很强的课程，从教学内容、理论学时、上机学时及课程设计等方面进行多次修订，摸索出一套能够提高学生实践能力的阶梯式的课程设置，使学生逐步地体验程序员、软件设计师、软件架构师、项目管理者的角色[3]。针对软件人才应具备的软件开发能力、团队合作能力、系统架构能力等，开设了阶梯式的工程实践学分课程。分别是：（1）程序设计实践课程。该类课程的目标是培养学生的软件开发能力，提高学生的算法理解、程序设计思维、技巧、风格等多方面的素质。涉及的具体课程主要有《程序设计基础》、《面向对象程序设计》、《可视化程序设计》等课程。（2）软件工程实践课程。该类课程的目标是培养学生的团队合作及研发能力，提高学生的项目规划、软件管理、人员分配、项目交流等多方面的能力，使学生积累有较真实的软件开发经验。涉及的具体课程主要有《数据库原理及应用》、《软件工程》、《UML与软件建模》等课程。（3）信息系统实践课程。该课程的目标是培养学生的系统级软件项目开发能力，提高学生在需求分析、开发方案制订、项目实施，以及沟通、协作等多方面能力的培养。涉及的具体课程是《软件项目管理》。
2.从分散各自为阵，到一条龙的系统性训练模式。以往各门专业课程的实践课程往往是独立进行，学生在各自课程设计的有限时间（1周或2周）内完成设计任务，其结果往往是学生不能做出一个完整的程序或软件系统，达不到完整地、综合训练目的。因此，新的实践教学采用综合训练模式，将几门课程的实践课程连贯在一起进行，取代以往的离散方式，以达到综合训练的目的。
3.采用多种方式结合，保证实践环节效果。为了提高学生的实践创新能力，组织教师和企业工程师共同编写实验指导书、课程设计指导书或要求。在实践环节（含校内外实践）上采用“项目驱动”培养方式，聘请富有经验的企业软件开发人员，采用适合教学的典型软件项目，进行商业化软件项目开发的实践训练。
三、提升教师教学与实践能力，促进学生创新实践能力培养
提升教师的教学与实践能力对于学生创新思维与实践能力培养至关重要。为了提高教师，特别是青年教师的实践创新能力，采取的措施有：选派教师到国内外高校做访问学者或到IT知名企业挂职锻炼；举行青年教师实践创新能力培训班；企业人员参与实习和课程设计；实行“学业导师制”等措施。这些措施既促进了青年教师教学能力和实践水平的提高，又促进了学生创新实践能力的培养。
四、学生实践创新能力培养相关条件保障建设
为了提高学生实践创新能力，学院从政策、场地、经费等方面都给予保障。例如：制定学生课外科技作品竞赛培育项目管理办法，划拨专项经费对教师参与指导学科竞赛予以支持；成立创新创业实训中心，划拨了实验室用房和经费，保障了学生的实践环节和场所；对每个专业要求必须承办一个具有自己专业特色的科技竞赛；在学院的聘期考核文件中，将指导学生课外科技作品竞赛作为考核条件之一等。
五、第二課堂的有效补充
在第二课堂开展“创新创业竞赛”活动，不仅可以激发学生的创新思维和潜质，提高工程实践能力，还可为大学生今后的自主创业和就业打下坚实的基础。如“挑战杯”创业计划大赛、“互联网+创新创业大赛”等。大学生在各项赛事中获得了宝贵的模拟创新创业经历，提高了团队精神、沟通交流和组织管理能力，具备了分析问题和解决问题的能力。
六、总结
构建新的创新创业培养体系之后，计算机学院学生学科竞赛获奖率在逐年提高。2011—2014年省级以上获奖293项，年均73.25项。在实施新培养体系之后，仅2015年省级以上获奖167项，增长了一倍多。计算机学院各专业就业率和平均薪资也稳步上升，获得用人单位良好评价。总之，计算机学院通过构建大学生实践创新能力培养体系，取得了良好的培养效果，并为创新人才培养的可持续发展奠定了理论和实践基础。
参考文献：
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[3]罗晓霞.融合式的实践教学在软件工程专业中的应用[J].科教导刊，2015，（12）：104-105.
