时间:2023-04-20 18:09:11
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摘要:动调式陀螺测斜仪是一种新型精密陀螺测斜系统,适用于有磁性干扰的丛式井、加密井的钻探测量及在完井后的套管内或钻杆内进行测量。该仪器漂移很小,有效地提高了井眼轨迹测量结果的准确性。为了匹配仪器测量精度,测试数据处理采用空间曲线积分法,实现井眼轨迹空间展布的精细描述,开发出对应测斜资料分析方法与解释平台,为老井轨迹复测、侧钻井等提供实施依据。
关键词:动调式陀螺;井眼轨迹;空间曲线积分法;陀螺测斜解释平台
0引言
为提高油气井利用率和开发效果,地质部门在开发过程中,经常在原井眼基础上进行开窗侧钻,对井眼轨迹的准确性提出了更高的要求。以往由于受仪器精度及设备技术条件限制,井眼轨迹的测量结果往往存在较大偏差,从而影响了对地层的正确评估。所以,为了提高侧钻井的成功率,就需对某些老井复测井眼轨迹[1-2]。本文采用动调式陀螺仪进行井眼轨迹测量,为匹配仪器测量精度,测试数据处理采用空间曲线积分法,实现井眼轨迹空间展布的精细描述,开发出对应测斜资料分析方法与解释平台,为老井轨迹复测、侧钻井等提供实施依据。
1陀螺测斜仪
常用2种陀螺测斜仪测量井眼轨迹。一种是框架式陀螺测斜仪[3],其原理是利用高速旋转的物体具有定轴性的原则实现方位测量,由于高速旋转的运动存在摩擦力,容易产生漂移,而且这种因漂移而产生的偏差会随着时间而增大。另外,框架式陀螺无法直接测量方位,需要在开始测量前用人工确定正北作为基准,这样容易带来人为误差。由于框架式陀螺测斜仪的漂移偏差无法预测和克服,导致井眼轨迹测量结果不稳定。而动调式陀螺仪采用了更为先进的挠性支撑,因而漂移很小,有效地提高了井眼轨迹测量结果的准确性。动调式陀螺测斜仪是一种精密陀螺测斜系统,采用惯性导航原理,利用挠性陀螺仪和石英挠性加速度计作为主要测量元件,通过定点测量仪器各轴的地球自转角速度和加速度分量,经过系统解算后得到当前位置的井斜度、方位角。然后,根据各测量点的方位、倾斜角确定井眼轴线的空间位置,同时为了与钻具配合,必须随时得到工具面角[4]。特别适用于有磁性干扰的丛式井、加密井的钻探测量及在完井后的套管内或钻杆内进行测量。
2井眼轨迹曲线算法优化
井眼轨迹算法有很多种,常用方法有平均角法、圆柱螺线法、最小曲率法和曲率半径法[5-6]。这些计算方法大多是将测量段内的井眼轨迹假设为直线、折线、圆柱螺线和斜面圆弧曲线等简单曲线模型[8]。井眼轨迹计算是通过测量井眼的斜深、井斜角和方位角,然后,再用一定的计算方法将这些测量数据解释为XYZ空间坐标数据[9]。
井眼轨迹计算的积分法是一种基于空间曲线的方法,它将相邻的2个井斜测点的连线视为一渐变空间曲线[5-8],这更符合钻井工作的实际,其精度高于常用的井眼轨迹计算方法。在实际井眼轨迹测试时,通过优化工艺方案,制定合理资料录取方案,采取连续测斜或加密测点方案,可以最大程度地逼近轨迹空间曲线形态。
3处理解释系统设计
陀螺测斜解释平台采用C#开发完成,充分利用人工智能,与上游基础数据库紧密衔接,用户仅需进行简单输入工作便可完成井眼轨迹评价,大大提高了单井处理效率。软件设计3个功能模块,主要实现数据处理、图表绘制、报告生成(见图1)。
3.1数据处理
动调式陀螺测井仪主要采取点测方式进行,在开窗侧钻位置或最大井斜位置采取加密测点或重复测试某深度点的工艺提高测试数据精度。在数据处理上实现数据质量自动检查,如果相邻测点测深增量ΔL=0,说明这2点为重复测试数据,需要计算其平均井斜角和方位角。再采用空间曲线积分法依次计算相邻测点垂深增量ΔH、水平位移增量ΔS、东西位移增量ΔE、南北位移增量ΔN,并对n个测点位移累积求和就是某点的垂深、水平位移、东西位移和南北位移。
3.2图表绘制
对井眼轨迹的描述主要采用水平投影图、垂直剖面图和三维轨迹图方式。绘制水平投影图和垂直剖面图时,需要考虑实现新老井眼轨迹对比功能。因为早期的陀螺测井测量和分析误差相对较大,在开展动调式陀螺仪对老井数据进行普查,落实真正的井眼轨迹时,进行新老井眼轨迹对比绘图(见图2)。
三维轨迹图主要利用计算机图形化计算,采用OPENGL绘图方式,实现井眼轨迹的三维缩放、旋转等功能,使用户对井眼轨迹走向更能直观准确地观察和掌握(见图3)。
3.3报告生成
陀螺测试井眼轨迹报告内容包括井基础数据、现场测试情况、井的三维轨迹图、垂直剖面图、水平投影图、解释结论表等。井基础数据或轨迹对比所需老井井眼数据直接通过油田上游信息系统A2数据库中获取,只需输入正确的井号,便可连接A2系统。
报告形式以Word格式表现,利用MicrosoftOffice系统中word模板编辑功能,可以预先对报告内容进行整体编辑排版。系统以word标签查找方式,完成计算结果、各种表格、图件等内容对应添加到Word文档中,实现一键自动生成报告的功能,满足不同用户、不同地质需求,大大降低了单井处理解释时间。
4陀螺测井技术应用
4.1克服磁性干扰,指导加密井钻进
油田开发后期,依靠打定向井、加密井或老井侧钻稳产增效[8]。动调式陀螺测井仪由于其不受磁性干扰的特点,可以在井距较小:磁性干扰强烈的环境下,准确测取井筒的倾斜角、方位角、工具面角等参数,进一步计算可得出垂深、南北偏移、东西偏移、闭合方位等参数,指导新井钻进。
TJH油田计划在的G71井附近打1口水平井,由于该区块为低渗透区块,井距普遍较小。为了保证侧钻顺利完成,该井在侧钻过程中,对本井及邻井均分别进行了陀螺定向及测斜,发现水平井设计井眼轨迹存在问题,该井与水平井的最小距离只有18.58m,存在安全隐患,随后根据计算结果及时调整钻井方案,保证了水平井顺利施工,投入正常生产后初期日产油近50t。
4.2应用陀螺定向,提高侧钻中靶成功率
在剩余油富集区实施侧钻井是老井产能建设的重要手段,陀螺定向在油田广泛用于老井开窗侧钻,减少定向时间,提高了侧钻中靶率[9-10]。
BQ油田B19-1断块计划在高部位部署BS24-7K井,实施前对BS24-7井进行陀螺测试,总水平位移与原来的认识相差204.2m(见图4、图5),根据结果及时进行调整钻井方案,避免井位落空。该井投产后,初期日产油9.8t。
5结论
(1)动调式陀螺测斜仪不受铁磁物质的影响,适用于有磁性干扰的丛式井、加密井的钻探测量及在完井后的套管内或钻杆内进行测量。无需人工校北并且采用先进的挠性支撑,更有效地提高了井眼轨迹测量结果的准确性。
(2)开发了井眼轨迹分析平台,采用与动调式陀螺测斜仪测量精度相匹配的空间曲线积分法,能够更加精细描述井眼曲线空间展布。
(3)动调式陀螺测井技术在油田落实井眼轨迹、判断油水井在油层中具置、指导加密井部署、提高侧钻中靶率等方面提供可靠了依据,能够取得很好的地质应用效果。
软件开发毕业论文范文模板(二):随采地震监测数据采集控制软件开发论文
摘要:随采地震能够对工作面前方地质异常体进行连续探测和实时预报,成为近几年的研究热点,但是目前还没有能够在煤矿井下开展随采地震长期连续监测的装备及配套软件。为了解决这个问题,基于MicrosoftFoundationClasses(MFC)开发框架,开发了一套随采地震监测数据采集软件,在室内、野外进行了为期3个月的联调测试,并且在贵州岩脚煤矿与井下随采地震监测设备开展了为期3个月的全面试运行。测试表明,软件实现了随采地震信号的高效采集、完全存储和处理软件的实时通信功能,具有运行稳定、操作便捷、处理高效、便于维护、无人值守等优点。
