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计算机系统开发方法精选(九篇)

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计算机系统开发方法

第1篇:计算机系统开发方法范文

关键词:计算机辅助设计平台 硬件 软件 开发方法

一、计算机辅助设计平台系统的硬件和软件构成

1、计算机辅助设计平台系统的硬件

(1)主机

主机的核心部分是中央处理器(CPU)和内存储器。CPU由两部分组成:控制器(CU)和运算器(ALU)。它管理主机所有组成部分的运行,并对数据进行算术逻辑运算。

(2)存储器

在计算机系统中,用以存黜程序和数据的装置,成为存储器。存储器可分为两类:内存储器(主存储器)和外存储器(辅助存储器)。内存储器通常设计为计算机的一部分,并直接与中央处理机连接。内存储器可以存贮两类信息:由控制器执行的程序指令和由运算器处理的数据。外存储器是为了弥补内存容量有限的缺点,适应于大量数据的处理与存贮而使用的。它主要用于存放当前不参与运行的程序和数据,在需要时再成批地与内存交换。其特点是:存储量大,价格低,存取速度较快。

(3)一般输入/输出设备

这些设备一般包括键盘、显示终端和打印机等。除了上述的设备外,还经常用到其他设备,如:光笔、鼠标器、图形输入板、数字化仪、扫描仪和图形显示设备等。

2、计算机辅助设计平台系统的软件

计算机辅助设计平台系统功能的实现是系统硬件和软件协调作用的结果,没有软件的支持,硬件是无法工作的。归纳起来,计算机辅助设计平台系统的软件基本上可以分为三类:即系统软件、支撑软件和应用软件。

(1)系统软件

系统软件是计算机辅助设计平台系统最低层次,为用户提供开发图形软件和应用软件的软件环境。系统软件是指操作系统及语言语言处理程序等,它着眼于计算机资源的有效管理,用户任务的有效完成以及操作上的方便等,目的在于构成一个良好的软件工作环境,供应用软件的开发使用。

现在常用的操作系统有MS-DOS、Windows系列操作系统和UNIX操作系统等。其中MS-DOS、Windows系列操作系统主要是应用于PC机上面,UNIX操作系统能在微型机到大型机的各种机器上运行,已成为当今世界上最流行的多用户操作系统。

在计算机辅助设计平台系统软件的开发中,汇编语言的使用已大量减少,目前主要是采用FORTRAN、C、VC、VB、C++Builder等。在人工智能方面应用较多的LISP,Prolog等。

(2)支撑软件

支撑软件是在系统软件的基础上,为用户自行开发应用软件提供技术支持的软件,从功能上可以分为三类:第一类是几何图形设计软件;第二类是工程分析与计算软件;第三类是文档处理软件。

(3)应用软件

计算机辅助设计平台系统的功能最终要反映在解决具体产品和工程问题的应用软件上,应用软件的开发是建立在系统软件和支撑软件基础之上的。归纳起来,应用软件应该具有下列特点。

a. 功能齐全,能满足具体产品或工程设计要求,以获得最佳的设计效果。

b. 能充分利用计算机辅助设计平台系统的软、硬件资源,具有较高的效率。

c. 应用软件应实现规范化和模块化。

d. 移植性强,便于在各种计算机上运行,并易于与有关软件连接。

e. 具有良好的人机交互界面和人机友好程度。

f. 使用方便,可靠性强,便于维护。

由于应用软件应用于各个领域,涉及的专业性很强,所以,一般情况下需要用户自行开发。相关学科的技术人员协作研制和开发,可以解决各种工程或产品日益复杂的工程技术问题,以满足现代计算机辅助设计平台系统的要求。

二、计算机辅助设计平台系统的开发方法

1、软件工程方法

一个功能完备的计算机辅助设计平台系统的建立,需要充分利用计算机的软、硬件资源,考虑各方面的需要,协调系统内部各独立模块之间的关系,以期发挥计算机辅助设计平台系统的优良设计能力。这并不是很容易的事情,它涉及的内容非常多,如果没有科学的设计方法作指导的话,设计出来的计算机辅助设计平台系统不可能达到令人满意的程度。

随着CAD/CAM技术的发展,应用软件开发的规模越来越大,复杂程度越来越高,水平也不断提高,以至于如果还是采用传统的开发技术难以保证所开发应用软的质量和水平。为此,开发者开始采用工程化的方法从事软件的开发,并逐步在实践的基础上形成了软件工程学这一技术学科。

软工程学的诞生和发展使软件的开发和生产成为一种工程问题,而不是个人的艺术创作。它主要研究软件结构、软件设计方法论、软件工具、软件工程标准和规范,以及相关的理论。

从软件生产管理来看,软件工程学大致包括以下内容:

(1)软件的需求定义和分析技术;

(2)软件设计和审查技术;

(3)软件描述技术;

(4)软件调试技术;

(5)软件可靠性技术极其评价方法;

(6)软件扩充和维护;

(7)软件成本估算等。

2、计算机辅助设计平台系统的开发

就计算机辅助设计软件而言,由于真正实用、功能齐全的计算机辅助设计软件一般都比较复杂,程序在万行以上,不同模块之间关系复杂繁多。因此,必须采用软件工程的方法从事工程化的计算机辅助设计软件开发,这样才能保证开发过程清晰、要求明确、任务具体、质量高、时间短、费用少,并且便于检查和维护。

基于上述情况,一般情况下,在工程化的计算机辅助设计软件的开发过程中,必须考虑下列要求:

(1)硬件支持环境;

(2)软件支持环境;

(3)设计要求;

(4)实用化要求;

(5)保证软件质量;

(6)测试验收严格;

(7)文档编制通俗;

在开发计算机辅助设计平台系统时,必须很好的参照这些要求,各个行业的设计者可以把这些要求与本行业具体生产情况结合起来,真正使软件工程思想和软件工程开发方法贯彻到行业计算机辅助设计平台系统中去,务求保证软件的质量,提高软件开发的效率。

计算机辅助设计平台系统的开发过程如图。

参考文献:

[1]王吉明.计算机辅助设计的技术应用探究[J].科技与创新.2014(21).

