电脑软件与软件工程论文

装备制造业是一个国家的基础性、前沿性、支柱性产业，更是国家工业化程度的重要标志。而身为制造装备“工作母机”的数控机床更被视为国防军工产业发展的关键——当今世界，数控机床的水平和拥有量是衡量国家制造业水平、工业现代化程度和综合竞争力的重要标志。发达国家不仅将其视为国家竞争力的战略制高点，而且将之列为超越经济价值的战略物资，对我国采取技术封锁、限制等政策。下面小编整理了一些《电脑软件与软件工程论文 (精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

电脑软件与软件工程论文 篇1：

IBM的“林海”工程

IBM正全力在中国推动“服务科学”这个全新学科的普及

“红火”的学院

位于北京郊外大兴工业开发区的北京大学软件与微电子学院一间阶梯教室里，近百名一年级硕士研究生正在安静地听服务科学与工程系(下称服务系)林慧苹老师授课，他们每人前面摆着一台笔记本电脑，屏幕上是同样的PPT课件。

这堂课讲的是“企业资源规划与整合之‘能力计划’”。下课铃响了，但林老师不得不拖一会儿堂，因为一名学生问了一个看似简单的问题，“老师，我能知道为什么要进行能力计算、主生产计划吗?我不明白。”从一片附和声来看，这也代表了很多同学的疑惑。林老师又花了近半个小时才把“下料”、“等待传送”、“提前期”、“物料计划到能力计划的转换”等一些基本概念向同学们大概解释清楚。

“同学们对采购和销售有概念，但对企业内部是如何转起来的没有概念。他们没有见过生产线，没有去过生产制造型企业，所以一旦落到流程中的细节，他们就有点晕。”林慧苹对《商务周刊》说，“课上交流最多的就是企业到底是如何运作的，得指导他们如何去了解企业”

“他们懂技术，但对企业真正的需求还不是很了解。”林慧苹的同事李伟平对记者说，需求与人才技能之间的巨大缺口，正是该学院近两年来“很红火”的原因。李伟平家在北京城里，每天都要在车程超过2小时的家与学院间往返。

占地60亩的北大软件与微电子学院是为响应教育部2001年提出的“35所高等学校试办示范性软件学院”而成立，创建于2002年10月，原名为“北大软件学院”，主要面向应届本科毕业生和硕士招生，毕业颁发硕士或博士学位。置身于安静空旷的校区，难以相信这里有着4000余名学生，李伟平解释说，这是因为该校只有一半学生在校上课，另一半在企业实习。学院规定大部分学生毕业之前的一年或一年半期间要到企业里去实习做实际项目。“很多人都是实习没结束就找到工作了。保守估计，我们的毕业生差不多60%都去了外企工作。”李伟平说，“这两年学院办的红火，主要原因是我们在课程创新方面做得好。”

了解一下这座学院的创立与发展模式，就能理解李伟平所说的“创新”的含义。着眼于弥补我国传统教育体系与实践和产业需求脱节的机遇，学院自创立起便与产业界紧密拥抱，以“产学研用一体化”、“行业定向培养”为办学模式，力求“瞄准产业需求”和“国际化”。学院设有服务系、软件技术系、嵌入式系统系、集成电路设计与工程系、网络与通信技术系等10个产业人才紧缺的学科，几乎每个系都与一家知名跨国公司达成紧密合作关系，比如服务系与IBM、软件系与微软、嵌入式系与摩托罗拉、集成电路与英特尔，双方合建研发中心，合作进行项目科研。当然，学院的大部分学生也顺理成章地得以进入这些跨国公司实习。

学院另一富有前瞻性的举措是邀请产业专家治系。服务系建立时，学院便邀请IBM大学合作部高级顾问童缙教授担任系主任。童缙1968年加入IBM，2000年从IBM退休，曾任IBM大中华区软件技术部首任总经理。“童老师常驻这里，每天和我们一起工作，从课程建立、师资建设、科研方向确立等等，他都亲自参与，是实实在在的系主任，不是挂名而已。”李伟平介绍说。有此合作背景，学院的学生可以经常听到IBM相关部门的专家授课。服务系先后有不下30位来自IBM的兼职老师来教授1门或多门课，由于教学内容对口，80%学生的实习地也是IBM。据悉，为了给学生提供最前沿的业界经验和知识分享，IBM内部专门设立了“IBM服务科学校园大使”项目，鼓励IBM专家义务为学校度身定做课程并参与授课，授课内容有服务科学与技术导论(清华大学)、随需应变的业务转型技术(北京大学)、领导力咨询论坛(北京大学)、服务科学概论课程(哈尔滨工业大学)等。IBM还通过“IBM学院计划”向合作伙伴高校免费提供共享课件资源，近一年来开发完成了两门课件和多个教学案例，已有超过50万名中国学生接受了IBM相关的技术课程培训。

