基于構(gòu)件的軟件復(fù)用技術(shù)研究與應(yīng)用實(shí)踐(完整資料)

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基于構(gòu)件的軟件復(fù)用技術(shù)研究與應(yīng)用實(shí)踐基于構(gòu)件的軟件復(fù)用技術(shù)研究與應(yīng)用實(shí)踐(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）基于構(gòu)件的軟件復(fù)用技術(shù)研究谷今杰莫繼紅（(湖南大學(xué)軟件學(xué)院,長(zhǎng)沙41０082)通常情況下。應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程包含以下幾個(gè)階段：需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、維護(hù)等.當(dāng)每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)都是從頭開(kāi)始時(shí)，在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中就必然存在大量的重復(fù)勞動(dòng),如：用戶需求獲取的重復(fù)、需求分析、編碼、測(cè)試的重復(fù)和文檔等。探討應(yīng)用系統(tǒng)的本質(zhì),發(fā)現(xiàn)其中通常包含：①通用基本構(gòu)件:是特定于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成成分，如基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、用戶界面元素等，它們可以存在于各種應(yīng)用系統(tǒng)中;②領(lǐng)域共性構(gòu)件：是應(yīng)用系統(tǒng)所屬領(lǐng)域的共性構(gòu)成成分，它們存在于該領(lǐng)域的各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中;③應(yīng)用專用構(gòu)件：是每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的特有構(gòu)成成分.應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中重復(fù)勞動(dòng)主要在于前兩類構(gòu)成成分的重復(fù)開(kāi)發(fā).軟件復(fù)用是在軟件開(kāi)發(fā)中避免重復(fù)勞動(dòng)的解決方案。其出發(fā)點(diǎn)是應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)不再采用一切“從零開(kāi)始”的模式，而是以已有的工作為基礎(chǔ)，充分利用過(guò)去應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中積累的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，如：需求分析結(jié)果、設(shè)計(jì)方案、源代碼、測(cè)試計(jì)劃及測(cè)試案例等．從而將開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)集中于應(yīng)用的特有構(gòu)成成分。通過(guò)軟件復(fù)用，在應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中可以充分利用已有的開(kāi)發(fā)成果．消除了包括分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試等在內(nèi)的許多重復(fù)勞動(dòng)，從而提高了軟件開(kāi)發(fā)的效率:同時(shí)，通過(guò)復(fù)用高質(zhì)量的已有開(kāi)發(fā)成果時(shí)，避免了重新開(kāi)發(fā)可能引入的錯(cuò)誤，從而提高軟件的質(zhì)量。軟件復(fù)用指重復(fù)使用“為了復(fù)用目的而設(shè)計(jì)的軟件”的過(guò)程.相應(yīng)地,可復(fù)用軟件是指為了復(fù)用目的而設(shè)計(jì)的軟件。與軟件復(fù)用的概念相關(guān)，重復(fù)使用軟件的行為還可能是重復(fù)使用“并非為了復(fù)用目的而設(shè)計(jì)的軟件”的過(guò)程，或在一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中的不同版本間重復(fù)使用代碼的過(guò)程,這兩類行為都不屬于嚴(yán)格意義上的軟件復(fù)用。真正的復(fù)用是為了支持軟件，使用“為復(fù)用而開(kāi)發(fā)的軟件（構(gòu)件)”來(lái)更快、更好地開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用系統(tǒng)。復(fù)用技術(shù)在整體上對(duì)軟件產(chǎn)業(yè)的影響卻并不盡如意.這是由于技術(shù)方面和非技術(shù)方面的種種因素造成的，其中技術(shù)上的不成熟是一個(gè)主要原因。近十幾年來(lái)，面向?qū)ο蠹夹g(shù)出現(xiàn)并逐步成為主流技術(shù)，為軟件復(fù)用提供了基本的技術(shù)支持。軟件復(fù)用研究重新成為熱點(diǎn)。被視為解決軟件危機(jī).提高軟件生產(chǎn)效率和質(zhì)量的現(xiàn)實(shí)可行途徑。（復(fù)用分類）軟件復(fù)用可以從多個(gè)角度進(jìn)行考察。依據(jù)復(fù)用的對(duì)象，可以將軟件復(fù)用分為產(chǎn)品復(fù)用和過(guò)程復(fù)用。產(chǎn)品復(fù)用指復(fù)用已有的軟件構(gòu)件．通過(guò)構(gòu)件集成（組裝）得到新系統(tǒng)。過(guò)程復(fù)用指復(fù)用已有的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程。使用可復(fù)用的應(yīng)用生成器來(lái)自動(dòng)或半自動(dòng)地生成所需系統(tǒng)。過(guò)程復(fù)用依賴于軟件自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，目前只適應(yīng)于一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域。產(chǎn)品復(fù)用是目前現(xiàn)實(shí)的、主流的途徑.依據(jù)對(duì)可復(fù)用信息進(jìn)行復(fù)用的方式.可以將軟件復(fù)用區(qū)分為黑盒（Ｂlaｃk—bｏx）復(fù)用和白盒（Ｗhｉtｅ—ｂox)復(fù)用。黑盒復(fù)用指對(duì)已有構(gòu)件不需作任何修改，直接進(jìn)行復(fù)用。這是理想的復(fù)用方式。白盒復(fù)用指已有構(gòu)件并不能完全符合用戶的需求.需要根據(jù)用戶需求進(jìn)行適應(yīng)性修改后才使用。而在大多數(shù)應(yīng)用的組裝過(guò)程中，構(gòu)件適應(yīng)性修改是必需的.軟件復(fù)用按抽象程度的高低,可以劃分為如下的復(fù)用級(jí)別：（1）代碼的復(fù)用，包括目標(biāo)代碼和源代碼的復(fù)用.當(dāng)前大部分編程語(yǔ)言的運(yùn)行支持系統(tǒng)都提供了連接（Ｌink）、綁定（Bindiｎｇ）等功能來(lái)支持這種復(fù)用;(2)設(shè)計(jì)的復(fù)用,設(shè)計(jì)結(jié)果比源程序的抽象級(jí)別更高,因此它的復(fù)用受到實(shí)現(xiàn)環(huán)境的影響較少，從而使可復(fù)用構(gòu)件被復(fù)用的機(jī)會(huì)更多，并且所需的修改更少;(3）分析的復(fù)用，可復(fù)用的分析成分是針對(duì)問(wèn)題域的某些事物(問(wèn)題)的抽象程度更高的解法。軟件復(fù)用有三個(gè)基本問(wèn)題.一是必須有可一是必須有可以復(fù)用的對(duì)象。二是所復(fù)用的對(duì)象必須是有用的。三是復(fù)用者需要知道如何去使用被復(fù)用的對(duì)象。軟件復(fù)用包括兩個(gè)相關(guān)的過(guò)程：可復(fù)用軟件（構(gòu)件）的開(kāi)發(fā)(Ｄeveｌoｐｍｅnt，forＲｅｕｓｅ)和基本可復(fù)用軟件（構(gòu)件）的應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)造（集成和組裝)（DeｖeｌoｐmｅntwithRｅｕｓe）。解決好這幾個(gè)方面的問(wèn)題才能實(shí)現(xiàn)真正成功的軟件復(fù)用。２構(gòu)件技術(shù)2．1構(gòu)件技術(shù)模型構(gòu)件復(fù)用是軟件復(fù)用的核心問(wèn)題,因此有關(guān)構(gòu)件的研究得到日益重視并且形成了軟件工程學(xué)科的一個(gè)分支。在產(chǎn)業(yè)界正在逐漸形成一種產(chǎn)業(yè)模式，即構(gòu)件生產(chǎn)商負(fù)責(zé)生產(chǎn)構(gòu)件，構(gòu)件銷售商負(fù)責(zé)構(gòu)件的銷售，構(gòu)件集成商負(fù)責(zé)構(gòu)件集成.目前已經(jīng)商品化的構(gòu)件有微軟的CＯM/ＤＣOM、Suｎ公司的JａｖａBean和對(duì)象管理組織（OMG)的CORBA。構(gòu)件是一種不透明的功能實(shí)現(xiàn)．要通過(guò)構(gòu)件模型進(jìn)行構(gòu)造，要能夠與第三方進(jìn)行合成，這樣就存在構(gòu)件模型標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題。構(gòu)件模型的標(biāo)準(zhǔn)化要能同時(shí)滿足構(gòu)件生產(chǎn)者和構(gòu)件消費(fèi)者需求,學(xué)術(shù)界普遍接受的是“3Ｃ"（Concｅpt，Coｎｔeｎt，Context)模型[2],即cｏmｐoｎeｎt=（Concept，Contｅｎt，Ｃｏｎtext),在這個(gè)模型中：Coｎcept：概念．描述軟件完成什么功能。描述構(gòu)件的接口和語(yǔ)義，概念和內(nèi)容(Coｎtent）能夠進(jìn)行通信;Conｔent：內(nèi)容，描述如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)構(gòu)件，一般情況下,構(gòu)件的內(nèi)容信息對(duì)臨時(shí)用戶是隱藏的.只有需要對(duì)構(gòu)件作修改的用戶才是可知的；Cｏntext：上下文、組件在其適用領(lǐng)域內(nèi)的配置，通過(guò)對(duì)概念、操作和實(shí)現(xiàn)特征的詳細(xì)說(shuō)明。上下文能夠使軟件尋找到滿足應(yīng)用需求的組件。2。2構(gòu)件的開(kāi)發(fā)構(gòu)件的開(kāi)發(fā)技術(shù)有多種.其中比較有代表性的是ＣBSD技術(shù)。CBＳD是CMＵ／SEI提出的構(gòu)件設(shè)計(jì)參考模式，這種設(shè)計(jì)模式的原則是：組件具的擴(kuò)充獨(dú)立性:組件模型必須給出一些標(biāo)準(zhǔn)以保證獨(dú)立開(kāi)發(fā)的組件能夠配置到公共的環(huán)境中，而不會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知的問(wèn)題；開(kāi)發(fā)時(shí)間短，這樣會(huì)減少整個(gè)開(kāi)發(fā)和維護(hù)費(fèi)用;提高可預(yù)知性?；跇?gòu)件的系統(tǒng)來(lái)源于基于構(gòu)件的設(shè)計(jì)策略,構(gòu)件技術(shù)包括支持這種設(shè)計(jì)策略的產(chǎn)品的概念，這種設(shè)計(jì)策略與組件描述的設(shè)計(jì)模式和交互模式的構(gòu)造類型非常相近,組件(即構(gòu)件)反映的設(shè)計(jì)模式如圖１。圖1中，①構(gòu)件實(shí)現(xiàn)是能夠在物理或者邏輯設(shè)備中執(zhí)行的軟件實(shí)現(xiàn)。一個(gè)構(gòu)件可以有一個(gè)或者多個(gè)接口②.構(gòu)件滿足一定的規(guī)范,這里稱為契約,這些契約的作用是保證獨(dú)立開(kāi)發(fā)的構(gòu)件符合給定的規(guī)則,以便以可預(yù)知的方式進(jìn)行交互并配置到標(biāo)準(zhǔn)的建造環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境④中?；跇?gòu)件的系統(tǒng)是建立在少數(shù)不同的構(gòu)件類型上.每一個(gè)構(gòu)件的類型在⑤中扮演的一個(gè)特定的角色,由接口②對(duì)其進(jìn)行描述。構(gòu)件模型⑥是組件類型、接口和組件間相互作用的模式說(shuō)明書集合.構(gòu)件構(gòu)架⑦提供多種服務(wù)⑧來(lái)支持和加強(qiáng)構(gòu)件模型.3CＯTS構(gòu)件當(dāng)前的軟件已不再是一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)．規(guī)模越來(lái)越大,通常是一復(fù)雜的“系統(tǒng)中的系統(tǒng)"。大型軟件尤其如此,從頭開(kāi)始做每一件事情來(lái)建造系統(tǒng)幾乎是不可能的。于是出現(xiàn)了COTＳ（ＣommerciａlOｆfTheShｅｌｆ）技術(shù).COTS構(gòu)件是從市場(chǎng)上采購(gòu)得到的軟件組件,它由第三方開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者不能訪問(wèn)源代碼,相同的CＯTS構(gòu)件可能有很多用戶最后才能得到健壯的系統(tǒng).C0碼構(gòu)件有以下的特征:CＯＴS軟件不能被修改,這是ＣOTS軟件的固有特性.系統(tǒng)集成者購(gòu)買組件后，不需要對(duì)構(gòu)件作修改：有時(shí)為了把所有的構(gòu)件進(jìn)行了太多的修改就不再被認(rèn)為是ＣOＴＳ組件了；系統(tǒng)集成者對(duì)COTＳ構(gòu)件沒(méi)有升級(jí)和維護(hù)控制權(quán)，軟件升級(jí)和維護(hù)是ＣＯＴS組件開(kāi)發(fā)者的職責(zé)。依據(jù)COTＳ組件在系統(tǒng)中所起的作用不同。COTS分為兩類:一類是一個(gè)COＴＳ系統(tǒng)中，不是單一的CＯTS構(gòu)件支配整個(gè)系統(tǒng),而是由一組綁定在一起構(gòu)成的；另一類是在ＣOＴS解決方案中.使用一個(gè)主COTS構(gòu)件作為主解決方案。其他的傳統(tǒng)的構(gòu)件作為輔助的軟件或者插件加入到系統(tǒng)中。使用CＯTS構(gòu)件突出的優(yōu)點(diǎn)是能降低軟件開(kāi)發(fā)的成本．