Key words：innovation and entrepreneurship；Computer major；practical ability
软件开发之软件工程论文范文第2篇
《图形图像处理—Photoshop》是平面图形设计类专业的一门主干课程, 也是职高设计类专业的一门必修软件课。该软件是目前市场上最流行的图形图像处理软件, 图像编辑处理功能十分强大, 操作方法方便简捷, 系统界面友好丰富, 它广泛用于广告设计、绘画、包装设计、网络广告设计和3D效果图制作等各个方面。面对职高学生起点水平的参差不齐, 个人兴趣、审美能力的差异, 如何把学生吸引到教学中来, 让学生乐学、好学完成学习任务是每一个计算机教师都曾思考过的问题。从教学内容的设计、教学方法的选用、教学评价的实施三个方面来改进Photoshop课程的教学设计, 能够全面提高学生的计算机应用能力。
2 抓住教材灵魂, 科学地完成教学内容的设计
目前, 在Photoshop教学中, 应用下面的教学内容设计, 可收到良好的效果。
2.1 教材的点睛之笔——平面设计基础
大多数Photoshop教材都会在课程之初, 安排有关平面设计的知识, 而涉及与Photoshop软件操作有关的内容。上好Photoshop第一课——平面设计基础十分重要, 它能够使学生对这门课有一个整体的了解, 为学生下一步的学习奠定坚实的基础。在上第一节课时, 一般为学生展示各类平面设计作品, 包括海报、招贴画、广告等, 让他们了解各类平面设计作品的特点, 拓宽他们的知识面。尤其是一些用Photoshop特殊效果合成的图片, 让学生感受到Photoshop强大的功能, 激发他们学习的兴趣。为了增强学生的学习信心, 向他们展示历届学生的优秀作品, 从图片的整体构思、创意、色彩、整体效果等审美角度给学生讲解, 在拓展了学生视野的同时也给学生带来一种亲切感, 使他们相信自己完成Photoshop的学习后也能进行一些复杂的图像设计处理。
2.2 教材的实用价值——把图像处理带入生活中
随着数码产品的普及, 许多学生家庭都拥有了数码照相机及带有拍照功能的手机。结合这一实际情况, 围绕如何用Photoshop更好地处理数码相片这一主题设计教学单元。可以安排如何消除照片中的红眼现象, 如何处理曝光不足的数码照片, 调整偏色照片和制作自己或他人的艺术照这些教学内容。从实践过程来看, 学生觉得这些知识能帮助他们解决生活中的实际问题, 因而表现出极大的学习兴趣和学习热情, 大多数学生都能够独立完成学习任务, 体验到自主学习带来的成就感。把Photoshop图像处理带入生活中是比较成功的课程设计, 它的成功之处就在于能够从学生的实际出发, 创造性的运用教材。
3 借教学经验, 优化教学方法
教学有法, 但教无定法。因此在Photoshop的教学中需要根据教学内容、教师自身的教学风格等实际情况灵活运用各种教学方法。以下是Photoshop教学实践中几种主要教学方法的比较分析。
3.1 趣味教学法
它能通过教师上课时亲切幽默的语言、生动有趣的实例, 提高学生的学习热情。在安排教学时, 穿插一些趣味性的实例组织学生学习知识点。趣味教学法牢牢地抓住了学生的心。但是使用这种教学方法, 一定要牢记教师必须是整个课堂的主导者, 否则容易产生偏离教学中心的现象, 因此, 其一般适用于Photoshop中有难点的教学内容。
3.2 任务驱动法
该方法能充分调动学生学习的积极性, 有利于培养学生自主学习能力和相对独立的分析问题、解决问题的能力。但是学生也可能因为“求胜心切”, 过于重视结果而忽略过程。因此有时会出现在上节课任务完成非常好的学生, 却不记得自已是如何完成任务的现象。所以, 其一般用在Photoshop中一些基础性操作技能的练习, 如Photoshop工具箱中常用工具的使用, 对图片、文字进行滤镜效果的处理等等。
3.3 举一反三法
Photoshop中的很多同一类型的知识, 有许多不同的操作方法, 例如抠图功能, 也就是选区的制作, 既可以使用工具箱中的套索工具、魔棒工具等, 又可以利用色彩范围命令、快速蒙板模式等。所以, 在讲授这一类型的内容时, 就要充分调动学生的思维, 教师在讲解后, 学生应学会根据要求, 举一反三, 触类旁通, 用不同的操作方法来完成作品。
3.4 协作学习法
它有利于促进学生各种认知能力的发展, 有利于学生学会与他人一起工作的方法与态度, 从而培养学生的团队精神和健康的情感意识与价值观。但是为了使协作学习收到良好的教学效果, 需要一些特定教学环境要求, 比如机房机器位置的摆设, 能否上网搜集资料等等, 需要有相应的激励、监督、评价机制, 否则会陷入分工不明, 流于形式的情况。因此, 其适用于在Photoshop中开展综合性练习的教学中。
4 在教学中利用分阶段教学方法让学生更好地掌握该软件
学生学习Photoshop需要经过三个基本阶段:一是熟悉软件阶段, 二是模仿创作的阶段, 三是自我创意的阶段。通常也把这三个过程理解为入门、提高、精通。
4.1 入门阶段
在入门阶段, 首先要教学生学习软件的基本使用方法, 其中包括各种工具的使用、菜单命令的使用、图层、通道、路径、滤镜的使用等。本阶段教学重点是让学生熟练掌握软件的具体用法, 不过度追求复杂的综合案例的制作。
4.2 提高阶段
学生经过入门阶段后, 普遍存在的问题是:自己已经掌握了软件的使用方法, 但就是做不出作品来。提到哪个知识点学生都既明白知识点也会基本操作, 但就是完不成实际任务。问题的主要原因是缺乏创作思路, 这就需要进行大量的模仿创作。学生之所以缺乏创作思路, 就是因为看得少了、做得少了。俗话说“熟读唐诗三百首, 不会作诗也会吟”, 开拓创作思路的一个最有效的方法就是模仿学习, 只有不断地模仿学习, 才能开拓思路。