“学生们非常喜欢IBM来的老师，他们带来了新的信息和思想。”李伟平说，“尤其做服务这东西有很多经验的成分，要结合具体的案例，完全是我们自己的老师实践经验上就欠缺一些。”

北大-IBM双赢模式

产业化导向的教学和毕业生良好的就业状况，近年来令北大软件与微电子学院声名斐然，尤其是软件工程学科和集成电路设计与工程这两个领域的成就，使得它在教育部组织的两次示范性软件学院中期评估和综合评比中均排名第一，2005年还获得“国家级教学成果一等奖”。现在学院共有学生4000余名，每年录取来自计算机、软件信息系统、电子商务以及数学、物理等专业背景的1000余名新生，属于本科生们报考的热门学校。

服务系与IBM的合作可算是该学院办学模式创新的一个范例。该系2002年成立时取名为“电子服务系”，当时“电子商务”概念正铺天盖地的热起来，但被聘为学院理事长的我国软件业界泰斗杨芙清院士提出，电子商务的概念还是太窄，学院应该以“服务”为导向，做基于IT和计算机软件的电子服务教育，这些人才能适用于制造业、金融、电子政务/商务、供应链等等。这个观念比IBM公司提出“SSME”(服务科学与管理工程)还早两年多。“刚成立时，学生们都不知道什么是‘服务’，还以为我们培养的是端盘子的呢。”今天的李伟平可以很自豪地回忆，“我们是全国乃至全世界大学里的第一个服务系，我们系从成立第一天起就致力于服务工程，这是非常有前瞻性的。”

按照IBM于2004年提出的SSME理念，该系当时的教学方向是面向服务工程，2006年，该系适时跟进SSME理论体系，改名为“服务科学与工程系”。李伟平介绍说：“我们的教学就是两个方向，一是教学生用软件和IT的方法更好地提供原有服务，二是怎样用服务去更好地做一件事，比如有一个新的需求，需要做一项新的业务，都要用到IT，这比软件高一层，比业务又低一层，是承上启下的环节。”相对应的，林慧苹对记者介绍，她正在教授的ERP课程内容分为两部分，一部分是告诉学生什么是ERP，第二是告诉学生传统的模块化的ERP怎样在慢慢变成面向服务的ERP，以后将以什么样的服务形式完成什么样的功能。“软件业最新的发展方向是SaaS(软件服务化，Software as a Service)，所以我们的主导思想是把传统的IT应用往服务方向引，与产业最新的趋势结合起来。”她说。

对于当初服务系建系时为何选IBM作为合作伙伴，李伟平回答说：“这是理所当然的，IBM已经成功由硬件巨头转型为一家软件巨头和服务巨头，具有丰富的行业经验，又有软件人才，北大和它可以实现强强联合。”

IBM大中华区首席技术官(CTO)叶天

正博士对《商务周刊》的一番解释，则回答了IBM为何不遗余力参与推动中国的服务科学教育：“从公司的私心角度，去年在我们服务、软件、硬件三驾马车下，服务的业绩已占到50%的比例。但今天在IT行业里，不管是硬件、软件和服务，没有任何一个公司拿到100%的份额，至多30%。我们能不能够做到比现在大10倍、100倍?我们如何把对内服务与对外服务整体提升?最重要的是人才。”

他说：“我们想提升市场份额，就要从别人手里去抢份额，而我们的竞争对手也都在打着同样的主意，这就是‘红海战术’。所以我们更希望把饼做大，大到大家都有更多、更好的饭吃，我们不需要去跟别人抢。怎样把饼做大?没有人，哪来饼?如果明天整个服务行业增长10倍，即使IBM的份额一点不增加，我们也增长了10倍。”

服务经济的人才工程

在IBM看来，今天的服务业正像50年以前的计算机产业一样方兴未艾。今年IBM确立了三大发展战略：成为全球整合企业(GIE)的典范，专注于开放的科技和高价值的解决方案，以及为客户带来整合与创新的价值。中国作为一个高速发展的新兴市场和世界上最具发展潜力的经济大国，一直是IBM关注的焦点。为配合公司的中国发展战略，3月18日，IBM大中华区CEO钱大群宣布，IBM中国公司推出分别针对企业、教育和未来技术创新的“先锋计划”、“林海计划”、“双五计划”三大计划。其中“林海计划”取“十年树木、百年树人”之意，旨在“以规模方式帮助中国培养面向服务经济的高价值人才，帮助中国打造面向全球的人才基地，构建全球研发、软件和服务的中心”。

叶天正回忆说，1960年代初，IBM和美国斯坦福大学率先从学科建设角度提出“计算机科学”的理念，汇聚当时的电机系、数学系、物理系人才组建了计算机系。“今天服务业有同样的机会，我们如何从新的角度看服务，使它变成一个新的系统学科，从而能够产生更多的现代服务型人才，这需要服务的创新，也就是说，把过去所能做到的服务，通过科技的手段、创新的方法达到更有效的服务，这个空间非常大。”叶天正说。