关键词:随采地震监测;数据采集;软件设计
我国的煤矿以井下开采为主,与国外相比,我国煤炭行业的信息化水平较低,矿山空间信息仍然以图表和文字作为主要的存储介质,信息基础设施未能跟上时代变化的脚步,使得煤矿企业的竞争力受到严重的制约[1]。煤矿井下危险具有多变性、隐蔽性,导致安全问题成为威胁煤矿工人生命的核心问题[2]。而采掘工作面更是矿井水害、顶板、火灾以及瓦斯等多种灾害事故的多发区,同时也是工作人员聚集区,因此,也是导致重大生命财产损失的高危区域[3-7]。随采地震勘探[8]是利用采掘活动激发的震动作为震源,探测工作面内部或者掘进面前方一定区域内地质构造的一种地震勘探技术,可以摆脱放炮的安全隐患及对正常采掘生产的影响,实现了采掘的同时进行超前探测[9-11]。随采地震所用震源信号是连续、非可控的,只有进行连续、长期监测,记录远场信号,将其与远场信号作互相关,得到清晰的相关峰值,才能将其转化为脉冲子波,代替炸药震源进行地震勘探[12]。
因此,研制随采地震监测装备及控制软件成为当务之急。本文针对随采地震监测装备的特点,充分分析其观测系统和监测数据的特点,利用数据库和文件系统的优点,设计了软件的数据结构;考虑处理软件的特点,设计了与处理软件之间的接口;最后基于MicrosoftFoundationClasses(简称MFC)开发框架,开发了数据采集软件,联合测试成功后,并在贵州岩脚煤矿进行了3个月的野外采集工作。
1随采地震观测系统及其特点
为了能够获得工作面内部煤层剧烈变化情况、断层和陷落柱位置与规模以及应力集中区等信息,目前的随采地震观测系统采用复杂部署模式。如图1所示,采用H形布局,共72道,其中孔中部署24道,分4个深孔,每个钻孔内部署6道,由一个孔中多级检波器串承担;其余的48道部署于工作面两侧巷道的锚杆上,图1中绿色圆点为巷道检波器。
数据采集分站为6通道,整个观测系统共需12台分站,数据处理时主要使用煤层中的槽波,而槽波的频率较高,可以达到500Hz,为了采集高质量的数据,采样间隔为250μs,这就对数据采集系统提出了新的要求,不仅仅数据道数多,采样率较高,而且是长期连续实时监测。
观测系统随着工作面的推进而移动,当工作面推进到检波器测点附近时,要依次将检波器拆卸,避免被埋入采空区中,当工作面推进到距离图2中黄色深孔检波器10~20m时,要将全部的黄色测点移动到蓝色测点位置,以此类推直到工作面回采结束。
2随采地震监测数据采集软件设计
2.1软件架构设计
针对分站多、数据量大、观测系统多变化、实时性要求高以及需要与数据处理分析软件进行通信的特点,采集软件利用多线程技术分别进行数据采集和存储,软件框架设计见图3。
2.2软件数据结构设计
采集软件中的数据可以分为两类,一类为数据量不大,变化周期较长的数据,比如:监测分站信息、观测系统信息等;另一类为数据量较大,而且变化周期很短的数据,比如:监测数据。根据数据特点,采集软件采用数据库与文件系统相结合的方式保存数据,以提高数据存储效率。监测数据采用文件系统保存,其他数据采用数据库方式保存。
a.数据库设计
数据库主要保存测区信息、采样率、每个文件的采样时长、采集分站信息、传感器信息、观测系统以及监测数据的保存路径等信息,其E-R模型见图4。
b.文件结构设计
监测数据的辅助信息,如采样率、观测系统、道数等信息全部保存在数据库中的监测数据表datafile_info中,按照采样顺序将每道数据作为一块写入文件,块的顺序与道号一致,样点值采用有符号的浮点型数据类型保存,详见图5。文件名为第一个样点的采样时间,格式为:YYYY-MM-DD_HH_MM-SS,不足两位数的补零。
2.3软件交互接口设计
本软件需要分别与井下采集分站和随采地震数据处理软件进行交互,主要涉及到两个接口。
a.与采集分站接口
为了便于和井下采集分站通信,采用UDP与TCP协议相结合的通信模式,采集软件的查询指令通过UDP协议与采集分站通信,通知指令和数据传输则采用TCP协议传输,其通信流程见图6。
b.与数据处理软件接口
为了提高数据存储效率,采集软件采用数据库与文件系统相结合的方式存储监测数据,大量的监测数据保存在文件中,但是文件的相关信息,如:道数、采集时间、采样率、观测系统等信息保存在数据库表datafile_info,与数据处理软件的通信也通过数据库来完成,数据记录表中专门设计一个字段为数据状态标志,数据采集时状态为0,采集结束后为1,数据处理软件不断查询该表中数据状态标志为1的记录,一旦有这样的记录,则根据数据库中的信息读取监测数据进行处理,处理结束后将该标志改为2,具体处理流程见图7。
3随采地震监测数据采集软件实现
3.1开发环境
软件基于VisualStudio的微软基础库类(microsoftfoundationclasses,MFC)开发框架,采用C++语言编写,充分利用其图形用户界面(graphicaluserinterface,GUI),大大提高软件的开发效率。在功能开发方面,为了满足随采地震监测的需要,提供数据采集和数据保存功能,采用菜单栏和对话框方式来实现软件与用户之间的人机交互。在整个应用框架的基础上进行功能性、界面性的填充。将软件开发分成若干部分,有效地提高软件研发效率和可读性,同时也便于后期维护升级。
3.2软件的实现
为了提高软件的运行效率,将软件操作界面、数据采集、保存和整理以及设备状态监测与恢复功能分别由单独的线程来完成。
a.数据库实现
数据库中最主要的两张表为传感器信息表和监测数据表,传感器信息表为观测系统表的基础,而且随着工作面的回采传感器移动后,传感器的位置信息就会发生变化,观测系统随之变化;监测数据表是数据采集软件与处理软件通信的基础,表中需要包含大数据文件路径、观测系统、采样率、采样时间和时长等重要信息,具体见表1和表2。
传感器信息表中(表1)以Station_ID、Channel和Modify_Time为联合主键,这样表中可以把同一个传感器在不同时间的坐标都保存起来,随时可以获取任何时间段的观测系统。
监测数据表中(表2)由File_Index为主键,该值为根据时间自动生成一个与时间有关的数,确保唯一性,同时将大数据文件的相关数据信息全部存入该表中,以方便数据处理软件随时查询。
b.软件操作界面
随采地震监测软件属于监测类软件,具有自动化程度高、人工干预少等特点,因此,需要用户的操作很少,主要是一些参数设置和监测分站运行状态的显示:系统中监测分站的数量、每台分站的传感器数量及其工作状态。
传感器参数设置功能主要包括传感器的安装位置及其坐标、所属监测分站号、通道号、测点号等信息的增加、删除和修改,由修改传感器的时间为主键,即可获得该时刻的观测系统。
c.数据采集功能