第2篇:计算机系统开发方法范文

关键词:嵌入式;设计技术;挑战;市场;性能

中图分类号:TP311

嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式计算机系统与通用计算机系统有着本质上的不同,嵌入式计算机系统在很多情况下需要考虑的是为其产品性能,生命周期和商业驱动做优化,而不是努力提高其最大计算吞吐量。对于一个有市场适应能力的嵌入式计算机系统来说,产品的成功与否更重要的是其在性价比上的优势。

嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。

由于嵌入式计算机系统自身功能和具体应用环境的限制,其在设计技术上会面临如下两个方面的挑战:

1 系统自身发展升级挑战

应用领域的不断扩大和用户要求的逐渐提高推动了嵌入式计算机系统功能的升级,而在升级过程中,嵌入式计算机系统设计技术作为系统开发的核心环节,无法避免的要面对来自整个系统的全面挑战。

1.1 单片机向多模块组合转变

随着用户对备选方案数量要求的提高,嵌入式系统从过去单一的单片机应用模式,转变为能够提供更多不同层次方案的多样化模式。通过重用和组合IP核构件技术实现的片上SoC系统,是目前嵌入式系统能够实现的最高形式。通过利用FPGA和IP模块进行功能组合PSoC/SOPC设计,彻底改变了过去单片机从底层全权包揽的单一设计局面。

1.2 对设计技术的要求更高

经过几年发展,目前高端嵌入式系统都是建立在RTOS基础之上的,所以很多非计算机专业技术人员就要学习全新的RTOS技术。这无疑是一次设计技术的重头再来,需要设计人员做到从观念认识到设计技术的一次彻底转变。

1.3 运用新开发工具进行系统开发

嵌入式设计从8/16位转向功能更强大的32位MCU,升级之后,开发工具的投入就成为了系统开发过程中最大的障碍。升级之后的开发环境不仅加大了系统投资数目,对其使用的技术有了更高要求,其开发工具较之前也有了更复杂的变化。使用新系统进行开发时,如何正确选择处理器架构、评估嵌入式操作系统,以及使用陌生的开发工具,都是一个新的挑战。

1.4 多种技术协同设计

嵌入式系统对软硬件的协同配合有着超高的要求,所以在设计过程中,软硬件设计的同步与集成是主要问题。由于技术细节处的不断增加,控制软硬件一致性与正确性需要消耗极大的时间。目前业界已经开发Polis、CosYma及Chinook等多种方法和工具来支持集成式软硬件的协同设计。这使得系统可以跨越硬件和软件平台复用,并支持设计空间探索。是一种统一软硬件的开发方法。

2 应对市场的重点性能挑战

嵌入式计算机系统设计技术在满足用户多样性需求和自身不断升级方面的提升与完善是信息技术发展的必然趋势,但是其最根本的基础性能提高则是市场判定该系统是否卓越,亘古不变的标准。在设计过程中,基础性能设计的重点如下:

2.1 操作实时响应

嵌入式计算机系统嵌入到对象系统中的计算机应用系统,嵌入系统在运行时不仅要求得到正确的结果,更要满足时间交互过程的响应要求。在设计过程中,有时需要要求设计技术按照软件运行最坏情况下的时间进行预留,因为软件运行耗费的时间会立刻增加系统响应的时间,致使系统不能满足嵌入对象系统提出的响应时间。“信号处理系统”、“紧急任务处理系统”就是典型的实时性要求很强的系统。

2.2 嵌入系统安全性

嵌入式计算机系统通常应用于安全性很高的情况下,这就要求设计技术能够保证系统极高的安全性能和可靠性能。

(1)可靠性能。嵌入式计算机系统的可靠性是衡量其设计技术的重要标准,它要求设计技术满足增长系统生命周期,拓宽系统适用范围,减少系统中的错误,增加系统的稳定性,甚至要降低嵌入式系统的维护费用。为满足如上诸多要求,嵌入式系统设计技术应该从工作温度,抗震动,抗电磁干扰,抗辐射等方面着手进行全面加强。

(2)可用性能。嵌入式计算机系统为达到提供预期的功能要求提高系统的可靠性,在系统设计时,通常需要采用故障避免、故障检测与故障容错等设计技术。

(3)安全性能。嵌入式计算机系统的安全性,要求系统的设计技术尽量使系统能够无错误的完成预期功能,同时降低系统的危害程度,安全完成运行任务。

(4)保密性能。保密性能在网络嵌入式计算机系统中尤为重要。通过现有的保密技术和网络安全措施基本可以保证数据的安全,但也无法做到完全保证。这就需要我们通过系统的设计技术加入入侵检测模块来提升嵌入系统的保密性。使入侵模块成为整个系统的最后防线,在系统遭受威胁或被攻击后,通过分析攻击行为,有效保护系统免受同样攻击。

通常在设计时,都是利用技术通过提高嵌入系统的抗入侵能力来提高保密性,在遭到入侵时,嵌入计算机系统能够进行安全的现场重编程及提供重建保护等。

3 结语

互联网在日常生活与工作中的作用越来越大,信息技术的发展日益迅速。嵌入式计算机系统作为当今信息技术的核心部分,对我国的各行各业产生了深远影响。嵌入式计算机系统设计技术,则是嵌入式计算机系统开发的核心环节。更高的应用需求,对嵌入式计算机系统的设计技术提出了更高的要求。与此同时,嵌入式系统本身的升级,也使得嵌入式计算机系统的设计技术面临更大的挑战。本文通过以上对嵌入式计算机系统设计技术的几点分析,主要分析了嵌入式计算机系统的设计技术为更好的适应和满足市场,而需要面对的诸多挑战。可以看出,嵌入式计算机系统在市场上的需求日益增大,用户的要求也在向多样化和高标准的趋势发展。这就要求系统的设计技术,一方面要不断与时俱进熟练掌握新升级技术,来适应市场满足多样化需求;另一方面要保证系统基本的实时性与安全性。只有这样抓牢基础,不断提高才能在当今的信息化社会中站稳脚跟,不会被市场淘汰。

参考文献:

[1]刘洪涛,孙天泽.嵌入式系统技术与设计[J].21世纪高等学校计算机规划教材,2009,1:12-13.

[2]冯立杰,傅民仓,李文波.多CPU嵌入式系统的设计方法[J].现代电子技术,2006,6:33-34.

[3]张涛.嵌入式计算机系统设计技术[J].中国计算机报,2000,7:D10.

第3篇:计算机系统开发方法范文

关键词:三层架构体系;计算机系统软件;开发应用;分析

中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 18-0000-02

随着计算机软件开发技术以及计算机软件系统的不断发展,人们对于计算机软件系统的功能要求也不断的提高,三层架构体系也是在这样的环境下逐渐推广应用起来。三层架构体系其实就是把复杂的商业逻辑从传统的计算机双层结构应用体系模型,通过在传统的计算机双层结构体系中加入中间层的方式构成三层架构体系。在三层架构体系中新加入的中间层在三层架构体系中也叫组件层,除了组件层外,三层架构体系还包含客户端以及数据库,在实际应用中这三层架构体系是在同一台机器中放置着。这种在传统双层结构应用模型基础上演变出来的计算机三层架构体系不仅对于计算机软件开发应用模式的发展进步有着积极的作用,同时在一定程度上对于计算机软件系统的可用性以及稳定性、兼容性特征也有很大的提高,具有积极的意义。