今天，单纯的产品已经不能充分满足客户的需要，向服务业的转移代表了人类历史上最大的一次劳动力转移。目前服务业占到美国经济总量的75%以上，而且还在迅速地增长。过去25年间，中国在服务领域的就业也取得了191%的增长，“十一五”规划中也重申了优先发展现代服务业的国家战略。随着服务业的发展以及人们对于服务要求的提升，很多学者、机构、企业开始投入关注并研究服务以及与服务有关的领域，IBM再次引领趋势，提出“服务科学”，具有特殊意义的是，这次IBM是在中国向全世界公布“服务科学”的学科建设理念。

服务当然并非新生事物，但IBM对“什么是服务”有着令人耳目一新的定义。“我们认为‘服务’关系要成立，必须满足一个条件，即是一个被服务的人和提供服务的人或体系必须是协作关系，而且共创价值。换句话说，被服务的人如果不主动参与其中的过程，则不是我们定义的创新型服务。比如你去餐馆坐在那里，不构成服务，你要点菜才会有服务。”叶天正说，“把基础的科学、管理的方法，以及工程的技术三者集成起来，才叫服务科学。”

2004年，IBM在中国提出“服务科学与管理工程(SSME)”。2005年12月，教育部与IBM签订了新的5年谅解备忘录，提出学科建设要紧跟时代的发展和社会的需求，将“服务科学学科建设”正式提上日程。此后，IBM和清华大学、北京大学等高校携手，开始“服务科学”的科研合作和教学实践，研究服务经济下的人才培养新课题，致力于系统和全面培养现代服务行业人才，推动中国服务业发展。2006年9月，国务委员陈至立和教育部部长周济一行受邀访问IBM美国华生实验室，参观了IBM研究团队在服务科学、生命科学、高性能计算等新型领域的最新研究成果。这之后，IBM中国研究院院长李实恭和公共事业合作部总经理郭维德拜会了教育部高教司司长张尧学，商谈如何在中国开展“服务科学学科建设”。经过双方多次的商谈和会晤，2006年11月，周济院士和IBM董事长、总裁兼CEO彭明盛代表教育部与IBM正式在北京钓鱼台国宾馆签署《开展“现代服务科学方向”研究合作项目备忘录》，在我国高等院校全面启动“现代服务科学方向”的研究和建设。

随后在教育部——IBM合作项目政策指导委员会的领导下，清华大学、北京大学、哈尔滨工业大学、浙江大学、复旦大学、上海交通大学以及IBM公司牵头成立“服务科学专家协作组”，协作组在研究、教材出版、课程体系等方面为服务科学教育提供指导性意见。目前已经开设“服务科学”相关课程的大学有北京大学、清华大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学、香港中文大学等30多所高校。2005年9月和2006年11月，IBM分别与北京大学和清华大学联合举办“2005服务科学与管理工程大会”和“2006亚太地区服务科学与管理工程大会”，今年4月，IBM还举办了国际服务科学学术大会。在联合科研方面，IBM通过“共享大学研究”项目继续支持清华大学、北京大学、哈工大等高校的9个研究项目(并与其中4所建立了联合实验室)，在2007年又对东华大学、西安交通大学、中国科技大学等7个项目提供设备捐赠和技术支持。这些项目从信息管理与分析、IT服务模型、SOA技术、基于服务的业务流程管理等不同角度对“服务科学与管理工程”进行研究。IBM一直认为，SOA(面向服务的架构)是未来创新科技的方向，通过“SOA硕士学位计划”等一系列项目，IBM计划2008年培养5万名SOA人才。

现代服务业正在成为继制造业后推动中国经济增长的朝阳产业，但中国服务业GDP占比已至少连续三年出现下降，其中最重要的原因就是人才短缺。中国有充裕的劳动力，可是与服务相关的高级人才严重短缺。2005年，中国有310万名大学毕业生，具备从事服务业必备技能的不到10%，最短缺的四类人才，领导与管理人才;项目、客户管理人才，信息与电子商务技术人才;一般科学技术人才，都与服务业相关。

“林海计划”正是一个面向服务经济的大型人才工程。“2005年我们首先推广‘服务科学’概念的时候，大家对这个理念并不很了解，还有很多争论;到2006-2007年，大家已经认可这件事情是值得做的，在讨论我们如何来做，今天国内很多大学已经陆续创建与服务学科有关的科系，考虑怎么样设定硕士点、博士点。所以你会看到，人才的缺口有多大，机会就有多大。”叶天正说。