購(gòu)買現(xiàn)有的軟件比自己開(kāi)發(fā)所需的成本低,軟件的健壯性要高,因?yàn)槭袌?chǎng)上提供的COTＳ軟件使用的是成熟的技術(shù)，使用這樣的構(gòu)件往往比自己開(kāi)發(fā)的構(gòu)件的可靠性要高.但是CＯTＳ構(gòu)件的缺點(diǎn)是以“黑盒"提供給用戶，沒(méi)有源代碼，維護(hù)困難。版本易于變化。不同COTS之間存在潛在的沖突。軟件構(gòu)件提供的功能過(guò)少或者過(guò)多.基于Aｇent的軟件復(fù)用技術(shù)Ａｇｅnt也被稱為軟件Agｅnｔ或智能Agｅnt．許多研究人員依據(jù)不同的研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)對(duì)術(shù)語(yǔ)“Agｅnt”賦予了不同含義.Ｗｏodrｉdｇe和Ｊｅnninｇs對(duì)“Aｇenｔ”的不同定義進(jìn)行了總結(jié)，認(rèn)為“Aｇｅnt"按其用法可分為兩種.也就是Agent的兩種定義［3］:弱定義和強(qiáng)定義.Ａgent的弱定義是指Agｅnｔ具有的自主性、社會(huì)性、反應(yīng)性、能動(dòng)性、時(shí)間連續(xù)性以及面向目標(biāo)的特性。Agenｔ強(qiáng)定義指Agenｔ除了具有弱定義中的特性以外,通常還具有：可移動(dòng)性、理性、適應(yīng)性、協(xié)作性。面向?qū)ο蠹夹g(shù)用于對(duì)被動(dòng)實(shí)體的抽象較好.但是，它無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)活動(dòng)實(shí)體的抽象;而Ａgenｔ技術(shù)能夠較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)活動(dòng)實(shí)體的抽象.基于Aｇenｔ的軟件復(fù)用是軟件工程的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，面向Aｇenｔ編程ＡOＰ（Aｇent-OｒieｎtedＰｒogrａmming）的概念是Ｓhohａｍ在１99３年提出的。因此,軟件技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷０0（OｂjectOrｉenteｄ)技術(shù)后。并正在Ageｎｔ技術(shù)方向發(fā)展。人工智能專家Guｉlfoyle在19９5年就斷言：10年后大多數(shù)新興信息技術(shù)的發(fā)展將接受：Ａgeｎt理論與技術(shù)手段是解決2l世紀(jì)系統(tǒng)建模和網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同的重要手段【４】?；跇?gòu)件的復(fù)用必須解決的需求有：用戶能對(duì)所需要的構(gòu)件進(jìn)行搜索;需要有對(duì)已有復(fù)用該構(gòu)件的用戶版本進(jìn)行升級(jí)機(jī)制；對(duì)應(yīng)用該組構(gòu)件生產(chǎn)商和用戶提供一種能夠用相同的技術(shù)語(yǔ)言交流的工具；構(gòu)件生產(chǎn)者和構(gòu)件復(fù)用者可以靈活地加入系統(tǒng)和從系統(tǒng)中撤銷;Internｅｔ上基于構(gòu)件復(fù)用的工具一定是復(fù)用者和生產(chǎn)者的環(huán)境的集成的部分。要滿足以上需求。基于組件復(fù)用的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程實(shí)際上成為被多Agｅnt系統(tǒng)理解和操作的過(guò)程，這里稱為“面向Aｇｅnt的軟件復(fù)用”。其基本思想是:在可復(fù)用的通用多Ａｇｅｎt機(jī)構(gòu)中，對(duì)Ａgent結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)元素都進(jìn)行定義,這些元素包括Agent需要的知識(shí)、計(jì)劃、行為和Ａgｅnt之間的交互等,每一個(gè)具體Agent都是在基本Aｇｅｎｔ結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)建。Ｉnterｎet環(huán)境下基于Ageｎｔ的軟件復(fù)用的一般結(jié)構(gòu)如圖2所示。依據(jù)上述結(jié)構(gòu),構(gòu)建基于構(gòu)件的軟件復(fù)用的多Aｇｅnｔ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)，必須要考慮的因素有:選用哪幾種類型的Ａgenｔ，多Agent人分工與協(xié)作,Ａｇｅnt知識(shí)庫(kù)的建立等。構(gòu)建的方法和步聚包括：識(shí)別Agent。對(duì)任務(wù)進(jìn)行提煉，定義本體（Ｏｎtoｌogy），定義行為計(jì)劃，表示行為和定義交互作用，構(gòu)造原型。使用Ｊaｖa的ＲＩM能夠很好地實(shí)現(xiàn)通訊模塊的功能,這種結(jié)構(gòu)中需要對(duì)每一個(gè)實(shí)例化的Ａgeｎt定義必需的知識(shí)。這些知識(shí)概括為:計(jì)劃、行為、與其他Agenｔ的交互等.5結(jié)論不同的復(fù)用技術(shù)，得到復(fù)用構(gòu)件或軟件的粒度大小不一樣,其設(shè)計(jì)方法和模式也不一樣。比較常用和成熟的是構(gòu)件復(fù)用。對(duì)于大型系統(tǒng)需要更大粒度的軟件復(fù)用一COTS,但其缺點(diǎn)是不能訪問(wèn)源代碼，在Inteｒnｅt環(huán)境下，本人提出了基于Agent的軟件復(fù)用和方法由Agｅnt在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下自主地進(jìn)行構(gòu)件的尋找和匹配,實(shí)現(xiàn)軟件的復(fù)用.軟件復(fù)用是解決軟件危機(jī)的有效途徑，促進(jìn)了軟件向產(chǎn)業(yè)化和健康化的方向發(fā)展.參考文獻(xiàn)1楊美清.軟件復(fù)用及其相關(guān)技術(shù)。計(jì)算機(jī)世界．1９90—03—15：（５）2ＴveiｔＡ。Asuｒｖeryofagent-ｏrienｔedsoftwareengineerｉng.htｔｐ://ｗｗw．eleoｍag.corn/around/２003．53齊艷平．面Agenｔ與面向?qū)ο?計(jì)算機(jī)科學(xué)4SｙｅarａKDｅskｅrK，PanｎuA。eta１.Diｓtribｕtｅdintelligentａgｅntｓ。ｈttp：//wｗw．ｃs。ｅe(cuò)mu.Eｄｕ／sｏftａneｎts/。１９96５ＳommｅrviｌeＬSｏｆtwareｅngineｅｒing（4thed).Mass：Aｄdisoｎ-Ｗｅslｅy，Reaｄing,19926GiorginiＰ，KolpM,MylopｏuloｓＪ．Mｕlti-ａgｅntandsofｔwareagｅntaｎｄｓoｆtｗaｒearchitｅcｔurｅ：acomparativecasｅstudy.hｔtp：//ｗww。cs．Tｏrｏnto.end，20０3；4７NwｏsｕIＣ.Worksｈopｏncｏｍpｏnetｂasedsoｆtwaｒeenｇiｎeerinｇｐrocｅsｓes.htｔp：/／ｗww．１1ＷOU．net／papｅｍ,２002．５8JenninｇｓNＲ．Aroａｄmａpｏfａgeｎtaresｅarsｈaｎｄdeveloｐｍent.hｔtｐ：／／citｅｓeer.ni。nec。eom／Jenｎiｎｇｓ98roａmp.htｒal，２００３;10基于構(gòu)件的軟件復(fù)用技術(shù)應(yīng)用研究武偉，張明新（1.西北師范大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州730070；2。山西大同大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，山西大同0３70０9）２軟件復(fù)用的核心技術(shù)構(gòu)件(Ｃomponent)是指應(yīng)用系統(tǒng)中可以明確辨識(shí)的構(gòu)成成分.而可復(fù)用構(gòu)件（ReuｓaｂleＣompoｎｅnt）是指具有相對(duì)獨(dú)立的功能和可復(fù)用價(jià)值的構(gòu)件．軟件構(gòu)件技術(shù)（SｏftwareCｏmｐonenｔTeｃhnoloｇy）是支持軟件復(fù)用的核心技術(shù),是近幾年來(lái)迅速發(fā)展并受到高度重視的一個(gè)學(xué)科分支．其主要研究?jī)?nèi)容如下：２.1建立構(gòu)件庫(kù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，構(gòu)件庫(kù)是一個(gè)對(duì)軟件構(gòu)件統(tǒng)一進(jìn)行形式化包裝、分類描述、存儲(chǔ)管理、檢索瀏覽的場(chǎng)所．軟件構(gòu)件庫(kù)是大范圍內(nèi)、系統(tǒng)化實(shí)施軟件復(fù)用的必備基礎(chǔ)設(shè)施．要復(fù)用軟件構(gòu)件有兩個(gè)前提條件，一是所需的構(gòu)件已經(jīng)存在，二是復(fù)用者能方便地找到所需的構(gòu)件．由于軟件構(gòu)件蘊(yùn)涵了大量的信息，對(duì)其準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔地描述極其困難，如果沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的場(chǎng)所對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一的描述包裝，大規(guī)模的軟件復(fù)用是不可能實(shí)現(xiàn)的，所以建立大規(guī)模的公共構(gòu)件庫(kù)是必須的.建立自己的構(gòu)件庫(kù)是實(shí)現(xiàn)復(fù)用的基礎(chǔ)，可獲取的構(gòu)件有公共構(gòu)件和商業(yè)構(gòu)件，前者質(zhì)量無(wú)法保障，必須對(duì)構(gòu)件進(jìn)行測(cè)試；后者不能修改源碼,只能是黑盒使用．此外，可以自己開(kāi)發(fā)一些簡(jiǎn)單的構(gòu)件.這樣通過(guò)不同途徑不斷的積累自己的軟構(gòu)件庫(kù)，開(kāi)發(fā)的復(fù)用率會(huì)逐漸提高。2．2構(gòu)件分類對(duì)于一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)通常包插ｉ類成分:1)通用基本構(gòu)件：是特定于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成成分,如基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、用戶界面元素等，它們可以存在于各種應(yīng)用系中；２)領(lǐng)域共性構(gòu)件:是應(yīng)用系統(tǒng)所屬領(lǐng)域的共性構(gòu)成成分,它們存在于該領(lǐng)域的各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中;３）應(yīng)用專用構(gòu)件:是應(yīng)用系統(tǒng)的特有構(gòu)成成分。應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的重復(fù)勞動(dòng)主要在于前兩類構(gòu)成成分重復(fù)開(kāi)發(fā)。其中通用基本構(gòu)件層為底層，整個(gè)集成環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境都使用的構(gòu)件,通用性好，粒度最小,可廣泛復(fù)用,屬于黑盒復(fù)用；領(lǐng)域共性構(gòu)件完成系統(tǒng)主要功能,但通用性不如前者，大部分使用前須進(jìn)行修改和測(cè)試，復(fù)用方式屬于白盒復(fù)用。2．3構(gòu)件管理構(gòu)件庫(kù)隨著規(guī)模的擴(kuò)大和應(yīng)用時(shí)間的增長(zhǎng),構(gòu)件的管理難度也越來(lái)越大,作者設(shè)計(jì)一管理工具，在此管理工具中對(duì)入庫(kù)構(gòu)件需登記以下信息：構(gòu)件名稱、構(gòu)件序號(hào)、制作日期、修改日期、功能分類、功能描述、使用環(huán)境、構(gòu)件名稱、版本、保存位置和復(fù)用次數(shù).管理工具提供了添加、刪除、修改、檢索、統(tǒng)計(jì)等功能,實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件的系統(tǒng)管理,通過(guò)該工具對(duì)構(gòu)件進(jìn)行管理基本解決了構(gòu)件保存、版本和篩選的問(wèn)題，提高了軟件復(fù)用的效率．2。4構(gòu)件組裝構(gòu)件的組裝指將構(gòu)件庫(kù)中或能直接使用的構(gòu)件，或經(jīng)過(guò)適應(yīng)性修改后的構(gòu)件以及為當(dāng)前項(xiàng)目新開(kāi)發(fā)的構(gòu)件進(jìn)行整合，最終構(gòu)成新的目標(biāo)軟件的過(guò)程．基于構(gòu)件的開(kāi)發(fā)通過(guò)構(gòu)件組裝得到最終應(yīng)用系統(tǒng)，構(gòu)件組裝必須以某個(gè)框架或架構(gòu)為藍(lán)圖，實(shí)際可以看作是用構(gòu)件實(shí)例將軟件構(gòu)架具體化的過(guò)程．構(gòu)件組裝技術(shù)以構(gòu)件模型、構(gòu)件一構(gòu)架描述盒開(kāi)放系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ),成功的組裝必須以開(kāi)放構(gòu)件模型和規(guī)范的構(gòu)件描述（包括對(duì)構(gòu)件連接和交互協(xié)議的嚴(yán)格定義)為基礎(chǔ)，構(gòu)件實(shí)例必須符合系統(tǒng)中其他部分的要求．分布式軟件總線、事件登記和回調(diào)、構(gòu)架描述語(yǔ)言、腳本語(yǔ)言和代碼生成技術(shù)都為架構(gòu)組裝指出了希望之路；DCO,ＪavaＢｅan等運(yùn)行級(jí)的分布式構(gòu)件模型的出現(xiàn)和ＯRB與Ｉｎtｅｒnet的引入，是構(gòu)件之問(wèn)的獨(dú)立性和互操作性變得更強(qiáng),這些技術(shù)為構(gòu)件組裝，尤其是運(yùn)行級(jí)的構(gòu)件組裝提供了有力的支持。2．5構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件模型的標(biāo)準(zhǔn)化和構(gòu)件庫(kù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化．