1 三层架构体系分析

在计算机软件开发应用中,三层架构体系计算机软件系统的开发设计可以借助一定的计算机软件开发平台进行三层架构体系的部署以及开发设计,比如 Framework就是进行三层架构体系开发设计的一个很好的开发平台,应用也相对较为广泛。在进行计算机三层架构体系的软件系统开发设计中,进行三层架构体系开发设计可以直接使用NET平台进行三层架构体系的构建部署,不仅快速并且十分的便利。在三层架构体系的计算机软件系统的开发设计过程中,三层架构体系计算机软件系统实现数据库访问功能的重要基础就是通过NET数据供应器进行实现的。一般情况下,三层架构体系计算机软件系统开发设计过程中,对于三层架构体系系统结构中的显示层一般是放置在显示页面中,而对于三层架构体系系统结构中的数据库以及逻辑层是通过组件实现的,已构成三层架构体系系统中三层架构。一般情况下,比如在计算机2.0软件系统中,所谓的三层架构体系就是指表示层、业务逻辑层以及数据库访问层。

在计算机软件系统开发中,一般情况下在对于三层架构体系的软件系统的开发设计中,对于系统结构中的三层架构的划分一般是按照系统的业务应用情况进行划分的,即计算机软件系统的表现层以及业务逻辑层、数据访问层。在进行计算机软件系统结构中的三层架构的划分中主要是按照高内聚以及低耦合的架构划分思想进行架构划分的。

1.1 计算机软件系统的表现层。在计算机软件系统结构中,三层架构中的表现层也就是计算机应用程序中的实现的客户端,一般情况下,计算机软件系统三层架构中的表现层是显示给计算机软件系统用户的界面。在计算机应用软件系统中,对于计算机用户的服务主要是计算机Web客户端以及计算机Windows客户端,除此之外,计算机系统中的计算机用户服务也可以是一些其他的平台应用程序。计算机软件系统中的计算机客户端部分的主要作用就是实现对于计算机用户请求的接受以及实现,并且通过计算机软件系统功能实现对于计算机数据的返回,以为计算机的客户端系统部分提供计算机软件系统或者应用程序中的访问功能。1.2 计算机软件系统的业务逻辑层。在计算机应用软件系统中,三层架构中的业务逻辑层的主要功能就是进行计算机应用软件系统中的数据层的操作。在计算机应用软件系统中,业务逻辑层对于数据层的操作功能就是指对于计算机应用软件系统中的数据层的操作进行组合或者整合,以实现对于计算机应用软件系统中的数据访问层结构的基础存储逻辑的组合。一般情况下,计算机应用软件系统中业务逻辑层对于计算机应用系统中数据层的组合是具有一定业务规则的。1.3 计算机软件系统的数据访问层。计算机应用软件系统中的数据访问层主要是负责对于计算机系统中的原始数据进行操作,也就是说通过对于计算机原始数据的操作实现对于计算机应用软件系统结构中的业务逻辑层以及表示层进行数据服务的提供以及实现。在计算机应用软件系统中,计算机系统的数据访问层结构运行功能的实现是直接通过对于计算机数据库的增添以及删改、更新等操作进行的。

一般情况下,在进行计算机应用软件系统的开发设计过程中,对于开发设计中需要重复应用的一些数据信息等,可以通过抽象分离等方法,以便在不同的系统结构开发设计中进行应用,以方便进行计算机三层架构体系应用软件系统的开发设计。

2 三层架构体系的应用

对于三层架构体系在计算机软件以及应用程序开发中的应用,主要结合计算机软件开发应用实例进行分析论述。如下图1所示的计算机软件系统中使用的就是三层架构体系设计模式进行系统的设计开发。在下图所示的计算机软件系统中,系统主要就是由数据访问层以及业务逻辑层、表现层三层架构组成。

在上示的计算机软件系统中,系统中的数据访问层的开发设计完全是依照三层架构体系的计算机软件系统的的开发设计思想进行开发设计的,在进行上示计算机软件系统结构的数据访问层的开发设计时主要使用的是工厂设计模式进行设计应用的,通过SQLHelper实现计算机系统中的数据库访问。在进行计算机数据库访问层的开发设计中,对于需要重复应用的设计部分,使用的是抽离方法并根据实际结构部分情况进行设计应用。业务逻辑层是整个计算机软件系统中的核心业务结构部分,计算机软件系统中业务逻辑层的数据访问实现是通过数据访问层进行的。在上示计算机软件系统中,业务逻辑层对于计算机系统数据访问层的数据业务的调用是通过计算机接口实现的。上示计算机软件系统中的表现层的开发设计模式主要是应用视图-控制器的模式进行开发设计的,在进行计算机软件系统的开发设计过程中,也可以为计算机软件系统表现层中的视图提供常用的控件,具有很大的便利性。

3 结束语

总之,应用三层架构体系进行计算机软件系统的开发应用不仅在软件系统开发过程中具有很大的灵活性,而且一定程度上对于计算机软件系统的可用性以及稳定性、兼容性特征也有很大的提高,在计算机软件系统开发中的应用也非常的广泛。

参考文献:

第4篇:计算机系统开发方法范文

[关键词]嵌入式;计算机系统;技术特点;系统

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0321-01

在微电子技术科学方面不断取得的创新为大规模集成电路的深入提供了基础。当下,越来越多先进的嵌入式微处理器被应用于工业生产的仪器和设备之中,为现代工业的控制领域注入了新的活力和创新的方法。在此背景下产生的计算机应用科学――嵌入式系统已经被应用到各个领域,影响到社会的各个方面。

一、嵌入式计算机系统技术特点分析

作为一种特殊的计算机器材和设备,嵌人式计算机系统并非是PC系统,然而却具备常用的计算机功能。在硬件与软件的一体化配合下嵌人式系统的响应速度和自动化特点更加显著,有着典型的多任务和实时性特征。在特定应用导向下,嵌人式计算机系统结合了电子技术、半导体技术和计算机技术,采用高效设计方式切实做到量体裁衣,其性能优势更加卓越,同时在应用中的处理器选择方面也显得更为多元化。由于系统与应用之间相互联系,因此嵌人式系统更新换代的过程也需要与具体的产品周期相吻合,这能够有效保证进人市场后的嵌人式产品始终保持高效的执行效率。从安装位置分析,嵌人式系统软件并非存储在磁盘当中,而是选择单片机或是存储器芯片等位置。由于本身并无自主开发的功能,因此嵌人式计算机系统在设计完成后针对程序修改问题还应当配以必要的环境开发系统,提高嵌人式计算机系统在网络设备和虚拟仪器中的应用效果。

二、嵌入式计算机系统设计流程探讨

随着嵌人式计算机系统设计的逐渐规范化,具体的计算机系统设计流程除了需要关注一般工程的设计开发步骤之外,还应当体现出嵌人式计算机系统自身独特的技术优势,实现对系统设计流程的创新,具体的系统设计过程表现为以下几点:

1.分析系统需求。对嵌人式计算机系统设计的首要任务在于任务与目标的设计,将说明书设计与具体规格相对应,这对于后续正式设计有积极的指导作用,同时也能够在产品设计完成后对产品质量进行验收,这其中就涉及到非功能性需求与功能性需求两方面的内容。所谓的非功能性需求主要是指对系统功耗、成本、重量和体积的计算,而功能性需求则是对系统操作方式、信号输出等基本功能的设计。

