時間:2023-04-20 18:09:11
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摘要:動調式陀螺測斜儀是一種新型精密陀螺測斜系統,適用于有磁性干擾的叢式井、加密井的鉆探測量及在完井后的套管內或鉆桿內進行測量。該儀器漂移很小,有效地提高了井眼軌跡測量結果的準確性。為了匹配儀器測量精度,測試數據處理采用空間曲線積分法,實現井眼軌跡空間展布的精細描述,開發出對應測斜資料分析方法與解釋平臺,為老井軌跡復測、側鉆井等提供實施依據。
關鍵詞:動調式陀螺;井眼軌跡;空間曲線積分法;陀螺測斜解釋平臺
0引言
為提高油氣井利用率和開發效果,地質部門在開發過程中,經常在原井眼基礎上進行開窗側鉆,對井眼軌跡的準確性提出了更高的要求。以往由于受儀器精度及設備技術條件限制,井眼軌跡的測量結果往往存在較大偏差,從而影響了對地層的正確評估。所以,為了提高側鉆井的成功率,就需對某些老井復測井眼軌跡[1-2]。本文采用動調式陀螺儀進行井眼軌跡測量,為匹配儀器測量精度,測試數據處理采用空間曲線積分法,實現井眼軌跡空間展布的精細描述,開發出對應測斜資料分析方法與解釋平臺,為老井軌跡復測、側鉆井等提供實施依據。
1陀螺測斜儀
常用2種陀螺測斜儀測量井眼軌跡。一種是框架式陀螺測斜儀[3],其原理是利用高速旋轉的物體具有定軸性的原則實現方位測量,由于高速旋轉的運動存在摩擦力,容易產生漂移,而且這種因漂移而產生的偏差會隨著時間而增大。另外,框架式陀螺無法直接測量方位,需要在開始測量前用人工確定正北作為基準,這樣容易帶來人為誤差。由于框架式陀螺測斜儀的漂移偏差無法預測和克服,導致井眼軌跡測量結果不穩定。而動調式陀螺儀采用了更為先進的撓性支撐,因而漂移很小,有效地提高了井眼軌跡測量結果的準確性。動調式陀螺測斜儀是一種精密陀螺測斜系統,采用慣性導航原理,利用撓性陀螺儀和石英撓性加速度計作為主要測量元件,通過定點測量儀器各軸的地球自轉角速度和加速度分量,經過系統解算后得到當前位置的井斜度、方位角。然后,根據各測量點的方位、傾斜角確定井眼軸線的空間位置,同時為了與鉆具配合,必須隨時得到工具面角[4]。特別適用于有磁性干擾的叢式井、加密井的鉆探測量及在完井后的套管內或鉆桿內進行測量。
2井眼軌跡曲線算法優化
井眼軌跡算法有很多種,常用方法有平均角法、圓柱螺線法、最小曲率法和曲率半徑法[5-6]。這些計算方法大多是將測量段內的井眼軌跡假設為直線、折線、圓柱螺線和斜面圓弧曲線等簡單曲線模型[8]。井眼軌跡計算是通過測量井眼的斜深、井斜角和方位角,然后,再用一定的計算方法將這些測量數據解釋為XYZ空間坐標數據[9]。
井眼軌跡計算的積分法是一種基于空間曲線的方法,它將相鄰的2個井斜測點的連線視為一漸變空間曲線[5-8],這更符合鉆井工作的實際,其精度高于常用的井眼軌跡計算方法。在實際井眼軌跡測試時,通過優化工藝方案,制定合理資料錄取方案,采取連續測斜或加密測點方案,可以最大程度地逼近軌跡空間曲線形態。
3處理解釋系統設計
陀螺測斜解釋平臺采用C#開發完成,充分利用人工智能,與上游基礎數據庫緊密銜接,用戶僅需進行簡單輸入工作便可完成井眼軌跡評價,大大提高了單井處理效率。軟件設計3個功能模塊,主要實現數據處理、圖表繪制、報告生成(見圖1)。
3.1數據處理
動調式陀螺測井儀主要采取點測方式進行,在開窗側鉆位置或最大井斜位置采取加密測點或重復測試某深度點的工藝提高測試數據精度。在數據處理上實現數據質量自動檢查,如果相鄰測點測深增量ΔL=0,說明這2點為重復測試數據,需要計算其平均井斜角和方位角。再采用空間曲線積分法依次計算相鄰測點垂深增量ΔH、水平位移增量ΔS、東西位移增量ΔE、南北位移增量ΔN,并對n個測點位移累積求和就是某點的垂深、水平位移、東西位移和南北位移。
3.2圖表繪制
對井眼軌跡的描述主要采用水平投影圖、垂直剖面圖和三維軌跡圖方式。繪制水平投影圖和垂直剖面圖時,需要考慮實現新老井眼軌跡對比功能。因為早期的陀螺測井測量和分析誤差相對較大,在開展動調式陀螺儀對老井數據進行普查,落實真正的井眼軌跡時,進行新老井眼軌跡對比繪圖(見圖2)。
三維軌跡圖主要利用計算機圖形化計算,采用OPENGL繪圖方式,實現井眼軌跡的三維縮放、旋轉等功能,使用戶對井眼軌跡走向更能直觀準確地觀察和掌握(見圖3)。
3.3報告生成
陀螺測試井眼軌跡報告內容包括井基礎數據、現場測試情況、井的三維軌跡圖、垂直剖面圖、水平投影圖、解釋結論表等。井基礎數據或軌跡對比所需老井井眼數據直接通過油田上游信息系統A2數據庫中獲取,只需輸入正確的井號,便可連接A2系統。
報告形式以Word格式表現,利用MicrosoftOffice系統中word模板編輯功能,可以預先對報告內容進行整體編輯排版。系統以word標簽查找方式,完成計算結果、各種表格、圖件等內容對應添加到Word文檔中,實現一鍵自動生成報告的功能,滿足不同用戶、不同地質需求,大大降低了單井處理解釋時間。
4陀螺測井技術應用
4.1克服磁性干擾,指導加密井鉆進
油田開發后期,依靠打定向井、加密井或老井側鉆穩產增效[8]。動調式陀螺測井儀由于其不受磁性干擾的特點,可以在井距較小:磁性干擾強烈的環境下,準確測取井筒的傾斜角、方位角、工具面角等參數,進一步計算可得出垂深、南北偏移、東西偏移、閉合方位等參數,指導新井鉆進。
TJH油田計劃在的G71井附近打1口水平井,由于該區塊為低滲透區塊,井距普遍較小。為了保證側鉆順利完成,該井在側鉆過程中,對本井及鄰井均分別進行了陀螺定向及測斜,發現水平井設計井眼軌跡存在問題,該井與水平井的最小距離只有18.58m,存在安全隱患,隨后根據計算結果及時調整鉆井方案,保證了水平井順利施工,投入正常生產后初期日產油近50t。
4.2應用陀螺定向,提高側鉆中靶成功率
在剩余油富集區實施側鉆井是老井產能建設的重要手段,陀螺定向在油田廣泛用于老井開窗側鉆,減少定向時間,提高了側鉆中靶率[9-10]。
BQ油田B19-1斷塊計劃在高部位部署BS24-7K井,實施前對BS24-7井進行陀螺測試,總水平位移與原來的認識相差204.2m(見圖4、圖5),根據結果及時進行調整鉆井方案,避免井位落空。該井投產后,初期日產油9.8t。
5結論
(1)動調式陀螺測斜儀不受鐵磁物質的影響,適用于有磁性干擾的叢式井、加密井的鉆探測量及在完井后的套管內或鉆桿內進行測量。無需人工校北并且采用先進的撓性支撐,更有效地提高了井眼軌跡測量結果的準確性。
(2)開發了井眼軌跡分析平臺,采用與動調式陀螺測斜儀測量精度相匹配的空間曲線積分法,能夠更加精細描述井眼曲線空間展布。
(3)動調式陀螺測井技術在油田落實井眼軌跡、判斷油水井在油層中具置、指導加密井部署、提高側鉆中靶率等方面提供可靠了依據,能夠取得很好的地質應用效果。
軟件開發畢業論文范文模板(二):隨采地震監測數據采集控制軟件開發論文
摘要:隨采地震能夠對工作面前方地質異常體進行連續探測和實時預報,成為近幾年的研究熱點,但是目前還沒有能夠在煤礦井下開展隨采地震長期連續監測的裝備及配套軟件。為了解決這個問題,基于MicrosoftFoundationClasses(MFC)開發框架,開發了一套隨采地震監測數據采集軟件,在室內、野外進行了為期3個月的聯調測試,并且在貴州巖腳煤礦與井下隨采地震監測設備開展了為期3個月的全面試運行。測試表明,軟件實現了隨采地震信號的高效采集、完全存儲和處理軟件的實時通信功能,具有運行穩定、操作便捷、處理高效、便于維護、無人值守等優點。