3基于構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)基本思想基于構(gòu)件軟件開(kāi)發(fā)方法的思路是借鑒傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式，首先是分析消費(fèi)者需求，設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)框架，根據(jù)需要到構(gòu)件庫(kù)中選擇能完成相應(yīng)功能的構(gòu)件，之后組裝應(yīng)用系統(tǒng).如果所需構(gòu)件不存在，就去購(gòu)買、定制或自行開(kāi)發(fā)新構(gòu)件．構(gòu)件生產(chǎn)組和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)組問(wèn)嚴(yán)格按照生產(chǎn)者一消費(fèi)者關(guān)系進(jìn)行任務(wù)分工:經(jīng)驗(yàn)工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)、提供構(gòu)件，項(xiàng)目組不再編程,而是通過(guò)從經(jīng)驗(yàn)工廠中請(qǐng)求所需的構(gòu)件集成組裝而得到最終所需的系統(tǒng).經(jīng)驗(yàn)工廠的活動(dòng)分為同步活動(dòng)和異步活動(dòng).同步活動(dòng)指配合項(xiàng)目組的活動(dòng),接收構(gòu)件查找請(qǐng)求或定制請(qǐng)求，為項(xiàng)目組服務(wù)。異步活動(dòng)指有目的的構(gòu)件生產(chǎn)或?qū)ν交顒?dòng)中的構(gòu)件進(jìn)行再工程以提高構(gòu)件的可復(fù)用性．４軟件復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用作者【本文】把軟件復(fù)用技術(shù)應(yīng)用在管理信息系統(tǒng)中，簡(jiǎn)介如下：４．1系統(tǒng)分析管理信息系統(tǒng)（MIＳ)包括以下模塊：1)信息管理模塊.實(shí)現(xiàn)各類信息的添加、刪除、修改、審核等功能;2）信息查詢模塊．實(shí)現(xiàn)對(duì)各類數(shù)據(jù)信息的查詢功能；３）信息輸出模塊．實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示，報(bào)表生成和打印功能;4）用戶管理模塊。實(shí)現(xiàn)對(duì)各類用戶信息的輸入、修改、刪除和用戶權(quán)限分配功能以及用戶相關(guān)信息統(tǒng)計(jì)功能;5）部門管理模塊。實(shí)現(xiàn)各個(gè)部門管理的分配、修改,新部門的添加以及老部門的更新功能；6）訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)模塊．實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)訪問(wèn)次數(shù)的統(tǒng)計(jì),包括日訪問(wèn)量、周訪問(wèn)量、月訪問(wèn)量和年訪問(wèn)量。對(duì)來(lái)訪的IP地址進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并提供查詢功能;7）異常處理模塊.異常處理模塊繼承了Jaｖa自身的異常處理類實(shí)現(xiàn)了對(duì)自定義異常的處理。4。2軟件復(fù)用技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用MIS主要是利用已有構(gòu)件組合集成生成軟件產(chǎn)品。它的開(kāi)發(fā)過(guò)程與傳統(tǒng)方法不同,大體分為以下幾個(gè)階段：1）需求分析和構(gòu)件的查找。首先要對(duì)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行分析，然后提煉出需要的構(gòu)件,最后對(duì)構(gòu)件進(jìn)行檢索；2）構(gòu)件的裁剪。有些構(gòu)件不能直接使用，須對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)張或者修改；3）構(gòu)件的生成．裁剪后得到的構(gòu)件和新開(kāi)發(fā)的構(gòu)件，都必須在構(gòu)造應(yīng)用工具上進(jìn)行測(cè)試，保證構(gòu)件功能及接口規(guī)范的實(shí)現(xiàn),稱之為構(gòu)件的生成;4）構(gòu)件的組裝.構(gòu)件的組裝是把構(gòu)件裝配成一個(gè)整體．我們需要用開(kāi)發(fā)工具制作一個(gè)應(yīng)用框架，這個(gè)框架是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)骨架，這個(gè)骨架在設(shè)計(jì)時(shí)可以通過(guò)領(lǐng)域分析方法設(shè)計(jì)成在某一領(lǐng)域可復(fù)用的構(gòu)架.在MＩS中底層的通用基本構(gòu)件包括基本界面以及常用菜單，這些構(gòu)件不需要修改直接就可以應(yīng)用到系統(tǒng)中;報(bào)表生成、打印、數(shù)據(jù)庫(kù)連接池、異常處理和訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)這些領(lǐng)域共性構(gòu)件無(wú)需修改，幾乎每個(gè)系統(tǒng)都能用到；信息、部門和用戶的添加構(gòu)件、刪除構(gòu)件、修改構(gòu)件以及查詢構(gòu)件等領(lǐng)域共性構(gòu)件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的主要功能,根據(jù)應(yīng)用的不同,需進(jìn)行修改和調(diào)試才能復(fù)用。用戶權(quán)限分配對(duì)不同的應(yīng)用系統(tǒng)差別較大，是應(yīng)用系統(tǒng)的特有構(gòu)成成分，是應(yīng)用專用構(gòu)件,需結(jié)合應(yīng)用重新開(kāi)發(fā)?？梢?jiàn)隨著構(gòu)件層次的升高，構(gòu)件的功能越來(lái)越強(qiáng)，通用性也越來(lái)越差。由于應(yīng)用系統(tǒng)的多樣性,有些功能無(wú)法用構(gòu)件實(shí)現(xiàn)，可將其制成專用構(gòu)件,與復(fù)用構(gòu)件一起集成到應(yīng)用框架。參考文獻(xiàn)『1】楊芙清，梅宏,李克勤．軟件復(fù)用與軟件構(gòu)件技術(shù)【J】.電子學(xué)報(bào)，1９99，27(２）：68—75．[2】李海東,楊社堂.C/Ｓ模式應(yīng)用開(kāi)發(fā)中軟件復(fù)用的研究【J]．太原理工大學(xué)學(xué)報(bào),2006，37（Ｓ1）:117—118．【3】張春枝，王弘．基于C／S與B／W／S混合模式的MＩＳ系統(tǒng)設(shè)計(jì)［Ｊ】.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,２００1(10）:１２３-1２5．【4]黎婭．基于構(gòu)件的軟件復(fù)用技術(shù)應(yīng)用研究［D】.重慶：重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，2008.【５］PeadBrereton，DavidBｕdgｅn．Componenｔ—BａｓedSｙsｔems.AClassificatioｎｏｆIssues[Ｊ1。ＩEEEＣomputer,200０,３3（11):54—625構(gòu)件的選取構(gòu)件的選取主要包括獲取和評(píng)選兩項(xiàng)工作。構(gòu)件獲取是指有目的構(gòu)件生產(chǎn)和從已有系統(tǒng)中挖掘提取構(gòu)件.在獲取階段,確定構(gòu)件的性質(zhì)，包括構(gòu)件功能和構(gòu)件接口，以及構(gòu)件的可靠性、可用性等質(zhì)量方面的因素,在某些情況下一些非技術(shù)因素也需要考慮,如構(gòu)件生產(chǎn)廠商的市場(chǎng)份額、過(guò)去的商業(yè)表現(xiàn)和過(guò)程成熟度等。構(gòu)件提取的主要途徑有：1、從現(xiàn)有的構(gòu)件中獲得符合要求的構(gòu)件,直接使用或作適應(yīng)性修改，得到可復(fù)用的構(gòu)件;2、”通過(guò)遺傳工程，將具有潛在復(fù)用價(jià)值的構(gòu)件提取出來(lái)得到可復(fù)用的構(gòu)件；3、從市場(chǎng)上購(gòu)買的商用構(gòu)件；4、開(kāi)發(fā)新的符合要求的構(gòu)件。構(gòu)件的評(píng)選是對(duì)構(gòu)件的可靠性、正確性進(jìn)行驗(yàn)證，從而從候選構(gòu)件中選擇最合適的構(gòu)件.基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程曹春萍,龔崇棟)上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào)2005年9月第14卷第3期(1上海理工大學(xué)計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，上海200093;）2上海理工大學(xué)現(xiàn)代化教學(xué)中心，上海２0０0９3)軟件復(fù)用技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)可總結(jié)如下:（1）提高軟件生產(chǎn)率,減少開(kāi)發(fā)時(shí)間和費(fèi)用。生產(chǎn)率的提高不僅體現(xiàn)在代碼開(kāi)發(fā)階段，在分析、設(shè)計(jì)及測(cè)試階段同樣可以利用復(fù)用來(lái)節(jié)省開(kāi)銷。用可復(fù)用的構(gòu)件構(gòu)造系統(tǒng)還可以提高系統(tǒng)的性能和可靠性，因?yàn)榭蓮?fù)用構(gòu)件經(jīng)過(guò)了高度優(yōu)化，并且在實(shí)踐中經(jīng)受過(guò)檢驗(yàn)；（2）提高軟件質(zhì)量，開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件可靠性高;（3）降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn);（4）簡(jiǎn)化軟件開(kāi)發(fā)流程,使得軟件開(kāi)發(fā)易于管理;(5）降低維護(hù)的難度、工作量和費(fèi)用,且有可能延長(zhǎng)運(yùn)行期以提高軟件系統(tǒng)的效益。由于使用經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的構(gòu)件，減少了可能的錯(cuò)誤,同時(shí)軟件中需要維護(hù)的部分也減少；(6）共享有關(guān)關(guān)鍵系統(tǒng)的知識(shí)，便于學(xué)習(xí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和建立好的系統(tǒng)，促進(jìn)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化，易于提供文檔資料等。【本文】基于軟件復(fù)用的CRM系統(tǒng)的柔性化設(shè)計(jì)應(yīng)用發(fā)展研究袁琦,施一明（11浙江旅游職業(yè)學(xué)院,浙江杭州311２３1;２1浙江大學(xué)智能系統(tǒng)與控制研究所,浙江杭州3100２7)科技管理研究２０１0年第5期基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)應(yīng)用研究一、課題提出的背景我國(guó)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確指出:“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”。信息技術(shù)改變了人類的學(xué)習(xí)方式和思維方式,深刻影響著教育的各個(gè)方面，教育信息化對(duì)教育的改革與發(fā)展將起著支撐和引領(lǐng)作用。我國(guó)教育信息化目前總體處于“初步應(yīng)用整合”階段正在向“融合創(chuàng)新"階段邁進(jìn),特別是在課堂教學(xué)中如何實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育的全面深度融合，變革教育理念、模式與方法、支撐教育創(chuàng)新發(fā)展,實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化是我們目前研究和探索的主要內(nèi)容。翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新的教學(xué)方式，在過(guò)去的幾年受到了教育研究者、一線教師和媒體的大量關(guān)注。翻轉(zhuǎn)課堂起源于2007年美國(guó)科羅拉多州落基山林地公園高中的兩名化學(xué)老師喬納森?伯爾曼和亞倫?薩姆斯在化學(xué)課上的嘗試.2011年，薩爾曼?罕和他創(chuàng)立的可汗學(xué)院將翻轉(zhuǎn)課堂推向了世界。自2013以來(lái)，肥城進(jìn)行教育教學(xué)改革，明確提出,信息技術(shù)改變課堂教學(xué)的目標(biāo)。我校一直以來(lái)高度重視通過(guò)信息技術(shù)改進(jìn)教育教學(xué)的方式,20１５開(kāi)始,我校對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了升級(jí)改造,并購(gòu)入了一個(gè)實(shí)驗(yàn)班的平板電腦,如何充分利用現(xiàn)有的環(huán)境、資源以及應(yīng)用（包括教、學(xué)、管理、服務(wù)、辦公等)，構(gòu)建一個(gè)數(shù)字空間,以拓展現(xiàn)實(shí)校園的時(shí)間和空間維度,實(shí)現(xiàn)課堂的翻轉(zhuǎn)，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力則有更重要意義！鑒于此,我們提出了基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)應(yīng)用研究的課題。二、國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀目前，翻轉(zhuǎn)課堂在美國(guó)受到很多學(xué)校的歡迎.200７年,有15％的觀眾利用在線教育視頻進(jìn)行學(xué)習(xí),2０10年增至3０％。在線網(wǎng)絡(luò)課程不僅涉及歷史等文科領(lǐng)域而且擴(kuò)展至數(shù)學(xué)、物理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止20１2年初,美國(guó)已經(jīng)有20個(gè)州30多個(gè)城市在開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)。