在模仿学习的初阶阶段, 可以多搜集一些经典的案例并辅以详细的步骤和参数设置说明让学生练习, 让学生对各个工具和命令能达到的效果心领神会;此后仍然让学生进行案例模仿, 但只给出最终的效果图, 提示完成案例要用到的主要工具和命令而不再有步骤和参数说明;当模仿学习达到一定的量以后, 看到广告、LOGO、海报等, 不需要提示脑海中会自然地想到要完成这个作品的制作需要使用哪些工具、命令, 应当先做什么后做什么, 并能够用Photoshop将其模仿实现, 进而能以多种不同的方法实现它。
5 结束语
Photoshop是世界上一流的图像设计与制作软件, 是一个实践性、艺术性很强的图像处理软件, 其功能强大, 内容丰富, 工具繁多, 图片效果丰富多彩。学生要熟悉Photoshop的各种功能及利用这些功能做出有创意的作品不可能一蹴而就的, 只有靠学生自己多学、多练、多想、多用, 才能真正掌握好Photoshop图像处理的各种功能。为达到这一目标, 在教学过程中要从教学内容的设计、教学方法的选用、教学评价的实施三个方面改进Photoshop课程的教学设计, 提高学生的Photoshop软件应用能力。
摘要：Photoshop是一门实践性很强的课程, 使用传统的教学方法无法达到满意的教学效果。在机遇与竞争并存的21世纪, 人们用计算机进行简单的系统操作, 用网络进行沟通互联显然是不能够接受社会的各种竞争与挑战的。对于职高学生来说, 掌握和精通多种实际工作的技能已经成为将来就业和工作至关重要的条件。总而言之, 精通数字图像处理软件Photoshop已经和掌握Word, Excel等办公软件一样重要了。因此要结合该课程的特点, 从教学内容的设计、教学方法的选用、教学评价的实施三个方面改进Photoshop课程的教学设计, 提高学生的Photoshop软件应用能力。
软件开发之软件工程论文范文第3篇
（黑龙江华盟房地产开发有限公司）
摘 要：随着计算机技术的发展，软件的功能多样化，而软件的性能也愈加强大，这得益于良好的维护和不断的升级优化，但是在目前的软件工程升级的策略选择上，实际操作中还存在一些不足，希望本文的一些解决措施能够起到一定的借鉴意义。
关键词：计算机；软件工程；升级
软件工程是计算机应用中的重要组成部分，计算机技术的应用将触角伸向了更为广大的范围和领域，成为了支撑科学技术发展的重要保障。软件所体现的功能满足了各种不同行业和工作的需求，其强大的适应性展露无遗，而且还在继续的深化现有功能的研究和性能的提升，也就是软件工程的升级。升级意味着更快的处理速度，更强大的功能和性能，以满足需求的增长和相应难度系数的增加。然而软件工程的升级过程和策略存在不少问题，需要软件开发和维护人员的不断努力加以解决，达到优化和升级软件工程的目的。
1 现行计算机软件中存在问题分析
现行计算机软件中存在的问题主要包括以下几个方面：
第一，运行负荷相对较大。
随着我们的生活和工作越来越多的使用计算机技术，对其需求的变化和相应的增长，加大了计算机软件系统的运行压力，信息爆炸式的增长，加大了软件工程系统的处理难度，对软件的性能提出越来越高的要求，计算机软件要适应这种发展趋势，就要不断的完善软件的运行性能，升级软件以达到所需的处理速度和运算能力，而智能化和自动化办公的迅速发展，对软件工程的性能要求全面提高，加大了其运行负荷，软件工程不得不加快升级效率来追赶社会快速发展的脚步。
第二，运行效率相对较低。
伴随工作内容和方式的变革，人们对软件工程所提供的现有功能愈加不满，因为很多功能已经过时，或者一些功能的指标性能无法满足现今的工作需求，大多数软件都处于落后、迟滞发展的状态，不利于计算机系统运行效率的提高，软件工程自身的能力和效率也在走下坡路，急需提高运行能力和速度，加快软件工程升级的步伐。
第三，运行成本相对较高。相对目前科学技术所达到的水平而言，传统计算机软件当中所包含的科技含量相对较低，对其日常运行的维护以及运行安全方面的投入相对较大。一般而言，计算机软件的相关产品均购置于国外的公司，其所需资金相对较多，这就为该领域的发展产生一定的影响。
2 计算机软件工程升级的任务
计算机软件工程进行升级的任务主要包括以下几个方面：
第一，实现计算机软件运行的高效性。
软件工程的升级需要多方统筹和技术的综合运用才能实现，因此要实现计算机软件运行的高效性，首先要软件开发和维护人员的通力合作，整合人力资源和技术储备资源，软件工程的升级就是多个软件的组合升级，其难度可想而知，所以要对多个软件的升级制定相应的计划和措施，逐渐完善整个软件工程的升级程序和规划，强化软件原有的功能，增加適应新需求的软件功能。同时，在提高整体性能的同时还要注意操作的简便性，运行效率的高效性才得以体现，如果功能齐备，但是操作不易，就将影响工作效率和操作感受。
第二，实现计算机软件运行的安全性。计算机的运行安全性是目前社会各界广泛关注的重点问题之一，黑客对计算机系统进行攻击的重要方式在于对计算机的安全系統进行一定程度的破坏，在其运行安全性降低的同时，对相关数据进行窃取或者修改。因此，在对计算机软件工程进行升级的过程中，如若要对其安全性能进行提升，则需要对相关保护功能进行开发，并对传统软件中所存在的问题进行修复，从而提高计算机安全系统的“免疫”能力。
第三，实现计算机软件运行的持久性。总体而言，对计算机软件工程进行升级的过程中，需要消耗较大的人力以及物力。加之现阶段国内各个领域对计算机的运用范围逐步的扩大，对相关软件的要求也逐渐增多。因此，在实现计算机软件工程升级的基础之上，应能够实现该版本的软件能够适应未来一段时间使用者对计算机软件的要求，从而能够降低软件更新所消耗的时间。一方面能够维持计算机软件的正常使用，另一方面能够提升软件企业的经济空间。
第四，实现计算机软件运行的动态性。一般而言，实现计算机软件运行的动态性，能够在一定程度上减少对其进行升级的成本。经过对相关软件的修改过程实现对其进行升级，能够大幅降低相关工作人员的劳动强度以及工作难度。如何能够赋予一款软件多个功能，是目前软件开发领域内相关研究人员致力于研究的问题，也将会是未来计算机软件工程发展的方向。
3 计算机软件工程升级的策略
笔者认为，计算机软件工程的升级策略主要应包括以下几个方面：
