软件 目标 范文(共8篇)
1、字数介于 1000 ~ 3000 字左右;
2、允许虚构;看上去能尽量能以假乱真; 既然能称呼为传记……
3、用word编写;注意格式和样式;这项不会的话,可以去看word的帮助说明;该条不作为重点考察项;
三、请设计一套游戏中的人物对白
本题目的在于看你是否适合来编写游戏中的任务;
要求:
0、请自己定义一下游戏任务中人物对白设计文档的规范要求;可以加一些注解来说明你这样定义规范的目的;
1、按你定好的规范要求写一套任务中角色的对白;如果要做一些其他的事情,请一句话带过;本题目重点在于看对白的内容和逻辑是否清晰;
2、字数介于 500 ~ 200 字左右;
3、这是很重要的一条;背景是古代三国时期;
四、玩过游戏吗?
请把你玩的时间比较长的几款游戏列到表格中去;你肯定玩过游戏!嘿~,本题目的在于了解你是否很会处理一些问题;
要求:
1、请分好类;然后描述清晰这些游戏你都玩过多少时间,哪些时间是估计的;哪些时间比较准确;还有你对这些游戏的简短看法……等等;
关键词:坚硬目标,易损性,评估软件
在坚硬目标特性数据库、坚硬目标防护层等效素混凝土靶以及坚硬目标毁伤效能评估的理论模型、模型模型的研究基础上, 为进一步简化问题, 方便坚硬目标的易损性分析与毁伤效能评估, 编制本软件来实现整个分析计算过程。
1 软件结构
对坚硬目标易损性和毁伤效能的研究, 首先考虑的是目标描述问题;其次在特定的弹靶系统条件下, 把目标等效成标准的混凝土靶板, 并计算等效混凝土靶板的厚度;最后在等效靶的基础上进行毁伤评估, 包括毁伤等级的确定和受射击误差影响的毁伤概率的计算。
2 功能模块设计
主要讨论两个模块的设计, 即等效靶体计算模块与毁伤效能评估模块。各模块的计算都是在特定的弹靶系统下进行的, 所以各部分都需要给定特定的参数。等效靶体计算主要采用空腔膨胀理论。毁伤等级的判定中, 可选用空腔膨胀理论公式, 也可以选用不同的经验公式来计算。
1) 等效靶体计算模块。在进行等效靶的计算中, 由于目标特性参数因其结构类型的差别而不同, 加之战斗部头部形状的区别, 相应的等效靶计算方法也有所不同。编制该功能模块界面如图1所示。
2) 毁伤效能评估模块。在评估目标毁伤时, 需要知道弹靶系统特性与弹目交汇条件, 可以选择由理论或是经验公式判断该目标的防护层是否被贯穿, 进而确定毁伤等级。在确定命中的条件下, 根据射击误差求得毁伤概率。
4 小结
本文主要开发坚硬目标易损性评估软件。主要分别分为三个模块:即目标描述模块、等效靶计算模块、毁伤效能评估模块。
参考文献
[1]徐辉, 李加财.坚硬目标特性数据库的建立[M].今日科苑, 2007.
[2]徐辉, 李加财.坚硬目标防护层等效素混凝土靶的方法[M].科技风, 2008.
[3]徐辉, 潘阳.坚硬目标毁伤效能评估的理论模型[M].科技风, 2013.
威廉·布莱克说过“从一粒沙子可以看到世界,从一朵野花可以看到天堂”,学问往往是互通的,不管是文学、艺术,又或是经济、管理,甚至是技术与研究,小事往往能看出一个团队的执行力、行动力、默契程度等。
2017.02.22日,我参加了测试组第三次的培训,《BUG描述规范及等级规范》以及《BUG提交及处理流程》,培训的过程,诙谐幽默却又富含哲理与干货,从简单的沟通技巧上到鲜为人知的BUG描述细节上,都让我有了一些深刻的思考。
其中有一个案例,说的是我们UI设计部门在借鉴别人设计的时候,把别人的联系方式、网址也都一同“借鉴”了过来,由此导致了竞争对手对我们公司的索赔。认真的态度是工作中的必需品,很多成功的人士,他们的经历告诉我们,不管能力大小如何,认真的态度是取得成功的关键,相对一个团队,一个企业,同样的重要,就好像一次普通的考试,并不能决定问题,但是却能说明问题。不管多么优秀的公司,或多或少总是存在某些问题的,真正厉害的是他们对客户、对自己的产品、对自己的服务的那种认真负责的态度。先贤的“吾日三省吾身”,正视自己的问题,并改正,才会愈战愈勇,越来越强,很庆幸,公司正在经历这个过程。
但是回过头来看我们的阅读教学,教学目标究竟发挥了怎样的作用?很多时候,教学是有目标而不尊重目标,学生不明白今天这节课要完成哪些学习任务,听课的教师更不知道教学的走向是什么。在上课之前,我们很少有老师考虑:教学这一课,我的目标是什么;学生通过这一课的学习,知识、能力,情感态度有什么发展、变化等等。不少老师平时备课的程序是很奇怪的,他首先不是看教材,而是看教参。看教参是怎么分析教材,怎么确定目标,提供了哪些教学建议,安排了哪些课堂练习,甚至还会去查有哪些教师上过这课,有哪些现成的教案、教学设计。然后,才跟教材“见上一面”,而且是匆匆的。因为很多时候,教学目标的制定是教师自己的事;更有很多时候,教学目标就是照抄《教师用书》,因为课堂教学不需要把教学目标拿出来展示给学生看、展示给教师看,这就造成了目标制定的盲目性与随意性,造成了课堂教学评价的模糊。欣赏语言的,设计时着力于课堂语言的优美、有诗意;喜欢思维的,把精力放在问题的难易程度上;关注生成的,注意力集中于意外生成,等等。可以说是萝卜、白菜,各有所爱。这就使教学目标失去了导向、激励、考查功能。火车运行,如果方向错了,动力越足,离目标就越远。南辕北辙的错误其实在我们的课堂上并不鲜见。
我这样说,有老师可能不以为然,认为小题大做。不就是教学目标吗?《教师用书》上现成的,专家早就为我们准备好了,有必要作一个话题来说嘛。是的,《教师用书》上是写得清清楚楚,明明白白。但那是专家解读教材后确定的目标,是仅供参考的,我们说再漂亮的衣服也要看穿在什么人身上,得体的才是好的。我们反对“教教材”,更反对“教教参”,教师应静下心来,在深入解读文本的基础上,确立你自己的教学目标,这样的教学目标才会为你的教学提供具有实际意义的“指南”,而不是一种摆设。教学目标不光要写在纸上,还要写进心里,只有在明确而科学的目标导引下的教学才可能是最高效的。
所以,今年7月13日-14日,全国小学语文教学研究会在辽宁省大连召开了第七次阅读教学研讨会,会议的主题就是“找准年段目标,力求教有特色”。教师在小学低段教学中,一定要遵循孩子语言发展的规律,准确把握教材编写的真正意图,不管是教授哪类课文,都必须紧紧扣住识字写字和学习规范的书面语言,培养语感,大量积累语言材料这个重点不放松;要把注意力放在指导学生正确认读,读得连贯,形成顺畅的语流上;要注意培养学生认真地阅读态度和优良的注意品质。这是小学阶段,尤其是低段语文教学的根本所在,绝不能马虎,绝不能忽视或偏离。