2.体系结构设计。嵌人式计算机系统在结构设计方面突出了对功能需求和非功能需求的满足,这其中就涉及到执行装置功能划分和软硬件功能划分的内容,除此之外还包括对软硬件的选型问题。计算机系统设计的效果很大程度上取决于体系结构设计是否完备。

3.硬件与软件协同设计。在完成体系结构设计后需要针对系统软硬件展开周密而详细的设计,通常为了尽可能对实际设计中产品开发周期进行缩短,也可采用体系结构与软硬件并行设计的方式实施。考虑到软件设计是嵌人式系统设计的核心,因此现代软件工程中经常会涉及到模块化设计与组件技术设计等内容。

4.系统集成。上述操作完成之后还需要对系统执行装置既软硬件进行组合操作,这是实施整体调试的重要基础。只有从宏观把控方面观察整个设计,才能及时发现单元设计中存在的问题。

5.系统测试。不可否认,系统设计在完成后并不可直接对其使用,而应当经过全面的系统测试阶段,借助栏窆娣兜南低臣觳饫炊云涓飨钣τ霉δ芙行检验,这是保证系统运行安全与稳定的重要环节。

综上所述,作为现阶段信息技术发展的核心,嵌人式计算机系统在社会各行各业中的应用取得了较好的技术效果,其市场应用前景极为广阔。当前嵌人式计算机系统开发的重要环节正是表现在系统设计研究方面,由于应用需求趋于攀升,因此对应的计算机系统设计技术也面临着紧迫的技术革新问题。随着系统升级步伐的加快,嵌人式计算机系统在技术研究方面需要考虑的问题更加复杂,除了需要积极掌握必要的系统升级技术之外,还应当从市场实际发展方面突出嵌人式计算机系统技术的实用性,切实做到与时俱进,以此获得更多的市场竞争优势。

参考文献:

[1]刘红.探索以“嵌入式系统设计”课程为核心培养应用型人才的模式[J].计算机教育.2007(02).

[2] 周泓.浅论仪器学科《嵌入式系统设计》课程建设[J].教育教学论坛.2013(24).

[3] 徐强.“嵌入式系统设计”课程教学改革的探索[J].常州工学院学报.2010(01).

第5篇:计算机系统开发方法范文

关键词:会计  记账  技巧

        1 会计电算化引起的损失

        计算机在会计信息处理中的迅速普及和广泛运用,给人们带来极大方便和效益。但是,我们也应该看到因会计电算化而引起的损失也与日俱增。

        因会计电算化所引起的损失主要有三种:

        1.1 由于灾害事故(如火灾、水灾域电源中断故障等原因所引起的会计信息处理中断和数据丢失;

        1.2 因电算化会计信息系统本身的错误和疏漏所引起的损失;

        1.3 因会计电算化舞弊而引起的损失。对前两种损失,通过借助于开发控制技术就能较好地加以解决,而对因会计电算化舞弊所引起的损失却很难解决。因此如何防范会计电算化舞弊成了企业普遍关心的问题。 

        2 会计造假问题

        会计电算化舞弊的方法主要有以下几点: 

        2.1 篡改输入 这是最简单也是最常用的计算机舞弊手法,该方法通过在经济数据录入前或录入期间对数据做手脚以达到舞弊目的,如虚构、修改或删除业务数据。 

        2.2 篡改文件 篡改文件是指通过维护程序来修改或直接通过终端修改文件。在电算化会计系统中,有许多重要的原始参数以数据的形式保存在计算机文件中,如存货的零售价、批发价等,这些参数是计算机程序计算的依据之一,缺少或修改了这些参数,将得不到正确的结果。

        一般来讲,大多犯罪行为都是采取这种手段实现的。实现在私人计算机上构造覆盖文件,编制自动覆盖指令,实施时,仅需极短的时间就可以达到其犯罪的意图而不留痕迹。 

        2.3 篡改程序 是指通过对程序作非法改动,以便达到某种不法的目的。此法需要较高的编程技巧,而这些技术仅少数程序设计员或系统维护员拥有。审计人员要想发现此类舞弊很困难。

        2.4 数据偷窃 数据偷窃是操作人员或其他人员不按操作规程或未经允许上机操作,通过改变计算机执行途径的手段实现其个人的不法意图。如私自调用计算机打印模块,打印企业的机密数据和信息;或者直接用拷贝的方式将数据文件保存在非法携带的软盘中。 

        2.5 其他方法 如只以破坏计算机系统为目的的毁坏计算机设备;出于非法意图,通过网络远程连接,监视计算机系统的变化获取会计信息。 

        3 会计电算化问题的防治

        防止会计电算化问题,应该从以下三个方面着手: 

        3.1 加强法制建设 目前,由于法规的不健全使电算化犯罪的控制很困难。对电算化会计信息系统的开发和管理,不能仅靠现有的一些法规,如会计法、企业会计准则等,因为会计电算化犯罪毕竟是高科技、新技术下的一种新型犯罪,为此制定专门的法规对此加以有效控制就很有必要。

        电算化犯罪法制建设,可从两个方面入手:①建立针对利用电算化犯罪活动的法律,明确规定哪些行为属于电算化舞弊行为及其惩处方法;②建立电算化系统本身的保护法律,明确电算化系统中哪些东西或哪些方面受法律保护(硬件、软件、数据)及受何种保护。 

        3.2 完善内部控制系统 运用计算机处理会计信息和其他管理信息的单位,均应建立和健全电算化内部控制系统。一个完善的内部控制系统应该具有强有力的一般控制和应用控制措施、两者缺一不可。

 3.2.1 一般控制 软件系统控制。是对计算机系统软件的取得和开发的控制,以及对系统开发过程中或运行过程中形成的各种系统文件的安全所进行的控制。包括系统软件的购买、开发授权、批准、测试、实施以及文件编制和文件存取的控制。 

        组织与管理控制。组织与管理控制是指通过部门的设置、人员的分工、岗位职责的制定、权限的划分等形式进行的控制,其基本目标是建立恰当的组织机构和职责分工制度,以达到相互牵制、相互制约、防止或减少错弊发生的目的。其中较重要的岗位有系统管理和审核岗位。 

        操作控制。包括对操作人员控制和操作动机的控制。凡上机操作人员必须经过授权;禁止原系统开发人员接触或操作计算机,熟悉计算机的无关人员不允许任意进入机房;系统应有拒绝错误操作的功能;留下审计轨迹;制定并实施标准操作规程包括:软硬件操作规程,作业运行规程,用机时间记录规程等。 

第6篇:计算机系统开发方法范文

一、计算机会计信息系统内部控制的变化

计算机引入数据处理系统后,计算机会计信息系统呈现出不同于一般手工系统的特征,如数据处理的集中化、数据存储的磁、光介质化、可视审计线索减少、缺乏综合判断及推理能力和初始成本变大等。计算机会计信息系统的这些特点,一方面使得审计中有些风险减少,另一方面也增加了许多在手工系统中较小的、或不曾有的风险,从而使得加强计算机会计信息系统的内部控制成为任何实施计算机会计信息系统的单位都不可忽视的一项重要工作。计算机会计信息系统中内部控制的一些变化主要有:

1.差错的反复发生。在手工系统中,发生差错往往是个别现象,而且由于数据处理缓解分散于多个部门、多个人员完成,一个部门或人员的差错往往可以在下一个环节中发现和改正。所以一般而言,一定时间内数据中反复发生错误的可能性并不大。但计算机系统处理的集中化,加之计算机运算的高速性,使得其处理结果一旦发生错误,就往往在短时间内迅速蔓延,使得多种文件、账簿,以至整个系统失真。如果发生错误的原因在于系统程序和系统软件,则计算机就会重复执行同一错误操作。

2.数据安全性差。手工系统中数据的处理和存储均分散于各个部门和人员,而计算机系统的突出特点就是其处理和存储的集中化。由此对数据安全带来一定的威胁。如未经授权的人员可以利用计算机轻而易举的浏览其他部门文件和数据,从而使得机密数据被泄漏。另外,数据大量集中存储于磁、光介质中,一旦发生火灾、水灾、被盗之类的事件,就可能是全部数据丢失或者毁损;同时磁、光介质对环境的要求较高,不仅要防水、防火,还要防尘、防磁,而且对温度还有一定的要求,从而增加了数据的脆弱性。

3.对不合理的业务缺乏识别能力。尽管计算机运行速度快、精度高,但以其代替人的手工操作的同时也使系统丧失了人类所具有的对不合逻辑、不合理的及例外事项的判断和处理能力,因此要求在数据处理过程中增加多种检查控制。

4.输入差错的严重性。在信息处理过程中,"垃圾进,垃圾出",即如果输入数据出错,以后的处理环节再正确,也只能输出错误的信息。计算机会计信息系统处理的高速性和集中化,都使得这一问题更加突出。另外,计算机会计信息系统的输入过程较手工系统多了一道程序,即需将人类可读的数据转换为机器可读的代码形式,这一环节无论采用联机系统还是采用批处理系统都可能产生一定的错误,由此使得计算机会计信息系统输入方面的补偿控制更加必要。

5.程序被非法调用篡改。计算机完全依靠程序进行操作。离开了程序,性能再好的计算机也像没有拐杖的盲人一样。对程序的控制这一在手工系统中不曾有的控制手段在计算机系统中却至关重要。如果对任何人接近计算机系统缺乏控制,则未经授权的人员也可以上机操作,改动程序。同时对于经批准接近系统的操作人员加以限制也非常重要。在历史上,无论国外还是国内,操作人员利用工作之便篡改程序达到非法目的的事件一直屡见不鲜。

6.系统现状与用户要求不相适应。计算机会计信息系统的建立是一个复杂的过程,需要很多计算机和通讯技术知识,单纯依靠用户本身往往难以胜任。所以一般要凭借本单位或者专业公司的计算机专业人员进行。但我国目前的一个普遍现象是,计算机专业人员往往不懂会计与审计知识,而用户又对计算机知识知之甚少。系统的开发过程只能由用户提出具体要求,由计算机专业人员进行相应设计。由于用户和审计人员知识背景的差异,往往造成理解上的障碍,使得设计出来的计算机系统不能满足用户的需要。

总之,计算机会计信息系统中的风险有其特殊性,加强其内部控制的建设,比之手工系统更为迫切。并且国内外的事实说明,虽然计算机系统中出现错误和舞弊的次数有所减少,但其每次所造成的损失程度有所增加。如美国的一项研究表明:一般的银行舞弊案,每次造成的损失为10.4万美元,而计算机系统的银行舞弊案的平均损失为61.7万美元,计算机系统的每次舞弊案的平均损失是一般手工系统的6倍以上。

二、计算机会计信息系统内部控制的特点

在计算机会计信息系统中,内部控制的目标仍然是保证资产的安全性,数据资料的准确性和可靠性,提高经营效率以及保证管理方针的实现。但其控制的重点、方式、内容和范围有所不同。

1.控制的重点转向系统职能部门。计算机会计信息系统实现后,数据的处理、存储集中于系统职能部门,因此内部控制的重点必须随之转移。

2.控制的范围扩大。由于计算机会计信息系统的数据处理方式与手工处理方式相比有所不同,以及计算机系统建立与运行的复杂性,要求内部控制的范围相应扩大,其中包括一些手工系统中没有的控制内容,如对系统开发过程的控制、数据编码的控制以及对调用和修改程序的控制等等。

3.控制方式和操作手段由人工控制转为人工控制和程序控制相结合。在手工系统中,所有的控制手段一般都是手工控制。在计算机系统中,原有的手工控制手段有些仍然保留,但需要增设一些存储与计算机程序中的程序化控制。当然随着计算机应用的程度不同,程序化控制的范围也会有所不同。一般来说,计算机应用的程度越高,采用的程序化控制也就越多。

三、计算机会计信息系统内部控制的功能

内部控制发挥着三个方面的功能,即预防、监测和校正功能。

1.预防。是通过防止或组织来避免错误、灾害、事故、舞弊等的发生。例如,通过设置口令来防止非法接触和使用终端、主机、数据文件和程序,以避免对数据文件和程序进行破坏、篡改或非法复制。

2.监测性控制功能。是通过找出、发现已经发生的错误、灾害、事故、舞弊等来防止危害的扩大或者使损失得到补偿。例如,计算机操作系统通过记录和报告系统法记录非法修改系统软件、应用程序或数据文件的行为。

3.校正性控制功能。是通过更正和校正已检测出错误,处置发生的舞弊行为,以及处理和补救已发生的灾害来减轻危害,使系统恢复正常。例如,通过文件和程序备份措施,补救因灾害造成的数据和程序损毁的危害。

四、计算机会计信息系统内部控制的类型

计算机会计信息系统的内部控制一般分为两类,即一般控制和应用控制。它们均是计算机应用于会计信息系统所产生的特殊控制,用来预防、发现和纠正系统中所发生的错误、舞弊和故障,使系统能正常运行,是其提供可靠和及时的会计信息的重要保证。

1.一般控制是指对计算机会计信息系统的研制开发、组织、鉴定、应用环境等方面进行的控制。一般控制所采用的控制措施普遍适用于某一单位的会计系统,同时也为每一应用系统提供了环境。一般控制的强弱,直接影响到每项计算机应用的成败,可以说,一般控制是应用控制的基础。一般控制主要包括以下几个方面的控制:

(1)组织控制;

(2)系统开发和操作控制;

(3)系统文书控制;

(4)系统工作环境控制;

(5)其他一般控制。

2.应用控制则指对计算机会计信息系统中具体的数据处理功能的控制。应用控制具有特殊性,不同的应用系统有不同的处理方式和处理环节,因而有不同的控制问题和控制要求。但是,一般来说,计算机会计信息系统的应用控制包括以下几项控制:

(1)输入控制;

第7篇:计算机系统开发方法范文

关键词: 分布式多机系统; 数据交互; 订阅/机制; 外设控制器

中图分类号: TN919?34; TP399 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2013)10?0071?03