第一，体现软件工程的科学性。在对软件工程进行升级的过程中，科学性的体现是其中的重要要求之一，无论是在软件开发阶段或是软件工程升级阶段。因此，在对软件工程进行升级的过程中，其工作人员的相关操作应符合行业的相关操作标准，实现设计的标准化，科学化。设计期间，工作人员应对软件的运行性能、运行模块等方面进行深入分析、研究，再次基础之上，对所应采用的设计方法进行确认，从而能够达到对软件工程顺利升级的目的，也能够使得软件的特点得以凸显。
第二，符合当今市场的需求。对当今市场进行深入调查，了解目前市场对软件工程的要求，在对软件工程进行升级的过程中使得其能够实现与市场的同步，从而能够很大程度上降低软件升级的盲目性，减少不必要的损失。同时，计算机的运行不单单包括软件系统，还需要配套的硬件才能实现计算机的正常运行。因此，在对软件进行升级期间，相关人员应对软件以及硬件系统之间进行充分的权衡，充分的了解目前市场的情况，设计出更加满足使用者需求的软件。
第三，加大合理管理的力度。任何工作的顺利进行，均离不开合理有效的管理，对于软件工程的升级亦是如此。因而，在软件升级期间，应建立行之有效的管理制度，并认真落实，强化管理，实现相关资源的高效利用。除此之外，合理的管理将会大幅提升该企业的生产能力，使其能够设计研发出符合当今社会需求的软件系统。
第四，提供技术层面的支持。计算机软件工程的升级离不开其他方面的技术支持，也只有提供必要的工程支持，才能够实现软件产品的多样性，才能够使得软件产品的加之得以体现。所谓的工程支持，其实质就是为计算机软件工程的升级提供必要的软件，并能够提供相关环境，进而使得计算机软件升级质量能够得到保障，其技术支持能够合理有效，其市场营销能够准确到位。
结束语
综上所述，计算机软件工程的升级是一项涉及多个层面的工作，其复杂程度相对较大。因此，在对其进行升级设计的过程中，应在确定合理的升级目标的基础之上，对相应的程序进行合理的修改，对升级的质量提供保障，对相关软件的应用提供支持。总之，加强高效实现计算机软件工程升级的研究，能够为国内各领域的发展提供技术保障，实现利益的最大化。
参考文献
[1]马宁.浅析计算机软件工程的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012（07）：11-12.
[2]李国章.计算机软件工程管理与应用探讨[J].电子技术与软件工程，2013（13）：20-21.
[3]余明毅.探究计算机软件工程升级的策略性[J].无线互联科技，2014（07）：33-34.
软件开发之软件工程论文范文第4篇
摘 要：随着知识图谱技术及应用的不断发展，形成了一系列独立的开发组件库，这些组件库在知识图谱的某些环节和领域中具有广泛的应用，但是其中大多数组件库之间相互独立、缺少统一标准，难以聚合形成体系开放能力。由于需要掌握多个独立组件的开发规范标准，这给相关研究和应用造成一定的难度和阻碍，因此利用Python的集成设计模式和语言黏合优势，对成熟的组件库进行分层分类整合，具有重要的实用价值。
关键词：知识图谱;图谱数据库;設计模式;集成构建
Research on the Design of Fusion Framework for Knowledge Graph
HE Zongping，FAN Shaofen，HE Xiran
（Information Office，Nanjing Audit University，Nanjing 211815，China）
0 引 言
知识图谱在相关的研究和开发领域具有一系列成熟的开发组件库，这些组件库在知识图谱的某些环节和领域中具有较为广泛的运用，如自然语言处理模块spaCy、图分析算法包NetworkX。但是其中的大多数组件库之间相互独立、缺少统一标准和规范约束，无法提供体系化的功能。知识图谱的研究开发需要掌握多个独立组件的标准规范，给相关问题的研究开发造成了困难和阻碍。同时，由于jupyter、colab等数据工程和科学领域的平台工具，对编写Python Notebook程序的简洁性、可复现性提出了更高的要求。因此，构建统一简洁、全面完善的知识图谱集成框架，对于这个领域的研究发展有着重要的现实意义。
1 知识图谱构建
知识图谱的运用覆盖了从互联网搜索到聊天机器人、推荐系统、金融风控、物联网、医疗教育等多个热门领域，对知识图谱相关技术领域研究开发的热度不断攀升。例如传统的搜索是一种浅层次的关联搜索，通过对网页关键内容的过滤分析实现，而基于知识图谱的搜索将在进行知识语义理解的基础上进行深层次关联搜索，综合检索数据信息的来龙去脉，并提供对搜索事物的分类、属性和关系的描述。
知识图谱本质上是基于语义网络的知识库，由Google公司于2012年提出。实际应用中可以把知识图谱理解成由节点（Vertex）和边（Edge）构成的一种特殊的多关系图，通常多关系图一般包含多种类型的节点和边，而知识图谱一般只包含一种类型的节点和边。
1.1 数据处理
在Python语言中，可以通过pandas读取excel中的数据，并以图谱“三元组”形式存储到Neo4j图谱数据库，以构建相关的知识图谱。基于Neo4j图谱数据库能够很容易地构建知识图谱，除了用Neo4j自带的cypher语言导入，也可以通过py2neo组件创建节点和关系从而构建知识图谱。pandas组件包通常用于数据分析与处理，可以将excel格式文件转换成dataframe格式，这种格式类似于Spark中的Dataframe结构，支持类似SQL的形式对数据进行处理。
1.2 实体抽取
知识图谱构建流程主要就是抽取实体，通过抽取算法获取知识图谱上的“节点”。对于文本数据处理的方式，基于词性标注的方法从句子中提取单词，例如名词和专有名词就是需要的实体。此外，当一个实体关联多个单词时，还需要解析文本的依赖树。
1.3 图谱数据库
图数据库不同于一般的关系型数据库，是一种非结构化的图形数据库，与MySQL、Oracle等传统数据库存储结构化数据相对比，图数据库主要用来持久化存储图谱数据。目前主流的图数据库包括Neo4j、TigerGraph、JanusGraph等：