作者：冯禹丁

电脑软件与软件工程论文 篇2：

打造自主品牌的高端数控系统软件平台

装备制造业是一个国家的基础性、前沿性、支柱性产业，更是国家工业化程度的重要标志。而身为制造装备“工作母机”的数控机床更被视为国防军工产业发展的关键——当今世界，数控机床的水平和拥有量是衡量国家制造业水平、工业现代化程度和综合竞争力的重要标志。发达国家不仅将其视为国家竞争力的战略制高点，而且将之列为超越经济价值的战略物资，对我国采取技术封锁、限制等政策。

“数控一代”创新应用示范

数控系统和伺服驱动系统是数控机床的的大脑和手脚，是数控机床的核心部件，数控技术是装备制造业实现自动化、柔性化、集成化、网络化和智能化的关键技术。加快发展数控技术对装备制造业振兴具有前瞻性、先导性和基础性的战略意义。国家“十一五”、“十二五”规划均将发展高档数控系统和全数字交流伺服驱动系统列为重要项目。

2011年初，我国18位院士共同提出“数控一代”的创新概念，建议实施《“数控一代”机械产品创新工程》。《“数控一代”机械产品创新工程》既是数控技术应用工程，更是机械产品创新工程;既有机械工业发展强大需求的推动，又有成熟数控技术的支撑。其战略目标是：在机械行业全面推广应用数控技术，在5～8年内实现各行各业各类各种机械产品的全面创新，使中国的机械产品整体升级为“数控一代”，为我国机械工业从“大”到“强”的跨越式发展做出贡献。中央高度重视该项建议，并正式启动《“数控一代”机械产品创新应用示范工程》。

与此同时，工信部“软件与信息技术服务业十二五规划”明确提出嵌入式软件要“面向工业装备、通信网络、汽车电子、消费电子、医疗电子、数控机床、电力电子、交通运输、环保监测等重点领域，积极开展符合开放标准的嵌入式软件开发平台、嵌入式操作系统和应用软件的开发，加快研发面向下一代互联网、物联网应用的嵌入式系统软件，推动软件研发模式创新发展，进一步提高产业化水平和产品出口能力”。

高速发展的计算机技術、嵌入式技术、网络技术和丰富的计算机软件资源，给我国数控技术的发展提供了很好的机遇;工业以太网的快速发展和关键技术的突破、使得工业自动化领城控制系统的通信网络逐步统一到工业以太网，并正在加快推广应用，发展为一大技术潮流。这些都为我国构建高端数控系统软件平台提供了良好的条件。

现代数控技术发展趋势

智能化、开放式、网络化已成为当代数控系统发展的主要趋势。现代计算机数控技术发展呈现二大趋势：一是将数控技术引入通用PC的自动化解决方案来提高其系统性能，增强市场竞争力;二是在数控技术中引入嵌入式计算机，使数控系统在专用性、稳定性和经济性上具备较好的市场前景。

当前，以FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI为代表的国际主流数控系统制造商，在高档数控系统产品方面具有几大共同特点。

首先是多轴、多通道、高速和高精度切削、复合加工。如FANUC的30i-A数控系统可控制40个轴10个通道、具有5轴联动加工，纳米插补和AⅠ、AⅡ轮廓控制等功能，可实现各种复杂形状模具的高速高品质、复合加工。MITSUBISHI的700系列数控系统可控制16个轴4个通道,具有8轴联动，纳米插补和SSS(Super Smooth Surface )和OMR(Optimum Machine Response)高速高精度控制技术。

其次是开放式、智能化和网络化。许多数控系统采用了通用的计算机操作系统，充分利用计算机软件资源，把CNC与计算机技术紧密的结合起来，使CNC友好的图形人机界面;各种智能化自动编程、加工过程自适应控制技术、加工参数的智能优化与选择、智能故障自诊断与自修复等智能化功能;具有标准的USB接口、PCMCIA接口和网络接口。如Siemens公司的810D和840D数控系统选用Windows操作系统，MITSUBISHI公司的700系列数控系统选用了Windows XPe嵌入式操作系统。这些系统都具有较好的开放性，能提供相应的软件包给用户开发各种个性化的应用功能。

另外，系统普遍采用嵌入式结构+实时现场总线。国外CNC制造商在其产品中广泛采用现场总线技术。如Siemens公司采用ProfiNet，Indramat、Fagor等公司采用SERCOS总线。FANUC 0i-C和30i中高档数控系统采用了先进的嵌入式结构。整个CNC系统包括液晶显示器、键盘和CNC主机集成在一个控制箱内,通过FSSB高速总线和伺服驱动器连接，接线简单方便。系统显得紧凑、简洁、美观，可靠性高。

此外，针对数控技术新标准STEP-NC展开研究。采用G，M代码来描述如何加工已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC)，其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程，乃至各个工业领域产品信息的标准化。

目前，欧美、日本、韩国等国家投入了大量资金研究STEP-NC，研究数据表明：STEP-NC应用将使加工工艺规划时间减少35%，生产数据的准备时间减少75%，加工时间减少50%(五轴和高速加工)。STEP-NC为真正实现基于网络的E-Manufacturing、CNC的自治智能制造提供了可能。目前STEP-NC的研究已取得了很大的进展。