数据采集功能主要包括数据采集软件与监测分站之间的通信、监测分站状态查询与控制、数据采集等。为了达到随时能够与监测分站通信的目的,与监测分站的通信通过UDP和TCP协议两种方式来实现,其中监测分站的信息和状态查询由UDP协议实现,指令的发送、参数设置和数据采集通过TCP协议实现。TCP协议中采集软件为服务器端,监测分站为客户端,服务器端采用完成端口技术来接收多个监测分站上传的数据,为了便于数据保存,每个通道的数据分别存放在独立的缓存区中,缓存区采用循环数组的设计,当数据写入缓存区中后,循环数组的数据采集下标iColDataIndex+1,数据采集详细流程见图8。
d.数据保存
为了提高数据存储的效率,将数据存储分为数据保存和整理两个步骤,分别由两个线程执行。数据保存线程监测缓存区中数据采集下标iColDataIndex与已保存数据下标iSaveDataIndex之差,当该差值达到预设值时,从数据缓存区中读取数据并保存成数据文件(采用异步模式将每道单独存储为一个文件)。数据保存完成后,循环数组的已保存数据下标iSaveDataIndex+1,其数据保存详细流程见图9。
e.数据整理
为方便数据处理需要把同一时段的各道检波器的数据保存为一个文件,当由于检波器或者采集分站故障导致数据缺失时做填零处理。因而增加一个专门进行数据整理的子模块,由一个单独的线程来处理,其数据整理详细流程见图10。
f.系统自恢复
井下的供电系统或者网络经常检修或者故障,导致随采地震监测设备出现故障,当故障解决后,系统应该能够自动恢复,但是该系统是由多个监测分站组成的,分站之间需要不断进行时间同步,当一台分站出现故障后,该分站停止采集,其他分站仍然正常采集,当该分站故障解决后,要想恢复采集,必须要把系统中所有的分站进行重启。图11所示流程,就是用来检测网络是否出现故障,如果出现故障,则一直检测,直到故障修复,然后重新启动系统。
4随采地震监测数据采集软件联调与测试
4.1运行环境
数据采集软对运行环境的要求如下:
操作系统:windows7及其以上;CPU:2.5GHz,4核;内存:8GB;硬盘:500GB。
4.2联调与测试
该软件与井下监测分站以及数据处理系统在实验室进行为期1个月的联调测试,联调过程中对采集软件与监测分站和数据处理软件的接口进行了修改和完善,并在野外进行了为期2个月的稳定运行后,各项性能指标都达到了设计要求,软件实时波形界面见图12所示。最后在贵州岩脚煤矿进行为期3个月全面试运行,无论是采集数据还是与数据处理软件的通信都正常工作。
5结论
我国的计算机软件专业教育在国际化、标准化方面已经大大落后于先进的国家。首先是英语教育水平不高。在软件产业,英语毫无疑问是第一语言。爱尔兰、印度之所以成为软件出口大国,与这些国家拥有大批英语软件人才密切相关。我国软件专业的硕士乃至博士英语听、说、写的能力障碍成为国际化的一道坎。练好英语也成为我国软件人才流向外企或国外的主要目标之一。其次,我国许多高校教材平均每5 年才更新一次, 大大落后于国际软件业的发展。这也是大学生毕业后难以胜任软件企业要求的主要原因。
与之相比,印度APTECH 的教材每年更新一次。
二、国内外市场对软件人才的需求
我国和印度同为发展中国家, 但印度已成为除美国外的第二大软件出口国。尽管我国的软件市场一直保持快速增长,但软件总体发展水平仍处于初级阶段, 这使我国的软件产业将有进一步快速发展的空间,软件工程也会得到更多的重视和扶持。
国内市场每年对软件人才的需求高达80 万,而各高校计算机专业毕业生中的软件工程人才还很缺乏, 高素质的软件工程人才尤为短缺。毕业生主要在软件公司、企事业单位、高校、研究所、国防等部门从事软件设计、开发、应用与研究工作;另外也可攻读本学科或相关高新技术学科、交叉学科的硕士学位。推荐阅读:
因此,面对如此高的市场需求,我们开放教育要弥补普通高校的培养人才空缺, 为在职在岗的相关人才提供就业发展的学习机会。推荐阅读:谈机电一体化装置及控制系统的设计论文
三、依靠电大三网优势,发挥成人自身特点,创建自有教学模式笔者认为在教学模式上应该从以下几个方面入手:
1、教师队伍的知识更新专业教师队伍知识更新是至关重要的, 教师是学生学习的引导者,是教学环节的核心力量,因此要想把一个专业建设完善,首先要从教师的知识结构,知识层次入手。 软件工程的特点决定了其基本理论和方法一般需要较长的从业经历或经验, 所以中青年教师常常是这方面的专家; 而程序设计技术和软件开发工具往往是年轻人的专利,相关课程的教学最好由年轻教师担任。在每个年龄段还应该分出教师的层次。
软件系统是计算机系统的灵魂,软件系统本身的复杂性和人的思维的局限性造成了软件系统中可能会潜伏各种各样的故障1 这些软件故障引发的软件失效可能会给用户带来损失1 对软件故障的分类方法有很多种,比较有代表性的是IBM 公司对其大型项目的故障模式采用的正交缺陷分类法(简称ODC) [3 ]1 这种故障分类方法对软件测试有一定的指导意义,但用户更关心的是如果软件系统中潜伏着故障,它产生的失效能够带来多大的损失1 有些故障即使数量较多,也是用户能容忍的,另外一些故障则可能会给计算机系统甚至是给与之相关的更大规模的系统造成毁灭性的损失1 例如,航天器发射过程中火箭的爆炸,由这类故障引发的失效发生的概率必须比较低,用户才能接受1 如果对软件系统中可能潜伏的故障不按照其可能造成的损失进行划分,对所有类型的故障发生概率均同等对待,则可能会加大软件测试的工作量和强度,提高软件的测试费用,给用户带来较大的经济压力1 因此,有必要据此对软件故障进行划分1定义11 设FALL是软件系统S 中潜伏的全部故障组成的集合。推荐阅读:计算机网络和系统病毒及其防范措施毕业论文
2 利用前面建立的软件可靠性增长模型,建立了一个穿戴计算机软件系统可靠性增长
《自由软件》的提法对于计算机用户来说并不是什么新鲜事。而自由软件的概念、自由软件的思想、自由软件的情怀、自由软件的意义、自由软件的范围,特别是开发应用自由软件的观念,或许不同的人有各自的理解,甚至有很大的差异。
笔者自诩是水利水电工程地质计算机自由软件的倡导者,两年前即将“韦港字典”作为自由软件公开进行交流,从而带动了更多的自由软件的广泛交流。刊登于《工程地质计算机应用》1996年第3期的《赞自由软件》,阐明了笔者对自由软件的个人观点。本文“再赞”自由软件,其出发点仍在于希望通过自由软件的交流来促进工程地质软件的发展,为本专业计算机的普及和计算机应用水平的提高多探一条路。本刊不断刊出一些工程地质专业的自由软件介绍,相信探索这条路是有意义的,有希望的,也是符合工程地质专业特点的。
1自由软件神侃
1.1自由软件的起源、组织和自由软件思想
自由软件起源于美国。麻省理工学院的研究人员M.Stallman不满于一些软件厂家的傲慢与狭隘,将自己开发的软件产品与他人共享,提出了自由软件的概念,1984年成立了“自由软件基金会”,全球千千万万软件专家纷纷响应,形成了大量高质量的自由软件。
自由软件并无权威性的严格定义,但被PC-Talk的作者AndrewFluegelman注册了Freeware这一术语。洋人取的名字Freeware,将它直译成中文就成了自由软件这一专用词,也有译成免费软件的。Freeware这个词发明得实在太妙,简直就是妙不可言。十分妙哉非常妙哉相当妙哉的就是无论将Freeware直译还是意译,她的中文词意都是十分清楚的。自由的意义在于此类软件可以自由拷贝自由使用自由交流;免费的含义就更为明白:不要钱,白送!显然,自由(免费)软件的字面意义与实际意义是绝对的名符其实!