關鍵詞:隨采地震監測;數據采集;軟件設計
我國的煤礦以井下開采為主,與國外相比,我國煤炭行業的信息化水平較低,礦山空間信息仍然以圖表和文字作為主要的存儲介質,信息基礎設施未能跟上時代變化的腳步,使得煤礦企業的競爭力受到嚴重的制約[1]。煤礦井下危險具有多變性、隱蔽性,導致安全問題成為威脅煤礦工人生命的核心問題[2]。而采掘工作面更是礦井水害、頂板、火災以及瓦斯等多種災害事故的多發區,同時也是工作人員聚集區,因此,也是導致重大生命財產損失的高危區域[3-7]。隨采地震勘探[8]是利用采掘活動激發的震動作為震源,探測工作面內部或者掘進面前方一定區域內地質構造的一種地震勘探技術,可以擺脫放炮的安全隱患及對正常采掘生產的影響,實現了采掘的同時進行超前探測[9-11]。隨采地震所用震源信號是連續、非可控的,只有進行連續、長期監測,記錄遠場信號,將其與遠場信號作互相關,得到清晰的相關峰值,才能將其轉化為脈沖子波,代替炸藥震源進行地震勘探[12]。
因此,研制隨采地震監測裝備及控制軟件成為當務之急。本文針對隨采地震監測裝備的特點,充分分析其觀測系統和監測數據的特點,利用數據庫和文件系統的優點,設計了軟件的數據結構;考慮處理軟件的特點,設計了與處理軟件之間的接口;最后基于MicrosoftFoundationClasses(簡稱MFC)開發框架,開發了數據采集軟件,聯合測試成功后,并在貴州巖腳煤礦進行了3個月的野外采集工作。
1隨采地震觀測系統及其特點
為了能夠獲得工作面內部煤層劇烈變化情況、斷層和陷落柱位置與規模以及應力集中區等信息,目前的隨采地震觀測系統采用復雜部署模式。如圖1所示,采用H形布局,共72道,其中孔中部署24道,分4個深孔,每個鉆孔內部署6道,由一個孔中多級檢波器串承擔;其余的48道部署于工作面兩側巷道的錨桿上,圖1中綠色圓點為巷道檢波器。
數據采集分站為6通道,整個觀測系統共需12臺分站,數據處理時主要使用煤層中的槽波,而槽波的頻率較高,可以達到500Hz,為了采集高質量的數據,采樣間隔為250μs,這就對數據采集系統提出了新的要求,不僅僅數據道數多,采樣率較高,而且是長期連續實時監測。
觀測系統隨著工作面的推進而移動,當工作面推進到檢波器測點附近時,要依次將檢波器拆卸,避免被埋入采空區中,當工作面推進到距離圖2中黃色深孔檢波器10~20m時,要將全部的黃色測點移動到藍色測點位置,以此類推直到工作面回采結束。
2隨采地震監測數據采集軟件設計
2.1軟件架構設計
針對分站多、數據量大、觀測系統多變化、實時性要求高以及需要與數據處理分析軟件進行通信的特點,采集軟件利用多線程技術分別進行數據采集和存儲,軟件框架設計見圖3。
2.2軟件數據結構設計
采集軟件中的數據可以分為兩類,一類為數據量不大,變化周期較長的數據,比如:監測分站信息、觀測系統信息等;另一類為數據量較大,而且變化周期很短的數據,比如:監測數據。根據數據特點,采集軟件采用數據庫與文件系統相結合的方式保存數據,以提高數據存儲效率。監測數據采用文件系統保存,其他數據采用數據庫方式保存。
a.數據庫設計
數據庫主要保存測區信息、采樣率、每個文件的采樣時長、采集分站信息、傳感器信息、觀測系統以及監測數據的保存路徑等信息,其E-R模型見圖4。
b.文件結構設計
監測數據的輔助信息,如采樣率、觀測系統、道數等信息全部保存在數據庫中的監測數據表datafile_info中,按照采樣順序將每道數據作為一塊寫入文件,塊的順序與道號一致,樣點值采用有符號的浮點型數據類型保存,詳見圖5。文件名為第一個樣點的采樣時間,格式為:YYYY-MM-DD_HH_MM-SS,不足兩位數的補零。
2.3軟件交互接口設計
本軟件需要分別與井下采集分站和隨采地震數據處理軟件進行交互,主要涉及到兩個接口。
a.與采集分站接口
為了便于和井下采集分站通信,采用UDP與TCP協議相結合的通信模式,采集軟件的查詢指令通過UDP協議與采集分站通信,通知指令和數據傳輸則采用TCP協議傳輸,其通信流程見圖6。
b.與數據處理軟件接口
為了提高數據存儲效率,采集軟件采用數據庫與文件系統相結合的方式存儲監測數據,大量的監測數據保存在文件中,但是文件的相關信息,如:道數、采集時間、采樣率、觀測系統等信息保存在數據庫表datafile_info,與數據處理軟件的通信也通過數據庫來完成,數據記錄表中專門設計一個字段為數據狀態標志,數據采集時狀態為0,采集結束后為1,數據處理軟件不斷查詢該表中數據狀態標志為1的記錄,一旦有這樣的記錄,則根據數據庫中的信息讀取監測數據進行處理,處理結束后將該標志改為2,具體處理流程見圖7。
3隨采地震監測數據采集軟件實現
3.1開發環境
軟件基于VisualStudio的微軟基礎庫類(micro-softfoundationclasses,MFC)開發框架,采用C++語言編寫,充分利用其圖形用戶界面(graphicaluserinterface,GUI),大大提高軟件的開發效率。在功能開發方面,為了滿足隨采地震監測的需要,提供數據采集和數據保存功能,采用菜單欄和對話框方式來實現軟件與用戶之間的人機交互。在整個應用框架的基礎上進行功能性、界面性的填充。將軟件開發分成若干部分,有效地提高軟件研發效率和可讀性,同時也便于后期維護升級。
3.2軟件的實現
為了提高軟件的運行效率,將軟件操作界面、數據采集、保存和整理以及設備狀態監測與恢復功能分別由單獨的線程來完成。
a.數據庫實現
數據庫中最主要的兩張表為傳感器信息表和監測數據表,傳感器信息表為觀測系統表的基礎,而且隨著工作面的回采傳感器移動后,傳感器的位置信息就會發生變化,觀測系統隨之變化;監測數據表是數據采集軟件與處理軟件通信的基礎,表中需要包含大數據文件路徑、觀測系統、采樣率、采樣時間和時長等重要信息,具體見表1和表2。
傳感器信息表中(表1)以Station_ID、Channel和Modify_Time為聯合主鍵,這樣表中可以把同一個傳感器在不同時間的坐標都保存起來,隨時可以獲取任何時間段的觀測系統。
監測數據表中(表2)由File_Index為主鍵,該值為根據時間自動生成一個與時間有關的數,確保唯一性,同時將大數據文件的相關數據信息全部存入該表中,以方便數據處理軟件隨時查詢。
b.軟件操作界面
隨采地震監測軟件屬于監測類軟件,具有自動化程度高、人工干預少等特點,因此,需要用戶的操作很少,主要是一些參數設置和監測分站運行狀態的顯示:系統中監測分站的數量、每臺分站的傳感器數量及其工作狀態。
傳感器參數設置功能主要包括傳感器的安裝位置及其坐標、所屬監測分站號、通道號、測點號等信息的增加、刪除和修改,由修改傳感器的時間為主鍵,即可獲得該時刻的觀測系統。
c.數據采集功能