先进计算机数控技术是是现代制造装备技术中各种新兴或尖端技术得以存在和发展的“使能技术”，是发展我国装备制造业必不可少的核心技术，其技术水平高低、规模化生产能力的大小，对于国民经济的发展、国力增强有着极其重要意义。

目前，我国在中高档数控系统领域还严重依赖进口，汽车生产线设备中很少见到国产系统。由于没有国产系统参与竞争，进口产品价格昂贵。因此，国家把高档数控系统和伺服驱动系统作为关键功能部件，与数控机床并列放在同等重要的地位发展。

国内的数控技术经过这些年的发展，基本掌握了现代数控技术和伺服驱动技术，初步形成了如华中数控、广州数控、上海开通数控等数控产业化基地。建立了一支数控研究开发、管理人才的基本队伍，在数控机床市场中占有一席之地。

国家 “十一五”数控重大专项的实施使基于现场总线技术的中高档数控系统和伺服驱动系统的研发有了重大突破，华中数控的HNC-8型数控系统已开始进入示范应用，这对我国高端数控软件研发有很大的促进作用。

发展自主产权的高端数控软件平台

数控技术发展的关键是数控软件的开发，有一个好的数控系统软件平台，又是数控技术能持续发展的基础。上海开通数控有限公司总结了多年来对国外先进的开放式数控系统研究开发的经验，研究了开放式数控系统的标准规范，完全自主创新建立了基于Windows和Linux双操作系统的开放式数控系统软件平台，在这个平台上开发了基于总线技术的中高档数控系统。其具有很好的开放性和灵活性，能较快适应用户设备的各种个性化需求。系统的下位机运动控制器(KT500/KT510)可以配置各种上位机-嵌入式数控系统显示单元(KT630)、台式电脑/笔记本电脑、工业计算机。上下位机通过标准以太网接口进行通信，该系列产品已应用于车、铣、磨、加工中心和滚齿机等装备。为实施“数控一代”机械产品创新工程、开通数控将在现有基础上完善并提升数控系统软件平台，继续开发基于实时以太网现场总线、多轴多通道的数控软件系统及其应用。

十余年来，开通数控与上海交大、上海理工大学、上海大学、上海机床厂有限公司等单位建立了产学研用联盟，在数控系统和伺服驱动系统的开发中紧密合作，取得了丰硕的成果。公司将充分发挥上海市软件工程中心(数控和伺服驱动)的作用，对数控产品进行示范应用和推广，扩大用户服务培训的范围。

数控技术发展的关键是数控软件的开发，由于我国的数控软件开发的基础薄弱，积累少，因此数控系统的开发周期长，稳定性可靠性较差。在计算机技术高速发展的今天，如何能快速可靠的开发出高质量、可持续发展的数控软件，缩短我们与国外数控技术水平的差距，具有重要意义。根据多年来积累的开放式数控系统研究开发及应用的经验，学习研究了国外开放式数控系统及相关标准规范，并根据公司自身发展数控技术的需求，研究开发了一种适用于开放式数控系统软件平台ONCASP(Open Numerical Controller Application Software Platform)。

ONCASP的开放性主要体现在四个层次：

第一层为内核层：由于运动控制与逻辑控制任务工作在实时内核中。ONCASP采用编译执行的PMC与PLC编程语言，允许用户定制实时控制任务，编写复杂的轨迹插补算法。编译执行的方式确保了系统级任务的运行效率。

第二层为插件层：由于ONCASP采用了模块化的设计。用户可以使用高级语言编写插件模块运行在系统程序的后台或前台。通过高级语言，可以将操作系统外围硬件以及第三方软件的资源与控制系统无缝整合在一起，使系统功能得到充分地延伸。

第三层为组态层：ONCASP提供了脚本语言编程接口以及基于XML的操作界面描述语言。通过这个接口，用户无需掌握专业的编程知识，就可以定制界面并可以实现基于菜单按钮的人机交互。这一层次主要面向控制系统的现场工程师和高级用户。他们往往掌握丰富的工艺经验，但是并不懂得软件编程技术。ONCASP的脚本和组态工具有效地降低了系统的二次开发的门槛。

第四层为网络层：基于以太网的Socket接口，ONCASP平台可以向网络上的远程计算机实时广播控制系统的状态，并可接受经过加密的控制指令。而通过无线Wi-Fi网络，对ONCASP平台的监控更可以扩展到智能移动终端。管理人员可以在工厂的每一个角落均可以实时了解到生产设备的工作状态。