中国软件行业协会中的自由软件分会,于1993年4月面向全国各行各业组建的自由软件联谊网,为国内的自由软件交流形成气候确立了合法身份。多年来,联谊网一直在《软件世界》杂志上刊登自由软件信息和介绍,并为全体网员免费拷贝自由软件。时至今日,联谊网组织在扩大,内涵在外延。1997年6月17日,中国软件行业协会国际自由软件应用研究发展分会正式宣告成立,在北京举行了隆重的成立大会。《计算机世界》报从1997年9月起,开辟了“自由软件系列谈”专栏。各类计算机报刊杂志几乎每期都刊有自由软件的下载网址。至此,自由软件在中国跃上了一个新台阶。
自由软件的思想是哪个阶级的?如此命题在今天看来确实荒唐,然!在荒唐年代7个音符里还有阶级斗争呢。自由软件是一种计算机软件,这种软件在功能与应用方面与其它性质的软件没有严格的本质区别和范围界定。而将自由软件的存在上升成为哲学概念,升华成为一种思想,一种理念,让哲学家思想家们去寻找理论依据,经受实践检验,则大有文章可做。同样,将自由软件的实践作为文化进行探讨,形成一种自由软件文化,照样可以让文人们有写不完的题材,做不完的文章。
回到现实中来,自由软件只不过也是计算机程序,怎么还有思想呢?别太复杂化神秘化悬虚化深沉化,其实,她就是中国人再熟悉不过的“为人民服务”的思想!奉献的思想,这种思想不是社会主义的专利,其它主义也有,否则为什么Freeware一词被资本主义的洋人注了册呢。
1.2自由软件的意义
自由软件从诞生之日起就表现出一种旺盛的生命力,得到业界认可并迅速遍及全球,证实了她的存在价值和深层次的社会意义。
在芬兰赫尔辛基理工大学从事研究工作的科学家宫敏先生使用自由软件上了瘾,得出结论:自由软件优于商业软件!他在国外的体会是:鉴于自由软件的水平之高、应用面之广并有源代码,广泛提倡使用自由软件、学习自由软件、参与开发自由软件,对于方便用户使用、保护用户投资、提高软件应用与开发的综合水平、打破商业软件的垄断和控制都具有重大意义,是非常必要的。
自由软件有无商业意义,回答是肯定的。一个向公众提供好的自由软件的公司或企业,对于树立公司形象将超过铺天盖地的广告效应。自由软件的传播不必花广告费,自由拷贝转送过程中,就义务为软件作了免费广告。一夜暴富的Netscape公司,很大程度上就是因为始终坚持免费发放自己开发的导航者浏览器(NetscapeNavigator),在Internet上占领先机,拥有一笔无法估量的财富--传遍网络的声誉,从而获得70%以上Internet产品的市场份额。Netscape公司在微软公司探险家浏览器(InternetExplorer)的穷追猛逼之下,宣布将新版本浏览器软件的源代码上载到Internet主页让需要者免费下载。网上搜索引擎Yahoo一直未改初衷,始终坚持免费向用户提供信息检索查询服务,每天吸引了上百万的网络来访者,大量商业广告为Yahoo带来了滚滚财源。
自由软件具有满足表现欲的奇效,可以毫无约束地表现自己,就象Internet上的个人主页一样,向世人尽情地展示自己的才华。个人主页没有访问者,那就是白占服务器的空间;自己编的程序不提供给他人用,等于白搭。计算机是年轻人的事业,年轻人具有极强的表现欲望,自由软件是电脑狂的最好表现方式,也是编程者个人价值的充分体现。
软件具有很强的时效性。操作系统在疯狂升级,用户的口味也在不断翻新,老的程序在新操作系统上运行起来总是那么别扭。计算机编程语言层出不穷,编程工具功能日益强大,程序员的编程工作量也有所减轻,用比以往少许多的工作量编出的应用软件,其功能更强大速度更快捷。例如第五代函数型编程语言--J语言,与传统的编程语言相比,就先进多了。用BASIC编一个求平均值的计算程序需写8行代码,J语言仅用一行;用BASIC编写的求解二元一次线性方程组程序需100余行代码,J语言仅需两行。软件的时效性说明,今天的应用软件实在没有什么保存和收藏价值,更无增值意义。一种软件一旦成为明日黄花,也就意味着沦落到毫无价值无人问津的凄凉境地。不能形成商品的软件走自由软件之路实为明智之举,这也许是一些电脑程序狂随时将自己编的软件向社会无偿提供的原因之一。
自然,人们对自由软件最关心的是她的“免费”意义。免费似乎成了Internet上最基本最流行的理念,许多计算机黑客的原始动机就是信息应该无偿获得,因此,黑客们(计算机高手)便在此原始动机的驱驶下肆无忌惮地猛闯各类计算机网络系统,让政府官员军方要员网络管理员们胆战心惊。无偿获得信息的原始动机导致了黑客的产生,软件厂家的傲慢、狭隘、垄断和控制,创造了自由软件的辉煌。计算机用户们引吭高歌:我爱你!自由软件。
自由软件的文化内涵是丰富的,自由软件的自由情怀是浪漫的,自由软件的思想是先进的,自由软件的奉献情操是高尚的,自由软件的使用价值是公认的,自由软件的社会意义是深远的……。总之,自由软件是人类社会步入高级阶段的必然产物。
2Internet上的自由软件资源
Internet的全球化为自由软件的发展提供了绝妙的生存空间和交流通道,大约有40%的Internet服务器所使用的软件是从网上免费获得的。Internet上有大量的站点存放有成千上万种自由软件、共享软件(Shareware)、和公共软件(PublicDomainSoftware),还有专门存放此类软件供人们下载的网址,如等等。一些此类软件还有适合多种软硬件平台的版本,如DOS版、Windows版、Macintosh版和UNIX版。
“自由软件库”作为Internet的一个重要组成部分,在国外已经非常普遍,大量著名的服务站点为自由软件的交流和发展起到了很好的推动作用。“中国自由软件库”1997年8月在国家经济信息网上正式开通,网址:,存有80G容量的自由软件(97年8月公布),堪称是世界上规模最大的自由软件档案库之一。国内许多ISP也在自己的网页上开辟有“自由软件”栏目,如瀛海威、东方网景等。时至今日,自由软件的交流也就不再仅限于磁盘拷贝这一业界古老的媒体传播形式了。
“免费”是Internet的最大魅力,然而“免费”在Internet上远不止仅限于自由软件!她还包括免费网址、免费主页、免费Email、免费查询、免费教科书、免费服务、免费…。利用搜索引擎Yahoo,在查询词条中输入“free,Internet,stuff”,即可找到一些专门收集免费网上资源的网站,国内四通利方网站中的《网上免费服务大全》就是这样的一个网站。
总之,Internet上的免费资源多如牛毛,信手拈来几个网址可以一试:
中国自由软件库:;瀛海威时空:;
中国经济信息网:;四通利方:;
共享软件经典:;;
下载软件的好去处:;
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3工程地质软件何处去初探
水利水电工程地质专业的应用软件分散、标准化程度低,多为各单位或个人自主开发的自用软件,也有一些与高校或科研单位合作针对某一工程而开发的专门性软件。前者用户群有限,没有形成规模或事实标准,软件开发者和用户之间是单位与单位之间的转让关系(尽管也存在买卖关系,但算不上商品软件,原因请见参考文献1);后者由于针对性较强,从特殊到一般显然有些勉强,也没见到有多少是得以推广应用的。尽管在许多科技成果鉴定意见中都美言有推广价值,实际上正如北大方正集团的掌门人王选教授所言,谁要相信那些科研成果的鉴定意见,中国就是世界第一科技大国。多年来,水利水电系统的确也没有进行过规模性的投入和开发,更没有正规的开发商或软件组织来研究到底我们应该开发什么样的软件,上什么档次,以什么为标准,当然也就不具备象样的商业意义。
工程地质软件到底向何处去?这一长期困惑我们的疑难命题,随着勘测设计市场化进程的加快,冲突与矛盾将更加复杂化。新机制在落后的技术基础上运作,对于进入市场竞争是极为不利的,而技术的革命性进步又要面对尚在过渡中的管理机制的约束,这种进步更将步履维艰。专业软件的开发需要大量投入,谁来投入?谁来组织、研究、系统分析、总体设计?谁来实施?组建协作网的目的之一,是希望走开放联合之路,联合各单位共同投入,建立标准,高效通用。然而,协作网这样一种松散的专业技术性质的群众组织,不具备任何约束效力,完全是一种自愿合作的运作机制,能否完成这一历史使命,有待于实践去检验。
当前或者说近期我们应该为地质软件做些什么?请大家讨论,最好能提出一些可以操作的解决方案。所谓领导重视,国家支持,总院组织,联合开发等等大框架,不具备实际的操作意义。根据本系统的实际情况,两年前我们就提出走自由软件之路的倡议,希望各单位和地质计算机爱好者们将自己开发的不能形成商品的软件贡献出来广泛进行交流,得到了积极响应。成勘院任鸣春专家提供的“AutoCAD图案生成器”工具,随“标准图例库”软件发至各网员单位,反映良好。最近又有长江勘测技术研究所的王秋明女士向协作网提供自由软件。衷心感谢他们。
为了我国的水利水电勘测事业,为了工程地质专业学科的发展,为了使本专业已经落后的计算机应用现状改观,希望我们的地质计算机专家,将你们的聪明才智贡献出来,服务于勘测事业,服务于社会。协作网将为本专业的自由软件交流提供广阔的天地。自由软件永存!