（1）Neo4j是典型的图数据库，也是图计算引擎，具备嵌入式、高性能、轻量级等优势。
（2）TigerGraph是为高性能存储和计算而设计的分布式图数据库。每个实体和连接实体的每个边都是计算单元，支持自动划分多个节点。
（3）JanusGraph是开源的图数据库，遵循Apache协议，具有良好的开放性。
2 架构需求
本文研究的主要内容是通过增加适配层方式进行多组件的集成，提供抽象层接口，统一SDK或API标准，以构建符合当前数据科学研究和知识图谱开发应用的需求。图1为融合多个技术组件的集成架构图。
2.1 层级区分
框架的体系架构垂直划分为三个层次，即图数据存储层、引擎处理层、功能集成层：
（1）图数据存储层：存储层主要由各种图数据库组成，支持分布式存储，实现图数据的持久化存储。在数据存储量上能够支持达到亿级以上点边总数，吞吐量数万QPS，查询响应在秒级以内。
（2）引擎处理层：引擎处理层是负责对图数据进行读取转换和序列化的处理，包括一些并行处理引擎、大数据内存处理引擎等。
（3）功能集成层：集成层主要是牵涉到图数据相关的建模、分析和计算等功能库，是知识图谱应用分析的主要功能集合。
2.2 集成与接口
集成框架的核心是为Python中的知识图谱相关组件构建统一抽象层。本文研究基于外观模式（Facade Pattern）进行封装设计，架构如图2所示。
在面向对象方法的程序设计中，外观模式又被称为门面模式，外观模式定义了一个高层接口，通过引入一个类对子系统进行封装，让外部通过统一的外观对象进行调用，为子系统中的接口提供一致的访问标准。引入封装的外观可有效降低原有系统的复杂度，同时减少客户端与子系统类之间的耦合度。
外观设计模式通过一个统一的外观对象实现子系统外部与其内部的通信，屏蔽了客户端访问子系统的复杂性，客户端只需与外观对象通信，无需要调用子系统内部的多个复杂对象的功能。外观模式的目的在于降低系统的复杂程度，极大程度上提高了聚合功能包开发的便捷性，使得客户端无须关心子系统的实现细节，通过外观接口类即可完成所有功能調用。
3 构建方法
Python有着多种丰富成熟的图数据组件包，提供了包括语义技术、图数据查询、交互可视化、图数据结构算法、概率图推断，以及和机器学习等方面集成的工具包。这些工具包各自独立向外提供编程功能接口，工具包之间在数据处理、接口规范、功能种类等方面都存在一定的差异性。此外，这些开发包与主流的数据科学基础平台和工具包（例如Apache Spark、Ray、RAPIDS、Apache Parquet、pandas、scikit-learn、PyTorch、spaCy等）相比，也同样缺少有效集成。
3.1 组件构成
组件集成了RDFlib、OWL-RL、pySHACL、NetworkX、iGraph、PyVis、node2vec等开源项目工具包，集成各种图计算分析、可视化分析相关的功能方法，有助于知识图谱开发融入数据科学，并推动与数据工程实践更加紧密关联。
3.2 功能要素
构建的功能要素包括6个方面的内容：
（1）RDFlib中的知识图谱构建功能。RDFlib主要功能就是将基于语法的文件转换成RDF格式的知识表达，需将原始数据按照相应语法进行预处理，如TTL、JSON-LD、Parquet等数据格式序列化。
（2）基于PyVis的交互可视化。PyVis专注于关系网络可视化方面，并支持javascript渲染。
（3）基于SPARQL的查询能力，并将查询结果输出转换为pandas格式数据。SPARQL是针对RDF存储的查询语言，SPARQL与SQL类似，通过查询可以返回一条或多条图存储内容结果。
（4）基于SHACL约束规则的图计算验证。SHACL是一种标准化的依据一组条件来验证RDF图的语言，可以在预定义图谱形状构建的数据图上，强制执行标准结构。
（5）NetworkX和iGraph的图分析算法。NetworkX和iGraph是Python中创建、操作和研究网络图谱的工具包，尤其在分析网络结构的方面具有十分完备的支持。
（6）基于RDFS、OWL知识推理功能。RDFS是对RDF的扩充，用来描述RDF数据，增加更多的关系表示方法，OWL则提供高效灵活的数据建模和自动推理能力。
3.3 接口构建
集成框架基于Facade设计模式，将各类复杂的知识图谱功能库封装，提供外界统一访问的模块接口，内部中各个功能库仍然相对独立，降低系统耦合度并相互减少依赖。外观接口类构建的代码示例：
class SpecialGraphFacade（）：
igraphObj = None
rdfObj = None
visObj = None
def __init__（self）：
self. igraphObj = IGraph（）
self.rdfObj = RDF（）
self.visObj = PyVisual（）
def createSpecialGraph（self，data）：
self.rdfObj.readGraph（data）
return self.igraphObj.createSpecialPath（self.rdfObj）
def visualSpecialGraph（self）：
return self.visObj.visual（self.igraphObj）
4 结 论
开源社区在知识图谱相关的存储处理和计算分析层面提供了多种成熟的組件功能包，为避免在知识图谱应用开发和研究中带来的版本、接口和集成等问题，可充分发挥Python语言高效粘合式集成开发能力，基于Facade设计模式为一系列知识图谱组件功能包提供一致的高层接口层，隐藏多组件开发带来的复杂性，并承接版本控制的统一性、功能的一致性等内容，为知识图谱相关研究提供便利。
参考文献：
[1] 张云中，祝蕊.面向知识问答系统的图情学术领域知识图谱构建：多源数据整合视角 [J].情报科学，2021，39（5）：115-123.