國(guó)外比較典型案例有:加拿大大不列顛哥倫比亞內(nèi)部高中數(shù)學(xué)課的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐,偉谷州立大學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐和美國(guó)馬里蘭州波托馬克市布里斯學(xué)校微積分課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐。在我國(guó)，翻轉(zhuǎn)課堂的具體實(shí)踐方面,還在起步階段，有部分學(xué)校開(kāi)始認(rèn)識(shí)到翻轉(zhuǎn)課堂的價(jià)值所在，并試圖將其本土化。比如:重慶市江津聚奎中學(xué)隨機(jī)選取兩個(gè)實(shí)驗(yàn)班,在語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、物理、化學(xué)、政治、歷史、地理等8門學(xué)科開(kāi)展“翻轉(zhuǎn)課堂”實(shí)驗(yàn).深圳市南山實(shí)驗(yàn)教育集團(tuán)在開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂的研究,上海市曹楊實(shí)驗(yàn)小學(xué)和盧灣一中心小學(xué)等在開(kāi)展了“云課堂”的研究。數(shù)字化校園的研究國(guó)內(nèi)外多有涉及,且研究成果比較豐碩，數(shù)字化技術(shù)五花八門,各家爭(zhēng)鳴。在當(dāng)前已建好的數(shù)字化校園的中，大多以行政管理，教學(xué)管理功能為重，學(xué)生在數(shù)字化校園中是被管理被服務(wù)的被動(dòng)角色，學(xué)生感受到數(shù)字化帶給他們的變化并不明顯。偶有基于數(shù)字化校園的視頻材料、試卷習(xí)題，也與課堂教學(xué)的密切度不大，對(duì)提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力不明顯。三、課題研究的價(jià)值1、充分利用現(xiàn)有的數(shù)字化校園軟硬件，部署翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容支撐系統(tǒng)。當(dāng)前數(shù)字化校園的各項(xiàng)功能在教學(xué)的實(shí)際使用和效果上，卻不盡人意，技術(shù)只是停留在表面上，并沒(méi)有真正與學(xué)科教學(xué)“融合"在一起.為此,我們瞄準(zhǔn)“基于數(shù)字化校園平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂模式構(gòu)建”這一研究方向,目的是,充分利用現(xiàn)有的數(shù)字化校園已具有的環(huán)境（包括設(shè)備,教室等）、資源（如圖書、講義、課件等）以及應(yīng)用(包括教、學(xué)、管理、服務(wù)、辦公等)，構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂，以拓展現(xiàn)實(shí)校園的時(shí)間和空間維度,提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,將對(duì)我校教學(xué)質(zhì)量的提高和學(xué)校的長(zhǎng)足發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的意義。2、推動(dòng)學(xué)校教育教學(xué)課堂結(jié)構(gòu)的變革。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式正在引起一場(chǎng)史無(wú)前例的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的變革，開(kāi)展基于數(shù)字化校園的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究,是重視資源積累、節(jié)約硬件投入、全面實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要措施.本課題將探討翻轉(zhuǎn)課堂及其資源對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的的雙重變革，探析學(xué)生學(xué)習(xí)方式、教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)資源將更加充分滿足學(xué)生及教師的多樣化和個(gè)性化需求,大大提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性,在促進(jìn)教育教學(xué)創(chuàng)新的同時(shí)極大促進(jìn)了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。3、提升教師專業(yè)發(fā)展。本課題探索多個(gè)學(xué)科基于數(shù)字化校園的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究，組織研究者自發(fā)形成教學(xué)實(shí)踐共同體,探索不同學(xué)科課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)資源的構(gòu)建方法，促進(jìn)資源的共建共享，通過(guò)不同的教師的參與來(lái)促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展,提升教學(xué)隊(duì)伍能力.同時(shí),教師在所提供的平臺(tái)中進(jìn)行自我創(chuàng)作，通過(guò)教學(xué)創(chuàng)新來(lái)促進(jìn)教師自身的發(fā)展。4、有助于提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。利用“翻轉(zhuǎn)課堂”引領(lǐng)課堂結(jié)構(gòu)變革,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、自主與合作探究思考、處理問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),提升自主學(xué)習(xí)能力,從而帶動(dòng)其他學(xué)科學(xué)習(xí)的積極性。四、課題的核心概念及其界定翻轉(zhuǎn)課堂也稱顛倒課堂，它的出現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,其實(shí)質(zhì)是將“知識(shí)傳遞”與“知識(shí)內(nèi)化”進(jìn)行了翻轉(zhuǎn),它將“知識(shí)傳遞”的過(guò)程放到了課外，學(xué)生通過(guò)觀看相關(guān)的教學(xué)視頻、通過(guò)適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)可以自主完成知識(shí)的構(gòu)建,而回到課堂上，教師則根據(jù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)反饋設(shè)計(jì)探究活動(dòng)、根據(jù)學(xué)生的疑問(wèn)進(jìn)行個(gè)性化的指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生完成“知識(shí)的內(nèi)化”.在翻轉(zhuǎn)課堂中，師生的地位發(fā)生了變化，教師由“知識(shí)傳授者”變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)引導(dǎo)者”，學(xué)生由“被動(dòng)接受者"變?yōu)椤爸鲃?dòng)探究者"，課堂也由封閉轉(zhuǎn)向開(kāi)放，更有利于培養(yǎng)學(xué)生終生學(xué)習(xí)的能力。在翻轉(zhuǎn)課堂中學(xué)生是全過(guò)程的主體:自主預(yù)習(xí)、自主探究、自主概念形成、自主評(píng)價(jià),通過(guò)不斷的自主活動(dòng)將對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)推向深遠(yuǎn)。五、研究的目標(biāo)、內(nèi)容和重點(diǎn)1、研究的目標(biāo)（1)根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵實(shí)質(zhì)，基于我校數(shù)字化校園的具體實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵與評(píng)價(jià)及建構(gòu)主義理論,構(gòu)建出如下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型。該翻轉(zhuǎn)課堂模式主要分為課前自主學(xué)習(xí)、問(wèn)題構(gòu)建、課上點(diǎn)拔教學(xué)三大模塊.整個(gè)系統(tǒng)由任務(wù)單系統(tǒng)、資源支撐系統(tǒng)、答疑系統(tǒng)、反饋評(píng)價(jià)系統(tǒng)等所構(gòu)成。（２）通過(guò)課題研究，轉(zhuǎn)變傳授為主的課堂教學(xué)模式，以“任務(wù)單"文本為指導(dǎo)，把“翻轉(zhuǎn)課堂”的“教學(xué)視頻”作為一種“新概念"教材的引入，從時(shí)間和空間的維度重構(gòu)課堂。借助學(xué)案和微視頻引發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)以促使學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)的知識(shí)建構(gòu)的教學(xué)模式,探索主體性和自主性的培養(yǎng)得到教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu)的保證,最大程度的優(yōu)化課堂,提高教育教學(xué)質(zhì)量。（3)培訓(xùn)我校教師嘗試進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂授課，通過(guò)點(diǎn)拔式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生搜集、整理、提煉知識(shí)的能力,幫助學(xué)生進(jìn)行自主探究性學(xué)習(xí),以及協(xié)作學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的整合，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的根本轉(zhuǎn)變。(4）通過(guò)課題研究，使教學(xué)內(nèi)容組合、教學(xué)活動(dòng)方式、教學(xué)評(píng)價(jià)貼近學(xué)生生活,研究增強(qiáng)學(xué)生主體意識(shí)、優(yōu)化學(xué)習(xí)方式，養(yǎng)成良好的習(xí)慣,提高自主學(xué)習(xí)的能力等策略方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生整體素質(zhì)的主動(dòng)發(fā)展。(5）在本課題研究過(guò)程中，著力培養(yǎng)一批勤于實(shí)踐探索、善于反思總結(jié)、樂(lè)于奉獻(xiàn)的科研型骨干教師，從而提高整體教學(xué)水平，推進(jìn)學(xué)校的課程改革.2、研究的內(nèi)容（1）基于翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)科微視頻資源的制作研究.(2)基于翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)生學(xué)習(xí)方式研究.（３)基于翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)科實(shí)施策略研究。六、研究的思路、過(guò)程與方法１、理論學(xué)習(xí)階段(20１７年10月—-2017年12月）（1）文獻(xiàn)查閱，課題組成員進(jìn)行學(xué)習(xí)、研討相關(guān)理論。課題組成員進(jìn)一步認(rèn)識(shí)研究的意義,明確研究目標(biāo),在廣泛查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上認(rèn)真學(xué)習(xí)胡鐵生、關(guān)中客、夏仲文、李玉平等人的著作，研討翻轉(zhuǎn)課堂理念、《課程標(biāo)準(zhǔn)》、主體教育論、素質(zhì)教育理論、多元智力論、課堂教學(xué)組織形式理論。通過(guò)學(xué)習(xí)翻轉(zhuǎn)課堂和微視頻的相關(guān)理論和著作,更新教育觀念，以新的教育理念指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐.(2）開(kāi)展課題研究前期的調(diào)查工作,從教師、學(xué)生、社會(huì)各方面廣泛地收集信息，并深入分析學(xué)科資源開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀,分析原因。通過(guò)開(kāi)展校內(nèi)外的問(wèn)卷調(diào)查、教師訪談、學(xué)生座談、課堂觀察等途徑,了解翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題.課題組成員結(jié)合自身教學(xué)實(shí)際,深入探討進(jìn)行微視頻研究的必要性。(３)組織教師學(xué)習(xí)翻轉(zhuǎn)課堂理論、翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施的動(dòng)態(tài),結(jié)合自身教學(xué)實(shí)際,課題組成員話教改，談困惑，討論并明確課題的研究方案。開(kāi)展課題研究的導(dǎo)師講座,對(duì)課題組成員進(jìn)行專業(yè)的引領(lǐng)，提高研究的水平.2、實(shí)施階段（20１8年1月——２019年６月）(１)根據(jù)課題總方案進(jìn)行具體研究。（2）充分利用智慧教室組織教師針對(duì)實(shí)施片斷反復(fù)演練研討,提高教師課堂教學(xué)技術(shù)，并應(yīng)用于課堂教學(xué)實(shí)踐。①課題組成員在課堂教學(xué)中改革，實(shí)踐翻轉(zhuǎn)課堂,上研究課。在實(shí)踐過(guò)程中不斷加強(qiáng)理論學(xué)習(xí),運(yùn)用理論不斷加以實(shí)踐、反思、學(xué)習(xí)、探討、改進(jìn)、再實(shí)踐,推動(dòng)課題研究的順利進(jìn)展。