數據采集功能主要包括數據采集軟件與監測分站之間的通信、監測分站狀態查詢與控制、數據采集等。為了達到隨時能夠與監測分站通信的目的,與監測分站的通信通過UDP和TCP協議兩種方式來實現,其中監測分站的信息和狀態查詢由UDP協議實現,指令的發送、參數設置和數據采集通過TCP協議實現。TCP協議中采集軟件為服務器端,監測分站為客戶端,服務器端采用完成端口技術來接收多個監測分站上傳的數據,為了便于數據保存,每個通道的數據分別存放在獨立的緩存區中,緩存區采用循環數組的設計,當數據寫入緩存區中后,循環數組的數據采集下標iColDataIndex+1,數據采集詳細流程見圖8。
d.數據保存
為了提高數據存儲的效率,將數據存儲分為數據保存和整理兩個步驟,分別由兩個線程執行。數據保存線程監測緩存區中數據采集下標iColData-Index與已保存數據下標iSaveDataIndex之差,當該差值達到預設值時,從數據緩存區中讀取數據并保存成數據文件(采用異步模式將每道單獨存儲為一個文件)。數據保存完成后,循環數組的已保存數據下標iSaveDataIndex+1,其數據保存詳細流程見圖9。
e.數據整理
為方便數據處理需要把同一時段的各道檢波器的數據保存為一個文件,當由于檢波器或者采集分站故障導致數據缺失時做填零處理。因而增加一個專門進行數據整理的子模塊,由一個單獨的線程來處理,其數據整理詳細流程見圖10。
f.系統自恢復
井下的供電系統或者網絡經常檢修或者故障,導致隨采地震監測設備出現故障,當故障解決后,系統應該能夠自動恢復,但是該系統是由多個監測分站組成的,分站之間需要不斷進行時間同步,當一臺分站出現故障后,該分站停止采集,其他分站仍然正常采集,當該分站故障解決后,要想恢復采集,必須要把系統中所有的分站進行重啟。圖11所示流程,就是用來檢測網絡是否出現故障,如果出現故障,則一直檢測,直到故障修復,然后重新啟動系統。
4隨采地震監測數據采集軟件聯調與測試
4.1運行環境
數據采集軟對運行環境的要求如下:
操作系統:windows7及其以上;CPU:2.5GHz,4核;內存:8GB;硬盤:500GB。
4.2聯調與測試
該軟件與井下監測分站以及數據處理系統在實驗室進行為期1個月的聯調測試,聯調過程中對采集軟件與監測分站和數據處理軟件的接口進行了修改和完善,并在野外進行了為期2個月的穩定運行后,各項性能指標都達到了設計要求,軟件實時波形界面見圖12所示。最后在貴州巖腳煤礦進行為期3個月全面試運行,無論是采集數據還是與數據處理軟件的通信都正常工作。
5結論
我國的計算機軟件專業教育在國際化、標準化方面已經大大落后于先進的國家。首先是英語教育水平不高。在軟件產業,英語毫無疑問是第一語言。愛爾蘭、印度之所以成為軟件出口大國,與這些國家擁有大批英語軟件人才密切相關。我國軟件專業的碩士乃至博士英語聽、說、寫的能力障礙成為國際化的一道坎。練好英語也成為我國軟件人才流向外企或國外的主要目標之一。其次,我國許多高校教材平均每5 年才更新一次, 大大落后于國際軟件業的發展。這也是大學生畢業后難以勝任軟件企業要求的主要原因。
與之相比,印度APTECH 的教材每年更新一次。
二、國內外市場對軟件人才的需求
我國和印度同為發展中國家, 但印度已成為除美國外的第二大軟件出口國。盡管我國的軟件市場一直保持快速增長,但軟件總體發展水平仍處于初級階段, 這使我國的軟件產業將有進一步快速發展的空間,軟件工程也會得到更多的重視和扶持。
國內市場每年對軟件人才的需求高達80 萬,而各高校計算機專業畢業生中的軟件工程人才還很缺乏, 高素質的軟件工程人才尤為短缺。畢業生主要在軟件公司、企事業單位、高校、研究所、國防等部門從事軟件設計、開發、應用與研究工作;另外也可攻讀本學科或相關高新技術學科、交叉學科的碩士學位。推薦閱讀:
因此,面對如此高的市場需求,我們開放教育要彌補普通高校的培養人才空缺, 為在職在崗的相關人才提供就業發展的學習機會。推薦閱讀:談機電一體化裝置及控制系統的設計論文
三、依靠電大三網優勢,發揮成人自身特點,創建自有教學模式筆者認為在教學模式上應該從以下幾個方面入手:
1、教師隊伍的知識更新專業教師隊伍知識更新是至關重要的, 教師是學生學習的引導者,是教學環節的核心力量,因此要想把一個專業建設完善,首先要從教師的知識結構,知識層次入手。 軟件工程的特點決定了其基本理論和方法一般需要較長的從業經歷或經驗, 所以中青年教師常常是這方面的專家; 而程序設計技術和軟件開發工具往往是年輕人的專利,相關課程的教學最好由年輕教師擔任。在每個年齡段還應該分出教師的層次。
軟件系統是計算機系統的靈魂,軟件系統本身的復雜性和人的思維的局限性造成了軟件系統中可能會潛伏各種各樣的故障1 這些軟件故障引發的軟件失效可能會給用戶帶來損失1 對軟件故障的分類方法有很多種,比較有代表性的是IBM 公司對其大型項目的故障模式采用的正交缺陷分類法(簡稱ODC) [3 ]1 這種故障分類方法對軟件測試有一定的指導意義,但用戶更關心的是如果軟件系統中潛伏著故障,它產生的失效能夠帶來多大的損失1 有些故障即使數量較多,也是用戶能容忍的,另外一些故障則可能會給計算機系統甚至是給與之相關的更大規模的系統造成毀滅性的損失1 例如,航天器發射過程中火箭的爆炸,由這類故障引發的失效發生的概率必須比較低,用戶才能接受1 如果對軟件系統中可能潛伏的故障不按照其可能造成的損失進行劃分,對所有類型的故障發生概率均同等對待,則可能會加大軟件測試的工作量和強度,提高軟件的測試費用,給用戶帶來較大的經濟壓力1 因此,有必要據此對軟件故障進行劃分1定義11 設FALL是軟件系統S 中潛伏的全部故障組成的集合。推薦閱讀:計算機網絡和系統病毒及其防范措施畢業論文
2 利用前面建立的軟件可靠性增長模型,建立了一個穿戴計算機軟件系統可靠性增長
《自由軟件》的提法對于計算機用戶來說并不是什么新鮮事。而自由軟件的概念、自由軟件的思想、自由軟件的情懷、自由軟件的意義、自由軟件的范圍,特別是開發應用自由軟件的觀念,或許不同的人有各自的理解,甚至有很大的差異。
筆者自詡是水利水電工程地質計算機自由軟件的倡導者,兩年前即將“韋港字典”作為自由軟件公開進行交流,從而帶動了更多的自由軟件的廣泛交流。刊登于《工程地質計算機應用》1996年第3期的《贊自由軟件》,闡明了筆者對自由軟件的個人觀點。本文“再贊”自由軟件,其出發點仍在于希望通過自由軟件的交流來促進工程地質軟件的發展,為本專業計算機的普及和計算機應用水平的提高多探一條路。本刊不斷刊出一些工程地質專業的自由軟件介紹,相信探索這條路是有意義的,有希望的,也是符合工程地質專業特點的。
1自由軟件神侃
1.1自由軟件的起源、組織和自由軟件思想
自由軟件起源于美國。麻省理工學院的研究人員M.Stallman不滿于一些軟件廠家的傲慢與狹隘,將自己開發的軟件產品與他人共享,提出了自由軟件的概念,1984年成立了“自由軟件基金會”,全球千千萬萬軟件專家紛紛響應,形成了大量高質量的自由軟件。
自由軟件并無權威性的嚴格定義,但被PC-Talk的作者AndrewFluegelman注冊了Freeware這一術語。洋人取的名字Freeware,將它直譯成中文就成了自由軟件這一專用詞,也有譯成免費軟件的。Freeware這個詞發明得實在太妙,簡直就是妙不可言。十分妙哉非常妙哉相當妙哉的就是無論將Freeware直譯還是意譯,她的中文詞意都是十分清楚的。自由的意義在于此類軟件可以自由拷貝自由使用自由交流;免費的含義就更為明白:不要錢,白送!顯然,自由(免費)軟件的字面意義與實際意義是絕對的名符其實!