以上几个开放层次，使ONCASP平台满足了不同层次的用户需求，并能适应灵活多变的应用场合。

在工业控制中广泛使用的具有圖形用户界面的操作系统主要是Windows和Linux两种。ONCASP能够在这两种不同的操作系统中运行;并且在不同的操作系统中，基于ONCASP所开发的应用软件能够表现出相似的视感和操作方法。

数控系统集成CAD/CAM技术

数控系统的编程技术经过多年的不断发展，已经由传统的手工编程，逐渐转化为更加灵活易用的自动化辅助编程。尽管这一技术与专业的CAD/CAM软件之间仍然存在一定的差距，但是这并不能阻止它与数控系统的深度结合。

目前国外的知名数控系统，如西门子、海德汉、FANUC等，都根据各自数控系统的操作风格，发展起了专有的自动化辅助编程技术。与基于PC的专业的CAD/CAM软件相比，数控系统因为屏幕尺寸和输入设备的限制，在复杂零件建模方面仍然无法替代专业软件。

但是，数控系统上实现CAD/CAM具备两个独特的优势：一方面在于数控系统上能够随时编程、随时加工，有效提高工作效率;另一方面在于CAD/CAM能够获得数控系统的刀具、加工参数等信息，使所设计的零件在加工时都具备更好的工艺性，充分提高加工效率和质量。然而，方便灵活的CAD/CAM功能对数控系统的性能提出了更高的要求。正是由于以上原因，是否集成了CAD/CAM功能成为高档数控系统的重要辨别标准。

开通数控从1998年开始，就已经对集成CAD/CAM技术进行了跟踪研究。经过了十余年的发展。目前已经拥有了一套具有完全自主知识产权的CAD/CAM软件技术——KTCAM，并将其与ONCASP平台进行了深度整合。

KTCAM采用OpenGL三维渲染引擎，并采用高速三维建模算法。能够实现简单快捷的逆向重构。KTCAM能够支持多种主流CAD/CAM的文件格式，并能够基于基本的三维实体，通过拉伸、剪切、合并等实体算法生成复杂的三维零件形状。另外，根据当今艺术品、模具、广告和展会产业的快速发展，KTCAM还提供了浮雕、刻字等简单实用的曲面建模和刀具路径优化算法。而所有这些三维形状编辑和加工参数的设置操作都充分考虑到了数控系统的操作风格，力求操作简单。

随着CAD/CAM的应用日趋广泛，数控系统渐已成为高端软件技术发展的新高地。

软件平台应用

随着ONASCP进入实际应用阶段。开通数控在此“平台”上开发了数控车、铣、加工中心、磨削、齿轮加工、切割等数控软件，提供多种显示语言，如英文、捷克文、德文和法文等，并根据市场的需求在继续不断地完善、提升、发展这个平台。与之配套的数控机床批量出口欧美、日本等发达国家，开发应用实例包括：基于PC、具有三维加工图形显示的车床数控软件;基于PC、铣床数控软件;用于数控机床培训的、具有与日本FANUC 0i数控系统相同性能与功能及界面、操作的铣床、加工中心数控软件;基于WinCE操作系统的嵌入式磨床数控软件等。

ONASCP开放式数控系统软件平台及其应用的研发成功，为开通数控持续发展中高档数控系统奠定了基础。并为进一步在印刷包装机械、纺织机械等自动化装备上的应用创造了有利条件，为“数控一代”机械产品服务。该平台的研发成功，锻炼了研发人员，形成了一支高水平的专业研发团队，掌握了数控的核心技术，尤其是系统的核心软件。

然而，要在工业控制高端软件方面赶上国际先进水平，还需要下大力气，包括技术、人才、管理方面的投入，软件产品要通过各种应用才能逐步完善。任重而道远，开通数控将加大创新力度，造就一支高水平、稳定的队伍，一步一个脚印，为发展我国自主品牌的高端数控软件产业而努力。

作者：蒋知峰 汤季安

电脑软件与软件工程论文 篇3：

人机交互软件界面设计的重要性探讨

摘 要：当前，手机、电脑等电子产品的外观设计已经无法完全满足使用者的审美需求，设备中系统与软件界面的美观性与易用性已逐渐成为用户进行产品选择的重要因素。操作便捷、美观易用的人机交互界面设计是软件系统设计的关键部分，而设计规范的人机交互界面对于软件产品的成败来说愈加重要。

关键词：人机交互;软件界面设计;重要性

伴随着科技的不断进步与发展，电子设备所能实现的功能越来越多，根据系统所开发的各种软件也如雨后春笋般应运而生。与此同时，人们的审美与心理需求也在不断地变化发展，人们越来越注重操作系统的美观性、可操作性以及操作上的舒适性。现在软件的数量非常之大，相同类型的软件数量也非常多，用户进行软件选择时，往往会更加青睐操作简单、界面美观、具有实用性的软件，所以，技术人员在开发软件时应注重软件的交互界面设计。此外，软件是基于操作系统来运行的，在进行软件的开发与界面设计时，也要考虑平台的整体风格。本文主要对人机交互界面中的接口设计以及人机交互中的输入输出部分进行简要的分析。