崔峦老师在第六次阅读教学研讨会的总结发言中就明确指出:“识字、写字是1—2年级的教学重点,是语文学习的基础工程、基本任务,绝不能马虎。„基础不牢,地动山摇‟,„重点不重,后患无穷‟。重点不重就会严重地导致出现写字质量滑坡,错别字增多,词汇量下降,语言贫乏,用词不当、词不达意等严重情况。现在高考就规定作文卷错一字扣一分。”这就是对识字写字教学的重视。关于教学目标越位、缺位、不到位的原因,上海师范大学吴忠豪教授这样认为:目标不清的原因在于不少教师确定教学目标都是凭借个人经验,语文课程内容是零散的、经验性的、随意的,而不是结构性的。语文课应该教授哪些必要的知识、哪些语文学习的方法,并不明晰。小语会崔峦认为:吃准教学目标,应该逐级明确语文课程在小学阶段的总目标,不同学段、年级的阶段目标,单元教学目标以及课时教学目标。在学段目标的把握上,教师首先应该明确课程标准对于不同学段不同课型的要求。年段不同,教学重点也应该不同,相同的教学内容在不同年段的教学侧重点也不相同。就阅读教学而言,在低年级,识字、写字无疑是教学目标的重中之重,同时还包括词和句的训练,初步的朗读训练。中年级是低年级向高年级的过渡阶段,要继续进行词句训练,理解词句在表情达意方面的作用是教学的重要目标,同时要加强段的训练,注重段的理解、积累与运用。高年级教学的重点,应放在引导学生从整体上把握文章的内容,品味文章的语言,领会表达的方法上。这一阶段,揣摩并运用表达方法是需要加强的一个训练重点。各年段教学的侧重点有所不同,但是不能彼此割裂。像识字写字、学词学句、朗读默读等教学内容,应贯穿于小学阶段语文学习的始终,其教学内容和要求在不同年段循环往复、螺旋上升。例如,识字写字教学,低年级要培养识字兴趣,做到读准确、写正确,达到识字写字的基本要求。中年级则要运用在低年级学到的识字、写字方法,自主识字,教师有重点、有针对性地进行指导,加强对易错、易混字词的比较与辨析。高年级要进一步提高识字、写字的速度与质量。又如,阅读教学,低年级侧重训练朗读,重点是读正确、读流利,声音响亮;在老师的指导下知道一些重点词句的意思。中年级要加强朗读,学习默读,掌握多种理解词句的方法;读一段文字,能抓住主要内容。高年级要求做到言、意、法兼得。
有人说,目前阅读教学的问题是:一个模糊、两个无度、三个一样。一个模糊是:教学目标模糊:让人看不出课堂教学目标是什么?想让学生学到什么;
两个无度是:综合无度,拓展无度;
三个一样是:课型几乎一样,前几分钟是第一课时,后面像是第二课时;目标设定都很随意,有跟着感觉走的味道;第三个一样是低、中、高教学手段几乎一样。
我们经常看到这样一种不正常的教学现象——许多观摩课、展示课、竞赛课、研讨课,把第一课时上得不伦不类,说它是第一课时吧,我们没有看到学生识字学词、读通文本的教学环节,但从课的起点看呢——学生当时对文本是一无所知,应该是不折不扣的第一课时;说它是第二课时吧,可是第二课时的教学又不可能建立在学生对文本的“零”起点上,但从教学过程看——学生经历了对文本的理解与品读,这无疑是第二课时。这样的教学安排,有人称为教学内容“前置”或“越位”,即本该第二课时学习的教学内容被提前到第一课时,而应该在第一课时落实的目标却没有落实。这就使得第一课时被上得“太胖”。这种“太胖”了的第一课时,给一线老师带来了诸多的误导与困惑:第一课时可以这样上,因为观摩、展示课上,“名师们”就是这样上的;第一课时不能这样上,这样上了,那第二课时干什么?识字学词?作业?拓展?(因为家常课不会这样上)听这样的课,我们仿佛看到一群站在环形跑道起跑线上的选手,在“啪”的一声枪响后,原本都应该围绕环形跑道前进的,结果是大家都不遵守规则,溜出跑道,各跑各的。导致这种不正常现象的深层原因,是语文教师没有目标意识,缺乏明确的课时观所致。我以为,阅读教学应该是有起点有重点的,每一课时除了执教者依自己的理解而定的个性目标外,应有它固有的教学目标和板块,从我们的家常课看,识字学词读通文本,了解课文内容,理清文章脉络,应是第一课时的份内目标;读懂课文,品味词句,体会情感,领悟表达无疑是第二课时的主要追求。我们既不能把本该第二课时才学习的教学内容提前到第一课时,也不能使第一课时该落实的教学目标遭到旁落或匆匆走个过场。
那么,如何整合重点目标呢?基本思路是:第一步,根据教材的要求和课文的特点,拟定若干教学目标;第二步,在若干目标中选定一个以培养语文能力为核心的重点目标;第三步,将其他目标渗透在重点目标中协同达成。
确定一篇课文的重点目标,从本质上来说,就是确定为什么教、教什么的问题,这比怎么教更为重要。因此,教师备课,首先要在这个关键问题上下工夫。确定重点目标,有以下四个依据:一是课标拟定的阅读教学学段目标。二是教材的编写意图。教材的意图一般体现在单元提示、文中引导(泡泡)、课后练习以及“语文园地”的“我的发现”之中。三是课文的特点。一篇篇课文如同一个个人,其特点是十分鲜明的,每一篇课文所承载的教学目标都应该带有该文本特有的印记。教材内容是教学内容的载体,教学内容隐藏在教材内容之中。教师要深钻研教材,充分把握文本突出的特点,找出在语言表达上具有某种规律性、可迁移、可概括类化的语言现象。四是学生的实际。即充分了解学生已有的知识、认识和学习能力,寻找最近发展区,但不可过分强调学生实际而把课标拟定的学段目标丢在一边。
教学目标模糊的另一个原因是教师缺乏对三维目标的正确理解,“目标设定随意,有跟着感觉走的味道”。
大家知道,语文学科不像其他学科那样知识点非常明确、清晰,这就给设计教学时的目标制定带来困难,这就需要我们教师根据新课程提出的知识和能力、过程和方法、情感态度与价值观这三个维度目标,根据教材特点,根据班级学情,规范地制定与叙写出每课时的教学目标。但在实际的教学中,我们发现教学目标的确定极不规范。主要表现在:表述形式杂乱,盲目套用,随意性大;表述内容宽泛,语文本体性不足,抽象概括有余,缺少准确性。以语文版第九册《西风胡杨》教学目标为例,大致就有以下三种形式:
第一种:教学目标: 知识与技能:
1、认识15个生字。
2、掌握“坚韧、炙热、摧肝裂胆、蒸熬、祈求”等词语的意思。
3、抓住段落特点指导背诵。
4、引导学生读懂课文内容,了解课文中介绍的胡杨的特点,体会作者对胡杨的热爱、赞扬之情。
过程与方法:
1、引导学生理清课文脉络,给课文分段。
2、组织学生搜集有关胡杨、塔里木、罗布泊、西域等有 关资料,培养积累材料的能力。
3、继续培养有感情地朗读课文的能力。情感态度与价值观:
1、引导学生体会课文语言的生动,感悟词句表达的感情。
2、培养学生的环保意识。第二种:学习目标:
1、认识15个生字;掌握“坚韧、炙热、摧肝裂胆、蒸熬、祈求”等词语的意思。
2、整体感知课文的大致内容;了解课文中介绍的胡杨的特点;抓住段落特点指导背诵。
3、体会作者对胡杨的热爱、赞扬之情;培养学生的环保意识。第三种:教学目标:
1、基础性目标:小组合作,搜集有关胡杨、塔里木、罗 布泊、西域等有关资料,培养积累材料的能力。
2、发展性目标:在问题解决过程中,培养学生合作、交往的能力以及信息检索、处理、重组、应用的能力。