中國軟件行業協會中的自由軟件分會,于1993年4月面向全國各行各業組建的自由軟件聯誼網,為國內的自由軟件交流形成氣候確立了合法身份。多年來,聯誼網一直在《軟件世界》雜志上刊登自由軟件信息和介紹,并為全體網員免費拷貝自由軟件。時至今日,聯誼網組織在擴大,內涵在外延。1997年6月17日,中國軟件行業協會國際自由軟件應用研究發展分會正式宣告成立,在北京舉行了隆重的成立大會。《計算機世界》報從1997年9月起,開辟了“自由軟件系列談”專欄。各類計算機報刊雜志幾乎每期都刊有自由軟件的下載網址。至此,自由軟件在中國躍上了一個新臺階。
自由軟件的思想是哪個階級的?如此命題在今天看來確實荒唐,然!在荒唐年代7個音符里還有階級斗爭呢。自由軟件是一種計算機軟件,這種軟件在功能與應用方面與其它性質的軟件沒有嚴格的本質區別和范圍界定。而將自由軟件的存在上升成為哲學概念,升華成為一種思想,一種理念,讓哲學家思想家們去尋找理論依據,經受實踐檢驗,則大有文章可做。同樣,將自由軟件的實踐作為文化進行探討,形成一種自由軟件文化,照樣可以讓文人們有寫不完的題材,做不完的文章。
回到現實中來,自由軟件只不過也是計算機程序,怎么還有思想呢?別太復雜化神秘化懸虛化深沉化,其實,她就是中國人再熟悉不過的“為人民服務”的思想!奉獻的思想,這種思想不是社會主義的專利,其它主義也有,否則為什么Freeware一詞被資本主義的洋人注了冊呢。
1.2自由軟件的意義
自由軟件從誕生之日起就表現出一種旺盛的生命力,得到業界認可并迅速遍及全球,證實了她的存在價值和深層次的社會意義。
在芬蘭赫爾辛基理工大學從事研究工作的科學家宮敏先生使用自由軟件上了癮,得出結論:自由軟件優于商業軟件!他在國外的體會是:鑒于自由軟件的水平之高、應用面之廣并有源代碼,廣泛提倡使用自由軟件、學習自由軟件、參與開發自由軟件,對于方便用戶使用、保護用戶投資、提高軟件應用與開發的綜合水平、打破商業軟件的壟斷和控制都具有重大意義,是非常必要的。
自由軟件有無商業意義,回答是肯定的。一個向公眾提供好的自由軟件的公司或企業,對于樹立公司形象將超過鋪天蓋地的廣告效應。自由軟件的傳播不必花廣告費,自由拷貝轉送過程中,就義務為軟件作了免費廣告。一夜暴富的Netscape公司,很大程度上就是因為始終堅持免費發放自己開發的導航者瀏覽器(NetscapeNavigator),在Internet上占領先機,擁有一筆無法估量的財富--傳遍網絡的聲譽,從而獲得70%以上Internet產品的市場份額。Netscape公司在微軟公司探險家瀏覽器(InternetExplorer)的窮追猛逼之下,宣布將新版本瀏覽器軟件的源代碼上載到Internet主頁讓需要者免費下載。網上搜索引擎Yahoo一直未改初衷,始終堅持免費向用戶提供信息檢索查詢服務,每天吸引了上百萬的網絡來訪者,大量商業廣告為Yahoo帶來了滾滾財源。
自由軟件具有滿足表現欲的奇效,可以毫無約束地表現自己,就象Internet上的個人主頁一樣,向世人盡情地展示自己的才華。個人主頁沒有訪問者,那就是白占服務器的空間;自己編的程序不提供給他人用,等于白搭。計算機是年輕人的事業,年輕人具有極強的表現欲望,自由軟件是電腦狂的最好表現方式,也是編程者個人價值的充分體現。
軟件具有很強的時效性。操作系統在瘋狂升級,用戶的口味也在不斷翻新,老的程序在新操作系統上運行起來總是那么別扭。計算機編程語言層出不窮,編程工具功能日益強大,程序員的編程工作量也有所減輕,用比以往少許多的工作量編出的應用軟件,其功能更強大速度更快捷。例如第五代函數型編程語言--J語言,與傳統的編程語言相比,就先進多了。用BASIC編一個求平均值的計算程序需寫8行代碼,J語言僅用一行;用BASIC編寫的求解二元一次線性方程組程序需100余行代碼,J語言僅需兩行。軟件的時效性說明,今天的應用軟件實在沒有什么保存和收藏價值,更無增值意義。一種軟件一旦成為明日黃花,也就意味著淪落到毫無價值無人問津的凄涼境地。不能形成商品的軟件走自由軟件之路實為明智之舉,這也許是一些電腦程序狂隨時將自己編的軟件向社會無償提供的原因之一。
自然,人們對自由軟件最關心的是她的“免費”意義。免費似乎成了Internet上最基本最流行的理念,許多計算機黑客的原始動機就是信息應該無償獲得,因此,黑客們(計算機高手)便在此原始動機的驅駛下肆無忌憚地猛闖各類計算機網絡系統,讓政府官員軍方要員網絡管理員們膽戰心驚。無償獲得信息的原始動機導致了黑客的產生,軟件廠家的傲慢、狹隘、壟斷和控制,創造了自由軟件的輝煌。計算機用戶們引吭高歌:我愛你!自由軟件。
自由軟件的文化內涵是豐富的,自由軟件的自由情懷是浪漫的,自由軟件的思想是先進的,自由軟件的奉獻情操是高尚的,自由軟件的使用價值是公認的,自由軟件的社會意義是深遠的……。總之,自由軟件是人類社會步入高級階段的必然產物。
2Internet上的自由軟件資源
Internet的全球化為自由軟件的發展提供了絕妙的生存空間和交流通道,大約有40%的Internet服務器所使用的軟件是從網上免費獲得的。Internet上有大量的站點存放有成千上萬種自由軟件、共享軟件(Shareware)、和公共軟件(PublicDomainSoftware),還有專門存放此類軟件供人們下載的網址,如等等。一些此類軟件還有適合多種軟硬件平臺的版本,如DOS版、Windows版、Macintosh版和UNIX版。
“自由軟件庫”作為Internet的一個重要組成部分,在國外已經非常普遍,大量著名的服務站點為自由軟件的交流和發展起到了很好的推動作用。“中國自由軟件庫”1997年8月在國家經濟信息網上正式開通,網址:,存有80G容量的自由軟件(97年8月公布),堪稱是世界上規模最大的自由軟件檔案庫之一。國內許多ISP也在自己的網頁上開辟有“自由軟件”欄目,如瀛海威、東方網景等。時至今日,自由軟件的交流也就不再僅限于磁盤拷貝這一業界古老的媒體傳播形式了。
“免費”是Internet的最大魅力,然而“免費”在Internet上遠不止僅限于自由軟件!她還包括免費網址、免費主頁、免費Email、免費查詢、免費教科書、免費服務、免費…。利用搜索引擎Yahoo,在查詢詞條中輸入“free,Internet,stuff”,即可找到一些專門收集免費網上資源的網站,國內四通利方網站中的《網上免費服務大全》就是這樣的一個網站。
總之,Internet上的免費資源多如牛毛,信手拈來幾個網址可以一試:
中國自由軟件庫:;瀛海威時空:;
中國經濟信息網:;四通利方:;
共享軟件經典:;;
下載軟件的好去處:;
熱門免費電子函件:。
3工程地質軟件何處去初探
水利水電工程地質專業的應用軟件分散、標準化程度低,多為各單位或個人自主開發的自用軟件,也有一些與高校或科研單位合作針對某一工程而開發的專門性軟件。前者用戶群有限,沒有形成規模或事實標準,軟件開發者和用戶之間是單位與單位之間的轉讓關系(盡管也存在買賣關系,但算不上商品軟件,原因請見參考文獻1);后者由于針對性較強,從特殊到一般顯然有些勉強,也沒見到有多少是得以推廣應用的。盡管在許多科技成果鑒定意見中都美言有推廣價值,實際上正如北大方正集團的掌門人王選教授所言,誰要相信那些科研成果的鑒定意見,中國就是世界第一科技大國。多年來,水利水電系統的確也沒有進行過規模性的投入和開發,更沒有正規的開發商或軟件組織來研究到底我們應該開發什么樣的軟件,上什么檔次,以什么為標準,當然也就不具備象樣的商業意義。
工程地質軟件到底向何處去?這一長期困惑我們的疑難命題,隨著勘測設計市場化進程的加快,沖突與矛盾將更加復雜化。新機制在落后的技術基礎上運作,對于進入市場競爭是極為不利的,而技術的革命性進步又要面對尚在過渡中的管理機制的約束,這種進步更將步履維艱。專業軟件的開發需要大量投入,誰來投入?誰來組織、研究、系統分析、總體設計?誰來實施?組建協作網的目的之一,是希望走開放聯合之路,聯合各單位共同投入,建立標準,高效通用。然而,協作網這樣一種松散的專業技術性質的群眾組織,不具備任何約束效力,完全是一種自愿合作的運作機制,能否完成這一歷史使命,有待于實踐去檢驗。
當前或者說近期我們應該為地質軟件做些什么?請大家討論,最好能提出一些可以操作的解決方案。所謂領導重視,國家支持,總院組織,聯合開發等等大框架,不具備實際的操作意義。根據本系統的實際情況,兩年前我們就提出走自由軟件之路的倡議,希望各單位和地質計算機愛好者們將自己開發的不能形成商品的軟件貢獻出來廣泛進行交流,得到了積極響應。成勘院任鳴春專家提供的“AutoCAD圖案生成器”工具,隨“標準圖例庫”軟件發至各網員單位,反映良好。最近又有長江勘測技術研究所的王秋明女士向協作網提供自由軟件。衷心感謝他們。
為了我國的水利水電勘測事業,為了工程地質專業學科的發展,為了使本專業已經落后的計算機應用現狀改觀,希望我們的地質計算機專家,將你們的聰明才智貢獻出來,服務于勘測事業,服務于社會。協作網將為本專業的自由軟件交流提供廣闊的天地。自由軟件永存!