0 引 言

随着计算机的广泛应用,需要处理的信息量越来越大,人们对于计算机的要求也越来越高,各种性能更高的计算机不断地被研制及应用,如SMP(对称多处理器)计算机、MPP(大规模并行处理)计算机等[1]。这些计算机有很高的配置(如大内存、海量存储、可多达上千个的处理器等),具有很高的处理能力。但与这些计算机的高性能相对应的是它们高昂的价格。

早期人们利用专用接口及多总线把多台单机联结起来组成多机系统,以提高系统整体性能。随着网络技术的进步以及处理器性能的提高,越来越多的人开始用相对廉价的以太网等通用网络系统,把相对便宜的服务器/工作站联结起来组成多机系统使用,从而以较少的代价获得较高的性能。多机系统是由两台以上的计算机,通过共享存储资源(信息)或通过数据链路联结在一起的计算机系统[1]。多机系统内部数据交互分为专用接口式数据交互、共享内存式数据交互及分布式数据交互等。多机系统中的计算机间的数据交互是实现多机系统协同工作的关键,也是实现系统备用功能的主要手段。

1 专用接口数据交互

多机系统中的单机(C1,C2)通过专用接口进行数据交互,常用的接口有串行口、并行口和以太网口等,两个单机把各自需要交互的数据组织成报文通过专用接口发送到目标机,实现数据交互。

系统中C2机可以是完全备份C1功能的备用机器,也可以是只与C1机进行数据交互的任务机(主要完成C1机发送过来的数据处理)。如果多机系统设计成一备一完全备份系统(同时C2机也要配上相应的外设控制器等),系统的可靠性和稳定性将得到提高。

2 基于共享存储区数据交互

多机系统中的单机(C1,C2,C3)通过系统总线访问公共存储区,利用公共存储区进行数据交互。公共存储区配备两套独立的地址、数据和控制线,允许2个独立的CPU或控制器同时异步地访问存储单元。其内部有访问仲裁控制,同一时刻只允许一个CPU访问同一地址单元,在某一时间段内由1个CPU对自定义的某一数据块进行读写操作。某些公共存储区还具有信令交换逻辑,数据写结束后可以硬件中断的方式通知其他CPU或控制器进行读数据操作。当无信令交换逻辑时,可以由计算机系统以硬件中断的方式通知其他计算机系统对数据进行读取。各单机把数据备份到公共存储区可以很容易实现系统的备份功能。如果3个单机(C1,C2,C3)设计成二备一,也就是在正常情况下有一个单机处于备份状态,当工作的2个单机有1个故障时,处于备份状态的单机读出公共存储区相应的数据然后转入运行接替故障的单机继续进行工作,以提高系统的可靠性。

3 分布式数据交互

目前分布式多机系统的信息交互流行采用以数据为中心的订阅/模型(DCPS)。

DCPS模型构建在“全局数据空间(Global Data Space,GDS)”的基础之上,DCPS定义了一个“全局数据空间”,并且指定了者和订阅者怎么与该空间进行通信,如图4所示。所有的数据对象都存在于这个全局共享空间之中,分布式节点通过简单的读或写操作便可以访问这些数据对象。所有相关应用都可以访问这个全局数据空间:想要向该数据空间提供信息的应用即为“者”,想从该数据空间中获取数据的应用即为“订阅者”。每当者将新数据发送到这个全局数据空间,中间件就会把信息传播给那些对这些数据感兴趣的订阅者。

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基于订阅/机制的分布式多机系统开发过程主要过程如下:

(1)系统交互需求分析:根据系统数据交互的需求,利用域将一个物理网络进行逻辑划分,没有数据交互的子系统之间被划分成不同的域,不同域之间不进行任何信息交互;对于同一域各个节点根据数据交互需要,可以设置一个主题或者多个主题,同时根据不同类型信息的交互需求不同,设置相应的QoS策略;

4 优缺点分析

(1)专用接口数据交互,主要优点:通信距离远,软件控制简单,系统交互内容易于扩展;主要缺点:需要占用系统的接口资源,系统点对点方式导致可扩展性差,连接线缆多,布线复杂,数据传输速率受专用接口限制,实时性受影响。

(2)基于共享存储区数据交互,主要优点:系统实时性好,可靠性高,软件控制简单;主要缺点:系统需要提供专用的公共存储资源,系统可扩展性差,通信距离近。

(3)分布式数据交互,主要优点:提供了一种“松耦合”的系统,不存在中心节点,提供冗余备份机制,没有单点故障的风险,系统可靠性较高,且系统易于扩展;主要缺点:分布式软件复杂,开发、调试困难,系统实时性较难保证。

5 结 语

随着网络技术的进步,分布式数据交互得到了广泛应用。本文重点介绍了分布式数据交互,并分析了专用接口数据交互、基于共享存储区数据交互和分布式数据交互的优点和缺点,希望为读者进行多机系统内部数据交互设计实现时提供帮助。

参考文献

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[2] 辛春生,陈宗斌.分布式系统原理与范型[M].2版.北京:清华大学出版社,2008.

[3] 马龙军.STC?Ada多机系统的互连结构及共存管理的实现[J].山东工程学院学报,1994(3):17?19.

[4] 张军本,宁伟,王强.基于构件的分布式软件体系结构设计[J].哈尔滨理工大学学报,2001(7):52?55.

[5] 曹建福,周理琴.基于构件的软件开发模型及其实现[J].小型微型计算机系统,2002(10):29?31.

[6] 韩乐平,薛军敖,孟洛明.OMG.CORBA系统结构原理与规范[M].北京:电子工业出版社,2000.

[7] OpenCCM. CORBA Components, Volume 1 [EB/OL]. [1999?07?01]. http:///doc/resources/orbos.

[8] OpenCCM. CORBA Components, Volume 2 [EB/OL]. [1999?07?01]. http:///doc/resources/orbos.

第8篇:计算机系统开发方法范文

 

一、计算机软件开发技术

 

对于计算机软件来说,主要涉及到的就是计算机应用软件与计算机系统软件两个层面,计算机应用软件的主要目的就是为了帮助使用计算机的人员解决实际存在的问题。如在学习方面的软件以及管理等方面的软件。而对于计算机系统软件来说,则主要是针对与计算机本身相关的软件来说的,如监控软件以及管理软件等。从实际上来说,不论是应用软件还是系统软件,都可以为使用人员提供出良好的使用环境,也就是说,在日常使用计算机的过程中,就是与计算机软件打交道的过程,而并不是计算机本身,所有通过计算机来完成的工作都是通过计算机软件来进行的,因此,也可以认为计算机软件是计算机中的重要组成部分之一。

 