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作者简介：贺宗平（1982.09—），男，汉族，江苏南京人，工程师，硕士，研究方向：软件体系架构、数据平台。
软件开发之软件工程论文范文第5篇
摘 要：当今互联网时代，人们的生活离不开各类电脑软件和手机APP，在大部分的软件开发过程中更注重的是技术强大和功能丰富，常忽略界面UI设计，良好的UI不仅在系统开发、网页设计、以及移动应用市场端都备受用户青睐，还让用户在操作使用软件时变得方便、快捷、舒适，带来更多的经济价值。本文从UI发展的背景入手，结合其与用户的关系和重要性，分析UI的设计原则和设计过程，加以作者曾经设计过的\"古树宝\"软件UI设计为经验，对UI设计在软件开发应用中的重要性进行浅谈与分析。一个成功的软件产品，主要目标就是能够吸引用户，使用户可以更舒适的使用与消费。
关键词：界面设计；用户体验；信息交互
一、UI的发展背景
UI，英文全称为User Interface，中文意思是用户界面。UI设计是指对软件的人机交互、操作逻辑、界面美观的整体设计。软件界面是人机交互的桥梁和窗口，对于完整的软件而言，UI主要指系统界面美术设计和人与系统之间人机交互两个方面。
在国内，根据以往的情况看，大部分软件技术人员只关注软件的功能如何实现，项目有无漏洞，安全性是否保障等等，然而却忽略了软件的界面设计。但随着时代的变化，现如今的电脑用户的观念也在发生着变化，用户的审美度越来越高，用户的体验感有更高的要求，软件除了技术齐全、功能强大外，也开始注重视觉效果，舒适度，美观度，便捷度等各种用户的体验感。
二、UI与用户的关系
UI是人机交互的桥梁，优秀的软件UI能给用户使用带来极大的便捷，引导用户如何操作，给其带来轻松之感。软件界面的好与坏，并非是管理者或经理的指示有多么清晰，也不是软件功能有多么丰富和完善，而是用户使用时最直接体验评价。用户在使用某种产品或服务时，会建立起来一种使用的主观心理感受。这种感受是用户通过手去操作、眼睛去看、大脑去思考、心去体会到的，好的产品能让用户用起来很舒适，不需要费神就把整个使用流程跑完了，体验到。
所以我们在设计与构思软件界面过程中，要着重把界面和用户体验结合起来，把用户体验作为界面好与坏的唯一标准。这的确是一件很难的事儿，但如果真能做到，想必这个产品的参与者和产出者就是成功的。
三、UI设计的重要性
当前互联网时代，人们的生活离不开电脑和手机，电脑软件和手机APP的数量也是不计其数，同一类型功能的手机app都就很多个，用户在选择下载后，软件界面就如同门面，用户的第一印象就是软件的界面带给你的直观感受。界面的好与坏，会给用户留下了深刻印象，此后才是具体的操作功能与使用感受，软件强大的功能是在对界面产生良好的印象之后才能體验到的，所以，用户第一时间不一定能感知其功能的强大，而是直接感知软件界面的舒适度，对整个软件是否做出评价。除了界面的美观舒适外，功能板块的划分布局是否符合大众的体验效果，若是使用繁琐和复杂，这也会直接影响用户对本软件的评价，影响软件推广和使用。
软件界面活泼极具感染力，就如国外的苹果、三星、黑莓，以及国内的华为、OPPO、VIVO、小米等几大公司都开发了属于自己的操作系统，拥有一套自己的UI设计各具特色，使用户操作简单、方便，各层次知识水平的用户都能轻松应用。所以一款优秀的软件界面设计就能够吸引更多的用户，为操作起到更好的引导作用，增加在用户心目中的满意度，这样，才能在残酷的市场中立于不败之地。
四、UI设计的原则
电脑软件和手机APP的UI设计直接关系到APP开发以后的运营推广，移动端扁平化设计的发展，色块、图标、字体、组合、视觉体验效果等，每一个元素都是关键。那么如何才能做好手机APP开发中的UI设计呢。
1.色彩搭配设计
主色调的使用会给用户留下一定的印象，所以要选择好主色调。界面的色彩及风格与系统界面统一，软件界面的总体色彩应该接近和类似系统界面的总体色调。比如系统色调以绿色为主，软件界面、按钮等使用的色彩就最好要与之吻合。
2. 界面布局设计
手机APP开发具体要采用的什么样的设计风格，还是要依据产品具体的需求等元素去进行选择。信息之间层级关系的罗列展示非常重要，恰当的布局，能直接通过视觉力来暗喻信息之间的层级关系。
3.图形设计
图形决定着整个产品线的调性，能直接将产品所蕴含的情感文化通过视觉表现传达给用户。在UI界面设计中图形更多的体现在图标及按钮上，这里可以尝试统一的风格、统一的图形元素来提升形的统一感。
4.字体设计
字体的形状及样式会直接影响到信息传递的速度，根据不同的场景，使用不同的字体样式是极为重要的。在UI设计中，理解字体也是个重要的技能，合理的使用字体样式，字重，字距等都是字体设计中的关键。
5.情感化设计
在一些细节上需要考虑到情感化的设计，将情感融入于设计中，这样可以去提升手机APP设计的品质，提高用户使用体验感。
五、UI设计的过程
UI设计包括交互设计、用户研究、界面设计三个部分。一个通用消费类软件界面的设计大体可分为五个步骤：需求阶段，分析设计阶段，调研验证阶段，方案改进阶段，用户验证反馈阶段。通过以上步骤最终要实现Logo设计，按钮设计，主页面设计，启动页设计等。