2存在的問題
1)思想認識上不夠重視學生方面:有些學生存在完成任務式的應付心里,避重就輕,能簡就簡,敷衍了事。有些學生則只重視找工作而輕視畢業設計,不愿在畢業設計上花費太多時間和精力,甚至有些學生還以找工作為由,完全依賴于導師,向導師索要源代碼,甚至花錢在網上購買來交差。已經找到工作的學生,更是認為畢業設計做的好與不好對自己沒什么影響,對待畢業設計也更加心不在焉。導師方面:大多數指導教師除了要指導學生畢業設計之外,還要承擔大量的教學和科研任務,在畢業設計指導工作上能夠投入的精力和時間非常有限,致使有些導師對畢業設計的指導工作不太重視,對學生放任自流,不管不問,或者是直接將相關源代碼發給學生,以“簡化”指導工作。由于思想上的不重視,學生學習態度不認真,導師指導工作不到位,造成畢業設計流于形式,疏于管理,效果較差,使得學生白白浪費了畢業前的一次綜合訓練機會。因此,如何充分認識畢業設計的重要性,并進行相應的教學改革是軟件工程專業畢業設計必須要面對并解決的問題。
2)時間安排上不夠科學畢業設計一般安排在第八學期,這期間剛好是學生求職和考研的黃金時間段,由于目前就業形勢的日益嚴峻,學生就業壓力越來越大,當求職和考研時間與畢業設計時間發生沖突時,學生都會選擇將主要精力投入到求職和考研上,有些還要去外地求職、應聘考試、面試等,畢業設計自然是無暇顧及。而且,學校方面,為了保證就業率,往往對學生畢業設計的質量也是睜一只眼閉一只眼,這又在無形中鼓勵了學生消極對待畢業設計的態度,畢業設計質量下降也就成為必然結果。
3)題目設置上不夠合理由于畢業設計在高校各類教學活動中是最具綜合性和獨立性的,相對于常規課程而言,對指導教師要求也就更高,尤其軟件工程專業,工程實踐性比較強,但每年真正來源于實際工程項目的題目所占的比例較小,很多題目都是虛構出來的,導致有些題目不是理論性太強,就是缺乏具體需求的支撐,使學生很難從畢業設計過程中真正領悟到真實的軟件工程方法。而有些指導教師自己都沒參與過實際的工程項目,本身就缺乏實踐經驗,對學生畢業設計的指導只是憑著自己的感覺來進行,缺乏系統性、整體性、科學性和嚴謹性,學生遇到問題后,難以得到及時的解決,導致抄襲現象時有發生,甚至有些學生直接照搬往屆畢業生的設計成果。畢業設計的主要目的在于通過畢業設計的訓練來提升學生對所學知識的綜合應用能力以及創新能力,從而實現學生從學校到工作崗位的平穩過度。但由于題目設置上的不合理,題量太少,層次不清,導致選題匹配效果差。在選題時,部分能力差的學生所選題目難度太大,造成畢業設計很難完成,而有些能力強的學生所選題目難度過小,達不到能力提升的目的。
4)過程監管上不夠到位眾所周知,對于軟件工程項目而言,過程控制與管理是項目執行的關注點,畢業設計也當如此。雖然學校也會在畢業設計過程中組織對各階段的工作情況進行檢查,但執行檢查工作的不一定是專業教師,使得這種檢查大多只是對指導老師所填寫的各種表格和文檔等表面內容進行檢查,對畢業設計的過程起不到實際的監督作用,再加之有些學生在校外求職或實習等原因造成指導教師與學生無法定期見面和溝通不暢等問題,使得指導教師難以用軟件工程方法對學生進行指導。畢業設計雖然啟動較早,但實際上很多學生前期在畢業設計上很少投入時間和精力,只是在答辯前為了完成任務而趕工應付,這樣的畢業設計質量自然也就不佳。
5)量化考核上不夠嚴格畢業設計成績一般由平時成績+論文成績+答辯成績三部分按一定比例構成,平時成績由指導教師自行把握,論文成績則由其他有經驗的教師進行評閱,答辯成績由答辯委員會老師按照相關評分標準打分并取平均分,這樣雖然基本可以保證成績的公正性,但成績構成太簡單,未顯示地將開題報告、文獻翻譯、分析和設計過程以及總結等納入到考核范圍,對畢業設計的前期和中期工作沒有約束力。在成績評定時,有些導師要求不嚴,采取寬容遷就的態度。答辯時,通過門檻較低,造成大部分學生僅以答辯及格為目標,在思想上不重視,答辯準備工作不扎實。同時,學校為了提高學生畢業率,在最終答辯時,對畢業設計的質量要求也有所放松,這也是導致畢業設計質量難以保證的一個重要原因。
3采取的對策
時間安排上,可以提前啟動畢業設計工作,將原來的第八學期開始提前到第六學期中后期,此時學生已經學完大部分課程,具有了一定的知識基礎,而且學生都在校,可以隨時與導師見面,指導教師也有充分的時間對畢業設計項目隨時跟進,隨時指導。導師資格審查上,對于軟件工程專業來說,學生畢業設計的導師,應該由長期從事實際工程實踐或者有較好科研成果的“雙師型”(雙師即“教師”、“工程師”)教師來擔任,也可以聘請校外科研單位或企業中水平較高的工程師來擔任企業導師,這樣不僅可以減輕指導教師短缺的壓力,也能促進指導教師隊伍多元化模式的形成。題目設置上,要求題量要充分,使得水平層次不同的學生都能選到合適的題目;難度和工作量要適中,且要有一定的創意,使學生通過畢業設計的訓練,在綜合應用能力和創新能力上都能夠得到有效的提高。有課題的指導教師要盡量結合自己的課題來設計題目,沒課題的指導教師可以從與學校有合作的企事業單位中獲取有實際意義的題目。鼓勵學生根據自己的興趣點和就業取向自擬題目,允許學生到實習企業中根據企業的實際工程需要選題和實施畢業設計,這樣既能解決實際問題又可完成畢業設計。過程監管上,首先要在指導教師和學生之間建立有效的溝通聯系機制和問題討論的例會制度,充分發揮指導教師的引導作用,在畢業設計過程中,堅持每周師生溝通一次。學生提出問題,指導教師引導和總結,鼓勵學生發揮主觀能動性和創造力。同時,學校要成立由領導牽頭、具有一定工程實踐經驗的專業技術人員組成的督導組,對畢業設計過程包括選題、開題、中期檢查、答辯和成績評定等各個環節實施有效的監控和督導,加強管理學生的同時也要加強對指導教師工作質量的檢查,確保畢業設計工作能夠有序、有效的實施。量化考核上,要對畢業設計從前期的開題、文獻查閱,到中期的分析、設計、實現,再到后期的總結等各個階段的進行量化考核,前一階段的成績考核不合格者,不能進行下一階段工作,必須加以整改,直到整改合格后才能進入下一階段。對于未能按要求如期完成畢業設計的可以推遲答辯,對于首次答辯不合格的可以進行二次答辯,仍不合格的,可以緩發畢業證。只有建立嚴格的考核制度,才能對學生有約束力,讓學生從思想上重視畢業設計,進而保證畢業設計的質量。
一、軟件生存周期各階段應完成的任務