在五六十年代时,计算机软件开发技术主要是手工软件开发,且对于这种方式来说存在着工作效率低以及耗时等特点,这样也就难以满足人们对其的正常需求。随着时代的不断发展与变化,人们也开始认识到了计算机软件开发的重要性,并对软件开发予以了全新的定义。为了满足计算机的程序运行,所采取的相应的规则与方法等都被规划到了计算机软件的范围内。且对于计算机软件技术来说,在长期的发展过程中主要是由计算机设计过程、软件过程以及软件工程三个阶段发展起来的。在长期的发展过程中计算机软件开发技术也开始向着更为成熟的阶段发展了,但是从实际上来说,就是要认识到计算机软件维护上的相关问题。

 

二、计算机软件开发技术的现状与意义

 

(一)现状

 

从计算机的发展上来说,已经深入到了人们的日常生活中,并产生出了一系列的变化。软件通过自身的运作方式以及功能等来对计算机进行辅助,可以促进计算机实现快速的操作。就现阶段来说,在软件产业的快速发展下,也促进了软件人才队伍的扩大。

 

(二)意义

 

对计算机软件技术进行开发可以促进信息就的不断发展,同时也可以促进计算机网络的发展,所以也就可以将计算机软件技术看做是促进信息时展的重要力量。作为计算机发展与软件工程中的核心,计算机软件开发技术有着极为重要的意义与作用。在计算机网络技术的影响下,将网络支持与远程控制变为了可能,因此,可以说计算机软件技术开发就是将计算机网络变成了融合共存与开发的模式。随着计算机网络的不断开发与进步,在计算机网络开发的影响下,可以有效解决计算机软件开发与需求之间存在的问题,这样也就可以有效提高计算机软件了开发技术,同时也可以提高软件的安全性能。因此,可以说在新时期的影响下,计算机软件不论是在开发上还是在技术上都面临着更多的机遇与挑战,这样也就使得自身所要承担的责任会更大。

 

三、进行计算机软件开发技术的方法

 

就现阶段来说,计算机软件开发技术与方法都开始向着成熟与科学的方向不断发展了。在新时代的影响下,选择科协的计算机软件开发方法不仅影响着计算机政策的运行状况,同时也影响着人们的工作情况。就现阶段来说,计算机软件开发的方式主要分为计算机软件生命周期法、原型化方法以及自动形式的系统开发法。

 

对于生命周期法来说,主要可以将其看做是结构化系统开发法,也现阶段中比较流行的一种方法。尤其是对于一些比较复杂的方法来说,更有着极强的优越性。且对于这种方法来说,也是现阶段中计算机软件开发中最为普遍与成熟的方法之一。其优势就是可以保证计算机软件开发过程中的整体性与全局性。通过将如软件开发与维护分成不同的阶段,可以保证每一个阶段中都具有准确的目标与任务,这样也就减少了复杂性,提高了可操作性。但是对于这种方法来说,也存在着一定的缺点就是开发周期相对较长,不能保证各个阶段的同时进行,对后续的工作也有着一定的影响,这样也就增大了工作量。

 

原型化开发是计算机软件开发过中最为常用的一种方法之一。在开发人员取得准确的结果以后开发一个原型并运行,且在实际运行中还要对这一原型进行不断的调整,以此来达到客户的满足。对于这种开发方法来说可以明确用户的需求,降低风险与成本,同时也可以利用好相关的功能。其缺点则在于不适用与大型的系统开发中,且系统难以进行有效的维护。

 

四、实际应用

 

进行计算机软件开发的主要目的就是要满足人们的生活需求,因此,就要将软件开发技术运用到计算机中,以此来突出其价值所在。所以想要实现高效的发展,就要依靠专业的人才,根据市场的需求变化来进行思考,同时还要坚持以人为本,做好实际投入与开发工作。

 

五、发展趋势

 

实现网络化已经成为了计算机软件开发的未来发展趋势之一,因此,作为一种网络存在的形势,就要明确网络化对计算机软件开发技术的影响与意义。且通过网络化可以为开发技术提供出不同的服务。其次,就要站在服务人类的层面上出发,采用先进的技术来做好开发工作。

 

综上所述可以看出,做好计算机软件开发工作有着极为重要的意义与影响,因此,在实际中就要明确未来的发展趋势,同时还要为人们提供全面的服务,运用好技术与观念,保证服务的优质性,这样才能保证计算机软件开发的效果。

第9篇:计算机系统开发方法范文

关键词:卓越课程;计算机系统;计算思维

0 引言

“卓越工程师培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是适应我国工业化发展进程,培养和造就一大批创新能力强、适应我国经济社会发展需要的工程技术人才的重要举措,是增强我国核心竞争力、建设创新型国家、走新型工业化道路的必然选择。同济大学作为首批实施“卓越计划”的高校,于2010年启动“卓越课程行动计划”,加强课程的内涵建设,推动教学改革以取得突破性进展。

另一方面,计算思维(ComputationalThinking)作为一种教学理念,近年来在计算机基础教育中受到关注。计算思维是指运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。当今社会已进入信息化时代,具备计算思维,能够运用计算机技术和手段进行学习和工作、解决专业问题是高级人才必备的素质。计算思维能力是与读写能力一样的人类基本思维方式。

为了配合同济大学实施“卓越工程师培养计划”试点方案,提高骨干教师的业务素质和教学水平,同济大学于2011年开展计算机科学与技术卓越课程行动计划,将计算思维融入“计算机系统级课程”的教学改革中,取得了良好的教学效果。

1 “计算机系统级课程”教学改革内容

本次课程改革试点的核心内容主要包括3个方面:一是课程授课方式改革;二是训练(指各种类型的作业、结合课程的创新性实验项目、综合性和设计性实验等)方式改革;三是考试方法改革。

课程授课方式改革要大力推行启发式、探究式、讨论式、参与式、小班制等教学方式。训练方式改革除了传授知识外,还要通过设计综合性作业、结合课程的创新性项目以及其他形式多样的综合性训练,将学生的综合能力和人格培养落实到具体课程教学中。考试方法改革要消除应试教育产生的不利影响,以学生综合能力评价和人格养成作为核心,努力实现学生学习成绩评价方式的多元化。同时,建立计算机系统级教学团队,以团队形式对课程进行设计,积极建设和落实包含课程授课方式、训练方式、考试方法3大环节改革的具体方案。

“计算机系统级课程”教学改革项目在同济大学软件学院和电子与信息工程学院共建的“计算机系统结构”国家级精品课程建设的基础之上,结合电子与信息工程学院在学科方向上的特色和优势,采取“两级基础深化、知识体系构建、实践能力培养、前沿技术追踪”4项措施,建立面向“卓越工程师”培养的计算机系统级课程教学体系。

1)两级基础深化。教师通过“计算机与信息安全导论”“计算机导论”和“计算机系统结构”课程,分别从广度与深度两个方面对学生进行全面的计算机学科基础教学。“计算机与信息安全导论”和“计算机导论”旨在帮助初学者认清学科的轮廓,而“计算机系统结构”则为计算机学科高年级本科生提供完整的学科核心知识。