②學(xué)校為課堂教學(xué)改革創(chuàng)設(shè)有利條件,在學(xué)校網(wǎng)站上建課題研究專欄，不定期上傳微視頻教學(xué)片斷，組織課題成員進(jìn)行研討，加強(qiáng)教研學(xué)習(xí)的力度，同時(shí)在專欄中增添學(xué)習(xí)資料,為課題成員的研究提供理論和經(jīng)驗(yàn)支持等。③研究改變課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方式，變“以教定學(xué)”為“以學(xué)定教"，初步制定出能指導(dǎo)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的新的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方式。(3）有計(jì)劃組織聽(tīng)課評(píng)課交流，從實(shí)踐中論證微課程開(kāi)發(fā)策略的可行性。①圍繞研究專題，課題組成員經(jīng)常性地進(jìn)行互聽(tīng)互評(píng)活動(dòng).課題組每周要推出至少一節(jié)學(xué)科模式研究課,課題組負(fù)責(zé)人帶頭上模式研究課，并及時(shí)組織評(píng)課、總結(jié)、找問(wèn)題，想措施，及時(shí)調(diào)整、改進(jìn)。②學(xué)校組織校級(jí)公開(kāi)研討課,不斷提高課題組成員的研究水平,改進(jìn)實(shí)踐過(guò)程中存在的問(wèn)題，追求課堂教學(xué)優(yōu)質(zhì)高效的教學(xué)設(shè)計(jì)。③對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行對(duì)比研究、總結(jié)交流,從實(shí)踐中論證微課題開(kāi)發(fā)策略的可行性.(４)有計(jì)劃地組織各項(xiàng)課題交流活動(dòng)，定期組織策略研討與展示活動(dòng)。①課題組及時(shí)總結(jié)教學(xué)改革中的成功經(jīng)驗(yàn),每周開(kāi)展一次交流研討會(huì)，推廣改革經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)不足。②每周組織一次實(shí)驗(yàn)課,對(duì)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行評(píng)議，對(duì)教師的微視頻設(shè)計(jì)以及對(duì)通過(guò)此項(xiàng)研究活動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變、知識(shí)的掌握、思維的進(jìn)步等方面進(jìn)行分類歸納、分析和總結(jié)。③加強(qiáng)學(xué)習(xí)和交流，積累經(jīng)驗(yàn).學(xué)校每周組織一節(jié)校級(jí)示范課，推廣研究的最新成果,使學(xué)校老師依據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂理念不斷完善自己的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，人人都能上達(dá)標(biāo)課，全面推進(jìn)課堂教學(xué)模式改革，提高學(xué)校的整體教學(xué)質(zhì)量.④積極開(kāi)展微視頻教學(xué)設(shè)計(jì)研究活動(dòng)，對(duì)優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行編輯出版。（５）對(duì)課題進(jìn)行階段性總結(jié)，搜集階段成果材料（論文、案例、視頻、微課開(kāi)發(fā)等)。3、測(cè)評(píng)、總結(jié)階段(2019年7月——201９年12月)(1)對(duì)微視頻開(kāi)發(fā)策略和實(shí)效進(jìn)行總結(jié)分析。（2）及時(shí)總結(jié)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革中的成功經(jīng)驗(yàn)，推廣翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中的亮點(diǎn)，以專題講座、專欄展示，研討會(huì)、匯報(bào)會(huì)等形式進(jìn)行交流推廣，供教師學(xué)習(xí)借鑒。（3）對(duì)全校翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行總結(jié),結(jié)合學(xué)校實(shí)際,總結(jié)出具有我校特色的翻轉(zhuǎn)課堂理念下的微視頻教學(xué)設(shè)計(jì)模式。（4）全面搜集和整理資料，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，撰寫課題結(jié)題報(bào)告.這一階段既是對(duì)課題研究成果的一個(gè)總結(jié),又為后期教學(xué)研究工作指明了方向。(５）匯總研究過(guò)程中形成的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和課題研究成果(論文、教學(xué)設(shè)計(jì)、案例、著作等)。課題組匯編課題研究中的論文集、微視頻教學(xué)設(shè)計(jì)集,案例集以及相關(guān)的著作,形成《基于數(shù)字化校園平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂模式構(gòu)建》成果集，將課題的研究成果以文字的形式記錄下來(lái)。（5)接受上級(jí)主管部門對(duì)課題的結(jié)題鑒定。４、研究方法(1）文獻(xiàn)資料法。通過(guò)學(xué)習(xí)了解國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究成果、現(xiàn)狀及趨勢(shì),研究借鑒相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)研究大量教育理論,從中汲取優(yōu)秀的研究成果，汲取綜合一些鮮活的理念與信息，增強(qiáng)理論研究上融會(huì)貫通的能力，提高對(duì)本課題相關(guān)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)課題研究的發(fā)展.（2）行動(dòng)研究法.在實(shí)踐中研究策略，在研究中策劃實(shí)踐。根據(jù)學(xué)校教師微視頻設(shè)計(jì)和研究的具體情況，所發(fā)生的教育現(xiàn)象進(jìn)行分析和研究，從中尋找問(wèn)題所在,提出合理改革意見(jiàn)或方案,調(diào)整研究計(jì)劃和目標(biāo),使研究者在不斷地調(diào)整過(guò)程中得到啟示。(3)調(diào)查法.采用問(wèn)卷及走訪這兩種調(diào)查方法,對(duì)目前課堂教學(xué)中存在的不足進(jìn)行調(diào)查,對(duì)影響課堂教學(xué)的非智力因素進(jìn)行調(diào)查,對(duì)實(shí)驗(yàn)班級(jí)的學(xué)生進(jìn)行跟蹤調(diào)查，為課題提供必要的數(shù)據(jù)和文字資料。(4）總結(jié)法。根據(jù)研究計(jì)劃，對(duì)每個(gè)階段都進(jìn)行分析概括,總結(jié)工作，用階段性研究的經(jīng)驗(yàn)為后面的研究提供指導(dǎo)，使課題的研究得到更快、更好的發(fā)展。最終形成課題的研究成果。（5）實(shí)踐驗(yàn)證法.通過(guò)實(shí)踐對(duì)課題研究中的一些構(gòu)想進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)構(gòu)想給予相應(yīng)的總結(jié)、糾偏與調(diào)節(jié),在實(shí)踐中驗(yàn)證，在驗(yàn)證中調(diào)節(jié),在調(diào)節(jié)中發(fā)展，再在新的發(fā)展與實(shí)踐中進(jìn)一步去驗(yàn)證、調(diào)節(jié),形成良性循環(huán)。七、本課題可能的創(chuàng)新之處１、基于我校數(shù)字化校園的現(xiàn)有軟硬件資源（充分考慮農(nóng)村學(xué)校經(jīng)費(fèi)緊張的現(xiàn)狀）,構(gòu)建出翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型,便于同類型學(xué)?？焖?gòu)?fù)制構(gòu)建。2、探索農(nóng)村學(xué)生在不增加投入的情況下翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)方式，重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的交互體驗(yàn)、知識(shí)生成，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思考探究能力、溝通協(xié)作能力和創(chuàng)造能力.3、拓展課堂的時(shí)空，為教與學(xué)策略的深入開(kāi)展提供新的視角.為增效減負(fù),提高課堂教學(xué)實(shí)效性提供策略和典型范例.長(zhǎng)江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院碩士研究生作業(yè)簿年級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)S151專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)課程名稱計(jì)算機(jī)新技術(shù)專題姓名熊魏交作業(yè)時(shí)間2016年１0月８日基于ＳSM整合框架的快速開(kāi)發(fā)技術(shù)研究熊魏長(zhǎng)江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院S15１班學(xué)號(hào):2015７13901引言框架,即frameｗｏrk。其實(shí)就是某種應(yīng)用的半成品,把不同應(yīng)用程序中有共性的一些東西抽取出來(lái)，做成一個(gè)半成品程序，這樣的半成品就是所謂的程序框架。軟件系統(tǒng)發(fā)展到今天已經(jīng)很復(fù)雜了，特別是服務(wù)器端軟件,涉及到的知識(shí)、內(nèi)容、問(wèn)題太多，在某些方面使用別人成熟的框架，就相當(dāng)于讓別人幫你完成一些基礎(chǔ)工作.你只需要集中精力，完成系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì),這樣每次開(kāi)發(fā)就不用白手起家，而是可以在這個(gè)基礎(chǔ)上開(kāi)始搭建.使用框架的最大好處：減少重復(fù)開(kāi)發(fā)工作量、縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間、降低開(kāi)發(fā)成本，同時(shí)，還有其它的好處，如：使程序設(shè)計(jì)更合理，程序運(yùn)行更穩(wěn)定等.基于這些原因，基本上現(xiàn)在在開(kāi)發(fā)中，都會(huì)選用某些合適的開(kāi)發(fā)框架，來(lái)幫助快速高效的開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng).框架的選擇,就是看哪個(gè)框架最合適，從而減少開(kāi)發(fā)的工作量，提高開(kāi)發(fā)的效率和質(zhì)量，并有效減少維護(hù)的工作量，最終達(dá)到節(jié)約綜合開(kāi)發(fā)成,本獲取更多的收益。下面簡(jiǎn)單了解一下ＳｐriｎgMVC＋Spring+Mybatis三大框架.2。技術(shù)架構(gòu)系統(tǒng)采用以ｓprｉｎg為核心并整合了Ｓpringｍvc和myｂatiｓ的3個(gè)輕量級(jí)框架技術(shù)的組合,即ＳＳＭ整合框架。利用ＳＳM整合框架可開(kāi)發(fā)出分層、易擴(kuò)展、易維護(hù)的企業(yè)級(jí)應(yīng)用系統(tǒng).，能夠極大地滿足系統(tǒng)的需求.SＳM框架結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。隨著weｂ應(yīng)用的規(guī)模、復(fù)雜度不斷升級(jí),對(duì)軟件架構(gòu)的復(fù)用性、可靠性、可擴(kuò)展性都提出了較高的要求。本課題采用了MVC這一軟件架構(gòu)模式，該模式成功實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)的程序設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了后續(xù)對(duì)程序的修改以及擴(kuò)展，使部分程序的重復(fù)利用成為可能。此外，此模式簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的復(fù)雜度,使程序結(jié)構(gòu)更直觀?；贛VＣ架構(gòu)模式，本系統(tǒng)采用SSM框架,即Sｔruct２，ｓｐring3.０,mｙbatis框架組合，采用此框架技術(shù)可以提高開(kāi)發(fā)效率、降低程序的復(fù)雜度。圖1SSM框架結(jié)構(gòu)圖圖1SSM框架結(jié)構(gòu)圖3ＭVC設(shè)計(jì)模式MVC設(shè)計(jì)模式［１]是一種目前廣泛流行的軟件設(shè)計(jì)模式,它把一個(gè)應(yīng)用的各流程按照Model(模型)、Vｉew(視圖)、Ｃｏntrｏlｌeｒ（控制器）的方式進(jìn)行分離。本系統(tǒng)所采用的SＳＭ整合框架就是根據(jù)ＭVC設(shè)計(jì)模式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，其中Ｓtrutｓ2就是采用MＶC模式建立起來(lái)的框架技術(shù),而Stｒuts2正是需要與sprｉng、Ｍybatｉｓ進(jìn)行無(wú)縫的集成，才能真正發(fā)揮MVＣ模式的作用。圖2MVC設(shè)計(jì)模式的工作原理圖2MVC設(shè)計(jì)模式的工作原理如圖1所示ＭVC設(shè)計(jì)模式的工作原理Ｖｉｅw部分即是應(yīng)用程序的用戶界面,用戶通過(guò)Viｅw層發(fā)送請(qǐng)求提交到Conｔｒoller層;Contｒoller層接受請(qǐng)求根據(jù)具體需求調(diào)用Moｄｅl層來(lái)處理，再根據(jù)Mｏｄeｌ層調(diào)用回來(lái)的結(jié)果進(jìn)行跳轉(zhuǎn)?？芍茫飊trｏller層在整個(gè)流程中起到了橋梁的作用，控制數(shù)據(jù)的流向；而Modｅl層負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯的處理和數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn).4SprｉｎgＭVC技術(shù)研究SpriｎgWeｂMVC是一種基于Javａ的實(shí)現(xiàn)了WebMVＣ設(shè)計(jì)模式的請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)類型的輕量級(jí)Web框架,即使用了MVC架構(gòu)模式的思想,將web層進(jìn)行職責(zé)解耦，基于請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)指的就是使用請(qǐng)求—響應(yīng)模型,框架的目的就是幫助我們簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)，SprｉｎgWeｂＭVC也是要簡(jiǎn)化我們?nèi)粘ｅb開(kāi)發(fā)的。SpriｎgWebMVC也是服務(wù)到工作者模式的實(shí)現(xiàn),但進(jìn)行可優(yōu)化。前端控制器是DispａｔcｈerServlet；應(yīng)用控制器其實(shí)拆為處理器映射器（ＨａndlerMａppiｎg)進(jìn)行處理器管理和視圖解析器(ViewＲesolveｒ）進(jìn)行視圖管理；頁(yè)面控制器/動(dòng)作／處理器為Ｃoｎtroｌｌer接口（僅包含MoｄeｌAndViewhandleRequeｓt(rｅquｅst，ｒｅｓponse)