1.概要設計階段和詳細設計階段概要設計階段主要完成軟件系統總體結構的建立、定義功能模塊的接口、設計全局數據庫和數據結構、規定設計約束、編制概要設計文檔等工作;詳細設計階段主要完成模塊詳細設計及編制模塊的詳細規格說明工作。包括模塊的詳細功能、算法、數據結構和模塊間的接口信息等設計,擬定模塊測試方案;把模塊詳細設計的結果匯總,形成模塊詳細規格說明書。這兩個階段對應于畢業設計的系統設計階段。2.實現階段與組裝測試階段實現階段主要完成編碼及單元測試工作。根據模塊詳細規格說明書,將詳細設計轉化為程序代碼、對模塊程序進行測試,驗證模塊功能及接口與詳細設計文檔的一致性,并形成單元測試報告;組裝測試階段主要完成模塊程序組裝與測試及組裝測試報告的編寫。3.確認測試階段該階段主要完成軟件系統測試、確認測試文檔編制及軟件評審工作。根據軟件需求規格說明定義的全部功能和性能要求及軟件確認測試準則對軟件系統進行總測試;向用戶提供以確認測試報告為主的有關文檔,包括系統操作手冊、源程序清單和項目開發總結報告等;由專家、用戶、軟件開發人員組成的軟件評審小組對軟件確認報告、測試結果和軟件進行評審,并將得到確認的軟件產品交付用戶使用。這個階段主要對應于畢業設計(論文)中的論文評審、結題驗收及畢業設計的答辨準備階段。4.軟件運行與維護階段主要進入軟件的使用階段,并完成軟件的維護工作。它主要對應于畢業設計中的答辯階段。
二、畢業設計應注意的幾個問題
1.摘要摘要是對文章主要內容的摘錄,要求精、短、完整。以幾十字至三百字左右為宜。摘要應具有獨立性和自明性,從摘要中即應獲得必要的信息;摘要中只能使用第三人稱;要客觀如實地反應原文的內容,要著重反映論文的最新內容和作者特別強調的觀點;要求結構嚴謹、語義確切、表述簡明,一般不分段落、不進行自我評價。2.關鍵詞關鍵詞主要用于論文檢索,它是從論文的題名、摘要和正文中選出的,是對表述論文的中心內容有實質意義的詞匯,關鍵詞一般以3~5個為宜。3.結論結論寫作的內容應主要考慮本文研究結果是什么?研究結果說明了什么?對前人有關的看法作了哪些修正、補充、發展、證實或否定?本文研究的不足之處或遺留未予解決的問題以及對解決這些問題的可能的關鍵點和方向等。結論應該準確、完整、明確、精練。4.需求分析在畢業設計中,學生往往不能對所做題目進行充分的調研,需求不明確,隨意想象的成分較多。特別是在數據表的建立上,大部分同學隨意設置字段的類型,而字段長度基本上采用默認置。而在實際項目開發中,數據項的設置應主要注意以用戶的需求和滿足系統要求為準,而不應設計冗余的字段;數據的類型要依據實際需求,當某些字段可以是選擇某幾種類型之一,應考慮哪一種更有利于本系統或哪種更易于用戶操作和維護。5.詳細設計許多同學把詳細設計階段的任務理解為代碼實現,因此,在概要設計之后就著手進行代碼的編寫而忽略了算法的表達及測試用例的編寫環節,由此造成的結果是隨意編程,大量的時間浪費在程序的修改和調試上。6.軟件測試測試做得不夠全面,大部分同學只選擇了有效的測試用例,而沒有進行無效的測試用例的設計,因此所做的軟件BUG較多。7.團隊合作在畢業設計中,應有意識地鍛煉學生們的團隊協作精神,因此,在布置畢業設計題目時,應盡量選擇規模大一點的題目,然后由4~5名同學共同協作,每人完成一個子題目。這樣,可以使學生們分析問題和解決問題的能力、溝通和表達能力得到充分鍛煉,為今后的工作奠定基礎。
作者:王素芬 單位:沈陽工程學院
博士畢業論文論文相比普通高校畢業論文的要求略低,國家開放大學一般要求論文率不得超過30%,而普通高等院校大多要求不超過20%-30%,各位學員在前應注意所在博士畢業論文的具體率要求。
2、博士畢業論文論文用什么工具
博士畢業論文使用的論文使用是萬方相似性檢測系統,相比知網系統,該系統較為寬松,如果在進行時,搞不清楚該使用什么軟件,可以選擇知網本科論文軟件,只要知網能過,其他軟件都能順利通過。
3、博士畢業論文論文怎么
對于申請國家開放大學學位的畢業論文,都要求進行,具體檢測流程如下:①學員將畢業論文提交到所在電大分部圖書館;②分部對所有畢業論文進行批量檢測,每篇1次;③對于不合格的論文,及時反饋檢測報告給指導老師,指導老師根據報告指導學生進行修改;④修改完成后再次提交到分部進行復檢,復檢只有一次機會。
博士畢業論文操作步驟:
(1)博士畢業論文通過機構賬號登錄萬方平臺;
(2)進入檢測平臺后,選擇新→批量檢測入口→創建任務→急速上傳模式→選擇論文→開始檢測→等待生成檢測報告→下載檢測報告。
4、順利通過博士論文的經驗
設計畢業論文在培養大學生探索真理、強化社會意識、進行科學研究、提高綜合實踐能力等方面起到關鍵作用。畢業論文中有一類是綜述類論文,其注重培養學生對科技文獻查閱、整理和分析的能力。隨著科技文獻的快速增長和子期刊的快速發展,學生面對的文獻信息的數量越來越大,通過手工收集、整理、組織和引用這些文獻信息十分繁瑣與困難。文獻管理軟件能幫助學生高效完成畢業論文相關工作[1]。文獻管理軟件的種類很多,分類方式也很多,中文文獻管理軟件中較有代表性的是NoteFirst、NoteExpress、Mas個人學術空間和CNKIE-Learning四款軟件[2]。本文圍繞NoteFirst簡介及在本科畢業設計論文應用,闡述參考文獻管理軟件在本科生畢業論文中的重要作用。
1NoteFirst簡介
NoteFirst是一款網絡版文獻管理軟件,由西安知先信息技術有限公司開發并提供技術支持,功能上不僅與國外主流文獻管理軟件相當,還具有全面支持國標,支持多語言方案,SCI、EI收錄期刊所要求的雙語參考文獻自動形成等功能[3]。NoteFirst是科技文獻服務市場上第一款把科技文獻管理和開放存取、科技資源交流共享相結合的服務系統。NoteFirst個人使用版本有普及版、專業版和高級版,普及版用戶可永久免費使用。三個版本在功能上沒有任何差異,只是在使用權限上稍有區別。NoteFirst的功能:(1)文件管理;(2)文獻收集;(3)論文中參考文獻的自動形成;(4)參考文獻自動校對;(5)科研協作交流;(6)免費科技文獻[4]。筆者在實踐中發現,NoteFirstV4.1具有較高的文獻管理效率,本科生將其應用于畢業論文的參考文獻收集和管理,論文質量得到了很大程度的提高。
2NoteFirst在畢業論文中的應用
本次畢業設計學生是機械工程及自動化專業的學生,其畢業論文題目是“金屬三明治板的國內研究綜述及彎曲性能分析”,論文主要內容包括金屬三明治板的國內外研究現狀和金屬三明治板的力學性能分析。此論文與NoteFirst軟件有關的內容如下:(1)采用NoteFirst查閱并管理100篇近十年研究金屬三明治板的中文文獻;(2)對文獻分別按時間、類型和研究方向分類;(3)整理三明治板的力學性能研究方面的文獻,著重分析比較彎曲性能、疲勞性能和腐蝕性能;(4)采用ENoteFirst編寫參考文獻格式。在畢業論文開始后的3個月時間內,學生不僅要學習和應用NoteFirst軟件完成相關文獻的查閱與管理,還要進行一些論文題目相關專業知識的補充學習,為后續力學性能的分析做準備,因此,對于本科生圓滿完成此次畢業論文,并取得優異成績具有一定難度。圖1是學生利用NoteFirst軟件所查閱和管理的部分文獻,可以看到這些文獻與此次畢業設計題目十分吻合。學生按論文格式要求便可生成參考文獻列表,不用一一手動輸入,提高論文寫作效率與質量。圖2是分別按照論文、期刊和力學性能整理的文獻,如果要查閱某一年某種力學性能的論文,直接點擊鏈接就可以打開具體內容。圖3是根據查閱文章,建立的論文提綱框圖,可以看出其邏輯性較強,且內容安排合理,為后續論文的撰寫奠定了基礎。總之,借助NoteFirst軟件,學生完成的畢業論文質量相比往屆畢業論文有大幅度提升,但依然存在一些問題,如學生學習NoteFirst軟件要花費一定時間,因此在今后的教學中,應要求學生畢業設計之前學習一些與畢業論文相關的文獻管理軟件,培養良好的文獻及知識管理能力。