2存在的问题
1)思想认识上不够重视学生方面:有些学生存在完成任务式的应付心里,避重就轻,能简就简,敷衍了事。有些学生则只重视找工作而轻视毕业设计,不愿在毕业设计上花费太多时间和精力,甚至有些学生还以找工作为由,完全依赖于导师,向导师索要源代码,甚至花钱在网上购买来交差。已经找到工作的学生,更是认为毕业设计做的好与不好对自己没什么影响,对待毕业设计也更加心不在焉。导师方面:大多数指导教师除了要指导学生毕业设计之外,还要承担大量的教学和科研任务,在毕业设计指导工作上能够投入的精力和时间非常有限,致使有些导师对毕业设计的指导工作不太重视,对学生放任自流,不管不问,或者是直接将相关源代码发给学生,以“简化”指导工作。由于思想上的不重视,学生学习态度不认真,导师指导工作不到位,造成毕业设计流于形式,疏于管理,效果较差,使得学生白白浪费了毕业前的一次综合训练机会。因此,如何充分认识毕业设计的重要性,并进行相应的教学改革是软件工程专业毕业设计必须要面对并解决的问题。
2)时间安排上不够科学毕业设计一般安排在第八学期,这期间刚好是学生求职和考研的黄金时间段,由于目前就业形势的日益严峻,学生就业压力越来越大,当求职和考研时间与毕业设计时间发生冲突时,学生都会选择将主要精力投入到求职和考研上,有些还要去外地求职、应聘考试、面试等,毕业设计自然是无暇顾及。而且,学校方面,为了保证就业率,往往对学生毕业设计的质量也是睁一只眼闭一只眼,这又在无形中鼓励了学生消极对待毕业设计的态度,毕业设计质量下降也就成为必然结果。
3)题目设置上不够合理由于毕业设计在高校各类教学活动中是最具综合性和独立性的,相对于常规课程而言,对指导教师要求也就更高,尤其软件工程专业,工程实践性比较强,但每年真正来源于实际工程项目的题目所占的比例较小,很多题目都是虚构出来的,导致有些题目不是理论性太强,就是缺乏具体需求的支撑,使学生很难从毕业设计过程中真正领悟到真实的软件工程方法。而有些指导教师自己都没参与过实际的工程项目,本身就缺乏实践经验,对学生毕业设计的指导只是凭着自己的感觉来进行,缺乏系统性、整体性、科学性和严谨性,学生遇到问题后,难以得到及时的解决,导致抄袭现象时有发生,甚至有些学生直接照搬往届毕业生的设计成果。毕业设计的主要目的在于通过毕业设计的训练来提升学生对所学知识的综合应用能力以及创新能力,从而实现学生从学校到工作岗位的平稳过度。但由于题目设置上的不合理,题量太少,层次不清,导致选题匹配效果差。在选题时,部分能力差的学生所选题目难度太大,造成毕业设计很难完成,而有些能力强的学生所选题目难度过小,达不到能力提升的目的。
4)过程监管上不够到位众所周知,对于软件工程项目而言,过程控制与管理是项目执行的关注点,毕业设计也当如此。虽然学校也会在毕业设计过程中组织对各阶段的工作情况进行检查,但执行检查工作的不一定是专业教师,使得这种检查大多只是对指导老师所填写的各种表格和文档等表面内容进行检查,对毕业设计的过程起不到实际的监督作用,再加之有些学生在校外求职或实习等原因造成指导教师与学生无法定期见面和沟通不畅等问题,使得指导教师难以用软件工程方法对学生进行指导。毕业设计虽然启动较早,但实际上很多学生前期在毕业设计上很少投入时间和精力,只是在答辩前为了完成任务而赶工应付,这样的毕业设计质量自然也就不佳。
5)量化考核上不够严格毕业设计成绩一般由平时成绩+论文成绩+答辩成绩三部分按一定比例构成,平时成绩由指导教师自行把握,论文成绩则由其他有经验的教师进行评阅,答辩成绩由答辩委员会老师按照相关评分标准打分并取平均分,这样虽然基本可以保证成绩的公正性,但成绩构成太简单,未显示地将开题报告、文献翻译、分析和设计过程以及总结等纳入到考核范围,对毕业设计的前期和中期工作没有约束力。在成绩评定时,有些导师要求不严,采取宽容迁就的态度。答辩时,通过门槛较低,造成大部分学生仅以答辩及格为目标,在思想上不重视,答辩准备工作不扎实。同时,学校为了提高学生毕业率,在最终答辩时,对毕业设计的质量要求也有所放松,这也是导致毕业设计质量难以保证的一个重要原因。
3采取的对策
时间安排上,可以提前启动毕业设计工作,将原来的第八学期开始提前到第六学期中后期,此时学生已经学完大部分课程,具有了一定的知识基础,而且学生都在校,可以随时与导师见面,指导教师也有充分的时间对毕业设计项目随时跟进,随时指导。导师资格审查上,对于软件工程专业来说,学生毕业设计的导师,应该由长期从事实际工程实践或者有较好科研成果的“双师型”(双师即“教师”、“工程师”)教师来担任,也可以聘请校外科研单位或企业中水平较高的工程师来担任企业导师,这样不仅可以减轻指导教师短缺的压力,也能促进指导教师队伍多元化模式的形成。题目设置上,要求题量要充分,使得水平层次不同的学生都能选到合适的题目;难度和工作量要适中,且要有一定的创意,使学生通过毕业设计的训练,在综合应用能力和创新能力上都能够得到有效的提高。有课题的指导教师要尽量结合自己的课题来设计题目,没课题的指导教师可以从与学校有合作的企事业单位中获取有实际意义的题目。鼓励学生根据自己的兴趣点和就业取向自拟题目,允许学生到实习企业中根据企业的实际工程需要选题和实施毕业设计,这样既能解决实际问题又可完成毕业设计。过程监管上,首先要在指导教师和学生之间建立有效的沟通联系机制和问题讨论的例会制度,充分发挥指导教师的引导作用,在毕业设计过程中,坚持每周师生沟通一次。学生提出问题,指导教师引导和总结,鼓励学生发挥主观能动性和创造力。同时,学校要成立由领导牵头、具有一定工程实践经验的专业技术人员组成的督导组,对毕业设计过程包括选题、开题、中期检查、答辩和成绩评定等各个环节实施有效的监控和督导,加强管理学生的同时也要加强对指导教师工作质量的检查,确保毕业设计工作能够有序、有效的实施。量化考核上,要对毕业设计从前期的开题、文献查阅,到中期的分析、设计、实现,再到后期的总结等各个阶段的进行量化考核,前一阶段的成绩考核不合格者,不能进行下一阶段工作,必须加以整改,直到整改合格后才能进入下一阶段。对于未能按要求如期完成毕业设计的可以推迟答辩,对于首次答辩不合格的可以进行二次答辩,仍不合格的,可以缓发毕业证。只有建立严格的考核制度,才能对学生有约束力,让学生从思想上重视毕业设计,进而保证毕业设计的质量。
一、软件生存周期各阶段应完成的任务
1.概要设计阶段和详细设计阶段概要设计阶段主要完成软件系统总体结构的建立、定义功能模块的接口、设计全局数据库和数据结构、规定设计约束、编制概要设计文档等工作;详细设计阶段主要完成模块详细设计及编制模块的详细规格说明工作。包括模块的详细功能、算法、数据结构和模块间的接口信息等设计,拟定模块测试方案;把模块详细设计的结果汇总,形成模块详细规格说明书。这两个阶段对应于毕业设计的系统设计阶段。2.实现阶段与组装测试阶段实现阶段主要完成编码及单元测试工作。根据模块详细规格说明书,将详细设计转化为程序代码、对模块程序进行测试,验证模块功能及接口与详细设计文档的一致性,并形成单元测试报告;组装测试阶段主要完成模块程序组装与测试及组装测试报告的编写。3.确认测试阶段该阶段主要完成软件系统测试、确认测试文档编制及软件评审工作。根据软件需求规格说明定义的全部功能和性能要求及软件确认测试准则对软件系统进行总测试;向用户提供以确认测试报告为主的有关文档,包括系统操作手册、源程序清单和项目开发总结报告等;由专家、用户、软件开发人员组成的软件评审小组对软件确认报告、测试结果和软件进行评审,并将得到确认的软件产品交付用户使用。这个阶段主要对应于毕业设计(论文)中的论文评审、结题验收及毕业设计的答辨准备阶段。4.软件运行与维护阶段主要进入软件的使用阶段,并完成软件的维护工作。它主要对应于毕业设计中的答辩阶段。