方法)的實(shí)現(xiàn)（也可以是任何的ＰOJO類）;支持本地化(Locaｌe）解析、主題（Tｈｅｍe）解析及文件上傳等;提供了非常靈活的數(shù)據(jù)驗(yàn)證、格式化和數(shù)據(jù)綁定機(jī)制；提供了強(qiáng)大的約定大于配置(慣例優(yōu)先原則)的契約式編程支持。ＳpringWebMVC框架也是一個(gè)基于請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)的Web框架，并且也使用了前端控制器模式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),再根據(jù)請(qǐng)求映射規(guī)則分發(fā)給相應(yīng)的頁(yè)面控制器（動(dòng)作/處理器）進(jìn)行處理.首先讓我們整體看一下SｐrｉngWｅｂMＶＣ處理請(qǐng)求的流程如圖3所示：圖圖3SpringMVC處理流程具體執(zhí)行步驟如下:1、首先用戶發(fā)送請(qǐng)求——-—＞前端控制器，前端控制器根據(jù)請(qǐng)求信息（如URＬ）來(lái)決定選擇哪一個(gè)頁(yè)面控制器進(jìn)行處理并把請(qǐng)求委托給它，即以前的控制器的控制邏輯部分；圖3中的1、2步驟；２、頁(yè)面控制器接收到請(qǐng)求后，進(jìn)行功能處理，首先需要收集和綁定請(qǐng)求參數(shù)到一個(gè)對(duì)象，這個(gè)對(duì)象在SpriｎgＷeｂMVC中叫命令對(duì)象，并進(jìn)行驗(yàn)證，然后將命令對(duì)象委托給業(yè)務(wù)對(duì)象進(jìn)行處理；處理完畢后返回一個(gè)ＭoｄelAndView（模型數(shù)據(jù)和邏輯視圖名);圖3中的３、4、5步驟;3、前端控制器收回控制權(quán),然后根據(jù)返回的邏輯視圖名，選擇相應(yīng)的視圖進(jìn)行渲染,并把模型數(shù)據(jù)傳入以便視圖渲染；圖3中的步驟6、7；4、前端控制器再次收回控制權(quán)，將響應(yīng)返回給用戶,圖3中的步驟8；至此整個(gè)結(jié)束.5Ｓpriｎg技術(shù)研究Spring是一個(gè)開(kāi)源框架，是為了解決企業(yè)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)復(fù)雜性而創(chuàng)建的?？蚣艿闹饕獌?yōu)勢(shì)之一就是其分層架構(gòu)，分層架構(gòu)允許您選擇使用哪一個(gè)組件，同時(shí)為J２ＥE應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)提供集成的框架.Sprｉng框架是一個(gè)分層架構(gòu),由6個(gè)定義良好的模塊組成。Ｓpｒinｇ模塊構(gòu)建在核心容器之上,核心容器定義了創(chuàng)建、配置和管理bｅan的方式。圖4Spring框架架構(gòu)圖4Spring框架架構(gòu)其核心模塊為IＯC容器和ＡOP。４.１IOＣ（ＩnveｒsionofCoｎtrｏl控制反轉(zhuǎn)，又名依賴注入）IＯC即依賴注入，利用jａva里的反射機(jī)制在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)的去創(chuàng)建、調(diào)用對(duì)象,Ｓpｒiｎg框架就是在運(yùn)行的時(shí)候，根據(jù)Ｓpｒing的apｐlicatiｏnＣoｎｔext．ｘｍl配置文件來(lái)動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建對(duì)象并調(diào)用對(duì)象的方法的，所以使用Ｓpｒing框架后不需要用new方法創(chuàng)建而是通過(guò)框架自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象，只需要在ｘml文件中對(duì)bean進(jìn)行定義。Ｓprｉng發(fā)展到3。0后，不需要在ｘml文件中逐個(gè)定義bean對(duì)象,只需在調(diào)用的文件中使用@Ａｕtowired來(lái)聲明所調(diào)用的對(duì)象即可，使開(kāi)發(fā)更加簡(jiǎn)潔方便。4。２AＯP（Aspect－ＯrｉentedPｒｏgramming，面向方面編程）AＯP即面向切面編程，其原理是利用代理的設(shè)計(jì)模式，未使用Spriｎg時(shí)，開(kāi)發(fā)人員需要編寫大量的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)AOP,現(xiàn)在有了Sｐｒinｇ對(duì)AOＰ的支持，不僅減輕了開(kāi)發(fā)的工作量提高了開(kāi)發(fā)的效率，也增強(qiáng)了程序的可靠性。本系統(tǒng)中Ｓｐriｎg的ＡOP主要用于對(duì)事務(wù)的管理。Spｒing框架主要用于降低系統(tǒng)模塊之間的耦合度。其主要技術(shù)包括控制反轉(zhuǎn)(ＩＯC)和面向切面編程(AＯP)兩大方面。Spring降低耦合度的功能主要通過(guò)IOＣ來(lái)實(shí)現(xiàn)，IOC是Spring框架的核心,其原理可以理解為程序的所有組件都是被動(dòng)的，初始化和調(diào)用都有容器(Spring）的負(fù)責(zé)。另外Sｐrｉng提供了AOＰ技術(shù),利用AＯＰ可以對(duì)業(yè)務(wù)邏輯的各個(gè)部分進(jìn)行隔離，如：日志記錄、事務(wù)處理等，從而使得業(yè)務(wù)邏輯各部分的耦合度降低,提高程序的可重用性和開(kāi)發(fā)效率。4．3spｒｉnｇ的主要特性.（１）降低組件之間的耦合度，實(shí)現(xiàn)軟件各層之間的解耦。(2）可以使用容器提供的眾多服務(wù),如：事務(wù)管理服務(wù)、消息服務(wù)、JMＳ服務(wù)、持久化服務(wù)等等.（3)容器提供單例模式支持，開(kāi)發(fā)人員不再需要自己編寫實(shí)現(xiàn)代碼。（4）容器提供了AＯP技術(shù)，利用它很容易實(shí)現(xiàn)如權(quán)限攔截，運(yùn)行期監(jiān)控等功能.（５）容器提供的眾多輔作類，使用這些類能夠加快應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，如:ＪdbcTemplatｅ、Hｉbｅｒnａt(yī)eTemplａt(yī)ｅ.(６）對(duì)主流的應(yīng)用框架提供了集成支持。6Hｉberｎatｅ與Mｙbatｉs技術(shù)研究ＭyBａt(yī)iｓ是一個(gè)基于Jａva的持久層框架。ｉBＡＴIS提供的持久層框架包括ＳQLMaps和DataAccｅssObjects(DAO）。MyBａt(yī)is是支持普通ＳQL查詢，存儲(chǔ)過(guò)程和高級(jí)映射的優(yōu)秀持久層框架。MyBaｔiｓ消除了幾乎所有的ＪDBＣ代碼和參數(shù)的手工設(shè)置以及結(jié)果集的檢索。MｙＢatis使用簡(jiǎn)單的ＸMＬ或注解用于配置和原始映射,將接口和Java的PＯＪOs(PlainOｌｄJavaＯbjｅcts，普通的Ｊava對(duì)象)映射成數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄.每個(gè)MyBatis應(yīng)用程序主要都是使用SqlSｅssｉonFacｔorｙ實(shí)例的，一個(gè)SqlSｅssｉonFacｔory實(shí)例可以通過(guò)ＳｑlSessｉoｎFactoryBｕilder獲得。SｑlSesｓiｏnFactoryＢuilｄｅr可以從一個(gè)xml配置文件或者一個(gè)預(yù)定義的配置類的實(shí)例獲得。用ｘml文件構(gòu)建SｑｌSessionFactoｒy實(shí)例是非常簡(jiǎn)單的事情。推薦在這個(gè)配置中使用類路徑資源（ｃlasｓpathresource)，但你可以使用任何Rｅadｅr實(shí)例，包括用文件路徑或ｆile：//開(kāi)頭的ｕrｌ創(chuàng)建的實(shí)例。ＭyBaｔis有一個(gè)實(shí)用類-－--Rｅｓoｕrces,它有很多方法，可以方便地從類路徑及其它位置加載資源.6。１功能架構(gòu)Mybaｔis的功能架構(gòu)分為三層，如圖5所示：圖4Mybatis架構(gòu)圖4Mybatis架構(gòu)（1）API接口層：提供給外部使用的接口AＰＩ,開(kāi)發(fā)人員通過(guò)這些本地ＡPI來(lái)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)。接口層一接收到調(diào)用請(qǐng)求就會(huì)調(diào)用數(shù)據(jù)處理層來(lái)完成具體的數(shù)據(jù)處理。(２）數(shù)據(jù)處理層:負(fù)責(zé)具體的SQL查找、SQL解析、SQL執(zhí)行和執(zhí)行結(jié)果映射處理等.它主要的目的是根據(jù)調(diào)用的請(qǐng)求完成一次數(shù)據(jù)庫(kù)操作。（3）基礎(chǔ)支撐層:負(fù)責(zé)最基礎(chǔ)的功能支撐,包括連接管理、事務(wù)管理、配置加載和緩存處理，這些都是共用的東西,將他們抽取出來(lái)作為最基礎(chǔ)的組件。為上層的數(shù)據(jù)處理層提供最基礎(chǔ)的支撐。6．2工作流程(1)加載配置：配置來(lái)源于兩個(gè)地方,一處是配置文件,一處是Jａva代碼的注解，將SQL的配置信息加載成為一個(gè)個(gè)MａppedＳtatemenｔ對(duì)象（包括了傳入?yún)?shù)映射配置、執(zhí)行的SQL語(yǔ)句、結(jié)果映射配置），存儲(chǔ)在內(nèi)存中。（2）ＳQＬ解析:當(dāng)API接口層接收到調(diào)用請(qǐng)求時(shí),會(huì)接收到傳入ＳQL的ID和傳入對(duì)象（可以是Map、JａvaＢean或者基本數(shù)據(jù)類型），Mｙbａt(yī)ｉｓ會(huì)根據(jù)ＳQL的ID找到對(duì)應(yīng)的MappedＳｔatement,然后根據(jù)傳入?yún)?shù)對(duì)象對(duì)MappedStatement進(jìn)行解析,解析后可以得到最終要執(zhí)行的ＳQL語(yǔ)句和參數(shù)。（3）SQＬ執(zhí)行:將最終得到的ＳQL和參數(shù)拿到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行執(zhí)行,得到操作數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)果.（4）結(jié)果映射：將操作數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)果按照映射的配置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可以轉(zhuǎn)換成ＨaｓhMａp、ＪavaBｅaｎ或者基本數(shù)據(jù)類型,并將最終結(jié)果返回。6.3動(dòng)態(tài)SQLMyＢatis最強(qiáng)大的特性之一就是它的動(dòng)態(tài)語(yǔ)句功能。如果您以前有使用JDＢＣ或者類似框架的經(jīng)歷,您就會(huì)明白把ＳQL語(yǔ)句條件連接在一起是多么的痛苦,要確保不能忘記空格或者不要在ｃｏｌumns列后面省略一個(gè)逗號(hào)等。動(dòng)態(tài)語(yǔ)句能夠完全解決掉這些痛苦.盡管與動(dòng)態(tài)SＱL一起工作不是在開(kāi)一個(gè)pａｒty,但是MyＢaｔis確實(shí)能通過(guò)在任何映射SQL語(yǔ)句中使用強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)SＱL來(lái)改進(jìn)這些狀況。動(dòng)態(tài)ＳQL元素對(duì)于任何使用過(guò)JＳＴL或者類似于XＭL之類的文本處理器的人來(lái)說(shuō)，都是非常熟悉的.在上一版本中，需要了解和學(xué)習(xí)非常多的元素，但在MｙBaｔis3中有了許多的改進(jìn)，現(xiàn)在只剩下差不多二分之一的元素。MyBatis使用了基于強(qiáng)大的ＯGNL表達(dá)式來(lái)消除了大部分元素。ＭｙBａt(yī)iｓ是一個(gè)可以自定義SＱL、存儲(chǔ)過(guò)程和高級(jí)映射的持久層框架。只使用簡(jiǎn)單的ＸML和注解來(lái)配置和映射基本數(shù)據(jù)類型、MＡＰ接口和POJO（簡(jiǎn)單的JAVA對(duì)象）到數(shù)據(jù)庫(kù)記錄。相比另一流行的持久層框架Ｈibernate,MyBaｔiｓ是一種“半自動(dòng)化”的ORＭ(對(duì)象關(guān)系映射)實(shí)現(xiàn),可以進(jìn)行更為細(xì)致的SQL優(yōu)化減少查詢字段。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)主要是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而且數(shù)據(jù)量會(huì)比較大，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，因此對(duì)SQL語(yǔ)句應(yīng)進(jìn)行更高度的優(yōu)化，所以本系統(tǒng)選擇ＭｙBａt(yī)is作為數(shù)據(jù)庫(kù)持久層框架.