除了以上所列的几种表述形式以外,有的教师还将课时教学目标分为“认知目标、技能目标、情感目标”三类依次分列。另外,“教学目标”的称呼也比较繁杂,有的称为“学习目标”,有的称为“教学目标”,有的称为“教学要求”,有的称为“预设目标”等等。更有甚者,有个别喜欢标新立异的教师,则将“教学目标”更名为“设计理念”,用一个语段的形式表述;也有部分教师的设计,教学目标只字不写,开门见山就开始阐述“教学过程”。可谓五花八门,不一而足。我们知道,教学设计是课堂教学前期准备工作的重要内容,目标如此不清不明,将大大削弱和影响课时教学目标对课堂教学行为的导向功能、调控功能和评价功能。当教学目标成了一种摆设,必然使教学随意性增大,教学效果得不到保证。
到底怎样才是规范的,是新课程提倡和要求的?崔峦老师曾经指出:“备课时对教学要达到的目标进行整体思考,既要明确三维目标的达成度,又要确定实现目标的方法、手段、策略,而后用简明的、条分缕析的、策略与目标相联系的语言加以描述。”教师在制定教学目标时,不能简单地将“语文课程目标”的三个维度的划分领域套用在“课时教学目标”上。实际上有些课时教学是纯知识和能力的学习和培养,很难融入情感态度和价值观教育,再说,新课程的三个维度目标,本是紧密联系,相互渗透的,三维目标是以知识和能力为载体,其他两维融于其中,整体推进、相互渗透、相辅相成、共同发展的,不能人为地割裂成三大块。有的可能以知识与能力为主,有的注重学习过程与学习方法的传授,有的则重在培养情感态度与价值观,还有的则融合了两个或三个维度,呈综合态势,是很难截然分离的,对于一课的教学而言,根据课程目标体系的阶段安排与教材等课程资源的特点,其目标有可能是单维的、两维的,也有可能是三维的。因此,不能不顾课程目标体系与教材特点,面面俱到,把“三个维度”当作模式来硬套。而应有所侧重,一切从课时教学内容及其活动的实际需要出发制定。很明显,上述列举的第一种课时目标是不规范的,具体有五:其一,这位教师在确定三维目标时三重并举,把三维目标分列开来,当成三个目标,这是错误的。其二,目标中的三个目标彼此纠缠。“过程与方法”目标中“继续培养有感情地朗读课文的能力”应该含有“情感态度和价值观”方面的内容;“知识和技能目标”中的“引导学生读懂课文内容,了解课文中介绍的胡杨的特点,体会作者对胡杨的热爱、赞扬之情。”则含有第二维“方法”与第三维“情感”的内容;“情感态度和价值观”目标中的“引导学生体会课文语言的生动,感悟词句表达的感情。”亦包括“过程和方法”的内容。“三维目标”混为一体,相互纠缠。其根本原因是教师采用了“知识和能力、过程和方法、情感态度与价值观”这种分开陈述的形式来设计与表述的缘故。其三,上述案例课时目标的叙写主体不规范。教学目标的表述主体应该是学生,许多教师在表述教学目标时随意转换主体,比如“组织学生搜集有关胡杨、塔里木、罗布泊、西域等有关资料,培养积累材料的能力”“引导学生体会课文语言的生动,感悟词句表达的感情”“抓住段落特点指导背诵”“培养学生环保意识“,上述表述方式均以教师为主体。其四,上述案例教学目标的叙写缺少“默写、说出、列举、辨认、辨别、认读、复述、理解、体会”等表现学生外显行为的动词、可检测的目标指向,学生的知识和能力是否达标就不容易检测、指导和调控,评价教学实效的价值就不大。其五,虽然三维目标在宏观上是等重的,但在目标定位上,要有重点,在不同的学段、不同的课文、不同的班级都应该各有侧重,不需要每一节课都有知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这样的三维目标,即使有,也要以“知识与能力”为主线,渗透情感、态度价值观,并充分地体现在过程和方法中。并且,要简单,不能繁杂。第三种教学目标的表述形式,将基础性目标与发展性目标分开表述,先有基础,后有发展,目标分类是清晰的。教师在设计目标时,应该明确哪些是基础的,哪些是着眼于学生发展的。遗憾的是此目标没有具体的表述。
这样的错误不仅我们普通老师会犯,就连代表各省参赛的名师也会犯。在南昌第七届全国青年教师阅读教学大赛上,崔峦老师指出:(在这次活动中)有的老师,或者说更多的老师,过于强势,教师强势,学生必然弱势,教师挖了坑,引着学生往里跳;教师说前半句,引着学生答后半句,也就是被批评的一堂课80接。尽管表现形式不同,但是出现在相当多的课上,使学生失去了主动性,失去了思维的创造性。教师强势了,学生就没有学习的空间,思维的空间了。这种现象为什么在课程改革进入第9个年头,还这么严重呢?这也与我们制定的教学目标有关。
以下摘录的是在第七届阅读教学大赛上部分参赛老师教学设计时确定的教学目标:
◆引导学生质疑,在自主、合作、探究性的学习活动中,通过品读重点词句、感情朗读、想象说写话等语言实践活动,体会胡杨的情感,感受它高尚的情怀。——湖南·刘亚雄·《西风胡杨》 ◆引导学生梳理文章脉络,初步领悟文章表达特色,潜心会文,提高学生阅读能力。——吉林·孙世梅·《秋天的怀念》 ◆体会留心观察事物的作用,初步培养学生科学的思维方法,提高学生的审美情趣。——广西·钟惠·《花钟》 ◆正确、流利、有感情地朗读课文,体会人物的内心变化,引导学生学习概括文章主要内容的方法。——黑龙江·刘佳琦·《掌声》 这些教学目标反映了一些教师的学生观的陈旧,或者说对目标表述的不重视——不愿意承认学生是学习的主体,不愿意放弃教师权威的地位。大家知道:“教学目标”描述的是:通过教学,学生发生的行为变化,陈述的主语是“学生”,如果我们将“学生”这个主语补充到以上的教学目标上,这些教学目标都成了病句。以上的这些教学目标的主语,只能是“教师”。一心只想着教师自己我在课堂教学中如何做,如何教,而不是如何组织学生展开学习活动,不是“强势”是什么?因为学生是学习活动的主体,是学习活动的主人;我们教学要追求的结果是学生的行为变化,而不是教师教什么和怎样教。
再看人教版《教师教学用书》对教学目标的表述
人教社的编辑老师们辛勤工作,不断改革,使《教师教学用书》越编越好,成为广大教师实施教学的良师益友。人教版的《教师教学用书》在教学目标的表述上是起示范作用的,从总体上来说,准确、精当,但是也有不足的地方。如:五年级下册《桥》一课的教学目标是这样表述的:
1.认识6个生字,会写14个生字。能正确读写“咆哮、狂奔、狞笑、拥戴、清瘦、沙哑、放肆、豹子、呻吟、搀扶、祭奠、乱哄哄、势不可当、跌跌撞撞”等词语。
2.正确、流利、有感情地朗读课文。
3.理解课文内容,体会文章的思想感情。
4.领悟课文在表达上的特点。
应该说,目标1按照《语文课程标准》的精神,准确而具体地提出了这一课识字写字的目标,表述恰当有个性,有操作性和可检测性。目标2也做到了这一点。那么目标3和目标4呢?虽然准确,但是说得很笼统,操作性和可检测性就比较差了。学生学习这一课,的确要做到“理解课文内容,体会文章的思想感情”,但是“理解”和“体会”都是内隐性行为动词,只有通过学生的外显行为才能知道,才能检测,才能评价学生是否理解到位了、体会到位了。而且这样表述目标几乎是万能的,在阅读教学中,哪一课都可以用得上。都可以说“理解课文内容,体会文章的思想感情”。这没有什么个性可言?