3結語
本科畢業論文是培養學生綜合素質和實踐能力的重要教育過程,是我國高校制度化、規范化和科學化管理中一項十分重要的工作。參考文獻是畢業論文的重要組成部分之一,學生運用參考文獻管理軟件NoteFirst的文獻檢索與整理、引文標注、按格式要求生成參考文獻列表等強大功能,可以輕松完成參考文獻的修改和參考文獻格式的變更;這種文獻管理模式不但效率高,而且可將參考文獻引用過程中的錯誤減少至最低,尤為重要的是在文獻查閱與管理過程中,學生會逐漸構建起整個論文的框架。因此,工科院校在培養高素養工程人才過程是,應引入一些文獻參考軟件以提高學生的文獻管理與論文寫作能力。
作者:蔣小霞 張天星 張帥 劉俊萍 萬元 張波 單位:寧夏大學機械工程學院
參考文獻
[1]田維.本科畢業設計中存在的問題及建議[J].中國電力教育,2012(25):106-107.
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)34-0194-02
目前,我國開設工科專業的本科高校有1047所,占本科高校總數的91.5%;高校共開設工科本科專業14085個,占全國本科專業點總數的32%。從2005年起我國開始開展工程教育專業認證試點,組織開展相關專業領域的認證工作,在學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍和支持條件等7個方面與國際標準緊密對接。2013年6月19日,在韓國首爾召開的國際工程聯盟大會上,《華盛頓協議》全會一致通過接納我國為該協議簽約成員,成為該協議組織第21個成員。這在一定程度上表明我國工程教育的質量得到了國際社會的認可。
畢業論文是高等工科院校非常重要的實踐教學環節,是學生綜合應用專業理論知識去分析、解決實際問題的實踐鍛煉過程,是提高教學質量的重要環節和完成人才培養計劃的重要保證措施,也是大學生才華的第一次顯露,最能反映出大學生的知識、能力和素質。然而隨著我國高等教育進入大眾化教育階段[1],近年來,由于高校、教師和學生的重視不夠,畢業論文整體呈現出質量不高、脫離實際的趨勢,特別是工科畢業論文未能體現出工科特色,有的畢業論文理論性太強,未能抓住工科畢業論文要結合工程實際和工程應用背景的基本要求。
畢業論文的選題是決定畢業論文好壞的關鍵,畢業論文的選題要體現科學性、創新性、工程性、可行性等方面特點。本文結合江蘇大學光電信息科學與工程專業特點,從畢業論文的課題來源談談工科類本科畢業論文的實踐教學改革途徑,以期提高本科畢業論文質量,進一步推進我校光電信息科學與工程本科專業工程教育認證工作。
一、結合導師科研項目選題,增強畢業論文內容的科學性、創新性
本科畢業論文的選題可以結合導師的科研項目進行[2],科研項目一般包含許多子課題,子課題之間又是相互聯系相互支撐、相互滲透,它們的難易程度有所不同,可以讓不同基礎、不同興趣的學生選擇不同的子課題,培養學生基本的科研能力,對學生未來的學習和工作有著十分重要的意義。筆者所在系的教師都具有博士學歷,大多為碩士生導師,科研項目來源豐富,有省部級、國家級博士后基金、國家自然科學基金和江蘇省自然科學基金以及與企業進行的合作研究項目。如國家自然科學基金“飛秒激光誘導超快超高壓沖擊加載下金屬箔材塑性成形機理及方法”、江蘇省自然科學基金“飛秒激光加工制備光子晶體光伏電池及其抗反性能研究”和企業進行的合作研究項目“用于電力光纖到戶的新型彎曲不敏感光纖研究”等項目,這些項目大多面向工程應用和基礎研究。近年來,我們始終堅持將自身的科研課題與本科生的畢業論文相結合,表一為我校光電信息科學與工程專業近三年畢業論文課題來源統計結果,可以看出,每年大約有29%左右畢業論文課題來自導師自己的科研項目,導師通過畢業論文有意識地培養學生的基本科研素質。實踐表明,這種方法能夠充分發揮指導教師和學生兩方面的積極性,為圓滿完成畢業論文創造了良好的條件。通過研究生的傳幫帶,學生從查閱資料到擬定方案,從選擇設備、器件到問題的發現及解決這一系列的研究過程,對科學研究和科學實驗有了更深入的認識。通過與碩士生協同研究,他們學到了解決科學問題的方法和團隊協作精神,很好地培養了學生的動手實踐和科研創新能力。
二、結合企業生產工程實踐選題,畢業論文內容面向工程應用
問渠哪得清如許,為有源頭活水來。工科類畢業論文內容要想面向工程應用,最好的措施是結合企業工程生產實踐選題,采用校企聯合指導模式[3]。表一所示,近三年來本專業來自企業生產實踐的畢業論文選題有增大的趨勢,從2013屆的20.7%提高到2015屆的36.1%,這主要歸功于學生充分利用本專業學生的實習基地和教師通過自己與企業建立良好的科研合作關系,積極落實學生到有關企業去完成畢業論文。具有工程技術背景的企業導師結合企業生產實際問題進行畢業論文題目的擬定,這樣擬定的畢業論文題目都能與企業的工程應用相結合。通過校企聯合指導,學生在畢業論文期間直接參與了具體產品的設計、性能分析、優化到產品試樣制作一個系列實踐活動,其分析實際問題的能力、創新能力和動手實踐能力等得到充分鍛煉。
結合企業生產工程實踐選題也是當前現實的需要。一方面,現在學生就業觀也有很大改變,不再都是把國企、外企作為首要就業去向,許多學生也愿意到私營企業去。他們認為到國企、外企很可能不會到研發部門,而到私營企業可以到研發部門從事研發工作,學到很多技術和能力。私營企業很希望學生能到單位去做畢業論文,同時學生也愿意到單位完成畢業論文。通常用人單位會給予學生一定的實習費、生活費,以本專業學生去長三角和珠三角實習為例,用人單位一般會給學生每月2500元左右的實習費,基本解決了學生生活上的后顧之憂。用人單位會安排有經驗的工程師擔任企業導師,這樣畢業論文完成后,學生和企業之間能進一步地相互了解。學生基本能勝任企業的工作,企業也對學生的綜合能力有了進一步了解,為以后合理安排工作崗位和工資待遇提供了依據。另一方面,可以解決校內畢業論文題目陳舊的難題。由于近年來招生規模擴大,每位指導教師指導的畢業生數量較多,為每個學生提供不同面向工程類畢業論文題目難度較大,校企聯合指導畢業論文,使這一方矛盾得以緩解。今年來我校光電類本科畢業論文從企業選題,從激光加工、鏡片檢測到照明設計和通信光纖結構設計等,豐富了學生的選題范圍。校企聯合指導學生完成工程類畢業論文課題,高校教師的實際工程能力得到提高,學校聘任企業工程技術人員為特聘教授,他們定期到學校做學術報告,結合自己成長經驗將企業的經營發展、先進管理經驗傳授給學生,激發大學生自主創業熱情,促進學生健康發展。
三、借助專業軟件,使設計類畢業論文內容面向工程應用