二、毕业设计应注意的几个问题
1.摘要摘要是对文章主要内容的摘录,要求精、短、完整。以几十字至三百字左右为宜。摘要应具有独立性和自明性,从摘要中即应获得必要的信息;摘要中只能使用第三人称;要客观如实地反应原文的内容,要着重反映论文的最新内容和作者特别强调的观点;要求结构严谨、语义确切、表述简明,一般不分段落、不进行自我评价。2.关键词关键词主要用于论文检索,它是从论文的题名、摘要和正文中选出的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇,关键词一般以3~5个为宜。3.结论结论写作的内容应主要考虑本文研究结果是什么?研究结果说明了什么?对前人有关的看法作了哪些修正、补充、发展、证实或否定?本文研究的不足之处或遗留未予解决的问题以及对解决这些问题的可能的关键点和方向等。结论应该准确、完整、明确、精练。4.需求分析在毕业设计中,学生往往不能对所做题目进行充分的调研,需求不明确,随意想象的成分较多。特别是在数据表的建立上,大部分同学随意设置字段的类型,而字段长度基本上采用默认置。而在实际项目开发中,数据项的设置应主要注意以用户的需求和满足系统要求为准,而不应设计冗余的字段;数据的类型要依据实际需求,当某些字段可以是选择某几种类型之一,应考虑哪一种更有利于本系统或哪种更易于用户操作和维护。5.详细设计许多同学把详细设计阶段的任务理解为代码实现,因此,在概要设计之后就着手进行代码的编写而忽略了算法的表达及测试用例的编写环节,由此造成的结果是随意编程,大量的时间浪费在程序的修改和调试上。6.软件测试测试做得不够全面,大部分同学只选择了有效的测试用例,而没有进行无效的测试用例的设计,因此所做的软件BUG较多。7.团队合作在毕业设计中,应有意识地锻炼学生们的团队协作精神,因此,在布置毕业设计题目时,应尽量选择规模大一点的题目,然后由4~5名同学共同协作,每人完成一个子题目。这样,可以使学生们分析问题和解决问题的能力、沟通和表达能力得到充分锻炼,为今后的工作奠定基础。
作者:王素芬 单位:沈阳工程学院
博士毕业论文论文相比普通高校毕业论文的要求略低,国家开放大学一般要求论文率不得超过30%,而普通高等院校大多要求不超过20%-30%,各位学员在前应注意所在博士毕业论文的具体率要求。
2、博士毕业论文论文用什么工具
博士毕业论文使用的论文使用是万方相似性检测系统,相比知网系统,该系统较为宽松,如果在进行时,搞不清楚该使用什么软件,可以选择知网本科论文软件,只要知网能过,其他软件都能顺利通过。
3、博士毕业论文论文怎么
对于申请国家开放大学学位的毕业论文,都要求进行,具体检测流程如下:①学员将毕业论文提交到所在电大分部图书馆;②分部对所有毕业论文进行批量检测,每篇1次;③对于不合格的论文,及时反馈检测报告给指导老师,指导老师根据报告指导学生进行修改;④修改完成后再次提交到分部进行复检,复检只有一次机会。
博士毕业论文操作步骤:
(1)博士毕业论文通过机构账号登录万方平台;
(2)进入检测平台后,选择新→批量检测入口→创建任务→急速上传模式→选择论文→开始检测→等待生成检测报告→下载检测报告。
4、顺利通过博士论文的经验
设计毕业论文在培养大学生探索真理、强化社会意识、进行科学研究、提高综合实践能力等方面起到关键作用。毕业论文中有一类是综述类论文,其注重培养学生对科技文献查阅、整理和分析的能力。随着科技文献的快速增长和子期刊的快速发展,学生面对的文献信息的数量越来越大,通过手工收集、整理、组织和引用这些文献信息十分繁琐与困难。文献管理软件能帮助学生高效完成毕业论文相关工作[1]。文献管理软件的种类很多,分类方式也很多,中文文献管理软件中较有代表性的是NoteFirst、NoteExpress、Mas个人学术空间和CNKIE-Learning四款软件[2]。本文围绕NoteFirst简介及在本科毕业设计论文应用,阐述参考文献管理软件在本科生毕业论文中的重要作用。
1NoteFirst简介
NoteFirst是一款网络版文献管理软件,由西安知先信息技术有限公司开发并提供技术支持,功能上不仅与国外主流文献管理软件相当,还具有全面支持国标,支持多语言方案,SCI、EI收录期刊所要求的双语参考文献自动形成等功能[3]。NoteFirst是科技文献服务市场上第一款把科技文献管理和开放存取、科技资源交流共享相结合的服务系统。NoteFirst个人使用版本有普及版、专业版和高级版,普及版用户可永久免费使用。三个版本在功能上没有任何差异,只是在使用权限上稍有区别。NoteFirst的功能:(1)文件管理;(2)文献收集;(3)论文中参考文献的自动形成;(4)参考文献自动校对;(5)科研协作交流;(6)免费科技文献[4]。笔者在实践中发现,NoteFirstV4.1具有较高的文献管理效率,本科生将其应用于毕业论文的参考文献收集和管理,论文质量得到了很大程度的提高。
2NoteFirst在毕业论文中的应用
本次毕业设计学生是机械工程及自动化专业的学生,其毕业论文题目是“金属三明治板的国内研究综述及弯曲性能分析”,论文主要内容包括金属三明治板的国内外研究现状和金属三明治板的力学性能分析。此论文与NoteFirst软件有关的内容如下:(1)采用NoteFirst查阅并管理100篇近十年研究金属三明治板的中文文献;(2)对文献分别按时间、类型和研究方向分类;(3)整理三明治板的力学性能研究方面的文献,着重分析比较弯曲性能、疲劳性能和腐蚀性能;(4)采用ENoteFirst编写参考文献格式。在毕业论文开始后的3个月时间内,学生不仅要学习和应用NoteFirst软件完成相关文献的查阅与管理,还要进行一些论文题目相关专业知识的补充学习,为后续力学性能的分析做准备,因此,对于本科生圆满完成此次毕业论文,并取得优异成绩具有一定难度。图1是学生利用NoteFirst软件所查阅和管理的部分文献,可以看到这些文献与此次毕业设计题目十分吻合。学生按论文格式要求便可生成参考文献列表,不用一一手动输入,提高论文写作效率与质量。图2是分别按照论文、期刊和力学性能整理的文献,如果要查阅某一年某种力学性能的论文,直接点击链接就可以打开具体内容。图3是根据查阅文章,建立的论文提纲框图,可以看出其逻辑性较强,且内容安排合理,为后续论文的撰写奠定了基础。总之,借助NoteFirst软件,学生完成的毕业论文质量相比往届毕业论文有大幅度提升,但依然存在一些问题,如学生学习NoteFirst软件要花费一定时间,因此在今后的教学中,应要求学生毕业设计之前学习一些与毕业论文相关的文献管理软件,培养良好的文献及知识管理能力。