这一课课后习题2是:“课文里的老汉是个怎样的人?你是从哪些地方感受到的?”只要学生能说出答案,不是就知道了他是不是理解了课文内容,是不是体会到了文章的思想感情?所以这一条目标不妨改为:
◆ 能理解课文内容,说说课文里的老汉是个怎样的人,自己是从哪些地方感受到的。
如果再加上方法和过程目标,还可以表述为:
◆ 能认真读书和进行交流,说说课文里的老汉是个怎样的人,自己是从哪些地方感受到的。
同样道理,目标4也可以改为:
◆ 能找出并说说课文表达上的特色,和同学交流这样写的好处。
这样表述的教学目标具体明确,可测、可评,具有可操作性。
像这样的目标,在五年级下册《教师教学用书》里还有。
◆例如《祖父的园子》一课的目标3:理解课文内容,体会作者的心情,感悟作者的表达方式。
◆《金色的鱼钩》一课的目标2:有感情地朗读课文,体会课文的思想感情,受到忠于革命、舍己为人的品质的教育。
我列举这些是想说明什么呢?是想说明老师们对教学目标的确定和表述存在的问题。虽与目标意识不强有关,与语文意识不强有关,但也与《教师教学用书》的现状有关。
那么,如何规范地表述教学目标呢?
一般情况下,一个完整的教学目标由四个基本要素构成:行为主体、行为动词、行为条件和表现程度。
1.陈述主体必须是学生
学生是学习的主体,教学目标应是学生在学习中的行为与结果,不能是教师的行为。例如《黄河是怎样变化的》一课的技能目标可以这样陈述:1.学习理清课文脉络,给课文分段,粗知文章大意;2.搜集有关黄河的资料,养成积累材料的习惯;3.能正确、流利、有感情地朗读课文。“引导”、“培养”、“组织”之类描述教师教学行为的动词不应该出现在教学目标中。
2.陈述内容必须具体、明确,可观察,可检测。
陈述教学目标是为了使教师把握教什么,怎么教,学生明确学什么,怎么学。如果是公开课,还应该使听课教师能根据教学目标来评价教学过程。因此,教学目标的表述应该具体、明确,可观察,可检测的。比如《黄河是怎样变化的》的情感目标中说:“引导学生体会课文语言的生动,感悟词句表达的感情”不如说“朗读课文,读出语言的生动和词句表达的感情”。后者所用词语是可观察可检测的,如“朗读”、“读出”等。而前者所用的词语“体会”、“感悟”则是模糊、不易操作和检测的。
3.“三维”目标必须体现融合,层次清楚。
新课程提出三维目标的整合,因此不能单独分列出“知识与技能目标些”、“过程与方法目标”、“情感态度目标”。此外,工具性是多方面的,人文内涵也是十分丰富的。课文不同,特点不同,学生学习的重点也不同。一般地说,一篇课文教学目标的设计应该有一个主目标或基本目标。例如,《黄河是怎样变化的》一课的主目标就是“抓住黄河的过去和现在,通过反复有感情地朗读,理解课文内容,知道黄河变化的原因及其内在联系。”
4.必须立足学情,体现学段目标。例如:阅读教学中“解词”这个教学目标,在第一学段定位为“结合上下文和生活实际了解课文中词句的意思”,提出的是“了解”;在第二学段定位为“能联系上下文,理解词句的意思,体会课文中关键词句在表达情意方面的作用。能借助字典、词典和生活积累,理解生词的意义。”提出的是“理解”、是“体会作用”;第三学段定位为“联系上下文和自己的积累,推想课文中有关词句的意思,体会其表达效果。”提出的是“推想”、是“体会表达效果”。因此,我们在设计教学目标的时候,既要着眼学段目标的达成,又考虑原有目标的基础,还要兼顾与下一个学段目标的接轨,因此,我们提倡“学期备课”、“单元备课”与“课时备课”要相结合,对课程目标要有长远规划,对学段目标做到心中有数。
当然,课堂是向未知方向挺进的旅程,随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景,而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程。但是这个旅程,这种通道与图景必须与旅游的终点目标相一致,否则用时越多,花力越大,离目标越远。同样,预设的目标在实施过程中也可根据需要,随着课堂情景的变化,适时调整与纳入,但这种调整与纳入必须是“语文的”,必须是文本的。如教学《鹬蚌相争》,两位老师遭遇了相同的问题“老师,我觉得课文有问题。你看,书上写鹬威胁蚌说:„你不松开壳儿,就等着瞧吧。今天不下雨,明天不下雨,没有了水,你就会干死在这河滩上!‟你想呀,鹬的嘴正被蚌夹着呢,怎么可能说话呀?”因其对待目标的态度不同,效果也不同。教师甲认为这是生成课程资源的好时机,于是抛开原计划,让学生围绕疑问,展开讨论“鹬与蚌到底能不能说话”。十多分钟后得出两种结论:赞同的认为课文真的有问题,鹬的嘴正被蚌夹着呢,怎么能说话;反对的认为课文是根据古文改编的,没什么问题,再说这是一篇寓言,是在借这个故事说明道理,总不能说鹬夹住蚌的嘴巴吧就不能说话吧。教师乙也把它当成生成课程资源的好时机,当他看到这个问题在全班引起反响时,不是引导学生讨论“鹬与蚌到底能不能说话”,而是轻轻一点“同学们,鹬和蚌虽然嘴不能说,但它们心可以想啊,大家看看它们心里会怎么想呢,它们这样想的结果会怎样”,刚刚偏向的航船又被教者拨上了航道。新课程提倡生成,但这种生成必须是紧扣教学目标的,必须是“语文方面的”,必须能有效促进学生对文本的学习,那种游离教学目标的生成是不可取的,而抓住这种生成进行目标放大更是不规范的。