一、人机交互接口

人机交互开始于用户与软件的交互接口，所谓人机交互接口，是指人与计算机系统之间建立联系、交换信息的输入/输出设备的接口。所以软件的整体设计思路要基于用户与软件的接口进行设计。软件的接口模式多种多样，设计师选择什么样的软件接口模式，取决于软件在市场上的用户定位。用户类型多种多样，他们之间也有着较大的个性化差异。不同的使用者对于软件的人机交互接口模式也有着不同的喜好，这就会导致不同的使用者在使用同一款软件时，会产生使用习惯上的差异，有的用户喜欢这种交互方式，有的用户会认为这种交互方式很繁琐。我们可以将用户类型大致分为两类。一类是大众型用户;另一类是专业型用户。大众用户是指对计算机技术较为生疏、没有经过系统性计算机实践培训的用户。而专业型用户则是指有着丰富的计算机使用与实践经验的用户。软件设计人员可以根据他们对于软件的感觉与使用体验来优化软件的人机交互界面。在软件设计时，进行用户定位至关重要，设计师在设计一款软件时要区分使用者是大众用户还是专业用户。一款软件的受众类型影响着软件的成败与用户的评价。例如，针对大型公司中的高管人员，在设计软件的系统时要满足他们的个性化需求，设置操作简易的一键式接口，因为高管与普通员工不同之处在于，高管往往缺乏计算机的使用与实践经验，交互接口设计成以问题为导向的决策系统与他们的操作习惯不匹配。因此，针对企业高管开发的交互系统要以决策者的身份来进行开发。这里提到的企业高管就是上述提到的大众型用户。

人机交互的操作模式主要有以下几种：下拉式菜单、弹出框式菜单、图标式菜单、工具栏菜单。为一些特定的用户进行软件系统的设计时，例如为企业高层进行的交互系统设计，要在以上模式的基础之上进行裁剪。使用图标栏集中显示图标是一种可行的方式，也是一种直观的表现方式。为了使用户能够清楚地理解图标的功能定位，设计师在进行软件系统的设置时，要尽量迎合大众的审美习惯来设置操作界面，例如办公软件可以参考借鉴Office系列产品的图标风格进行设计[1]。

二、人机交互的输入与输出

若是把人机交互的接口比作软件的通道接口，那么人机交互界面的输入与输出就是软件的血液。用户在使用软件的过程中会出现许多的问题，不同的用户在操作软件系统时，会出现不同的问题，例如是否能够正确地使用专业的词语等。而且使用便于用户理解的语言的同时还要具有专业性，这就要求设计师应根据不同的问题进行综合分析，提出一套严密的分析以及解决问题的策略。

(一)一致性原则

软件在进行输入与输出时，对于展现给用户的信息是否对称，是软件开发一致性原则的主要体现。具体就是在软件中是否有相似的页面布局，例如在Window系统下运行PS、PR、AI等软件时，页面布局就有很大的一致性。用户在使用多个软件时，只需要对其中一个软件的操作方式与操作界面有简单的了解，就会对其他软件的操作有清楚的认识。软件的一致性能够帮助用户根据自已已经掌握的软件使用技术来快速地掌握其他软件的操作方式。在Linux系统下，也有许多软件有着一致性操作方式。

如今的软件设计大多数都会忽略一致性这一原则，主要原因是设计师在各个软件中没有找到设计元素的平衡性。其实在设计时，只要坚持设计的大局观，清楚设计的具体方向，就可以保持软件设计的一致性。对于软件开发项目的管理者来说，要把握开发项目的每一个环节，将软件设计的一致性渗透进软件开发的每一个步骤中。在进行人机交互的界面设计时，设计人员要清楚软件的每一个命令类型、显示格式与设计概念，设置相似的交互模式与一致性的界面风格以及操作方式。例如设置菜单栏的图标时，使用相同设计风格的图标，并将这种设计语言贯穿整个软件的使用过程中[2]。

(二)窗口风格

在软件的开发过程中，进行人机交互的窗口设计也是设计过程中的一项重要环节。设计师在开发过程中，要对窗口的布局进行科学化的规范，根据所要展示的信息的重要程度进行划分，设计要保持大气与简洁明了。国内的许多企业也优化了企业内部系统的窗口设计，根据视觉原理在眼睛最先发现的区域优先展示重要的内容，一些次要的信息则展示在窗口的最下端，使窗口的布局合理化。在一些空白的区域还可以使用一些相关的元素进行点缀，强调主题。目前，软件人机交互窗口主要是使用一些常用的控件进行调整与优化。例如在进行输入时，在空白区域设置文本输入框，增强页面的契合度保持控件之间的距离，避免窗口因各种小控件的摆放而导致杂乱无章，对用户获取信息产生影响。窗口设计的最终目的是为了让界面简洁明了，将所有的内容进行科学的摆放，便于使用者提取相关的内容。