3结语
本科毕业论文是培养学生综合素质和实践能力的重要教育过程,是我国高校制度化、规范化和科学化管理中一项十分重要的工作。参考文献是毕业论文的重要组成部分之一,学生运用参考文献管理软件NoteFirst的文献检索与整理、引文标注、按格式要求生成参考文献列表等强大功能,可以轻松完成参考文献的修改和参考文献格式的变更;这种文献管理模式不但效率高,而且可将参考文献引用过程中的错误减少至最低,尤为重要的是在文献查阅与管理过程中,学生会逐渐构建起整个论文的框架。因此,工科院校在培养高素养工程人才过程是,应引入一些文献参考软件以提高学生的文献管理与论文写作能力。
作者:蒋小霞 张天星 张帅 刘俊萍 万元 张波 单位:宁夏大学机械工程学院
参考文献
[1]田维.本科毕业设计中存在的问题及建议[J].中国电力教育,2012(25):106-107.
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)34-0194-02
目前,我国开设工科专业的本科高校有1047所,占本科高校总数的91.5%;高校共开设工科本科专业14085个,占全国本科专业点总数的32%。从2005年起我国开始开展工程教育专业认证试点,组织开展相关专业领域的认证工作,在学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件等7个方面与国际标准紧密对接。2013年6月19日,在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上,《华盛顿协议》全会一致通过接纳我国为该协议签约成员,成为该协议组织第21个成员。这在一定程度上表明我国工程教育的质量得到了国际社会的认可。
毕业论文是高等工科院校非常重要的实践教学环节,是学生综合应用专业理论知识去分析、解决实际问题的实践锻炼过程,是提高教学质量的重要环节和完成人才培养计划的重要保证措施,也是大学生才华的第一次显露,最能反映出大学生的知识、能力和素质。然而随着我国高等教育进入大众化教育阶段[1],近年来,由于高校、教师和学生的重视不够,毕业论文整体呈现出质量不高、脱离实际的趋势,特别是工科毕业论文未能体现出工科特色,有的毕业论文理论性太强,未能抓住工科毕业论文要结合工程实际和工程应用背景的基本要求。
毕业论文的选题是决定毕业论文好坏的关键,毕业论文的选题要体现科学性、创新性、工程性、可行性等方面特点。本文结合江苏大学光电信息科学与工程专业特点,从毕业论文的课题来源谈谈工科类本科毕业论文的实践教学改革途径,以期提高本科毕业论文质量,进一步推进我校光电信息科学与工程本科专业工程教育认证工作。
一、结合导师科研项目选题,增强毕业论文内容的科学性、创新性
本科毕业论文的选题可以结合导师的科研项目进行[2],科研项目一般包含许多子课题,子课题之间又是相互联系相互支撑、相互渗透,它们的难易程度有所不同,可以让不同基础、不同兴趣的学生选择不同的子课题,培养学生基本的科研能力,对学生未来的学习和工作有着十分重要的意义。笔者所在系的教师都具有博士学历,大多为硕士生导师,科研项目来源丰富,有省部级、国家级博士后基金、国家自然科学基金和江苏省自然科学基金以及与企业进行的合作研究项目。如国家自然科学基金“飞秒激光诱导超快超高压冲击加载下金属箔材塑性成形机理及方法”、江苏省自然科学基金“飞秒激光加工制备光子晶体光伏电池及其抗反性能研究”和企业进行的合作研究项目“用于电力光纤到户的新型弯曲不敏感光纤研究”等项目,这些项目大多面向工程应用和基础研究。近年来,我们始终坚持将自身的科研课题与本科生的毕业论文相结合,表一为我校光电信息科学与工程专业近三年毕业论文课题来源统计结果,可以看出,每年大约有29%左右毕业论文课题来自导师自己的科研项目,导师通过毕业论文有意识地培养学生的基本科研素质。实践表明,这种方法能够充分发挥指导教师和学生两方面的积极性,为圆满完成毕业论文创造了良好的条件。通过研究生的传帮带,学生从查阅资料到拟定方案,从选择设备、器件到问题的发现及解决这一系列的研究过程,对科学研究和科学实验有了更深入的认识。通过与硕士生协同研究,他们学到了解决科学问题的方法和团队协作精神,很好地培养了学生的动手实践和科研创新能力。
二、结合企业生产工程实践选题,毕业论文内容面向工程应用
问渠哪得清如许,为有源头活水来。工科类毕业论文内容要想面向工程应用,最好的措施是结合企业工程生产实践选题,采用校企联合指导模式[3]。表一所示,近三年来本专业来自企业生产实践的毕业论文选题有增大的趋势,从2013届的20.7%提高到2015届的36.1%,这主要归功于学生充分利用本专业学生的实习基地和教师通过自己与企业建立良好的科研合作关系,积极落实学生到有关企业去完成毕业论文。具有工程技术背景的企业导师结合企业生产实际问题进行毕业论文题目的拟定,这样拟定的毕业论文题目都能与企业的工程应用相结合。通过校企联合指导,学生在毕业论文期间直接参与了具体产品的设计、性能分析、优化到产品试样制作一个系列实践活动,其分析实际问题的能力、创新能力和动手实践能力等得到充分锻炼。
结合企业生产工程实践选题也是当前现实的需要。一方面,现在学生就业观也有很大改变,不再都是把国企、外企作为首要就业去向,许多学生也愿意到私营企业去。他们认为到国企、外企很可能不会到研发部门,而到私营企业可以到研发部门从事研发工作,学到很多技术和能力。私营企业很希望学生能到单位去做毕业论文,同时学生也愿意到单位完成毕业论文。通常用人单位会给予学生一定的实习费、生活费,以本专业学生去长三角和珠三角实习为例,用人单位一般会给学生每月2500元左右的实习费,基本解决了学生生活上的后顾之忧。用人单位会安排有经验的工程师担任企业导师,这样毕业论文完成后,学生和企业之间能进一步地相互了解。学生基本能胜任企业的工作,企业也对学生的综合能力有了进一步了解,为以后合理安排工作岗位和工资待遇提供了依据。另一方面,可以解决校内毕业论文题目陈旧的难题。由于近年来招生规模扩大,每位指导教师指导的毕业生数量较多,为每个学生提供不同面向工程类毕业论文题目难度较大,校企联合指导毕业论文,使这一方矛盾得以缓解。今年来我校光电类本科毕业论文从企业选题,从激光加工、镜片检测到照明设计和通信光纤结构设计等,丰富了学生的选题范围。校企联合指导学生完成工程类毕业论文课题,高校教师的实际工程能力得到提高,学校聘任企业工程技术人员为特聘教授,他们定期到学校做学术报告,结合自己成长经验将企业的经营发展、先进管理经验传授给学生,激发大学生自主创业热情,促进学生健康发展。
三、借助专业软件,使设计类毕业论文内容面向工程应用