当然,规范是相对的不是绝对的,任何绝对的规范最终都会导致机械与僵死。我们希望老师们在教学实践中,对教学目标的制定,不断地改进与完善,尽可能科学、合理地确定相对规范的教学目标,从而更好地发挥其在课堂教学中的应有功能。
一、找准学段教学目标
当前,小学语文教学的一个普遍问题是对于学段教学目标把握不准确,存在教学目标越位、缺位、不到位的现象。造成这一问题的原因是多方面的。上海师范大学吴忠豪教授从课程论与教学论的角度进行了分析。他认为,所谓教学目标就是教什么,教到什么程度,是教学的核心问题。目标不清的原因在于不少教师确定教学目标都是凭借个人经验,语文课程内容是零散的、经验性的、随意的,而不是结构性的。语文课应该教授哪些必要的知识、哪些语文学习的方法,并不明晰。建构明确的结构性的语文教学目标体系才能使语文课程更加科学化、结构化。如果说在课程目标建构方面教师个人力所不能及是客观原因,在主观方面,教师在教学中对于教学起点的把握不够准确也造成了教学目标不清的问题。一些教师在教学之前,往往忽略学生已有的学习经验和生活经验,而事实上任何一堂课都不应该从零开始。崔峦认为,“要关注学生初始的阅读体验,教学应以自读后的初步感受作为教学的起点;要针对学情,确定学习目标,精选学习内容”。因此,准确把握学情是吃准教学目标的基础。
如何才能吃准教学目标?应该逐级明确语文课程在小学阶段的总目标,不同学段、年级的阶段目标,单元教学目标以及课时教学目标。在小学语文课程目标上,崔峦将其概括为“一个中心”“两个基本点”。“一个中心”即以语言训练为中心,特别是要加强语言的运用。“两个基本点”即培养语文能力(听、说、读、写、书),提高人文素养。
关于学段教学目标的把握,教师首先应该明确课程标准对于不同学段不同课型的要求。不同年段的教学重点应有不同,相同的教学内容在不同年段的教学侧重点也不相同。就阅读教学而言,在低年级,识字、写字无疑是教学目标的重中之重,同时还包括词和句的训练,初步的朗读训练。中年级是低年级向高年级的过渡阶段,要继续进行词句训练,理解词句在表情达意方面的作用是教学的重要目标,同时要加强段的训练,注重段的理解、积累与运用。高年级教学的重点,应放在引导学生从整体上把握文章的内容,品味文章的语言,领会表达的方法上。这一阶段,揣摩并运用表达方法是需要加强的一个训练重点。各年段教学的侧重点有所不同,但是不能彼此割裂。像识字写字、学词学句、朗读默读等教学内容,应贯穿于小学阶段语文学习的始终,其教学内容和要求在不同年段循环往复、螺旋上升。例如,识字写字教学,低年级要培养识字兴趣,做到读准确、写正确,达到识字写字的基本要求。中年级则要运用在低年级学到的识字、写字方法,自主识字,教师有重点、有针对性地进行指导,加强对易错、易混字词的比较与辨析。高年级要进一步提高识字、写字的速度与质量。又如,阅读教学,低年级侧重训练朗读,重点是读正确、读流利,声音响亮;在老师的指导下知道一些重点词句的意思。中年级要加强朗读,学习默读,掌握多种理解词句的方法;读一段文字,能抓住主要内容,品味语言,了解构段方法;学习略读,养成读书看报的习惯。高年级要学习不同文体文章的阅读,做到言、意、法兼得,并学习浏览,能根据需要搜集、处理信息。
对于单元教学目标和课文教学目标的把握,要依据年段目标、教材实际和学生实际,由教师取舍教学内容,确定教学要求。要精选有语文学习价值的教学内容,根据学情进行既有实效又有特色的教学。
二、课堂教学突出重点,突破难点
怎样才是一堂完美的课?环环相扣、预设缜密的课是不是就是完美的教学?许多老师总是担心自己的教学不够完整,不够完美,教学内容面面俱到,教学预设细密、严谨,教学过程环环相扣、滴水不漏,学生的学被教师的教牵着走,如此配合教师的“学”,难免走过场。如何改变教得“赶”和“满”,学得“少”和“差”的状况?教师要抓住语言学习的重点,力求让学生一课一得,在循序渐进的语文训练中,逐步习得语文能力。小学阶段的语文教学要给学生打好听说读写的基础,语文学习能力的基础,要给学生学习以切实的指导,要给学生充分的自主学习的时间和空间。
哪些内容应该作为教学的重点和难点?简单地说就是课文中的语言训练点。要避免脱离语言训练点而一味地在人文内涵上挖掘过深,陷入忽视语言训练的误区。语文课要有语文课的特点,要用语文的方式,让学生产生真切的感受甚至是感动,落实工具性与人文性的统一。
重点、难点如何突破?教师既要充分预设,为学生的学习搭好梯子,又要关注学情,进行有针对性的点拨和诱导。以学定教,顺学而导,说起来容易,真正做到不仅需要目中有学生、目中有学情,而且需要有较强的驾驭教学的能力。
三、营造真学、乐学的课堂氛围
如何为学生营造一个无拘无束的课堂学习环境的问题,受到了老师们的重视。要想营造自主、和谐、宽松、愉悦的教学氛围,教师一定要放下架子,俯下身子,和学生一起学,要专注地聆听,贴心地交流,热情地激励,耐心地引导。还要鼓励学生说出自己的阅读感受,提出自己不懂的问题,展开真实的讨论。教师不要急于定调子,而要鼓励学生在得意、得言、得法上有自己的发现。学生学有所得,看到了自己在语文学习上的长进,怎么会不喜欢学习语文呢?