（1）Logo设计
商标可以说就是个符号，是同等重要的概念和图形的综合。LOGO设计要简单直接，尽量简化一些不必要的修饰，图标制作不能太繁琐，在制作上尽量使用矢量图，确保图形质量清晰，使在有限的屏幕空间里，展示最好的效果。在曾经创作过的古树宝App设计过程中，其功能为古树名木的生长保护，所以在logo设计中又改为以树木的基本形为原型，加上充满生机的绿色，抽象简化而成。
（2）按钮设计
设计风格也有很多细微的差别，圆角还是直角，面还是线行都有不同的含义和表意性，选择具有典型特征的图符，有助于用户的识别，方便操作。在古树宝App共有两个比较重要的按钮：开和关，用来控制单片机上指示灯的打开和关闭操作。按钮采用了茂盛的树木和树干枝丫两个图形制作。
（3）软件主页设计
界面设计要简单直接，尽量简化一些不必要的修饰，使在有限的屏幕空间里，展示最好的效果。在古树宝app中主页面上显示包括的内容为标题、按钮、温度数据、湿度数据、光照度数据、PM2.5浓度数据几个项目，告别了传统整齐划一的表格式风格，将各个内容板块排列成菱形，具有不一样的使用体验。
（4）启动页设计
App启动进入主页面时，会有一个启动界面，用来过渡和缓冲，进一步展示软件的功能和内容。动效是进行人机UI设计的一个体现，精心策划的启动页可以为APP产品增添不少精彩，给予用户更好的视觉享受，让用户在使用产品过程中拥有愉悦的心情，同时对企业也是一种很好的宣传。
六、总结
对于软件UI设计的评价中，目前还没有统一的评价规则，每个行业的UI设计可能会有的不同的评价体系。但是不变的是需要评价用户对软件界面是否满意，是否符合标准化、布局是否合理科学等。因此，软件界面的重要性和必要性不可低估，在今后的设计中，加强对界面设计的重视，可以促进其带给用户第一印象的直接效果，对软件的推广和使用有积极促进的效果。
参考文献：
[1]加瑞特.用户体验要素：以用户为中心的产品设计[M].北京：机械工业出版社.2011.
[2]周陟.UI进化论：移动设备人机交互界面设计[M].北京：清华大学出版社.2010.
[3]JeffJohnson.认知与设计：理解UI设计准则[M].北京：人民邮电出版社.2011.
[4]王軍锋.郭偎.武艳芳.移动应用UI设计模式[M].北京：人民邮电出版社.2013.
[5] 潘成超.吴爱清.王微等.论软件用户界面的重要性和必要性[M].安徽：电子技术与软件工程.2016.
作者简介：
张俊文（1987-），男，汉族，云南昆明人，党员，硕士研究生，西南林业大学研究生院，研究方向：信息技术，农业信息管理。
软件开发之软件工程论文范文第6篇
关键词：油田地面集输管网;优化设计;软件开发
油田地面集输管网是油田系统工程中作为重要的一项组成部分，油田地面集输管网建设工程主要涉及管—站系统工程的建设，这一工程在油田地面建设过程中发挥着十分重要的作用，通常包括地面工程的实际运行成本、中间站的建设成本和管网的建设成本等几方面。通常情况下，因为油田地面集输管网建设的成本较高，所使用的转油站和管材所需的投资也较高，所以，解决油田地面集输管网建设问题，实现油田地面集输管网的优化建设是一项亟待处理的问题，该问题的解决能够大大提高油田建设的经济效益。
一、油田地面集输管网优化理论
油田地面集输管网系统是连接油库、功能站以及工艺管道，对伴生气和原油进行运输的系统。在其开发设计阶段，各个油气井的气体组成、产量和压力等都已经完全确定。油田的地面建设工程规划要根据油井与油站的连接方式、转油站的大小和计量站的规模等进行综合评定，也就是通常所说的油田地面集输管网的整体布局。在整体布局得以确定后，则需要尽可能地降低建设费用和投资规模，并在此基础上设计出保证管网日常运行的计量站所能承受的工作压力和经济管径。
油田地面集输管网系统通常需要较大的建设成本，占到油田地面建设整体成本的70%左右，所以，必须使用优化理论来设计油田地面集输管网系统，从而降低总体的建设成本。油田地面集输管网系统的设计是一项综合性极强的工作，要实现计算机技术、数学原理与工程理论的有机结合。集输管网系统设计就是要在地下情况、地面情况与油品性质相结合的情况下，使用合适的方法来尽量满足油田开发和运行的实际需要。而油田地面集输管网系统的优化设计是指在中转站和油井位置都完全确定的基础上，来合理规划网络拓扑的最优结构，可以选择把集输管网的优化设计划分为运行参数的优化选择、管网位置的优化布局、站址的优化设计和井群的优化划分等问题进行综合研究和分析。首先对各个部分分别建立相应的数学模型，然后再对数学模型进行求解操作，最终得到整体油田地面集输管网系统的最优化求解。
二、油田地面集输管网优化设计
油田集输管网系统主要由油井、中间站、管道以及各种油库所共同组成，集输管网的设计要参考油田所使用的生产工艺，从而确定各个转油站的建设规模和计量，同时确定各个中转站与油井之间连接管网的具体方法。油田地面集输管网系统通常需要较大的前期投资，也是整个油田系统中所需成本最高的部分，所以，如何实现油田地面集输管网建设成本的降低，也成为了油田地面集输管网优化设计的主要内容，使用优化理论能够较为恰当地解决这一成本问题。