2)知识体系构建。教师以“虚拟化与云计算”“Web编程”和“计算机前沿技术概论”等课程为基础,建立计算系统和网络的知识体系框架,为强化计算机科学与技术学科的特色和建立完整的计算机系统学科知识体系规范打下基础;同时还注重相关课程的交叉,如“计算机系统结构”与“操作系统原理”“编译原理”在虚拟操作系统、编译优化等方面的结合,“计算机系统结构”与“虚拟化与云计算”在大规模并行处理系统下的融合等。

3)实践能力培养。教师通过“计算机系统实验”课程,将“计算机系统结构”“操作系统原理”与“编译原理”等课程中关系极为密切的核心内容以综合实验形式进行集成,如存储结构及其管理、目标代码生成及优化、线程调度等。这样既有利于消除孤立知识点,又加强了学生的综合实践能力训练,为他们将来从事计算机系统开发工作打下坚实基础。

4)前沿技术追踪。教师通过“计算机前沿技术概论”课程追踪国际计算机系统结构领域中的前沿问题与技术。

笔者提出的面向卓越工程师的计算机系统结构系列课程体系框架如图1所示。该教改项目的实施将提高计算机系的办学水平,加强对青年教师的培养力度,同时也有助于本科教学中多出科研成果。

该教改项目从理论与实践2个方面展开,围绕计算机系统主题,在课程体系建设上注重基础、突出重点。特别是在实践教学方面,除了在相应课程的实验环节对学生进行训练外,还将在专门的“计算机系统实验”课程中进行有关计算机系统硬件和软件2个方面的完整的集成实验,通过数据采集和建模分析等手段验证实验结果的正确性和有效性。通过发现并解决实验过程中遇到的各种问题,学生更加深刻地理解并扎实地掌握计算机学科的核心理论,同时提高了从理论到实践的知识贯通能力和创新能力。

各门课程的教改内容简述如下。

1)计算机与信息安全导论。作为该教学体系的基础课程,将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下:

①选用《Computer Science:An Overview》作为该课程的双语教材:

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识;

③将计算机系统方面的基本知识从传统计

算机导论内容中自然引出;

④展开双语教学,并建设精品课程。

2)计算机导论。作为该教学体系的基础课程,将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下:

①选用《Computer Science:An Overview》作为该课程的全英文教材;

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识;

③加强计算思维方面的教学和实践,将Python作为入门编程工具培养学生的实践动手能力;

④展开全英文教学,并建设精品课程。

3)计算机前沿技术概论。作为全校的通识课程,适合各个年级的本科生,侧重信息安全前沿,同时带动整个教学体系前沿知识的探索。主要教改内容如下:

①汇集计算机系统结构课程体系中各个分支领域的前沿思想与技术;

②为“计算机系统实验”课程提供前沿的实验内容建议和素材;

③自行编写课程讲义与教材。

4)计算机系统实验。该教学体系中的实验课程建立在“计算机系统结构”“操作系统原理”“编译原理”等课程的基础之上,是整个教学体系中学生实践能力培养的核心课程。主要教改内容如下:

①建立计算机系统课程知识体系;

②建立实验环境,设计丰富多样的综合实验项目和开放性实验项目;

③编写实验指导书。

5)虚拟化与云计算。该教学体系中的专业课程之一,介绍可信与安全系统体系结构的基本概念、基本原理和基本结构。主要教改内容如下:

①建立课程知识体系;

②编写教材。

6)Web编程。该教学体系中的专业课程之一。主要教改内容如下:

①完善课程知识体系;

②建立实验环境,设计实验项目;

③编写教材和实验指导书。

2 教改特点

基于“计算机系统级课程”的计算机科学与技术卓越课程行动计划具有如下特点和创新性。

1)将本系计算机学科优势、优质课程与“卓越工程师培养计划”的实施相结合是本系统级课程教改项目的特点之一;

2)开设“计算机系统实验”课程作为计算机系统级课程教学体系的核心实验平台,加强学生的实践能力培养是本系统级课程教改项目的特点之二;

3)本教改项目结合计算机新教学法,将计算思维教学方式在计算机系统级课程中进行实践(“计算机系统实验”和“计算机导论”课程中实施),加强学生的实践创新能力是本系统级课程教改项目的特点之三;

4)本项目将工业界的最新技术介绍给本科生,为其提供毕业设计选题和到著名企业实习的机会是本系统级课程教改项目的特点之四;

5)本项目将可信与安全计算系列课程作为建设对象,点面结合带动一批课程、实验基础设施和教师队伍的建设是本系统级课程教改项目的特点之五。

3 教改成果

经过两个学期的建设,计算机系统级课程的教学改革取得如下成果。

3.1 教改立项方面

1)2012-2013年,教育部-IBM专业综合改革项目建设课程“虚拟计算与云计算”;

2)2011-2012年,谷歌校企共建实用精品课程项目“Web编程技术”;

3)2011-2013年,同济大学全英文课程建设项目“计算机导论”:

4)2011-2013年,同济大学双语课程建设项目“计算机与信息安全导论”;

5)2011-2012年,同济大学电子与信息工程学院教学改革研究与建设项目“面向‘卓越工程师’培养的可信与安全计算课程教学体系建设”。

3.2课程建设方面

1)计算机系统结构。

该课程于2011年上半年被批准为同济大学本科卓越课程(计算机科学与技术专业),同时作为计算机科学与技术系一软件学院共建国家级精品课程。

2)计算机系统实验。

计算机系和学院实验中心已经购买相关的实验设备并完成实验室建设;已经开始组织2010级3位硕士研究生完成课程所涉及的5个实验设计。

3)计算机与信息安全导论。

该课程成功申报同济大学双语建设课程,并于2011年9月开始实行双语授课,同时完成了课程网站的建设。

4)计算机导论。

该课程成功申报同济大学全英文建设课程,并于2011年9月开始实行双语授课,同时完成了课程网站的建设。

5)计算机科学前沿技术导论。

该课程于2010年开设,目前已完成课程网站建设和《计算机科学前沿技术》教材的写作。该教材获得IBM大学合作项目书籍出版资助和同济大学“十二五”规划教材建设项目的资助。

6)Web编程技术。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程,并于2011年开设,同时完成了课程网站的建设。

7)虚拟计算与云计算。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程,并于2010年开设,同时完成了课程网站的建设。

3.3教材建设方面

1)《计算机科学前沿技术》教材已经编写完成,于2012年7月正式出版,并被列为同济大学“十二五”规划教材。

该教材是一本计算机科学的入门与提高教材,在力求保证学科广度的同时,还兼顾主题的深度,同时特别强凋计算机科学的前沿性,既介绍计算机学科相关主题的来龙去脉,又引入国内外最新和最热门的前沿课题。该教材既涉及计算机传统研究领域,如计算机网络、操作系统、人工智能等又涉及云计算、物联网、智慧地球等新兴热门研究领域,重点讲解这些最新计算技术在各个学科中的应用,既让读者对计算机新兴技术有一个宏观的把握,又通过各种案例分析指导读者将计算机最新技术应用到相关专业和学科中。

2)同济大学已与清华大学出版社签约出版《虚拟化与云计算》教材,目前已完成部分书稿,预计2013年初出版。