工欲善其事,必先利其器。近年來,本專業開設的課程中涉及的專業軟件有CODE V、Rsoft、LightTools、Optiwave、TracePro、Matlab、Labview等。這些專業軟件有效地銜接了本專業的基礎專業知識和工程實踐應用。通過專業軟件的學習,提高學生分析問題、解決問題的能力,為順利完成畢業論文提供了強有力的工具。相比于需要借助于一些大型實驗設備來完成的畢業論文,軟件設計類起點低,時間上靈活自動,不受場地等物理條件的限制,使學生能更快地完成課題目標。近年來,本專業借助專業設計軟件完成的畢業論文內容主要有LED照明燈具的設計,光伏電池表面減發結構設計,光波導結構設計,光子晶體光纖結構設計,相機、手機以及顯微鏡的鏡頭設計等。本專業教師在專業軟件的使用上經驗豐富[4],設計內容有著自己的特色,面向于工程實際應用,因此,也受到本專業學生的青睞。表一中可以看出,近三年來,借助于專業軟件完成的設計類的畢業論文平均選題率大概在30%左右。
四、結束語
本專業近年來結合導師科研項目、企業生產工程實踐和專業設計軟件進行本科畢業論文選題。總體而言,畢業論文能體現出科學性、創新性、工程性、可行性,但也存在近10%的畢業論文未能體現工科畢業論文要結合工程實際和工程應用背景的基本要求,這也要求我們在以后的畢業論文課題確定上要克服困難,推進我校光電信息科學與工程本科專業的工程教育認證工作。
參考文獻:
[1]呂秋豐,李湘祁.提高本科畢業論文質量的改革與實踐[J].廣州化工,2013,41(10):241-242.
自21世紀高等教育改革以來,全國各高校招生規模不斷擴大,導致畢業生數量也相應大規模增加,給高校學生的求職擇業帶來了嚴峻的考驗。為了可以跟上時代的步伐,為求職帶來一些實際項目經驗,計算機專業越來越多學生選取了軟件開發作為畢業設計課題。然而,在各高校實際當中,本科畢業設計質量已經下降,軟件開發類論文與實際完全脫節,歸根結底是沒有一個可以從頭到尾指導學生進行軟件開發的學習模式,主要存在下面幾個不足之處。
1.1學生問題
學生設計能力低,編程水平差,無項目實際經驗,既不知道軟件開發的基本理論與方法,也不知道程序語言代碼編寫和開發工具界面操作,甚至不知道從何處開始下手準備畢業論文,成為目前軟件開發類畢業論文質量差的根本原因;學生思想上存在誤區,不重視畢業設計的重要性與必要性,認為畢業設計與普通課程一樣,對畢業設計敷衍了事,不愿意花時間和精力認真努力開發軟件,總是被動、消極地接受學習,成為軟件開發類畢業論文質量差的直接原因。
1.2學校問題
學生在大一至大三期間,一般只是簡單地開設各科課程,并沒有將所有軟件開發類課程結合起來,直接導致出現學生軟件設計能力低與開發水平差的現象;從論文開題、中期檢查到論文答辯等過程中,并沒有嚴格按照各種材料上交的日期進行,普遍是最后答辯時上交補交所有材料,甚至包括論文開題報告,直接導致學生消極怠慢的態度;最后的畢業論文考核是最關鍵的問題,也是目前畢業論文相關制度中管理最混亂的一部分。既沒有一套規范畢業論文考核標準,也沒有對畢業論文的中間過程進行監控,就連最后的論文答辯也只是流于形式。
1.3教師問題
大部分教師沒有項目開發實際經驗,只知道軟件設計理論基礎,不能全方位地指導學生,更加無法讓學生能夠主動積極地學習,成為畢業論文水平不高的原因之一。
2CDIO教育模式
CDIO教育模式繼承和發展歐美20多年以來的工程教育改革理念,將“做中學”和“基于項目教育和學習”的集中概括和抽象表達,是2004年由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學研究創立,CDIO分別代表了構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)等四個學習過程,它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習[3]。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面,大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標[4]。本文將CDIO模式的構思、設計、實現和運作等四個學習過程引入到計算機軟件開發類畢業設計中,要求嚴格按照構思、設計、實現和運作這四個階段進行,并將每一個階段的成果都作為畢業論文考核的依據,以此調動學生的積極性與主動性,既能讓指導老師清楚整個設計流程,并根據階段安排加以指導和督促,也能讓學生愿意付出時間和精力努力投入到畢業設計當中。在彌補學生軟件開發水平不足的同時,提高學生思考問題、綜合設計的能力,最后達到提高畢業論文質量的目的。
3基于CDIO模式的計算機軟件開發類畢業設計
3.1構思階段
畢業論文是從學生的選題開始,一般是由老師提供一系列題目,再由學生根據自己的具體情況選擇,這種方式遏制了學生的主動性。應該由學生根據自己的愛好、專長和對將來的職業規劃等情況,利用各種參考資料主動搜索與查找適合自己的題材范圍,再在老師的指導下確定畢業論文題目。不僅能夠調動學生的設計積極性,為后面的畢業論文工作提供有利條件,而且還可以培養學生查閱資料和思考問題的能力。之后,指導老師提供軟件開發類參考資料,并在中國知網等學術平臺搜索課題相關文獻,確定論文的基本要求,給學生下達論文任務書。學生根據接收到的任務書,利用軟件工程專業書籍、中國知網等學術平臺、論文相關的Web網站,查閱大量的資料,了解論文的背景、研究現狀和開發意義,確定論文的研究內容和開發中的關鍵問題,撰寫論文開題報告,完成軟件開發的構思階段。
3.2設計階段
設計階段主要包括需求分析和總體設計,正式開始畢業論文的設計工作。根據資料查閱、市場調查和企業要求等形式分析軟件產品操作流程、功能列表,完成系統需求分析,并在需求分析的基礎上重點進行功能設計、模塊劃分、模塊接口規范、數據庫概念設計及數據庫邏輯設計,在老師的指導下反復修改不斷完善,最終確定系統的總體設計。然而,在軟件開發設計階段,學生論文還沒有開始寫,軟件程序也沒有完成,指導老師無中期檢查依據,不能有效地督促學生開發設計。因此,在設計階段完成之后,應該形成需求分析、數據庫設計、概要設計等相關說明書,作為畢業論文中期檢查的材料,納入論文考核的范圍。
3.3實現階段
實現階段是學生畢業論文工作的重點,也是畢業論文設計工作量最大、所需時間最長的一個階段,直接決定最終畢業論文的質量水平。學生需要掌握軟件開發工具、程序設計語言等基本理論與方法,根據系統總體設計的功能模塊、接口規范等進行數據庫的實現、程序代碼的編寫,并反復運行與測試。此階段生成詳細設計說明書、編程規范、測試等文檔,作為畢業論文第二次中期檢查材料。在這個階段有了指導老師的督促,能夠完全確定系統功能,不至于在后期階段又需要反復修改。
3.4運作階段
根據前期產生的開題報告、需求分析、數據庫設計、概要設計、詳細設計、編程規范、測試等文檔和開發好的軟件系統撰寫畢業論文,并參與論文答辯,是學生畢業論文的總結階段,不僅著重體現學生的寫作水平,更能了解學生對軟件的學習情況,是分值比重最大的一部分。最后,將所有文檔和論文、答辯情況一起評分,獲得畢業論文成績。