(三)界面效果

在进行人机交互的界面设计时，使用单一的文字与单调的色调进行搭配，很容易让人产生视觉上的疲劳。而使用多种色彩与多媒体进行搭配，可以增加界面对于用户的感染力，减少用户长时间观看界面的疲劳感，增强用户对软件的探索欲望。因此，整体的色彩应与系统界面的总体色调保持一致，例如系统颜色以蓝色为主，那么软件的界面默认色彩就要采用与之协调的颜色，如果使用与其色差较大的颜色(如大红大紫)，在色彩上产生的强烈变化会对用户的情绪产生影响。例如买到了一款外形与操作系统都非常满意的手机，进行操作时发现内置的应用软件与系统的界面不统一，就會间接影响用户对产品的好感。人们一般不会坚持使用第一感觉不好的产品，所以在软件中适当地使用一些多媒体元素来代替文字，实现一些较难的操作，可以增强用户操作的目的性，让用户对软件产生更深的理解。然而用户对于不同图像搭配的偏好与习惯是不同的，界面中的图片一旦搭配不当，就会产生一些对软件不利的评论，这些舆论会使原本精妙的设计形成不良的影响。所以在设计中多媒体元素的使用要适量，设计师应尽量迎合大众的审美特征，使用户能够接受并长期地使用这种系统界面。此外，在设计时也要注意各种图标以及操作按钮在不同的使用情况之下的视觉效果[3]。

在追求人机交互界面的一致性与整体性的同时，也不应忽略界面的个性化。进行一致化的操作是为了人机交互窗口能够和谐统一，而个性化是为了软件本身的特征与用途以及用户的使用需求而进行开发的，因此，界面效果的个性化在人机交互界面的设计中不容忽视。

(四)特有的界面构架

软件的设计要出于实用性，要根据软件的具体使用范畴来安排合理的版式，以达到美观适用的目的。在特有的人机交互界面设计中不一定会与系统达到一致性，应该与行业标准所匹配，例如证券交易与地图操作的界面构架，需要具体对软件的应用范围进行分析。根据软件的使用特征以及流程，来制定符合行业规范以及专业性用户使用需求的界面构架。在界面构架的操作区、内容显示区与控制区都应该进行科学化的统一规范。对于不同种类以及不同功能的模块，应与设计风格保持一致，让用户对不同的操作模块进行快速的理解以及掌握。

(五)专用的界面图标

在设计软件的图标时要根据应用的不同命令，每一个图标都要反映一个具体的目标动作，同时在体现目标动作时要有强烈的表意性，让用户能够根据图标的图案来大致理解该图标的具体功能。在图标的制作过程中要与具有典型行业特征的图形或符号进行结合，便于用户识别及操作。图标的选择与制作，不能太过繁琐，要与人机交互窗口进行匹配。制作时应尽量选用像素图，保证图标质量清晰可见。

(六)界面色彩的个性化设置

色彩能够对人类的情绪产生影响，不同的色彩可以對使用者产生不同的心理效应。但是，不同的心理状态对不同色彩的接受能力也各不相同。人类会对不断变化的事物引起注意，在界面设计中使用个性化的色彩，让用户根据自己的喜好来更换颜色，能够使用户保持使用软件的新鲜度。在色彩的个性化设置中要让用户根据自己的心理需求以及使用时的实际状况来设置自己想要的颜色，让用户选择自己满意的颜色，使用户与软件之间产生协调性。目前，许多软件设计中都应用了界面颜色的个性化设置，在软件的设计过程中，使用这一项设计元素可以提升用户的亲切感，满足用户使用的多方面需求。在软件的开发过程中，也要对图标色彩与系统色彩的统一或反差效果进行考虑，避免造成人机交互窗口色彩过于杂乱，影响用户的使用。

三、结语

人机交互界面的设计中触及到不同的领域，在不同领域的协调过程中就会产生一致性，因此人机交互界面的设计可以与不同方面进行融合。本文提到的技术手段都具有很强的实用性，在软件的人机交互设计方面具有一定的参考和借鉴意义。总而言之，想要开发一款优秀的软件，就要设计合理的人机交互界面，设计师要从用户的使用角度出发，分析用户需要何种服务，从而开发出智能的、科学的人机交互界面。

参考文献：

[1]李航.人机交互数字界面评价软件典型模块设计与实现[D].南京：东南大学，2019.

[2]陶薇薇，张晓颖，石磊，阚洪. 人机交互界面设计[M].重庆：重庆大学出版社，2016.

[3]吴甲文.人机交互软件界面设计研究[J].电子技术与软件工程，2015(9)：49.

作者简介：王星元，中北大学艺术学院视觉传达专业硕士研究生。

作者：王星元