上课伊始,可放手让学生自读、自悟,说说自己读后的感受,既落实了自学,又了解了学情。上课过程中,要有意识地培养学生提出问题的能力,教师要善于整合问题,用少量的、有语文学习价值的问题,引导学生进行步步深入的阅读与思考。教师要及时发现学生学习的困难,给予适时的帮助,该点拨的点拨,该帮忙的帮忙,该纠正的纠正。学生真正学习的课堂,教师是幕后的指挥家,虽然遮蔽了个人的光彩,却成全了学生的发展。
四、创新阅读教学模式
目标定位跟踪技术一直是计算机视觉领域的一个研究热点,涉及到图像处理、目标识别、人工智能等学科知识点,已被广泛应用在视频监控、机器人视觉导航与军事精确制导等领域。运动目标定位跟踪主要是通过在其视频图像中对运动目标进行提取,确定目标在图像中的位置和大小,从而实现对运动目标的定位和跟踪。运动目标定位跟踪系统主要分为两种:一种是摄像机固定,对特定区域内的运动目标进行定位跟踪,此时摄像机可以通过图像跟踪算法来完成对目标的定位跟踪;另外一种则是将摄像机安装在能够转动的可移动的云台上,摄像机将得到的视场内的信息发送给计算机,计算机中的目标定位跟踪软件系统根据对视频图像中运动目标的检测来判断并得到运动目标的大小和运动方向,再将得到的信息传送给云台,而通过控制云台来完成对运动目标的实时定位跟踪,使得目标对象始终能够处于摄像头的视场中心位置。由于摄像头可以随着云台转动,摄像机可以主动地跟踪目标,因此通常把这种跟踪方法称为主动性跟踪[1]。
Open CV是一个开源的计算机视觉库[2,3],由于其轻量而且高级,在科研和生活中发挥着越来越重要的作用。Open CV是由一定量C函数和少量的C++类构成的,可实现图像处理与计算机视觉方面的一些通用算法,Open CV的模块如表1所示。
本文通过对目标跟踪算法—Camshift算法的研究和改进,利用Open CV视觉库,通过VS2008软件平台构建一个目标定位跟踪软件系统,对目标定位跟踪技术的研究和应用提供了方便。
1 目标定位跟踪系统总体设计
1.1 系统总体结构
系统利用摄像机获取目标图像,经图像采集卡将采集到的视频图像传给系统终端,利用终端中的目标跟踪软件系统对采集到的视频图像进行处理实现对目标的初步跟踪;然后,根据目标的移动位置,通过RS485接口进行软件和云台之间通信,以实现对云台的控制,通过云台的转动来调整摄像机的位置,对目标进行实时准确的跟踪。系统的整体组成结构如图1所示。
1.2 系统工作流程
当运动目标出现在可视范围内时,摄像机将捕捉到的视频图像传送给系统终端进行处理,目标定位跟踪软件对视频图像利用光流法对运动目标进行检测识别,然后做运动目标与背景图像的分割,锁定运动的目标进行定位跟踪;随着目标的移动,通过系统软件去控制云台来调整摄像机,以对运动的目标进行实时定位跟踪。
2 系统关键技术
目前比较流行的跟踪算法有基于目标预测的Kalman算法、粒子算法、均值漂移(Meanshift)算法,本文采用改进后的Meanshift算法,即Camshift算法实现对目标的跟踪。
2.1 颜色概率分布
Camshift算法是基于目标颜色为特征的跟踪方法[4],由于RGB颜色模型对光照的亮度变化比较敏感,为了减少光照亮度变化对跟踪效果的影响,Camshift算法将图像由RGB颜色模型转化到HSV颜色模型,方便对目标的特征提取。HSV颜色模型中,HSV是指Hue(色相)、Saturation(饱和度)和Value(明度),RGB颜色模型与HSV颜色模型分别如图2所示。当光照发生变化时,目标图像颜色本质的色度H和饱和度S的值变化很小,而目标图像的亮度值变化较大,所以采用HSV模型的H和S分量描述目标对光照变化不敏感,具有良好的鲁棒性。
HSV模型采用H分量建立目标直方图模型,将原始图像的像素值用直方图中相应像素的统计量代替,然后将得到的结果重新量化到0~255之间,就得到颜色概率分布图。由于颜色直方图不受运动目标的旋转、放大或缩小的影响,所以本文采用在视频图像由RGB颜色模型转化为HSV颜色模型后,再对色相H取统计直方图。
2.2 Camshift算法原理
Camshift算法其实是对Mean Shift算法的改良。在Meanshift算法[4]中,给出一个彩色图像和该图像某个初始搜索区域所对应的色相统计直方图,利用该色相统计直方图得到反射投影图像;Meanshift算法利用该反射投影图像,通过迭代的方法来寻找目标图像的中心,当搜索窗口中心的移动小于给定的阈值时,则返回所得到的目标的位置和大小。
在彩色图像中,将Meanshift算法扩展到了连续的视频图像帧序列,这样就形成了Camshift算法。该算法是将视频图像的每一帧都作Meanshift运算,并使用上一帧图像的运算信息来作为对下一帧图像运算的输入,如此循环迭代,则实现了对活动目标在每一帧图像序列中的检测和跟踪。由于Meanshift算法每次搜索的范围是固定的,而Camshift算法在搜寻目标时会自动更新每次搜索的范围,所以后者更适合应用在对运动的目标进行跟踪的场合,在此,给出了Camshif跟踪算法流程图,如图3所示。
Camshift算法具体实现步骤如下:
(1)读入视频图像中的一帧,初始化该帧图像,并将其从RGB颜色模型转换到HSV颜色模型,同时提取该帧图像H分量的统计直方图;
(2)初始化搜索窗口的大小和位置,统计搜索窗口内的颜色直方图,计算图像的颜色概率分布,生成运动目标的颜色概率模型;
(3)在生成运动目标的颜色概率模型后,得到反向投影图,运行Meanshift跟踪算法,搜索目标图像新的窗口区域;
(4)计算搜索窗口的质心位置(xc,yc)
设(x,y)为搜索窗口中图像像素位置,I(x,y)是投影图中(x,y)处的像素值。定义搜索窗口的零阶矩M00和一阶矩M01、M10:
则得到搜索窗口质心位置:
(5)移动搜索窗口的中心到质心位置
设当前跟踪窗口中心为移动跟踪窗口的中心到质心位置,令,输出目标中心位置为,继续处理下一帧图像序列;否则,转到第(4)步,继续迭代,其中,ε为给定阈值;
(6)通过迭代的方法计算质心移动距离是否小于给定阈值ε来判断是否收敛。如果不收敛,则重复步骤(4)直到收敛为止;如果收敛,则利用最新的搜索结果到新的图像区域中去搜索目标的位置和大小。
3 目标定位跟踪软件系统设计与实现
目标定位跟踪软件系统运行在PC机上,采用界面简单美观、易于操作的VS2008作为开发语言,结合Open CV视觉库进行设计,通过对跟踪算法的选择,可以实现不同跟踪算法下的跟踪效果和位置数据显示。该软件系统主要由视频原始图像区、目标定位跟踪图像区、云台手动控制区、运动目标数据分析区与基本功能键组成。
3.1 目标定位跟踪系统软件设计程序框图
运动目标定位跟踪软件系统设计程序框图如图4所示。
3.2 目标定位跟踪系统软件设计
3.2.1 视频图像获取
在Open CV视觉库中[2,3],利用Hign GUI库对视频进行读写处理以及使用Cv Cam库对摄像机和视屏流进行处理。其设计关键代码如下:
3.2.2 运动目标图像定位跟踪
本文采用Camshift跟踪算法实现跟踪,其与Meanshift跟踪算法不同之处在于,Camshift算法的搜索窗会自动调整对目标的跟踪大小和位置,即随着运动目标在视频图像中显示的大小而自动调整跟踪窗口的大小。
在Open CV视觉库中[2,3],实现Camshift跟踪算法的是cv Camshift类,Camshift算法的形式如下:
其中:prob_image是目标色彩概率分布直方图的反向投影;Window是搜索窗口的初始值;criteria用于判断搜寻是否停止的准则;comp用于保存运算结果,包含收敛的搜索窗口坐标(comp→rect字段)与窗口内部所有像素点的和(comp→area字段);box表示被跟踪的目标的最小矩形。如果非NULL,则包含目标的尺寸和方向。