相對(duì)Hibｅrnaｔe的全自動(dòng)化,Ｍybaｔis是半自動(dòng)化的ＯRM框架,雖然不如全自動(dòng)化更節(jié)省開(kāi)發(fā)人員時(shí)間，但是對(duì)于對(duì)性能要求較高的系統(tǒng),Ｍybａt(yī)is可以對(duì)SQL語(yǔ)句自由進(jìn)行優(yōu)化，而且現(xiàn)在有ＭybatisGeｎeｒａt(yī)eCodｅ等插件工具可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成實(shí)體類和基本的selｅｃt，iｎｓert,delｅte及ｕpdatｅ語(yǔ)句。減少了Mybaｔiｓ與Ｈibernate在開(kāi)發(fā)復(fù)雜度上面差距。表1是使用zakiｓoft工具對(duì)Hｉｂerｎａt(yī)e和Mybatis的執(zhí)行效率進(jìn)行的測(cè)試數(shù)據(jù),其中執(zhí)行時(shí)間為平均每條數(shù)據(jù)的執(zhí)行時(shí)間，inｓeｒt測(cè)試數(shù)據(jù)為1000０條,seleｃｔ、dｅlete、uｐdate每次測(cè)試均為隨機(jī)選擇、刪除、更新一條數(shù)據(jù)，執(zhí)行次數(shù)１０0次。根據(jù)以上調(diào)研及測(cè)試，綜合考慮,本系統(tǒng)采用Mybaｔis框架。7。管理員及權(quán)限模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建立初期,只有超級(jí)管理員一個(gè)角色和用戶,超級(jí)管理員可以創(chuàng)建其他角色,并為角色分配不同的權(quán)限，例如：weｂ菜單維護(hù)角色、新聞內(nèi)容管理角色、ｗｅb布局管理角色以及文件管理等角色.然后創(chuàng)建weｂ智能管理系統(tǒng)的后臺(tái)管理員用戶,每個(gè)用戶有其對(duì)應(yīng)的權(quán)限角色。例如擁有菜單維護(hù)的權(quán)限的用戶，可以創(chuàng)建前臺(tái)網(wǎng)站菜單并分配該菜單對(duì)應(yīng)的主頁(yè)。不同角色的管理員擁有不同的權(quán)限，在很大程度上保證了前臺(tái)wｅｂ系統(tǒng)的安全性。7框架組合經(jīng)過(guò)對(duì)各個(gè)框架的研究,系統(tǒng)采用SSM框架組合，分別取Sprinｇmｖc、spring3.0、Mｙbatis各框架中優(yōu)秀模塊進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)MＶＣ架構(gòu)模式。取Springmvｃ中的Ａction層與JSＰ頁(yè)面之間的交互響應(yīng)、攔截器,過(guò)濾器等功能作為viｅw層和ｃoｎtrolleｒ?qū)?；Mybaｔis作為ｍodeｌ層，負(fù)責(zé)實(shí)例、JＤBC連接以及數(shù)據(jù)持久層的功能；Spｒｉng作為一個(gè)輕量級(jí)的框架，采用其核心模塊ＩOC、AOＰ、Test，其中，IOＣ依賴翻轉(zhuǎn)用來(lái)連接各個(gè)層之間對(duì)象，簡(jiǎn)化各個(gè)對(duì)象之間調(diào)用；由于基于反射及代理模式的面向切面編程開(kāi)銷比較大，本系統(tǒng)中只用來(lái)進(jìn)行事務(wù)管理，負(fù)責(zé)事務(wù)的回滾機(jī)制,Ｓpｒinｇ的Ｔest機(jī)制使得測(cè)試變得不再?gòu)?fù)雜,可以采用非容器依賴的編程方式進(jìn)行大部分測(cè)試工作,此外Spring還擔(dān)當(dāng)著MVＣ各個(gè)層之間的無(wú)縫連接工作，否則即使各個(gè)框架都很優(yōu)秀也無(wú)法發(fā)揮出其最大的作用。在SSM整合框架中,每一個(gè)框架都發(fā)揮著自己最擅長(zhǎng)的方面：Springmvc注重于降低表現(xiàn)層與邏輯層的耦合度,在視圖層和控制層發(fā)揮作用；Sｐriｎg作為整個(gè)框架的核心部分,起到了橋梁的作用,對(duì)業(yè)務(wù)層的層次深化,在業(yè)務(wù)層通過(guò)其IOC技術(shù)的對(duì)象依賴注入和AOP技術(shù)的事務(wù)分離,更深層次的降低了耦合程度;MｙBatis框架主要負(fù)責(zé)Jaｖa對(duì)象和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)之間的映射，在數(shù)據(jù)持久層上提供數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。通過(guò)應(yīng)用SSM整合框架，可以將整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的結(jié)構(gòu)大致分為如圖2所示。圖6SSM框架結(jié)構(gòu)圖6SSM框架結(jié)構(gòu)３.1框架組合實(shí)現(xiàn)通過(guò)web.xml,Ｓtrucｔs.xml，aｐplicatｉonCｏntext.ｘｍｌ,ｍybatis－ｃｏｎfig。xml這4個(gè)配置文件搭建ｗｅｂ系統(tǒng)的整體框架，使之符合ＭVＣ架構(gòu)模式。web.xｍl文件中通過(guò)coｎteｘt－pａrａm配置了Spｒing的上下文位置,并通過(guò)ｌiｓteneｒ配置,通知容器加載Sprinｇ及Stｒuct2的配置文件。Sｔrｕｃtｓ。xml主要是對(duì)頁(yè)面提交的請(qǐng)求以及Ａcｔion返回的頁(yè)面進(jìn)行對(duì)應(yīng)。applｉｃatiｏnＣｏntext。xml是Spring的配置文件，其中＜contｅxt：cｏｍponenｔ－ｓｃanbａse-package="ｃｎ.project"／>，可以實(shí)現(xiàn)使用anｎotaｔiｏn自動(dòng)注冊(cè)beaｎ，并檢查＠Reｑｕired，@Ａuｔowireｄ的屬性是否已經(jīng)被注入.使用AOP定義了事務(wù)，除了以get，ｆind，sｅlｅct方法名開(kāi)頭的方法外，其他seｒｖiｃｅ層的方法均有回滾機(jī)制，保證了事務(wù)的原子性、一致性、持久性。此外還配置了ｍybatｉs文件位置以及數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)信息，將業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層分離并聯(lián)系起來(lái)。ｍｙbａt(yī)is-ｃonｆig。xml文件中配置了MAPPER的加載方式,本系統(tǒng)中采用非懶漢式加載,即在系統(tǒng)初始化時(shí)加載所有的MＡPＰER文件，防止出現(xiàn)初始化并發(fā)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)編寫各配置文件組合3個(gè)框架,完成了系統(tǒng)的整體架構(gòu)的搭建.SSM框架的組合分別是Spｒingmvc、Spring3．0、MｙBatis，三者組合實(shí)現(xiàn)MVC架構(gòu)模式。Springmｖｃ的主要功能是使用aｃtion層與JSP頁(yè)面進(jìn)行交互。Myｂａt(yī)ｉs是半自動(dòng)化的ORM框架,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)持久層的功能，可以對(duì)SQＬ語(yǔ)句進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化,并且可以使用插件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成實(shí)體類及基本的語(yǔ)句。Spriｎｇ核心模塊IOＣ依賴反轉(zhuǎn)各個(gè)層之間的對(duì)象，簡(jiǎn)化對(duì)象的調(diào)用。SSM框架在Wｅb應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率提升。框架可以提供高效的組件和視圖處理,而且以配置文件的方式定義程序邏輯。需求改變僅需修改控制邏輯的配置文件，無(wú)需關(guān)心底層框架的實(shí)現(xiàn)，從而提高系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率.（2）模塊間相互獨(dú)立.SＳM框架具有“低耦合高內(nèi)聚”的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)人員可以按功能將系統(tǒng)劃分為不同的功能模塊，模塊之間相互獨(dú)立，每個(gè)模塊的修改不影響其他模塊.(3）角色分離?？蚣転殚_(kāi)發(fā)者提供不同的接口,前端頁(yè)面設(shè)計(jì)人員只需關(guān)注JＳP頁(yè)面的設(shè)計(jì)，后臺(tái)邏輯開(kāi)發(fā)者對(duì)業(yè)務(wù)邏輯開(kāi)發(fā)程序。前端和后臺(tái)的人員相互獨(dú)立，互不影響。（４）縮短開(kāi)發(fā)周期，降低項(xiàng)目開(kāi)發(fā)成本?？蚣芸梢赃m用于各種類型開(kāi)發(fā)人員協(xié)同工作,降低了對(duì)開(kāi)發(fā)人員知識(shí)和技能的要求，加快了開(kāi)發(fā)速度。8結(jié)束語(yǔ)文章結(jié)合高校項(xiàng)目管理的特點(diǎn)，提出采用Ｓtrut２、Sprｉｎｇ、Mybatiｓ三者整合框架SSM的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了高校項(xiàng)目管理系統(tǒng)。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程與結(jié)果，SＳＭ框架很少的降低了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的耦合度，實(shí)現(xiàn)表示層、業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)層的分離，使得系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程更合理化,提高系統(tǒng)開(kāi)發(fā)后的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性.該系統(tǒng)已通過(guò)測(cè)試,在廣西大學(xué)投入使用,運(yùn)行穩(wěn)定、效果良好。９參考文獻(xiàn)［1] 張俊萍;朱小冬;侯娜；張魯;梁欣;；基于SSM的軟件體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)過(guò)程研究[J］；計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;20１１年０8期［2］?諶湘倩;狄文輝;孫冬；；基于SＳＨ框架與AJＡX技術(shù)的JａvaWｅb應(yīng)用開(kāi)發(fā)［J］;計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)；２009年10期［3] 任曉鵬;趙文兵;張春平；；基于框架的Weｂ系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究［J]；計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)；201０年04期［4］?王艷清；陳紅;；基于SSＭ框架的智能weｂ系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)［J］;計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)；2０12年１２期［5] 王錢；王蓉;張利；；基于ｉBatｉs的通用數(shù)據(jù)持久層的研究與設(shè)計(jì)[J];微計(jì)算機(jī)信息；２０07年12期［6］?劉軍；戴金山;;基于ＳpringMVＣ與iBATIS的輕量級(jí)Web應(yīng)用研究[J］;計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2006年04期[7] 吳志霞;陳平;；基于Ｓ2SH的在線項(xiàng)目管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[Ｊ］；計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化;２01１年08期［8］?諶湘倩;狄文輝；孫冬；;基于ＳSH框架與AJＡX技術(shù)的JaｖａWｅb應(yīng)用開(kāi)發(fā)［Ｊ］;計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);200９年10期[9］?祝世東;基于MVＣ設(shè)計(jì)模式的Ｓtrutｓ框架在建材檢測(cè)系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用［Ｄ］;沈陽(yáng)理工大學(xué)；2010年［10] 周永來(lái)；基于復(fù)用的JａvaEE快速Ｗeｂ開(kāi)發(fā)架構(gòu)的研究與應(yīng)用[D]；華北電力大學(xué)（北京）；2008年[１1］ 鄧斯紅;基于ＡＪＡX和ＳSH集成框架的國(guó)有資產(chǎn)管理系統(tǒng)［D］；北京化工大學(xué);201０年［１2］?張春華;基于MＶC模式的Stｒuts框架的研究與應(yīng)用［D］；吉林大學(xué);2010年教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)?cè)u(píng)閱成績(jī)_____＿_(dá)___評(píng)閱時(shí)間___＿＿_(dá)____教師簽名_____＿_(dá)___基于PＬC伺服電機(jī)的精確定位系統(tǒng)應(yīng)用研究摘要：在PLC伺服發(fā)電機(jī)傳統(tǒng)的零點(diǎn)定位中，往往會(huì)出現(xiàn)計(jì)算的偏差以及定位的準(zhǔn)確度失靈,因此需要采用合理方法提升其定位精度.本文針對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于伺服電機(jī)的對(duì)于平面具體坐標(biāo)的準(zhǔn)確把握監(jiān)控，研究了利用PＬC為主導(dǎo)的輔助伺服電機(jī)的平面運(yùn)動(dòng)控制，在成本上盡可能地削減,提高定位的精度以及實(shí)現(xiàn)了低速漸變的控制。通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)的特征分析直接對(duì)儀器進(jìn)行校正，不僅在控制的便利性上大大提高，而且也對(duì)精度進(jìn)行了極大的提高，從而全面的推動(dòng)了伺服發(fā)電機(jī)的精確定位系統(tǒng)的進(jìn)一步延伸與發(fā)展。關(guān)鍵詞:PLＣ；精確定位系統(tǒng);視覺(jué)檢測(cè)；伺服電機(jī)1引言在一些精密機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)中，精確性是影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的主要因素,尤其是在機(jī)械表，儀表等大量使用細(xì)小精密的零件的加工行業(yè)中，如何對(duì)細(xì)小零件的組裝位置進(jìn)行入微細(xì)致的檢測(cè)始終是一個(gè)較大的難題。