油田地面集输管网優化知识在计量和油井之间的相对位置已经明确规定的基础上，计算出集输管网系统最为合理的拓扑网络系统。随着近年来计算机技术的快速发展和广泛应用，油田地面集输管网的优化设计也有了越来越多的方法，油田地面集输管网的设计是一项学科交叉且十分复杂的问题，需要综合应用计算机技术、经济模型和数学理论等多学科的协同工作，通常包括以下几点程序：第一，先要确定油田地面集输管网的实际拓扑结构，也就是环状管网还是树状管网的选择问题;第二，运用优化的数学模型，设置合理的约束条件;第三，对目标函数进行合理分析，确定优化设计的具体方案;第四，使用最优方法对数学模型求解，从而得出最优值;第五，对模型进行结果检验，改进计算方法和数学模型。
三、油田地面集输管网的设计软件开发
油田地面集输管网的设计需要使用相关的计算机软件，现阶段我国很多研究者和计算机技术研究者都在相关软件的开发上做了大量的工作，并开发出了一些较为实用的油田地面集输管网设计的应用软件。虽然我国在油田地面集输管网设计软件的开发较晚，但是发展的速度却很快。1990年起我国就有了关于油田地面集输管网设计的软件开发，并提出了集输管网的优化设计问题，即在中转站、计量站和油井系统中的从属关系已经明确的基础上，找到集数管网终端与各个油井之间的最佳位置。1992年，相关研究者在以往技术的基础上，提出了关于环形集输管网的优化设计问题。1993年，研究者开始利用数学模型的方法对油田地面集输管网的优化设计问题进行研究，并直接讨论了解答数学模型的复杂性，提出了相应的解决方法和策略，将整体设计问题划分为了参数优化选择问题、位置的优化选择问题和布局的优化选择问题三个方面，将各个部分有机统一起来，以求得整体目标函数的最大值。1994年，研究者对原油集输系统的设计问题进行了优化研究，在考虑层次优化模型和构造成分的基础上，将原油集输划分为了三个基本层次：一是系统的优化，即以最大程度降低总体成本为优化目标的数学函数，从而实现各个级站规模的最优设计;二是布局的优化，即在规模一定的基础之上，以最大程度降低建设管线的总长度为基本目标，实现各个级站从属关系和设计位置的最优设计;三是工艺的优化，即在明确规定布局和建设规模的基础上，以最大程度降低管线的运营和投资成本为基本目标，实现生产方法参数、各个级站设备和各类管线规格的优化设计。
为方便该系统的二次开发和日后维护，油田地面集输管网设计通常选择GIS软件，该软件具有较强的输出能力和图像处理能力，能够生成出各种不同比例的较为完整的土建，也能够输出各种统计图和统计表格，从而为不同层级的使用者提供形象、直观的双向联动数据。另一方面，该软件还具有较高的模块化程度，用户可以基于此功能进行软件的二次开发。
油田地面集输管网的设计软件系统主要包括以下几个模块：第一，系统数据设计。数据设计是油田地面集输管网工程信息系统的基础，会对项目建设和系统实际应用能否满足需求以及效能的发挥造成直接影响。数据组成主要包括：基础地理数据，即各种比例尺的地形图，数据格式可以是AU-TOCAD，ARC/INFO等，并完成相应的数据转换、校正、整饰、建库等工作;管网数据，即分布在厂区地上、地下的各类管网数据。数据输入以后，和地形图数据进行套合，形成完整的管网数据。由于地面工程信息系统中数据存储量比较大，对数据库的要求比较高，故本系统采用ORACLE 9i作为系统数据库，可以较好地满足西北油田分公司及下属单位的应用需要。第二，系统模块。从软件实现角度，本系统的模块划分策略为在最上层分为地图功能和查询控制模块。地图功能由结果查询、鹰眼、距离测算、前一视图、拉框放大、直接缩小、打印地图、面积测算、后一视图、地图漫游、全屏显示和直接放大等模块组成;查询控制由点选查询、图层控制、系统设置、分类汇总、选择地图、打印地图、名称查询、日期查询和拉框查询等模块组成。根据系统功能要求可系统划分为8个模块：管网Web发布子系统，管线规划子系统，管网维护子系统，管网辅助设计子系统，管网事故处理功能，管网管理子系统，管网输入编辑子系统以及地形图库管理子系统。
四、总结
综上所述，油田地面集输管网设计施工是一项较大的系统性工程，由于其自身具有多元性和复杂性的特点，因而实现优化设计的工作任务也十分繁重。在设计过程中，要根据地面集输管网的作业需要，以降低地面集输管网的长度为基本目标，在油田位置确定的基础上，实现转油站进口与所辖油井井口之间地面集输管网的优化设计时油田设计是油田建设中的重点项目。到目前为止，我国尚未出现有关于油田地面集输管网优化建设的专业设计软件，这就为油田的设计者和软件工作者提出了更大的挑战和更新的问题。
参考文献：
[1]魏立新.基于智能计算的油田地面管网优化技术研究[D].东北石油大学硕士学位论文,2008
[2]张立平.油气集输系统优化运行与设计软件研究[D].中国石油大学硕士学位论文,2008
[3]李元鹏.油田地面集输管网优化计算研究[J].油气储运,2010,10:19
[4]张子波.油田地面集输管网优化设计与软件编制[D].中国石油大学硕士学位论文,2011