Camshift跟踪算法的实现过程是首先搜寻运动目标的中心,然后计算运动目标的大小和方向,最后再进行迭代,实现连续跟踪。程序的关键思路是先获得目标图像的背景投影图,然后利用Meanshift算法对图像序列中的一帧进行跟踪,最后扩展到连续的视频图像帧序列,就形成了Camshift算法跟踪,其主要程序如下:
3.2.3 目标定位跟踪数据分析
运动目标图像的跟踪可以通过视觉进行大致分析,然而精确的数据更能方便地为目标跟踪定位的效果提供分析依据。为此,本文利用Open CV中的Zedgraph动态链接库来分析原始目标与跟踪目标的位置轨迹变化。Zedgraph作为一个优秀的、开源的2D绘图控件,其强大的功能,灵活的定制性,出色的性能使其成为.net平台上出色的、不可多得的趋势图作图工具。部分代码如下:
3.2.4 云台与终端通信
由于本系统所采用的云台的通信接口为RS-485,而计算机的COM口采用的是RS-232通信方式,因此需在计算机COM口连上一个RS-232到RS-485的转换接口,选择使用的是MAX485芯片所设计的一个转换接口。通过云台与计算机之间的通信,可以在对目标跟踪的时候,云台随着目标的移动而转动实现定位跟踪目标,也可以通过人为主观的控制去查找用户感兴趣的图像区域。
3.3 目标定位跟踪软件系统实现
本文利用VS2008软件平台,结合Open CV视觉库所设计的运动目标定位跟踪软件系统如图5所示,其操作方便,美观实用。软件的左上方主要为视频图像的采集与跟踪区;左下角为运动目标定位跟踪的数据分析区,图中显示的为原始运动目标与运动目标跟踪的轨迹位置变化;右半部分主要包括运动目标跟踪的算法选择区、云台手动控制区与一些基本功能区。
4 结束语
本文首先对运动目标定位跟踪技术进行了简单的叙述,分析Camshift目标跟踪的算法,通过对视觉库Open CV的介绍和研究,在VS2008平台上设计了一款基于Open CV的运动目标定位跟踪软件系统。通过具体的实验分析验证,该软件系统可靠性高、运行稳定、而且定位跟踪效果好,为以后对运动目标定位跟踪的深入的理论研究和进一步的实际应用提供了方便,具有一定的实际意义。
摘要:目标定位跟踪技术一直是计算机视觉领域的一个研究热点。为了更好地改进目标跟踪算法的跟踪特性,设计一种基于OpenCV的目标定位跟踪软件系统。通过对Camshift跟踪算法的研究和改进,以实际的跟踪环境为背景,利用VS2008软件平台和OpenCV库函数,设计一种可以控制云台并实时定位跟踪运动目标的软件系统。实验证明,本系统定位跟踪精确,为运动目标的定位跟踪的研究和应用提供了方便,具有一定的实际意义。
关键词:OpenCV,目标定位,目标跟踪,Camshift
参考文献
[1]DOUCET A,GORDON N,KRISHNAMURTHY V.Particle fi-lter for state estimation of jump Markov linear systems[C]//IEEE Trans,Signal Processing,2001,49:613-624.
[2]于仕琪,刘瑞祯.学习OpenCV(中文版)[M].北京:清华大学出版社,2009.
[3]陈胜勇,刘胜.基于OpenCV的计算机视觉技术实现[M].北京:科学技术出版社,2008.
[4]赵雪.基于自适应颜色特征的Camshift改进算法的研究[D].大连:大连海事大学,2010.
项目题目:
课程阶段:
学生姓名指导教师 班级编号
提交日期
北京翰子昂郑州实训中心项目总结报告
目录
第一章 项目基本情况..........1.1
1.1.1
1.1.2
1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.3 项目概况...............项目简介...............指导老师...............项目过程的基本回顾............项目时间...............主要项目内容...........主要项目过程...........第二章 项目任务与完成情况............2.1
2.2
2.3
2.4 本人承担的主要工作............完成项目任务的技术方案与步骤.........项目中的问题及解决方法...............项目任务的完成情况............第三章 项目总结..............3.1
3.1.1
3.1.2
2014年平安建设工作目标责任书
一、加强人防、物防,发挥治安防范作用、狠抓治安巡逻不放松,各行政村、自然村治安巡逻情况与干部工资挂钩,形
成长效机制。
2、物防、技防设施维护,摄像头、平安互助网明确一名专业人员进行维护,保
障畅通,确保正常使用。
3、进一步扩大视频监控覆盖率,摄像头普及到各自然村,鼓励临街商户和有条
件的农户安装视频监控。
二、深入开展平安创建活动
1、深入开展各项平安创建活动,建设“平安王明口”,争创全市一类乡镇。
2、加强村综治基础建设,警务室建设,规范各种台账、制度等。
3、各项平安建设举措落到实处,保证全镇公众安全感指数不低于93%。
4、继续深入开展反邪教工作,防范和处理邪教问题,把邪教问题解决在萌芽状
态,维护社会稳定大局。
5、全镇全年不发生-起可防性案件,不发生--起刑事案件。
三、深入开展“严打整治”斗争
1、始终保持对刑事犯罪的高压态势,以扫黑除恶为重点,进一步加大对爆炸、杀人、强奸、纵火等严重暴力犯罪和“两抢--盗”等多发性侵财案件的打击力度,每半年集中开展一次对治安混乱地区和突出治安问题的排查、整治。
2、加大普法教育力度,制订普法计划,实现法律知识
进机关、进学校、进村入户,今年开展普法活动不少于4次,提高全民法制意
识,实现群防群治,打防并举综合整治。
2、全力解决社会矛盾,做到小事不出村,大事不出乡,对矛盾排查、化解不力 造成矛盾升级、.上访者,实行责任追究。
四、加大矛盾纠纷排查力度
1、加大矛盾纠纷排查力度,坚持半月一-排查,对各行政村上报的不安定因素及
时进行汇总、分类、归档,并实行领导包案制,做好化解,杜绝民转刑案件的发 生。
五、加强队伍建设,发挥职能
1、选拔、配强各村治保主任,加强对各村治保主任的管理、使用,让治保主任
成为全乡平安建设的主力军。
2、实行并坚持治保主任例会制度。
六、加强监督严格考核
1、对各村平安建设各项工作开展情况,采取一~月一 检查,一季度一考评的方法
进行考核打分,评出先后。尚9
随着电子计算机技术快速地发展,机载软件在民用飞机上的使用越来越广泛,并且扮演着日益关键的角色。许多高安全关键性的机载系统都由机载软件实现主要的控制、监控和维护功能,并且通过系统初步安全性分析过程为这些机载软件分配相应的IDAL等级。对于IDAL级别为A、B和C级的机载软件,RTCA/DO-178B要求除了满足基于需求的测试覆盖率分析外,还需要完成结构覆盖率分析,结构覆盖率分析用于确定基于需求的测试未覆盖到的代码结构,结构覆盖率分析目的的详细信息可参考RTCA/DO-248B FAQ#43。
RTCA/DO-178B并没有限制在源代码层级或者目标代码层级来完成机载软件结构覆盖率分析工作,但在第6.4.4.2节指出:机载软件结构覆盖率分析可以在源代码层级进行,如果软件为A级别并且编译过程中生成了无法追溯到源代码的目标代码,则应该在目标代码层级完成额外的验证工作以保证这些目标代码的正确性。