工欲善其事,必先利其器。近年来,本专业开设的课程中涉及的专业软件有CODE V、Rsoft、LightTools、Optiwave、TracePro、Matlab、Labview等。这些专业软件有效地衔接了本专业的基础专业知识和工程实践应用。通过专业软件的学习,提高学生分析问题、解决问题的能力,为顺利完成毕业论文提供了强有力的工具。相比于需要借助于一些大型实验设备来完成的毕业论文,软件设计类起点低,时间上灵活自动,不受场地等物理条件的限制,使学生能更快地完成课题目标。近年来,本专业借助专业设计软件完成的毕业论文内容主要有LED照明灯具的设计,光伏电池表面减发结构设计,光波导结构设计,光子晶体光纤结构设计,相机、手机以及显微镜的镜头设计等。本专业教师在专业软件的使用上经验丰富[4],设计内容有着自己的特色,面向于工程实际应用,因此,也受到本专业学生的青睐。表一中可以看出,近三年来,借助于专业软件完成的设计类的毕业论文平均选题率大概在30%左右。
四、结束语
本专业近年来结合导师科研项目、企业生产工程实践和专业设计软件进行本科毕业论文选题。总体而言,毕业论文能体现出科学性、创新性、工程性、可行性,但也存在近10%的毕业论文未能体现工科毕业论文要结合工程实际和工程应用背景的基本要求,这也要求我们在以后的毕业论文课题确定上要克服困难,推进我校光电信息科学与工程本科专业的工程教育认证工作。
参考文献:
[1]吕秋丰,李湘祁.提高本科毕业论文质量的改革与实践[J].广州化工,2013,41(10):241-242.
自21世纪高等教育改革以来,全国各高校招生规模不断扩大,导致毕业生数量也相应大规模增加,给高校学生的求职择业带来了严峻的考验。为了可以跟上时代的步伐,为求职带来一些实际项目经验,计算机专业越来越多学生选取了软件开发作为毕业设计课题。然而,在各高校实际当中,本科毕业设计质量已经下降,软件开发类论文与实际完全脱节,归根结底是没有一个可以从头到尾指导学生进行软件开发的学习模式,主要存在下面几个不足之处。
1.1学生问题
学生设计能力低,编程水平差,无项目实际经验,既不知道软件开发的基本理论与方法,也不知道程序语言代码编写和开发工具界面操作,甚至不知道从何处开始下手准备毕业论文,成为目前软件开发类毕业论文质量差的根本原因;学生思想上存在误区,不重视毕业设计的重要性与必要性,认为毕业设计与普通课程一样,对毕业设计敷衍了事,不愿意花时间和精力认真努力开发软件,总是被动、消极地接受学习,成为软件开发类毕业论文质量差的直接原因。
1.2学校问题
学生在大一至大三期间,一般只是简单地开设各科课程,并没有将所有软件开发类课程结合起来,直接导致出现学生软件设计能力低与开发水平差的现象;从论文开题、中期检查到论文答辩等过程中,并没有严格按照各种材料上交的日期进行,普遍是最后答辩时上交补交所有材料,甚至包括论文开题报告,直接导致学生消极怠慢的态度;最后的毕业论文考核是最关键的问题,也是目前毕业论文相关制度中管理最混乱的一部分。既没有一套规范毕业论文考核标准,也没有对毕业论文的中间过程进行监控,就连最后的论文答辩也只是流于形式。
1.3教师问题
大部分教师没有项目开发实际经验,只知道软件设计理论基础,不能全方位地指导学生,更加无法让学生能够主动积极地学习,成为毕业论文水平不高的原因之一。
2CDIO教育模式
CDIO教育模式继承和发展欧美20多年以来的工程教育改革理念,将“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达,是2004年由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学研究创立,CDIO分别代表了构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)等四个学习过程,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习[3]。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[4]。本文将CDIO模式的构思、设计、实现和运作等四个学习过程引入到计算机软件开发类毕业设计中,要求严格按照构思、设计、实现和运作这四个阶段进行,并将每一个阶段的成果都作为毕业论文考核的依据,以此调动学生的积极性与主动性,既能让指导老师清楚整个设计流程,并根据阶段安排加以指导和督促,也能让学生愿意付出时间和精力努力投入到毕业设计当中。在弥补学生软件开发水平不足的同时,提高学生思考问题、综合设计的能力,最后达到提高毕业论文质量的目的。
3基于CDIO模式的计算机软件开发类毕业设计
3.1构思阶段
毕业论文是从学生的选题开始,一般是由老师提供一系列题目,再由学生根据自己的具体情况选择,这种方式遏制了学生的主动性。应该由学生根据自己的爱好、专长和对将来的职业规划等情况,利用各种参考资料主动搜索与查找适合自己的题材范围,再在老师的指导下确定毕业论文题目。不仅能够调动学生的设计积极性,为后面的毕业论文工作提供有利条件,而且还可以培养学生查阅资料和思考问题的能力。之后,指导老师提供软件开发类参考资料,并在中国知网等学术平台搜索课题相关文献,确定论文的基本要求,给学生下达论文任务书。学生根据接收到的任务书,利用软件工程专业书籍、中国知网等学术平台、论文相关的Web网站,查阅大量的资料,了解论文的背景、研究现状和开发意义,确定论文的研究内容和开发中的关键问题,撰写论文开题报告,完成软件开发的构思阶段。
3.2设计阶段
设计阶段主要包括需求分析和总体设计,正式开始毕业论文的设计工作。根据资料查阅、市场调查和企业要求等形式分析软件产品操作流程、功能列表,完成系统需求分析,并在需求分析的基础上重点进行功能设计、模块划分、模块接口规范、数据库概念设计及数据库逻辑设计,在老师的指导下反复修改不断完善,最终确定系统的总体设计。然而,在软件开发设计阶段,学生论文还没有开始写,软件程序也没有完成,指导老师无中期检查依据,不能有效地督促学生开发设计。因此,在设计阶段完成之后,应该形成需求分析、数据库设计、概要设计等相关说明书,作为毕业论文中期检查的材料,纳入论文考核的范围。
3.3实现阶段
实现阶段是学生毕业论文工作的重点,也是毕业论文设计工作量最大、所需时间最长的一个阶段,直接决定最终毕业论文的质量水平。学生需要掌握软件开发工具、程序设计语言等基本理论与方法,根据系统总体设计的功能模块、接口规范等进行数据库的实现、程序代码的编写,并反复运行与测试。此阶段生成详细设计说明书、编程规范、测试等文档,作为毕业论文第二次中期检查材料。在这个阶段有了指导老师的督促,能够完全确定系统功能,不至于在后期阶段又需要反复修改。
3.4运作阶段
根据前期产生的开题报告、需求分析、数据库设计、概要设计、详细设计、编程规范、测试等文档和开发好的软件系统撰写毕业论文,并参与论文答辩,是学生毕业论文的总结阶段,不仅着重体现学生的写作水平,更能了解学生对软件的学习情况,是分值比重最大的一部分。最后,将所有文档和论文、答辩情况一起评分,获得毕业论文成绩。