為了實(shí)現(xiàn)精密工業(yè)的產(chǎn)量提高,在精密機(jī)械的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中引入自動(dòng)檢測(cè)環(huán)節(jié)成了研究的主要著力點(diǎn),在這之中引入了基于ＰLC的伺服電機(jī)精確定位系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一主要功能。華南理工大學(xué)的阮安正教授在《淺析工業(yè)基于ＰLC的伺服電機(jī)定位運(yùn)動(dòng)》一文中對(duì)與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的ＰLＣ伺服電機(jī)定位系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，在近些年國(guó)家的大力號(hào)召下，制造業(yè)進(jìn)行了全面的產(chǎn)業(yè)升級(jí),機(jī)器逐漸代替過(guò)去的人力在工業(yè)中扮演著重要的作用,廣泛地應(yīng)用于電機(jī)和其他動(dòng)力系統(tǒng)的控制.而在國(guó)際上的一些學(xué)術(shù)期刊中則是大多對(duì)于松下,三菱，西門子幾家公司所生產(chǎn)的ＰＬC為主要的實(shí)驗(yàn)對(duì)象,重點(diǎn)對(duì)于基于ＰLＣ的伺服電機(jī)精確定位系統(tǒng)對(duì)于精度，成本，效率等標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)行了深入的研究，而在結(jié)構(gòu)上較為墨守成規(guī)【２】。外對(duì)于鋼坯標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究進(jìn)行的比較早，技術(shù)比較先進(jìn),產(chǎn)品比較成熟，設(shè)備自動(dòng)化的程度也比較高。目前在鋼坯標(biāo)識(shí)領(lǐng)域占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的企奧地利的NUMTEC公司早在2004年推出了可以進(jìn)行定位的伺服發(fā)電機(jī)，它作為一個(gè)單體標(biāo)識(shí)設(shè)備，操作較為簡(jiǎn)單，只需要在液晶控制面板上設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)即可工作，縮短了工程人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間，節(jié)省了大量的人力物力【3】本文采用了PＬC為主導(dǎo)輔助伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)一種精確定位系統(tǒng)可用于精密工業(yè)，實(shí)現(xiàn)在低速的環(huán)境下對(duì)于精度的精確控制的低成本平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的可行性研究和設(shè)計(jì)，在精度的要求上以微米級(jí)為主要的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。在具體的研制過(guò)程中引入了視覺(jué)檢測(cè)技術(shù),使用了具有高精度的CDD相機(jī)來(lái)完成對(duì)于精密零件的視覺(jué)采集,通過(guò)事先設(shè)置的多個(gè)參考點(diǎn)定位特征點(diǎn)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)修正，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)［3］。２研究方法2．1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)由圖1所示.在系統(tǒng)的主要控制位置上采用的是計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)和用戶之間的主要交互接口，完成系統(tǒng)對(duì)用戶命令的理解和用戶對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的了解。ＰLC在系統(tǒng)中完成對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的主要控制,主要是對(duì)其下兩個(gè)伺服電機(jī)進(jìn)行邏輯控制。在檢測(cè)時(shí)，將待測(cè)的零件置于載物臺(tái)上的６0個(gè)矩陣孔中。開(kāi)始測(cè)量時(shí)，伺服電機(jī)在PＬＣ的控制下驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行平面上的二維移動(dòng)，其上的CDD照相機(jī)就能在電機(jī)的帶動(dòng)下對(duì)載物臺(tái)上的每個(gè)零件進(jìn)行定位［4］，一旦定位，就會(huì)完成相機(jī)對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行圖像的采集，并將采集到的圖像發(fā)送給PＣ端進(jìn)行圖像的處理工作，由PC程序判斷零件是否符合要求,并完成對(duì)ＰＬＣ下一步運(yùn)動(dòng)命令的指示。在對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行定位時(shí)候要求工作臺(tái)對(duì)于零件做到精確定位的要求,相機(jī)的焦點(diǎn)中心和矩陣孔的中心小孔在Ｘ，Y兩個(gè)維度上的偏差不能超過(guò)±50uｍ，一旦偏差過(guò)大，工作臺(tái)會(huì)自動(dòng)對(duì)相機(jī)的位置進(jìn)行校正.對(duì)于矩陣孔和載物臺(tái)的硬件誤差要求上都不得超過(guò)15um，因此工作臺(tái)的零點(diǎn)自動(dòng)校正的誤差加上其自身的定位精度的誤差不能超過(guò)２0ｕｍ。Fiｇ．1ｍｅcｈanismdiａgrａmofinspeｃtionｓystｅm2．2工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究工作臺(tái)使用的絲桿為5mm導(dǎo)程無(wú)間隙型精密絲桿,滾動(dòng)軸承采用P5精度級(jí)別?？刂七\(yùn)動(dòng)的PＬC采用西門子生產(chǎn)的S7—２０0系列，CPU選用的是224CＮ型號(hào)。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用的是松下制造的MＮASA４系列，而伺服電機(jī)本身的選用采用同公司生產(chǎn)的MＳＭD０１２PＩU型號(hào)伺服電機(jī)[5]。整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括控制電路的硬件連接，ＰLC控制程序的邏輯設(shè)計(jì)，PLC與PC之間通訊設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)器各項(xiàng)參數(shù)調(diào)整.是整個(gè)精度控制系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，主要為PＬC接收從PC出傳送來(lái)的運(yùn)動(dòng)指令，并在自身控制程序的運(yùn)行下驅(qū)動(dòng)電機(jī)將相機(jī)精確地移動(dòng)到相應(yīng)的X,Y坐標(biāo)上,實(shí)現(xiàn)零件的精確定位功能.２.３硬件的連接在使用時(shí),使用PLC中的高速脈沖輸出功能，配合伺服電機(jī)的中的位置控制模式來(lái)完成精確定位系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn).工作臺(tái)上采用兩個(gè)伺服電機(jī)來(lái)完成X，Y方向上的移動(dòng)功能,每個(gè)伺服電機(jī)都配備電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用于完成PＬＣ對(duì)其的驅(qū)動(dòng)和控制[6］.PLC的I／O口與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器關(guān)于控制的I/Ｏ端口之間進(jìn)行連接，具體端口列表如表1所示：Ｔable１driｖｅpoｒtｔaｂleＥquipmentDriveｒPoｒtPLUS（Puｌｓｅiｎput)SIGＮ（Motordirectionｃoｎｔrol）CL(counterreset）NH（Ｐｕlsestatｉcinｐuｔ)Ｓ—RDY(Endｏｆseｒvo）ALM(Ｓervoaｌaｒm）COＮ（Endｏfthepositｉoning）CWL＆ＣCWＬ(Poｓitｉveandnegａt(yī)iｖelimitiｎpuｔ）驅(qū)動(dòng)器的PLUS端口連接到PLC的Q0。0和Q0.１端口用于ＰＬC對(duì)伺服電機(jī)的控制脈沖指令的發(fā)出。驅(qū)動(dòng)器的CWL和ＣCＷＬ端口以及PＬC的輸入口分別接到工作臺(tái)兩軸的兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)上，使得工作臺(tái)的啟動(dòng)和關(guān)閉具有保險(xiǎn)和復(fù)位的功能。PLC的全部I/O端口包含有8個(gè)輸出端口和10個(gè)輸入端口，其中兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別使用9個(gè)端口，ＰＬC多出來(lái)的端口用于其他模塊的控制和交流[7]。3討論與分析3．1PLC程序設(shè)計(jì)PLC的主要程序?yàn)闇y(cè)量控制模塊，其中還還包括在單件零件測(cè)量上出現(xiàn)誤差之后的自動(dòng)校正程序以及用于與ＰC之間進(jìn)行主從機(jī)通訊的通訊程序。以及檢測(cè)儀的兩種不同的工作模式.驅(qū)動(dòng)器的輸入輸入端可以接收有PＬＣ發(fā)送來(lái)的脈沖指令，實(shí)現(xiàn)PLＣ對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的控制信息傳送，還能接收編碼器發(fā)回的波形模擬信號(hào)的反饋信息。ＣＰU224CN型的ＰLC具有自主的輸出PTO以及ＰWＮ信號(hào)的功能，通過(guò)Ｑ0。0以及Q0。1兩個(gè)端口可以輸出最高頻率為２0kHz的信號(hào)，并且不會(huì)受到ＣＰＵ的不同工作方式的限制。這一功能在對(duì)于各種電機(jī)的調(diào)速實(shí)用中得到了廣泛的使用，對(duì)于直流和交流電機(jī)的調(diào)壓中也有不少的應(yīng)用.PLＣ脈沖輸出使用的寄存器包括ＳMB６７和SMB77,脈沖參數(shù)的設(shè)置使用了ＳＭW68～ＳMD17２以及ＳMW7８～SMD１72來(lái)完成［8]。對(duì)于脈沖狀態(tài)則是使用了SMB66和SMB76來(lái)進(jìn)行脈沖狀態(tài)的反應(yīng)起到了對(duì)脈沖輸出的檢測(cè)作用。其中脈沖具有兩種輸出模式：?jiǎn)味问胶投喽问?。多段式的脈沖指令為ＰLＳ,當(dāng)CＰU讀取到相應(yīng)的多段式指令時(shí)，就會(huì)自動(dòng)地尋址到多段式的存儲(chǔ)區(qū)中的參數(shù)，將參數(shù)送入CPU,多段式存儲(chǔ)區(qū)利用PＬC的V存儲(chǔ)區(qū)來(lái)?yè)?dān)任[9]。PLC的Q０。0和Q0．1口分別用于對(duì)兩個(gè)相交方向上的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制，對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出PTO脈沖，使用的工作頻率一般采用20kHz、三段式脈沖，使得工作臺(tái)能夠正常穩(wěn)定地運(yùn)作。ＰLC控制流程圖如圖2所示:Fig.2PLCcｏｎｔroｌflowｃhａrt3.2ＰLC與PC的主從機(jī)通訊在具體的控制程序設(shè)計(jì)中，為了使得系統(tǒng)的功能更加具有靈活性和可拓展性，同時(shí)盡量避免系統(tǒng)的復(fù)雜化以及使用復(fù)雜控制單元而引起的高成本的后果,使用了自由通訊的主從機(jī)通訊方式，將誤差判斷和控制運(yùn)動(dòng)的功能分別給予ＰＣ和ＰLC兩個(gè)邏輯單元去完成。PC端口通過(guò)調(diào)用串口通信函數(shù)ＷＮ32AＰI來(lái)實(shí)現(xiàn)串口通信的功能,主要使用了較為基礎(chǔ)同時(shí)也功能完善的C+＋語(yǔ)言進(jìn)行編寫，更便于適應(yīng)基層的硬件結(jié)構(gòu)，該函數(shù)能較好地完成PＣ機(jī)與PLＣ之間的連接工作,實(shí)現(xiàn)主從機(jī)通訊。在機(jī)間通訊采用了數(shù)據(jù)幀形式進(jìn)行信息的傳遞,并且采用了能極大程度避免數(shù)據(jù)幀出錯(cuò)的CＲC循環(huán)校驗(yàn)法[１0］，通過(guò)在數(shù)據(jù)幀的尾部加上一段適合長(zhǎng)度的冗余校驗(yàn)碼，就能避免接收端收下出錯(cuò)的數(shù)據(jù)幀，這種方法可以達(dá)到９9．999％程度上的錯(cuò)誤規(guī)避。同時(shí)在發(fā)生錯(cuò)誤幀時(shí)設(shè)置一個(gè)錯(cuò)誤重發(fā)機(jī)制，盡量減少數(shù)據(jù)幀的丟失。通訊程序如圖3所示；Fig．3ＰLCanｄＰCcomｍunicatioｎprｏgｒａｍstrｕcｔuｒe3.３驅(qū)動(dòng)器設(shè)置驅(qū)動(dòng)器采用了外部脈沖輸入的方式進(jìn)行信息的傳入,實(shí)驗(yàn)中采用的MＩNA-S—Ａ系列伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是松下公司生產(chǎn),能接收高達(dá)2Mpｐ外部脈沖輸入,分為4種工作模式，分別針對(duì)于速度、位置、轉(zhuǎn)矩以及全封閉環(huán)境進(jìn)行控制。在本次實(shí)驗(yàn)中主要采用了其對(duì)位置進(jìn)行精確控制的功能來(lái)完成對(duì)于精確定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究。表2是位置控制模式下各類參數(shù)的設(shè)置:Taｂlｅ2paｒameteｒｓettiｎgｓfoｒpoｓitiｏnconｔrolmodePｏrｔＮamePaｒameterEｆfectPr02Controｌｍoｄe0PositioncontroｌmｏdｅPr04Ｓtr