机载软件在编译过程中会生成额外的目标代码,比如初始化目标代码、内置错误探测目标代码、异常处理目标代码等等。因此,对于A级别软件,如果在源代码层级完成结构覆盖率分析,还应该分析源代码和目标代码之间的追溯性,并对不能追溯到源代码的目标代码进行额外的验证。
本文通过分析机载软件编译过程以及目标代码生成的影响因素研究了源代码到目标代码的追溯性分析方法。
1 机载软件编译过程
机载软件通常采用“高级语言”编写,如Ada、C、C++等编程语言,编译器将“高级语言”源代码翻译成“低级语言”汇编代码的过程称为“编译过程”。典型的编译过程如图1所示,包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等过程。
1)词法分析:对输入的源程序字符串进行扫描和分解,从而识别出一个个符号,并转化成机器比较容易使用的内码形式;
2)语法分析:在词法分析的基础上将符号序列分解成各类语法短语,如程序、语句、表达式等;
3)语义分析:语义分析检查源程序有无语义错误,为代码生成阶段收集类型信息;
4)中间代码生成:在语法分析和语义分析后,将源程序翻译成中间代码。一般而言,中间代码是独立于具体硬件的记号系统,在某种程度上解决计算机的指令形式,或者比较容易转化为计算机的机器指令;
5)代码优化:代码优化过程是对前阶段产生的中间代码进行变换或改造,目的是使生成的目标代码更为高效,即节省时间和空间,代码优化遵循等价变换规则;
6)目标代码生成:目标代码生成过程是把中间代码编译成特定机器上的绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编代码,这个阶段的工作涉及到硬件系统功能部件的实现、机器指令的选择、各种数据类型变量的存储空间分配以及寄存器和后援寄存器的调度。
在大多数情况下机载软件是运行在嵌入式平台上的。由于性能和资源的限制,嵌入式软件大多数在PC等上位机环境中开发,然后加载到嵌入式目标计算中运行。这种情况下,就要用到交叉编译。简单而言,交叉编译就是在一种环境中编译生成能够在另一种环境中运行的目标代码。
因为编译生成的目标代码与硬件环境是紧密相关的,因此将相同的源代码编译为在不同处理器上运行的目标代码时,需要分别对这些目标代码进行追溯性分析。
2 目标代码生成的影响因素
在将源代码编译成目标代码的过程中,应该考虑影响最终生成目标代码的因素,这些因素会影响到源代码和目标代码之间追溯性,包括以下几点:
1)目标处理器:同一系列的新处理器通常使用向上兼容的指令集,但是不同系列或者不同厂商的处理器可能采用不同的指令集。由于目标代码与运行的处理器紧密相关,所以将相同源代码经过编译在不同处理器上运行,可能生成不同的目标代码;
2)编译器选项:对于编译器进行不同的选项设置,可能影响编译的执行过程,进而影响最终生成的目标代码;
3)代码优化层次:代码优化能够提高目标代码的执行效率,但是深层次的优化会对源代码进行重构,从而使源代码和目标代码的追溯关系难以确定;
4)编程语言特征:有些编程语言的特性导致部分目标代码很难发现,例如寄存器使用优化,循环展开优化,C++中多态特性使用等等。
可以看出,影响最终目标代码生成的影响因素有许多,常见的不能追溯到源代码的目标代码包括:初始化代码,内置错误探测,异常处理,数组边界检查等等。
3 源代码和目标代码追溯性分析方法
根据RTCA/DO-178B的要求,如果A级别软件在源代码层级完成结构覆盖率分析,而且编译器生成了无法直接追溯到源代码的目标代码,那么应该对这些目标代码进行额外的验证。因此,为了识别出不能追溯到源代码的目标代码,应该对源代码和目标代码之间进行追溯性分析。通常而言,源代码和目标代码的追溯分析可以采用以下几种方法:
1)全面目标代码分析:对于规模相对较小的机载软件,可以将源代码编译为汇编目标代码,然后通过人工分析的方法来识别出哪些目标代码不是运行源代码所必须的,并对追溯不到源代码的目标代码进行额外的验证以确保其正确性。
2)对源代码结构最小子集进行分析:该方法的主要思路是按照软件编码标准的约束编写样例代码,然后进行编译,并通过人工分析的方法来分析样例代码的目标代码和源代码的追溯关系。在实际软件研制过程中,应该严格遵循软件编码标准,并通过源代码结构最小子集到目标代码追溯性分析来满足机载软件源代码到目标代码的追溯性要求。相对于全面代码分析而言,源代码结构最小子集分析方法的追溯性分析工作量大大减少,而且分析报告可以在多个机载软件项目上重复使用。源代码结构最小子集分析方法如图2所示。
具体过程如下:
(1)编制机载软件编码标准,对软件编码所使用的编程语言、规则、复杂度等进行约束和限制;
(2)按照机载软件编码标准中的约束和限制提取软件源代码结构最小子集,源代码结构是编程语言最基本的组成部分,如加减法等函数结构、循环/比较等逻辑结构等等;
(3)将机载软件项目源代码和源代码结构最小子集进行比较,判定源代码结构最小子集是否覆盖了机载软件项目所有源代码结构;
(4)按照源代码结构最小子集编写样例代码;
(5)在与实际机载软件项目相同的编译环境下使用相同的编译器、设置相同的编译器选项编译样例代码,并生成目标代码;
(6)对样例源代码和样例目标代码做追溯性分析;
(7)生成追溯性分析报告,识别出不能追溯到样例源代码的样例目标代码。
3)基于目标代码的结构覆盖分析:在目标代码层级进行结构覆盖分析的情况下,RTCA/DO-178B不再要求进行源代码到目标代码的追溯性分析。但是,采用该方法时,需要在目标代码层级满足RTCA/DO-178B对A级别软件结构覆盖率要求,包括语句覆盖、决策覆盖、MC/DC覆盖和数据耦合/控制耦合覆盖。
源代码和目标代码追溯性分析可以用于识别出哪些目标代码不能追溯到源代码,但不能用来表明这些额外的目标代码的正确性。对于这些额外的目标代码,应该通过验证来确认它们正确地运行并且不会对机载软件引入异常行为。RTCA/DO-178B中定义了验证方法可以是评审、分析和测试,因此第6.4.4.2节中对不能追溯到源代码的目标代码的验证并不等同于额外的目标代码应满足A级别机载软件结构覆盖率分析的要求。
4 总结
本文分析了机载软件编译过程及生成目标代码的影响因素,并研究了民用飞机A级别机载软件项目源代码到目标代码追溯性分析方法。随着机载软件在民用飞机高安全性系统上的使用越来越广泛,A级别机载软件广泛分布于现代民用飞机飞控、刹车、起落架、显示等系统中,为了满足RTCA/DO-178B第6.4.4.2节对于A级别机载软件结构覆盖率的要求,需要对机载软件源代码到目标代码追溯性进行研究。
摘要:机载软件在某些特定情况下应该分析源代码和目标代码之间的对应关系,RTCA/DO-178B第6.4.4.2节指出:机载软件结构覆盖率分析可以在源代码层级进行,如果软件为A级别并且编译过程中生成了无法追溯到源代码的目标代码,则应该在目标代码层级完成额外的验证工作以保证这些目标代码的正确性。因此,对于A级别软件,如果编译器生成了无法追溯到源代码的目标代码,那么除了完成源代码层级结构覆盖率分析,还应该完成源代码和目标代码之间的追溯性分析,并对不能追溯到源代码的目标代码进行额外的验证。本文研究了源代码到目标代码的追溯性分析方法。
关键词:机载软件,源代码,目标代码,追溯性分析,结构覆盖率
参考文献
[1]RTCA.DO-178B Software considerations in airborne systems and equipment certification[J].Washington DC,1992.
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